JPH10203390A - 前輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動と手動との転舵の切り替えを円滑にする
ことを可能とする。 【解決手段】 ステアリングホイール５の手動回転に応
じて前輪を転舵する第１の操舵機構１と、第１の操舵機
構１に独立してアクチュエータ６１の制御により前輪２
３を転舵する第２の操舵機構３と、第１の操舵機構１と
第２の操舵機構３とを切り替える切替手段７５と、第２
の操舵機構３により前輪２３を転舵するとき、第１の操
舵機構１の舵角を保持する保舵手段３９ａ，３９ｂ、４
９を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の前輪を、手
動と自動とで切り替えて操舵する前輪操舵装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の前輪操舵装置としては例えば図６
に示すものがある（特開平４ー３８２６６５公報参
照）、この前輪操舵装置は、第１の操舵機構１と第２の
操舵機構３とからなっている。前記第１の操舵機構１
は、ステアリングホイール５、ステアリングシャフト
７、ピニオンギア９及び、ラック軸１１を備えるほか、
パワーアシスト用のシリンダ装置１３及び油圧回路１５
を備えている。又、前記第２の操舵機構３は、ステアリ
ングシャフト７を駆動するサーボモータ１７及びサーボ
モータ１７を制御する自動操向制御部１９とを備えてい
る。そして第１の操舵機構１によりステアリングホイー
ル５を手動回転させるとステアリングシャフト７、ピニ
オンギア９の回転を介してラック軸１１が左右方向へ並
進運動し、左右前輪２１、２３が転舵される。このとき
油圧回路１５によってシリンダ装置１３の左右の油圧室
１３ａ、１３ｂに対して作動油が給排され、ステアリン
グホイール５の手動操舵に対するパワーアシストが行わ
れるようになっている。又、自動操向制御部１９の制御
によってサーボモータ１７を駆動すると、ステアリング
ホイール５を手動回転させずにステアリングシャフト７
を自動回転させることができ、前輪を自動によって転舵
することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように手動、自動のいずれの操舵の場合にもステアリン
グシャフト７を回転駆動するものであるため、第２の操
舵機構３によって自動操舵を行っているときに第１の操
舵機構１であるステアリングホイール５、ステアリング
シャフト７、ピニオンギア９及びラック軸１１の舵角を
保持することができず、自動操舵から手動操舵へ移行し
たときに違和感を招きやすいという問題があった。又、
自動操舵を行っているときにステアリングホイール５が
自動で回転することになり、車室内の乗員に違和感を招
きやすいという問題があった。

【０００４】そこで本発明は、自動操舵から手動操舵へ
の移行を無理なく行わせることができ、又、自動操舵中
にステアリングホイールを回転させないようにすること
ができる前輪操舵装置の提供を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ステ
アリングホイールの手動回転に応じて前輪を転舵する第
１の操舵機構と、該第１の操舵機構に独立してアクチュ
エータの制御により前輪を転舵する第２の操舵機構と、
前記第１の操舵機構と前記第２の操舵機構とを切り替え
る切替手段と、前記第２の操舵機構により前輪を転舵す
るとき、前記第１の操舵機構の舵角を保持する保舵手段
を設けたことを特徴とする。

【０００６】従って、切替手段によって第１の操舵機構
と第２の操舵機構とを切り替えて、第１の操舵機構によ
る手動操舵と第２の操舵機構による自動操舵とを選択的
に行わせることができる。そして第２の操舵機構により
前輪を転舵するとき第１の操舵機構の舵角を保持手段に
よって保持することができる。このため、第２の操舵機
構から第１の操舵機構へ切り替えるときにその切替タイ
ミングを第１の操舵機構の舵角を基準にして行うことが
できる。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１記載の前輪操
舵装置であって、前記第１の操舵機構が、車体側に対し
て左右移動可能に支持されたラックハウジングと該ラッ
クハウジングに支持されたラック軸及びピニオンギアと
を備えると共に、左右油圧室に作動油を給排して前記手
動回転のパワーアシストを行うパワーステアリング機構
であり、前記第２の操舵機構が前記ラックハウジングを
前記アクチュエータの制御により左右移動させる機構で
あり、前記保舵手段が、前記左右油圧室に作動油を封じ
込める機構であることを特徴とする。

