JP2001114118A - Vehicle steering system - Google Patents
Vehicle steering systemInfo
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- JP2001114118A JP2001114118A JP31863399A JP31863399A JP2001114118A JP 2001114118 A JP2001114118 A JP 2001114118A JP 31863399 A JP31863399 A JP 31863399A JP 31863399 A JP31863399 A JP 31863399A JP 2001114118 A JP2001114118 A JP 2001114118A
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- steering
- eccentric disk
- reaction force
- roller
- wheel
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステアリングホイールの操舵側と車輪の転舵
側とを分離した舵取装置であっても、ステアリングホイ
ールの中立位置への復帰を確実に行えると共に、ステア
リングホイールの操舵角に応じた反力を発生して運転者
に快適な操舵フィーリングを与えること。
【解決手段】 ステアリングホイール11の操舵方向や
操舵角を検出し、この検出信号を舵取コントローラ10
に入力し、車速をも考慮しながら、車輪19の転舵方向
や転舵角を決定し、これに基づいて電動モータ14によ
り車輪19を転舵するようになっている。このステアリ
ングホイール11のシャフト30の回転に対応して回転
する偏芯ディスク37が設けてあり、この偏芯ディスク
37に当接する先端部ローラ41を有する揺動アーム4
0が揺動自在に設けてあり、偏芯ディスク37に揺動ア
ーム40の先端部ローラ41を圧縮バネ44により付勢
している。
(57) [Problem] To provide a steering device in which a steering side of a steering wheel and a steered side of a wheel are separated from each other, the steering wheel can be reliably returned to a neutral position, and steering of the steering wheel is performed. To generate a reaction force according to the angle to give the driver a comfortable steering feeling. SOLUTION: A steering direction and a steering angle of a steering wheel 11 are detected, and a detection signal is sent to a steering controller 10.
The turning direction and the turning angle of the wheel 19 are determined in consideration of the vehicle speed, and the wheel 19 is turned by the electric motor 14 based on this. An eccentric disk 37 that rotates in accordance with the rotation of the shaft 30 of the steering wheel 11 is provided, and a swing arm 4 having a tip roller 41 that contacts the eccentric disk 37.
Numeral 0 is swingably provided, and the distal end roller 41 of the swing arm 40 is urged against the eccentric disk 37 by a compression spring 44.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールの操舵側と車輪の転舵側とを分離した舵取装置であ
っても、ステアリングホイールの中立位置への復帰を確
実に行えると共に、ステアリングホイールの操舵角に応
じた反力を発生して運転者に快適な操舵フィーリングを
与えることができる車両用舵取装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering apparatus in which the steering side of a steering wheel and the steered side of a wheel are separated from each other. The present invention relates to a vehicle steering device capable of generating a reaction force according to a steering angle of the vehicle and providing a comfortable steering feeling to a driver.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車の舵取装置としては、一般的に
は、ステアリングホイールを操舵し、これに機械的に連
結されたステアリングシャフトを回転して、タイロッド
等を介して車輪を転舵している。しかし、近年、車室内
部のレイアウトの自由度の拡大や車両の軽量化の観点か
ら、さらには、ITS(Interigent Transport System
s)やAHS(Automated Highway Systems)等への布石と
して、ステアリングホイールの操舵方向や操舵角を検出
し、この検出信号をコントローラに入力し、車速などの
他の要素をも考慮しながら、車輪の転舵方向や転舵角を
決定し、これに基づいて電動モータにより車輪を転舵す
るようにしている、ステアリングホイールの操舵側と車
輪の転舵側とを分離した舵取装置が知られている。2. Description of the Related Art Generally, as a steering device for a motor vehicle, a steering wheel is steered, a steering shaft mechanically connected to the steering wheel is rotated, and the wheel is steered via a tie rod or the like. I have. However, in recent years, the ITS (Interigent Transport System)
s), AHS (Automated Highway Systems), etc., to detect the steering direction and steering angle of the steering wheel, input this detection signal to the controller, and take into account other factors such as vehicle speed. There is known a steering device in which a steering direction and a steering angle are determined, and the wheels are steered by an electric motor based on the steering direction and the steering side of the steering wheel is separated from the steering side of the wheels. I have.
【0003】このような分離型の舵取装置では、運転者
に、ステアリングホイールと車輪とが機械的に連結して
あるような操舵フィーリングを与えるため、ステアリン
グホールのシャフトには、ステアリングホイールを中立
位置に戻す働きをすると共に、ステアリングホイールの
操舵角に応じた反力を発生する働きをする反力発生装置
が設けてある。[0003] In such a separate type steering device, a steering wheel is attached to a shaft of a steering hole in order to give a driver a steering feeling as if the steering wheel and the wheel were mechanically connected. There is provided a reaction force generating device that functions to return to a neutral position and to generate a reaction force according to the steering angle of the steering wheel.
【0004】例えば、特許2814375号公報では、
図17に示すように、ステアリングホイールのシャフト
1に、ギヤ2が噛合してあり、このギヤ2に同軸に、ハ
ート型の偏芯ディスク3が設けてある。この偏芯ディス
ク3のノッチ部4には、シリンダー5内を摺動自在に設
けたピストン6のローラ7が当接してあり、このピスト
ン6のフランジ8には、圧縮バネ9が介装してある。こ
の圧縮バネ9により、ピストン6を偏芯ディスク3側に
付勢して、ピストン6のローラ7を常に偏芯ディスク3
のノッチ部4に押圧している。For example, in Japanese Patent No. 2814375,
As shown in FIG. 17, a gear 2 is meshed with a shaft 1 of a steering wheel, and a heart-shaped eccentric disk 3 is provided coaxially with the gear 2. A roller 7 of a piston 6 slidably provided in a cylinder 5 is in contact with a notch portion 4 of the eccentric disk 3, and a compression spring 9 is interposed on a flange 8 of the piston 6. is there. The compression spring 9 urges the piston 6 toward the eccentric disk 3 so that the roller 7 of the piston 6 always rotates the eccentric disk 3.
Is pressed against the notch 4.
【0005】このように構成しているため、ステアリン
グホイールを左右に回転すると、偏芯ディスク3は、ギ
ヤ2を中心として偏芯回転し、ピストン6は、図17の
左方に摺動するが、ピストン6のローラ7は、圧縮バネ
9により、常に偏芯ディスク3に押圧してあるため、偏
芯ディスク3には、その偏芯量の最も少ない元の位置
(図示位置)に戻そうとする反力が発生し、この反力に
より、ステアリングホイールを中立位置に復帰するよう
になっている。これにより、運転者は、ステアリングホ
イールの中立感を得ることができる。With this configuration, when the steering wheel is rotated left and right, the eccentric disk 3 rotates eccentrically about the gear 2 and the piston 6 slides to the left in FIG. Since the roller 7 of the piston 6 is always pressed against the eccentric disk 3 by the compression spring 9, the eccentric disk 3 is returned to the original position (the position shown in the drawing) where the eccentric amount is the least. This causes the steering wheel to return to the neutral position. As a result, the driver can obtain a neutral feeling of the steering wheel.
