JPH092309A - 車両用舵角比可変操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数が少なく、小型化を図ることのでき
る車両用舵角比可変操舵装置を提供すること。 【構成】 ステアリングロッド１４に半径ｒの凹部１６
を設け回転部材１８を回転自在に挿入する。回転部材１
８に溝２０を形成し、円柱状のカム２２を挿入する。カ
ム２２には、ステアリングメインシャフト２４を偏心さ
せて連結する。ステアリングメインシャフト２４が回転
されるとカム２２が振れ回り、ステアリングロッド１４
が移動する。ステアリングメインシャフト２４の回転と
同時に、回転部材１８を回転させると、ステアリングロ
ッド１４の移動量が減少する。ステアリングメインシャ
フト２４を回転すると共に回転部材１８を回転させるこ
とでステアリングホイールの切れ角に対応するステアリ
ングロッド１４の移動量を減少させること、即ち、舵角
比を可変することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングホイール
の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、自動車等の車両に用いられ、車速
等の諸条件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
置が提案されており、その一例として、特開平６−５６
０４８号公報に示されている車両用舵角比可変操舵装置
を上げることができる。

【０００３】図４に示すように、この車両用舵角比可変
操舵装置１００は、ステアリングホイール１０２と、ラ
ック＆ピニオン機構１０４との間に設けられており、ス
テアリングホイール１０２からの操舵入力が、操舵入力
軸１０６を介して伝達されるようになっている。また、
車両用舵角比可変操舵装置１００の出力は操舵出力軸１
０８を介してラック＆ピニオン機構１０４に伝達される
ようになっている。

【０００４】車両用舵角比可変操舵装置１００は、操舵
入力軸１０６に連結される第１の遊星ギヤ装置１１０
と、この第１の遊星ギヤ装置１１０のキャリア出力が入
力され、操舵出力軸１０８に連結される第２の遊星ギヤ
装置１１２と、ギヤ比を変化させる動力を与えるモータ
１１４とを備えている。

【０００５】第１の遊星ギヤ装置１１０の第１のリング
ギヤ１１６の外周には、ウォーム・ホイール１１８が一
体的に設けられている。このウォーム・ホイール１１８
にはウォームギヤ１２０が噛み合っており、このウォー
ムギヤ１２０がモータ１１４によって回転されるように
なっている。

【０００６】この車両用舵角比可変操舵装置１００で
は、第１のリングギヤ１１６を正転又は逆転させること
により、舵角比を変化させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、遊星歯車機構
は、部品点数が多く構成が複雑であり、装置が大型とな
って車両への搭載性に問題がある。

【０００８】本発明は上記事実を考慮し、部品点数が少
なく、小型化を図ることのできる車両用舵角比可変操舵
装置を提供することが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】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駆動され
る操舵軸に連結され軸線が前記操舵軸の軸線とは偏心し
ている偏心部材と、操舵車輪に連結された出力軸と、前
記出力軸に組み付けられ前記出力軸の軸線と直交する軸
線回りに回転自在な回転部材と、前記回転部材を回転駆
動する回転駆動手段と、を備え、前記回転部材に前記回
転部材の軸線に直交する方向の溝部を設け、前記溝部に
前記偏心部材を回転自在に係合させたことを特徴として
いる。

【００１０】

【作用】本発明の車両用舵角比可変操舵装置によれば、
ステアリング操作に基づく回転が、操舵軸を介して偏心
部材に伝達される。

【００１１】操舵軸と偏心部材とは偏心しているため、
操舵軸が回転されると偏心部材は操舵軸の軸心を中心と
して振れ回る。

【００１２】これにより、偏心部材を溝部に係合した回
転部材が出力軸を移動させ、操舵車輪の向きが変更され
る。

【００１３】ここで、操舵軸の回転と共に回転駆動手段
により回転部材を回転し、出力軸に対する溝部の傾きを
変更すると、ステアリング操作（操舵軸の回転）に対す
る出力軸の移動量（操舵輪の舵角）が変更される。即
ち、操舵軸の回転と共に回転部材を回転することによ
り、舵角比を変えることができる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１乃至図３にしたがっ
て説明する。

【００１５】図１に示すように、車両用舵角比可変操舵
装置１０はステアリングハウジング１２を備えており、
ステアリングハウジング１２には、図示しないスライド
軸受を介して出力軸としての丸棒状のステアリングロッ
ド１４が図１の矢印Ｌ方向及び矢印Ｒ方向にスライド自
在に支持されている。

【００１６】図１及び図２に示すように、ステアリング
ロッド１４の中間部には、半径ｒの凹部１６が形成され
ている（図２では矢印Ｂ方向側）。なお、凹部１６の軸
心は、ステアリングロッド１４の軸心Ｃ１を通り、且つ
直交している。

