JP2978338B2 - 操舵装置 - Google Patents
操舵装置Info
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- JP2978338B2 JP2978338B2 JP4243316A JP24331692A JP2978338B2 JP 2978338 B2 JP2978338 B2 JP 2978338B2 JP 4243316 A JP4243316 A JP 4243316A JP 24331692 A JP24331692 A JP 24331692A JP 2978338 B2 JP2978338 B2 JP 2978338B2
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- shaft
- input shaft
- output shaft
- rotation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
- B62D1/16—Steering columns
- B62D1/166—Means changing the transfer ratio between steering wheel and steering gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/26—Racks
- F16H55/28—Special devices for taking up backlash
- F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes
- F16H55/285—Special devices for taking up backlash using pressure yokes with rollers or balls to reduce friction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの車輪を操
向する操舵装置、特にステアリングギア比（ハンドル回
転角／タイヤ切れ角）がハンドル回転角の増大に応じて
減少するようにした動力式の操舵装置に関する。
向する操舵装置、特にステアリングギア比（ハンドル回
転角／タイヤ切れ角）がハンドル回転角の増大に応じて
減少するようにした動力式の操舵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】前輪操舵装置にはラックピニオン式、ボ
ールスクリュー式、ウオームピン式などの各種のものが
あるが、通常の前輪操舵装置は、ステアリングギア比が
ほぼ一定であるので、ハンドル中立位置付近以外では操
舵ハンドルを切り込んだ際の切込み感が不足すると共に
所望の最大前輪操舵角を得るのに必要な最大ハンドル回
転角が大（例えば５４０度）となる。この問題を解決し
ようとしてステアリングギア比を小さくすれば、ハンド
ル中立位置付近において切込み過ぎの感となる。
ールスクリュー式、ウオームピン式などの各種のものが
あるが、通常の前輪操舵装置は、ステアリングギア比が
ほぼ一定であるので、ハンドル中立位置付近以外では操
舵ハンドルを切り込んだ際の切込み感が不足すると共に
所望の最大前輪操舵角を得るのに必要な最大ハンドル回
転角が大（例えば５４０度）となる。この問題を解決し
ようとしてステアリングギア比を小さくすれば、ハンド
ル中立位置付近において切込み過ぎの感となる。
【０００３】このような問題を解決するために、出願人
等は先に特願平３−２４０３９８号に係る舵取装置を提
案した。これは図５にその主要部を示すように、入力軸
１に連結された中間回転部材２と出力軸３を所定量互い
に偏心して設け、この両部材２，３の間に直径方向のカ
ム溝４ａとこれに係合する突起４ｂよりなる操舵特性付
与機構４を設けたもので、これにより操舵ハンドルに連
結された入力軸１の操舵中立位置からの回転角の増大に
応じてステアリングギア比を次第に減少させるようにし
て上記問題を解決している。またこの技術では、中間回
転部材２の回転角は１８０度以内に制限されるが、操舵
ハンドルの回転角は１８０度以上（例えば２４０度）と
することが要望されるので、入力軸１と中間回転部材２
の間に入力ピニオン５ａと内歯ギア５ｂからなる減速機
構５を設けている。またこのものは、入力軸１に加わる
トルクに応じて作動するサーボ弁によりパワーシリンダ
を作動させて、出力作動部材（ラックバー）にアシスト
力を与える油圧式の前輪動力舵取装置である。
等は先に特願平３−２４０３９８号に係る舵取装置を提
