JPH08337175A - 車両用舵角比可変操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の走行状態等に応じてステアリング操作
角と操舵輪の切れ角との比を変えると共に、ステアリン
グの中立位置のズレを防止する。 【構成】 ステアリングの軸が、入力軸２４と出力軸２
６とに２分割されており、入力軸２４と出力軸２６とに
は、自在継手３２、３４によりシャフト３６、３８が接
続されている。シャフト３６、３８にはピニオンギヤ４
０、４２が接合されている。ピニオンギヤ４０、４２に
はガイド板４４、５２が当接しており、揺動継手４６、
５４を介してロッド４８、５６が連結されている。ロッ
ド４８、５６はモータ５０、５８によって移動可能とな
っており、モータ５０、５８が回転するとロッド４８、
５６が移動し、ピニオンギヤ４０、４２が自在継手３
２、３４を中心に揺動して、ピニオンギヤ４０、４２の
噛合位置Ｐが移動するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用舵角比可変操舵装
置に係り、特に、ステアリング操作角と操舵輪の切れ角
との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操作角と操舵輪の切れ角との比を
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６１−１２２０７３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７０の軸７０Ａに連結され
た駆動用回転体７２と、ステアリングギヤ装置７４のピ
ニオン７６の軸７６Ａに連結された被動用回転体７８
と、駆動用回転体７２と被動用回転体７８との間に介在
され、且つ周面が、駆動用回転体７２と被動用回転体７
８とに常時当接されている摩擦車８０を備えている。そ
して、摩擦車８０と駆動用回転体７２、被動用回転体７
８との当接位置をアクチュエータ８２によって制御する
ことによって、駆動用回転体７２に対する被動用回転体
７８の回転伝達比、即ち、ステアリング操作角と操舵輪
の切れ角との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、摩擦車８０の摩擦接触に
よって、駆動用回転体７２のトルクを被動用回転体７８
に伝達しているため、操舵中に摩擦車８０と駆動用回転
体７２、被動用回転体７８との間でズレが生じる恐れが
あり、この場合には、ステアリング７０の中立位置（直
進時の操舵角）がズレ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操作角と操舵輪の切れ角との
比を変えることができ、且つステアリングの中立位置の
ズレを防止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
て回転される入力軸と、操舵輪に連結された出力軸と、
前記入力軸の前記出力軸側端部に回転軸が前記入力軸に
対して揺動可能に取付られた一定ピッチの歯を周方向に
備えた第１球面ギヤと、前記出力軸の前記入力軸側端部
に回転軸が前記出力軸に対して揺動可能に取付られ前記
第１球面ギヤに噛合された第２球面ギヤと、前記第１球
面ギヤと前記第２球面ギヤとのうちの少なくとも一方を
揺動させて前記第１球面ギヤと前記第２球面ギヤとの噛
合位置を変える駆動手段と、を有することを特徴として
いる。

【０００７】

【作用】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入力軸が回転し、
この回転が第１球面ギヤと第２球面ギヤを介して出力軸
に伝達され操舵輪が操舵される。また、車両の走行状態
等に応じて、駆動手段により第１球面ギヤと第２球面ギ
ヤとのうちの少なくとも一方を揺動させて第１球面ギヤ
と第２球面ギヤとの噛合位置を変えると、第１球面ギヤ
の回転半径と第２球面ギヤの回転半径の比が変化して、
ステアリング操作角と操舵輪の切れ角との比が変化す
る。

【０００８】また、駆動手段により第１球面ギヤと第２
球面ギヤとのうちの少なくとも一方を揺動させると、第
１球面ギヤと第２球面ギヤとの双方が揺動して第１球面
ギヤと第２球面ギヤとの噛合位置が変わる。これによっ
て、ステアリング操作角と操舵輪の切れ角との比が変化
する構成のため、ステアリングの中立位置がズレること
はない。

【０００９】

【実施例】本発明の車両用舵角比可変操舵装置の一実施
例を図１〜図５に従って説明する。

【００１０】図２に示される如く、本実施例の車両用舵
角比可変操舵装置１０では、ステアリング１２の軸１２
Ａの先端部に、ドライブピニオン１４が連結されてお
り、このドライブピニオン１４は、リレーロッド１６に
設けられたラックギヤ（図示省略）に噛合している。ま
た、リレーロッド１６の両端部は、図示を省略した左右
の操舵輪に連結されている。