【０００８】従って、請求項１の発明の作用に加え、第
１の操舵機構ではステアリングホイールの手動回転によ
って、ラックハウジングに支持されたピニオンギアの回
転を介しラック軸を左右に並進移動させることができ、
前輪を手動によって転舵することができる。このとき左
右の油圧室に作動油が給排されてパワーアシストが行わ
れパワーステアリング機構として機能する。又、第２の
操舵機構に切り替えられたときには保舵手段が左右油圧
室に作動油を封じ込めて第１の操舵機構の舵角を保持
し、同時にラックハウジングをアクチュエータにより左
右移動させることによってラック軸を一体的に左右へ並
進移動させ、前輪を自動で転舵することができる。

【０００９】請求項３の発明は、請求項２記載の前輪操
舵装置であって、前記第１の操舵機構のステアリングホ
イールの手動回転に基ずく前記パワーステアリング機構
の油圧変化を検出する油圧センサを設け、前記第２の操
舵機構により前輪を転舵するとき、前記油圧センサによ
る検出油圧が設定油圧を上回ったとき前記ラックハウジ
ングを固定すると共に、前記左右油圧室の作動油封じ込
めを解除することを特徴とする。

【００１０】従って、請求項２の発明の作用に加え、第
２の操舵機構により前輪を自動で転舵しているときに第
１の操舵機構のステアリングホイールが手動回転され、
そのとき油圧センサによって検出されるパワーステアリ
ングの検出油圧が設定油圧を上回ったときラックハウジ
ングを固定すると共に、左右油圧室の作動油封じ込めを
解除し、ステアリングホイールの手動回転による前輪の
転舵を可能とする。

【００１１】請求項４の発明は請求項１記載の前輪操舵
装置であって、前記第１の操舵機構が、車体側に対して
左右移動可能に支持されたラックハウジングと該ラック
ハウジングに支持されたラック軸及びピニオンギアとを
備えると共に、左右油圧室に作動油を給排して前記手動
回転のパワーアシストを行うパワーステアリング機構で
あり、前記第２の操舵機構が、前記ラックハウジングを
前記アクチュエータの制御により左右移動させる機構で
あり、前記保舵手段が、前記ラック軸に設けられた凹部
及び前記ラックハウジングに支持されて前記凹部に付勢
力を持って嵌合し前記パワーアシストによって嵌合が外
れるストッパであることを特徴とする。

【００１２】従って、請求項１の発明の作用に加え、第
１の操舵機構ではステアリングホイールの手動回転によ
ってピニオンギアの回転を介しラック軸を左右に並進移
動させ前輪を転舵することができる。このとき左右油圧
室に作動油が給排されパワーアシストが行われる。第２
の操舵機構により前輪を転舵するときは、ラック軸に設
けられた凹部にラックハウジングに支持されたストッパ
が付勢力を持って嵌合することによって、第１の操舵機
構の舵角を保持し、ラックハウジングをアクチュエータ
の制御により左右移動させることによって前輪を自動転
舵することができる。

【００１３】請求項５の発明は、請求項４記載の前輪操
舵装置であって、前記ストッパは、前記凹部に嵌合する
ボールと、該ボールを押しつけるスプリングと、該スプ
リングを支持し且つ前記ラックハウジングに位置調整自
在に支持されて前記スプリングの付勢力を調整するリテ
ーナとよりなることを特徴とされる。

【００１４】従って、請求項４の発明の作用に加え、リ
テーナによってスプリングの付勢力を調整し、凹部とボ
ールとのロック力を任意に設定することができる。

【００１５】請求項６の発明は、請求項５記載の前輪操
舵装置であって、前記リテーナの一側で前記ラックハウ
ジングとの間に、作動油の給排によって前記リテーナを
移動させ前記スプリングの押しつけ力を設定する油圧室
を設け、同他側で前記ラックハウジングとの間に、前記
作動油の排出時に前記リテーナを押し戻すリターンスプ
リングを設けたことを特徴とする。

【００１６】従って、請求項５の発明の作用に加え、油
圧室への作動油の給排によってリテーナによるスプリン
グの押しつけ力を設定することができ、作動油を排出し
たときにはリターンスプリングによってリテーナを押し
戻すことができる。

【００１７】請求項７の発明は、請求項１〜６のいずれ
かに記載の前輪操舵装置であって、前記第１の操舵機構
に連動連結されたアクチュエータの制御により第１の操
舵機構の一部を介して前輪を転舵する第３の操舵機構を
設け、小舵角制御の時は前記第２の操舵機構を用い、大
舵角制御の時は前記第３の操舵機構を用いることを特徴
とする。

【００１８】従って、請求項１〜６のいずれかの発明の
作用に加え、自動の転舵を行うとき大舵角制御のときは
第３の操舵機構により前輪を転舵することができる。
又、小舵角制御のときは第２の操舵機構によって転舵を
行うことができる。

