JP3123399B2 - 車両用舵角比可変操舵装置 - Google Patents

車両用舵角比可変操舵装置

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    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用舵角比可変操
舵装置に係り、特に、車速等に応じて舵角比(ステアリ
ングギヤ比)を変えることができる車両用舵角比可変操
舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、自動車等の車両においては、車速
に応じてステアリングギヤ比を変えることができる車両
用舵角比可変操舵装置が知られており、その一例が、特
開昭61−122074号公報に示されている。
【0003】図6に示される如く、この車両用舵角比可
変操舵装置は、ステアリングギヤ装置70とリレーロッ
ド72を連結して操舵力をリレーロッド72に伝達する
揺動レバー74を備えており、この揺動レバー74は、
ステアリングホイール76からステアリングギヤ装置7
0を介して操舵力が入力された時に、揺動支点78を中
心に揺動して、リレーロッド72を軸方向(図6の矢印
W方向)へ移動させ、これにより操舵輪79の操舵角が
変化するようになっている。また、揺動支点78が設け
られた移動子80が車速に応じて予め設定された量だけ
アクチュエータ82によって移動するようになってお
り、この移動によっても、リレーロッド72が軸方向
(図6の矢印W方向)へ移動するようになっている。こ
のため、揺動レバー74におけるステアリングギヤ装置
70側の揺動端74Aの移動量と、揺動レバー74にお
けるリレーロッド72側の揺動端74Bの移動量との
比、即ちステアリングギヤ比を変えることができるよう
になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この車
両用舵角比可変操舵装置では、ステアリングホイール7
6の回転運動を、ステアリングギヤ装置70のラック7
0Aの直線運動に変換し、このラック70Aの直線運動
を揺動レバー74の揺動運動に変換し、さらに、揺動レ
バー74の揺動運動をリレーロッド72の直線運動に変
換している。従って、各構成部材の移動範囲が広くな
り、装置が大型化するという不具合がある。
【0005】本発明は上記事実を考慮し、車両の走行状
態等に応じてステアリングギヤ比を変えることができ、
且つ装置を小型化できる車両用舵角比可変操舵装置を得
ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明の
車両用舵角比可変操舵装置は、ステアリング操作に応じ
て回転する操舵軸と、該操舵軸に連動して回転する入力
側回転部材と、操舵輪に連結された出力軸と、該出力軸
に連動して回転する出力側回転部材と、一端が前記入力
側回転部材の回転中心から偏心した入力側係合位置に係
合し、他端が前記出力側回転部材の回転中心から偏心し
た出力側係合位置に係合した揺動手段と、前記入力側係
合位置と前記出力側係合位置の少なくとも一方を前記入
力側回転部材の径方向、前記出力側回転部材の径方向へ
移動するための係合位置移動手段と、を有することを特
徴としている。
【0007】従って、請求項1記載の本発明の車両用舵
角比可変操舵装置では、ステアリング操作に応じて操舵
軸が回転し、これにより入力側回転部材が回転し、入力
側回転部材の回転が揺動手段の揺動により出力側回転部
材に伝達される。出力側回転部材が回転すると、出力軸
が移動し操舵輪が操舵される。
【0008】ここで、係合位置移動手段により入力側係
合位置と、出力側係合位置の少なくとも一方を入力側回
転部材の径方向、出力側回転部材の径方向へ移動する
と、入力側回転部材の回転角に対する出力側回転部材の
回転角が変化され、ステアリングギヤ比が変化する。
【0009】したがって、例えば、車庫入れ等の車速が
低い場合には係合位置移動手段によって入力側係合位置
と出力側係合位置の少なくとも一方を移動させてステア
リングギヤ比を小さくすれば、ステアリングホイールの
操舵量に対して操舵輪の切れ角が大きくなるように設定
でき、一方、車両の高速走行時には係合位置移動手段に
よって入力側係合位置と出力側係合位置の少なくとも一
方を移動させてステアリングギヤ比を大きくすれば、ス
テアリングホイールの操舵量に対する操舵輪の切れ角が
