JPH0924853A - 車両用舵角比可変操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステアリング操作量に対する操舵輪の切れ角
の変化量をステアリング中立位置付近で抑制する。 【解決手段】 ステアリング１２の操舵軸１２Ａがボー
ル螺子１４に連結されており、ボール螺子１４は出力軸
１６に直交している。ボール螺子１４には第１アーム２
８、３０が連結されたボールナット２０、２２が螺合し
ており、第１アーム２８、３０は溝プレート３６、３８
に係合している。溝プレート３６、３８は出力軸１６に
平行に配設されており、第１アーム２８のピン３２は第
２アーム４０の溝４０Ａに係合している。第２アーム４
０はピン３４を中心に回転可能で、第２アーム４０の溝
４０Ｃには、出力軸１６に連結された出力ピン４２が係
合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両用舵角比可変操
舵装置に係り、特に、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
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車等の車両においては、車速
に応じてステアリング操作角と操舵輪の切れ角との比、
即ち、舵角比を変えることができる車両用舵角比可変操
舵装置が知られており、その一例が、特開平６−６４５
５３号公報に示されている。

【０００３】図１０に示される如く、この車両用舵角比
可変操舵装置７０は、ステアリング７２の回転に応じて
軸方向へ移動される第１の軸７４と、この第１の軸７４
に対して略平行に配設され軸方向への移動により車輪７
５を操舵させる第２の軸７６と、各軸７４、７６にそれ
ぞれ回転自在に支持された第１の係合部７８及び第２の
係合部８０と、これらの第１の係合部７８及び第２の係
合部８０にそれぞれ摺動自在に係合するレバー８２と、
第１の係合部７８と第２の係合部８０との間に位置する
支点部材８３を回転自在に支持する支点支持部材８４
と、この支点支持部材８４を第１の軸７４及び第２の軸
７６に略直交する方向へ移動させる支点位置移動機構８
６を備えている。そして、車速に応じて舵角比を可変し
ており、低速時には、支点支持部材８４を第１の軸７４
側へ移動して、ステアリング７２の操作角に対する出力
軸７６の移動量を大きくしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この車
両用舵角比可変操舵装置７０では、図９に破線Ｓ１（低
速時）、Ｓ２（高速時）で示される如く、ステアリング
の操作角、即ち、操舵角の増加量に対する出力軸７６の
移動量の増加量、即ち、舵角比が一定になっている。こ
のため、通常操作範囲であるステアリング７２の中立位
置付近、即ち、小舵角域Ｗ内での舵角比が、通常あまり
操作しない範囲であるステアリング７２の中立付近から
離れた舵角域での舵角比と同じになる。

【０００５】本発明は上記事実を考慮し、ステアリング
操作量に対する操舵輪の切れ角の変化量をステアリング
中立位置付近で抑制することができる車両用舵角比可変
操舵装置を得ることが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
車両用舵角比可変操舵装置は、ステアリング操作に応じ
て回転する入力軸と、該入力軸の回転に応じて入力軸に
沿って移動する一対の移動手段と、操舵輪に連結された
出力軸と、該出力軸と並列に配置された一対のガイド部
材と、一端が前記一対の移動手段に回転可能に連結され
他端が前記一対のガイド部材にガイドされる一対の第１
連結部材と、一端に前記一対の第１連結部材の一方が回
転可能に連結され、長手方向に沿って前記一対の第１連
結部材の他方が移動可能に係合された第２連結部材と、
該第２連結部材に長手方向に沿って形成されたガイド部
と、前記出力軸に設けられ前記ガイド部にガイドされる
係合部と、を有することを特徴としている。

【０００７】従って、請求項１記載の本発明では、ステ
アリング操作に応じて入力軸が回転し、入力軸の回転に
より一対の移動手段が、入力軸に沿って移動する。移動
手段が移動すると、一対の第１連結部材の一方の端部
が、一対のガイド部材にガイドされ出力軸と並列に移動
し、一対の第１連結部材は、一対の移動手段との連結部
を中心に回転する。この回転によって、第２連結部材が
第１連結部材の一方に連結された点を中心に回転し、こ
の回転により、出力軸に設けられた係合部が、第２連結
部材に形成されたガイド部にガイドされ、出力軸がその
軸方向へ移動して、操舵輪が操舵される。

【０００８】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
車両用舵角比可変操舵装置において、前記一対のガイド
部材を互いに接離する方向へ移動可能としたことを特徴
としている。

【０００９】従って、請求項２記載の本発明では、例え
ば、車速等の車両の走行状態に応じて一対のガイド部材
を互いに接離する方向へ移動すると、ステアリング操作
角の変化量に対する第２連結部材の回転角の変化量が変
わり、舵角比が変化する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の車両用舵角比可変操舵装
置の一実施の形態を図１〜図９に従って説明する。

