JPH092289A - 車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステアリングギヤ比を変更できるのみなら
ず、簡単な構造で加工性が向上しコストの低減を図るこ
とができる車両用操舵装置を得る。 【構成】 車両用操舵装置１０では、ステアリングホイ
ール２０に連結された第１の回転軸１４と、転舵棒１２
に噛み合った第２の回転軸１６を備えており、さらに両
者の間には中間回転部材２８が配置されている。中間回
転部材２８の中間軸３０は第１の回転軸１４に噛み合っ
ており、伝達車３２は第２の回転軸１６の円板部２４に
接触している。この伝達車３２は、駆動モータ４６によ
って円板部２４の半径方向に沿って移動される。これに
より、伝達車３２が円板部２４に伝達する回転量の伝達
比が変更されて、ステアリングギヤ比が変更される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両の操舵輪を転舵する
ための車両用操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の操舵装置のうち、ステアリングホ
イールを持ち替えることなく、少ない操舵量（角）で低
速域から高速域までをカバーするために、ステアリング
ホイールから操舵輪までの間の操舵系統に可変ギヤ比機
構を設け、ステアリングギヤ比を例えば車速に応じて変
更できるように構成した所謂可変ギヤ比ステアリング装
置が提案されている（一例として、特開昭６１−１２２
０７３号公報）。

【０００３】前記公報に示された可変ギヤ比ステアリン
グ装置では、ステアリングホイールに連結された操舵軸
とラック＆ピニオン機構との間に、舵角比可変機構が配
置されている。この舵角比可変機構は、ハンドル軸及び
ピニオン軸にそれぞれ円錐形の摩擦車が連結されてお
り、さらに各円錐摩擦車の間には別の中間摩擦車が当接
状態で配置されている。この中間摩擦車を電動モータに
よって移動させることにより、各円錐摩擦車との接触位
置を変更させて回転力の伝達比を変更し、ステアリング
ホイールの操作に対する車輪転舵量を変更する構成であ
る。

【０００４】この可変ギヤ比ステアリング装置によれ
ば、例えば、低速域ではステアリングギヤ比を小さくし
てステアリングホイールの操舵量に対して操舵輪の切れ
角が大きくなるように設定し、一方、高速域ではステア
リングギヤ比を大きくしてステアリングホイールの操舵
量に対する操舵輪の切れ角が小さくなるように設定すれ
ば、車庫入れ等の車速が低い場合にはステアリングホイ
ールの少ない操舵量で操舵輪の最大舵角まで操舵でき
（ステアリングホイールの操舵量を低減でき）、車両の
高速走行時にはステアリングホイールの操舵量に対する
操舵輪の舵角変化が小さくなるため、操縦安定性を確保
することができる。

【０００５】ところで、前記公報に示される従来の舵角
比可変機構を備えたステアリング装置では、一対の円錐
摩擦車及び中間摩擦車によって舵角比を変更する構成で
あるが、一対の円錐摩擦車の摩擦当接面が円錐形や球面
形等の特殊な形状であるため、製作が極めて困難であり
コスト高になる欠点があった。特に、このような円錐摩
擦車の円錐形や球面形の摩擦当接面の形状は、舵角比に
直接的に影響するため、所望の舵角比を正確に得るため
には、各部品を高精度に製作する必要がある。さらに、
このような舵角比可変機構では、製作が困難な円錐摩擦
車等が複数個必要であるため、全体として部品点数が多
く、これによってもコスト高の原因であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、ステアリングギヤ比を変更できるのみならず、簡
単な構造で製作が容易になりコストの低減を図ることが
できる車両用操舵装置を得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の車
両用操舵装置は、左右のナックルアームを連結し操舵輪
を転舵するための出力軸と、ステアリングホイールの操
舵に応じて回転駆動される第１の回転軸と、前記第１の
回転軸に対向して同軸的に配置され、前記出力軸に噛み
合う円板形の円板部が軸線周りに形成され、回転するこ
とで前記出力軸を駆動する第２の回転軸と、前記第１の
回転軸に噛み合う中間軸と、前記中間軸と同軸的に配置
され前記中間軸と共に回転しかつ前記第２の回転軸の円
板部に接触すると共にその接触位置を前記第２の回転軸
の軸線に接離する方向に移動可能な伝達車と、により成
り、前記第１の回転軸の回転力を前記第２の回転軸に伝
達して前記第２の回転軸を回転させる中間回転部材と、
前記中間回転部材の伝達車を、前記第２の回転軸の軸線
に接離する方向に移動させる移動手段と、を備えてい
る。