小さくなるように設定できる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の車両用舵角比可変操舵装
置の第1実施の形態を図1〜図3に従って説明する。
【0011】図1に示される如く、本第1実施の形態の
車両用舵角比可変操舵装置10では、ステアリングホイ
ール12に連動する操舵軸12Aには、入力側回転部材
としての入力側円盤16の軸部18が連結されており、
ステアリング操作に応じて操舵軸12Aが回転すると、
入力側円盤16が軸部18を回転中心にして約±90°
近く回転するようになっている。
【0012】入力側円盤16の下面16Aには、ピン2
0が立設されており、このピン20は、入力側円盤16
とともに、図2の反時計回転方向(矢印A方向)及び図
2の時計回転方向(矢印B方向)へ回転するようになっ
ている。
【0013】図1に示される如く、ピン20は、揺動手
段としての連結リンク22の長孔24に係合しており、
この入力側係合位置は、入力側円盤16の回転中心から
偏心した位置となっている。また、長孔24は連結リン
ク22の一方の端部22Aに、連結リンク22の軸方向
に沿って形成されている。連結リンク22の軸方向中間
部22Bには、軸26が立設されている。この軸26は
車体側に回転可能に軸支されている。
【0014】従って、図2に示される如く、入力側円盤
16が、軸部18を中心に図2の矢印A方向及び矢印B
方向へ回転すると、連結リンク22が、軸26を中心に
図2の時計回転方向(矢印C方向)及び図2の反時計回
転方向(矢印D方向)へ揺動し、図2に想像線で示す二
つの位置間を移動するようになっている。
【0015】図1に示される如く、連結リンク22の他
方の端部22Cには、連結リンク22の軸方向に沿って
長孔28が形成されている。この長孔28には、ピン3
0が係合しており、この出力側係合位置は、出力側回転
部材としての出力側円盤36の回転中心から偏心した位
置となっている。また、ピン30は、係合位置移動手段
の一部を構成するボール螺子32の雌螺子32Aに固定
されており、ボール螺子32の雄螺子32Bは係合位置
移動手段の一部を構成するモータ34の回転軸に連結さ
れている。
【0016】モータ34は、出力側円盤36の上面36
Aに固定されており、雄螺子32Bは出力側円盤36の
直径の上方に、上面36Aと平行に配設されている。出
力側円盤36の下面36Bの中心には、軸38が立設さ
れており、この軸38は車体側に回転可能に軸支されて
いる。
【0017】従って、図2に示される如く、連結リンク
22が、軸26を中心に、軸26とともに図2の矢印C
方向及び矢印D方向へ揺動すると、出力側円盤36が、
軸38を中心に軸38とともに図2の反時計回転方向
(矢印E方向)及び図2の時計回転方向(矢印F方向)
へ回転するようになっている。
【0018】また、図1に示される如く、モータ34が
回転するとボール螺子32が回転し、ピン30が出力側
円盤36の径方向(図1の矢印G方向及び矢印H方向)
へ移動するようになっている。
【0019】軸26は、増速装置40を介してピニオン
ギヤ42に連結されており、このピニオンギヤ42は、
出力軸としてのリレーロッド44に形成されたラック4
4Aに噛合している。なお、増速装置40は、出力側円
盤36のギヤ比最小時の回転角で、ラック44Aをロッ
クツーロックまで、軸方向(図1の矢印J方向)へ移動
可能になっている。
【0020】次に本第1実施の形態の作用を説明する。
本第1実施の形態の車両用舵角比可変操舵装置10で
は、ステアリングホイール12の操作に応じて、操舵軸
12Aに連結された入力側円盤16が、軸部18を回転
中心にして回転し、ピン20が入力側円盤16ととも
に、図2の矢印A方向又は矢印B方向へ回転する。この
ピン20の回転により、連結リンク22が、軸26を中
心に、軸26とともに図2の矢印C方向又は矢印D方向
へ揺動し、この連結リンク22の揺動により、出力側円
盤36が、軸38を中心に軸38とともに図2の矢印E
方向又は矢印F方向へ回転する。
【0021】軸38が回転すると、軸38に増速装置4
0を介して連結されたピニオンギヤ42が回転し、ピニ
オンギヤ42にラック44Aで噛合したリレーロッド4
4が軸方向(図1の矢印J方向)へ移動し操舵輪が操舵
される。
【0022】また、車両の走行状態等に応じて、制御回
路の制御によりモータ34が回転すると、ボール螺子3
2の回転に応じて、ピン30が移動する。このため、ピ
ン30と長孔28との出力側係合位置が、出力側円盤3