【0006】また、ステアリングホイールの操舵角が大
きくなるにつれて、偏芯ディスク3の偏芯量が大きくな
り、それに追随して、ピストン6の図17の左方への摺
動量が大きくなる。その結果、圧縮バネ9よるローラ7
から偏芯ディスク3への押圧力が大きくなり、偏芯ディ
スク3を元の位置に戻そうとする反力(即ち、ステアリ
ングホイールを中立位置に復帰させようとする反力)が
大きくなる。これにより、運転者は、この反力を操舵ト
ルクとして体感することにより、ステアリングホイール
と車輪とが機械的に連結してあるような快適な操舵フィ
ーリングを得ることができる。Further, as the steering angle of the steering wheel increases, the amount of eccentricity of the eccentric disk 3 increases, and accordingly, the amount of sliding of the piston 6 to the left in FIG. 17 increases. As a result, the roller 7 by the compression spring 9
And the pressing force on the eccentric disk 3 increases, and the reaction force for returning the eccentric disk 3 to the original position (that is, the reaction force for returning the steering wheel to the neutral position) increases. Thus, the driver can experience a comfortable steering feeling as if the steering wheel and the wheels are mechanically connected by experiencing the reaction force as steering torque.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報(図17)に開示された分離型舵取装置の反力発生装
置では、ピストン6と偏芯ディスク3との関係がカム用
語でいう「直動従節」であって、偏芯ディスク3に対し
て、ピストン6が直線往復運動をするため、偏芯ディス
ク3に反力が周方向に発生すると、ピストン6には、曲
げ荷重が作用し、この曲げ荷重によって、圧縮バネ9の
付勢力を打ち消す方向(軸方向)にすべり摩擦が発生す
る。However, in the reaction force generating device of the separation type steering device disclosed in the above-mentioned publication (FIG. 17), the relationship between the piston 6 and the eccentric disk 3 is referred to as "direct" in cam terms. Since the piston 6 reciprocates linearly with respect to the eccentric disk 3, a bending force acts on the piston 6 when a reaction force is generated in the eccentric disk 3 in the circumferential direction. Due to this bending load, sliding friction is generated in a direction (axial direction) in which the urging force of the compression spring 9 is canceled.
【0008】また、偏芯ディスク3の押し進め角が、ロ
ーラ7と偏芯ディスク3との接触点における共通法線
と、ピストン6の運動方向とのなす角度として定義され
るが、この押し進め角は、小さいほど力の伝達効率がよ
く、「直動従節」では、約30度が限界値とされてい
る。The pushing angle of the eccentric disk 3 is defined as the angle between the common normal at the point of contact between the roller 7 and the eccentric disk 3 and the direction of movement of the piston 6, and this pushing angle is The smaller the value, the better the transmission efficiency of the force. In the case of the "linear follower", the limit value is about 30 degrees.
【0009】例えば、図17の場合には、ステアリング
ホイールを中立位置から切り始める時、ピストン6のロ
ーラ7は、偏芯ディスク3のノッチ部4を押圧してお
り、このノッチ部4の輪郭は急激に立ち上がっているた
め、偏芯ディスク3の押し進め角は、大きく、上記の限
界値の約30度以上となっている。For example, in the case of FIG. 17, when the steering wheel is started to be turned from the neutral position, the roller 7 of the piston 6 presses the notch 4 of the eccentric disk 3, and the contour of the notch 4 is Since the eccentric disk 3 rises rapidly, the pushing angle of the eccentric disk 3 is large, and is about 30 degrees or more of the above-mentioned limit value.
【0010】その結果、この偏芯ディスク3の押し進め
角が大きいほど、上述した曲げ荷重によって発生するす
べり摩擦力は、大きくなっている。そのため、ステアリ
ングホイールの中立位置からの切り始め時には、この大
きいすべり摩擦力により、ピストン6がスムーズに摺動
できず、快適な操舵フィーリングが得られないといった
ことがあり、また、この大きいすべり摩擦力が圧縮バネ
9の付勢力を上回る虞れがあり、この場合には、ピスト
ン6が殆ど摺動できず、ステアリングホイールの中立位
置への復帰や反力の発生に支障をきたすといったことが
ある。As a result, as the pushing angle of the eccentric disk 3 increases, the sliding friction force generated by the bending load increases. Therefore, when the steering wheel is started to be turned from the neutral position, the large sliding friction force may cause the piston 6 to not slide smoothly, and a comfortable steering feeling may not be obtained. There is a possibility that the force exceeds the urging force of the compression spring 9, and in this case, the piston 6 hardly slides, which may hinder the return of the steering wheel to the neutral position and the generation of a reaction force. .
【0011】また、ステアリングホイールの切り返し時
には、偏芯ディスク3が反転し、ピストン6の摺動方向
も反転するが、この際、ピストン6とシリンダー5との
間に「ガタ」があると、騒音や衝撃を生起する虞れがあ
ることから、ピストン6とシリンダー5との隙間を厳し
く管理しなければならないといったことがある。When the steering wheel is turned back, the eccentric disk 3 is reversed and the sliding direction of the piston 6 is also reversed. At this time, if there is "play" between the piston 6 and the cylinder 5, noise is generated. In some cases, the clearance between the piston 6 and the cylinder 5 must be strictly controlled because of the possibility of causing a shock.
【0012】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであって、ステアリングホイールの操舵側と
車輪の転舵側とを分離した舵取装置であっても、ステア
リングホイールの中立位置への復帰を確実に行えると共
に、ステアリングホイールの操舵角に応じた反力を発生
して運転者に快適な操舵フィーリングを与えることがで
きる車両用舵取装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances. Even in a steering device in which the steering side of the steering wheel and the steered side of the wheel are separated, the neutral position of the steering wheel is maintained. It is an object of the present invention to provide a steering apparatus for a vehicle that can reliably return to the steering wheel and generate a reaction force according to a steering angle of a steering wheel to provide a driver with a comfortable steering feeling.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車両用舵取装置は、ステアリングホイ
ールの操舵方向や操舵角を検出し、この検出信号をコン
トローラに入力し、車速をも考慮しながら、車輪の転舵
方向や転舵角を決定し、これに基づいて電動モータによ
り車輪を転舵するようにした車両用舵取装置において、
ステアリングホイールのシャフトの回転に対応して回転
する偏芯ディスクと、この偏芯ディスクに当接する先端
部を有し、揺動自在に設けられた揺動アームと、偏芯デ
ィスクに揺動アームの先端部を押圧するように、揺動ア
ームを付勢するための付勢手段と、を具備することを特
徴とする。In order to achieve the above object, a vehicular steering apparatus according to the present invention detects a steering direction and a steering angle of a steering wheel, inputs the detection signal to a controller, and outputs a vehicle speed. In consideration of the above, the steering direction and the steering angle of the wheels are determined, and the vehicle steering device is configured to steer the wheels by the electric motor based on the determined steering direction and the steering angle.
