(57)【要約】【課題】  本発明は、車両の操舵を行うための車両のステアリング装置に関し、ステアリングホイールの中立位置がズレた時に、中立位置のズレに対応してステアリングホイールの回転位置を補正することを目的とする。【解決手段】  本発明のステアリング装置では、制御手段には、予め求められた積載荷重とステアリングホイールの中立位置ズレ角度との関係が記憶されている。そして、制御手段は、積載荷重検出手段から入力された積載荷重に対応するステアリングホイールの中立位置ズレ角度を求め、中立位置ズレ角度に基づいて第１のステアリングシャフトの回転角を補正することによりステアリングホイールが中立位置に位置する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転をステアリングシャフトを介して車輪側に伝達する車両のステアリング装置において、
前記ステアリングホイール側に連結され前記ステアリングホイール側の調整位置と前記ステアリングホイールと反対側の伝達位置との間を移動可能に支持される第１のステアリングシャフトと、
前記車輪側に連結される第２のステアリングシャフトと、
前記第１のステアリングシャフトが前記伝達位置に位置する時に前記第１のステアリングシャフトの回転を前記第２のステアリングシャフトに伝達する伝達手段と、
前記第１のステアリングシャフトが前記調整位置に位置する時に前記第１のステアリングシャフトを回転可能な駆動手段と、
前記第１のステアリングシャフトが前記調整位置にあることを検出する調整位置検出手段と、
前記第１のステアリングシャフトの回転位置を検出する第１の回転位置検出手段と、
車両の積載荷重を検出する積載荷重検出手段と、
前記積載荷重検出手段から前記積載荷重を入力するとともに、予め求められた積載荷重とステアリングホイールの中立位置ズレ角度との関係に基づいて前記駆動手段を駆動し、前記ステアリングホイールが中立位置に位置するように前記第１のステアリングシャフトの回転角を補正する制御手段と、
を有することを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両のステアリング装置において、
前記第２のステアリングシャフトの回転位置を検出する第２の回転位置検出手段を有し、前記制御手段は、前記第１のステアリングシャフトの回転位置が、前記第２の回転位置検出手段で検出された前記第２のステアリングシャフトの回転位置に対して中立位置ズレ角度だけずれるように前記第１のステアリングシャフトを回転することを特徴とする車両のステアリング装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両のステアリング装置において、
前記第１のステアリングシャフトの回転位置と前記第２のステアリングシャフトの回転位置とは、空車時に一致するように設定されていることを特徴とする車両のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の操舵を行うための車両のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、キャブオーバ型のトラックやバス等の車両では、懸架方式として、左右の車輪が取り付けられた車軸(アクスル)をスプリングやショックアブソーバを介して車体に取り付けるリジットアクスル(車軸懸架サスペンション)方式が多用されている。
【０００３】
図６は、この種のリジットアクスル方式の車両のステアリング装置を示すもので、左右の車輪が取り付けられる車軸(アクスル)１がスプリング２を介してフレーム３に取り付けられている。そして、ステアリングホイール４の回転が、ステアリングシャフト５、ステアリングギヤ６、ビットマンアーム７、ドラッグリンク８を介してナックルアーム９Ａに伝達されるとともに、タイロッド１０を介してナックルアーム９Ｂに伝達され、車輪の操舵が行われる。
【特許文献１】特開昭６０−２６１７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、リジットアクスル方式のステアリング装置では、車両に荷物を積載して積載荷重が増大すると、スプリング２やショックアブソーバが変形し、ステアリングギア６に対するビットマンアーム７、ドラッグリンク８の相対位置が変動し、ステアリングホイール４の中立位置がズレてしまうという問題があった。
【０００５】