案した。これは図５にその主要部を示すように、入力軸
１に連結された中間回転部材２と出力軸３を所定量互い
に偏心して設け、この両部材２，３の間に直径方向のカ
ム溝４ａとこれに係合する突起４ｂよりなる操舵特性付
与機構４を設けたもので、これにより操舵ハンドルに連
結された入力軸１の操舵中立位置からの回転角の増大に
応じてステアリングギア比を次第に減少させるようにし
て上記問題を解決している。またこの技術では、中間回
転部材２の回転角は１８０度以内に制限されるが、操舵
ハンドルの回転角は１８０度以上（例えば２４０度）と
することが要望されるので、入力軸１と中間回転部材２
の間に入力ピニオン５ａと内歯ギア５ｂからなる減速機
構５を設けている。またこのものは、入力軸１に加わる
トルクに応じて作動するサーボ弁によりパワーシリンダ
を作動させて、出力作動部材（ラックバー）にアシスト
力を与える油圧式の前輪動力舵取装置である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのもの
は、減速機構５の入力ピニオン５ａが入力軸１を支持す
る軸受６から大きく突出する片持ち支持となっているの
で、作動に際して減速機構５の伝達トルクが増大すると
噛合部に加わる荷重により入力ピニオン５ａが撓むと共
に軸受６への負荷が増大し、このため操舵の剛性感が低
下し、減速機構５の噛合に悪影響を与えると共に操舵装
置の円滑な作動を妨げ、また耐久性を低下させるという
問題がある。本発明はこのような問題を解決して、よい
操舵感と円滑な作動が得られ、耐久性にも優れた操舵装
置を得ることを目的とする。
は、減速機構５の入力ピニオン５ａが入力軸１を支持す
る軸受６から大きく突出する片持ち支持となっているの
で、作動に際して減速機構５の伝達トルクが増大すると
噛合部に加わる荷重により入力ピニオン５ａが撓むと共
に軸受６への負荷が増大し、このため操舵の剛性感が低
下し、減速機構５の噛合に悪影響を与えると共に操舵装
置の円滑な作動を妨げ、また耐久性を低下させるという
問題がある。本発明はこのような問題を解決して、よい
操舵感と円滑な作動が得られ、耐久性にも優れた操舵装
置を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
る操舵装置は、図１〜図４に示すように、操舵ハンドル
に連結されて共に回転する入力軸１１と、出力軸１３及
び連動機構１５を介して前記入力軸１１に連結され操舵
リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材１４と、こ
の出力作動部材にアシスト力を与える増力装置３０と、
前記入力軸１１に設けられこれに加わるトルクに応じて
作動して前記増力装置３０が前記出力作動部材１４に与
えるアシスト力を変化させる制御装置２０と、これら各
部材を支持するハウジング１０を備えてなる操舵装置に
おいて、互いに同軸的に配置された前記入力軸１１と出
力軸１３の間においてこの両軸に対し偏心して前記ハウ
ジング１０に支持された中間回転部材３８と、前記入力
軸１１の前記中間回転部材３８側端部に一体的に設けら
れた入力ピニオン４１及び同中間回転部材３８に一体的
に設けられて前記入力ピニオン４１と噛合する内歯ギア
４２よりなり、同入力軸１１の回転を減速して同中間回
転部材３８に伝達する減速機構４０と、前記中間回転部
材３８と出力軸１３の互いに対向する端面の何れか一方
に直径方向に形成されたカム溝４７と、前記互いに対向
する端面の他方にその回転中心より偏心しかつ軸方向に
突出して設けられて前記カム溝４７内に係合する突起４
８よりなり、前記入力軸１１の操舵中立位置からの回転
角の増大に応じて減速比を次第に減少させながら前記中
間回転部材３８の回転を前記出力軸１３に伝達する操舵
特性付与機構４５と、前記入力軸１１の前記出力軸１３
側端部に一体的かつ同軸的に形成され前記中間回転部材
３８を通過して前記出力軸１３側に延びて前記ハウジン
グ１０により回転自在に支持された延長軸部１２を備え
たことを特徴とするものである。
る操舵装置は、図１〜図４に示すように、操舵ハンドル
に連結されて共に回転する入力軸１１と、出力軸１３及
び連動機構１５を介して前記入力軸１１に連結され操舵
リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材１４と、こ
の出力作動部材にアシスト力を与える増力装置３０と、
前記入力軸１１に設けられこれに加わるトルクに応じて
作動して前記増力装置３０が前記出力作動部材１４に与
えるアシスト力を変化させる制御装置２０と、これら各
部材を支持するハウジング１０を備えてなる操舵装置に
