JP3148296B2 - 操舵装置 - Google Patents
操舵装置Info
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- JP3148296B2 JP3148296B2 JP24039891A JP24039891A JP3148296B2 JP 3148296 B2 JP3148296 B2 JP 3148296B2 JP 24039891 A JP24039891 A JP 24039891A JP 24039891 A JP24039891 A JP 24039891A JP 3148296 B2 JP3148296 B2 JP 3148296B2
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- input shaft
- rotation
- output shaft
- output
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
- B62D5/20—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application
- B62D5/22—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle specially adapted for particular type of steering gear or particular application for rack-and-pinion type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの車輪を操
向する操舵装置、特にステアリングギア比（ハンドル回
転角／タイヤ切れ角）がハンドル回転角の増大に応じて
減少するようにした動力式の操舵装置に関する。
向する操舵装置、特にステアリングギア比（ハンドル回
転角／タイヤ切れ角）がハンドル回転角の増大に応じて
減少するようにした動力式の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】前輪操舵装置にはラックピニオン式、ボ
ールスクリュ式、ウオームピン式などの各種のものがあ
るが、通常の前輪操舵装置は、操舵ハンドルに連結され
た入力軸の回転角に対するラックバーやピットマンアー
ム等の出力作動部材のストロークの減速比が一定である
ので、ハンドル中立位置付近以外では操舵ハンドルを切
り込んだ際の切込み感が不足すると共に所望の最大前輪
操舵角を得るのに必要な最大ハンドル回転角が大（例え
ば５４０度）となる。この問題を解決しようとして前記
減速比を小さくすれば、ハンドル中立位置付近において
切込み過ぎの感となる。
ールスクリュ式、ウオームピン式などの各種のものがあ
るが、通常の前輪操舵装置は、操舵ハンドルに連結され
た入力軸の回転角に対するラックバーやピットマンアー
ム等の出力作動部材のストロークの減速比が一定である
ので、ハンドル中立位置付近以外では操舵ハンドルを切
り込んだ際の切込み感が不足すると共に所望の最大前輪
操舵角を得るのに必要な最大ハンドル回転角が大（例え
ば５４０度）となる。この問題を解決しようとして前記
減速比を小さくすれば、ハンドル中立位置付近において
切込み過ぎの感となる。
【０００３】これに対して、特開平２−１４９７１号公
報に示すように前輪舵取装置の互いに同心とした入力軸
及び出力軸と平行に中間軸を設け、この中間軸と入力軸
及び出力軸の間にそれぞれ１対の楕円歯車と１対の円形
歯車を設けて、入力軸の操舵中心位置からの回転角の増
大に応じて減速比を次第に減少させるようにしたものが
ある。またこのものは、入力軸に加わるトルクに応じて
作動するサーボ弁によりパワーシリンダを作動させて、
出力作動部材にアシスト力を与える油圧式の前輪動力舵
取装置を備えている。
報に示すように前輪舵取装置の互いに同心とした入力軸
及び出力軸と平行に中間軸を設け、この中間軸と入力軸
及び出力軸の間にそれぞれ１対の楕円歯車と１対の円形
歯車を設けて、入力軸の操舵中心位置からの回転角の増
大に応じて減速比を次第に減少させるようにしたものが
ある。またこのものは、入力軸に加わるトルクに応じて
作動するサーボ弁によりパワーシリンダを作動させて、
出力作動部材にアシスト力を与える油圧式の前輪動力舵
取装置を備えている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのもの
は、１対の楕円歯車を用いているため加工が困難であ
り、また組付けたときの２対の歯車の歯当たり状態によ
り、所望のハンドルトルクを得ることが困難である。さ
らに、楕円歯車のバックラッシュ調整と円形歯車のバッ
クラッシュ調整を同時に行うことは困難であるなどの問
題がある。これに対し出願人等は先に、入力軸と出力軸
を互いに所定量偏心して設け、入力軸の出力軸側端部に
固定した部材の端面にカム溝を直径方向に形成し、この
カム溝内に係合する突起を出力軸の入力軸側端部に偏心
して設けてこれらの問題を解決することを提案した。
は、１対の楕円歯車を用いているため加工が困難であ
り、また組付けたときの２対の歯車の歯当たり状態によ
り、所望のハンドルトルクを得ることが困難である。さ
らに、楕円歯車のバックラッシュ調整と円形歯車のバッ