6の径方向(図2の矢印G方向及び矢印H方向)へ移動
する。
【0023】従って、図2に示される如く、ピン30を
軸38側(図2の矢印H方向)へ移動した場合の、入力
側円盤16の揺動角±αと、出力側円盤36の揺動角±
β1との比(±α)/(±β1)が、図3に示される如
く、ピン30を軸26側(図2の矢印G方向)へ移動し
た場合の、入力側円盤16の揺動角±αと、出力側円盤
36の揺動角±β2との比(±α)/(±β2)に比べ
小さくなる。
【0024】このため、車両が高速走行状態にある場合
には、ピン30を軸26側へ移動(図3)させ、ステア
リングギヤ比大きくし、一方、車両が低速走行状態にあ
る場合には、ピン30を軸38側へ移動(図2)させ、
ステアリングギヤ比を小さくできる。
【0025】これにより、低速域ではステアリングホイ
ールの少ない操舵量で操舵輪の最大舵角まで操舵でき
(ステアリングホイールの操舵量を低減でき)、車庫入
れ等が容易になる。一方、高速域ではステアリングホイ
ールの操舵量に対する操舵輪の舵角変化が小さくなるた
め、操縦安定性を確保することができる。このように、
ステアリングホイールを持ち替えることなく、少ない操
舵量(角)で低速域から高速域までをカバーすることが
できる。
【0026】また、揺動部材の両端部の入力側係合位置
と出力側係合位置を係合移動手段によって単に変移させ
てステアリングギヤ比を変更する構成であるため、ステ
アリングギヤ比の変更によってステアリングホイールの
操舵中立位置がずれることがない。したがって、中立位
置検出のための舵角センサ等が不要であり、さらに適切
なステアリングギヤ比に変更するための複雑な制御も不
要になる。また、フェールセーフ構造を構成することも
容易にできる。
【0027】また、本第1実施の形態の車両用舵角比可
変操舵装置10では、入力側円盤16と出力側円盤36
とが同一方向に回転し、これらの回転運動を連結リンク
22により伝達する構成のため、従来技術に比べ各構成
部材の移動範囲が狭くなり、装置を小型化できる。
【0028】次に、本発明の車両用舵角比可変操舵装置
の第2実施の形態を図4及び図5に従って説明する。
【0029】なお、第1実施の形態と同一部材に付いて
は、同一符号を付してその説明を省略する。
【0030】図4に示される如く、本第2実施の形態の
車両用舵角比可変操舵装置50では、係合位置移動手段
の一部を構成するモータ52が出力側円盤36の上面3
6A側に回転軸52Aを、出力側円盤36の中心軸に一
致して配設されており、ブラケット54によって出力側
円盤36に固定されている。
【0031】図5に示される如く、モータ52の回転軸
52Aは、出力側円盤36の軸38と同一直線上にあ
り、回転軸52Aの先端部には、傘歯車56が固定され
ている。この傘歯車56には、傘歯車58が噛合してお
り、この傘歯車58はボール螺子32の雄螺子32Bに
固定されている。
【0032】従って、モータ52が回転すると、傘歯車
56、傘歯車58が回転し、ボール螺子32の雄螺子3
2Bが回転するようになっている。
【0033】次に本第2実施の形態の作用を説明する。
本第2実施の形態の車両用舵角比可変操舵装置50で
は、車両の走行状態等に応じて、制御回路の制御により
モータ52が回転すると、ボール螺子32の回転に応じ
て、ピン30が移動する。このため、ピン30と長孔2
8との係合位置が、出力側円盤36の径方向(図5の矢
印G方向及び矢印H方向)へ移動する。
【0034】従って、第1実施の形態と同様に、車両が
高速走行状態にある場合には、ピン30を軸26側へ移
動(図3)させ、ステアリングギヤ比を大きくすること
で、走行安定性を確保し易くなる。一方、車両が低速走
行状態にある場合には、ピン30を軸38側へ移動(図
2)させ、ステアリングギヤ比を小さくすることで、車
庫入れ等が容易になる。
【0035】また、本第2実施の形態の車両用舵角比可
変操舵装置50では、モータ52を出力側円盤36の中
心軸に一致させたため、出力側円盤36の回転にともな
う、モータ52の振れ回りが生じない。従って、第1実
施の形態の車両用舵角比可変操舵装置10に比べ、少な
いスペースでシステムを構成できる。即ち、装置をさら
に小型化できる。
【0036】なお、以上説明した第1実施の形態の車両
用舵角比可変操舵装置10及び第2実施の形態の車両用
舵角比可変操舵装置50では、連結リンク22の長孔2
8とピン30との係合位置(出力側係合位置)におい
て、ピン30を出力側円盤36の径方向へ移動する構成
としたが、これに代えて、連結リンク22の長孔24と