おいて、互いに同軸的に配置された前記入力軸１１と出
力軸１３の間においてこの両軸に対し偏心して前記ハウ
ジング１０に支持された中間回転部材３８と、前記入力
軸１１の前記中間回転部材３８側端部に一体的に設けら
れた入力ピニオン４１及び同中間回転部材３８に一体的
に設けられて前記入力ピニオン４１と噛合する内歯ギア
４２よりなり、同入力軸１１の回転を減速して同中間回
転部材３８に伝達する減速機構４０と、前記中間回転部
材３８と出力軸１３の互いに対向する端面の何れか一方
に直径方向に形成されたカム溝４７と、前記互いに対向
する端面の他方にその回転中心より偏心しかつ軸方向に
突出して設けられて前記カム溝４７内に係合する突起４
８よりなり、前記入力軸１１の操舵中立位置からの回転
角の増大に応じて減速比を次第に減少させながら前記中
間回転部材３８の回転を前記出力軸１３に伝達する操舵
特性付与機構４５と、前記入力軸１１の前記出力軸１３
側端部に一体的かつ同軸的に形成され前記中間回転部材
３８を通過して前記出力軸１３側に延びて前記ハウジン
グ１０により回転自在に支持された延長軸部１２を備え
たことを特徴とするものである。
【０００６】本発明は、前記延長軸部１２が前記出力軸
１３を介して前記ハウジング１０により支持されるよう
にしてもよい。
１３を介して前記ハウジング１０により支持されるよう
にしてもよい。
【０００７】あるいは、前記延長軸部１２が前記ハウジ
ング１０により直接支持されるようにしてもよい。
ング１０により直接支持されるようにしてもよい。
【０００８】
【作用】操舵ハンドルと共に回転する入力軸１１の回転
は減速機構４０により減速されて中間回転部材３８に伝
達され、カム溝４７及び突起４８よりなる操舵特性付与
機構４５を介して出力軸１３に伝達され、連動機構１５
及び出力作動部材１４を介して車輪を操舵する。この
際、減速機構４０の伝達トルクの増大に応じてその噛合
部に加わる荷重も増大するが、減速機構４０の入力ピニ
オン４１は入力軸１１側及び出力軸１３側の両方におい
てハウジング１０に支持されているので、支持剛性が増
大して噛合部に加わる荷重による入力ピニオン４１の撓
みは減少し、また一部の軸受に加わる負荷が増大するこ
とはない。
は減速機構４０により減速されて中間回転部材３８に伝
達され、カム溝４７及び突起４８よりなる操舵特性付与
機構４５を介して出力軸１３に伝達され、連動機構１５
及び出力作動部材１４を介して車輪を操舵する。この
際、減速機構４０の伝達トルクの増大に応じてその噛合
部に加わる荷重も増大するが、減速機構４０の入力ピニ
オン４１は入力軸１１側及び出力軸１３側の両方におい
てハウジング１０に支持されているので、支持剛性が増
大して噛合部に加わる荷重による入力ピニオン４１の撓
みは減少し、また一部の軸受に加わる負荷が増大するこ
とはない。
【０００９】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、減速機
構の噛合部に加わる荷重による入力ピニオンの撓みは減
少し、また軸受への負荷が増大したりすることもないの
で、しっかりと手ごたえのある良い操舵感が得られ、ま
た作動が円滑で耐久性にも優れた操舵装置が得られる。
構の噛合部に加わる荷重による入力ピニオンの撓みは減
少し、また軸受への負荷が増大したりすることもないの
で、しっかりと手ごたえのある良い操舵感が得られ、ま
た作動が円滑で耐久性にも優れた操舵装置が得られる。
【００１０】
【実施例】以下に図１〜図３に示す第１実施例の説明を
する。図１に示すように、本実施例の操舵装置のハウジ
ング１０は、互いにねじ止め固定された弁ハウジング１
０ａ及びギアハウジング１０ｂにより構成されている。
互いに同軸的に配置された入力軸１１及びその後半部１
１ａは、軸受１７ａ，１７ｂを介して弁ハウジング１０
ａ内に支持され、トーションバー１６により弾性的に相
対回動可能に連結されている。
する。図１に示すように、本実施例の操舵装置のハウジ
ング１０は、互いにねじ止め固定された弁ハウジング１
０ａ及びギアハウジング１０ｂにより構成されている。
互いに同軸的に配置された入力軸１１及びその後半部１
１ａは、軸受１７ａ，１７ｂを介して弁ハウジング１０
ａ内に支持され、トーションバー１６により弾性的に相
対回動可能に連結されている。
【００１１】入力軸１１の後側にはこれと平行に偏心し
て中間回転部材３８が、２個の軸受１９を介してギアハ
ウジング１０ｂ内に支持され、この両者１１，３８の回
転軸線Ｏ１，Ｏ２の間の偏心量はｅである。入力軸１１
の後半部１１ａの後部にキー１１ｃ及びナット５０を介
して固定され軸受１７ｃにより支持されたボス部１１ｂ