クラッシュ調整を同時に行うことは困難であるなどの問
題がある。これに対し出願人等は先に、入力軸と出力軸
を互いに所定量偏心して設け、入力軸の出力軸側端部に
固定した部材の端面にカム溝を直径方向に形成し、この
カム溝内に係合する突起を出力軸の入力軸側端部に偏心
して設けてこれらの問題を解決することを提案した。
【０００５】しかし先の特開平２−１４９７１号公報と
同様この技術でも、ハンドル回転角に対するステアリン
グギア比の特性は、図４に示すように、操舵中立位置で
最大、ハンドル回転角１８０度で最小となる１８０度周
期の関数となり、二点鎖線に示すように、その最大値及
び最小値を入力軸と出力軸の偏心量及び出力軸に対する
突起の偏心量を選択することにより調整することはでき
るが、周期は１８０度のままである。このため、ハンド
ル回転角が１８０度を越えるようにすると、１８０度を
境としてステアリングギア比が減少から増大に変化する
ので不自然な操舵特性となり、またこれを避けるために
ハンドルの最大回転角を１８０度以下に押さえようとす
ると、ステアリングギア比が全体として小さくなり操舵
がシャープになり過ぎて運転が困難になると言う問題が
ある。更に、ステアリングギア比の最大値及び最小値を
与えると、途中の位置におけるステアリングギア比が決
まってしまうので、ステアリングギア比変化特性の設計
の自由度が低くなるという問題もある。本発明はこのよ
うな各問題を解決して、操作性のよい前輪操舵装置を得
ることを目的とする。
同様この技術でも、ハンドル回転角に対するステアリン
グギア比の特性は、図４に示すように、操舵中立位置で
最大、ハンドル回転角１８０度で最小となる１８０度周
期の関数となり、二点鎖線に示すように、その最大値及
び最小値を入力軸と出力軸の偏心量及び出力軸に対する
突起の偏心量を選択することにより調整することはでき
るが、周期は１８０度のままである。このため、ハンド
ル回転角が１８０度を越えるようにすると、１８０度を
境としてステアリングギア比が減少から増大に変化する
ので不自然な操舵特性となり、またこれを避けるために
ハンドルの最大回転角を１８０度以下に押さえようとす
ると、ステアリングギア比が全体として小さくなり操舵
がシャープになり過ぎて運転が困難になると言う問題が
ある。更に、ステアリングギア比の最大値及び最小値を
与えると、途中の位置におけるステアリングギア比が決
まってしまうので、ステアリングギア比変化特性の設計
の自由度が低くなるという問題もある。本発明はこのよ
うな各問題を解決して、操作性のよい前輪操舵装置を得
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る操舵装置は、図１〜図３に例示するように、操舵ハン
ドルに連結されて共に回転する入力軸１１と、出力軸１
３及び連動機構１５を介して前記入力軸１１に連結され
操舵リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材１４
と、この出力作動部材１４にアシスト力を与える増力装
置３０と、前記入力軸１１に設けられこれに加わるトル
クに応じて作動して前記増力装置３０が前記出力作動部
材１４に与えるアシスト力を変化させる制御装置２０を
備えてなる操舵装置において、前記入力軸１１及び出力
軸１３の間において同出力軸１３に対し偏心して支持さ
れた中間回転部材４０と、前記入力軸１１と中間回転部
材４０の間に設けられて前者１１の回転を減速して後者
４０に伝達する減速機構４１と、前記中間回転部材４０
と出力軸１３に設けた出力フランジ４６の互いに対向す
る端面の何れか一方に直径方向に形成されたカム溝４７
と、前記互いに対向する端面の他方にその回転中心より
偏心しかつ軸方向に突出して設けられて前記カム溝４７
内に係合する突起４８よりなり、前記入力軸１１の操舵
中立位置からの回転角の増大に応じて減速比を次第に減
少させながら前記中間回転部材４０の回転を前記出力軸
１３に伝達する操舵特性付与機構４５を備え、前記制御
装置２０は、前記減速機構４１、操舵特性付与機構４５
及び連動機構１５よりも操舵ハンドル側に設けたことを
特徴とするものである。
る操舵装置は、図１〜図３に例示するように、操舵ハン
ドルに連結されて共に回転する入力軸１１と、出力軸１
３及び連動機構１５を介して前記入力軸１１に連結され
操舵リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材１４
と、この出力作動部材１４にアシスト力を与える増力装
置３０と、前記入力軸１１に設けられこれに加わるトル
クに応じて作動して前記増力装置３０が前記出力作動部
材１４に与えるアシスト力を変化させる制御装置２０を
備えてなる操舵装置において、前記入力軸１１及び出力
軸１３の間において同出力軸１３に対し偏心して支持さ
れた中間回転部材４０と、前記入力軸１１と中間回転部
材４０の間に設けられて前者１１の回転を減速して後者
４０に伝達する減速機構４１と、前記中間回転部材４０
と出力軸１３に設けた出力フランジ４６の互いに対向す
る端面の何れか一方に直径方向に形成されたカム溝４７
と、前記互いに対向する端面の他方にその回転中心より
偏心しかつ軸方向に突出して設けられて前記カム溝４７
内に係合する突起４８よりなり、前記入力軸１１の操舵
中立位置からの回転角の増大に応じて減速比を次第に減