ステアリングホイール４の中立位置とは、車輪の操舵角が零である時のステアリングホイール４の回転位置を言い、通常、空車時の中立位置では、ステアリングホイール４のスポーク４ａが予め定められた所定の位置に位置される。従って、積載荷重の増大によりステアリングホイール４の中立位置がズレると、スポーク４ａの位置が予め定められた所定の位置から変動し、ステアリングホイール４の操作がしにくいものになる。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、ステアリングホイールの中立位置がズレた時に、中立位置のズレに対応してステアリングホイールの回転位置を補正することができる車両のステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の車両のステアリング装置は、ステアリングホイールの回転をステアリングシャフトを介して車輪側に伝達する車両のステアリング装置において、前記ステアリングホイール側に連結され前記ステアリングホイール側の調整位置と前記ステアリングホイールと反対側の伝達位置との間を移動可能に支持される第１のステアリングシャフトと、前記車輪側に連結される第２のステアリングシャフトと、前記第１のステアリングシャフトが前記伝達位置に位置する時に前記第１のステアリングシャフトの回転を前記第２のステアリングシャフトに伝達する伝達手段と、前記第１のステアリングシャフトが前記調整位置に位置する時に前記第１のステアリングシャフトを回転可能な駆動手段と、前記第１のステアリングシャフトが前記調整位置にあることを検出する調整位置検出手段と、前記第１のステアリングシャフトの回転位置を検出する第１の回転位置検出手段と、車両の積載荷重を検出する積載荷重検出手段と、前記積載荷重検出手段から前記積載荷重を入力するとともに、予め求められた積載荷重とステアリングホイールの中立位置ズレ角度との関係に基づいて前記駆動手段を駆動し、前記ステアリングホイールが中立位置に位置するように前記第１のステアリングシャフトの回転角を補正する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の車両のステアリング装置は、請求項１記載の車両のステアリング装置において、前記第２のステアリングシャフトの回転位置を検出する第２の回転位置検出手段を有し、前記制御手段は、前記第１のステアリングシャフトの回転位置が、前記第２の回転位置検出手段で検出された前記第２のステアリングシャフトの回転位置に対して中立位置ズレ角度だけずれるように前記第１のステアリングシャフトを回転することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の車両のステアリング装置は、請求項２記載の車両のステアリング装置において、前記第１のステアリングシャフトの回転位置と前記第２のステアリングシャフトの回転位置とは、空車時に一致するように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のステアリング装置では、制御手段には、予め求められた積載荷重とステアリングホイールの中立位置ズレ角度との関係が記憶されている。そして、制御手段は、積載荷重検出手段から入力された積載荷重に対応するステアリングホイールの中立位置ズレ角度を求め、中立位置ズレ角度に基づいて第１のステアリングシャフトの回転角を補正することによりステアリングホイールが中立位置に位置する。
【００１１】
従って、ステアリングホイールの中立位置がズレた時に、中立位置のズレに対応してステアリングホイールの回転位置を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の車両のステアリング装置の一実施形態の要部を示している。この実施形態では、本発明がキャブオーバ型トラックに適用される。
【００１４】
図１の車両のステアリング装置は、ステアリングホイール１１、ステアリングシャフト１３、伝達手段１５、駆動手段１７、制御手段１９を有している。また、調整位置検出手段２１、第１の回転位置検出手段２３、第２の回転位置検出手段２５、積載荷重検出手段２７を有している。
【００１５】
ステアリングシャフト１３は、ステアリングホイール１１の回転を車輪側に伝達する。ステアリングシャフト１３は、ステアリングホイール１１側の第１のステアリングシャフト１３Ａと、車輪側の第２のステアリングシャフト１３Ｂとに分割されている。
【００１６】
第１のステアリングシャフト１３Ａは、図示しない軸受により回転可能に支持されている。また、図２に示すステアリングホイール１１側の調整位置２９と、図１に示すステアリングホイール１１と反対側の伝達位置３１との間を移動可能に支持されている。第２のステアリングシャフト１３Ｂは、図示しない軸受により回転可能に支持されている。
【００１７】