には入力ピニオン４１が形成され、この入力ピニオン４
１と中間回転部材３８の前半部に同軸的に形成された内
歯ギア４２とは互いに噛合して、入力軸１１の回転を減
速して中間回転部材３８に伝達する減速機構４０を構成
している。
て中間回転部材３８が、２個の軸受１９を介してギアハ
ウジング１０ｂ内に支持され、この両者１１，３８の回
転軸線Ｏ１，Ｏ２の間の偏心量はｅである。入力軸１１
の後半部１１ａの後部にキー１１ｃ及びナット５０を介
して固定され軸受１７ｃにより支持されたボス部１１ｂ
には入力ピニオン４１が形成され、この入力ピニオン４
１と中間回転部材３８の前半部に同軸的に形成された内
歯ギア４２とは互いに噛合して、入力軸１１の回転を減
速して中間回転部材３８に伝達する減速機構４０を構成
している。
【００１２】後述する操舵特性付与機構４５の出力フラ
ンジ３９がキー３９ａを介して同軸的に前端に固定され
る出力軸１３は、軸受１８ａ，１８ｂを介して入力軸１
１後方のギアハウジング１０ｂに支持されている。ギア
ハウジング１０ｂには出力軸１３と立体的に交差して軸
動可能にラックバー（出力作動部材）１４が支持され、
この両者１３，１４は連動機構１５により連動されてい
る。本実施例においては、連動機構１５は、出力軸１３
に形成されたピニオン１５ａと、ラックバー１４の一部
に形成されてピニオン１５ａと噛合するラック１５ｂに
より構成され、ラックバー１４の両端はそれぞれ操舵リ
ンクを介して左右の前輪（何れも図示省略）に連結され
ている。
ンジ３９がキー３９ａを介して同軸的に前端に固定され
る出力軸１３は、軸受１８ａ，１８ｂを介して入力軸１
１後方のギアハウジング１０ｂに支持されている。ギア
ハウジング１０ｂには出力軸１３と立体的に交差して軸
動可能にラックバー（出力作動部材）１４が支持され、
この両者１３，１４は連動機構１５により連動されてい
る。本実施例においては、連動機構１５は、出力軸１３
に形成されたピニオン１５ａと、ラックバー１４の一部
に形成されてピニオン１５ａと噛合するラック１５ｂに
より構成され、ラックバー１４の両端はそれぞれ操舵リ
ンクを介して左右の前輪（何れも図示省略）に連結され
ている。
【００１３】入力軸１１の後半部１１ａの後端から同軸
的に後方に突出して形成された延長軸部１２は、中間回
転部材３８の中心部に形成した穴３８ａを通過して後方
に延びている。入力軸１１と出力軸１３は同軸的に配置
されており、延長軸部１２の先端はニードル軸受１２ａ
を介して出力軸１３により支持されている。
的に後方に突出して形成された延長軸部１２は、中間回
転部材３８の中心部に形成した穴３８ａを通過して後方
に延びている。入力軸１１と出力軸１３は同軸的に配置
されており、延長軸部１２の先端はニードル軸受１２ａ
を介して出力軸１３により支持されている。
【００１４】次に図１及び図２により、操舵中立位置か
らの回転角の増大に応じて減速比を次第に減少させなが
ら中間回転部材３８の回転を出力軸１３に伝達する操舵
特性付与機構４５の説明をする。中間回転部材３８の後
端面には、直径方向に延びるカム溝４７が形成され、ま
たこれと対向する出力フランジ３９の前端面には、突起
４８が出力軸１３の回転軸線Ｏ３から距離Ｒだけ偏心し
て軸方向に突出して設けられている。この距離Ｒは両部
材３８，１３の回転軸線Ｏ２，Ｏ３の間の偏心量ｅより
も大である。突起４８は、回転軸線Ｏ３と平行に出力フ
ランジ３９に植設固定されたピン４８ａと、ニードルロ
ーラ４８ｃを介してピン４８ａに回転自在に設けられた
ローラ４８ｂにより構成され、ローラ４８ｂの外周面は
カム溝４７内に実質的に隙間なく転動可能に係合されて
いる。なお本実施例では、操舵特性付与機構４５のカム
溝４７を中間回転部材３８側に、突起４８を出力軸１３
側に設けたが、これと逆に突起４８を中間回転部材３８
側に、カム溝４７を出力軸１３側に設けてもよい。
らの回転角の増大に応じて減速比を次第に減少させなが
ら中間回転部材３８の回転を出力軸１３に伝達する操舵
特性付与機構４５の説明をする。中間回転部材３８の後
端面には、直径方向に延びるカム溝４７が形成され、ま
たこれと対向する出力フランジ３９の前端面には、突起
４８が出力軸１３の回転軸線Ｏ３から距離Ｒだけ偏心し
て軸方向に突出して設けられている。この距離Ｒは両部
材３８，１３の回転軸線Ｏ２，Ｏ３の間の偏心量ｅより
も大である。突起４８は、回転軸線Ｏ３と平行に出力フ
ランジ３９に植設固定されたピン４８ａと、ニードルロ
ーラ４８ｃを介してピン４８ａに回転自在に設けられた
ローラ４８ｂにより構成され、ローラ４８ｂの外周面は
カム溝４７内に実質的に隙間なく転動可能に係合されて
いる。なお本実施例では、操舵特性付与機構４５のカム