【００１１】ステアリング１２の軸１２Ａの中間部に
は、可変ギヤ比機構２０が配設されており、この可変ギ
ヤ比機構２０は、制御装置２２に接続されている。制御
装置２２には、車両の運転環境、状態、インストルメン
トパネル等に設けられた設定スイッチ及び車両運動状態
等の情報が入力されるようになっている。

【００１２】図１に示される如く、可変ギヤ比機構２０
では、図２に示されるステアリング１２の軸１２Ａが、
入力軸２４と出力軸２６とに２分割されており、これら
の入力軸２４と出力軸２６とは、それぞれ軸受け２８、
３０によって平行に配設されている。

【００１３】入力軸２４と出力軸２６とには、それぞれ
自在継手３２、３４により、シャフト３６、３８が接続
されており、これらのシャフト３６、３８の先端部３６
Ａ、３８Ａには、それぞれ第１球面ギヤとしてのピニオ
ンギヤ４０と、第２球面ギヤとしてのピニオンギヤ４２
とが接合されている。これらのピニオンギヤ４０、４２
は、それぞれが、自在継手３２、３４を中心に図３及び
図４に示される様に揺動した場合にも、常に互いに歯合
している。なお、これらのピニオンギヤ４０、４２に
は、ロックすることなく、且つ滑りを生じることなく円
滑な回転が可能なように、また、揺動角に関わらず双方
のピニオンギヤ４０、４２の回転角の中間部が常に噛合
するように、異なるギヤ半径のギヤ歯面にピッチの等し
い歯が球面状の外周部に切ってある。

【００１４】ピニオンギヤ４０の拡径側の端面４０Ａに
は、駆動手段の一部としての円弧状のガイド板４４が当
接しており、このガイド板４４の長手方向中央部には、
揺動継手４６を介して駆動手段の一部としてのロッド４
８が連結されている。このロッド４８は、入力軸２４と
平行に配設されており、駆動手段の一部としてのモータ
５０によって、軸方向（図１の矢印Ａ方向）へ移動可能
となっている。また、ピニオンギヤ４２の拡径側の端面
４２Ａには、駆動手段の一部としての円弧状のガイド板
５２が当接しており、このガイド板５２の長手方向中央
部には、揺動継手５４を介して駆動手段の一部としての
ロッド５６が連結されている。このロッド５６は、出力
軸２６と平行に配設されており、駆動手段の一部として
のモータ５８によって、軸方向（図１の矢印Ｂ方向）へ
移動可能となっている。

【００１５】モータ５０、５８は、それぞれ制御装置２
２（図２参照）に接続されており、制御装置２２により
回転制御されるようになっている。従って、制御装置２
２からの信号によって、モータ５０またはモータ５８が
回転すると、ロッド４８またはロッド５６が移動し、ピ
ニオンギヤ４０、４２が、自在継手３２、３４を中心に
図３及び図４に示される様に揺動して、ピニオンギヤ４
０、４２の噛合位置がＰからＰ１またはＰ２へ移動する
ようになっている。

【００１６】次に本実施例の作用を説明する。本実施例
の車両用舵角比可変操舵装置１０では、ステアリング１
２の操作に応じて入力軸２４が回転し、この回転がピニ
オンギヤ４０とピニオンギヤ４２を介して出力軸２６に
伝達され、ドライブピニオン１４及びリレーロッド１６
を介して左右の操舵輪が操舵される。

【００１７】また、本実施例の車両用舵角比可変操舵装
置１０では、車両の走行状態等に応じて、制御装置２２
からの信号によって、モータ５０またはモータ５８が回
転すると、ロッド４８またはロッド５６が移動し、ピニ
オンギヤ４０、４２が、自在継手３２、３４を中心に図
３及び図４に示される様に揺動して、ピニオンギヤ４
０、４２の噛合位置がＰからＰ１またはＰ２の方へ移動
する。

【００１８】例えば、車両が高速走行状態にある場合に
は、図３に示される如く、モータ５８の回転により、ロ
ッド５６が、図３の矢印Ｃ方向へ移動する。このため、
ロッド５６に設けられたガイド板５２にピニオンギヤ４
２が押圧され、ピニオンギヤ４２はシャフト３８と共
に、自在継手３４を揺動支点にして、出力軸２６に対し
て図３の矢印Ｄ方向へ揺動する。

