JPH0664553A - 可変舵角比操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な構造で、ハンドル舵角に対する車輪舵
角の比（伝達比）を変化させることのできる可変舵角比
操舵装置を提供する。 【構成】 ステアリングハンドル１の回動に応じて軸方
向へ移動される第１の軸１２と、この第１の軸１２に対
してほぼ平行に配設され軸方向への移動によって車輪を
転舵させる第２の軸１４と、各軸にそれぞれ回動自在に
支持された第１および第２の係合部１１，１３と、これ
ら第１および第２の係合部にそれぞれ摺動自在に係合す
るレバー部材１５と、第１の係合部１１と第２の係合部
１３との間に位置する支点部材１６を回動自在に支持す
る支点支持部材１７ａと、この支点支持部材１７ａを第
１および第２の軸に略直交する方向へ移動させる支点位
置移動機構９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車のハンドル舵
角に対する車輪舵角の伝達比を変化させる可変舵角比操
舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６２−１８３６６号公報には、ス
テアリングハンドルの操舵力をステアリング装置を介し
て操舵輪へ伝達する操舵力伝達経路中に、ハンドル操舵
角に対する車輪舵角の伝達比を変化させる伝達比可変手
段を備え、ハンドルの操舵速度や車速、ハンドルの操舵
角に応じて伝達比を変化させることで、車両の操縦性を
向上させる技術が提案されている。そして、伝達比可変
手段として遊星歯車機構を用いたものが開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、遊星歯車機構
を用いたものは、多数の歯車が必要で組立に多くの工数
がかかり、また、装置が複雑になる。

【０００４】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は簡単な構造でハンドル舵角
に対する車輪舵角の伝達比を変化させることのできる可
変舵角比操舵装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る可変操舵角比操舵装置は、ステアリング
ハンドルの回動に応じて軸方向へ移動される第１の軸
と、この第１の軸に対してほぼ平行に配設され軸方向へ
の移動によって車輪を転舵させる第２の軸と、第１の軸
に回動自在に支持された第１の係合部と、第２の軸に回
動自在の支持された第２の係合部と、これら第１および
第２の係合部にそれぞれ摺動自在に係合するレバー部材
と、第１の係合部と第２の係合部との間に位置し前記レ
バー部材に一体的に形成され、もしくは、摺動自在に係
合された支点部材と、この支点部材を回動自在に支持す
る支点支持部材と、この支点支持部材を第１および第２
の軸に略直交する方向へ移動させる支点位置移動機構と
を備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】レバー部材は、第１の軸の係合部および第２の
軸の係合部とにそれぞれ摺動自在に係合され、かつ、そ
れらの係合部の間に支点部材を備えているので、ステア
リングハンドルの回動に伴って第１の軸が軸方向へ移動
されると、第１の係合部を介してレバー部材が支持部材
を支点として回動され、第２の係合部を介して第２の軸
が第１の軸とは反対方向へ移動される。支点部材の位
置、すなわち、レバー部材の回動支点位置を、支点位置
移動機構によって移動させることによって、ハンドル操
舵角に対する車輪の転舵角をの比、すなわち、伝達比を
連続的に可変できる。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る可変舵角比操舵装置
の構造を示す斜視図である。図１において、１はステア
リングハンドル、２は入力軸、３は伝達比可変機構、
４，５は球面ジョイント、６はタイロッド、７はナック
ル、８は車輪を示す。

【０００８】伝達比可変機構３は、互いにほぼ平行に配
設された第１および第２の軸１２，１４と、第１の軸１
２の移動を第２の軸１４へ伝達するためのレバー部材１
５と、レバー部材１５の回動支点を与える支点部材１６
と、支点部材１６の位置を移動させる支点位置移動機構
９等からなる。

【０００９】第１および第２の支軸は、それぞれ図示し
ない軸受等を介して軸方向へ移動自在に支持されてい
る。第１の軸１２の一端側にはラック歯１２ａを形成し
ており、このラック歯１２ａと入力軸２の先端側に固定
されたピニオンギア１０ａとを噛合させてラック・アン
ド・ピニオン機構１０を構成している。また、第１の軸
１２は、第１の係合部１１を回転自在に支持している。

【００１０】第２の軸１４は、その軸方向への移動によ
って、球面ジョイント４、タイロッド６、球面ジョイン
ト５、ナックル７を介して車輪８を揺動させ転舵させる
もので、この第２の軸１４は第２の係合部１３を回動自
在に支持している。

