JPS611574A - 操舵力切換装置の安全機構 - 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、ハンドルの操舵力を歯車による変速機構の切
換えによって切換えるようにした操舵力切換装置に関す
るものである。

〈従来技術〉 自動車のステアリングギヤにおいて、低速時並びに据切
時にステアリングホイールの操舵力を軽減するために、
ステアリングホイールとステアリングギヤとの間に歯車
による変速機構を設けたものは公知であるが、ステアリ
ングホイールの正位置を確保しようとした場合、例えば
遊星歯車機構を用いた変速機構においては太陽歯車、遊
星歯車腕とが円周上−個所でしか係合しないように一方
に凸部、他方に凹部を形成したものが考えられる。

さらにこの変速機構の切換えをエンジンの負圧を利用し
て行なうようにした場合、ステアリングギヤとステアリ
ングホイールとを直結あるいは減速に切換えるレバーの
一端をダイヤフラムアクチェータのダイヤフラムに連結
し、ダイヤフラムアクチェークのダイードフラム室に導
入通路を接続し、この導入通路に導かれるエンジンの負
圧を運転者の操作によってオン、オフする切換弁を設け
たものが考えられる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 かかる装置は、変速機構が減速状態でかつハンドルを切
った状態で変速機構を増速に切換えるべく運転手が切換
弁を操作すると、リングギヤのロックは解除されるか、
太陽歯車と遊星歯車腕とが円周−ヒーｉｔｘ；所でしか
噛合わないものでは太陽山土と遊星歯車腕とがつながら
ず、アングラツブの状態か発生ずる。この結果、ハンド
ルとタイヤとが連結されていたものが、変速機構の箇所
で切離され、ハンドルがフラツジの状態で最大３６０度
回転させて太陽歯車と遊星歯車腕をつながなければなら
ないといった問題かあった。

〈問題点を解決するための手段〉 上述した問題を解決すべく本発明は、出力軸に係合部を
形成し、この係合部と係合した出力軸の中立時には切換
弁からのエンジンの負圧あるいは大気圧をダイヤフラム
アクチェータに導（へく導入通路を連通させ、係合部と
係合していない出力軸の非中立時には導入通路の連通を
遮断する遮断弁を設けたことを特徴とするものである。

〈作用〉 本発明は、上記構成によりステアリングホイールの非中
立時には遮断弁によって導入通路の連通を遮断し、ステ
アリングホイールの中立時には導入通路を連通させて切
換弁からのエンジンの負圧あるいは大気圧をダイヤフラ
ムアクチェータに導き、レバーを作動さセて変速機構を
変速する。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の実施例の一例を示すもので、■はステ
アリングホイール側の入力軸、２はステアリングギヤ側
のピニオン軸である。ステアリングギヤはランクピンオ
ン式であり、３はランク軸を示す。前記ピニオン軸２に
はランク軸３のラック３ａに噛合するピニオン４が形成
されており、一方入力軸１にはスプライン１０が形成さ
れている。５はギヤホックスである。

前記スプライン１０には太陽歯車１１が軸動のみ可能に
スプライン嵌合され、前記ピニオン軸２には遊星歯車腕
６が固着されている。この遊星歯車腕６には前記太陽歯
車１１と常時噛合する遊星歯車７が軸８にて軸支されて
いる。また、前記ギヤボックス５の内周に沿ってリング
歯車９が回転可能に設けられており、このリング歯車９
に前記遊星歯車７が噛合されている。太陽歯車１１と遊
星歯車腕Ｇとの対面部に、太陽歯車１１側には凸部１２
が、また遊星歯車腕６側には前記凸部１２と係合する凹
部１３が形成されており、凸部１２と四部１３とは円周
の一カ所で係脱できるようになっている。凸部１２と凹
部１３の係脱は、太陽歯車１１が入力軸１上を進退移動
し、遊星歯車腕６に接近、離間することにより行われる
。この係脱を行うための太陽歯車１１の作動装置は第３
図にも示すように、太陽歯車１１に環状溝１６を設り、
ギヤケース５内に軸１５を支点として揺動するレバー１
４を枢支し、このレバー１４の一端に前記環状溝１６に
係合するビンＪ７を突設させ、他端に連結棒１８を連結
ｔｙた構造である。

前記係脱の作動装置には凸部１２と凹部１３とが係合し
たときにリング歯車９の回転を許容し、係合を解脱した
ときにはリング歯車９の回転を拘束するロック機構が設
けられている。その機構は第４図にも示すように、リン
グ歯車９の外周面の複数箇所に四部２１を設け、前記レ
バー１４に前記凹部２１に係合する係合凸部２２を設け
た構造である。尚、２０は前記係合凸部２２を常時リン
グ歯車９の外周面に押圧するスプリングであり、押圧子
１９を介してレバー１４を押圧している。

