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発明の名称 車両用舵角比可変操舵装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平9−2312
公開日 平成9年(1997)1月7日
出願番号 特願平7−150095
出願日 平成7年(1995)6月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 (外4名)
発明者 浅山 和博
要約 目的
構成が簡単な車両用舵角比可変操舵装置を提供すること。

構成
オルダム継手28の第1の回転部材22にステアリングメインシャフト16を同軸的に連結する。第2の回転部材24は、第2の回転部材24の軸心と直交する方向に移動可能な可動ハウジング32に回転自在に支持する。ステアリングメインシャフト16と交差するステアリングロッド20に形成された突出部48の溝50内部に、オルダム継手28の第3の回転部材26を回転自在に、かつスライド自在に挿入する。第1の回転部材22の軸心と第3の回転部材26の軸心との偏心量Hを変えると、ステアリングホイールを切った際の第3の回転部材26の振れ量が変化し、これにより第3の回転部材26に係合するステアリングロッド20のストロークが変化する。
特許請求の範囲
【請求項1】 第1の回転部材、第2の回転部材及び、第1の回転部材と第2の回転部材との間に設けられる第3の回転部材を備えるオルダム継手と、前記第1の回転部材及び前記第2の回転部材の何れか一方に連結されステアリング操作に応じて回転駆動される回転軸と、前記第1の回転部材及び前記第2の回転部材の何れか他方に連結され前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との偏心量を可変させる偏心手段と、前記第3の回転部材に係合し前記第3の回転部材の所定の接線方向の動きを取り出して車両の操舵輪に連結される出力軸へ前記接線方向の動きを伝達する係合手段と、を備えたことを特徴とする車両用舵角比可変操舵装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステアリングホイールの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、自動車等の車両に用いられ、車速等の諸条件に応じて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が提案されており、その一例として、特開平6−227423号公報に示されている車両用舵角比可変操舵装置を上げることができる。
【0003】図4に示すように、この車両用舵角比可変操舵装置の入力軸100はステアリングホイール(図示せず)に連結され、出力軸102はラック&ピニオン機構のピニオン(図示せず)に連結されている。出力軸102の軸端には偏心した中間軸104が設けられており、この中間軸104がスライダ106を介して入力軸100に一体的に形成されたカプリング部108の溝110にスライド可能に係合している。出力軸102は入力軸100の軸線に直交する方向に移動される支持部材112に回転自在に支持されており、支持部材112の移動量を可変することで、舵角比を可変可能となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この車両用舵角比可変装置では、入力軸100と出力軸102とが偏心するために、実際に車両に適用する場合には、ステアリングホイールとラック&ピニオン機構との間に偏心を吸収するクランク軸やオルダム継手等が別途必要であり、装置の寸法が長くなったり、構成が複雑となる。
【0005】本発明は上記事実を考慮し、構成が簡単で、車両に適用する場合にも継手等の別部品を用いる必要のない車両用舵角比可変操舵装置を提供することが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用舵角比可変操舵装置は、第1の回転部材、第2の回転部材及び、第1の回転部材と第2の回転部材との間に設けられる第3の回転部材を備えるオルダム継手と、前記第1の回転部材及び前記第2の回転部材の何れか一方に連結されステアリング操作に応じて回転駆動される回転軸と、前記第1の回転部材及び前記第2の回転部材の何れか他方に連結され前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との偏心量を可変させる偏心手段と、前記第3の回転部材に係合し前記第3の回転部材の所定の接線方向の動きを取り出して車両の操舵輪に連結される出力軸へ前記接線方向の動きを伝達する係合手段と、を備えたことを特徴としている。
