JPH061255A

JPH061255A - 乗物の操舵装置

Info

Publication number: JPH061255A
Application number: JP4159596A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Sato; 晴彦佐藤; Yoshihiro Nakahama; 義弘中浜; Toshimichi Hanai; 利通花井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1994-01-11

Abstract

(57)【要約】【目的】腕に負担がかからずに正確な操舵を行い得る
乗物の操舵装置を提供するものである。【構成】この発明に係る乗物の操舵装置は、車輪４を
操舵させる駆動手段９と、運転者の前方に左右一対配さ
れ且つそれぞれが前後方向で逆の動きをするように連結
された操舵手段１２ａ、１２ｂと、操舵手段の位置を検
出する位置検出手段１５と、位置検出手段からの信号を
受けて前記駆動手段を駆動させる制御手段１０と、から
成るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は乗物の操舵装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】乗物の操舵装置としては、従来からホイ
ール型の操舵装置が知られている。しかし、この種の操
作装置はホイールの操作量（回転量）が大きく、またホ
イールを操作する際に、腕をホイールのニュートラル位
置（直進走行時に楽な姿勢で保持する位置）よりも高く
上げなければならないため、腕への負担が大きい。

【０００３】これを解決するための従来例として、例え
ば図８及び図９に示されるようなものが提案されている
（特開昭４８−７３９２９号公報参照）。すなわち、運
転席１と助手席２との間に、操舵用のレバー３を立て、
そのレバー３を右に倒せば車輪が右に操舵され、左に倒
せば左に操舵され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、このよ
うな従来の技術にあっては、レバー３を左右に倒すこと
により車輪の操舵を行っているため、レバー３が助手席
乗員と干渉したりして、レバー３の必要なストローク量
を得られないおそれがある。また、常にレバー３を片手
で操作しなければならないため、運転者の腕にかなりの
負担がかかることにもなる。

【０００５】この発明はこのような従来の技術に着目し
てなされたものであり、腕に負担がかからずに正確な操
舵を行い得る乗物の操舵装置を提供するものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明に係る乗物の
操舵装置は、上記の目的を達成するために、車輪を操舵
させる駆動手段と、運転者の前方に左右一対配され且つ
それぞれが前後方向で逆の動きをするように連結された
操舵手段と、操舵手段の位置を検出する位置検出手段
と、位置検出手段からの信号を受けて前記駆動手段を駆
動させる制御手段と、から成っている。

【０００７】

【作用】操舵手段を操作すると、その操舵手段の位置に
関する信号が制御手段に送られ、この制御手段が前記操
舵手段の位置に応じて駆動手段を駆動させ、車輪の操舵
が行われる。この発明の操舵手段は、運転者に対して前
後方向で操作するものなので、運転者の腕は屈曲・進展
方向にだけ動かされることとなり、非常に負担が少な
い。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を図１〜図７
に基づいて説明する。この実施例に係る車両の前輪４は
タイロッド５にて支持されている。このタイロッド５に
はステアリングラック６が設けられており、このステア
リングラック６にはピニオンギア７が噛み合わせてあ
る。このピニオンギア７はモータ８にて回転され、該ピ
ニオンギア７の回転方向に応じて、前輪４の操舵を行な
えるようになっている。尚、このモータ８は、駆動手段
９を介して、後述する制御手段１０からの命令により駆
動するようになっている。

【０００９】そして、この車両のインストルメントパネ
ル１１に設置されている計器部の左右両側には、運転者
Ｍの前方に位置する「操舵手段」としてのレバー１２
ａ、１２ｂが一対備えられている。このレバー１２ａ、
１２ｂは各々ガイド１３にて支持されており、前後方向
（図中Ｙ方向）に沿ってのみ動くようになっており、し
かも左右のレバー１２ａ、１２ｂが各々逆方向へ動くよ
うに連結されている。例えば、右側のレバー１２ａを前
に押せば、左側のレバー１２ｂが後ろに突出するように
なっている。このように左右のレバー１２ａ、１２ｂが
それぞれ互いに逆の方向へ動くようになっているため、
基本的に運転者Ｍは曲がりたい方向のレバー１２ａ又は
１２ｂを引いて操作する感覚となる。尚、左右のレバー
１２ａ、１２ｂが前述のように連動する仕組みとなって
いるため、左右両側のレバー１２ａ、１２ｂを両手で操
作するのが好ましいが、構造的には一方のレバー１２ａ
又は１２ｂだけを片手で操作することも可能である。