【０００８】

【作用】請求項１記載の車両用操舵装置では、ステアリ
ングホイールが操舵されると、第１の回転軸が回転駆動
され、これに噛み合った中間回転部材の中間軸が回転さ
れて伝達車が回転される。伝達車が回転されると、これ
に接触した第２の回転軸の円板部に回転力が伝達され
て、第２の回転軸が回転され、出力軸が駆動される。

【０００９】ここで、移動手段の駆動により、中間回転
部材の伝達車が第２の回転軸の軸線に接離する方向に移
動されると、円板部との接触位置が半径方向に変化され
る。すなわち、伝達車が移動されると、伝達車から円板
部へ伝達される回転量の伝達比が変化され、第２の回転
軸の回転量も変更される。換言すれば、伝達車の移動に
よって、第１の回転軸の回転量（ステアリングホイール
の操舵量）と、第２の回転軸の回転量（出力軸の駆動
量）との比（ステアリングギヤ比）が変化する。

【００１０】したがって、例えば、車庫入れ等の車速が
低い場合には移動手段によって伝達車を移動させて円板
部との接触位置を円板部の半径方向内側に設定し、ステ
アリングギヤ比を小さくすれば、ステアリングホイール
の操舵量に対して操舵輪の切れ角が大きくなるように設
定でき、一方、車両の高速走行時には移動手段によって
伝達車を移動させて円板部との接触位置を円板部の半径
方向外側に設定し、ステアリングギヤ比を大きくすれ
ば、ステアリングホイールの操舵量に対する操舵輪の切
れ角が小さくなるように設定できる。これにより、低速
域ではステアリングホイールの少ない操舵量で操舵輪の
最大舵角まで操舵でき（ステアリングホイールの操舵量
を低減でき）、高速域ではステアリングホイールの操舵
量に対する操舵輪の舵角変化が小さくなるため、操縦安
定性を確保することができる。このように、ステアリン
グホイールを持ち替えることなく、少ない操舵量（角）
で低速域から高速域までをカバーすることができる。

【００１１】また、中間回転部材の伝達車および第２の
回転軸の円板部は、共に簡単な形状の円板によって構成
することができ、製作が容易で加工性が向上しコストの
低減を図ることができる。さらに、従来の舵角比可変機
構に比べて機構が簡単になり全体として部品点数が低減
され、これによってもコストの低減を図ることができ
る。

【００１２】このように、請求項１記載の車両用操舵装
置では、ステアリングギヤ比を変更できるのみならず、
簡単な構造で加工性が向上しコストの低減を図ることが
できる。

【００１３】

【実施例】図１には本発明の第１実施例に係る車両用操
舵装置１０の全体構成が断面図にて示されている。

【００１４】車両用操舵装置１０では、出力軸としての
ラックバー１２を備えている。このラックバー１２は、
ナックルアームに連結されたタイロッドを介して操舵輪
（何れも図示省略）に連結されている。これにより、ラ
ックバー１２は軸線方向に移動することによって操舵輪
を転舵することができる。

【００１５】また、車両用操舵装置１０では、第１の回
転軸１４および第２の回転軸１６を備えている。第１の
回転軸１４はボールベアリング１８によって回転可能に
支持されており、ステアリングホイール２０に連結され
ている。このため、第１の回転軸１４はステアリングホ
イール２０の操舵に応じて回転駆動される。また、第１
の回転軸１４の先端部には、かさ歯車１４Ａが設けられ
ている。