次にレバー１４の作動機構、安全機構について述べる。

第１図に示すように前記連結棒１８は進退ロッド３０と
同軸に連結され、この進退ロンド３０はハウジング３１
に軸動可能に軸承されている。ハウジング３１にシリン
ダ室３２が形成され、このシリンダ室３２にピストン３
３が進退ロット３０の軸線と直角方向に摺動可能に案内
されている。ピストン３３には進退ロンド３０の軸線と
直角にピストンロッド３４が一体成形されており、ピス
トンロット３４の先端部は進退ロット３０の後退端で進
退ロッド３０の外周に形成した係合溝３５に係合するよ
うになっている。前記シリンダ室３２内には進退ロンド
３０と反対方向にピストン３３を押付けるスプリング３
６が介挿され、ハウシング３１にはピストンロット３４
例のシリンダ室３２と外部とが連通ずる吸入ボート３７
が形成されている。ハウシング３１、ピストン３３、ピ
ストンロッド３４、スプリング３６によって進退ロッド
３０のロック機構３８が構成される。

前記進退ロンド３０の一端はダイヤフラムアクチェータ
４０のダイヤフラム４１に接続され、ダイヤフラム４Ｉ
によって区分されたダイヤフラム室４２には導入通路４
３が接続され、この導入通路４３は途中、遮断弁４４を
介して切換弁４５に接続されている。遮断弁４４の弁室
４６内には弁体４７がラック軸３の軸線と直角方向に摺
動可能に嵌装され、弁体４７の先端部はラック軸３の中
立位置でランク軸３の外周に形成した凹み４９　（係合
部）に係合するようになっている。弁室４Ｇ内には弁体
４７をラック軸３側に押付けるスプリング５０が介挿さ
れている。弁体４７の外周にはラック軸３の中立位置で
導入通路４３を連通ずる環状溝５１が形成されており、
ラック軸３の非中立位置で環状溝５１が導入通路４３か
らはずれることによって導入通路４３の連通が遮断され
るようになっている。

前記切換弁４５の弁孔５２内にはスプール５３が摺動可
能に嵌装されており、スプール５３には運転者によって
操作される操作ロッド５４が連結されている。スプール
５３によって区画された弁孔５２の前後室にはそれぞれ
エンジンの負圧、大気圧が導かれるようになっており、
前記エンジンの負圧はエンジンに空気とガソリンを供給
する図略の吸気管内で得られる。スプール５３には弁孔
５２の前後室を連通ずる連通路５５が形成されている。

前記スプール５３は二位置に位置決めされるようになっ
ており、スプール５３の前進端においてはエンジンの負
圧が弁孔５２内に導かれず大気圧が弁孔５２の後室、連
通路５５を介して導入通路４３に導かれ、スプール５３
の後進端においては、大気圧が弁孔５２内に導かれずエ
ンジンの負圧が弁孔５２の前部を介して導入通路４３に
導かれるようになっている。導入通路４３に導かれた大
気圧あるいはエンジンの負圧は遮断弁４４に導されると
ともに遮断弁４４の手前の導入通路４３に接続された供
給通路５６、吸入ボート３７を介してシリンダ室３２に
導かれるようになっている。− 上述した構成においてダイヤフラムアクチェータ４０に
よってレバー１４の作動機構が構成され、ロック機構３
８、遮断弁４４によってレバー１４の安全機構が構成さ
れている。

次に上述した構成に基づいて作動を述べる。第り図は進
退ロンド３０が後退した状態を示し、この進退口・ノド
３０の後退によりリング歯車９のロックが解除されかつ
凸部１２と四部１３とが係合しているため、人力軸１の
回転は第２図の実線Ａに示すように太陽歯車１１、遊星
歯車腕６を介してビニオン軸２にダイレクトに伝えられ
増速伝達される。弁体４７が凹み４９に係合したランク
軸３の中立状態、すなわちハンドルの中立状態において
は導入通路４３が連通され、ダイヤフラム室４２にエン
ジンの負圧が導かれるので進退ロンド３０はダイヤフラ
ムアクチェータ４０によって後退端に維持される。次に
ハンドルを切ると弁体４７は凹み４９からはずれ、導入
通路４３の連通が遮断されてダイヤフラム室４２にエン
ジンの負圧が導かれなくなる。導入道路４３の連通が遮
断された後、ダイヤフラム室４２内にエンジンの負圧を
保持できれば良いが、実際は若干の漏れがあるため、遮
断後もシリンダ室３２のピストンロット３４例にエンジ
ンの負圧を導くことによりピストンロッド３４と係合溝
３５とを係合させて進退ロッド３０をロック機構３８に
より後退端に保持する。

進退ロンド３０が後退した変速機構の減速状態でかつ導
入通路４３の連通が可能なハンドルの中立状態で、操作
ロッド５４を介してスプール５３を前進させると、ダイ
ヤフラム室４２およびシリンダ室３２のピストンロッド
３４側には今までエンジンの負圧が導かれていたものが
大気圧が導かれるようになる。この結果、進退ロソＦ’
　３０のロックが解除され、スプリングの力によりレバ
ー１４が図面における反時計回りに旋回する。ハンドル
の中立状態では変速機構を増速から減速、あるいは減速
から増速に切換えることができ、レバー１４の旋回の結
果凸部１２と凹部１３との係合が解除され、凹部２■に
係合凸部２２が係合しリング歯車９がロックされる。こ
れにより入力軸ｌの回転は第２図における一点鎖線Ｂで
示すように、太陽歯車１１、遊星歯車７及び遊星歯車腕
６を介してビニオン軸２に伝達され、遊星歯車機構の作
用により減速し操舵力を軽減する。