An eccentric disc that rotates in accordance with the rotation of the steering wheel shaft, a swing arm that has a tip that abuts the eccentric disc, and that is swingably provided; Urging means for urging the swing arm so as to press the distal end portion.
【0014】このように、本発明の請求項1によれば、
ステアリングホイールのシャフトの回転に対応して回転
する偏芯ディスクに、揺動アームの先端部を付勢手段に
より押圧している。そのため、ステアリングホイールを
左右に回転すると、偏芯ディスクが偏芯して回転し、揺
動アームの先端部が押し戻されようとする。しかし、こ
の揺動アームの先端部は、付勢手段により偏芯ディスク
に押圧してあるため、偏芯ディスクには、その偏芯量の
最も少ない元の位置(ノッチ部)に戻そうとする反力が
発生し、この反力により、ステアリングホイールを中立
位置に確実に復帰することができ、運転者は、ステアリ
ングホイールの中立感を得ることができる。Thus, according to claim 1 of the present invention,
The tip of the swing arm is pressed against the eccentric disk rotating in response to the rotation of the shaft of the steering wheel by a biasing means. Therefore, when the steering wheel is rotated left and right, the eccentric disk rotates eccentrically, and the tip of the swing arm tends to be pushed back. However, since the tip of the swing arm is pressed against the eccentric disk by the urging means, the eccentric disk attempts to return to the original position (notch portion) where the eccentric amount is the least. A reaction force is generated, and by this reaction force, the steering wheel can be reliably returned to the neutral position, and the driver can obtain a neutral feeling of the steering wheel.
【0015】また、ステアリングホイールの操舵角が大
きくなるにつれて、偏芯ディスクの偏芯量が大きくな
り、それに追随して、揺動アームの先端部が押し戻され
る量が大きくなる。その結果、付勢手段よる揺動アーム
の先端部から偏芯ディスクへの押圧力が大きくなり、偏
芯ディスクを元の位置(ノッチ部)に戻そうとする反力
(即ち、ステアリングホイールを中立位置に復帰させよ
うとする反力)が大きくなる。これにより、ステアリン
グホイールの操舵角に応じた反力を発生することがで
き、運転者は、この反力を体感することにより、快適な
操舵フィーリングを得ることができる。Further, as the steering angle of the steering wheel increases, the amount of eccentricity of the eccentric disk increases, and accordingly, the amount by which the tip of the swing arm is pushed back increases. As a result, the pressing force from the tip of the swing arm to the eccentric disk by the urging means is increased, and a reaction force for returning the eccentric disk to the original position (notch portion) (that is, the steering wheel is neutralized) The reaction force for returning to the position) increases. Thus, a reaction force corresponding to the steering angle of the steering wheel can be generated, and the driver can obtain a comfortable steering feeling by experiencing the reaction force.
【0016】さらに、偏芯ディスクに、揺動アームの先
端部を付勢手段により押圧しているため、偏芯ディスク
と揺動アームの関係をカム用語でいう「揺動従節」に構
成することができる。そのため、偏芯ディスクに反力が
周方向に発生した場合、曲げ荷重が揺動アームに作用し
たとしても、従来の「直動従節」のピストンの場合のよ
うに、摩擦力が殆ど発生せず、揺動アームの作動が阻害
されるといったことがない。Further, since the tip of the swing arm is pressed against the eccentric disk by the urging means, the relationship between the eccentric disk and the swing arm is constituted by a "swing follower" in cam terms. be able to. Therefore, when a reaction force is generated in the eccentric disk in the circumferential direction, even if a bending load acts on the swing arm, almost no friction force is generated as in the case of the conventional piston of the "linear follower". Therefore, the operation of the swing arm is not hindered.
【0017】さらに、ステアリングホイールの切り返し
時には、偏芯ディスクが反転し、揺動アームの揺動方向
も反転するが、この際、揺動アームに「ガタ」があった
としても、この「ガタ」が偏芯ディスクの反力発生に影
響を与えることがなく、従来のように、隙間を厳しく管
理する必要がない。Further, when the steering wheel is turned back, the eccentric disk is inverted and the swinging direction of the swing arm is also inverted. Does not affect the reaction force generation of the eccentric disk, and it is not necessary to strictly manage the gap as in the related art.
【0018】また、本発明の請求項2に係る車両用舵取
装置は、前記偏芯ディスクは、偏芯量の最も少ない箇所
にノッチ部を有し、前記揺動アームは、その先端部に回
転自在のローラを有し、このノッチ部の半径(R1)を
ローラの半径(R2)より大きく(R1>R2)設定し
ていることを特徴とする。In the steering apparatus for a vehicle according to a second aspect of the present invention, the eccentric disk has a notch at a position where the amount of eccentricity is least, and the swing arm has a notch at a tip end thereof. It has a rotatable roller, and the radius (R1) of the notch is set to be larger than the radius (R2) of the roller (R1> R2).
【0019】このように、本発明の請求項2によれば、
ノッチ部の半径(R1)をローラの半径(R2)より大
きく(R1>R2)設定し、ローラがノッチ部に、1個
の接触点で接触するようにしている。したがって、ステ
アリングホイールを左右に回転した状態からローラがノ
ッチ部に復帰する際、ローラは、ノッチ部以外の箇所
で、1個の接触点で接触しており、ノッチ部の箇所に進
入したとしても、1個の接触点で接触するため、打刻音
を発生するといったこともなく、打刻音により運転者に
不快感を与えるといったこともない。Thus, according to claim 2 of the present invention,
The radius (R1) of the notch is set to be larger than the radius (R2) of the roller (R1> R2), so that the roller contacts the notch at one contact point. Therefore, when the roller returns to the notch from the state in which the steering wheel is rotated left and right, the roller is in contact with one contact point at a place other than the notch, and even if the roller enters the notch, Since the contact is made at one contact point, no stamping sound is generated, and the driver does not feel discomfort due to the stamping sound.
【0020】さらに、本発明の請求項3に係る車両用舵
取装置は、前記揺動アームは、その先端部に回転自在の
ローラを有し、前記偏芯ディスクの外周面と、このロー
ラの外周面との両方に、または、いずれか一方に、緩衝
部材を設けていることを特徴とする。Further, in the vehicle steering apparatus according to a third aspect of the present invention, the swing arm has a rotatable roller at a tip end thereof, and an outer peripheral surface of the eccentric disk and a roller of the roller. A cushioning member is provided on both or one of the outer peripheral surfaces.