【００１６】また、第２の回転軸１６はボールベアリン
グ２２によって第１の回転軸１４に対向して同軸的に配
置されている。この第２の回転軸１６には、円板形の円
板部２４が一体的に形成されている。円板部２４の外周
部分にはピニオン歯２６が形成されており、ラックバー
１２に形成されたラック歯１３と噛み合っている。この
ため、円板部２４すなわち第２の回転軸１６が回転する
ことによりラックバー１２を駆動することができる。

【００１７】一方、第１の回転軸１４と第２の回転軸１
６との間には、中間回転部材２８が配置されている。中
間回転部材２８は、中間軸３０と、この中間軸３０と同
軸的に配置された伝達車３２とによって構成されてい
る。中間軸３０は、第１の回転軸１４及び第２の回転軸
１６の軸線と直交して、ボールベアリング３４によって
回転可能に支持されており、先端部にはかさ歯車３０Ａ
が設けられている。このかさ歯車３０Ａは、第１の回転
軸１４のかさ歯車１４Ａに噛み合っている。このため、
第１の回転軸１４が回転すると、中間軸３０が回転され
る。また、中間軸３０にはスプライン３６が形成されて
おり、このスプライン３６に伝達車３２が軸線方向に沿
って移動可能に嵌まり込んでいる。

【００１８】この伝達車３２は、移動手段を構成するス
ライド体３８にベアリング４０を介して回転可能に支持
されており、このため、伝達車３２は、中間軸３０と常
に一体に回転しかつ中間軸３０の軸線方向に沿って移動
可能となっている。この伝達車３２は、第２の回転軸１
６の円板部２４に接触している。このため、伝達車３２
が回転することにより、回転力が円板部２４に伝達され
て第２の回転軸１６が回転される構成であり、さらに、
伝達車３２が中間軸３０の軸線方向に沿って移動するこ
とにより、円板部２４との接触位置が円板部２４の半径
方向に変更される構成である。

【００１９】伝達車３２を回転可能に支持するスライド
体３８は、支持体４２によってスライド移動可能に支持
されている。このため、スライド体３８がスライドする
ことにより、伝達車３２が円板部２４の半径方向に移動
される構成である。また、スライド体３８の上端部には
ラック歯４４が形成されており、移動手段を構成する駆
動モータ４６の回転軸に設けられたピニオン歯４８と噛
み合っている。このため、駆動モータ４６の駆動により
スライド体３８をスライドさせることができる。

【００２０】駆動モータ４６は、モータコントローラ５
０に接続されており、さらに、モータコントローラ５０
には舵角センサ５２及び車速センサ５４が接続されてい
る。これにより、駆動モータ４６は、操舵輪の舵角及び
車両速度に応じて回転制御される。

【００２１】上記構成の車両用操舵装置１０では、ステ
アリングホイール２０が操舵されると、第１の回転軸１
４が回転駆動され、これに噛み合った中間回転部材２８
の中間軸３０が回転されて伝達車３２が回転される。伝
達車３２が回転されると、これに接触した第２の回転軸
１６の円板部２４に回転力が伝達されて、第２の回転軸
１６が回転され、ラックバー１２が駆動される。

【００２２】またここで、車両用操舵装置１０では、駆
動モータ４６の駆動によって、伝達車３２を移動させ
て、ステアリングギヤ比を変更することができる。

【００２３】すなわち、車速等の信号に基づいて駆動モ
ータ４６が駆動され、スライド体３８がスライドされ
る。これにより、中間回転部材２８の伝達車３２が第２
の回転軸１６の軸線に接離する方向に移動され、円板部
２４との接触位置が半径方向に変化される。すなわち、
伝達車３２が移動されると、伝達車３２から円板部２４
へ伝達される回転量の伝達比が変化され、第２の回転軸
１６の回転量も変更される。換言すれば、伝達車３２の
移動によって、第１の回転軸１４の回転量（ステアリン
グホイール２０の操舵量）と、第２の回転軸１６の回転
量（ラックバー１２の駆動量）との比（ステアリングギ
ヤ比）が変化する。