少させながら前記中間回転部材４０の回転を前記出力軸
１３に伝達する操舵特性付与機構４５を備え、前記制御
装置２０は、前記減速機構４１、操舵特性付与機構４５
及び連動機構１５よりも操舵ハンドル側に設けたことを
特徴とするものである。
【０００７】
【作用】操舵ハンドルと共に回転する入力軸１１の回転
は減速機構４１により減速されて中間回転部材４０に伝
達され、カム溝４７及び突起４８よりなる操舵特性付与
機構４５を介して出力軸１３に伝達され、連動機構１５
及び出力作動部材１４を介して車輪を操舵する。このと
き、中間回転部材４０が操舵中立位置から回転するにつ
れて突起４８がカム溝４７に沿って半径方向に移動し、
中間回転部材４０と出力軸１３の間の減速比は、中間回
転部材４０の回転につれて次第に減少して１８０度で最
小となる。従って、出力軸１３の回転角は中間回転部材
４０の回転角の増大に応じて加速度的に増大してその特
性曲線の傾斜角度は１８０度で最大となる。一方、中間
回転部材４０は操舵ハンドルと共に回転する入力軸１１
に対し減速して回転されるので、操舵ハンドルの回転角
に関していえば、この減速比の分だけ１８０度より増大
した位置でステアリングギア比が最小となる特性とな
る。また制御装置２０は入力軸１１に加わるトルクに応
じて作動し、増力装置３０を介して出力作動部材１４に
アシスト力を与える。
は減速機構４１により減速されて中間回転部材４０に伝
達され、カム溝４７及び突起４８よりなる操舵特性付与
機構４５を介して出力軸１３に伝達され、連動機構１５
及び出力作動部材１４を介して車輪を操舵する。このと
き、中間回転部材４０が操舵中立位置から回転するにつ
れて突起４８がカム溝４７に沿って半径方向に移動し、
中間回転部材４０と出力軸１３の間の減速比は、中間回
転部材４０の回転につれて次第に減少して１８０度で最
小となる。従って、出力軸１３の回転角は中間回転部材
４０の回転角の増大に応じて加速度的に増大してその特
性曲線の傾斜角度は１８０度で最大となる。一方、中間
回転部材４０は操舵ハンドルと共に回転する入力軸１１
に対し減速して回転されるので、操舵ハンドルの回転角
に関していえば、この減速比の分だけ１８０度より増大
した位置でステアリングギア比が最小となる特性とな
る。また制御装置２０は入力軸１１に加わるトルクに応
じて作動し、増力装置３０を介して出力作動部材１４に
アシスト力を与える。
【０００８】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ステア
リングギア比は操舵中立位置からのハンドル回転角の増
大に応じて減少する特性となるので、操舵中立位置付近
において切込み過ぎの感を与えることなしにハンドルを
切った状態では充分な切込み感を与えることができる。
また減速機構の減速比の調整により操舵ハンドルの回転
角が１８０度を越えた所定の位置でステアリングギア比
が最小となるので、ハンドル回転角が１８０度を少し越
えてもステアリングギア比が減少から増大に変化するよ
うな不自然な操舵特性となることがない。更に、中間回
転部材と出力軸の間の偏心量に対する突起の偏心量の比
率の選択及び減速機構の減速比の選択により、ステアリ
ングギア比の最大及び最小値を変えなくても中間位置に
おけるステアリングギア比の変化特性を調整することが
できる。そしてこれらにより操舵特性の選択範囲を広げ
て良い操舵特性を得ることができる。
リングギア比は操舵中立位置からのハンドル回転角の増
大に応じて減少する特性となるので、操舵中立位置付近
において切込み過ぎの感を与えることなしにハンドルを
切った状態では充分な切込み感を与えることができる。
また減速機構の減速比の調整により操舵ハンドルの回転
角が１８０度を越えた所定の位置でステアリングギア比
が最小となるので、ハンドル回転角が１８０度を少し越
えてもステアリングギア比が減少から増大に変化するよ
うな不自然な操舵特性となることがない。更に、中間回
転部材と出力軸の間の偏心量に対する突起の偏心量の比
率の選択及び減速機構の減速比の選択により、ステアリ
ングギア比の最大及び最小値を変えなくても中間位置に
おけるステアリングギア比の変化特性を調整することが
できる。そしてこれらにより操舵特性の選択範囲を広げ
て良い操舵特性を得ることができる。
【０００９】しかも楕円歯車機構を利用したものと比較
して加工が容易であり、またカム溝と突起間の隙間を変
えてガタを調整するだけで、簡単にバックラッシュの調
整ができる。更に、減速機構、操舵特性付与機構及び連
動機構よりも操舵ハンドル側の入力軸に増力装置の制御
装置を設け、これらの機構によるトルク変動の操舵ハン
ドル側への逆入力を減少することができるので、ハンド
ルトルクを操舵中立位置からのハンドル回転角の増大に
応じてほゞ比例的になだらかに増大する特性とすること
ができる。
して加工が容易であり、またカム溝と突起間の隙間を変
えてガタを調整するだけで、簡単にバックラッシュの調
整ができる。更に、減速機構、操舵特性付与機構及び連
動機構よりも操舵ハンドル側の入力軸に増力装置の制御
装置を設け、これらの機構によるトルク変動の操舵ハン
ドル側への逆入力を減少することができるので、ハンド
ルトルクを操舵中立位置からのハンドル回転角の増大に
応じてほゞ比例的になだらかに増大する特性とすること
ができる。
【００１０】
【実施例】以下に添付図面に示す実施例により、本発明