【００１９】請求項８の発明は、請求項７記載の前輪操
舵装置であって、前記第３の操舵機構の第１の操舵機構
に対する連動連結を継続するクラッチを設け、車速を検
出する車速センサを設け、前記制御手段は、規定車速を
下回るときは前記クラッチをＯＮとして前記第３の操舵
機構のアクチュエータを制御し、規定車速を上回るとき
は前記クラッチをＯＦＦとして前記第２の操舵機構のア
クチュエータを制御することを特徴とする。

【００２０】従って、請求項７の発明の作用に加え、自
動で前輪を転舵するとき、車速センサによって検出され
る車速が規定車速を下回るときクラッチがＯＮとなって
第３の操舵機構のアクチュエータが制御され、第３の操
舵機構によって大舵角制御を行うことができる。又、規
定車速を上回るときはクラッチがＯＦＦとなって第２の
操舵機構のアクチュエータが制御され、小舵角制御を行
わせることができる。

【００２１】請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれ
かに記載の前輪操舵装置であって、前記保舵手段は、前
記ステアリングホイールが中立位置にあるときのみ前記
第１の操舵機構の舵角を保持することを特徴とする。

【００２２】従って、請求項１〜８のいずれかの発明の
作用に加え、保舵手段による第１の操舵機構の舵角保持
はステアリングホイールが中立位置にあるときにのみ行
われる。請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれか
に記載の前輪操舵装置であって、前記第２の操舵機構
は、前記保舵手段が第１の操舵機構の舵角の保持を解放
するとき操舵角を発生しない位置にあることを特徴とす
る。従って、請求項１〜９のいずれかの発明の作用に加
え、保舵手段が第１の操舵機構の舵角の保持を開始する
とき第２の操舵機構は操舵角を発生しない位置とするこ
とができる。請求項１１の発明は、請求項２〜６のいず
れかに記載の前輪操舵装置であって、前記ラックハウジ
ングの左右への動きを所定範囲に規制する規制手段を設
けたことを特徴とする。従って、請求項２〜６のいずれ
かの発明の作用に加え、第２の操舵機構によって自動の
転舵を行うとき第２の操舵機構によるラックハウジング
の移動範囲を規制手段によって所定範囲に規制すること
ができる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１の発明では、第２の操舵機構か
ら第１の操舵機構への切替へのタイミングを第１の操舵
機構の保持された舵角を基準にして行うことができ、違
和感なく円滑に切り替えを行わせることができる。又、
第２の操舵機構により前輪を転舵するとき第１の操舵機
構のステアリングホイールを回転させないようにするこ
とができ、乗員に違和感を与えることがない。

【００２４】請求項２の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、第２の操舵機構によって自動の転舵を行うと
き、パワーステアリング機構の左右油圧室を利用して第
１の操舵機構の舵角を保持することができ、確実に舵角
を保持することができると共に、パワーステアリング機
構を利用することができるため構造が簡単である。

【００２５】請求項３の発明では、請求項２の発明の効
果に加え、第２の操舵機構により自動で転舵していると
き、乗員によってステアリングホイールが大きく操舵さ
れたときは第１の操舵機構による手動転舵を行わせるこ
とができ、第２の操舵機構によって自動の転舵を行って
いるときに第１の操舵機構による手動の操舵を無理なく
行わせることができる。

【００２６】請求項４の発明では、請求項１の発明の効
果に加え、第２の操舵機構によって自動の転舵を行って
いるとき、第１の操舵機構の舵角の保持を凹部及びスト
ッパで行うことができ、舵角保持を機械的に確実に行う
ことができる。

【００２７】請求項５の発明では、請求項４の発明の効
果に加え、スプリングの付勢力調整によって確実な舵角
保持を行うことができる。

【００２８】請求項６の発明では、請求項５の発明の効
果に加え、油圧室から作動油を排出するとリターンスプ
リングによってリテーナを押し戻すことができ、凹部と
ボールとのロック力を解除することによって第１の操舵
機構による手動の転舵中にロック力を作用させず違和感
のない転舵を行うことができる。