【００１１】レバー部材１５は、第１および第２の係合
部１１，１３の双方にそれぞれ摺動自在に係合してい
る。そして、このレバー部材１５には、両係合部１１，
１３の間の位置にレバー部材１５と一体的に支点部材１
６を形成している。なお、この支点部材１６はレバー部
材１５と摺動自在に設けてもよい。ただしこの場合は、
レバー部材１５が抜け落ちないように抜け止めを適宜の
位置に設ける必要がある。また、図１では丸棒状のレバ
ー部材１５を用い、各係合部１１，１３と摺動自在に嵌
合させる構造を示したが、レバー部材１５の形状ならび
に各係合部１１．１３との係合構造は任意に変更可能で
ある。

【００１２】支点位置移動機構９は、支点部材１６の位
置を移動させるねじ機構１７と、ねじ機構１７のねじ軸
１７ｂにモータ１９の回転を減速させて伝達する減速機
構１８とからなる。ねじ機構１７のねじ軸１７ｂは、そ
の軸方向が第１および第２の軸と略直交する方向に設け
ているとともに、このねじ軸１７ｂは図示しない軸受等
によって回転自在に支承されている。ねじ軸１７ｂに、
支点支持部材であるナット部１７ａを螺合している。そ
して、このナット部１７ａは、支点部材１６を回転自在
に支持している。

【００１３】減速機構１８は、ねじ軸１７ｂの一端側に
設けた傘歯車１８ａと、モータ１９の出力軸に設けた傘
歯車１８ｂとを噛合させて構成している。

【００１４】したがって、モータ１９を回転駆動させる
と減速機構１８を介してねじ軸１９ｂが回動され、その
回動方向に応じてナット部１７ａが上または下方向へ移
動される。ナット部１７ａの移動に伴って支点部材１６
が上または下方向へ移動される。支点部材１６とレバー
部材１５とが一体的に形成されている場合は、支点部材
１６とレバー部材１５がともに移動する。支点部材１６
がレバー部材１５に対して摺動自在に設けられている場
合は、支点部材１６の位置のみが移動する。

【００１５】なお、この実施例では傘歯車を用いた減速
機構１８と、ねじ機構１７とで支点位置移動機構９を構
成したが、ラック・アンド・ピニオン機構等を用いて支
点位置移動機構９を構成してもよい。

【００１６】また、支点部材１６の位置は、この伝達比
可変機構３の伝達比を決定するものであるから、後述す
る伝達比可変制御のために、図示していないが支点部材
１６の位置を検出する支点位置検出器を設けて、伝達比
に係る信号Ｒを得る構成としている。

【００１７】図２は伝達比可変機構の作用説明図であ
る。図２（ａ）は支点部材１６が第２の軸１４に近い側
に位置した状態を、図２（ｂ）は支点部材１６が第１の
軸１２に近い側に位置した状態を示す。ステアリングハ
ンドル１の回動によって入力軸２に固定されたピニオン
１０ａが例えば図示矢印Ａ方向（右廻り）に回動される
と、このピニオン１０ａと噛合するラック歯１２ａの作
用によって、第１の軸１２は図示矢印Ｂ方向（図示右方
向）へ移動する。第１の軸１２の横方向移動によってこ
の第１の軸１２に回動自在に支持された係合部１１は図
示の距離Ｌ１移動する。

【００１８】第１の係合部１１は、レバー部材１５の図
示上側の軸部１５ａに対して摺動自在に嵌合しており、
また、レバー部材１５は支点部材１６に回転自在に支承
されているので、第１の軸１２の軸方向移動によってレ
バー部材１５は支点部材１６の位置を支点として回動さ
れる。その結果、レバー部材１５の図示下側の筒部１５
ｂと摺動自在に嵌合された第２の係合部１３を回転自在
に支持した第２の係合部１４は、図示矢印Ｃ（図示左方
向）へ移動される。

【００１９】これによって、図１に示した球面ジョイン
ト４、タイロッド６、球面ジョイント５、ナックル７を
介して車輪８を揺動させ転舵させる。モータ１９の回転
を、例えば傘歯車を組合わせた減速機構１８を介してね
じ機構１７へ伝達することで、支点部材１６の位置を調
節する。したがって、図２に示すように、支点部材１６
の位置によって、第１の軸１２の軸方向変位Ｌ１は、第
２の軸１４の軸方向変位を図２（ａ）に示すようにＬ
２、または、図２（ｂ）に示すようにＬ３に変化させ
る。このように、支点部材１６の位置にすなわちレバー
部材１５の回動支点位置を調節することで、伝達比を可
変できる。