【0021】このように、本発明の請求項3によれば、
偏芯ディスクの外周面と、ローラの外周面との両方に、
または、いずれか一方に、緩衝部材が設けてあるため、
偏芯ディスクとローラとの金属同士の接触を回避して、
両者間の打刻音を防止し、運転者に不快感を与えるとい
ったことを防止している。なお、ローラが偏芯ディスク
のノッチ部に復帰する際に、特に、打刻音が発生し易い
といった虞れがあったが、本請求項3では、緩衝部材に
より、このローラがノッチ部に復帰する際の打刻音も効
果的に防止することができる。Thus, according to claim 3 of the present invention,
On both the outer peripheral surface of the eccentric disk and the outer peripheral surface of the roller,
Or, since one of them is provided with a buffer member,
Avoid metal-to-metal contact between the eccentric disk and roller,
The noise between the two is prevented, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable. When the roller returns to the notch portion of the eccentric disk, there is a possibility that the stamping sound is particularly likely to occur. However, according to the third aspect, the roller returns to the notch portion by the buffer member. The stamping sound at the time of performing can also be effectively prevented.
【0022】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
車両用舵取装置を図面を参照しつつ説明する。 (第1実施の形態:請求項1)図1は、本発明の第1実
施の形態に係る車両用舵取装置のブロック図であり、図
2は、図1に示した舵取装置の反力発生装置の縦断面図
であり、図3は、図1に示した舵取装置の反力発生装置
を下方から視た部分切欠き底面図であり、図4は、図2
のA−A線に沿った断面図であり、図5(a)は、第1
実施の形態に係る反力発生装置の操舵角度と反力トルク
との関係を示すグラフである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a vehicle steering system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment: Claim 1) FIG. 1 is a block diagram of a vehicle steering system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of the steering system shown in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the force generating device, FIG. 3 is a partially cutaway bottom view of the reaction force generating device of the steering device shown in FIG. 1 as viewed from below, and FIG.
FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
4 is a graph illustrating a relationship between a steering angle and a reaction torque of the reaction force generator according to the embodiment.
【0023】図1に示すように、車両用舵取装置では、
ステアリングホイールの操舵側と車輪の転舵側とが分離
してあり、両者の間には、舵取コントローラ10が設け
てある。As shown in FIG. 1, in the vehicle steering system,
The steering side of the steering wheel and the steered side of the wheels are separated, and a steering controller 10 is provided between the two.
【0024】操舵側には、ステアリングホイール11
と、このステアリングホイール11の操舵方向や操舵角
を検出するための角度センサー12と、ステアリングホ
イール11を中立位置に復帰すると共にステアリングホ
イール11の操舵角に応じた反力を発生するための反力
発生装置13とが設けてある。On the steering side, a steering wheel 11
An angle sensor 12 for detecting a steering direction and a steering angle of the steering wheel 11, and a reaction force for returning the steering wheel 11 to the neutral position and generating a reaction force according to the steering angle of the steering wheel 11. A generator 13 is provided.
【0025】転舵側には、舵取コントローラ10からの
指示信号に基づいて回転駆動する電動モータ14が設け
てあり、この電動モータ14は、減速機15を介して、
電動モータ14の回転を操舵軸16の直線動に変換する
変換機構17に連結してある。変換機構17の操舵軸1
6は、タイロッド18やナックルアームを介して車輪1
9に連結してある。減速機15には、車輪19の実際の
転舵方向や転舵角を検出するためのエンコーダ等からな
る位置検出センサー20が設けてある。On the steered side, there is provided an electric motor 14 that is driven to rotate based on an instruction signal from the steering controller 10, and this electric motor 14 is provided via a speed reducer 15.
It is connected to a conversion mechanism 17 that converts the rotation of the electric motor 14 into a linear motion of the steering shaft 16. Steering shaft 1 of conversion mechanism 17
6 is a wheel 1 via a tie rod 18 or a knuckle arm.
9. The speed reducer 15 is provided with a position detection sensor 20 including an encoder for detecting the actual turning direction and the turning angle of the wheels 19.
【0026】舵取コントローラ10には、上記角度セン
サー12、位置検出センサー20および速度センサー2
1からの検出信号が入力されるようになっている。舵取
コントローラ10は、入力された操舵方向や操舵角の情
報、速度情報、その他の要素の情報に基づいて、車輪1
9の転舵方向や転舵角を決定し、この信号を電動モータ
14に出力する。これにより、電動モータ14が回転す
ると、変換機構17により操舵軸16が直線動し、タイ
ロッド18やナックルアームを作動して、車輪19を転
舵する。The steering controller 10 includes the angle sensor 12, the position detection sensor 20, and the speed sensor 2
1 is input. The steering controller 10 controls the wheel 1 based on the input information of the steering direction and the steering angle, the speed information, and the information of other elements.
The turning direction and turning angle of No. 9 are determined, and this signal is output to the electric motor 14. Accordingly, when the electric motor 14 rotates, the steering shaft 16 linearly moves by the conversion mechanism 17, and the tie rod 18 and the knuckle arm operate to steer the wheels 19.
【0027】次に、図2に示すように、反力発生装置1
3では、ステアリングホイール11に連結したシャフト
30がコラム31内で軸受32,33により回転自在に
支承してある。なお、図示例では、角度センサー12
は、このシャフト30の下端に取り付けてある。Next, as shown in FIG.
In 3, a shaft 30 connected to the steering wheel 11 is rotatably supported by bearings 32 and 33 in a column 31. In the illustrated example, the angle sensor 12
Is attached to the lower end of the shaft 30.
【0028】このシャフト30の下方には、ギヤボック
ス34が設けてあり、シャフト30の下部には、小ギヤ
35が固着してあり、この小ギヤ35には、図3および
図4に示すように、大ギヤ36が噛合してあり、この小
ギヤ35と大ギヤ36のギヤ比は例えば1対3とする。A gear box 34 is provided below the shaft 30, and a small gear 35 is fixed below the shaft 30. The small gear 35 is attached to the small gear 35 as shown in FIGS. The large gear 36 is meshed with the small gear 35 and the large gear 36 at a gear ratio of, for example, 1: 3.
【0029】図3および図4に示すように、この大ギヤ
36に同軸に、ノッチ部37aを有するハート型の偏芯
ディスク(カム)37が設けてあり、この偏芯ディスク
37の最大回転角度は、±180°であるが、実際に
は、ギヤボックス34に回転角ストッパー38及び偏芯
ディスク37上に回転角ストッパー用突起38’が設け
てあるため、±180°以下となっている。As shown in FIGS. 3 and 4, a heart-shaped eccentric disk (cam) 37 having a notch 37a is provided coaxially with the large gear 36, and the maximum rotation angle of the eccentric disk 37 is provided. Is ± 180 °, but is actually ± 180 ° or less because the rotation angle stopper 38 is provided on the gear box 34 and the rotation angle stopper projection 38 ′ is provided on the eccentric disk 37.
