JPS6223869A - 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、自動車のハンドル舵角に対する車輪舵角の伝
達比（減速比）を変化させ得るようにしたステアリング
装置に間型るものである。

（従来の技術） 一般に、自動車のステアリング装置は、ステアリングハ
ンドルの回転運動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運動に
変換し、該タイ［１ツドの両端部に連結された左右の操
舵Φ輪の向きを変化さｌるものであるが、」二記ステｊ
ｌリングハンドルの回転ｈ１（ハンドル舵角）と車輪の
きれ角（車輪舵角）とは通常、常に一定の対応関係に保
持されている。しかし、例えば自動車の高速走行時には
上記ハンドル舵角に対づる車輪舵角の伝達比を大きくし
て一定ハンドル舵角に対する車輪舵角の大きさを小さく
】ることが走行安定性を確保でる上で望ましく、一方、
低速走行時には、自動車の挙動を俊敏化させて良好な運
転フィーリングを１９たり、あるいは車庫入れを容易化
する等の見地から、上記伝達比を）Ｆ！に小さくして一
定ハンドル舵角に対する車輪舵角を大きくすることが望
ましい。

そこで、かかる要求を満たすために、従来、例えば特開
昭５８−２２４８５２号公報に開示されているように、
自動車の車速に応じて上記のハンー　　２　　＝ トル舵角に対する車輪舵角の伝達比を変化さけるように
しｌこ迷電感応型のステアリング装首が提案されＣいる
。これは、ステアリングパン１：゛ルとスデアリングー
１ラムどの間に、対向覆る一対の可食ピッヂブーりと両
ブーり間に巻きｌ）　＋ｊられＩｃ　Ｖベルトどからな
る変速Ｉ１構を設（Ｊるとともに、被駆仙側のプーリの
ピッチ径を車ｊ朱が上がりるほど人きくなるようにステ
ッピングモータにより制御する」、うにしＩ、：ｔ）の
である。これによれば、ハンドルからステアリングコラ
ムへの回転伝達比が中速の高速時はど人きくなり、その
結束、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ｌ）には大きくなり、中途に対応し
た良好＜Ｘステアリング特性が得られることなる。

（発明が解決しようと４６問題点） ところで、こうしてステアリングハンドルのハンドル舵
角に対する車輪舵角の伝達比を中速等に応じて可変制御
する場合、上記ステッピングモータ等で構成されるアク
チ］Ｔ−夕が故障−りることｔ）考えられ、そのどきに
運転考に違和感を与えないよう、ｊ７タヂユエータ故障
ＩＩ’ｌの伝達比が作動１１．’＋から人く＼く変化し
ないことがなｒましい□。

また、伝達化の制御ｎ、’ｔ　ｉ；−あ−）では、−ツ
ノ′ノブノＴ−タのΦｊ１力をｉ１及的に小ｄく（１れ
ぽ、ｊ）ター１１１−−タの小型化等を図ることがＣ・
さて有利である。。

本発明１１十記の諸点に鑑み−てイ（されＩ、−もので
・、その目的とするどころは、」−記し！、：ハンドル
舵角に対する中輪舵角の伝達比をアクヂ１干−タの作ジ
ノによ−）−（可変制御Ｊるときに、イのア／）ｆ−１
１−タの１１作動時にお（）る１記伝達比を適切（３−
選定４−ることにより、アノノチコー■−タの＾（陣１
１１ｔつ。Ｌり非作動ｎ；′ｆにおＰＩる伝）ヱ比の急
変を避（Ｊて運転省が受ける違和感を小さくするどどＣ
）に、通常の伝達比制御時の−ｊ）タブ−１１−夕の動
力を小さく−て・辷さるように覆ることにある。

