JP4525994B2 - 自動車用ステアリングギヤの自動的な駆動を補助する手段のための装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動的な運転のために、ステアリングホイールの回転に応じて、自動車の駆動機構を補助する手段、特に、ラックアンドピニオン機構を具え、車輪を案内するためのステアリングホイールの回転または角度方向の動きを伝達する交差型の駆動機構に関するものである。
【０００２】
本発明の主な目的は、前記機構の駆動を補助するための装置を提供することにあり、この装置はステアリングホイールの動きと並行して動作し、加圧流体を、これを供給する流体源から伝達する手段により形成することができ、この加圧流体が駆動機構のラックバーに固定されたピストンに作用し、また、この装置は機構のケーシングのシリンダに固定される、あるいは、この装置は電気的に駆動するラックと関連付けられた手段によって形成する。
【０００３】
本発明の他の目的は、前記補助手段を駆動する装置を提供することにあり、この装置は磁場力線の角度方向の変化の結果として動作するものである。これは、補助流体の弁に助けられた流路のための要素に働く、あるいはラックと機械的に結合し、かつ電気的に駆動する要素に働く電気的駆動インパルスを発生させるためのものである。
【０００４】
また本発明の他の目的は、前記補助手段の選択的な切り換えのための装置を提供することにあり、こうした装置は、公知のものを超えた新規な特徴および単純化した構造を有し、しかしながら、ステアリングホイールの角度方向の動きと同時に反応するものである。この反応は、ラック機構を駆動するために磁気的に誘起される電気インパルスを発生させる集積回路でのこうした変化に敏感な手段に関連する、磁場に対する移動により生じるものである。
【０００５】
さらに本発明の他の目的は、主な部品が永久磁石と、磁力線の力に係る変化に敏感な集積回路である装置を提供することにあり、これらの部品はそれぞれ分離してステアリングホイールに組み付けた管状体の支持部に取り付けられ、この管状体は、それによって、強固な組立体とコストの削減を、操作効率に影響を及ぼすこと無しに達成する。
【０００６】
そして本発明のもう一つの目的は、液圧式の補助手段または磁気誘導により発生する電気インパルスにより駆動する機構のための装置を提供することにあり、前記インパルスは、このとき、所定のしきい値を得るために増幅される。
【０００７】
【従来の技術】
公知であり、かつ一般に用いられている交差型ステアリングギヤの補助装置はラックアンドピニオンシステムを使用しており、車輌のステアリングによるいかなる応力も減少させるように、ステアリングホイールの動きと同時に動作する。
【０００８】
これらの装置は加圧流体によって動作することができ、ラックバーに固定したピストンの両側のいずれか一方に加圧流体を伝達するために、ステアリングホイールの回転と共に同時に作動する液圧弁によって駆動され、ラックバーは機構のケーシングの一部を形成する補助シリンダに対して、同軸に配置される。
【０００９】
前記液圧弁は、ステアリングコラムに取り付けられてその中心にあるケース内に配置され、ステアリングホイールを回転させたときに、固定された弁要素に対してトルクアームによって位置決めされる。そのため流路が補助シリンダピストンの一方または他方に向かって一致する。
【００１０】
他のラック補助型の装置もまた公知であり、この装置はラックに対する機械要素によって形成され、ステアリグホイールを回転させる間に発生する電気インパルスによって駆動され、そのとき、このインパルスは、これを増幅する回路へ伝達される。
【００１１】
上述した公知の装置は、液圧式、機械式または電気的に動作するいずれのものも、その主な機能を達成するためには正確な配置が必要とされる。所望の機能的な必要性を効果的に得るためには、現実には非常に高い製造コストがかかるためである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、単純な構造を有する装置を提供することが必要であり、それによって、液圧装置の弁または電気的に駆動する装置の動作に対する効果的な反応が提供され、その効果を提供するために、本発明は、従来のステアリングギヤに容易に取り付けられる部品を具え、車輌の駆動操作を適切に補助するために、ステアリングホイールの動きに自動的に反応する装置を提案する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、明瞭でない駆動のための液圧式または機械式補助装置のための装置を具え、これら補助装置はステアリングギヤのための電気インパルスに反応し、ラックバーと直接関連する前記機構のケーシングの一部に取り付けることが可能である。
