JPH03153468A

JPH03153468A - 自動車のステアリング装置

Info

Publication number: JPH03153468A
Application number: JP1292167A
Authority: JP
Inventors: Yoichi Yamamoto; 洋一山本; Takao Morita; 森田　隆夫; Tadao Tanaka; 田中　忠夫
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-11-13
Filing date: 1989-11-13
Publication date: 1991-07-01
Anticipated expiration: 2011-06-05
Also published as: JP2504231B2

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）この発明は、自動車のハンドル舵角に対する車輪舵角の
伝達比を変化させることができるステアリング装置に関
する。

（従来の技術）自動車のステアリング装置は、ステアリングハンドルの
回転運動をラックピニオン式ギヤ機構を介してタイロッ
ドの横方向の変位運動に変換し、タイロッドの両端部に
設けられた左右の操舵車輪の向きを変化させるものであ
るが、ステアリングハンドルの回転Ｑ（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、自動車の高速走行時には／〜ンドル舵角に対す
る車輪舵角の伝達比を大きくして一定のｌ＼ンドル舵角
に対する車輪舵角の伝達比を大きくして一定のハンドル
舵角に対する車輪舵角の大きさを小さくすることが走行
安定性を確保する上で望ましい。一方、低速走行時には
、車両の挙動を俊敏化させて良好な運転フィーリングを
得たり、あるいは車庫入れを容易にする等の見地から、
前記伝達比を逆に小さくして一定のノ＼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、前述のような要求を満たすために、例えば、特
開昭６２−３１５６０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中輪舵角の伝達比を
変化させるようにしたステアリング装置が提案されてい
る。

このステアリング装置は、ステアリングハンドルとタイ
ロッドとの間の操舵力伝達経路中に、ハンドル舵角に対
する車輪舵角の伝達比を変化させる遊星歯車機構が設け
られている。この遊星歯車機構は、自動車の車速等の運
転状態を検出する運転状態検出手段の信号を受けて制御
信号を出力するコントローラからの制御信号に基づいて
作動するステッピングモータ等のアクチュエータによっ
て制御されるようになっており、前記Ｒ星歯車機構とタ
イロッドとの間にパワーステアリング機構が設けられて
いる。

したがって、ステアリングハンドルを操舵して小輪を転
舵すると、そのときの自動車の運転状態が運転状態検出
テ１段によって検出され、この検出手段の出力を受けた
コントローラからの制御信号に基づいてアクチュエータ
が作動し、このアクチュエータの作動により遊星歯車機
構が作動制御される。そして、ハンドル舵角に対する車
輪舵角の伝達比が可変制御されるようになっている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、前述したように、遊星歯車機構を用いた伝達
北口Ｊ変システムは、遊、！ｊ！歯車機構を構成するサ
ンギヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤ間で生じるフ
リクション、バックラッシュがステアリングハンドル上
での手応え、ガタとなり、操舵フィーリングを悪化させ
る。またステアリングの機能としても、実舵角の減少や
コンプライアンスステアの増加を生じる。

この発明は、前記事情に着目してなされたもので、その
目的とするところは、遊星歯車機構を構成する各ギヤの
回転に伴うフリクション、バックラッシュを減少させる
ことができ、ステアリングハンドル上での操舵フィーリ
ングとステアリングの機能を向上させることができる自
動車のステアリング装置を提供することにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段及び作用）この発明は、前
述した目的を達成するために、ステアリングハンドルと
タイロッドとの間の操舵力伝達経路中に、ハンドル舵角
に対する車輪舵角の伝達比を疫化させる遊星歯す１１機
構およびラックピニオン式ギヤ機構を設け、前記遊星歯
車機構を構成するサンギヤ、リングギヤおよびプラネタ
リギヤの上部および下部に互いに転接する弾性体からな
る摩擦車を設けたことにある。

ステアリングハンドルの操舵に伴って回転するサンギヤ
、リングギヤおよびプラネタリギヤとともに、摩擦車が
転接して各ギヤ相互間のフリクション、バックラッシュ
を減少させる。

（実施例）以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第４図は自動車のステアリング装置の概略的構成を示す
もので、１はステアリングツ１ンドルであり、これはハ
ンドル軸２を介してパワーステアリング装置のロークリ
バルブ３に連動している。このロークリバルブ３は伝達
化可変システムとしての遊星歯車機構４を介してラック
ピニオン式ギヤ機構５に連動し、このギヤ機構５を構成
するビニオン６と噛合するラック７は車体の幅方向に延
びるタイロッド８．８およびナックルアーム（図示しな
い）を介して車輪９．９に連結されている。