溝４７を中間回転部材３８側に、突起４８を出力軸１３
側に設けたが、これと逆に突起４８を中間回転部材３８
側に、カム溝４７を出力軸１３側に設けてもよい。
【００１５】図１に示すように、本実施例の前輪操舵装
置は、サーボ弁（制御装置）２０とパワーシリンダ（増
力装置）３０よりなる動力舵取り装置を備えている。サ
ーボ弁２０のロータ弁部材２１は入力軸１１の入力側部
分の後部に一体的に形成され、スリーブ弁部材２２は内
外周面がそれぞれロータ弁部材２１の外周面と弁ハウジ
ング１０ａの内周面にそれぞれ回転可能に嵌合され、係
合ピン２３により入力軸１１の後半部１１ａに連結され
ている。弁ハウジング１０ａにはサーボ弁２０の４つの
ポート、すなわち入力ポート２５、排出ポート２６及び
１対の分配ポート２７ａ，２７ｂが形成されている。
置は、サーボ弁（制御装置）２０とパワーシリンダ（増
力装置）３０よりなる動力舵取り装置を備えている。サ
ーボ弁２０のロータ弁部材２１は入力軸１１の入力側部
分の後部に一体的に形成され、スリーブ弁部材２２は内
外周面がそれぞれロータ弁部材２１の外周面と弁ハウジ
ング１０ａの内周面にそれぞれ回転可能に嵌合され、係
合ピン２３により入力軸１１の後半部１１ａに連結され
ている。弁ハウジング１０ａにはサーボ弁２０の４つの
ポート、すなわち入力ポート２５、排出ポート２６及び
１対の分配ポート２７ａ，２７ｂが形成されている。
【００１６】一方パワーシリンダ３０はラックバー１４
の途中に設けられており、ギアハウジング１０ｂと一体
的に形成されラックバー１４を同軸的かつ液密に貫通さ
せるシリンダ３１と、ラックバー１４に固定されシリン
ダ３１の内周に液密に嵌合してその内部を左右の作動室
に分離するピストン３２により構成されている。この左
右の作動室はそれぞれ連通路によりサーボ弁２０の各分
配ポート２７ａ，２７ｂに連通され、また入力ポート２
５及び排出ポート２６はそれぞれ連通路により供給ポン
プ３５及びリザーバ３６に連通されている。
の途中に設けられており、ギアハウジング１０ｂと一体
的に形成されラックバー１４を同軸的かつ液密に貫通さ
せるシリンダ３１と、ラックバー１４に固定されシリン
ダ３１の内周に液密に嵌合してその内部を左右の作動室
に分離するピストン３２により構成されている。この左
右の作動室はそれぞれ連通路によりサーボ弁２０の各分
配ポート２７ａ，２７ｂに連通され、また入力ポート２
５及び排出ポート２６はそれぞれ連通路により供給ポン
プ３５及びリザーバ３６に連通されている。
【００１７】このサーボ弁２０は入力軸１１とその後半
部１１ａの間に作用するトルクによるトーションバー１
５の僅かの捩れに応じて作動し、供給ポンプ３５からパ
ワーシリンダ３０の各作動室への作動流体の供給及び各
作動室からリザーバ３６への作動流体の排出を、各分配
ポート２５，２６，２７ａ，２７ｂを介して制御するも
のである。これにより前記トルクに応じた操舵アシスト
力がラックバー１４を介して前輪に与えられる。なお、
入力軸１１とその後半部１１ａの間には、この両者１
１，１１ａの間の捩りばね特性を変化させて動力操舵特
性を変化させる反力機構２９が設けられているが、詳細
な構造は省略する。この反力機構２９と減速機構４０の
間をシールするオイルシール４９が、ボス部１１ｂの外
周と弁ハウジング１０ａに液密に固定した軸受押えの間
に設けられている。
部１１ａの間に作用するトルクによるトーションバー１
５の僅かの捩れに応じて作動し、供給ポンプ３５からパ
ワーシリンダ３０の各作動室への作動流体の供給及び各
作動室からリザーバ３６への作動流体の排出を、各分配
ポート２５，２６，２７ａ，２７ｂを介して制御するも
のである。これにより前記トルクに応じた操舵アシスト
力がラックバー１４を介して前輪に与えられる。なお、
入力軸１１とその後半部１１ａの間には、この両者１
１，１１ａの間の捩りばね特性を変化させて動力操舵特
性を変化させる反力機構２９が設けられているが、詳細
な構造は省略する。この反力機構２９と減速機構４０の
間をシールするオイルシール４９が、ボス部１１ｂの外
周と弁ハウジング１０ａに液密に固定した軸受押えの間
に設けられている。
【００１８】次に上記実施例の作動の説明をする。
【００１９】入力軸１１がハンドル軸を介して操舵ハン
ドル（何れも図示省略）と一緒に回転すれば、トーショ
ンバー１６を介して後半部１１ａも共に回転され、中間
回転部材３８は入力ピニオン４１及び内歯ギア４２より
なる減速機構４０により減速して回転される。図２に示
す前輪操舵中立位置から中間回転部材３８が左右何れか
に回転するにつれて、突起４８のローラ４８ｂはカム溝