【００１１】図１に示される如く、本一実施の形態の車
両用舵角比可変操舵装置１０では、ステアリング１２の
操舵軸１２Ａが、図示を省略した歯車等の連結手段によ
って、入力軸としてのボール螺子１４に連結されてお
り、ステアリング１２の操作に応じて、ボール螺子１４
が軸回り方向（図１の矢印Ａ方向）へ回転するようにな
っている。図１に想像線で示した出力軸１６は、ボール
螺子１４の紙面手前側に、ボール螺子１４に対して直交
する方向に配置されている。また、出力軸１６は軸方向
（図１の矢印Ｇ方向）ヘ移動可能になっており、出力軸
１６の両端部には、周知の連結部材を介して左右の操舵
輪１８が連結されている。

【００１２】ボール螺子１４には、一対の移動手段とし
てのボールナット２０、２２が螺合している。これらの
ボールナット２０、２２は、車両が直進状態、即ちステ
アリング１２が中立位置にある状態（図１及び図５の状
態）で、ボール螺子１４と出力軸１６とが交差する点Ｐ
から、等しい距離に配置されており、出力軸１６に沿っ
て互いに逆方向へ延設されている。また、ボールナット
２０、２２は、ボール螺子１４が回転すると互いに同方
向（図１の矢印Ｂ及び矢印Ｃ方向）へ移動するようにな
っている。

【００１３】ボールナット２０、２２の先端部２０Ａ、
２２Ａには、ピン２４、２６を介して、一対の第１連結
部材としての第１アーム２８、３０の一方の端部が、そ
れぞれ連結されており、第１アーム２８、３０は、それ
ぞれピン２４、２６を中心として図１の矢印Ｄ及び矢印
Ｅ方向へ回転可能となっている。第１アーム２８、３０
の他方の端部には、それぞれピン３２、３４が設けられ
ており、これらのピン３２、３４は、一対のガイド部材
としての溝プレート３６、３８の溝３６Ａ、３８Ａに係
合している。溝プレート３６、３８は点Ｐを挟んで、互
いに平行に配設されており、溝３６Ａ、３８Ａは、それ
ぞれ出力軸１６と平行になっている。

【００１４】従って、ボールナット２０、２２が図１の
矢印Ｂ及び矢印Ｃ方向へ移動すると、ピン３２、３４が
溝３６Ａ、３８Ａに沿って移動し、第１アーム２８、３
０は、それぞれ図１の矢印Ｄ及び矢印Ｅ方向へ回転する
ようになっている。また、ピン３２は、第２連結部材と
しての第２アーム４０に長手方向に沿って形成された溝
４０Ａに係合しており、ピン３２は、溝４０Ａに沿っ
て、第２アーム４０の長手方向へ相対移動可能となって
いる。第２アーム４０の一方の端部４０Ｂは、ピン３４
に回転可能に軸支されており、ピン３２、３４が溝３６
Ａ、３８Ａに沿って移動すると、第２アーム４０はピン
３４を中心にして図１の矢印Ｆ方向へ回転するようにな
っている。

【００１５】第２アーム４０には、溝４０Ａの裏面側
（図１の紙面手前側）に溝４０Ａと同様にガイド部とし
ての溝４０Ｃが形成されており、この溝４０Ｃには、係
合部としての出力ピン４２が回転可能且つ摺動自在に係
合されている。出力ピン４２は、出力軸１６に連結され
ており、第２アーム４０が図１の矢印Ｆ方向へ揺動する
と、出力ピン４２は、溝４０Ａ内を移動しつつ出力軸１
６の軸方向（図１の矢印Ｇ方向）へ移動し、出力ピン４
２に連結された出力軸１６が図１の矢印Ｇ方向へ移動す
るようになっている。

【００１６】図２に示される如く、溝プレート３６、３
８の一方の端部には、ボール螺子１４と平行にラック４
４、４６が延設されており、これらのラック４４、４６
には、ピニオン４８が噛合している。また、ピニオン４
８はモータ５０の回転軸５０Ａに固定されている。

【００１７】従って、モータ５０の回転軸５０Ａが回転
すると、この回転に応じて、ピニオン４８に螺合するラ
ック４４、４６、即ち、溝プレート３６、３８が互いに
接離する方向（図２の矢印Ｈ方向）へ移動するようにな
っている。なお、モータ５０は、制御回路５２に接続さ
れている。また、制御回路５２は車速センサー５４に接
続されており、制御回路５２は車速センサー５４の検出
値等に基づいてモータ５０を制御するようになってい
る。

【００１８】次に本一実施の形態の作用を説明する。本
一実施の形態の車両用舵角比可変操舵装置１０では、ス
テアリング１２の操作に応じて、操舵軸１２Ａに連結し
たボール螺子１４が図１の矢印Ａ方向へ回転し、ボール
ナット２０、２２が図１の矢印Ｂ方向又は矢印Ｃ方向へ
移動する。