【００２９】請求項７の発明では請求項１〜６のいずれ
かの発明の効果に加え、大舵角制御の自動転舵と小舵角
制御の自動転舵との両立をはかることができ、自動運転
をよりスムーズに行わせることができる。請求項８の発
明では、請求項７の発明の効果に加え、高速の自動転舵
と低速の自動転舵との両立をはかることができると共
に、高速の自動転舵を行うときは第２の操舵機構によっ
て確実に自動転舵することができる。請求項９の発明で
は、請求項１〜８のいずれかの発明の効果に加え、第２
の操舵機構から第１の操舵機構に切り替えられたとき
は、常にステアリングホイールが中立位置にあるため、
この中立位置にあるステアリングホイールを基準として
切り替えを行わせることにより、より円滑に切り替えを
行うことができる。

【００３０】請求項１０の発明では、請求項１〜９のい
ずれかの発明の効果に加え、第１の操舵機構から第２の
操舵機構へ切り替わるとき、第２の操舵機構は操舵角を
発生しないため、第１の操舵角の保持をステアリングホ
イールが中立位置にあるときに行うなど、第１の操舵機
構と第２の操舵機構との操舵角の一致を円滑に行わせ、
切り替えをスムーズに行わせることができる。

【００３１】請求項１１の発明では、請求項２〜６のい
ずれかの発明の効果に加え、第２の操舵機構が、たとえ
大きく前輪を転舵させようとしてもラックハウジングが
規制手段によってその左右への動きを所定範囲に規制さ
れるため、大きく転舵されることはなく、挙動を安定さ
せることが可能である。

【００３２】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態にかかる
概略構成図である。第１実施形態の前輪操舵装置におい
ても第１の操舵機構１と第２の操舵機構３とを備えてい
る。

【００３３】前記第１の操舵機構１は、ステアリングホ
イール５とステアリングシャフト７とピニオンギア９及
びラックハウジング１１とを備えている。前記ピニオン
ギア９及びラック軸１１はラックハウジング２５側に支
持されている。前記ステアリングシャフト７には、ピニ
オンギア９との間にトーションバー２７が介設されてい
る。前記ステアリングシャフト７にはハンドル角センサ
２９が設けられている。

【００３４】前記ラック軸１１の左右（ただし図１では
右側のみ示す）にはサイドロッド３１が連結されてい
る。サイドロッド３１にはナックルアーム３３を介して
アクスル３５が連結されアクスル３５に前輪２３が支持
されている。前記ラックハウジング２５内には、前記ラ
ック軸１１に固着されたピストン３７が収容、されピス
トン３７の左右に左右油圧室３９ａ、３９ｂが区画され
ている。該左右油圧室３９ａ、３９ｂは、油タンク４１
に対して左右の配管４３、４５によって接続され、配管
４３、４５間にパワーステアリングバルブ（ＰＳバル
ブ）及びロックバルブ４９が介設されている。又、左右
の配管４３、４５には圧力検出用の油圧センサ５１、５
３が設けられている。

【００３５】前記油タンク４１からの油は、パワーステ
アリングポンプ（ＰＳポンプ）の駆動によって左右油圧
室３９ａ、３９ｂに給排されるようになっている。

【００３６】このような構造によって、前記第１の操舵
機構１はパワーステアリング機構となっている。

【００３７】前記ラックハウジング２５には、凸部５７
が設けられ車体側に固定された規制手段としてのストロ
ーク規制部材５９内に挿入されている。

【００３８】前記第２の操舵機構３は、操舵用アクチュ
エータ６１によって左右に移動されるようになってい
る。操舵用アクチュエータ６１はシリンダ装置で構成さ
れ、内部に操舵用ピストン６３が収納され、左右の操舵
用油圧室６５ａ、６５ｂが区画されている。操舵用ピス
トン６３には連結ロッド６７を介してラックハウジング
２５に固着された連結ステー６９が結合されている。

【００３９】前記左右の操舵用油圧室６５ａ、６５ｂ
は、サーボバルブ７１を介して前記油タンク４１に接続
されている。サーボバルブ７１はコントローラ７３で制
御されるようになっている。コントローラ７３には第１
の操舵機構１と第２の操舵機構３とを切り替える切換手
段として手動モード、自動モードの切り替えを行うモー
ド切替スイッチ７５からの信号が入力されるようになっ
ている。又、該コントローラ７３によって前記ロックバ
ルブ４９が制御されるようになっている。

【００４０】次に作用を説明する。まずドライバーがス
テアリングホイール５を手動回転させるとステアリング
シャフト７が一体となって回転する。この回転はトーシ
ョンバー２７、ピニオンギア９に伝えられ、ピニオンギ
ア９と噛み合うラック軸１１の左右並進運動に変換され
る。

