JPH0748441Y2 - ステアリングギヤ比可変装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車等の車両に使用され、ステアリングホ
イール舵角に対する車輪の舵角を可変にするステアリン
グギヤ比可変装置に関する。

（従来の技術） 従来、緩操舵時にはステアリングギヤ比を大きくして安
定性を確保する一方、急操舵時にはステアリングギヤ比
を小さくしてが応答性を高め危険回避性を向上させるこ
と等を目的としたステアリングギヤ比可変装置が種々提
案されている。

このような装置として、例えば特開昭62−18366公報に
記載されたものがあるが、これは電気的にステアリング
ホイールの操舵速度を検出してギヤ比を電子制御するも
のとなっている。

また、特公昭53−10731号公報に示されるものは、粘性
カップリングを使用して操舵角速度に応じたギヤ比を得
るものとなっている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記前者のものは電子制御によりステア
リングギヤ比を制御するものであるため、電波障害等に
より故障が発生し易いという問題があった。

また、後者のものはシリコン油の粘性抵抗を利用するも
のであるため、温度によって粘性抵抗が変化することに
より、温度変化により操舵角速度に対するギヤ比が変化
してしまう問題があった。

（課題を解決するための手段） 本考案は、上記の課題を解決するために創案されたもの
で、ステアリングホイールから入力される操舵入力をス
テアリングギヤ装置を介して車輪に出力する操舵力伝達
経路中に、上記ステアリングホイール側からステアリン
グシャフトを介して操舵入力を受ける筒形状でなる入力
部材に連結された入力ギヤ要素と、上記車輪側に操舵出
力を出力する出力部材に連結された出力ギヤ要素と、反
力部材に連結された反力ギヤ要素とが互いに噛合して構
成された差動歯車機構が設けられ、上記反力部材と上記
入力部材との間に相対変位を発生させるよう設けられた
差動入力用の油圧アクチュエータを有するステアリング
ギヤ比可変装置において、上記入力部材の内側に回動自
在に支持されると共に前記ステアリングシャフトにスプ
リングを介して連結されたマス体と、上記油圧アクチュ
エータと油圧源との間の油圧経路中に介装され前記ステ
アリングホイールの急操作時に生ずる上記入力部材と上
記マス体との間の相対変位に応じた油圧を上記油圧アク
チュエータに供給するよう構成された制御バルブとを備
えたことを特徴とするステアリングギヤ比可変装置であ
る。

（作用） 本考案によれば、ステアリングホイールからの操舵入力
の角加速度が小さい場合は、マス体と入力部材の位相ず
れは小さく、ステアリングホイールからの操舵入力の角
加速度が大きい場合は、マス体と入力部材の位相ずれは
大きくなるので、操舵入力の角加速度に応じた油圧が油
圧アクチュエータに供給され、この操舵入力角加速度の
大きさに応じてステアリングギヤ比が制御されるもので
ある。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき詳細に説明
する。

第１図は本実施例の概略構成図である。

ステアリングシャフト２は、ステアリングホイール４に
連結されたステアリングホイール４から操舵力を受ける
と共に、円筒状の中間スリーブ６に連結され操舵入力を
この中間スリーブ６に伝達するものとなっている。また
ステアリングシャフト２には、中間スリーブ６に内装さ
れ円筒状に形成されたインナスリーブ８がトーションバ
ースプリング10を介して連結されている。このインナス
リーブ８はマス体をなすもので、上記の中間スリーブ６
は入力部材をなすものである。中間スリーブ６の下端は
遊星歯車機構12のプラネタリギヤキャリア14に連結され
ている。また、円筒状に形成されたアウタスリーブ16
は、中間スリーブ６の外周側に位置し中間スリーブ６に
スプリング18を介して連結される一方、下端を遊星歯車
機構12のリングギア19に連結されている。このアウタス
リーブ16は反力部材をなすものである。また、遊星歯車
機構12のサンギヤ20は自体公知のパワーステアリング機
構22のインプットシャフト24に連結されている。

上記の各スリーブ6,8,16,遊星歯車機構12,パワーステア
リング機構22は、共通のハウジング26内に収容されてお
り、このハウジング26の上部には、流入ポート28及び流
出ポート30が形成されている。流入ポート28は、リザー
バ32内のオイルを吸入して吐出するポンプ34の吐出口に
油路36を介して連通されており、また流出ポート30は油
路38を介してリザーバ32に連通されている。

流入ポート28はインナスリーブ８と中間スリーブ６との
間に形成されたオイル供給路40に連通されており、また
流出ポート30はインナスリーブ８の内側に形成されたオ
イルリターン路42に連通されている。また、インナスリ
ーブ８と中間スリーブ６との間には制御バルブ44が設け
られており、中間スリーブ６とアウタスリーブ16との間
には両者間に強制的な相対変位を発生させる油圧アクチ
ュエータ46が設けられている。制御バルブ44は、油圧ア
クチュエータ46の圧力室とオイル供給路40及びオイルリ
ターン路42との連通を制御するものとなっている。