（問題点を解決りるための手段） 前記の目的を達成１Ｊるため、本発明の解決１段１．１
、ス”ｊ　’ｉ’リングハンドルの操舵力をスデｊノリ
ングＮ′−Ａ７装置を介して車輪に伝達（る操舵力伝）
を経路中に遊〒歯中機構や差動歯車機構等より４（る伝
達比司変機構を設【）、該伝達比ｉｉＪ変機構をステッ
ピングモータ等のアクチュエータで作動制御することに
Ｊ、す、ハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比を変化
させるようにする。そして、上記アク１ニノエータの非
作動ｎ、〜における伝達比可変機構の伝達比を、アクチ
ュエータ作動時の伝達比可変範囲の中間域に設定Ｊる構
成とＪる。

（作用） したがっで、ｌ−配の構成にＪ、す、本発明では、ステ
アリングハンドルを操舵して車輪を転舵すると、該ハン
ドルの操舵に伴ってアクチュエータがｆｌ動じて伝達比
可変機構が作動制御され、ハンドル舵角に対４る車輪舵
角の伝達比が可変制御される。

イのどき、上記伝達比可変機構は、イのアクチ］Ｔ−タ
罪作動時における伝達比がアクチュエータ作動時におけ
る伝達比可変範囲の中間域に設定されているので、アク
チュエータがその非作動状態から作動し−Ｃ伝達比可変
機構の伝達比を可変範囲内で制御でる際、目標の伝達比
が可変範囲の最人よＩ、二は最小伝達比であ−）でもイ
の［１偉伝達比に伝達比Ｉｉｌ変（１構の１バ達比をア
クチーｒ−Ｔ−一夕の少ない作＃１制御間によって到達
させることがＣ・き、アクヂ１■−タの動力を極力小さ
・（できることになる。

また、ｊ７クブ１１−一夕が故障にＪ、り作動不能どイ
ｆったときには、伝達比町変機構の伝達比はその可変範
囲の中間域に設定されたｊ７りず］丁−全非作動時の伝
達比に収朱４るため、）７クチー１１−夕の作動時から
罪作１ｊｉＲ（故障時）への伝達比ゆ化♀が小さくなり
、その結束、アクｆ−１−Ｌ−タ故障時の伝達比の大き
な変化が抑制され−（運転省が受ける違和感を小さくで
きるのである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明Ｍる。

第１図は本発明の実施例の全体構成を示し、１は中心に
ハンドル軸２の一端が固着されｔ、ｌニスデアリングハ
ンドル、３は、Ｉ−記ハンドル軸２の細端に中間軸４を
介して連結されるとともに、ピッ１−一　　６　　＝ マンアーム５．タイロッド６等Ｊ：りなるリンク機構７
を介して左右の操舵車輪８．８に連結されたステアリン
グギヤ装昭であって、上記ハンドル１どスデアリングギ
Ａ７装置３との間の操舵力伝達経路の途中にはハンドル
舵角／７＋＋に対する車輪舵角Ｏｗへの伝達比Ｒを変化
させる伝達比可変機構９が設番フられている。

一１記伝達比可変機構９は、第２図ないし第４図に拡人
訂示するように、上記中間軸４と同一軸線上に対向配置
されかつ中間軸４と反対側の端部において上記ハンドル
軸２に対し互いに噛み合う入カギ〜ノ１０．１１を介し
て駆動連結された入力軸１２ど、該入力軸１２と中間軸
４との間に配設された遊星歯車機構１３とを備えてなる
。上記遊星歯車機構１３は上記入力軸１２に固着された
サンギヤ１／１と、」−記中間軸４に固着されたリング
ギｒｔ　１５と、該両ギヤ”ｌ、１５間に両ギヤ１４゜
１５とそれぞれ噛み合うように等角度間隔で配置された
例えば３個のプラネタリビニオン１６，１６、・・・ど
、該ビニオン１６．１６．・・・をビニオン軸１７，１
７．・・・を介して担持しかつ」−記入内軸１２上に回
転自在に外嵌合されたビニオンキャリア１８とからなる
。また、上記ビニオンキャリア１８にはＩ？クタギャ１
９が形成され、該セクタギＡ７１９にはステッピングモ
ータ２０の回転軸２０ａに固着したビニオン２１が噛み
合わされており、ステッピングモータ２００回転により
伝達比可変機構９を作動制御し、そのビニオンキャリア
１８を入力軸１２回りに回転させて該キャリア１８に１
１１持されたプラネタリビニオン１６，１６．・・・を
１ノンギＡ７１４とリングギＡ７１５との間で転勤さ「
、このビニオン１６，１６．・・・の転動によりハンド
ル軸２ないしサンギヤ１４からリングギＡ７１５および
中間軸４に〒る回転量を増減制御することにより、ハン
ドル舵角θ１−１に対重る車輪舵角θＷの伝達比Ｒを変
化させるように構成されている。