【００４１】前記ラック軸１１が左右に動くとその並進
運動はサイドロッド３１、ナックルアーム３３、アクス
ル３５によって再び回転運動に変換され、左右前輪（図
１では右前輪２３のみ示す）が転舵される。このとき左
右前輪の発生するセルフアライニングトルクとドライバ
ーがステアリングホイール５を操舵する操舵トルクとに
よってトーションバー２７がねじられ、そのねじれ角に
応じてＰＳバルブ４７が油圧を発生する。この油圧は左
右油圧室３９ａ、３９ｂに対して給排され、その差圧に
よってピストン３７がアシスト力を与えられるため、ド
ライバーは小さい負荷で左右前輪を転舵することができ
る。

【００４２】次にモード切替スイッチ７５によって手動
モードから自動モードに切り替えられると、第２の操舵
機構３によって自動による転舵が行われる。すなわち自
動モードに切り替えられるとコントローラ７３がサーボ
バルブ７１に制御信号を送ると共に、ロックバルブ４９
にも信号を送る。ロックバルブ４９は図の状態から右に
移動して左右油圧室３９ａ、３９ｂに作動油を封じ込め
る。これによってラックハウジング２５に対しラック軸
１１及びピニオンギア９が固定され、第１の操舵機構１
の舵角が保持されることになる。

【００４３】従って、第１実施形態においてラックハウ
ジング２５、ラック軸１１、ピストン３７、左右油圧室
３９ａ、３９ｂ、油タンク４１、左右配管４３、４５
は、保舵手段を構成している。ロックバルブ４９によっ
て油圧の封じ込めを行ったときには、ＰＳポンプ５５か
らＰＳバルブ４７に流入した油は圧力を上昇させること
なく油タンク４１に還流する。

【００４４】このような状態においてサーボバルブ７１
の制御により、左右操舵用油圧室６５ａ、６５ｂに油が
給排され、操舵用ピストン６３の位置が制御されて連結
ロッド６７及び連結ステー６９を介しラックハウジング
２５が左右に移動する。かかる移動によってラックハウ
ジング２５に固定されたラック軸１１も一体に移動し、
左右前輪が自動で転舵されることになる。

【００４５】前記のようにして手動モードから自動モー
ドに切り替わるときには、ハンドル角センサ２９の検出
値がコントローラ７３で呼び込まれ、ステアリングホイ
ール５が左右中立位置にあるときにのみ自動モードに切
り替わるようになっている。

【００４６】このとき図示はしないが音声発生装置で
「ハンドルが中立になってから自動モードに入ります」
などのメッセージをドライバーに与え、ドライバーの違
和感を軽減することが望ましい。ステアリングホイール
がほぼ中立にあるときにのみ自動モードに入れるように
する理由は以下の通りである。今操舵用アクチュエータ
６１で制御できる前輪転舵角を±２°とし、ステアリン
グギア比を２０とするとハンドル角換算で±４０°の舵
角が制御できることになる。しかしステアリングホイー
ル５が右に２０°切れていたときに自動モードに入って
しまうと、右には６０°左には０°という制御舵角範囲
になり、自動モードで左旋回ができなくなってしまうこ
とになる。このためステアリングホイール５によるハン
ドル角がある規定範囲、常識的には±５°程度の範囲に
あるときだけ自動モードに入れるようにしておく必要が
ある。又、同様の不具合いは手動モードから自動モード
への切り替え時に操舵用アクチュエータ６１が中立位置
にないときにも発生する。例えば、操舵用アクチュエー
タ６１によって左にめいっぱい前輪を転舵する状態にな
ったままドライバーが手動操舵していて、この状態から
自動モードに入る場合には自動モード時に操舵用アクチ
ュエータ６１によってそれ以上左へ操舵することが不可
能になる。従って、手動モードから自動モードになると
きには操舵用アクチュエータを中立位置にしておく必要
がある。

【００４７】換言すれば、自動モードから手動モードに
なったときには自動モードに備えて操舵用アクチュエー
タ６１を中立位置に戻し、操舵角が発生しない位置にし
ておく必要がある。