【００１０】そして、この各レバー１２ａ、１２ｂは、
直進走行時におけるニュートラル位置Ｎから、後ろに引
くストローク量Ｂの方が、前に押すストローク量Ａより
も大きく設定されている。なぜならば、前側への移動は
運転者Ｍの腕の長さにより移動できる量が限られている
からであり、また後側への移動は前側のような制限が特
にないからである。

【００１１】次に、このレバー１２ａ、１２ｂの周辺構
造について説明する。左右のレバー１２ａ、１２ｂの端
部はロッド１４により連結されている。そして、右側の
レバー１２ａには位置検出手段１５及び「操作力検出手
段」としてのトルク検出手段１６が設けられており、こ
れらの検出手段１５、１６は前記制御手段１０に各々接
続されている。また、前記ロッド１４はスライド自在な
前後一対の支点１７にて挟持されており、この支点１７
にはラック１８が一体化されている。このラック１８に
はピニオンギア１９が噛み合わされており、このピニオ
ンギア１９は前記制御手段１０に制御されたモータ２０
にて回転するようになっている。更に、この右側のレバ
ー１２ａの左側面にはラック面２１が形成されており、
このラック面２１には前記制御手段１０に制御されたモ
ータ２２にて回転する反力発生用のピニオンギア２３が
噛み合わされている。これらのラック面２１、モータ２
２、ピニオンギア２３等により、この実施例の「反力発
生手段」が構成される。

【００１２】次に、支点１７の動きを説明する。レバー
１２ａ、１２ｂを動かすと、その位置を位置検出手段１
５が検出して信号を制御手段１０へ送り、この制御手段
１０からモータ２０に回転方向及び回転量に関する命令
が送られ、ピニオンギア１９が所定の方向へ所定量だけ
回転する。例えば、左旋回しようとして左レバー１２ｂ
を引き、右レバー１２ａを押すと、支点１７は右へ一定
量移動し（図５参照）、逆に右旋回しようとして右レバ
ー１２ａを引き、左レバー１２ｂを押すと、支点１７は
左へ一定量移動する（図６参照）。このように、レバー
１２ａ、１２ｂの操作方向に応じて、支点１７がロッド
１４の最適位置を保持するようになるため、前述のよう
に前後でのストローク量Ａ、Ｂが相違したレバー１２
ａ、１２ｂでありながら、それぞれのレバー１２ａ、１
２ｂを逆方向に連動させることが可能となる。しかも、
図７に示す如く、レバー１２ａ、１２ｂの前後ストロー
ク量Ａ、Ｂと、支点１７の左右への移動量Ｃ、Ｄとは比
例すると共に、前側の最大ストロークＡで得られる支点
１７の最大移動量Ｃと、後側の最大ストロークＢで得ら
れる支点１７の最大移動量Ｄとが、同じになるようにし
てある。従って、後側のストロークＢよりも、前側のス
トロークＡの方が、同じ位置変化でも支点１７の移動量
が大きい（勾配が大きい）。

【００１３】そして、制御手段１０は、位置検出手段１
５にて検出された位置信号に応じて、駆動命令を駆動手
段９に発し、この駆動手段９がモータ８を駆動させてピ
ニオンギア７を回転させ、前輪４の必要な操舵角θが得
られるようになっている。前後のストローク量Ａ、Ｂと
前輪の操舵角θとの関係は、図３に示すように、ニュー
トラル位置Ｎ付近での急な操舵角θ変化の変更を回避す
るために二次曲線的な関係にしてある。

【００１４】次に、レバー１２ａ、１２ｂに反力を発生
させるための仕組みについて説明する。この操作機構を
パワーステアリングに適用する場合には、レバー１２
ａ、１２ｂの操作に対して一定の反力、つまり手応え
（フィードバック感）をもたせることが必要である。そ
こで、この実施例では、位置検出手段１５でレバー１２
ａ、１２ｂの位置変化を検出すると同時に、トルク検出
手段１６にてレバー１２ａ、１２ｂの操作トルク（操作
力）を検出している。そして、そのトルク検出手段１６
からの信号を制御手段１０に送ると共に、この制御手段
１０からモータ２２に命令を送り、該モータ２２にてピ
ニオンギア２３を回転させ、レバー１２ａ、１２ｂの操
作方向とは逆の方向に一定の反力（トルク）を発生させ
るようになっている。従って、運転者Ｍがレバー１２
ａ、１２ｂの操作に関して、一定の反力（手応え）を得
ることができる。