の説明をする。図１に示すように、本実施例の前輪操舵
装置のハウジング１０は、互いにねじ止め固定された弁
ハウジング１０ａ及びラックハウジング１０ｂにより構
成されている。互いに同軸的に配置された入力軸１１及
びその後半部１１ａは、軸受１７ａ，１７ｂを介して弁
ハウジング１０ａ内に支持され、トーションバー１６に
より弾性的に相対回動可能に連結されている。入力軸１
１の後側にはこれと平行に偏心して中間回転部材４０
が、軸受１９を介してラックハウジング１０ｂ内に支持
され、この両者１１，４０の回転軸線Ｏ１，Ｏ２の間の
偏心量はｅである。中間回転部材４０の前半部に同軸的
に形成された内歯ギア４３と、入力軸１１の後半部１１
ａ後端に形成された入力ピニオン４２は互いに噛合し
て、入力軸１１の回転を中間回転部材４０に伝達する減
速機構４１を構成している。
の説明をする。図１に示すように、本実施例の前輪操舵
装置のハウジング１０は、互いにねじ止め固定された弁
ハウジング１０ａ及びラックハウジング１０ｂにより構
成されている。互いに同軸的に配置された入力軸１１及
びその後半部１１ａは、軸受１７ａ，１７ｂを介して弁
ハウジング１０ａ内に支持され、トーションバー１６に
より弾性的に相対回動可能に連結されている。入力軸１
１の後側にはこれと平行に偏心して中間回転部材４０
が、軸受１９を介してラックハウジング１０ｂ内に支持
され、この両者１１，４０の回転軸線Ｏ１，Ｏ２の間の
偏心量はｅである。中間回転部材４０の前半部に同軸的
に形成された内歯ギア４３と、入力軸１１の後半部１１
ａ後端に形成された入力ピニオン４２は互いに噛合し
て、入力軸１１の回転を中間回転部材４０に伝達する減
速機構４１を構成している。
【００１１】後述する操舵特性付与機構４５の出力フラ
ンジ４６がキー４６ａを介して同軸的に前端に固定され
た出力軸１３は、軸受１８ａ，１８ｂを介して入力軸１
１後方のラックハウジング１０ｂに支持されている。本
実施例では出力軸１３の回転軸線Ｏ３は入力軸１１の回
転軸線Ｏ１と一致させたが、この両回転軸線Ｏ１，Ｏ２
は必ずしも一致させる必要はない。ラックハウジング１
０ｂには出力軸１３と立体的に交差して軸動可能にラッ
クバー（出力作動部材）１４が支持され、この両者１
３，１４は連動機構１５により連動されている。本実施
例においては、連動機構１５は、出力軸１３に形成され
たピニオン１５ａと、ラックバー１４の一部に形成され
てピニオン１５ａと噛合するラック１５ｂにより構成さ
れている。ラックバー１４の両端はそれぞれ操舵リンク
（図示省略）を介して左右の前輪（図示省略）に連結さ
れている。
ンジ４６がキー４６ａを介して同軸的に前端に固定され
た出力軸１３は、軸受１８ａ，１８ｂを介して入力軸１
１後方のラックハウジング１０ｂに支持されている。本
実施例では出力軸１３の回転軸線Ｏ３は入力軸１１の回
転軸線Ｏ１と一致させたが、この両回転軸線Ｏ１，Ｏ２
は必ずしも一致させる必要はない。ラックハウジング１
０ｂには出力軸１３と立体的に交差して軸動可能にラッ
クバー（出力作動部材）１４が支持され、この両者１
３，１４は連動機構１５により連動されている。本実施
例においては、連動機構１５は、出力軸１３に形成され
たピニオン１５ａと、ラックバー１４の一部に形成され
てピニオン１５ａと噛合するラック１５ｂにより構成さ
れている。ラックバー１４の両端はそれぞれ操舵リンク
（図示省略）を介して左右の前輪（図示省略）に連結さ
れている。
【００１２】次に図１及び図２により操舵特性付与機構
４５の説明をする。出力軸１３の前端に固定された出力
フランジ４６と対向する中間回転部材４０の後端面に
は、直径方向に延びるカム溝４７が形成されている。ま
た中間回転部材４０と対向する出力フランジ４６の前端
面には、突起４８が出力軸１３の回転軸線Ｏ３から距離
Ｒだけ偏心して軸方向に突出して設けられている。この
距離Ｒは両部材４０，１３の回転軸線Ｏ２，Ｏ３の間の
偏心量ｅよりも大である。突起４８は、回転軸線Ｏ３と
平行に出力フランジ４６に植設固定されたピン４８ａ
と、ニードルローラ４８ｃを介してピン４８ａに回転自
在に設けられたローラ４８ｂにより構成され、ローラ４
８ｂの外周面はカム溝４１内に隙間なく転動可能に係合
されている。
４５の説明をする。出力軸１３の前端に固定された出力
フランジ４６と対向する中間回転部材４０の後端面に
は、直径方向に延びるカム溝４７が形成されている。ま
た中間回転部材４０と対向する出力フランジ４６の前端
面には、突起４８が出力軸１３の回転軸線Ｏ３から距離
Ｒだけ偏心して軸方向に突出して設けられている。この
距離Ｒは両部材４０，１３の回転軸線Ｏ２，Ｏ３の間の
偏心量ｅよりも大である。突起４８は、回転軸線Ｏ３と
平行に出力フランジ４６に植設固定されたピン４８ａ
と、ニードルローラ４８ｃを介してピン４８ａに回転自
在に設けられたローラ４８ｂにより構成され、ローラ４
８ｂの外周面はカム溝４１内に隙間なく転動可能に係合
されている。
【００１３】図１に示すように、本実施例の前輪操舵装
置は、サーボ弁（制御装置）２０とパワーシリンダ（増
力装置）３０よりなる動力舵取り装置を備えている。サ
ーボ弁２０のロータ弁部材２１は入力軸１１の入力側部
分の後部に一体的に形成され、スリーブ弁部材２２は内
外周面がそれぞれロータ弁部材２１の外周面と弁ハウジ
ング１０ａの内周面にそれぞれ回転可能に嵌合され、係