【００４８】このようにすることによって、手動モード
と自動モードとの切り替えを違和感なく円滑に行わせる
ことができる。

【００４９】ここで自動モードにおいては、例えば前方
の画像をカメラで認識して走行レーンに対する自車の横
ずれ量を検出したり、路面に埋設されている磁石（磁気
ネイル）に対する自車の横ずれ量を検出し、あるいは、
道路脇の壁からの距離を検出するなどして自車が走行レ
ーンから外れないように操舵用アクチュエータ６１によ
ってラックハウジング２５を左右に移動させ自動転舵を
行う。自動モード中にドライバーがステアリングホイー
ル５の操作を行うと、ピニオンギア９は前記油圧の封じ
込めによってロックされているためトーションバー２７
がねじられることになる。このときＰＳバルブ４７で油
圧が発生し、その油圧を圧力センサ５１、５３で検出
し、コントローラ７３の指令でロックバルブ４９が開状
態となり、手動操舵が可能となる。従って、油圧センサ
５１、５３による検出油圧が設定油圧を上回ったとき、
ラックハウジング２５が固定され、左右油圧室３９ａ、
３９ｂの作動油封じ込めが解除されて手動操舵が可能と
なる。従って、自動操舵中の手動操舵を円滑に行うこと
ができる。

【００５０】なお、ここでは油圧センサ５１、５３の信
号を用いたが、ＰＳバルブ４７で発生した油圧をパイロ
ット圧として利用し、ロックバルブ４９を解放するよう
に油圧回路を構成することもできる。

【００５１】いずれにしても、パワーステアリングの油
圧が下がってもいったん解放されたロックバルブ４９
は、次にドライバーが自動モードをモード切替スイッチ
７５で選択しない限り遮断されることはない。

【００５２】自動モードから手動モードに切り替わった
ときには、前記のように操舵用アクチュエータ６１は中
立位置に戻される。なお、手動モード時には、ハンドル
角の回転によって前輪の補助操舵を行い、車両の操舵応
答性を向上させることもできる。

【００５３】このようにして、第１実施形態においては
第２の操舵機構３により前輪を転舵するとき第１の操舵
機構１の舵角を保持することができるので、自動モード
と手動モードとの切り替えを第１の操舵機構１の舵角を
基準にして行うことができ、違和感なく円滑な切り替え
を達成することができる。又、第２の操舵機構３により
前輪を転舵するとき第１の操舵機構１の舵角を保持する
ため、第２の操舵機構３により確実に前輪を転舵するこ
とができる。更に、第２の操舵機構３により転舵すると
き、ステアリングホイール５が回転しないため、乗員に
違和感を与えることもない。

【００５４】第１の操舵機構の舵角を保持するのは、パ
ワーステアリング機構を利用して左右油圧室に作動油を
封じ込めて行うため、特別な装置を必要とすることなく
舵角を確実に保持することができると共に、構造が簡単
である。又、第２の操舵機構３によって自動の転舵が行
われているときストローク規制部材６９がラックハウジ
ング２５の凸部５７の移動を所定ストローク範囲で規制
するため、万一第２の操舵機構３が故障しても、必要以
上に大きく転舵されることはなく、安定した走行が可能
である。しかも、ストローク規制部材６９はラックハウ
ジング２５の移動を所定範囲に規制するものであるた
め、第１の操舵機構１による手動による転舵の場合には
ストローク規制部材６９は働かず、手動によって大きく
転舵をすることができ、自動運転時のみ容易に舵角規制
を行うことができる。

【００５５】（第２実施形態）図２は第２実施形態にか
かる前輪操舵装置の概略全体構成図を示している。

【００５６】本実施形態においても第１実施形態と基本
的な構成は同一であり、第１実施形態と対応する構成部
分には同符号を付してで説明し、又、重複した説明は省
略する。なお、他の実施形態においても同様である。本
実施形態においては第１の操舵機構１の舵角を保持する
保持手段がラック軸１１に設けられた凹部７７、及びラ
ックハウジング２５に支持されて前記凹部７７に付勢力
を持って嵌合し、前記ラック軸１１のパワーアシストに
よって嵌合が外れるストッパ７９で構成されている。ス
トッパ７９は図３のように凹部７７に嵌合するボール８
１、と該ボール８１を押しつけるスプリング８３と、該
スプリング８３を支持し且つ前記ラックハウジング２５
に位置調整自在に支持されて前記スプリング８３の付勢
力を調節するリテーナ８５とよりなっている。リテーナ
８５は、例えばラックハウジング２５に対し、ねじ構造
などによって支持され、スプリング８３の押しつけ力を
強めたり弱めたり調整することができるものである。そ
して第２実施形態においてはこのような保持手段を設け
たため第１実施形態のようなロックバルブ４９は設けら
れていない。

【００５７】従って、本実施形態においては第２の操舵
機構３による自動の転舵中には凹部７７にボール８１が
付勢力を持って嵌合することにより、第１の操舵機構１
の舵角を機械的に保持することができる。又、このとき
左前輪（図示せず）及び右前輪２３から入力される外乱
に対しては、ストッパ７９及び凹部７７によるロックが
解除されず、ドライバーがステアリングホイール５を操
舵し油圧によるパワーアシストが働いたときにはロック
が解除される。

