JPS61122074A - 自動車のステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車速に応じてハンドル舵角と車輪の転舵角との
比を変化させるようにした自動車のステアリング装置に
関する。

（従　　来　　技　　術） 自動車のステアリング装置は、ハンドルの回転をラック
アンドビニオン等のステアリングギヤ装置を介してタイ
ロッドの横方向の変位に変換し、該タイロッドの両端部
に連結された左右の車輪の向きを変化させるものである
が、その場合におけるハンドルの回転量（ハンドル舵角
）と車輪のきれ角（転舵角）とは常に一定の対応関係に
保持されているのが通例である。しかし、例えば高速走
行時にはハンドル舵角に対する転舵角の比を小さくする
ことが走行安定性を確保する上で望ましく、また低速走
行時には上記比を大きくして自動車の挙動を俊敏化させ
ることが良好な運転フィーリングを得たり、車庫入れを
容易化する等の上で望ましい。

そこで、例えば特開昭５８−２２４８５２号公報に開示
されているように、車速に応じてハンドル舵角に対する
転舵角の比を変化させるようにした速度感応型のステア
リング装置が提案されている。これは、第４図に承りよ
うにハンドルＡとステアリングコラムＢとの間に、一対
の可変ごツチプーリＣ，Ｄと両プーリ間に巻掛けられた
ＶベルトＥとでなる変速機構Ｆを介設すると共に、被動
側のプーリＤのピッチ径をステッピングモータＧにより
車速が上昇するほど大きくなるように制御するようにし
たものである。これによれば、ハンドルＡからステアリ
ングコラムＢへの回転伝達比が高速時はど小さくなり、
その結果、一定のハンドル舵角に対する車輪の転舵角が
高速時には小さく、低速時には大きくなり、車速に対応
した良好なステアリング特性が得られることになる。し
かし、このステアリング装置によると、上記可変ピッチ
プーリＣ，Ｄを用いた変速機ＩＦが大掛りな構造であり
、しかもこれを車室内のステアリングコラム上に設ける
必要があるため、車室内の特に運転席の足元の空間が狭
くなるといった問題が生じる。また、上記のような変速
機構Ｆにおいては、ベルトＥのスリップによってハンド
ルＡの回動がステアリングコラムＢないし車輪に正確に
伝達されない可能性があり、更に、この種の変速機構Ｆ
は高速回転の変速には適しているが、ハンドル回転のよ
うに極く低速で、ベルトＥの走行速度が小ざい場合に、
プーリＣ，Ｄのピッチ径制御がスムーズに行われない嫌
いがある。

（発　　明　　の　　目　　的） 本発明は自動車のステアリング装置に関する上記のよう
な実情に対処するもので、ハンドル舵角に対する車輪の
転舵角の比を車速に応じて変化させることができるステ
アリング装置として、室内スペースに影響を及ぼさない
ように構成され、しかも操舵力の車輪側への伝達及びそ
の伝達比の可変制御が確実且つスムーズに行われるステ
アリング装置を実現することを目的とする。

（発　　明　　の　　構　　成） 即ち、本発明に係る自動車のステアリング装置は、ステ
アリングギヤ装置とタイロッドとを連結して操舵力をタ
イロッドに伝達する揺動レバーと、該レバーの揺動支点
が設けられた移動子と、車速を検出する車速検出手段と
、該検出手段からの信号を受けて制御信号を出力するコ
ントローラと、該コントローラからの制御信号を受けて
上記移動子を移動させるアクチュエータとを備えたこと
を特徴とする。上記揺動レバーは、ステアリングハンド
ルからステアリングギヤ装置を介して操舵力が入力され
た時に、揺動支点の回りに揺動してタイロッドを移動さ
せ、これにより車輪の向きを変化させるが、その場合に
、該レバーの揺動支点が設けられた移動子が車速に応じ
て予め設定された■だけアクチュエータによって移動さ
れる。そのため、揺動レバーにおける上記ギヤ装置側の
１７シノ端とタイロッド側の揺動端の移＠ｍの比、即ち
ハンドル舵角に対する車輪の転舵角の比が車速に応じで
変化されることになる。