ピン20との係合位置(入力側係合位置)において、ピ
ン20を入力側円盤16の径方向へ移動する構成として
も良い。さらには、ピン30を出力側円盤36の径方向
へ移動するとともにピン20を入力側円盤16の径方向
へ移動する構成としても良い。
【0037】また、ピン20又はピン30を移動するた
めの係合位置移動手段は、モータ及びボール螺子に限定
されない。
【0038】また、以上説明した第1実施の形態の車両
用舵角比可変操舵装置10及び第2実施の形態の車両用
舵角比可変操舵装置50では、入力側回転部材として入
力側円盤16を使用し、出力側回転部材として出力側円
盤36を使用したが、入力側回転部材及び出力側回転部
材はそれぞれ円盤に限定されず、それぞれのピン20及
びピン30が支持可能であれば円盤でなくても良い。
【0039】
【発明の効果】請求項1記載の本発明の車両用舵角比可
変操舵装置は、ステアリング操作に応じて回転する操舵
軸と、操舵軸に連動して回転する入力側回転部材と、操
舵輪に連結された出力軸と、出力軸に連動して回転する
出力側回転部材と、一端が入力側回転部材の回転中心か
ら偏心した入力側係合位置に係合し、他端が出力側回転
部材の回転中心から偏心した出力側係合位置に係合した
揺動手段と、入力側係合位置と出力側係合位置の少なく
とも一方を入力側回転部材の径方向、出力側回転部材の
径方向へ移動するための係合位置移動手段と、を有する
構成としたので、操舵中立位置を変化させることなく、
車両の走行状態等に応じてステアリングギヤ比を変える
ことができ、且つ装置を小型化できるという優れた効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施の形態に係る車両用舵角比可
変操舵装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】本発明の第1実施の形態に係る車両用舵角比可
変操舵装置のステアリングギヤ比小時の作用説明図であ
る。
【図3】本発明の第1実施の形態に係る車両用舵角比可
変操舵装置のステアリングギヤ比大時の作用説明図であ
る。
【図4】本発明の第2実施の形態に係る車両用舵角比可
変操舵装置の全体構成を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2実施の形態に係る車両用舵角比可
変操舵装置の一部を示す側面図である。
【図6】従来の実施の形態に係る車両用舵角比可変操舵
装置を示す概略平面図である。
【符号の説明】
10 車両用舵角比可変操舵装置 12 ステアリングホイール 12A 操舵軸 16 入力側円盤(入力側回転部材) 20 ピン 22 連結リンク(揺動手段) 24 長孔 28 長孔 30 ピン 32 ボール螺子(係合位置移動手段) 34 モータ(係合位置移動手段) 36 出力側円盤(出力側回転部材) 44 リレーロッド(出力軸) 50 車両用舵角比可変操舵装置 52 モータ(係合位置移動手段) 56 傘歯車 58 傘歯車
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−243473(JP,A) 特開 平5−185950(JP,A) 特開 平4−118382(JP,A) 特開 平4−356273(JP,A) 特開 昭61−122074(JP,A) 実開 昭60−180682(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 - 6/10 B62D 3/12 B62D 5/00 - 5/32 B62D 7/14

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステアリング操作に応じて回転する操舵
    軸と、 該操舵軸に連動して回転する入力側回転部材と、 操舵輪に連結された出力軸と、 該出力軸に連動して回転する出力側回転部材と、 一端が前記入力側回転部材の回転中心から偏心した入力
    側係合位置に係合し、他端が前記出力側回転部材の回転
    中心から偏心した出力側係合位置に係合した揺動手段
    と、 前記入力側係合位置と前記出力側係合位置の少なくとも
    一方を前記入力側回転部材の径方向、前記出力側回転部
    材の径方向へ移動するための係合位置移動手段と、 を有することを特徴とする車両用舵角比可変操舵装置。
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