【００５８】このようにして、自動による転舵中はステ
アリングホイール５の舵角を中立に保持することがで
き、このような状態でドライバーが操舵したときのみ中
立保持を解除することができる。従って、機械的なロッ
クにより簡単な構造で確実な保持を行うことができる。

【００５９】他の作用効果は第１実施形態とほぼ同様で
ある。なお、本実施形態においては図４のようなストッ
パ構造とすることもできる。すなわち図４の構造ではリ
テーナ８５の一側で前記ラックハウジング２５との間に
油圧室８７を設け、同他側でラックハウジング２５との
間にリターンスプリング８９を設けたものである。従っ
て、第２の操舵機構３による自動の転舵中は油圧室８７
に作動油を供給することによってスプリング８３の押し
つけ力を設定し、第１の操舵機構１の舵角を保持するこ
とができる。

【００６０】又、第１の操舵機構１による手動の転舵中
は油圧室８７から作動油を排出しリターンスプリング８
９によってリテーナ８５を押し戻すことにより、ボール
８１が凹部７７にロックしないようにすることで、凹部
７７及びボール８１の係合力が手動の操舵に影響しない
ようにすることができ、違和感のない手動操舵を可能と
することができる。 （第３実施形態）図５は第３実施形態を示している。基
本的には第１実施形態と同様な構成である。

【００６１】本実施形態においては第３の操舵機構９１
を設けている。そして大舵角制御のときは第３の操舵機
構９１を用い、小舵角制御のときは前記第２の操舵機構
３を用いて自動の転舵を行うようにしている。

【００６２】具体的には、前記第３の操舵機構９１はア
クチュエータとしてモータ９３を備え、その出力軸９５
にクラッチ９７を介設して出力ギア９９を連結し該出力
ギア９９にステアリングシャフト７に取り付けた連動ギ
ア１０１に支合している。

【００６３】従って、アクチュエータとしてのモータ９
３の制御により第１の操舵機構１の一部であるステアリ
ングシャフト７、ピニオンギア９及びラック軸１１を介
して前輪を転舵することができる。前記モータ９３及び
クラッチ９７はコントローラ７３によって制御されるよ
うになっている。コントローラ７３には車速センサ１０
３の検出信号が入力されるようになっている。従って、
所定車速を上回る場合、例えば６０km／ｈ以上のではコ
ントローラ７３の制御によってクラッチ９７がＯＦＦと
なり、第２の操舵機構３で自動転舵が行われ、小舵角制
御の自動転舵を行うことができる。又、車速が所定車速
を下回る場合、例えば１０km／ｈ以下では、第２の操舵
機構３による制御が停止され、コントローラ７３の制御
によってクラッチ９７がＯＮとなり、モータ９３が制御
されて出力ギア９９、連動ギア１０１を介して、ステア
リングシャフト７が回転駆動され、大舵角制御の自動転
舵を行うことができる。

【００６４】従って、本実施形態では高速走行時などの
小舵角の自動転舵を第２の操舵機構３によって行うこと
ができ、且つ駐車や車庫入れなどの大舵角の自動転舵を
第３の操舵機構９１によって行うことができ、両立をは
かることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる全体概略構成図
である。