【0007】
【作用】本発明の車両用舵角比可変操舵装置は、例えば、第1の回転部材を回転軸に連結し、第3の回転部材を係合手段を介して出力軸に連結して用いる。
【0008】ステアリング操作により回転軸が回転すると、第1の回転部材、第2の回転部材及び第3の回転部材が回転する。
【0009】第1の回転部材の回転中心と第2の回転部材の回転中心とを偏心手段で偏心させ、第1の回転部材を所定角度回転させると、第3の回転部材が振れ回る。この振れ回る第3の回転部材の接線方向の動きが係合手段によって取り出され、出力軸に伝達されることにより車両の操舵輪が向きを変える。
【0010】ここで偏心手段により、第1の回転部材の回転中心と第2の回転部材の回転中心との偏心量を変化させると、第1の回転部材を回転させた際の第3の回転部材の振れ回り量を変化させることができ、これによって出力軸の移動量を変化させること、即ち、舵角比(ステアリング操作角と操舵輪の切れ角との比)を可変することができる。
【0011】例えば、第1の回転部材の回転中心と第2の回転部材の回転中心との偏心量を大きくすると、第1の回転部材を回転させた際の第3の回転部材の振れ回り量が大きくなり、回転軸の角度変化が少なくても出力軸を大きく移動させることができる。即ち、少ないステアリング操作で、操舵輪の向きを大きく変えることができる。
【0012】一方、第1の回転部材の回転中心と第2の回転部材の回転中心との偏心量を小さくすると、第1の回転部材を回転させた際の第3の回転部材の振れ回り量を小さくすることができ、回転軸の角度変化に対する出力軸の移動量を抑えることができる。即ち、ステアリング操作に対する操舵輪の向きの変化を小さく抑えることができる。
【0013】このように、本発明の車両用舵角比可変操舵装置では、オルダム継手の偏心量を変えることによる振れ回りを利用し、この振れ回りを出力軸の軸線方向への移動に変換することで操舵を行うことができる。このため、継手等の別部品を別途用いる必要が無く、構成が簡単で済む。また、舵角比を可変するのみの構成であるため、ステアリングホイールの中立点が変化しない。
【0014】
【実施例】本発明の一実施例を図1乃至図3にしたがって説明する。
【0015】図1に示すように、車両用舵角比可変操舵装置10はステアリングハウジング12を備えており、このステアリングハウジング12には、車両のステアリングホイール14に連結される回転軸としてのステアリングメインシャフト16が玉軸受18を介して回転自在に支持されている。
【0016】また、ステアリングハウジング12には、ステアリングメインシャフト16の軸心よりも矢印D方向側に、図示しないスライド軸受を介してステアリングロッド20が図1の紙面表裏方向(図2では、矢印L方向及び矢印R方向)にスライド自在に支持されている。
【0017】ステアリングハウジング12の内部には、第1の回転部材22、第2の回転部材24及び、第1の回転部材と第2の回転部材との間に設けられる第3の回転部材26を備えるオルダム継手28が配置されている。これら第1の回転部材22、第2の回転部材24及び第3の回転部材26は、各々円板状に形成されている。
【0018】図1及び図2に示すように、第1の回転部材22は、ステアリングメインシャフト16に同軸的に連結されている。
【0019】第3の回転部材26には、第1の回転部材22側に軸心を通り、かつ径方向に延びる第1の凸部26Aが設けられ、第2の回転部材側に軸心を通り、かつ凸部26Aとは直交する方向に延びる第2の凸部26Bが設けられている。
【0020】第1の回転部材22には、軸心を通り、かつ径方向に延びる第1の凹部22Aが設けられており、この第1の凹部22Aには第3の回転部材26の第1の凸部26Aがスライド自在に係合している。
【0021】また、第2の回転部材24には、軸心を通り、かつ径方向に延びる第2の凹部24Aが設けられており、この第2の凹部24Aには第3の回転部材の第2の凸部26Bがスライド自在に係合している。
【0022】図1に示すように、ステアリングハウジング12の内部には、矢印F方向側に偏心手段としての可動ハウジング32が収容されている。可動ハウジング32には玉軸受30が取付けられている。
【0023】玉軸受30には、支持軸31が回転自在に支持されており、この支持軸31の一端に第2の回転部材24が同軸的に連結されている。即ち、第2の回転部材24は玉軸受30を介して可動ハウジング32に回転自在に支持されている。
【0024】可動ハウジング32には、矢印U方向側の端部にスライドシャフト34が、矢印D方向側の端部にスライドシャフト36が固着されている。なお、スライドシャフト34及びスライドシャフト36は、ステアリングメインシャフト16に対して直交している。