【００１９】ピニオンギヤ４２が揺動すると、ピニオン
ギヤ４２に押圧されピニオンギヤ４０がシャフト３６と
共に、自在継手３２を揺動支点にして、入力軸２４に対
して図３の矢印Ｅ方向へ揺動する。この結果、ピニオン
ギヤ４０とピニオンギヤ４２との噛合位置がＰ（図１参
照）からＰ１（図３参照）へ移動する。即ち、ピニオン
ギヤ４０の回転半径がピニオンギヤ４２の回転半径に比
べて小さくなる。従って、ステアリング操作角に対し
て、操舵輪の切れ角が小さくなるため、走行安定性を確
保し易くなる。

【００２０】一方、車両が低速走行状態にある場合に
は、図４に示される如く、モータ５０の回転により、ロ
ッド４８が、図４の矢印Ｆ方向へ移動する。このため、
ロッド４８に設けられたガイド板４４にピニオンギヤ４
０が押圧され、ピニオンギヤ４０はシャフト３６と共
に、自在継手３２を揺動支点にして、入力軸２４に対し
て図４の矢印Ｇ方向へ揺動する。

【００２１】ピニオンギヤ４０が揺動すると、ピニオン
ギヤ４０に押圧されピニオンギヤ４２がシャフト３８と
共に、自在継手３４を揺動支点にして、出力軸２６に対
して図４の矢印Ｈ方向へ揺動する。この結果、ピニオン
ギヤ４０とピニオンギヤ４２との噛合位置がＰ（図１参
照）からＰ２（図４参照）へ移動する。即ち、ピニオン
ギヤ４０の回転半径がピニオンギヤ４２の回転半径に比
べて大きくなる。従って、ステアリング操作角に対し
て、操舵輪の切れ角が大きくなるため、少ないステアリ
ング操作量で大きな操舵角が得られるので車庫入れ等が
容易に行うことができる。

【００２２】また、本実施例の車両用舵角比可変操舵装
置１０では、モータ５０またはモータ５８によりピニオ
ンギヤ４０またはピニオンギヤ４２を揺動して、ピニオ
ンギヤ４０とピニオンギヤ４２との噛合位置を可変し、
これによって、ステアリング操作角と操舵輪の切れ角と
の比が変化する構成のため、従来技術の様にステアリン
グの中立位置がズレることはない。

【００２３】なお、本実施例の車両用舵角比可変操舵装
置１０では、ピニオンギヤ４０、４２の双方が揺動する
構成としたが、これに代えて、ピニオンギヤ４０、４２
の一方のみが揺動する構成としても良い。例えば、図５
に示される如く、ピニオンギヤ４２のみが揺動する構成
としてもよい。この場合には、ピニオンギヤ４０は入力
軸２４に固定されており、出力軸２６の中間部にはフレ
キシブルシャフト６０が配設されている。出力軸２６の
ピニオンギヤ４２を挟む両側部は、軸受け６１、６２で
支持されており、これらの軸受け６１、６２は平行リン
ク６３、６４の一方の端部にそれぞれ固定されている。
平行リンク６３、６４の他方の端部は、リンク６５、６
６の一方の端部にそれぞれ揺動可能に軸支されており、
リンク６５、６６の他方の端部は、支持部材６７にそれ
ぞれ揺動可能に軸支されている。また、平行リンク６
３、６４とリンク６５、６６との連結部は、それぞれリ
ンク６８によって連結されており、このリンク６８が、
ロッド５６とモータ５８によって、図５の矢印Ｊ方向へ
移動可能となっている。

【００２４】従って、この構成の場合には、例えば、車
両が高速走行状態にある場合には、モータ５８の回転に
よりロッド５６を、図５の上方向へ移動する。このた
め、リンク６８が上方へ移動し、リンク６３、６４、６
５、６６、６８からなるリンク機構により、ピニオンギ
ヤ４２が図５に破線で示される位置（図５の上方の位
置）へ揺動する。この結果、ピニオンギヤ４０とピニオ
ンギヤ４２との噛合位置がＰからＰ１へ移動する。ま
た、噛合位置がＰ１に移動することで、ピニオンギヤ４
０の回転半径に対するピニオンギヤ４２の回転半径の比
が噛合位置がＰの場合に比べて小さくなる。従って、ス
テアリング操作角に対して、操舵輪の切れ角が小さくな
るため、走行安定性を確保し易くなる。