【0030】ギヤボックス34の下側には、揺動中心G
で揺動自在に構成した揺動アーム40が設けてある。揺
動アーム40の先端部には、ローラ41が設けてあり、
偏芯ディスク37に押圧してある。A swing center G is provided below the gear box 34.
And a swing arm 40 configured to be swingable. A roller 41 is provided at the tip of the swing arm 40,
It is pressed against the eccentric disk 37.
【0031】揺動アーム40の基端部側では、ギヤボッ
クス34内に、調整ボルト42が軸方向移動自在に設け
てあり、この調整ボルト42から離間して、スペーサ4
3が摺動自在に設けてある。これら調整ボルト42とス
ペーサ43との間に、圧縮バネ44が介装してあり、ス
ペーサ43は、この圧縮バネ44により、揺動アーム4
0の基端部のローラ45を押圧するようになっている。On the base end side of the swing arm 40, an adjustment bolt 42 is provided in the gear box 34 so as to be movable in the axial direction.
3 is provided slidably. A compression spring 44 is interposed between the adjustment bolt 42 and the spacer 43. The compression spring 44 separates the spacer 43 from the swing arm 4
The roller 45 at the base end of the "0" is pressed.
【0032】したがって、圧縮バネ44は、スペーサ4
3およびローラ45を介して、揺動ーム40の基端部を
図4で反時計回り方向に常時付勢し、これにより、揺動
アーム40の先端部のローラ41を、偏芯ディスク37
に常時押圧している。なお、この圧縮バネ44による押
圧力は、ロックナット42’を弛めて調整ボルト42の
位置を変えることにより調整することができる。Therefore, the compression spring 44 is
4, the base end of the swinging dome 40 is constantly urged in the counterclockwise direction in FIG. 4 so that the roller 41 at the tip end of the swinging arm 40 is displaced by the eccentric disk 37.
Is constantly pressed. The pressing force of the compression spring 44 can be adjusted by loosening the lock nut 42 'and changing the position of the adjustment bolt 42.
【0033】このように構成してあるため、ステアリン
グホイール11を左右に回転すると、シャフト30、小
ギヤ35および大ギヤ36を介して、偏芯ディスク37
が偏芯して回転し、揺動アーム40の先端部のローラ4
1が押し戻されようとする。しかし、この揺動アーム4
0のローラ41は、圧縮バネ44により偏芯ディスク3
7に付勢して押圧してあるため、偏芯ディスク37に
は、その偏芯量の最も少ない元の位置(ノッチ部37
a、図示位置)に戻そうとする反力が発生し、この反力
により、ステアリングホイール11を中立位置に確実に
復帰することができ、これにより、運転者は、ステアリ
ングホイール11の中立感を得ることができる。With this configuration, when the steering wheel 11 is rotated left and right, the eccentric disk 37 is rotated via the shaft 30, the small gear 35 and the large gear 36.
Is eccentrically rotated, and the roller 4 at the tip end of the swing arm 40 is rotated.
1 is about to be pushed back. However, this swing arm 4
0 roller 41 is compressed by eccentric disk 3 by compression spring 44.
7, the eccentric disk 37 is placed at the original position (notch portion 37) having the least amount of eccentricity.
a, the illustrated position), the steering wheel 11 can be surely returned to the neutral position by the reaction force, and the driver can feel the neutral feeling of the steering wheel 11. Obtainable.
【0034】また、ステアリングホイール11の操舵角
が大きくなるにつれて、偏芯ディスク37の偏芯量が大
きくなり、それに追随して、揺動アーム40の先端部の
ローラ41が押し戻される量が大きくなる。その結果、
圧縮バネ44による揺動アーム40のローラ41から偏
芯ディスク37への押圧力が大きくなり、偏芯ディスク
37を元の位置(ノッチ部37a)に戻そうとする反力
(即ち、ステアリングホイール11を中立位置に復帰さ
せようとする反力)が大きくなる。これにより、ステア
リングホイール11の操舵角に応じた反力を発生するこ
とができ、運転者は、この反力を体感することにより、
快適な操舵フィーリングを得ることができる。Further, as the steering angle of the steering wheel 11 increases, the amount of eccentricity of the eccentric disk 37 increases, and accordingly, the amount by which the roller 41 at the tip end of the swing arm 40 is pushed back increases. . as a result,
The pressing force from the roller 41 of the swing arm 40 to the eccentric disk 37 by the compression spring 44 increases, and a reaction force (that is, the steering wheel 11) that returns the eccentric disk 37 to the original position (notch portion 37 a). The reaction force for returning to the neutral position increases. Thereby, a reaction force according to the steering angle of the steering wheel 11 can be generated, and the driver can experience the reaction force by
A comfortable steering feeling can be obtained.
【0035】特に、本実施の形態では、偏芯ディスク3
7がハート型に形成してあるため、図5(a)に示すよ
うに、中立位置に近い箇所(偏芯ディスク37のノッチ
部37a、この箇所は、運転者の操舵フィーリングが敏
感なエリア)では、反力トルクを急激に増加させ、操舵
角の大きい箇所では、反力トルクを微増としている。こ
のように、非リニアな特性を得ることができるため、リ
ニアな特性の場合に比べると、運転者は、より快適な操
舵フィーリングを得ることができる。In particular, in this embodiment, the eccentric disk 3
As shown in FIG. 5 (a), a portion near the neutral position (a notch portion 37a of the eccentric disk 37, this portion is an area where the driver's steering feeling is sensitive) In (2), the reaction torque is rapidly increased, and the reaction torque is slightly increased at a position where the steering angle is large. As described above, since the non-linear characteristics can be obtained, the driver can obtain a more comfortable steering feeling as compared with the case of the linear characteristics.
【0036】さらに、偏芯ディスク37に、揺動アーム
40の先端部を圧縮バネ44により押圧しているため、
偏芯ディスク37と揺動アーム40の関係をカム用語で
いう「揺動従節」に構成することができる。そのため、
偏芯ディスク37に反力が周方向に発生した場合、曲げ
荷重が揺動アーム40に作用したとしても、従来の「直
動従節」のピストンの場合のように、摩擦力が殆ど発生
せず、揺動アーム40の作動が阻害されるといったこと
がない。 (第2実施の形態:請求項1)次に、図5(b)および
図6を参照して、本発明の第2実施の形態に係る車両用
舵取装置を説明する。図5(b)は、第2実施の形態に
係る反力発生装置の操舵角度と反力トルクとの関係を示
すグラフであり、図6は、第2実施の形態に係る車両用
舵取装置の反力発生装置の断面図である。Further, since the distal end of the swing arm 40 is pressed against the eccentric disk 37 by the compression spring 44,
The relationship between the eccentric disk 37 and the swing arm 40 can be configured as a "swing follower" in cam terms. for that reason,
When a reaction force is generated in the eccentric disk 37 in the circumferential direction, even if a bending load is applied to the swing arm 40, almost no frictional force is generated as in the case of the conventional “direct acting follower” piston. Therefore, the operation of the swing arm 40 is not hindered. (Second Embodiment: Claim 1) Next, a vehicle steering device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5B is a graph showing the relationship between the steering angle and the reaction torque of the reaction force generator according to the second embodiment, and FIG. 6 is a vehicle steering device according to the second embodiment. It is sectional drawing of the reaction-force generator of this.