進退ロンド３０が前進した変速機構の減速状態でかつ導
入通路４３の連通が可能なハンドルの中立状態で、ハン
ドルを切るとスプリング５０に打勝って弁体４７が後退
し導入通路４３の連通が遮断される。かかる状態で変速
機構を増速に切換えるべく操作ロッド５４を介してスプ
ール５３を前進させても、遮断弁４４によって導入通路
４３の連通が遮断されているためダイヤフラム室４２に
エンジンの負圧が導かれることがなく、進退口・ノド３
０が作動しない。この結果、凸部１２と凹部１３との係
合が解除されかつリング歯車９０ロツクが解除されたア
ンダーランプの状態になる事を防止でき、ハンドルとタ
イヤとが切離されたハンドルがフラフラの状態になるこ
とを防止できる。

進退ロッド３０が後退した変速機構の増速状態でかつハ
ンドルを切り導入通路４３の連通が遮断された状態で、
変速機構を減速に切換えるべく操作ロッド５４を介して
スプール５３を後退させると、ロック機構３８による進
退ロッド３０の口・ツクが解除され、ダイヤフラム室４
２内にエンジンの負圧を保持できれば進退ロソｌ”３０
を後退端に保持できるが、実際は若干の漏れがあるため
進退ロンド３０は前進する。この結果、凸部１２と凹部
工３との係合が解除されて一時はハンドルとタイヤとが
切離されたハンドルがフラフラの状態となるが、リング
歯車９とレバー１４とは円周上敷箇所で係合するためす
ぐに減速状態となる。

上述した実施例は、安全機構としてロック機構３８と遮
断弁４４を用いたが、ダイヤフラム室４２内のエンジン
の負圧が漏れないようにすれば遮断弁４４のみで良く、
この場合は変速機構が減速あるいは増速状態であるにも
かかわらずハンドルを切った状態で切換弁４５を操作し
ても変速機構は元の状態を維持できる。

上述した実施例は遮断弁４４の弁体４７と係合する係合
部をランク軸３に設けた例について述べたが、他の実施
例としてビニオン軸に保合部を設けたものでも良い、又
、係合部は凹みに限らず凸部を形成したものでも良い。

〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、出力軸に係合部を
形成し、この保合部と係合した出力軸の中立時には切換
弁からのエンジンの負圧あるいは大気圧をダイヤフラム
アクチェータに導（べく導入通路を連通させ、係合部と
係合していない出力軸の非中立時には導入通路の連通を
遮断する遮断弁を設けたので、ハンドルを切った状態で
切換弁を操作しても、切換弁からのエンジンの負圧ある
いは大気圧がダイヤフラムアクチェータに導かれず、変
速機構を元の状態に維持できる。この結果、ハンドルと
タイヤが変速機構の箇所で切離されたハンドルがフラフ
ラの状態を回避できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので第１図は本発明の要
部であるレバーの作動機構及び安全機構を示す図、第２
図は本発明の実施例の一例とし”ζ用いられるステアリ
ングギヤを示す断面図、第３図は第２図ｍ−ｍ線断面図
、第４図は第２図ＩＶ−■線断面図。 ■・・・入力軸、２・・・ビニオン軸、３・・・ラック
軸、５・・・ギヤボックス、６・・・遊星歯車腕、７・
・・遊星歯車、９・・・リング歯車、１０・・・スプラ
イン、１１・・・太陽歯車、１２・・・凸部、１３・・
・凹部、工４・・・レバー、Ｉ８・・・連結棒、２０・
・・スプリング、１・・・凹部、２２・・　係合凸部、
３０・・・進退ロンド、３５・・・係合溝、３８・・・
ロック機構、４０・・・ダイヤフラムアクチェータ、４
３・・・導入通路、４４・・・遮断弁、４５・・・切換
弁、５６・・・供給通路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングホィール側の入力軸とステアリング
   ギヤ側の出力軸との間に入力軸の回転を減速あるいは増
   速して出力軸に伝達する変速機構を設け、この変速機構
   を減速あるいは増速に切換えるレバーを備えた操舵力切
   換装置において、前記レバーを回転させるべくレバーの
   一端をダイヤフラムアクチエータのダイヤフラムに連結
   し、ダイヤフラムアクチエータのダイヤフラム室と連通
   する導入通路を設け、この導入通路に導かれるエンジン
   の負圧を運転者の操作によりオン、オフする切換弁を設
   け、前記出力軸に係合部を形成し、この係合部と係合し
   た出力軸の中立時には前記導入通路を連通させ、係合部
   と係合していない出力軸の非中立時には導入通路の連通
   を遮断する遮断弁を設けたことを特徴とする操舵力切換
   装置の安全機構。