【００１４】
本発明による装置は、ステアリングギヤの管状体を保持する支持部に取り付けられた永久磁石を具え、この管状体にはステアリングホイールが取り付けられ、またステアリングギヤケーシングの上部に位置決めされている。ピニオンを支持する支持部はトルクアームの下端と接続し、その反対側には管状体およびステアリングホイールが接続している。
【００１５】
ステアリングコラムの通常の位置、すなわち直線走行する車輌に対して、永久磁石はステアリングホイールを保持する管状体の下端に取り付けた集積回路（チップ）に向けて、前記ステアリングコラムの通常の位置と一致させて取り付けられている。このことは、磁石によって発生する磁場力線が定常状態にあり、チップ板の感受または誘導部上を均一に分布していることを意味する。これらチップの感受部は、ステアリグホイールの移動により生じる磁場の角度方向の変化の発生により、前記チップ板の感受部に対して誘導電気インパルスを発生させる。その結果として、ステアリグホイールを任意の方向に回転させる間、電気インパルスは発生し、こうしたインパルスのための増幅器へ向けて導体によって伝達される。ここで前記増幅器は、ラック補助シリンダのピストンの両側に向いた加圧流体の流路を支配する液圧式補助装置の一部を形成する電気式弁と、または前記ラックと接続した電気式駆動手段に向かい、電気インパルスに対して反応する出力部を有する。
【００１６】
本発明による装置は、それゆえ、電気インパルスを発生するチップ内の板の感受部に影響を与える誘導磁場に基づいて動作し、このインパルスは、選択的な方法における流路手段を駆動するために、またステアリングホイールの角度方向の移動により増幅される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１によれば、従来型の自動車用の補助動力付ステアリングギヤは、通常、上部１’を有するケーシング１を具え、ケーシング１にはステアリングコラムの管状体２が取り付けられている。なお、ステアリングコラムに固定したステアリングホイールは図示していない。ステアリングコラムに交差するケーシング１の下部１”はピニオン４と噛み合うラックバー３を具え、ピニオン４は、上部１’内側の管状体２を回転可能に支持する支持部５と一体化した部品を形成する。
【００１８】
ケーシング１の下部１”は連接システム(articulated system)またはラックバー３を通して駆動アームと接続する。前記駆動機構の補助手段は、図１に示すような油圧式のものが可能であり、この手段は、通常、チャンバー６、ラックバー３に固定されたピストン８を滑動させるために固定されたスリーブ７および、ピストン８で規定された第二のチャンバー９を具える。支持体５と管状体２の上端部とは、既知の通り、トルクアーム10によって関係付けられている。チャンバー６とチャンバー９とは、ケーシング１の下部１”に取り付けた油圧弁11を通して加圧流体源と連通しており、前記弁は流体の流路のための電磁弁11’，１”を具える。
【００１９】
こうした種類のステアリングギヤに用いる補助手段の他の例は、ラックバーと関係付けられた機械要素の形を取ることができ、この手段は所望の補助作用を提供するために、ステアリングホイールの移動に自動的に反応する電気部品によって駆動される。
【００２０】
本発明による装置はステアリングギヤを具え、このステアリングギヤは上述したような何らかの補助手段と協動することができ、補助手段は、基本的に、管状体２の支持部５に、この管状体が支持体２に対して半径方向かつ外方の箇所に取り付けた永久磁石12と、磁石12の磁場力線の変化の入力に対して感受性を有する、または反応性を有する部分を設けた集積回路またはチップを形成した板13とを具え、前記板13は支持体５と一致する管状体２の端部に、隣接かつ対向させて取り付けられている。
【００２１】