【００１５】制御手段１０の中では、モータ２２に発生
させる反力を以下のようにして計算している。モータ２２の発生する反力（トルク）＝（Ｋ）×（Ｘ）
×（Ｘ′）×（Ｔ）ここで、Ｋは比例定数、Ｘはニュートラル位置からの位
置（変位量）、Ｘ′は位置を微分して得た移動速度、Ｔ
はレバー１２ａ、１２ｂの操作トルク、を表すものであ
る。従って、レバー１２ａ、１２ｂの位置、速度、操作
力にそれぞれ比例して、反力が発生するようになってい
る。

【００１６】次に、この実施例に係る操舵装置を実際に
使用する際の操作性について説明する。この実施例のレ
バー１２ａ、１２ｂは前後方向Ｙに沿って操作するもの
であるため、大きな操舵角度を得る際も腕を高く上げる
必要がなく、腕への負担が小さい。特に、この実施例に
おけるレバー１２ａ、１２ｂはニュートラル位置Ｎから
後側へのストローク量Ｂの方が、前側へのストローク量
Ａよりも大きく設定されているので、腕の負担が大きい
レバー１２ａ、１２ｂを「押す動作」よりも、腕の負担
が小さい「引く動作」の方が多く、トータルでの腕への
負担が軽減される。従って、長距離運転などの場合も疲
れが少なくても済む。

【００１７】そして、レバー１２ａ、１２ｂの操作方向
が前後方向Ｙなので、レバー１２ａ、１２ｂが助手席乗
員と干渉することがなく、レバー１２ａ、１２ｂの必要
なストローク量Ａ、Ｂは必ず得られるため、操作の確実
性が高い。更に、互いに逆方向へ動くレバー１２ａ、１
２ｂが左右一対設けられているため、運転者は基本的に
曲がりたい方向のレバー１２ａ、１２ｂを引いて操作す
ることとなり、レバー１２ａ、１２ｂの操作が運転者の
感覚と合致し、違和感のないスムーズな操舵感覚が得ら
れる。更に、ニュートラル位置Ｎ付近では操舵角θがあ
まり変化しないようにされているため、直進走行時にお
いて優れた走行安定性が得られると共に、ストローク量
Ａ、Ｂの増加に伴って操作角θが二次曲線的に変化する
ようにもなっているため、大きく旋回しようとする場合
には必要な操作角θが確実且つ速やかに得られる仕組み
になっている。加えて、レバー１２ａ、１２ｂの位置や
操作力等に応じて必要な反力が得られるため、パワース
テアリング車に適用されても、適当な反力（手応え）を
得ることができ、運転者の感覚にマッチした快適な操作
性を実現できる。

【００１８】

【発明の効果】この発明に係る乗物の操舵装置は、以上
説明してきた如き内容のものであって、操舵手段を人間
にとって腕の負荷が少ない前後方向、すなわち腕の屈曲
・伸展方向に動かすようになっているため、操舵手段の
操作が大変に楽である。

【００１９】また、操舵手段の位置や操作力等に応じた
反力を発生させることができるため、パワーステアリン
グに適用した際に必要な手応えを感じることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る乗物の操舵装置を示
す構成図である。

【図２】左右一対のレバーを示す斜視図である。

【図３】レバーの操作状態を示す側面図である。

【図４】支点によるロッドの支持状態を示す概略平面図
である。

【図５】支点が右側へ移動した状態を示す図４相当の概
略平面図である。

【図６】支点が左側へ移動した状態を示す図４相当の概
略平面図である。

【図７】操舵手段のストローク量と支点の移動量とを示
すグラフである。

【図８】従来の乗物の操舵装置を示す車両平面図であ
る。

【図９】図８中矢示ＤＡ方向から見た側面図である。

【符号の説明】

９駆動手段１２ａ、１２ｂレバー（操舵手段）１５位置検出手段１０制御手段１６トルク検出手段２１ラック面（反力発生手段）２２モータ（反力発生手段）２３ピニオンギア（反力発生手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪を操舵させる駆動手段と、運転者の
前方に左右一対配され且つそれぞれが前後方向で逆の動
きをするように連結された操舵手段と、操舵手段の位置
を検出する位置検出手段と、位置検出手段からの信号を
受けて前記駆動手段を駆動させる制御手段と、から成る
乗物の操舵装置。
【請求項２】操舵手段のニュートラル位置から後側へ
のストローク量の方が、前側へのストローク量よりも大
きく設定されている請求項１記載の乗物の操舵装置。
【請求項３】操舵手段の操作力検出手段と、反力発生
手段とを備え、操舵手段の位置や操作力、及び位置を微
分して得た速度に応じて、操舵手段に反力を発生させる
請求項１記載の乗物の操舵装置。