【００１７】この凹部１６には、円板状の回転部材１８
が回転自在に挿入されている。回転部材１８には、一定
幅の溝２０が径方向に沿って形成されている。なお、溝
２０の幅方向中心線は回転部材１８の軸心Ｃ２を通り、
かつ直交している。

【００１８】回転部材１８の溝２０には、偏心部材とし
ての円柱状のカム２２が挿入されている。カム２２の外
周面は溝２０の側壁に接触しており、カム２２は溝２０
の内部をスライド自在かつ回転自在とされている。カム
２２の軸心Ｃ３と回転部材１８の軸心Ｃ２とは平行であ
る。

【００１９】このカム２２の矢印Ｂ方向側の端部には、
車両のステアリングホイール（図示せず）に連結される
操舵軸としてのステアリングメインシャフト２４が連結
されている。このステアリングメインシャフト２４は、
図示しないベアリングを介してステアリングハウジング
１２に回転自在に支持されている。なお、カム２２の軸
心Ｃ３とステアリングメインシャフト２４の軸心Ｃ４と
は平行とされ、かつ所定寸法偏心している。

【００２０】回転部材１８の外周の一部には、複数の歯
２６が周方向に所定ピッチで形成されており、歯２６に
はウォームギヤ２８が噛み合っている。なお、歯２６の
先端は、凹部１６の側面に接触しないように回転部材１
８の外周面よりも径方向内側に位置している。

【００２１】ウォームギヤ２８は、ステアリングロッド
１４と平行とされたスライドシャフト３０の中間部に固
定されている。このスライドシャフト３０は、両端付近
がスライド軸受３２を介してステアリングハウジング１
２にスライド自在、かつ回転自在に支持されている。

【００２２】また、スライドシャフト３０の一部は、ス
テアリングロッド１４に固定された軸受板３１に回転自
在に支持されている。スライドシャフト３０には、軸受
板３１を挟むように一対のリング３３が固定されてい
る。これにより、スライドシャフト３０は、ステアリン
グロッド１４と連動してスライドする。

【００２３】さらに、スライドシャフト３０には、軸方
向に長いギヤ３４が固定されており、このギヤ３４に
は、ステアリングハウジング１２に取り付けられたモー
タ３６の軸３６Ａに固定された幅狭の小ギヤ３８が噛み
合っている。ギヤ３４及び小ギヤ３８は、軸方向に沿っ
て延びる歯を備えているため、噛み合ったままの状態で
軸方向に相対移動が可能である。

【００２４】なお、回転部材１８の歯２６、ウォームギ
ヤ２８、スライドシャフト３０、ギヤ３４、モータ３
６、小ギヤ３８によって、本発明の回転駆動手段が構成
されている。

【００２５】図３に示すように、ステアリングメインシ
ャフト２４には、ステアリングメインシャフト２４の回
転角を検出する操舵角センサ４０が連結されており、回
転部材１８には回転部材１８の回転角を検出する角度セ
ンサ４２が連結されている。

【００２６】これらの操舵角センサ４０及び角度センサ
４２は制御装置４６に連結されている。制御装置４６に
は、操舵角センサ４０及び角度センサ４２の他に車速セ
ンサ４８等の車両の走行状態を検出する各種センサ類が
連結されている。

【００２７】なお、制御装置４６は、操舵角センサ４
０、角度センサ４２、車速センサ４８等の各種センサか
らの信号を演算し、モータ３６を制御する。

【００２８】次に、本実施例の作用を説明する。車両用
舵角比可変操舵装置１０のステアリングホイールのニュ
ートラル状態は、図１の上段の図に示すように、回転部
材１８の溝２０がステアリングロッド１４に対して直交
しており、また、カム２２の軸心がステアリングメイン
シャフト２４の軸心の矢印Ｄ方向側に位置し、カム２２
の軸心とステアリングメインシャフト２４の軸心とを結
ぶ線がステアリングロッド１４に対して直交している状
態である。

【００２９】ステアリングホイールが操作され、例えば
ステアリングメインシャフト２４が図の時計回り方向に
回転されると、カム２２が回転する（図１の中段の図を
参照。図１の中段の図は、ステアリングメインシャフト
２４が図の時計回り方向に４５°回転された状態であ
る。）。

【００３０】カム２２はステアリングメインシャフト２
４の軸心を中心として振れ回るので、カム２２のステア
リングロッド１４の軸線方向に沿った動きが回転部材１
８を介してステアリングロッド１４に伝達され、ステア
リングロッド１４が矢印Ｌ方向側に移動され、車両の操
舵輪が操舵される。なお、ステアリングロッド１４がス
ライドすると、これに伴って回転部材１８の歯２６に噛
み合ったウォームギヤ２８がスライドシャフト３０と共
にステアリングロッド１４と同方向に同寸法移動する。