合ピン２３により入力軸１１の後半部１１ａに連結され
ている。弁ハウジング１０ａにはサーボ弁２０の４つの
ポート、すなわち入力ポート２５、排出ポート２６及び
１対の分配ポート２７ａ，２７ｂが形成されている。
置は、サーボ弁（制御装置）２０とパワーシリンダ（増
力装置）３０よりなる動力舵取り装置を備えている。サ
ーボ弁２０のロータ弁部材２１は入力軸１１の入力側部
分の後部に一体的に形成され、スリーブ弁部材２２は内
外周面がそれぞれロータ弁部材２１の外周面と弁ハウジ
ング１０ａの内周面にそれぞれ回転可能に嵌合され、係
合ピン２３により入力軸１１の後半部１１ａに連結され
ている。弁ハウジング１０ａにはサーボ弁２０の４つの
ポート、すなわち入力ポート２５、排出ポート２６及び
１対の分配ポート２７ａ，２７ｂが形成されている。
【００１４】一方パワーシリンダ３０はラックバー１４
の途中に設けられており、ラックハウジング１０ｂと一
体的に形成されラックバー１４を同軸的かつ液密に貫通
させるシリンダ３１と、ラックバー１４に固定されシリ
ンダ３１の内周に液密に嵌合してその内部を左右の作動
室に分離するピストン３２により構成されている。この
左右の作動室はそれぞれ連通路によりサーボ弁２０の各
分配ポート２７ａ，２７ｂに連通され、また入力ポート
２５及び排出ポート２６はそれぞれ連通路により供給ポ
ンプ３５及びリザーバ３６に連通されている。
の途中に設けられており、ラックハウジング１０ｂと一
体的に形成されラックバー１４を同軸的かつ液密に貫通
させるシリンダ３１と、ラックバー１４に固定されシリ
ンダ３１の内周に液密に嵌合してその内部を左右の作動
室に分離するピストン３２により構成されている。この
左右の作動室はそれぞれ連通路によりサーボ弁２０の各
分配ポート２７ａ，２７ｂに連通され、また入力ポート
２５及び排出ポート２６はそれぞれ連通路により供給ポ
ンプ３５及びリザーバ３６に連通されている。
【００１５】このサーボ弁２０は入力軸１１とその後半
部１１ａの間に作用するトルクによるトーションバー１
５の僅かの捩れに応じて作動し、供給ポンプ３５からパ
ワーシリンダ３０の各作動室への作動流体の供給及び各
作動室からリザーバ３６への作動流体の排出を、各分配
ポート２７ａ，２７ｂを介して制御するものである。こ
れにより前記トルクに応じた操舵アシスト力がラックバ
ー１４を介して前輪に与えられる。なお、入力軸１１と
その後半部１１ａの間には、この両者１１，１１ａの間
の捩りばね特性を変化させて動力操舵特性を変化させる
反力機構２９が設けられているが、詳細な構造は省略す
る。この反力機構２９と操舵特性付与機構４５の間をシ
ールするオイルシール４９が、中間回転部材４０の外周
と弁ハウジング１０ａの間に設けられている。
部１１ａの間に作用するトルクによるトーションバー１
５の僅かの捩れに応じて作動し、供給ポンプ３５からパ
ワーシリンダ３０の各作動室への作動流体の供給及び各
作動室からリザーバ３６への作動流体の排出を、各分配
ポート２７ａ，２７ｂを介して制御するものである。こ
れにより前記トルクに応じた操舵アシスト力がラックバ
ー１４を介して前輪に与えられる。なお、入力軸１１と
その後半部１１ａの間には、この両者１１，１１ａの間
の捩りばね特性を変化させて動力操舵特性を変化させる
反力機構２９が設けられているが、詳細な構造は省略す
る。この反力機構２９と操舵特性付与機構４５の間をシ
ールするオイルシール４９が、中間回転部材４０の外周
と弁ハウジング１０ａの間に設けられている。
【００１６】次に上記実施例の作動の説明をする。入力
軸１１がハンドル軸を介して操舵ハンドル（何れも図示
省略）と一緒に回転すれば、トーションバー１６を介し
て後半部１１ａも共に回転され、中間回転部材４０は入
力ピニオン４２及び内歯ギア４３よりなる減速機構４１
により減速して回転される。図２に示す前輪操舵中立位
置においては、中間回転部材４０及び出力軸１３の回転
軸線Ｏ２，Ｏ３とローラ４８ｂの中心Ｏ４は、一平面上
に並んでいる。この中立位置から中間回転部材４０が左
右何れかに回転するにつれて、突起４８のローラ４８ｂ
はカム溝４７内に沿って半径方向外向きに転動して突起
４８の中心Ｏ４と回転軸線Ｏ２の間の距離ｒは次第に増
大して１８０度で最大となり、また突起４８の中心Ｏ３
と各回転軸線Ｏ２，Ｏ３とを結ぶ２つの線分の間の角度
αも０から次第に増大し９０度付近からは減少して１８
０度で０に戻る。中間回転部材４０の回転に対する出力
軸１３の回転の減速比は(R・cosα)/r に比例するので、
中間回転部材４０の回転角が操舵中立位置から増大する
につれて次第に減少し、１８０度で最小となりそれを越
えれば再び増大する特性となる。この減速比の値は各値
ｅ，Ｒを変更することにより変えることができる。中間
回転部材４０は、操舵ハンドルと一緒に回転する入力軸
１１に対し減速機構４１により所定の減速比で減速して
回転されるので、操舵ハンドルの回転角に関していえ
ば、この所定の減速比の分だけ１８０度より増大した所
定の角度で中間回転部材４０と出力軸１３の間の減速比
が最小となる特性となる。
軸１１がハンドル軸を介して操舵ハンドル（何れも図示
省略）と一緒に回転すれば、トーションバー１６を介し
て後半部１１ａも共に回転され、中間回転部材４０は入
力ピニオン４２及び内歯ギア４３よりなる減速機構４１