【００２４】したがって、例えば、車庫入れ等の車速が
低い場合には駆動モータ４６によって伝達車３２を移動
させて円板部２４との接触位置を円板部２４の半径方向
内側に設定し、ステアリングギヤ比を小さくすれば、ス
テアリングホイール２０の操舵量に対して操舵輪の切れ
角が大きくなるように設定でき、一方、車両の高速走行
時には駆動モータ４６によって伝達車３２を移動させて
円板部２４との接触位置を円板部２４の半径方向外側に
設定し、ステアリングギヤ比を大きくすれば、ステアリ
ングホイール２０の操舵量に対する操舵輪の切れ角が小
さくなるように設定できる。これにより、低速域ではス
テアリングホイール２０の少ない操舵量で操舵輪の最大
舵角まで操舵でき（ステアリングホイール２０の操舵量
を低減でき）、高速域ではステアリングホイール２０の
操舵量に対する操舵輪の舵角変化が小さくなるため、操
縦安定性を確保することができる。このように、ステア
リングホイール２０を持ち替えることなく、少ない操舵
量（角）で低速域から高速域までをカバーすることがで
きる。

【００２５】また、車両用操舵装置１０では、第１の回
転軸１４の回転力を、中間回転部材２８の伝達車３２及
び第２の回転軸１６の円板部２４を介して伝達して第２
の回転軸１６を回転させる構成であるが、これらの伝達
車３２及び円板部２４は、共に簡単な形状の円板によっ
て構成することができ、製作が容易で加工性が向上しコ
ストの低減を図ることができる。さらにこのため、各部
品間のガタや寸法公差等の累積が減少し、結果的に入出
力比（ステアリングホイール２０の操舵量に対するラッ
クバー１２の駆動量）のバラツキも低減される。また、
従来の舵角比可変機構に比べて機構が簡単になり全体と
して部品点数が低減されるため、これによってもコスト
の低減を図ることができ、さらに各部品間のガタや寸法
公差等の累積が減少し、結果的に入出力比のバラツキも
低減される。

【００２６】このように、本実施例に係る車両用操舵装
置１０では、ステアリングギヤ比を車速等の車両の走行
状態に応じて変更できるのみならず、簡単な構造で加工
性が向上しコストの低減を図ることができる。

【００２７】なお、本実施例においては、車速に応じて
駆動モータ４６を作動させてステアリングギヤ比を変更
する構成について説明したが、これに限らず、ステアリ
ングホイール２０の操舵角やヨーレイト等に応じて駆動
モータ４６を作動させてステアリングギヤ比を変更する
構成としてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る車両用操
舵装置は、ステアリングギヤ比を車速等の車両走行状態
に応じて変更できるのみならず、簡単な構造でコストの
低減を図ることができるという優れた効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る車両用操舵装置の全体構
成を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 車両用操舵装置 １２ ラックバー（出力軸） １４ 第１の回転軸 １６ 第２の回転軸 ２０ ステアリングホイール ２４ 円板部 ２８ 中間回転部材 ３０ 中間軸 ３２ 伝達車 ３６ スプライン ３８ スライド体（移動手段） ４２ 支持体 ４６ 駆動モータ（移動手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右のナックルアームを連結し操舵輪を
   転舵するための出力軸と、 ステアリングホイールの操舵に応じて回転駆動される第
   １の回転軸と、 前記第１の回転軸に対向して同軸的に配置され、前記出
   力軸に噛み合う円板形の円板部が軸線周りに形成され、
   回転することで前記出力軸を駆動する第２の回転軸と、 前記第１の回転軸に噛み合う中間軸と、前記中間軸と同
   軸的に配置され前記中間軸と共に回転しかつ前記第２の
   回転軸の円板部に接触すると共にその接触位置を前記第
   ２の回転軸の軸線に接離する方向に移動可能な伝達車
   と、により成り、前記第１の回転軸の回転力を前記第２
   の回転軸に伝達して前記第２の回転軸を回転させる中間
   回転部材と、 前記中間回転部材の伝達車を、前記第２の回転軸の軸線
   に接離する方向に移動させる移動手段と、 を備えた車両用操舵装置。