【図２】第２実施形態にかかる全体概略構成図である。

【図３】第２実施形態の腰部拡大概略図である。

【図４】第２実施形態の腰部変形例にかかる拡大概略図
である。

【図５】第３実施形態にかかる全体概略構成図である。

【図６】従来例にかかる全体概略構成図である。

【符号の説明】

１ 第１の操舵機構 ３ 第２の操舵機構 ５ ステアリングホイール ７ ステアリングシャフト ９ ピニオンギア １１ ラック軸 ２３ 右前輪（前輪） ２５ ラックハウジング ３９ａ 左油圧室（保舵手段） ３９ｂ 右油圧室（保舵手段） ４９ ロックバルブ（保舵手段） ５１、５３ 油圧センサ ５９ ストローク規制部材（規制手段） ７３ コントローラ ７５ モード切替スイッチ（切替手段） ７７ 凹部（保舵手段） ７９ ストッパ（保舵手段） ８１ ボール（保舵手段） ８３ スプリング（保舵手段） ８５ リテーナ（保舵手段） ８７ 油圧室（保舵手段） ８９ リターンスプリング（保舵手段） ９１ 第３の操舵機構 ９３ モータ（アクチュエータ） ９７ クラッチ １０３ 車速センサ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの手動回転に応じ
   て前輪を転舵する第１の操舵機構と、 該第１の操舵機構に独立してアクチュエータの制御によ
   り前輪を転舵する第２の操舵機構と、 前記第１の操舵機構と前記第２の操舵機構とを切り替え
   る切替手段と、 前記第２の操舵機構により前輪を転舵するとき、前記第
   １の操舵機構の舵角を保持する保舵手段を設けたことを
   特徴とする前輪操舵装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の前輪操舵装置であって、 前記第１の操舵機構が、車体側に対して左右移動可能に
   支持されたラックハウジングと該ラックハウジングに支
   持されたラック軸及びピニオンギアとを備えると共に、
   左右油圧室に作動油を給排して前記手動回転のパワーア
   シストを行うパワーステアリング機構であり、 前記第２の操舵機構が、前記ラックハウジングを前記ア
   クチュエータの制御により左右移動させる機構であり、 前記保舵手段が、前記左右油圧室に作動油を封じ込める
   機構であることを特徴とする前輪操舵装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の前輪操舵装置であって、 前記第１の操舵機構のステアリングホイールの手動回転
   に基ずく前記パワーステアリング機構の油圧変化を検出
   する油圧センサを設け、 前記第２の操舵機構により前輪を転舵するとき、前記油
   圧センサによる検出油圧が設定油圧を上回ったとき前記
   ラックハウジングを固定すると共に、前記左右油圧室の
   作動油封じ込めを解除することを特徴とする前輪操舵装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の前輪操舵装置であって、 前記第１の操舵機構が、車体側に対して左右移動可能に
   支持されたラックハウジングと該ラックハウジングに支
   持されたラック軸及びピニオンギアとを備えると共に、
   左右油圧室に作動油を給排して前記手動回転のパワーア
   シストを行うパワーステアリング機構であり、 前記第２の操舵機構が、前記ラックハウジングを前記ア
   クチュエータの制御により左右移動させる機構であり、 前記保舵手段が、前記ラック軸に設けられた凹部及び前
   記ラックハウジングに支持されて前記凹部に付勢力を持
   って嵌合し前記パワーアシストによって嵌合が外れるス
   トッパであることを特徴とする前輪操舵装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載の前輪操舵装置であって、 前記ストッパは、前記凹部に嵌合するボールと、該ボー
   ルを押しつけるスプリングと、該スプリングを支持し且
   つ前記ラックハウジングに位置調整自在に支持されて前
   記スプリングの付勢力を調整するリテーナとよりなるこ
   とを特徴とされる前輪操舵装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の前輪操舵装置であって、 前記リテーナの一側で前記ラックハウジングとの間に作
   動油の供給排によって前記リテーナを移動させ前記スプ
   リングの押しつけ力を設定する油圧室を設け、同他側で
   前記ラックハウジングとの間に、前記作動油の排出時に
   前記リテーナを押し戻すリターンスプリングを設けたこ
   とを特徴とする前輪操舵装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の前輪操
   舵装置であって、 前記第１の操舵機構に連動連結されたアクチュエータの
   制御により第１の操舵機構の一部を介して前輪を転舵す
   る第３の操舵機構を設け、 小舵角制御の時は前記第２の操舵機構を用い、大舵角制
   御の時は前記第３の操舵機構を用いることを特徴とする
   前輪操舵装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の前輪操舵装置であって、 前記第３の操舵機構の第１の操舵機構に対する連動連結
   を断続するクラッチを設け、 車速を検出する車速センサを設け、 前記制御手段は、規定車速を下回るときは前記クラッチ
   をＯＮとして前記第３の操舵機構のアクチュエータを制
   御し、規定車速を上回るときは前記クラッチをＯＦＦと
   して前記第２の操舵機構のアクチュエータを制御するこ
   とを特徴とする前輪操舵装置。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の前輪操
   舵装置であって、 前記保舵手段は、前記ステアリングホイールが中立位置
   にあるときのみ前記第１の操舵機構の舵角を保持するこ
   とを特徴とする前輪操舵装置。
10. 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかに記載の前輪
    操舵装置であって、 前記第２の操舵機構は、前記保舵手段が第１の操舵機構
    の舵角の保持を解放するとき操舵角を発生しない位置に
    あることを特徴とする前輪操舵装置。
11. 【請求項１１】 請求項２〜６のいずれかに記載の前輪
    操舵装置であって、 前記ラックハウジングの左右への動きを所定範囲に規制
    する規制手段を設けたことを特徴とする前輪操舵装置。