一方、３３は上記ステッピングモータ２０に制御信号を
出力してそれを作動制御する］ンビュータＪ、りなるコ
ント［］−ラであって、該コントローラ３３には上記ス
テアリングハンドル１のハンド小舵角θＨを検出するハ
ンドル舵角セン（、＋　３　（１と、自動車の中３１　
Ｖを検出する車速センサ３１との各出力信号が入力され
ている。上記コントローラ３３は、第５図に詳示するよ
うに、上記ハンドル舵角センサ−３０および車速センサ
３１によりそれぞれ検出されたハンドル舵角θＨおよび
車速Ｖを、予め第６図に示すように設定されて特性配憶
部３４に記憶された特性マツプに照合比較して伝）ヱ比
町変機構９で制御すべき目標伝達比Ｒを演篩する演綽部
３５と、該演綽部３５の出力信号に基づいてステッピン
グモータ２０を、上記演評された目標伝達比Ｒに対応す
る回転角に一致するＪ、うに駆動するモータ駆動部３６
とからなる。尚、上記特性マツプは、図示の如くハンド
ル舵角θＨに対する車輪舵角θＷの伝達比Ｒが車速Ｖが
速くなるほど大きくなるように設定されている。

そしで、本発明の特徴として、上記伝達比可変機構９に
おける遊星歯車機構１３の号ンギＡ７１４の直径Ｄｓは
各プラネタリビニオン１６の直径ＤＰよりも大に形成さ
れて、サンギヤ１４の歯数が各プラネタリビニオン１６
の歯数よりも多くなるように設定されており、この構成
により、第６図に示Ｊように、−１−記スチッピングモ
ータ２０の非作動時（回転停止時）における伝達比可変
機構９の伝達比Ｒｏがモータ２０の作動時の伝達比可変
範囲の中間域、好ましくはその中央値に設定されている
。

したがって、上記実施例においては、自動車の走行中、
ステアリングハンドル１を操舵すると、その動きはハン
ドル軸２を介して伝達比可変機構９における入力軸１２
に伝達されて遊星歯車機構１３のサンギヤ１４が回転す
る。また、上記ハンドル１の操舵に伴って変化するハン
ドル舵角θＨがハンドル舵角センサ３０により検出され
るとともに、そのどきの車速Ｖが車速ヒン号３１にＪ、
って検出され、これら両センサ３０．３１の出力信号を
受ｉ−ｔだコントローラ３３から上記伝達比可変機構９
を作動制御覆るステッピングモータ２０に制御信号が出
ツノされて該モータ２０が回転制御され、このモータ２
０の回転ににリビニＡン２１お＝　　１０　− よび［了タタギｉ’　１９を介１）て遊ｈ−″歯申（幾
横１３にお（ＪるビニＡンキせリア１８が回転！１７ｉ
ＩＩＪされる。

寸イ「わＪ）、上記伝達比可変機構９では、ｔＪン−１
°’　５７１４がハンドル１の舵角θＨに比例しに角瓜
だけ回転（ると同時に、ビニオンＶ（・リア１８が１ン
１−ローラ３３により制御されるステッピングＦ−タ２
０の回転角に応じて回転されるように４＋：る。

このため、伝達比可変機構９のリングギヤ１］５おＪ、
びＹれど一体の中間軸４はｌ−記ハンドル舵ｆ６０Ｉ（
に対し７ビニオンキトリア１８の回転ｆｆ３を増減］ノ
た角欧だ（−１回転することにイ丁り、この中間軸４０
０回転」、り車輪８，８が転舵され、このことによって
ハンドル舵角０Ｈに対する中輪舵角０ｗの伝達化Ｒが可
食制御される。