伝達手段１５は、第１のステアリングシャフト１３Ａが伝達位置３１に位置する時に第１のステアリングシャフト１３Ａの回転を第２のステアリングシャフト１３Ｂに伝達する。伝達手段１５は、第１の歯車３３、第２の歯車３５、第３の歯車３７を有している。第１の歯車３３は、第１のステアリングシャフト１３Ａのステアリングホイール１１と反対側に固定されている。第２の歯車３５は、第２のステアリングシャフト１３Ｂのステアリングホイール１１側に固定されている。第３の歯車３７は、図示しない支持軸により回転可能に支持されている。第３の歯車３７には、第１の歯車３３および第２の歯車３５が歯合されており、第１の歯車３３の回転が、第３の歯車３７を介して第２の歯車３５に伝達される。
【００１８】
駆動手段１７は、第１のステアリングシャフト１３Ａが調整位置２９に位置する時に第１のステアリングシャフト１３Ａを回転可能とされている。駆動手段１７は、モータ３９、第４の歯車４１、第５の歯車４３を有している。第４の歯車４１は、モータ３９の回転軸に連結されている。第５の歯車４３は、図示しない支持軸により回転可能に支持されている。第５の歯車４３には、第４の歯車４１が歯合されており、モータ３９の回転が、第４の歯車４１を介して第５の歯車４３に伝達される。
【００１９】
調整位置検出手段２１は、第１のステアリングシャフト１３Ａが調整位置２９にあることを検出する。調整位置検出手段２１は、スイッチ４５、作動部材４７を有している。スイッチ４５は、第１のステアリングシャフト１３Ａから離間して配置されている。作動部材４７は、第１のステアリングシャフト１３Ａに固定されている。第１のステアリングシャフト１３Ａを図２に示すように手前側に引くと、作動部材４７によりスイッチ４５がオンされ、第１のステアリングシャフト１３Ａが調整位置２９にあることが検出される。
【００２０】
第１の回転位置検出手段２３は、第１のステアリングシャフト１３Ａの回転位置を検出する。第２の回転位置検出手段２５は、第２のステアリングシャフト１３Ｂの回転位置を検出する。そして、第１の回転位置検出手段２３により検出される第１のステアリングシャフト１３Ａの回転位置と、第２の回転位置検出手段２５により検出される第２のステアリングシャフト１３Ｂの回転位置とが、空車時に同一の回転位置にするとステアリングホイール１１が中立位置になるように設定されている。
【００２１】
積載荷重検出手段２７は、車両の積載荷重を検出する。積載荷重検出手段２７には、軸センサ等の周知のセンサが使用される。
【００２２】
制御手段１９は、積載荷重検出手段２７から積載荷重を入力するとともに、予め求められた積載荷重とステアリングホイール１１の中立位置ズレ角度θとの関係に基づいて駆動手段１７を駆動し、ステアリングホイール１１が中立位置に位置するように第１のステアリングシャフト１３Ａの回転角を補正する。なお、制御手段１９には、周知のＥＣＵが用いられる。
【００２３】
図３は、ステアリングホイール１１の中立位置を示す説明図である。
【００２４】
ステアリングホイール１１の中立位置とは、車輪の操舵角が零である時のステアリングホイール１１の回転位置を言い、通常、空車時の中立位置では、図３の(ａ)に示すように、ステアリングホイール１１のスポーク１１ａが予め定められた所定の位置に位置されている。そして、積載荷重の増大によりステアリングホイール１１の中立位置がθだけズレると、図３の(ｂ)に示すように、スポーク１１ａの位置が予め定められた所定の位置から変動し、ステアリングホイール１１の操作がしにくいものになる。以下θを中立位置ズレ角度という。
【００２５】
図４は、積載荷重とステアリングホイール１１の中立位置ズレ角度θとの関係を示している。この関係は、例えばテーブルとして制御手段１９に予め記憶されている。積載荷重の増大により中立位置ズレ角度θが増大する。例えば積載荷重が０の時には、中立位置ズレ角度θは０である。また、例えば積載荷重がＡの時には、中立位置ズレ角度θはａである。
【００２６】
図５は、上述した車両のステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【００２７】
先ず、スイッチ４５がオンされたか否かを判断する(ステップＳ１)。スイッチ４５は、運転者が第１のステアリングシャフト１３Ａを運転者側に所定の位置まで引き出すことによりオンされる。すなわち、第１のステアリングシャフト１３Ａを引き出すと、ステアリングシャフト１３に固定される作動部材４７によりスイッチ４５が押圧されスイッチ４５がオンされる。
【００２８】
次に、スイッチ４５がオンされた場合には、積載荷重から中立位置ズレ角度θを求める(ステップＳ２)。すなわち、制御手段１９は、積載荷重検出手段２７から入力された積載荷重に対応する中立位置ズレ角度θを、図４に示したテーブルに基づいて求める。