また、前記遊星歯車機構４には自動車の運転状態に応じ
て遊星ｔＭｒｌｉ機構４を作動制御する後述するステッ
ピングモータが設けられている。

前記ロータリバルブ３について説明すると、第１図〜第
３図に示すように、トーションバー１１を内挿した入力
軸１２はハウジング１３の内部にベアリング１４．１４
を介して回転自在に軸支されている。そして、この人力
軸１２の外周に前記ロータリバルブ３が設けられている
。ハウジング１３にはオイルポンプ（図示しない）に連
通ずる第１のボート１５とオイルリザーバ（図示しない
）に連通ずる第２のボート１６が設けられているととも
に、シリンダチューブの左室と右室にそれぞれ連通する
第３、第４のボート１７．１８が設けられている。そし
て、このロータリバルブ３は、ステアリングハンドル１
の操舵に応じてシリンダチューブへ供給する圧油の切り
換えとともに、圧力を制御し、ステアリングハンドル】
の操舵力をアシストして前記車輪９．９を転舵するよう
になっている。

前記ロークリバルブ３のハウジング１３には前記遊星歯
車機構４のハウジング１９が一体的に設けられている。

このハウジング１９の内部には前記人力軸１２に固着さ
れた入力ギヤとしてのサンギヤ２０が設けられている。

このサンギヤ２０の外周にはリングギヤ２１が設けられ
、このリングギヤ２１は前記ハウジング１９の内周壁お
よび前記ハウジング１３から突出する突出筒１３ａに設
けたベアリング２２．２２に回転自在に支持されている
。さらに、前記サンギヤ２０とリングギヤ２１との間に
はそれぞれに噛合する複数個のプラネタリギヤ２３・・
・が等間隔に介在されている。これらプラネタリギヤ２
３・・・はピニオン軸２４に回転自在に軸支されており
、このピニオン軸２４は前記ラックピニオン式ギヤ機横
５のビニオン６に支持されている。

前記サンギヤ２０の上部および下部にはゴムまたは合成
樹脂材料からなる弾性体によって形成された円盤状の第
１の摩擦車２０ａ、２０ａが接着されている。また、前
記リングギヤ２１の内周面における南部の上部および下
部にもゴムまたは合成樹脂材料からなる弾性体によって
形成されたリング状の第２の摩擦車２１　ａ　ｓ　２１
　ａが接着されている。さらに、前記複数個のプラネタ
リギヤ２３・・・の上部および下部にもゴムまたは合成
樹脂材料からなる弾性体によって形成された円盤状の第
３の摩擦車２３ａ、２３ａが接着されている。

そして、第１の摩擦車２０　ａ　％　２０　ａと第３の
摩擦車２３ａ、２３ａとが接触しており、第２の摩擦車
２１ａ、２１ａと第３の摩擦車２３８１２３Ｂとが接触
している。したがって、サンギヤ、２０、リングギヤ２
１およびプラネタリギヤ２３の回転に１ｆっで第１、第
２および第３の摩擦車２０ａ、２１ａおよび２３ａが弾
性的に圧接しながら転接し、各ギヤ相互間のフリクショ
ン、バックラッシュを減少させ、噛合によって生じる騒
音を減少させている。

また、前記遊星歯車機構４のリングギヤ２１の外周には
ウオームホイール２６が形成されていて、このウオーム
ホイール２６には回転軸２７に固着したウオーム２８が
噛合されている。前記回転軸２７はステッピングモータ
２９に直結されており、ステッピングモータ２９の回転
によってウオーム２８、ウオームホイール２６を介して
前記リングギヤ２１を回転するようになっている。つま
り、プラネタリギヤ２３・・・をサンギヤ２０とリング
ギヤ２１との間で転動させ、このプラネタリギヤ２３・
・・の転動により、前記ビニオン６の回転量を増減制御
するようになっている。

前記ビニオン６にはフランジ部３０が一体に設けられ、
この７ラング部３０は前記ケーシング１９の内部に設け
られたベアリング２５に回転自在に支持されており、こ
のフランジ部３０に前記ピニオン軸２４が固定されてい
る。さらに、フランジ部３０の中心部には凹部３１が設
けられ、この四部３１には前記入力軸１２の先端部に設
けられた凸部３２がベアリング３３を介して嵌合されて
いる。したがって、入力軸１２とビニオン６とが同一軸
心に位置決めされるようになっており、組立て作業性の
向上を図っている。さらに、このビニオン６にラック７
が噛合され、このラック７はヨークスプリング３４によ
ってビニオン６方向に付勢されている。