制御バルブ44および油圧アクチュエータ46の詳細構造を
第２図に示す。制御バルブ44は、中間スリーブ６の内周
面とインナスリーブ８の外周面を利用したロータリバル
ブ構造となっており、中間スリーブ６とインナスリーブ
８の相対変位によって連通状態を制御するものとなって
いる。すなわち、中間スリーブ６の内周面に形成された
凹部48,50とオイル供給路40及びオイルリターン路42と
の連通が、インナスリーブ８の外周面に形成された突部
52の変位状態により制御されるものとなっている。ま
た、油圧アクチュエータ46は、アウタスリーブ16の内周
面に形成された凹部と中間スリーブ６の外周面に形成さ
れこの凹部に遊嵌された突部との間に、一対の圧力室5
4,56が形成され、圧力室54,56の体積変化によりアウタ
スリーブ16と中間スリーブ６との間に相対変位を発生さ
せるものとなっている。圧力室54,56は、それぞれ上記
の凹部48,50に連通されており、制御バルブ44の作動状
態に応じて圧力室54,56への油圧作用状態が変化するも
のとなっている。

なお、第１図中の58はパワーステアリング装置用のトー
ションバスプリング、60は同ロータリバルブ、62は同圧
力シリンダ、64は同オイルポンプ、66はピニオンギヤ、
68はラックギアである。

つぎに、上記実施例の作用について説明する。

ステアリングホイール４をゆっくりと操舵した場合に
は、中間スリーブ６とインナスリーブ８との間の位相ず
れは殆ど発生せず中間スリーブ６の変位にインナスリー
ブ８が追従するので、制御バルブ44は中立状態に保た
れ、中間スリーブ６とアウタスリーブが一体的に同期し
て回転する。このため、遊星歯車機構12は一体に回転
し、ステアリングホイール４の操作量に応じた通常の操
舵動作が行われる。

また、ステアリングホイール４を急激に操舵した場合
（操舵角加速度が大きい場合）には、マス体をなすイン
ナスリーブ８には大きな慣性力が付与されることにな
り、この慣性力によってトーションバースプリング10が
捩じられて中間スリーブ６とインナスリーブ８との間に
位相ずれが発生し、インナスリーブ８は中間スリーブ６
より大きく回転する。この状態を第２図に基づき更に説
明する。今、中間スリーブ６が図中時計回り方向に回転
する場合を考えると、インナスリーブがより多く回転す
ることにより、凹部48,圧力室54がオイル供給路40に連
通されて高圧状態になる一方、凹部50,圧力室56がオイ
ルリターン路42に連通されて低圧状態になる。このた
め、アウタスリーブ16はスプリング18の付勢力に抗して
反時計回り方向に相対変位することになる。したがっ
て、遊星歯車機構12のサンギヤ20には、中間スリーブ６
からプラネタリギヤキャリア14に入力されるプラネタリ
ギヤ17の公転成分に加えて、リングギヤ19の逆転に伴う
プラネタリギヤ17の自転成分が付加されることになる。
そしてプラネタリギヤ17の自転成分はサンギア20の回転
角を増加させる方向に作用するので、ステアリングホイ
ール４の操舵量以上にインプットシャフト24が回転し、
通常時より大きな舵角が操向車輪に発生することにな
る。

上記実施例によれば、ステアリングホイール４の操舵角
速度に応じて実質的なステアリングギヤ比が変化するも
のとなり、操舵角加速度に応じて発生する舵角が大きく
なるので、急操舵時の操舵応答性が向上し危険回避性が
向上する。

特に本実施例では全油圧制御により上記の機能を達成す
るので、電子制御を用いるものに比べて格段に信頼性、
耐久性が向上する効果を奏する。

また、温度の影響を受けやすい粘性カップリングを使用
するものでもないので、温度の影響を受けることが少な
く安定した性能を発揮できる利点がある。

なお、本考案は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、このほか本考案の要旨を変えない範囲内で種々の変
形実施が可能であることは言うまでもない。

（考案の効果） 以上、実施例と共に具体的に説明したように、本考案に
よれば、電子制御を用いることなくしかも温度の影響を
受けることが少ない簡単な構成で、信頼性および耐久性
に優れるステアリングギヤ比可変装置を提供する効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す概略構成図、第２図は
制御バルブおよび油圧アクチュエータの詳細構造を示す
要部断面図である。 ６…中間スリーブ（入力部材） ８…インナスリーブ（マス体） 10…トーションバースプリング 12…遊星歯車機構 16…アウタスリーブ（反力部材） 44…制御バルブ 46…油圧アクチュエータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステイリングホイールから入力される操舵
   入力をステアリングギヤ装置を介して車輪に出力する操
   舵力伝達経路中に、上記ステアリングホイール側からス
   テアリングシャフトを介して操舵入力を受ける筒形状で
   なる入力部材に連結された入力ギヤ要素と、上記車輪側
   に操舵出力を出力する出力部材に連結された出力ギヤ要
   素と、反力部材に連結された反力ギヤ要素とが互いに噛
   合して構成された差動歯車機構が設けられ、上記反力部
   材と上記入力部材との間に相対変位を発生させるよう設
   けられた差動入力用の油圧アクチュエータを有するステ
   アリングギヤ比可変装置において、上記入力部材の内側
   に回動自在に支持されると共に前記ステアリングシャフ
   トにスプリングを介して連結されたマス体と、上記油圧
   アクチュエータと油圧源との間の油圧経路中に介装され
   前記ステアリングホイールの急操作時に生ずる上記入力
   部材と上記マス体との間の相対変位に応じた油圧を上記
   油圧アクチュエータに供給するよう構成された制御バル
   ブとを備えたことを特徴とするステアリングギヤ比可変
   装置