により減速して回転される。図２に示す前輪操舵中立位
置においては、中間回転部材４０及び出力軸１３の回転
軸線Ｏ２，Ｏ３とローラ４８ｂの中心Ｏ４は、一平面上
に並んでいる。この中立位置から中間回転部材４０が左
右何れかに回転するにつれて、突起４８のローラ４８ｂ
はカム溝４７内に沿って半径方向外向きに転動して突起
４８の中心Ｏ４と回転軸線Ｏ２の間の距離ｒは次第に増
大して１８０度で最大となり、また突起４８の中心Ｏ３
と各回転軸線Ｏ２，Ｏ３とを結ぶ２つの線分の間の角度
αも０から次第に増大し９０度付近からは減少して１８
０度で０に戻る。中間回転部材４０の回転に対する出力
軸１３の回転の減速比は(R・cosα)/r に比例するので、
中間回転部材４０の回転角が操舵中立位置から増大する
につれて次第に減少し、１８０度で最小となりそれを越
えれば再び増大する特性となる。この減速比の値は各値
ｅ，Ｒを変更することにより変えることができる。中間
回転部材４０は、操舵ハンドルと一緒に回転する入力軸
１１に対し減速機構４１により所定の減速比で減速して
回転されるので、操舵ハンドルの回転角に関していえ
ば、この所定の減速比の分だけ１８０度より増大した所
定の角度で中間回転部材４０と出力軸１３の間の減速比
が最小となる特性となる。
【００１７】出力軸１３の回転は連動機構１５を介して
ラックバー１４の軸動に変換され、図略のリンクを介し
て前輪の操舵に変換される。出力軸１３の回転角に対す
る前輪の操舵角の減速比はほゞ一定値であるので、操舵
ハンドル回転角と前輪操舵角の間の減速比すなわちステ
アリングギア比の特性は、例えば図３に示す実線の曲線
のようになる。すなわちステアリングギア比は、操舵中
立位置では大きく、操舵ハンドル回転角の増大に応じて
次第に減少し、操舵ハンドル回転角が１８０度より大き
い所定の角度αで最小値となり、それ以上の操舵ハンド
ル回転角では増大傾向、すなわち逆の特性となる。この
ステアリングギア比が最小となる角度は、減速機構４１
の減速比を変えることにより、図３の二点鎖線に示すよ
うに調整することができる。また、操舵ハンドルにはあ
る角度β（角度α以下、例えば２４０度）以上操舵され
なくなるようにするストッパ（図示省略）が設けられて
いる。なお図３の二点鎖線はステアリングギア比の最大
及び最小値が変わらない状態で示したが、この最大及び
最小値は各値ｅ，Ｒを調整することにより変えることが
できる。
ラックバー１４の軸動に変換され、図略のリンクを介し
て前輪の操舵に変換される。出力軸１３の回転角に対す
る前輪の操舵角の減速比はほゞ一定値であるので、操舵
ハンドル回転角と前輪操舵角の間の減速比すなわちステ
アリングギア比の特性は、例えば図３に示す実線の曲線
のようになる。すなわちステアリングギア比は、操舵中
立位置では大きく、操舵ハンドル回転角の増大に応じて
次第に減少し、操舵ハンドル回転角が１８０度より大き
い所定の角度αで最小値となり、それ以上の操舵ハンド
ル回転角では増大傾向、すなわち逆の特性となる。この
ステアリングギア比が最小となる角度は、減速機構４１
の減速比を変えることにより、図３の二点鎖線に示すよ
うに調整することができる。また、操舵ハンドルにはあ
る角度β（角度α以下、例えば２４０度）以上操舵され
なくなるようにするストッパ（図示省略）が設けられて
いる。なお図３の二点鎖線はステアリングギア比の最大
及び最小値が変わらない状態で示したが、この最大及び
最小値は各値ｅ，Ｒを調整することにより変えることが
できる。
【００１８】上述のように、本実施例によれば、ステア
リングギア比は操舵中立位置からのハンドル回転角の増
大に応じて減少する特性となるので、操舵中立位置付近
において切込み過ぎの感を与えることなしに、大きく操
舵した状態では充分な切込み感を与えることができる。
また入力ピニオン４２と内歯ギア４３による減速機構４
１の減速比を調整することにより、ストッパに当たって
操舵ハンドルの回転が停止する角度βを１８０度以上と
してその間ステアリングギア比が常に減少を続けるよう
にすることができるので、操舵ハンドルの回転角が大き
いところでステアリングギア比が減少から増大に変化す
るような不自然な操舵特性となることをさけることがで
きる。また同様の調整により、ステアリングギア比の最
大及び最小値を変えることなく中間位置におけるステア
リングギア比を調整することも可能である。
リングギア比は操舵中立位置からのハンドル回転角の増
大に応じて減少する特性となるので、操舵中立位置付近
において切込み過ぎの感を与えることなしに、大きく操
舵した状態では充分な切込み感を与えることができる。
また入力ピニオン４２と内歯ギア４３による減速機構４
１の減速比を調整することにより、ストッパに当たって
操舵ハンドルの回転が停止する角度βを１８０度以上と
してその間ステアリングギア比が常に減少を続けるよう
にすることができるので、操舵ハンドルの回転角が大き
いところでステアリングギア比が減少から増大に変化す
るような不自然な操舵特性となることをさけることがで
きる。また同様の調整により、ステアリングギア比の最
大及び最小値を変えることなく中間位置におけるステア
リングギア比を調整することも可能である。
【００１９】また入力ピニオン４２と内歯ギア４３は、
それぞれ入力軸１１の後半部１１ａと中間回転部材４０
に一体形成したので、減速機構４１のために部品点数を
増加する必要はないのみならず、この減速機構４１は中