したがって、前記実施例によれば、自動車の走行中、ス
テアリングハンドル１を操舵すると、この動きはハンド
ル軸２を介してパワーステアリング機構のロータリバル
ブ３に伝達され、入力軸１２が回転する。入力軸１２の
回転に伴って遊星歯車機構４のサンギヤ２０が回転する
。一方、ステアリングハンドル１の操舵に伴って変化す
るハンドル舵角がハンドル舵角センサによって検出され
るとともに、そのときの車速か車速センサによって検出
される。両センサの出力信号によってスチッピングモー
タ２つが回転制御されると、ウオーム２８、ウオームホ
イール２６を介して前記リングギヤ２１が同転する。つ
まり、プラネタリギヤ２３・・・をサンギヤ２０とリン
グギヤ２１との間で転動させ、このプラネタリギヤ２３
・・・の転動により、前記ビニオン６の回転量を増減制
御する。

遊星歯車機構４は、サンギヤ２０がステアリングハンド
ル１の舵角に比例した角度だけ回転すると同時に、リン
グギヤ２１がステッピングモータ２９の回転角に応じて
回転される。このため、遊星歯車機構４のプラネタリギ
ヤ２３・・・の転動によりピニオン軸２４を介してビニ
オン６が回転するが、前記ハンドル舵角に対してビニオ
ン６を増減した角度だけ回転することになり、このビニ
オン６と噛合しているラック７、タイロッド８．８を介
して車輪９．９を転舵され、ハンドル舵角に対する車輪
舵角の伝達比が可変制御される。

このとき、前記ａ昆歯車機構４を構成するサンギヤ２０
、リングギヤ２１およびプラネタリギヤ２３の回転に伴
って第１、第２および第３の摩擦車２０　ａ　％　２１
　ａおよび２３ａが弾性的に圧接しながら転接する。第
１、第２および第３の摩擦車２０ａ、２１ａおよび２３
ａは弾性体によって形成されているため、各ギヤ相互間
のフリクション、バックラッシュを減少させ、噛合によ
って生じる騒音を減少させることができる。

前述した実施例のように、ラックピニオン式ギヤ機構５
のビニオン６に遊星歯車機構４を構成するプラネタリギ
ヤ２３・・・を一体的に設けたことによって、遊星歯車
機構４とギヤ機構５とを接近した状態に配置組み立てる
ことができる。したがって、装置のコンパクト化はもち
ろんのこと、強度的に優れ、さらに部品点数の低減を図
ることができるという効果がある。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、ハンドル舵角
に対する車輪舵角の伝達比を変化させる遊ＪＡ　ｆｆＡ
車機構を構成するサンギヤ、リングギヤおよびプラネタ
リギヤの上部および下部に互いに転接する弾性体からな
る摩擦車を設け、ステアリングハンドルの操舵に伴って
回転するサンギヤ、リングギヤおよびプラネタリギヤと
ともに、摩擦車が転接するようにしたから、各ギヤ相互
間のフリクション、バックラッシュを減少させることが
でき、ステアリングハンドル上での操舵フィーリングと
ステアリングの機能を向上させることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すステアリング装置の
縦断側面図、第２図は同じく一部を断面した平面図、第
３図は同じく摩擦車の転接状態を示す縦断側面図、第４
図は同じくステアリング装置の概略的構成図である。１・・・ステアリングハンドル、３・・・ロークリバル
ブ、４・・・遊星歯車機構、５・・・ラックピニオン式
ギヤ機構、８・・・タイロッド、９・・・車輪、２０・
・・サンギヤ、２１・・・リングギヤ、２３・・・プラ
ネタリギヤ、２０ａ、２１ａ、　２３ａ−・・摩擦車。

Claims

【特許請求の範囲】

ステアリングハンドルとタイロッドとの間の操舵力伝達
経路中にハンドル舵角に対する車輪舵角の伝達比を変化
させる遊星歯車機構およびラックピニオン式ギヤ機構を
設けた自動車のステアリング装置において、前記遊星歯
車機構を構成するサンギヤ、リングギヤおよびプラネタ
リギヤの上部および下部に互いに転接する弾性体からな
る摩擦車を設けたことを特徴とする自動車のステアリン
グ装置。