【００１９】例えば、図３に示される如く、ステアリン
グ１２を左に切り、左切りエンドに達すると、一方のボ
ールナット２０は、点Ｐから最も離れた位置に達し、他
方のボールナット２２は、点Ｐに最も近い位置に達す
る。このため、第１アーム２８は、ピン２４を中心に回
転して、ボール螺子１４と平行の位置に達し、第１アー
ム３０は、ピン２６を中心に回転して、出力軸１６と平
行の位置に達する。

【００２０】これによって、第２アーム４０は、ピン３
２の図３の左方向の移動により、ピン３４を中心に回転
してボール螺子１４から図３の左方向へ離間した平行位
置に達する。このため、第２アーム４０の溝４０Ｃに係
合した出力ピン４２が、第２アーム４０の溝４０Ｃ内を
摺動しつつ、図３の左方向へ移動し、点Ｐから最も離れ
た位置に達する。即ち、出力ピン４２に連結された出力
軸１６は、軸方向に沿って、図３の左方向へ移動し、出
力軸１６に連結された操舵輪１８（図１参照）が左に切
られ、左切りエンド位置に達する。

【００２１】一方、図４に示される如く、ステアリング
１２を右に切り、右切りエンドに達すると、一方のボー
ルナット２０は、点Ｐに最も近い位置に達し、他方のボ
ールナット２２は、点Ｐから最も遠い位置に達する。こ
のため、第１アーム２８は、ピン２４を中心に回転し
て、出力軸１６と平行の位置に達し、第１アーム３０
は、ピン２６を中心に回転して、ボール螺子１４と平行
の位置に達する。

【００２２】これによって、第２アーム４０は、ピン３
２の図４の右方向の移動により、ピン３４を中心に回転
してボール螺子１４から図４の右方向へ離間した平行位
置に達する。このため、第２アーム４０の溝４０Ｃに係
合した出力ピン４２が、第２アーム４０の溝４０Ｃ内を
摺動しつつ、図４の右方向へ移動し、点Ｐから最も離れ
た位置に達する。即ち、出力ピン４２に連結された出力
軸１６が、軸方向に沿って、図４の右方向へ移動し、出
力軸１６に連結された操舵輪１８（図１参照）が右に切
られ、右切りエンド位置に達する。

【００２３】図９に示される如く、この時の、ステアリ
ング１２の操作量、即ち操舵角に対する出力軸１６の移
動量は、実線Ｆ１に示す様になり、ステアリング中立位
置付近の小舵角域Ｗにおいて、破線Ｓ１で示される従来
の移動量に比べて抑制することができる。即ち、本一実
施の形態の車両用舵角比可変操舵装置１０では、ステア
リング操作量に対する操舵輪の切れ角の変化量をステア
リング中立位置付近で抑制することができる。

【００２４】また、本一実施の形態の車両用舵角比可変
操舵装置１０では、制御回路５２が車速センサー５４の
検出値等に基づいてモータ５０を制御する。この制御に
よりモータ５０の回転軸５０Ａが回転すると、ピニオン
４８に螺合するラック４４、４６、即ち、溝プレート３
６、３８が互いに接離する方向（図２の矢印Ｈ方向）へ
移動する。溝プレート３６、３８が互いに接離する方向
へ移動すると、図１及び図５に示される如く、ステアリ
ング中立位置で第２アーム４０の傾きが変化するととも
に、図３及び図７、図４及び図８に示される如く、ボー
ルナット２０、２２の移動量に対する第２アーム４０の
揺動角が変化する。これらの変化によって、ステアリン
グ１２の操作角に対する出力ピン４２の移動量、即ち、
出力軸１６の移動量が変化する。

【００２５】従って、例えば、制御回路５２によりモー
タ５０を制御し、ピニオン４８を回転してラック４４、
４６、即ち、溝プレート３６、３８を互いに最も接近し
た位置（図２に示す低速時の位置）から図６に示される
如く、離間する方向へ移動させ、図５に示される最も離
間した高速時の位置に移動すると、ステアリング中立位
置での第２アーム４０の傾きが大きくなるとともに、図
７及び図８に示される如く、ボールナット２０、２２の
移動量、即ちステアリング１２の操作角に対する第２ア
ーム４０の揺動角が小さくなる。

【００２６】このため、車両が高速走行状態にある場合
には、図５〜図８に示される如く、溝プレート３６、３
８を互いに離間する方向へ移動させ、ステアリング１２
の操作角に対する操舵輪１８の切れ角の比を小さくする
ことで、走行安定性を確保し易くなる。一方、車両が低
速走行状態にある場合には、図１〜図４に示される如
く、溝プレート３６、３８を互いに接近する方向へ移動
させ、ステアリング１２の操作角に対する操舵輪１８の
切れ角の比を大きくすることで、車庫入れ等が容易にな
る。