（発　　明　　の　　効　　果） 上記のような構成のステアリング装置によれば、操舵時
に揺動レバーの揺動支点が設けられた移動子を適切に移
動させることにより、例えば高速走行時には良好な走行
安定性を得るためにハンドル舵角に対する車輪の転舵角
の比を小さくし、また低速走行時には俊敏性を１ｑるた
めに上記比を大きくする等、車速に応じたステアリング
特性が得られる。そして、特に上記比を変化させる揺動
レバーをタイロッドの近傍、即ちエンジンルーム内に配
置することができるので、車室内スペース、特に運転席
の足元のスペースを十分確保することができる。更に、
ベルト等の伝動部材を使用しないので、ハンドルから車
輪への操舵力の伝達及びその伝達比の可変制御が確実に
行われることになる。

（実　　施　　ＩｙＵ） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図に示すように、ステアリング装＠１は、ステアリ
ングハンドル（以下、ハンドルという）２の回転力（操
舵力）がハンドル軸３を介して入力されるステアリング
ギヤ装置４と、左右の車輪５．５に連結されて該車輪５
．５の向きを変化させるタイロッド６と、移動子７に揺
動自在に支持されて上記ギヤ装置４とタイロッド６とを
連結する揺動レバー８とを有する。上記ステアリングギ
ヤ装Ｍ４は、ハンドル軸３の先端に取付けられたビニオ
ン９と、これに噛み合わされたラック１０とで構成され
、上記ハンドル２の回転をラック１０の横方向の変位に
変換するようになっている。

また上記揺動レバー８は、両端８ａ　、８ｂが上記ラッ
ク１０及びタイロッド６に夫々連結されており、上記の
ようにしてランク１０が横方向に変位した時に上記移動
子７に設けられた揺動支点Ｘを中心として揺動すること
にＪ：す、上記タイロッド６を横方向に移動させる。そ
して、このタイロッド６の移動により車輪５．５が転舵
されるようになっている。ここで、上記移動子７は、内
周面にメネジが形成されて車体１１に回転可能に支持さ
れたネジ軸１２に螺合されており、ネジ軸１２に連結さ
れたステッピングモータ１３によって該軸１２を回転さ
せた時に上記１ヱ動レバー８の揺動支点Ｘと共に横方向
に移動されるようになっている。

一方、このステアリング装置１には、上記ステッピング
モータ１３０回転を制御するコントローラ１４が備えら
れている。このコントローラ１４は、車速センサ１５か
らの車速信号ａと、上記ハンドル２０回転角を検出する
舵角センサ１６からの舵角信号すとを入力し、これらの
信号ａ、ｂに基いて上記ステッピングモータ１３の回転
ｍ（回転方向を含む）を設定して、これを制御信号Ｃと
してステッピングモータ１３に出力するようになってい
る。

次に上記の実施例の作用を説明づ′る。　　　　゛自動
車の走行中においてハンドル２を回転させると、その回
転はステアリングギヤ装置４においてラック１０の横方
向の変位に変換され、更に揺動レバー８を介してタイロ
ッド６を横方向に移動させる。この時、車速センサ１５
からの信号ａと舵角センサ１６からの信号すとが入力さ
れているコントローラ１４からステッピングモータ１３
に制御信号Ｃが出力され、上記信号ａ、ｂが夫々示す車
速とハンドル舵角とに応じて該モータ１３が回転される
と共に、これに伴ってネジ軸１２が回転されることによ
り、移動子７が揺動レバー８の支点Ｘと共に該軸１２に
沿って横方向に移動する。

然して、今、第２図（Ｉ）に鎖線で示すように、上記ラ
ック１０が横力向く図例ではＹ方向）に一定変位堡１１
だけ移動する間に、上記移動子７つまり揺動レバー８の
揺動支点Ｘが上記変位量１１よりも大きい変位ｍｔｆ１
２だけ同方向に移動されたものとすると、タイロッド６
に連結された該レバー８の端部８ｂはＹ方向に移動しな
がら揺動支点×を中心としてＺ方向に揺動され、その結
果、該端部８ｂないしタイロッド６の変位ｆｆ１ｆ３は
上記ラック１０の変位ｍｆｌ＋よりも大きくなる。これ
に対して第２図（ｎ）に鎖線で示すように、ラック１０
が同じく一定変位ｍｆｌ＋だけＹ方向に移動する間に、
上記揺動レバー８の揺動支点Ｘが上記変位置１１よりも
小さい変位ｍ１２′だけ同方向に移動された場合は、該
レバー８のタイロッド６側の端部８ｂはＹ方向に移動し
ながら揺動支点Ｘを中心としてＺ′力方向反Ｚ方向）に
揺動され、その結果、タイロッド６の変位ｍＪ１３’　
は上記ランク１０の変位ｆＥ１ｆｔよりも小さくなる。