【００３１】ここで、本実施例の車両用舵角比可変操舵
装置１０では、ステアリングホイールの切れ角（ステア
リングメインシャフト２４の回転角）は、ニュートラル
状態から時計回り方向及び反時計回りに各々９０°未満
とする。

【００３２】また、ステアリングメインシャフト２４の
回転と同時に、溝２０の方向とステアリングロッド１４
の軸心とのなす角度θが９０°から減少するように回転
部材１８を回転（例えば、時計回り方向に回転）させる
と、ステアリングロッド１４は図１の下段の図に示すよ
うに移動し、ステアリングロッド１４の移動量を図１の
中段の図に示す状態よりも減少させることができる。な
お、ステアリングホイールをニュートラル状態に戻す際
には、回転部材１８を同時に回転させ、溝２０の方向と
ステアリングロッド１４の軸心とのなす角度θを９０°
に戻す。

【００３３】即ち、本実施例の車両用舵角比可変操舵装
置１０では、ステアリングメインシャフト２４を回転す
ると共に回転部材１８を回転させることでステアリング
ホイールの切れ角に対応するステアリングロッド１４の
移動量を減少させること、即ち、舵角比を可変すること
ができる。

【００３４】なお、ステアリングメインシャフト２４の
回転と同時に回転させる回転部材１８の回転量に応じ
て、ステアリングロッド１４の移動量は減少する（但
し、回転部材１８の回転量は４５°未満とする）。

【００３５】本実施例の車両用舵角比可変操舵装置１０
では、例えば、車両が高速走行状態である場合に、制御
装置４６が操舵角センサ４０、角度センサ４２及び車速
センサ４８等の各種センサからの情報を基に演算を行
い、モータ３６を制御してステアリングの切れ角に対す
るステアリングロッド４０の移動量を小さく設定する。
これにより、ステアリング操作に対する操舵輪の向きの
変化が小さくなり、走行安定性を向上させることが可能
となる。

【００３６】また、車両が低速走行状態である場合に
は、回転部材１８を回転させない。この場合、ステアリ
ング操作に対する操舵輪の向きの変化が回転部材１８を
回転させた場合よりも大きくなるので、車庫入れ等の際
にステアリング操作量が少なくて済み、車庫入れ等が容
易になる。

【００３７】なお、制御装置４６は、操舵角センサ４０
及び角度センサ４２により、ステアリングメインシャフ
ト２４の回転位置及び回転部材１８の回転位置を監視
し、ステアリングホイールがニュートラル状態の時には
回転部材１８の溝２０がステアリングロッド１４に対し
て直交するように、モータ３６を制御する。

【００３８】また、舵角比は、車速のみならず、加速・
減速度、横Ｇ、シフトレバーのポジション等を判断して
変化させても良く、運転者のスイッチ操作によって変化
させても良い。

【００３９】本実施例の車両用舵角比可変操舵装置１０
は、遊星歯車機構による従来の車両用舵角比可変操舵装
置に比較して部品点数が少なく、構成が簡単であるの
で、小型化が容易であり、車両への搭載性が良い。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両用舵
角比可変操舵装置は、出力軸と操舵軸との間に、偏心部
材と回転部材との２部品しか介在しないため、遊星歯車
機構に比較して部品点数を大幅に削減し、小型化を図る
ことができる、という優れた効果を有する。

【００４１】また、部品点数の削減、小型化により車両
への搭載性が向上する。

【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
装置の出力軸の軸線に沿った一部断面図である。

【図２】図１に示す車両用舵角比可変操舵装置の要部を
示す斜視図である。

【図３】制御系を説明するブロック図である。

【図４】従来の車両用舵角比可変操舵装置の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０ 車両用舵角比可変操舵装置 １４ ステアリングロッド（出力軸） １８ 回転部材 ２０ 溝 ２２ カム（偏心部材） ２４ ステアリングメインシャフト（操舵軸） ２６ 歯（回転駆動手段） ２８ ウォームギヤ（回転駆動手段） ３０ スライドシャフト（回転駆動手段） ３４ ギヤ（回転駆動手段） ３６ モータ（回転駆動手段） ３８ 小ギヤ（回転駆動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 113:00 137:00

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駆動され
   る操舵軸に連結され軸線が前記操舵軸の軸線とは偏心し
   ている偏心部材と、 操舵車輪に連結された出力軸と、 前記出力軸に組み付けられ前記出力軸の軸線と直交する
   軸線回りに回転自在な回転部材と、 前記回転部材を回転駆動する回転駆動手段と、 を備え、 前記回転部材に前記回転部材の軸線に直交する方向の溝
   部を設け、前記溝部に前記偏心部材を回転自在に係合さ
   せたことを特徴とする車両用舵角比可変操舵装置。