４７内に沿って半径方向外向きに転動して出力軸１３は
回転され、この回転は連動機構１５を介してラックバー
１４の軸動に変換され、図略のリンクを介して前輪を操
舵する。中間回転部材３８の回転角α及び操舵ハンドル
に連結された入力軸１１の回転角βに対する出力軸１３
の回転角θは、それぞれ次の通りとなる。
ドル（何れも図示省略）と一緒に回転すれば、トーショ
ンバー１６を介して後半部１１ａも共に回転され、中間
回転部材３８は入力ピニオン４１及び内歯ギア４２より
なる減速機構４０により減速して回転される。図２に示
す前輪操舵中立位置から中間回転部材３８が左右何れか
に回転するにつれて、突起４８のローラ４８ｂはカム溝
４７内に沿って半径方向外向きに転動して出力軸１３は
回転され、この回転は連動機構１５を介してラックバー
１４の軸動に変換され、図略のリンクを介して前輪を操
舵する。中間回転部材３８の回転角α及び操舵ハンドル
に連結された入力軸１１の回転角βに対する出力軸１３
の回転角θは、それぞれ次の通りとなる。
【００２０】
【数１】α＝tan-1（sinθ／（cosθ−ｒ）） β＝tan-1（sinθ／（cosθ−ｒ））／ｇ 但し ｒ＝ｅ／Ｒ ｇ：減速機構４０の減速比 中間回転部材３８と出力軸１３の間の減速比は前式の微
分値dθ／dαであり、中間回転部材回転角αが中立位置
から離れて１８０度に近付くにつれて次第に減少し、そ
れを過ぎれば増大する。また操舵ハンドル回転角βに対
するステアリングギア比の特性は後式の微分値dθ／dβ
に比例し、減速機構４０の減速比ｇに応じて図３に示す
ようになる。すなわち、操舵中立位置ではステアリング
ギア比は大きく、操舵ハンドル回転角の増大に応じて次
第に減少し、減速比ｇに応じた所定の操舵ハンドル回転
角位置で最小値となり、それ以上の操舵ハンドル回転角
では増大傾向、すなわち逆の特性となる。このステアリ
ングギア比が最小となる操舵ハンドル回転角位置は、図
示のように、減速機構４０の減速比ｇが１の場合は１８
０度であり、減速比ｇの増大に応じて増大する。図３は
ｒ＝０.４の場合に減速比ｇを変化させた一例を示す。
本実施例では減速機構４０の減速比ｇは１．４であり、
そのときの特性を実線で示す。この場合のステアリング
ギア比が最小となる操舵ハンドル回転角位置は２５２度
であるが、ストッパにより２４０度以上は操舵されな
い。
分値dθ／dαであり、中間回転部材回転角αが中立位置
から離れて１８０度に近付くにつれて次第に減少し、そ
れを過ぎれば増大する。また操舵ハンドル回転角βに対
するステアリングギア比の特性は後式の微分値dθ／dβ
に比例し、減速機構４０の減速比ｇに応じて図３に示す
ようになる。すなわち、操舵中立位置ではステアリング
ギア比は大きく、操舵ハンドル回転角の増大に応じて次
第に減少し、減速比ｇに応じた所定の操舵ハンドル回転
角位置で最小値となり、それ以上の操舵ハンドル回転角
では増大傾向、すなわち逆の特性となる。このステアリ
ングギア比が最小となる操舵ハンドル回転角位置は、図
示のように、減速機構４０の減速比ｇが１の場合は１８
０度であり、減速比ｇの増大に応じて増大する。図３は
ｒ＝０.４の場合に減速比ｇを変化させた一例を示す。
本実施例では減速機構４０の減速比ｇは１．４であり、
そのときの特性を実線で示す。この場合のステアリング
ギア比が最小となる操舵ハンドル回転角位置は２５２度
であるが、ストッパにより２４０度以上は操舵されな
い。
【００２１】本実施例による操舵装置の作動の際、減速
機構４０の伝達トルクの増大に応じてその噛合部に加わ
る荷重も増大するが、減速機構４０の入力ピニオン４１
は軸受１７ｂ，１７ｃの反対側に位置するニードル軸受
１２ａによっても支持されて両持ち支持となるので、支
持剛性が増大して作動時に加わる荷重による入力ピニオ
ン４１の撓みが減少し、また軸受１７ｂに加わる負荷も
減少する。従ってしっかりと手ごたえのあるよい操舵感
が得られると共に、減速機構４０の噛合に不具合が生じ
ないので作動が円滑となり耐久性も向上する。
機構４０の伝達トルクの増大に応じてその噛合部に加わ
る荷重も増大するが、減速機構４０の入力ピニオン４１
は軸受１７ｂ，１７ｃの反対側に位置するニードル軸受
１２ａによっても支持されて両持ち支持となるので、支
持剛性が増大して作動時に加わる荷重による入力ピニオ
ン４１の撓みが減少し、また軸受１７ｂに加わる負荷も
減少する。従ってしっかりと手ごたえのあるよい操舵感
が得られると共に、減速機構４０の噛合に不具合が生じ
ないので作動が円滑となり耐久性も向上する。
【００２２】また入力ピニオン４１と内歯ギア４２は、
それぞれ入力軸１１の後半部１１ａと中間回転部材３８