永久磁石12およびチップ板13は、本装置の部品から磁気が漏洩または損失するのを避けるため、プラスチック製リング12”，13’によって管状体２および支持体５からは完全に絶縁されている。
【００２２】
チップ板13はその感受部に対応する導体14を具え、この導体14は磁石12の磁場による誘起によって発生する電子的なインパルスを伝達するためのものであり、端子15および、それによって増幅器16と接続する。増幅器16は二つの出力線16’，16”を具え、これらはそれぞれ、補助手段のソレノイド、電磁弁、エンジン、その他の端子と接続し、これらソレノイド等は補助手段の部品を動作させるインパルスに対応して作動させるために用いられるものである。
【００２３】
本装置の磁気的性質の結果として、ステアリングギヤにはプラスチック製ケーシングが必要であり、このケーシングはいかなる磁気漏れをも防ぐことができ、また製造コストの削減をも可能とする。
【００２４】
本発明による装置の動作は、したがって、板13に設けた集積回路の磁気誘導に基づくものであり、その出力部は磁石12と板13とが半径方向に一致する位置にある場合、電気インパルスは発生しない。なぜならば、磁場力線は、ステアリングコラムが車輌の直線運動を保持する場合においては角度による変化を示さないからである。ステアリングコラムをいずれかの方向に回転させたとき、トルクアーム10によって、永久磁石12は一つの方向または他の方向での角度方向の変位からの影響を受け（図３参照）、これが磁力線の位置変化を決定し、この変化を集積回路の感受部によって検出する。それによって、ステアリングギヤに用いられるあらゆる補助手段を駆動させるインパルスを生じさせる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る、電気式駆動機構または油圧式補助装置を用いる駆動装置を具えるラックアンドピニオン型ステアリングギヤを、模式的かつ部分的な断面図で示すものである。
【図２】 本発明に係る装置の全ての構成部品を模式的かつ詳細に示す図である。
【図３】 図１のＩ−Ｉ線に沿った断面図であり、ステアリングホイールの回転に応じた磁石の位置を示すものである。
【符号の説明】
１ ケーシング
２ ステアリングコラムの管状体
３ ラックバー
４ ピニオン
５ 支持部
６ チャンバー
７ スリーブ
８ ピストン
９ 第二のチャンバー
10 トルクアーム
11 油圧弁
12 永久磁石
13 板
14 導体
15 端子
16 増幅器

Claims (3)

1. 自動車のステアリングギヤの自動的な駆動を補助する手段のための装置であり、ステアリングホイールに取り付けたステアリングコラムの管状体を強固に組み付けた上部と、前記コラムに対して交差し、かつ前記ステアリングホイールの動きを伝達するための伝達機構を取り付けた下部とを有するケーシングを具え、前記伝達機構は、前記管状体の回転する支持部と共に連接するピニオンと噛み合うラックバーにより形成され、前記管状体がトルクアームによって前記支持部と接続し、前記ラックおよびピニオンバーからなる伝達機構が前記ステアリングホイールの動きによって発生する電気インパルスによって作動する油圧式または機械式の補助手段と関係付けられている装置であって、前記コラムの管状体の支持部の周縁に半径方向に配置され、前記支持部に固定された絶縁体リング上に取り付けた永久磁石と、絶縁体の第二のリングに固定した板に形成した集積回路とを具え、前記板を前記支持部と接続した前記管状体の下端部に配置させ、前記磁石を前記ステアリングホイールの中立位置で前記板と対向するように配置し、前記板は、前記ステアリングホイールの動きにより生じる前記磁石の角度方向の動きに応じて動作する集積回路のための、前記磁石の磁場の変化による電流変化の感受部または反応部をさらに有し、前記集積回路の感受および検知部は磁力線の角度方向の変化により生じる電気インパルスの出力部を具え、この出力部は、増幅させた前記電気インパルスを通して前記ステアリングギヤの駆動要素の補助手段と接続することを特徴とする装置。
2. 前記集積回路が接続端子を通して増幅器と接続することを特徴とする、請求項１記載の装置。
3. 前記ステアリングギヤのケーシングがプラスチック材料製であることを特徴とする、請求項１記載の装置。

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