【００２９】
次に、駆動手段１７のモータ３９を駆動して第１のステアリングシャフト１３Ａの回転角を補正する(ステップＳ３)。この補正は、中立位置ズレ角度θに基づいて第１のステアリングシャフト１３Ａを所定角度回転することにより行われる。
【００３０】
すなわち、この状態では、車輪の操舵角が零であるか否かを知ることができず、また、第１のステアリングシャフト１３Ａと第２のステアリングシャフト１３Ｂとの相対的な回転位置が不明であるため、第１のステアリングシャフト１３Ａを単に中立位置ズレ角度θだけ第２のステアリングシャフト１３Ｂに対して回転してもステアリングホイール１１が中立位置に位置するとは限らない。
【００３１】
そこで、この実施形態では、図３の(ａ)に示すように、第１の回転位置検出手段２３により検出される第１のステアリングシャフト１３Ａの回転(基準)位置Ｋ１と、第２の回転位置検出手段２５により検出される第２のステアリングシャフト１３Ｂの回転(基準)位置Ｋ２とが、空車時に同一の回転位置にするとステアリングホイール１１が中立位置になるように設定されている。なお、図３の(ａ)では、回転位置Ｋ１，Ｋ２が０度の位置に位置している。
【００３２】
従って、積載時には、図３の(ｂ)に示すように、第２のステアリングシャフト１３Ｂの回転位置Ｋ２に対して第１のステアリングシャフト１３Ａの回転位置Ｋ１が、中立位置ズレ角度θだけずれるように第１のステアリングシャフト１３Ａの回転角を補正することによりステアリングホイール１１を中立位置に位置させることができる。
【００３３】
すなわち、第２のステアリングシャフト１３Ｂの回転位置Ｋ２は、第２の回転位置検出手段２５により角度θ２として検出されるため、このθ２を基準として第１のステアリングシャフト１３Ａの回転位置Ｋ１をθだけずらした位置に位置させることによりステアリングホイール１１を中立位置に位置させることができる。
【００３４】
次に、スイッチ４５がオフされたか否かを判断する(ステップＳ４)。スイッチ４５は、運転者が第１のステアリングシャフト１３Ａを運転者と反対側の所定の位置まで押し込むことによりオフされる。すなわち、第１のステアリングシャフト１３Ａを押し込むと、ステアリングシャフト１３に固定される作動部材４７によるスイッチ４５の押圧が解除されスイッチ４５がオフされる。
【００３５】
上述した車両のステアリング装置では、積載荷重検出手段２７から入力された積載荷重に対応するステアリングホイール１１の中立位置ズレ角度θを求め、中立位置ズレ角度θに基づいて第１のステアリングシャフト１３Ａの回転角を補正することによりステアリングホイール１１を中立位置に位置するようにしたので、ステアリングホイール１１の中立位置がズレた時に、中立位置のズレに対応してステアリングホイール１１の回転位置を容易，確実に補正することができる。
【００３６】
また、車両の走行時には、駆動手段１７がステアリングホイール１１から切り離されるため、駆動手段１７が故障した場合にも操舵を行うことが可能であり、安全性を高めることができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。
【００３７】
(１)上述した実施形態では、キャブオーバ型トラックに本発明を適用した例について説明したが、積載荷重によりステアリングホイール１１の中立位置が変動する車両に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の車両のステアリング装置の一実施形態の要部を示す説明図である。
【図２】図１の車両のステアリング装置の調整時の状態を示す説明図である。
【図３】ステアリングホイールおよびステアリングシャフトの空車時および積載時の状態を示す説明図である。
【図４】積載荷重と中立位置ズレ角度との関係を示す説明図である。
【図５】図１の車両のステアリング装置の動作を示す説明図である。
【図６】リジットアクスル方式の車両のステアリング装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１１  ステアリングホイール
１３  ステアリングシャフト
１３Ａ  第１のステアリングシャフト
１３Ｂ  第２のステアリングシャフト
１５  伝達手段
１７  駆動手段
１９  制御手段
２１  調整位置検出手段
２３  第１の回転位置検出手段
２５  第２の回転位置検出手段
２７  積載荷重検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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