【００２５】一方、車両が低速走行状態にある場合に
は、モータ５８の回転によりロッド５６を、図５の下方
向へ移動する。このため、リンク６８が下方へ移動し、
リンク６３、６４、６５、６６、６８からなるリンク機
構により、ピニオンギヤ４２が図５に想像線で示される
位置（図５の下方の位置）へ揺動する。この結果、ピニ
オンギヤ４０とピニオンギヤ４２との噛合位置がＰから
Ｐ２へ移動する。また、噛合位置がＰ２に移動すること
で、ピニオンギヤ４０の回転半径に対するピニオンギヤ
４２の回転半径の比が噛合位置がＰの場合に比べて大き
くなる。従って、ステアリング操作角に対して、操舵輪
の切れ角が大きくなるため、車庫入れ等が容易になる。

【００２６】また、この場合には、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される入力軸
と、操舵輪に連結された出力軸と、前記入力軸の前記出
力軸側端部に取付られた一定ピッチの歯を周方向に備え
た第１球面ギヤと、前記出力軸の前記入力軸側端部に回
転軸が前記出力軸に対して揺動可能に取付られ前記第１
球面ギヤに噛合された第２球面ギヤと、前記第２球面ギ
ヤを揺動させて前記第１球面ギヤと前記第２球面ギヤと
の噛合位置を変える駆動手段と、を有することを特徴と
する。

【００２７】更には、同様にしてピニオンギヤ４０のみ
が揺動する構成としてもよい。この場合には、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さ
れる入力軸と、操舵輪に連結された出力軸と、前記入力
軸の前記出力軸側端部に回転軸が前記入力軸に対して揺
動可能に取付られた一定ピッチの歯を周方向に備えた第
１球面ギヤと、前記出力軸の前記入力軸側端部に取付ら
れ前記第１球面ギヤに噛合された第２球面ギヤと、前記
第１球面ギヤを揺動させて前記第１球面ギヤと前記第２
球面ギヤとの噛合位置を変える駆動手段と、を有するこ
とを特徴とする。

【００２８】

【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される入
力軸と、操舵輪に連結された出力軸と、入力軸の出力軸
側端部に回転軸が入力軸に対して揺動可能に取付られた
一定ピッチの歯を周方向に備えた第１球面ギヤと、出力
軸の入力軸側端部に回転軸が出力軸に対して揺動可能に
取付られ第１球面ギヤに噛合された第２球面ギヤと、第
１球面ギヤと第２球面ギヤとのうちの少なくとも一方を
揺動させて第１球面ギヤと第２球面ギヤとの噛合位置を
変える駆動手段と、を有する構成としたので、車両の走
行状態等に応じてステアリング操作角と操舵輪の切れ角
との比を変えることができ、且つステアリングの中立位
置のズレを防止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】本発明の一実施例に係る車両用舵角比可変操舵
装置の可変ギヤ比機構を示す概略構成図である。

【図２】本発明の一実施例に係る車両用舵角比可変操舵
装置を示す概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例に係る車両用舵角比可変操舵
装置の作用説明図である。

【図４】本発明の一実施例に係る車両用舵角比可変操舵
装置の作用説明図である。

【図５】本発明の一実施例の変形例に係る車両用舵角比
可変操舵装置の可変ギヤ比機構を示す概略構成図であ
る。

【図６】従来例に係る車両用舵角比可変操舵装置を示す
概略構成図である。

【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 １２Ａ 軸 ２０ 可変ギヤ比機構 ２４ 入力軸 ２６ 出力軸 ３２ 自在継手 ３４ 自在継手 ３６ シャフト ３８ シャフト ４０ ピニオンギヤ（第１球面ギヤ） ４２ ピニオンギヤ（第２球面ギヤ） ４４ ガイド板（駆動手段） ４８ ロッド（駆動手段） ５０ モータ（駆動手段） ５２ ガイド板（駆動手段） ５６ ロッド（駆動手段） ５８ モータ（駆動手段）

Claims (1)

【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される入
   力軸と、操舵輪に連結された出力軸と、前記入力軸の前
   記出力軸側端部に回転軸が前記入力軸に対して揺動可能
   に取付られた一定ピッチの歯を周方向に備えた第１球面
   ギヤと、前記出力軸の前記入力軸側端部に回転軸が前記
   出力軸に対して揺動可能に取付られ前記第１球面ギヤに
   噛合された第２球面ギヤと、前記第１球面ギヤと前記第
   ２球面ギヤとのうちの少なくとも一方を揺動させて前記
   第１球面ギヤと前記第２球面ギヤとの噛合位置を変える
   駆動手段と、を有することを特徴とする車両用舵角比可
   変操舵装置。