JP2978338B2 - 操舵装置 - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
ング10により直接支持されるようにしてもよい。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
断面図である。
特性の一例を示す図である。
断面図である。
面図である。
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。
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 |
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JP (1) | JP2978338B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
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---|---|---|---|---|
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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
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0692245A (ja) | 1994-04-05 |
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