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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9−24853
公開日 平成9年(1997)1月28日
出願番号 特願平7−177730
出願日 平成7年(1995)7月13日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】中島 淳 (外4名)
発明者 浅野 昌彦
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【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。
【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。
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6−64553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75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86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、30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36A、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16の軸方向(図1の矢印G方向)へ移動し、出力ピン42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、38の一方の端部には、ボール螺子14と平行にラック44、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48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32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32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。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、38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F1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。




 

 


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