【0037】上記図1ないし図4に示した第1実施の形
態では、ハート型の偏芯ディスク37は、左右対称に形
成してあるが、揺動アーム40の押圧力が一方のみから
偏芯ディスク37に作用するため、偏芯ディスク37に
発生する反力の特性は、図5(b)に示すように、右回
転と左回転とでは、非対称になるといったことがある。In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the heart-shaped eccentric disk 37 is formed symmetrically, but the pressing force of the swing arm 40 is eccentric from only one side. As shown in FIG. 5B, the characteristic of the reaction force generated on the eccentric disk 37 because it acts on the disk 37 may be asymmetric between right rotation and left rotation.
【0038】なお、反力特性が非対称であるとはいって
も、操舵フィーリングを感じ易い小回転角度域では、左
右差はほとんどなく、大角度域では、左右差は徐々に増
加するが、運転者の手には、ほとんど感じ難く、無視で
きる程度である。Although the reaction force characteristics are asymmetric, there is almost no left-right difference in the small rotation angle range where the steering feeling is easily felt, and the left-right difference gradually increases in the large angle range. Hardly noticeable in the hands of the elderly and negligible.
【0039】しかしながら、このような反力特性の左右
差を略完全に無くさなければならない場合があり、本第
2実施の形態では、図6に示すように、偏芯ディスク3
7の輪郭を非対称に形成している。これにより、揺動ア
ーム40の押圧力が一方のみから偏芯ディスク37に作
用する場合であっても、偏芯ディスク37の反力特性
を、右回転でも左回転でも、左右対称にしている。 (第3実施の形態:請求項1)次に、図7ないし図11
を参照して、本発明の第3実施の形態に係る車両用舵取
装置を説明する。図7は、本発明の第3実施の形態に係
る車両用舵取装置の反力発生装置の縦断面図であり、図
8は、図7に示した舵取装置の反力発生装置を下方から
視た部分切欠き底面図であり、図9は、図7のA−A線
に沿った断面図であり、図10は、図7のB−B線に沿
った断面図であり、図11(a)は、第3実施の形態に
係る反力発生装置の操舵角度と操舵トルクとの関係を示
すグラフである。In some cases, however, it is necessary to substantially completely eliminate such a difference between the right and left reaction force characteristics. In the second embodiment, as shown in FIG.
7 are formed asymmetrically. Accordingly, even when the pressing force of the swing arm 40 acts on the eccentric disk 37 from only one side, the reaction force characteristic of the eccentric disk 37 is left-right symmetric whether clockwise or counterclockwise. (Third Embodiment: Claim 1) Next, FIGS.
A vehicle steering device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a reaction force generating device of a vehicle steering device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 shows the reaction force generating device of the steering device shown in FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 7, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 7, and FIG. FIG. 11A is a graph illustrating a relationship between a steering angle and a steering torque of the reaction force generator according to the third embodiment.
【0040】本第3実施の形態では、偏芯ディスク37
および揺動アーム40による機械的な反力発生機構に加
えて、反力モータ(DCモータ)52による電気的な反
力発生機構が設けてある。In the third embodiment, the eccentric disk 37
In addition to a mechanical reaction force generating mechanism by the swing arm 40, an electric reaction force generating mechanism by a reaction motor (DC motor) 52 is provided.
【0041】図7に示すように、シャフト30に、ウォ
ームホイール50が設けてあり、このウォームホイール
50に、ウォーム51が噛合してある。図9に示すよう
に、このウォーム51に、クラッチ53を介して、反力
モータ(DCモータ)52が連結してある。As shown in FIG. 7, a worm wheel 50 is provided on the shaft 30, and a worm 51 is engaged with the worm wheel 50. As shown in FIG. 9, a reaction force motor (DC motor) 52 is connected to the worm 51 via a clutch 53.
【0042】また、舵取コントローラ10は、速度セン
サー21から入力された速度情報、およびトルク検出セ
ンサー(図示略)から入力された路面反力やタイロッド
18の軸力に基づいて、必要な反力を演算した後、この
反力モータ52に、反力の指示信号を送るようになって
いる。さらに、舵取コントローラ10は、反力モータ5
2または舵取コントローラ10が故障等した場合に、反
力モータ52を切り離すための指示信号をクラッチ53
に送るようになっている。Further, the steering controller 10 determines a required reaction force based on the speed information input from the speed sensor 21 and the road surface reaction force and the axial force of the tie rod 18 input from a torque detection sensor (not shown). Is calculated, a reaction force instruction signal is transmitted to the reaction force motor 52. Further, the steering controller 10 includes the reaction force motor 5
2 or when the steering controller 10 breaks down, an instruction signal for disconnecting the reaction motor 52 is transmitted to the clutch 53.
To be sent to
【0043】この反力モータ52による反力は、上記の
ように、速度情報および路面反力やタイロッド24の軸
力を考慮したものであり、車輪25に実際に加わる路面
反力を模擬的に反映したものである。The reaction force of the reaction motor 52 takes into account the speed information, the road surface reaction force and the axial force of the tie rod 24 as described above, and simulates the road surface reaction force actually applied to the wheels 25. It is a reflection.
【0044】なお、ウォーム51の軸受56,57は、
スペーサ58を介してアジャストボルト59により軸方
向に付勢してあり、ロックナット59’を弛めてこのア
ジャストボルト59を調整することにより、軸受56,
57のガタを防止している。The bearings 56 and 57 of the worm 51 are
It is urged in the axial direction by an adjust bolt 59 via a spacer 58, and by adjusting the adjust bolt 59 by loosening the lock nut 59 ', the bearing 56,
57 play is prevented.
【0045】本第3実施の形態では、図11(a)に示
すように、偏芯ディスク37および揺動アーム40の機
械的な反力発生機構により発生した反力と、反力モータ
52の電気的な反力発生機構により発生した反力との和
により、所定の理想的な操舵トルクを得ている。このよ
うに、通常操舵時には、機械的な反力の不足分を電気的
な反力により補って理想的な操舵トルクを得ている。In the third embodiment, as shown in FIG. 11A, the reaction force generated by the mechanical reaction force generating mechanism of the eccentric disk 37 and the swing arm 40 and the reaction force of the reaction motor 52 A predetermined ideal steering torque is obtained by the sum of the reaction force generated by the electric reaction force generating mechanism and the reaction force. As described above, at the time of normal steering, the shortage of the mechanical reaction force is supplemented by the electric reaction force to obtain an ideal steering torque.