に一体形成したので、減速機構４０のために部品点数を
増加する必要はないのみならず、この減速機構４０は中
間回転部材３８内部のスペースを有効に利用しているの
で、前輪操舵装置の容積増大はわずかで足りる。
それぞれ入力軸１１の後半部１１ａと中間回転部材３８
に一体形成したので、減速機構４０のために部品点数を
増加する必要はないのみならず、この減速機構４０は中
間回転部材３８内部のスペースを有効に利用しているの
で、前輪操舵装置の容積増大はわずかで足りる。
【００２３】次に図４に示す第２実施例では、延長軸部
１２がボス部１１ｂと一体形成されている。この延長軸
部１２は中間回転部材３８の中心部に形成した穴３８ａ
及び出力軸１３の中心孔１３ａを通り抜けて、その先端
はハウジング１０後端の先端部材１０ｄにニードル軸受
１２ｂを介して支持されている。この第２実施例でも、
入力ピニオン４１は両持ち支持となるので、支持剛性が
増大して作動時に加わる撓みによる入力ピニオン４１の
撓みが減少し、しっかりと手ごたえのあるよい操舵感が
得られると共に、作動が円滑となり耐久性も向上する。
その他の構造及び作用は第１実施例と同じであるので、
詳細な説明は省略する。
１２がボス部１１ｂと一体形成されている。この延長軸
部１２は中間回転部材３８の中心部に形成した穴３８ａ
及び出力軸１３の中心孔１３ａを通り抜けて、その先端
はハウジング１０後端の先端部材１０ｄにニードル軸受
１２ｂを介して支持されている。この第２実施例でも、
入力ピニオン４１は両持ち支持となるので、支持剛性が
増大して作動時に加わる撓みによる入力ピニオン４１の
撓みが減少し、しっかりと手ごたえのあるよい操舵感が
得られると共に、作動が円滑となり耐久性も向上する。
その他の構造及び作用は第１実施例と同じであるので、
詳細な説明は省略する。
【００２４】なお上記各実施例は、油圧式の動力舵取装
置を使用した例を示したが、本発明は他の形式の動力舵
取装置、例えば電気式の動力舵取装置を使用して実施す
ることもできる。また本発明は、連動機構１５としてボ
ールスクリュー式、ウオームピン式などラックピニオン
式以外のものを使用した前輪操舵装置に実施することも
できる。また、前輪操舵装置に限らず、後輪操舵装置に
も適用することができる。
置を使用した例を示したが、本発明は他の形式の動力舵
取装置、例えば電気式の動力舵取装置を使用して実施す
ることもできる。また本発明は、連動機構１５としてボ
ールスクリュー式、ウオームピン式などラックピニオン
式以外のものを使用した前輪操舵装置に実施することも
できる。また、前輪操舵装置に限らず、後輪操舵装置に
も適用することができる。
【図１】 本発明による操舵装置の第１実施例の全体縦
断面図である。
断面図である。
【図２】 図１の２−２断面図である。
【図３】 本発明による操舵装置のステアリングギア比
特性の一例を示す図である。
特性の一例を示す図である。
【図４】 本発明による操舵装置の第２実施例の全体縦
断面図である。
断面図である。
【図５】 従来技術による操舵装置の要部を破断した側
面図である。
面図である。
１０…ハウジング、１１…入力軸、１２…延長軸部、１
３…出力軸、１４…出力作動部材（ラックバー）、１５
…連動機構、２０…制御装置（サーボ弁）、３０…増力
装置（パワーシリンダ）、３８…中間回転部材、４０…
減速機構、４１…入力ピニオン、４２…内歯ギア、４５
…操舵特性付与機構、４７…カム溝、４８…突起。
３…出力軸、１４…出力作動部材（ラックバー）、１５
…連動機構、２０…制御装置（サーボ弁）、３０…増力
装置（パワーシリンダ）、３８…中間回転部材、４０…
減速機構、４１…入力ピニオン、４２…内歯ギア、４５
…操舵特性付与機構、４７…カム溝、４８…突起。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丹羽 悟 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 加藤 廉享 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (72)発明者 夏目 正則 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田 工機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−50924（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−178222（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−227772（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−14971（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−226365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−218481（ＪＰ，Ａ) 特許2504231（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/06 - 5/22 B62D 3/12