【0025】スライドシャフト34及びスライドシャフト36は、ステアリングハウジング12に設けられたスライド軸受38に挿入され、これにより、可動ハウジング32はステアリングハウング12に矢印U方向及び矢印D方向へスライド自在に支持されている。
【0026】スライドシャフト34の一部には、軸方向に沿って複数の歯40が所定ピッチで形成されており、この歯40には、ウォームギア42が噛み合っている。ウォームギア42は、制御装置44にて回転が制御されるモータ46によって回転される。なお、制御装置44には、例えば車速センサ等が連結されている。
【0027】ステアリングロッド20の矢印D方向側の側面には、係合手段としての突出部48が形成されており、この突出部48の中央には溝50が形成されている。溝50内部には、オルダム継手28の第3の回転部材26が回転自在に、かつ矢印U方向及び矢印D方向にスライド自在に挿入されている。
【0028】なお、本実施例では、ステアリングホイール14のニュートラルの状態では、第1の回転部材22の第1の凹部22Aは、ステアリングロッド20に平行とされている。また、第2の回転部材24の軸心は、第1の回転部材22の軸心とは、予め偏心状態に設定されている。
【0029】次に、本実施例の作用を図1乃至図3を参照しながら説明する。本実施例の車両用舵角比可変操舵装置10では、ステアリングホイール14の操作によってステアリングメインシャフト16が回転すると、これに対応してオルダム継手28が回転する。オルダム継手28においては、第1の回転部材22の軸心と第2の回転部材24の軸心とが予め偏心状態に設定されているため、第3の回転部材26は、ステアリングメインシャフト16が回転すると振れ回りをする。振れ回る第3の回転部材26の接線方向の動きが突出部48を介してステアリングロッド20に伝達され、車両の操舵輪が操舵される。
【0030】この車両用舵角比可変操舵装置10では、第1の回転部材22の軸心と第3の回転部材26の軸心との偏心量H(図1参照)によって、ステアリングホイールの切れ角に対応するステアリングロッド20のストロークを変化させることができる。偏心量Hの変更は、モータ46を回転させて可動ハウジング32を矢印U方向又は矢印D方向にスライドさせて行う。
【0031】以下に、ステアリングホイールの切れ角θを例えば45°とした時の例を説明する。
【0032】ステアリングホイール14をニュートラル状態とし、図3の図面左上に示すように可動ハウジング32を矢印U方向側へ比較的少なめに移動させ、第1の回転部材22の軸心と第3の回転部材26の軸心との偏心量Hを比較的少なめに設定すると、図3の右上に示すように、ステアリングホイール14を時計回り方向へ45°切った時のストロークSは比較的少なめになるが、図3の左下に示すように偏心量Hを大きくすると、図3の右下に示すようにステアリングホイール14を45°切った時のストロークSは、偏心量Hを小さくしたときに比較して大きくなる。
【0033】即ち、偏心量Hを大きくすると少ないステアリング操作で操舵輪の向きを大きく変えることができ、偏心量Hを小さくするとステアリング操作に対する操舵輪の向きの変化が小さくなる。
【0034】例えば、車両が高速走行状態である場合には、偏心量Hを小さく設定する。これにより、ステアリング操作に対する操舵輪の向きの変化が小さくなり、走行安定性を向上させることが可能となる。
【0035】一方、車両が低速走行状態である場合には、偏心量Hを大きく設定する。これにより、ステアリング操作に対する操舵輪の向きの変化が大きくなり、車庫入れ等の際にステアリング操作量が少なくて済み、車庫入れ等が容易になる。
【0036】なお、本実施例の車両用舵角比可変操舵装置10は、舵角比を可変するのみの構成であるため、ステアリングホイールの中立点が変化しない。
【0037】また、偏心量Hは、制御装置44が車両の走行状態(車速、加速・減速度、横G、シフトレバーのポジション等)を判断して変化させても良く、運転者のスイッチ操作によって変化させても良い。
【0038】
【発明の効果】このように、本発明の車両用舵角比可変操舵装置は上記のようにオルダム継手の偏心量を変えることによる振れ回りを利用し、この振れ回りを出力軸の軸線方向への移動に変換することで操舵を行うように構成したので、従来の車両用舵角比可変操舵装置のように継手等の別部品を別途用いる必要が無く、部品点数が少なくて済み、構成が簡単になる、という優れた効果を有する。




 

 


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