【0046】したがって、反力モータ52または操舵コ
ントローラ10が故障等して、反力モータ52のクラッ
チ53を切った場合、偏芯ディスク37および揺動アー
ム40の機械的な反力発生機構がその反力によりステア
リングホイール11を中立位置に復帰させてフェールセ
ーフ機能を果たす。Therefore, when the reaction motor 52 or the steering controller 10 breaks down and the clutch 53 of the reaction motor 52 is disengaged, the mechanical reaction force generating mechanism of the eccentric disk 37 and the swing arm 40 is disengaged. The steering wheel 11 is returned to the neutral position by the reaction force to fulfill the fail-safe function.
【0047】また、この機械的な反力発生機構がフェー
ルセーフ機能を果たす際、機械的な反力発生機構による
反力は、図11(a)に示すように、小操舵角域では、
急激に立ち上がる特性にして、ステアリングホイール1
1を即座に中立位置に復帰できるようにしているため、
リニアな特性の場合に比べて、操舵角の小さい高速走行
中における安全性を著しく高くすることができる。When the mechanical reaction force generating mechanism fulfills the fail-safe function, the reaction force generated by the mechanical reaction force generating mechanism, as shown in FIG.
The steering wheel 1
1 so that it can return to neutral immediately.
As compared with the case of linear characteristics, the safety during high-speed running with a small steering angle can be significantly increased.
【0048】また、本第3実施の形態の変形例として、
図11(b)に示すように、偏芯ディスク37および揺
動アーム40の機械的な反力発生機構により、所定の理
想的な操舵トルクよりも大きい反力を発生し、反力モー
タ52の電気的な反力発生機構により、この機械的な反
力発生機構の大きい反力を減じる反力を発生し、これに
より、ステアリングホイール11に、所定の理想的な操
舵トルクを付与してもよい。As a modification of the third embodiment,
As shown in FIG. 11B, a reaction force greater than a predetermined ideal steering torque is generated by the mechanical reaction force generation mechanism of the eccentric disk 37 and the swing arm 40, and the reaction motor 52 The electric reaction force generating mechanism may generate a reaction force for reducing the large reaction force of the mechanical reaction force generation mechanism, and thereby apply a predetermined ideal steering torque to the steering wheel 11. .
【0049】この場合には、この反力モータ52による
反力が急に無くなったとしても、この反力は、機械的な
反力発生機構の大きい反力を所定の理想的な操舵トルク
に減じるためのものであるため、クラッチ53を切った
場合、運転者は、機械的な反力発生機構の大きい反力に
より、ステアリングホイール11の操舵を急に重く感じ
ることになり、これにより、反力モータ52等の故障時
等に、ステアリングホイール11の操舵を急に軽く感じ
るといった運転者の不快感を無くすことができ、特に、
高速走行において有益である。In this case, even if the reaction force by the reaction motor 52 suddenly disappears, the reaction force reduces the large reaction force of the mechanical reaction force generating mechanism to a predetermined ideal steering torque. When the clutch 53 is disengaged, the driver suddenly feels heavier in steering of the steering wheel 11 due to the large reaction force of the mechanical reaction force generating mechanism. When the motor 52 or the like breaks down, it is possible to eliminate the discomfort of the driver such as suddenly feeling the steering of the steering wheel 11 lightly.
It is useful in high-speed driving.
【0050】なお、上記第2実施の形態では、偏芯ディ
スク37の反力特性の左右非対称を解消するため、偏芯
ディスク37の輪郭を左右非対称にする対策を取ってい
るが、本第3実施の形態では、反力モータ52の反力特
性を非対称とすることにより、偏芯ディスク37と反力
モータ52との和の反力特性を左右対称とすることがで
きる。 (第4実施の形態:請求項1)次に、図12ないし図1
4を参照して、本発明の第4実施の形態に係る車両用舵
取装置を説明する。図12は、本発明の第4実施の形態
に係る車両用舵取装置の反力発生装置の縦断面図であ
り、図13は、図12のA−A線に沿った断面図であ
り、図14は、図12のB−B線に沿った断面図であ
る。In the second embodiment, a measure is taken to make the contour of the eccentric disk 37 bilaterally asymmetric in order to eliminate the left-right asymmetry of the reaction force characteristic of the eccentric disk 37. In the embodiment, by making the reaction force characteristics of the reaction force motor 52 asymmetric, the reaction force characteristics of the sum of the eccentric disk 37 and the reaction force motor 52 can be made bilaterally symmetric. (Fourth Embodiment: Claim 1) Next, FIGS.
With reference to FIG. 4, a vehicle steering device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a reaction force generating device of a vehicle steering system according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 14 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【0051】上記第1ないし第3実施の形態では、ステ
アリングホイール11のシャフト30に、複数のギヤ3
5,36を介して、偏芯ディスク37が設けてあった
が、本第4実施の形態では、ステアリングホイール11
のシャフト30に、直接偏芯ディスク37が設けてあ
る。複数のギヤ35,36を廃止することにより、製造
コストを低減することができる。In the first to third embodiments, the plurality of gears 3 are mounted on the shaft 30 of the steering wheel 11.
The eccentric disk 37 is provided through the intermediary of the steering wheel 11 and the steering wheel 11 in the fourth embodiment.
A shaft 30 is provided with an eccentric disk 37 directly. By eliminating the plurality of gears 35 and 36, manufacturing costs can be reduced.
【0052】なお、この場合、ステアリングホイール1
1の回転角度は、±180°以下となるが、操舵側と転
舵側とを分離した舵取装置であるため、車輪19の転舵
角度は、舵取コントローラ10により、車速などを考慮
して、自由に設定できる。In this case, the steering wheel 1
Although the rotation angle of 1 is ± 180 ° or less, the steering angle of the wheel 19 is determined by the steering controller 10 in consideration of the vehicle speed and the like because the steering device is a steering device in which the steering side and the steering side are separated. And can be set freely.
【0053】また、その他の作用・効果は、上記第1な
いし第3実施の形態と同様である。 (第5実施の形態:請求項2)次に、図15を参照し
て、本発明の第5実施の形態に係る車両用舵取装置を説
明する。図15(a)は、偏芯ディスクとローラの拡大
図であって、偏芯ディスクのノッチ部の半径(R1)を
ローラの半径(R2)に等しいかローラの半径(R2)
より小さく(R1≦R2)設定した場合を示し、図15
(b)は、本発明の第5実施の形態に係り、偏芯ディス
クのノッチ部の半径(R1)をローラの半径(R2)よ
り大きく(R1>R2)設定した場合を示す。Other functions and effects are the same as those of the first to third embodiments. (Fifth Embodiment: Claim 2) Next, a vehicle steering system according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 15A is an enlarged view of the eccentric disk and the roller, wherein the radius (R1) of the notch portion of the eccentric disk is equal to the radius (R2) of the roller or the radius (R2) of the roller.