【００２０】図３はこの発明に係る伝達比可変機構の制
御系を示すブロック構成図である。制御系２０は、支点
位置検出器２１と、車速検出器２２と、制御部２３と、
モータ１９からなる。支点位置検出器２１は、前述した
ように、図１に示した伝達比可変機構３の支点部材１６
の位置を検出し、その支点位置で検定される伝達比に係
る信号Ｒを出力するよう構成している。車速検出器２２
は、この発明に係る可変舵角比操舵装置を搭載した車両
の車速を検出し、車速に係る信号Ｖを出力するよう構成
している。

【００２１】制御部２３は、データテーブル２４と、偏
差演算手段２５と、モータ駆動回路２６を備える。デー
タテーブル２４は、車速に応じて予め設定した目標伝達
比ＲＴを格納している。そして、このデータテーブル２
４は、車速検出器２２で検出した車速に係る信号Ｖにお
ける目標伝達比ＲＴを出力する。

【００２２】偏差演算手段２５は、加算回路等を用いて
構成している。この偏差演算手段２５は、データテーブ
ル２４から出力された目標伝達比ＲＴに係る信号２４ａ
と、支点位置検出器２１から出力される実際の伝達比に
係る信号Ｒとの偏差を求めてその偏差に係る信号２５ａ
をモータ駆動回路２６へ供給する。

【００２３】そして、モータ駆動回路２６は、偏差に係
る信号２５ａの極性に基づいてモータ１９へ供給する電
流の極性を決定するとともに、その偏差の絶対値に対応
した電流をモータ１９へ供給するよう構成している。な
お、このモータ駆動回路２６に、図示しない電流検出手
段で検出した得た電流検出値を入力し、モータ１９へ所
定の電流が供給できるようフィードバック制御を行なう
構成としてもよい。

【００２４】以上の構成であるからこの制御系２０は、
モータ１９を回転駆動させることで図１に示した減速機
構１８を介してねじ機構１７を駆動し、レバー部材１５
の回動支点位置を決定する支点部材１６の位置を、車速
Ｖに基づいて決定される目標伝達比ＲＴと実際の伝達比
Ｒとの偏差が零になるように、即ち、車速Ｖに応じて予
め設定した目標伝達比ＲＴをなるようフィードバック制
御を行なう。よって、伝達比可変機構３の伝達比Ｒは、
車速Ｖに応じて自動的に調節され、車速Ｖに応じて予め
設定した目標伝達比ＲＴに設定される。

【００２５】したがって、データテーブル２４に、低車
速では伝達比ＲＴを大きく高車速では伝達比ＲＴが小さ
くなる特性を格納しておくことで、車両が低速走行時に
は伝達比Ｒが大となって車両の取り回し性を向上させ、
中速走行時にはシャープなハンドル特性、高速走行時に
は安定したハンドル特性を得ることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る可変
舵角比操舵装置は、ステアリングハンドルの回動によっ
て軸方向へ移動される第１の軸と、車輪を転舵させるた
めの第２の軸とをレバー部材を介して結合するととも
に、レバー部材の回動支点位置を移動させることで、第
１の軸の移動量に対する第２の軸の移動量の比、すなわ
ち、ステアリングハンドルの操舵角と車輪の転舵角との
比（伝達率）を連続的に可変できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る可変舵角比操舵装置の要部構成
図

【図２】この発明に係る伝達比可変機構の作用説明図

【図３】この発明に係る伝達比可変機構の制御系を示す
ブロック構成図

【符号の説明】

１ ステアリングハンドル ２ 入力軸 ３ 伝達比可変機構 ９ 支点位置移動機構 １１ 第１の係合部 １２ 第１の軸 １３ 第２の係合部 １４ 第２の軸 １５ レバー部材 １６ 支点部材 １７ ねじ機構 １７ａ 支点支持部材であるナット部 １８ 減速機構 １９ モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングハンドルの回動に応じて軸
   方向へ移動される第１の軸と、この第１の軸に対してほ
   ぼ平行に配設され軸方向への移動によって車輪を転舵さ
   せる第２の軸と、前記第１の軸に回動自在に支持された
   第１の係合部と、前記第２の軸に回動自在の支持された
   第２の係合部と、これら第１および第２の係合部にそれ
   ぞれ摺動自在に係合するレバー部材と、前記第１の係合
   部と前記第２の係合部との間に位置し前記レバー部材に
   一体的に形成され、もしくは、摺動自在に係合する支点
   部材と、この支点部材を回動自在に支持する支点支持部
   材と、この支点支持部材を前記第１および第２の軸に略
   直交する方向へ移動させる支点位置移動機構とを備えた
   ことを特徴とする可変舵角比操舵装置。