間回転部材４０内部のスペースを有効に利用しているの
で、前輪操舵装置の容積増大はわずかで足りる。
それぞれ入力軸１１の後半部１１ａと中間回転部材４０
に一体形成したので、減速機構４１のために部品点数を
増加する必要はないのみならず、この減速機構４１は中
間回転部材４０内部のスペースを有効に利用しているの
で、前輪操舵装置の容積増大はわずかで足りる。
【００２０】更に、サーボ弁２０は減速機構４１、操舵
特性付与機構４５及び連動機構１５よりも操舵ハンドル
側にある入力軸１１に加わるトルクに応じて作動するの
で、これらの機構の減速比の変化や歯車の歯当たりの等
によるトルク変動の影響を受けることなく、ハンドルト
ルクの増大に応じて比例的に作動し、パワーシリンダ３
０を介して出力作動部材１４にハンドルトルクの増大に
ほゞ比例して増大するアシスト力を与える。従ってこれ
らの機構によるトルク変動の操舵ハンドル側への逆入力
を減少することができるので、ハンドルトルクは操舵中
立位置からのハンドル回転角の増大に応じてほゞ比例的
になだらかに増大する特性となる。
特性付与機構４５及び連動機構１５よりも操舵ハンドル
側にある入力軸１１に加わるトルクに応じて作動するの
で、これらの機構の減速比の変化や歯車の歯当たりの等
によるトルク変動の影響を受けることなく、ハンドルト
ルクの増大に応じて比例的に作動し、パワーシリンダ３
０を介して出力作動部材１４にハンドルトルクの増大に
ほゞ比例して増大するアシスト力を与える。従ってこれ
らの機構によるトルク変動の操舵ハンドル側への逆入力
を減少することができるので、ハンドルトルクは操舵中
立位置からのハンドル回転角の増大に応じてほゞ比例的
になだらかに増大する特性となる。
【００２１】なお上記実施例は、動力舵取装置として油
圧式のものを使用した例を示したが、本発明は他の形式
の動力舵取装置、例えば電気式の動力舵取装置を使用し
て実施することもできる。また本発明は、連動機構１５
としてボールスクリュ式、ウオームピン式などラックピ
ニオン式以外のものを使用した前輪操舵装置に実施する
こともできる。また、前輪操舵装置に限らず、後輪操舵
装置にも適用することができる。
圧式のものを使用した例を示したが、本発明は他の形式
の動力舵取装置、例えば電気式の動力舵取装置を使用し
て実施することもできる。また本発明は、連動機構１５
としてボールスクリュ式、ウオームピン式などラックピ
ニオン式以外のものを使用した前輪操舵装置に実施する
こともできる。また、前輪操舵装置に限らず、後輪操舵
装置にも適用することができる。
【図１】 本発明による操舵装置の一実施例の全体縦断
面図である。
面図である。
【図２】 図１の２−２断面図である。
【図３】 本発明による操舵装置の一実施例のステアリ
ングギア比特性を示す図である。
ングギア比特性を示す図である。
【図４】 従来技術による前輪操舵装置の一例のステア
リングギア比特性を示す図である。
リングギア比特性を示す図である。
１１…入力軸、１３…出力軸、１４…出力作動部材（ラ
ックバー）、１５…連動機構、２０…制御装置（サーボ
弁）、３０…増力装置（パワーシリンダ）、４０…中間
回転部材、４１…減速機構、４２…入力ピニオン、４３
…内歯ギア、４７…カム溝、４８…突起。
ックバー）、１５…連動機構、２０…制御装置（サーボ
弁）、３０…増力装置（パワーシリンダ）、４０…中間
回転部材、４１…減速機構、４２…入力ピニオン、４３
…内歯ギア、４７…カム溝、４８…突起。
フロントページの続き (72)発明者 久代 育生 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 加藤 廉享 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 竹内 志郎 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 夏目 正則 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−175771（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−46772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−31561（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−54769（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−53374（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 5/06 - 5/22 B62D 3/12 B62D 1/04 - 1/28
Claims (1)
- 【請求項１】 操舵ハンドルに連結されて共に回転する
入力軸と、 出力軸及び連動機構を介して前記入力軸に連結され操舵
リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材と、 この出力作動部材にアシスト力を与える増力装置と、 前記入力軸に設けられこれに加わるトルクに応じて作動
して前記増力装置が前記出力作動部材に与えるアシスト
力を変化させる制御装置を備えてなる操舵装置におい