【００２７】また、本一実施の形態の車両用舵角比可変
操舵装置１０では、図９の実線Ｆ１、Ｆ２に示される如
く、ステアリング中立位置を中心に操舵角が左右に大き
くなるに従って、出力軸１６の移動量の増加量も大きく
なっている。従って、舵角比を高速時Ｆ２から低速時Ｆ
１に変化した場合の出力軸の移動量の変化量Δ１が、従
来構造において、舵角比を高速時Ｓ２から低速時Ｓ１に
変化した場合の出力軸の移動量の変化量Δ２に比べ、特
に小舵角域Ｗで小さい。このため、小舵角域Ｗにおい
て、低速〜高速の全速度域で舵角比を略一定にすること
が可能となり、舵角比変更にともなうステアリング操作
時の違和感等を少なくすることができる。

【００２８】また、本一実施の形態の車両用舵角比可変
操舵装置１０では、溝プレート３６、３８を互いに接離
する方向へ移動させることで、舵角比が変化する構成の
ため、ステアリング１２の中立位置がズレることはな
い。従って、ステアリング１２の中立位置の補正及び操
舵角に対する出力変動のフィードバック制御が必要な
く、装置の小型化が可能になる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１記載の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する入力
軸と、入力軸の回転に応じて入力軸に沿って移動する一
対の移動手段と、操舵輪に連結された出力軸と、出力軸
と並列に配置された一対のガイド部材と、一端が一対の
移動手段に回転可能に連結され他端が一対のガイド部材
にガイドされる一対の第１連結部材と、一端に一対の第
１連結部材の一方が回転可能に連結され、長手方向に沿
って一対の第１連結部材の他方が移動可能に係合された
第２連結部材と、第２連結部材に長手方向に沿って形成
されたガイド部と、出力軸に設けられガイド部にガイド
される係合部と、を有する構成としたので、ステアリン
グ操作量に対する操舵輪の切れ角の変化量をステアリン
グ中立位置付近で抑制することができるという優れた効
果を有する。

【００３０】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
車両用舵角比可変操舵装置において、一対のガイド部材
を互いに接離する方向へ移動可能としたので、舵角比を
可変でき、且つ、小舵角域において、低速〜高速の全速
度域での舵角比を略一定にすることができるという優れ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の要部の低速時の中立状態を示す概略構成図で
ある。

【図２】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の一部の低速時の状態を示す概略構成図であ
る。

【図３】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の低速時の要部の左切りエンド状態を示す概略
構成図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の低速時の要部の右切りエンド状態を示す概略
構成図である。

【図５】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の要部の高速時の中立状態を示す概略構成図で
ある。

【図６】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の一部の高速時の状態を示す概略構成図であ
る。

【図７】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の要部の高速時の左切りエンド状態を示す概略
構成図である。

【図８】本発明の一実施の形態に係る車両用舵角比可変
操舵装置の要部の高速時の右切りエンド状態を示す概略
構成図である。

【図９】操舵角と出力軸の移動量との関係を示すグラフ
である。

【図１０】従来の実施の形態に係る車両用舵角比可変操
舵装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ 車両用舵角比可変操舵装置 １２ ステアリング １２Ａ 操舵軸 １４ ボール螺子（入力軸） １６ 出力軸 １８ 操舵輪 ２０ ボールナット（移動手段） ２２ ボールナット（移動手段） ２８ 第１アーム（第１連結部材） ３０ 第１アーム（第１連結部材） ３６ 溝プレート（一対のガイド部材） ３８ 溝プレート（一対のガイド部材） ４０ 第２アーム（第２連結部材） ４０Ａ 溝 ４０Ｃ 溝（ガイド部） ４２ 出力ピン（係合部） ４４ ラック ４６ ラック ４８ ピニオン

Claims (2)

【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する入力
   軸と、 該入力軸の回転に応じて入力軸に沿って移動する一対の
   移動手段と、 操舵輪に連結された出力軸と、 該出力軸と並列に配置された一対のガイド部材と、 一端が前記一対の移動手段に回転可能に連結され他端が
   前記一対のガイド部材にガイドされる一対の第１連結部
   材と、 一端に前記一対の第１連結部材の一方が回転可能に連結
   され、長手方向に沿って前記一対の第１連結部材の他方
   が移動可能に係合された第２連結部材と、 該第２連結部材に長手方向に沿って形成されたガイド部
   と、 前記出力軸に設けられ前記ガイド部にガイドされる係合
   部と、 を有することを特徴とする車両用舵角比可変操舵装置。
2. 【請求項２】 前記一対のガイド部材を互いに接離する
   方向へ移動可能としたことを特徴とする請求項１記載の
   車両用舵角比可変操舵装置。