つまり、ラック１０が一定硲変位する間における移動子
７の移！ＰＩＩｍに応じてタイロッド６の変位量が変化
することになる。そして、このタイロッド６の変位量に
応じて車輪５．５が転舵される。その場合に、上記移動
子７を移動させるネジ軸１２ないしステッピングモータ
１３の回転量は車速及びハンドル舵角に応じて設定され
ているから、上記ラック１０とタイロッド６の変位量の
比、換言すればハンドル舵角に対する車輪５．５の転舵
角の比が、該ハンドル舵角の大きさ及び車速に応じて変
化されることになる。これにより、車速とハンドル舵角
に対応させてステッピングモータ１３の回転量を予め適
切に設定しておくことにより、例えば一定のハンドル舵
角に対する車輪５，５の転舵角を高速走行時には小さく
、低速走行時には大きくし、またハンドル舵角に対する
転舵角の比をハンドル舵角が小さい時には更に小さく、
ハンドル舵角が大きい時には更に大きくする等の制御が
可能となり、高速走行時或いはハンドル舵角が小さい場
合には良好な走行安定性を１ｑ、また低速走行時或いは
ハンドル舵角が大きい場合には良好な操向性を１ｑで自
動車の挙動を俊敏化させるといったステアリング特性の
制御が可能となる。

そして、特に上記のような構成によると、揺動レバー８
ヤ移動子７等で構成される伝達化可変機構をタイロッド
６の近傍、即ちエンジンルーム内に配置することができ
るので、車室内のステアリングコラム等に設けられる従
来の伝達比可変礪構を用いた場合に比べて、車室内にお
ける運転席の足元のスペースが広くなる。また、ハンド
ル２に加えた操舵力が伝動部材間のすべり等を生じるこ
となく車輪に確実に伝達され、更に上記の如き伝達比の
可変制御がスムーズに且つ精度良く行われることになる
。

尚、上記実施例においては、ハンドル２を回転させた時
にステアリングギヤ装置４におけるラック１０とタイロ
ッド６とが同方向に移動するように構成したが、第３図
（Ｉ）、（ｎ）に示す第２実施例のように、ラック１０
′がＹ′力方向移動した時にタイロッド６′が反対のＹ
方向に移動するように構成することもできる。その場合
、同図（Ｉ）に鎖線で示すように揺動レバー８′の揺動
支点が設けられた移動子７′をラック１０′に対して反
対方向に移動させれば、ラック１０′の一定変位ｍＪ１
４に対してタイロッド６′の変位ｆｆ１ｆ５が相対的に
大きくなり、また同図（ＩＩ）に鎖線で示すように移動
子７′をラック１０′と同方向に移動させれば、ラック
１０’の一定変位量ｆ１４に対するタイロッド６′の変
位ｍ１５′が相対的に小さくなる。従って、ステッピン
グモータ等によって移動子７′の移動方向及び変位量を
適切に制御すれば、上記第１実施例と同様のステアリン
グ特性が得られるようになる。

また、以上の実施例においては、ハンドル舵角と車輪の
転舵角の比を車速及びハンドル舵角の大きざに応じて変
化させるようにしたが、車速のみに対応させて変化させ
るようにしてもよい。更に、ステアリングギヤ装置４に
ついては、上記のようなラックアンドビニオン式のもの
に代えて、ポールナツト式のものを使用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すステアリング装置の
全体の構成とこれに付随する制御回路の概略平面図、第
２図（Ｉ）、（Ｉｆ）は該実施例の作用を示す°要部平
面図、第３図（Ｉ）、　　（ＴＩ）は本発明の第２実施
例の作用を示す要部平面図である。第４図は従来例を示
す概略構成図である。 １・・・ステアリング装置、４・・・ステアリングギヤ
装置、６．６′・・・タイロッド、７．７′・・・移動
子、８，８′・・・揺動レバー、１３・・・アクチュエ
ータ（ステッピングモータ）、１４・・・コントローラ
、１５・・・車速検出手段（車速センサ）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングギヤ装置とタイロッドとを連結して
   操舵力を該タイロッドに伝達する揺動レバーと、該レバ
   ーの揺動支点が設けられた移動子と、車速を検出する車
   速検出手段と、該車速検出手段からの信号を入力して制
   御信号を出力するコントローラと、該コントローラの出
   力信号を受けて作動して上記移動子を移動させるアクチ
   ュエータとを備えたことを特徴とする自動車のステアリ
   ング装置。