て、 前記入力軸及び出力軸の間において同出力軸に対し偏心
して支持された中間回転部材と、 前記入力軸と中間回転部材の間に設けられて前者の回転
を減速して後者に伝達する減速機構と、 前記中間回転部材と出力軸に設けた出力フランジの互い
に対向する端面の何れか一方に直径方向に形成されたカ
ム溝と、前記互いに対向する端面の他方にその回転中心
より偏心しかつ軸方向に突出して設けられて前記カム溝
内に係合する突起よりなり、前記入力軸の操舵中立位置
からの回転角の増大に応じて減速比を次第に減少させな
がら前記中間回転部材の回転を前記出力軸に伝達する操
舵特性付与機構を備え、 前記制御装置は、前記減速機構、操舵特性付与機構及び
連動機構よりも操舵ハンドル側に設け たことを特徴とす
る操舵装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24039891A JP3148296B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 操舵装置 |
| US07/904,685 US5303793A (en) | 1991-06-26 | 1992-06-26 | Steering apparatus |
| EP19920114086 EP0529485A2 (en) | 1991-08-26 | 1992-08-18 | Steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24039891A JP3148296B2 (ja) | 1991-08-26 | 1991-08-26 | 操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0550924A JPH0550924A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3148296B2 true JP3148296B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17058890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24039891A Expired - Lifetime JP3148296B2 (ja) | 1991-06-26 | 1991-08-26 | 操舵装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0529485A2 (ja) |
| JP (1) | JP3148296B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102381383B1 (ko) * | 2020-04-24 | 2022-03-31 | 손지환 | 계란 포장 및 운반용 상자 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4862493B2 (ja) | 2006-05-26 | 2012-01-25 | 株式会社ジェイテクト | パワーステアリング装置 |
| JP5175685B2 (ja) * | 2008-10-24 | 2013-04-03 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵力伝達装置 |
| JP5374695B2 (ja) * | 2008-10-28 | 2013-12-25 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵力伝達装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2184211A5 (ja) * | 1972-05-12 | 1973-12-21 | Ferodo Sa | |
| US5033568A (en) * | 1989-03-29 | 1991-07-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Four-wheel steering system for automotive vehicles |
-
1991
- 1991-08-26 JP JP24039891A patent/JP3148296B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-08-18 EP EP19920114086 patent/EP0529485A2/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102381383B1 (ko) * | 2020-04-24 | 2022-03-31 | 손지환 | 계란 포장 및 운반용 상자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0529485A3 (ja) | 1994-03-23 |
| JPH0550924A (ja) | 1993-03-02 |
| EP0529485A2 (en) | 1993-03-03 |
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