イの場合、上記モータ２０の非作動１１１にお（する伝
達力可変機構９の伝達比Ｒｏが第６図に示４−ようにモ
ータ２０の作動時における伝達比可変範囲の中間域に設
定されているため、七−全作動時の伝達比可変機構００
伝達比Ｒど七−全停車時の伝達比Ｒｏどの較差が小さく
なり、モータ２０が作動状態から故障（にｌ、　ｉつ作
仙停ｉｆ：、　１．−、］、−ど、！にＴｏ達１１４が
人さく変（Ｉｓ　！Ｊること１．１、イ「く、」、−ン
Ｃ運転とが受ける）ｑ相開を小さくりる（二とがＣさる
９、また、ｌ−記の如・（、し＝夕２０の作動１１１＋
と停止ＩＩＬ）との伝達比の較差が全体的に小さいの（
・・、し−タ２０ｔＴ）ｉＴ−常１．″Ｔに該Ｉニータ
２０を伝達比６Ｉ変機構９の伝達化が１１標伝達比にな
る５］、−うに停！Ｉ−状態から作動させるときには、
し−夕２０の回転角が小さく（済み、その分、に−タ２
０のＵＪ力を小さく＋１にとがひきる。

〈発明の効宋） 以ｌ−の如く、本発明によれば、ハンドル舵角（Ｊ″ｉ
、ｊ　する中輪舵角の伝達比をアタ子１−■−タｔ、−
土ｔ）作動制御−ぎれろ伝達比可変機構によって変化さ
【！るよらにし１＝自動中のス−ｊアリング装置醒１．
一対し、アタヂＩ丁−タ」１作動時におＩＩる伝達比１
す変機構の伝達比をア／７チＺ１エータ作仙旧の伝達比
１１変範囲の中間域に設定し／ごこと（３゛」、（つ、
Ｉ′〕ｆｌ’、’ｌ’−タ故陣Ｈ′ｆｔａ二伝達比を伝
達比可変範囲の中間域に収束さｔｉ−Ｃ伝達比の急変を
避１１る（−とがでさ、運転との受＋−ｊる）ｈ和感を
小さくできるととｂｋ、伝達比制御時にお（Ｊる伝達比
可変制御機横の伝達比変化量を小さく保つでアクテコ１
−−タの動力を小さく設定でき、アクチ、Ｊ　、Ｔ−一
タの小型化等を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はステアリング！
！ｉ　ｆｉｔの全体構成を示Ｊ斜視図、第２図は伝達比
可変機構の構成を示１断面図、第３図おＪ、び第４図（
よそれぞれ第２図の■−■線およびＩＶ−ＩＶ線断面図
、第５図は］ントローラの構成を示寸ブ「１ツク図、第
６図は］ン１−口−うで読み込まれるマツプの特性図で
ある。 １・・・ステアリングハンドル、３・・・ステアリング
ギヤ装量、８・・・車輪、９・・・伝達比可変機構、１
３・・・遊早爾車機構、１／４・・・サンギヤ、１５・
・・リングギヤ、１６・・・プラネタリビニオン、２０
・・・ステッピングモータ、３０・・・ハンドル舵角１
Ｚン（ｊ−１３１・・・車速センリ、３３・・・コン］
〜ローラ、Ｒｏ・・・モータ非作動時の伝達比。 ＝　　１３　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングハンドルの操舵力をステアリングギ
   ヤ装置を介して車輪に伝達する操舵力伝達経路中に設け
   られた伝達比可変機構をアクチュエータにより作動制御
   してハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比を変化させ
   るようにした自動車のステアリング装置であつて、上記
   伝達比可変機構は、上記アクチュエータの非作動時の伝
   達比がアクチュエータ作動時の伝達比可変範囲の中間域
   に設定されていることを特徴とする自動車のステアリン
   グ装置。