Claims (3)
- 【請求項１】 操舵ハンドルに連結されて共に回転する
入力軸と、 出力軸及び連動機構を介して前記入力軸に連結され操舵
リンクを介して車輪を操舵する出力作動部材と、 この出力作動部材にアシスト力を与える増力装置と、 前記入力軸に設けられこれに加わるトルクに応じて作動
して前記増力装置が前記出力作動部材に与えるアシスト
力を変化させる制御装置と、 これら各部材を支持するハウジングを備えてなる操舵装
置において、 互いに同軸的に配置された前記入力軸と出力軸の間にお
いてこの両軸に対し偏心して前記ハウジングに支持され
た中間回転部材と、 前記入力軸の前記中間回転部材側端部に一体的に設けら
れた入力ピニオン及び同中間回転部材に一体的に設けら
れて前記入力ピニオンと噛合する内歯ギアよりなり、同
入力軸の回転を減速して同中間回転部材に伝達する減速
機構と、 前記中間回転部材と出力軸の互いに対向する端面の何れ
か一方に直径方向に形成されたカム溝と、前記互いに対
向する端面の他方にその回転中心より偏心しかつ軸方向
に突出して設けられて前記カム溝内に係合する突起より
なり、前記入力軸の操舵中立位置からの回転角の増大に
応じて減速比を次第に減少させながら前記中間回転部材
の回転を前記出力軸に伝達する操舵特性付与機構と、 前記入力軸の前記出力軸側端部に一体的かつ同軸的に形
成され前記中間回転部材を通過して前記出力軸側に延び
て前記ハウジングにより回転自在に支持された延長軸部
を備えたことを特徴とする操舵装置。 - 【請求項２】 前記延長軸部が前記出力軸を介して前記
ハウジングにより支持された請求項１に記載の操舵装
置。 - 【請求項３】 前記延長軸部が前記ハウジングにより直
接支持された請求項１に記載の操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4243316A JP2978338B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4243316A JP2978338B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 操舵装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0692245A JPH0692245A (ja) | 1994-04-05 |
| JP2978338B2 true JP2978338B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=17102027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4243316A Expired - Fee Related JP2978338B2 (ja) | 1992-09-11 | 1992-09-11 | 操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2978338B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102245459B (zh) | 2008-09-30 | 2014-02-19 | 丰田自动车株式会社 | 用于车辆的转向力传递设备 |
| EP2177420B1 (en) | 2008-10-16 | 2011-12-28 | Jtekt Corporation | Steering force transmission device for vehicle |
-
1992
- 1992-09-11 JP JP4243316A patent/JP2978338B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0692245A (ja) | 1994-04-05 |
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