FIG. 15 shows a case where the value is set smaller (R1 ≦ R2).
(B) shows a case where the radius (R1) of the notch portion of the eccentric disk is set to be larger than the radius (R2) of the roller (R1> R2) according to the fifth embodiment of the present invention.
【0054】上述した第1ないし第4実施の形態におい
ては、図4、図6、図10および図14に示したよう
に、揺動アーム40のローラ41を、圧縮バネ44によ
り偏芯ディスク37に付勢しているため、ステアリング
ホイール11を左右に回転すると、偏芯ディスク37に
は、その偏芯量の最も少ない元の位置(ノッチ部37
a、図示位置)に戻そうとする反力が発生し、この反力
により、ステアリングホイール11を中立位置に確実に
復帰することができるようになっている。In the first to fourth embodiments described above, as shown in FIGS. 4, 6, 10 and 14, the roller 41 of the swing arm 40 is moved by the compression spring 44 to the eccentric disk 37. When the steering wheel 11 is rotated left and right, the eccentric disk 37 is placed at the original position (notch portion 37) having the least amount of eccentricity.
a, the illustrated position), the steering wheel 11 can be reliably returned to the neutral position by the reaction force.
【0055】別言すれば、偏芯ディスク37のノッチ部
37aは、ステアリングホイール11を左右に回転した
際、圧縮バネ44により付勢されたローラ41が復帰す
る、ステアリングホイールの中立位置を規定する役割を
果たしている。In other words, the notch 37a of the eccentric disc 37 defines the neutral position of the steering wheel where the roller 41 biased by the compression spring 44 returns when the steering wheel 11 is rotated left and right. Plays a role.
【0056】このノッチ部37aの半径(R1)と、ロ
ーラ41の半径(R2)との関係について、図15
(a)に示すように、ノッチ部37aの半径(R1)を
ローラ41の半径(R2)より小さく(R1<R2)設
定した場合には、ローラ41がノッチ部37aに、2個
の接触点で接触している。FIG. 15 shows the relationship between the radius (R1) of the notch 37a and the radius (R2) of the roller 41.
As shown in (a), when the radius (R1) of the notch portion 37a is set to be smaller than the radius (R2) of the roller 41 (R1 <R2), the roller 41 contacts the notch portion 37a with two contact points. In contact.
【0057】したがって、ステアリングホイール11を
左右に回転した状態からローラ41がノッチ部37aに
復帰する際、ローラ41は、ノッチ部37a以外の箇所
では、1個の接触点で接触しているが、ノッチ部37a
の箇所に進入した途端、2個の接触点で接触することに
なり、その際、打刻音(コツコツ音)が発生する。この
打刻音は、ステアリングホイールを介して運転者にも伝
わるため、運転者にも不快感を与えるといった虞れがあ
る。Therefore, when the roller 41 returns to the notch portion 37a from the state in which the steering wheel 11 is rotated left and right, the roller 41 is in contact with one contact point except for the notch portion 37a. Notch part 37a
Immediately after entering the location, the two contact points come into contact with each other, and at that time, an imprinting sound (click noise) is generated. Since this stamping sound is transmitted to the driver via the steering wheel, the driver may feel uncomfortable.
【0058】このようなことから、本第5実施の形態で
は、図15(b)に示すように、ノッチ部37aの半径
(R1)をローラ41の半径(R2)より大きく(R1
>R2)設定し、ローラ41がノッチ部37aに、1個
の接触点で接触するようにしている。For this reason, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 15B, the radius (R1) of the notch 37a is larger than the radius (R2) of the roller 41 (R1).
> R2) so that the roller 41 comes into contact with the notch 37a at one contact point.
【0059】したがって、ステアリングホイール11を
左右に回転した状態からローラ41がノッチ部37aに
復帰する際、ローラ41は、ノッチ部37a以外の箇所
で、1個の接触点で接触しており、ノッチ部37aの箇
所に進入したとしても、1個の接触点で接触することに
なるため、上記のように、打刻音が発生するといったこ
ともなく、打刻音により運転者に不快感を与えるといっ
たこともない。 (第6実施の形態:請求項3)次に、図16を参照し
て、本発明の第6実施の形態(請求項3)に係る車両用
舵取装置を説明する。図16は、本発明の第6実施の形
態に係る車両用舵取装置の断面図であって、第3実施の
形態の図10に対応した図である。Therefore, when the roller 41 returns to the notch portion 37a from the state in which the steering wheel 11 is rotated left and right, the roller 41 is in contact with one point other than the notch portion 37a at one contact point. Even if the vehicle enters the location of the portion 37a, it makes contact at one contact point, so that the driving sound does not generate the driving sound as described above, and the driving sound gives the driver discomfort. There is no such thing. (Sixth Embodiment: Claim 3) Next, a vehicle steering apparatus according to a sixth embodiment (claim 3) of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a sectional view of a vehicle steering system according to a sixth embodiment of the present invention, and is a diagram corresponding to FIG. 10 of the third embodiment.
【0060】本第6実施の形態では、偏芯ディスク37
の外周面に、緩衝部材37bが設けてあると共に、ロー
ラ41の外周面に、緩衝部材41bが設けてある。これ
により、偏芯ディスク37とローラ41との金属同士の
接触を回避して、両者間の打刻音(コツコツ音)を防止
し、運転者に不快感を与えるといったことを防止してい
る。なお、ローラ41が偏芯ディスク37のノッチ部3
7aに復帰する際に、特に、打刻音が発生し易いといっ
た虞れがあったが、本第6実施の形態では、緩衝部材3
7b,41bにより、このローラ41がノッチ部37a
に復帰する際の打刻音も効果的に防止することができ
る。In the sixth embodiment, the eccentric disk 37
A cushioning member 37b is provided on the outer peripheral surface of the roller 41, and a cushioning member 41b is provided on the outer peripheral surface of the roller 41. This avoids contact between the metal of the eccentric disk 37 and the roller 41, thereby preventing the squealing noise (snap noise) between the two and preventing the driver from feeling uncomfortable. Note that the roller 41 is notch 3 of the eccentric disk 37.
When returning to the state 7a, there is a possibility that a stamping sound is particularly likely to be generated. However, in the sixth embodiment, the cushioning member 3 is used.
7b, 41b, the roller 41 is notched 37a.
The stamping sound at the time of returning to the normal state can also be effectively prevented.
【0061】これらの緩衝部材37b,41bは、例え
ば、ゴムや樹脂等の弾性体から形成してあるが、これら
に限定されず、その他の材質であってもよい。また、偏
芯ディスク37およびローラ41と、緩衝部材37b,
41bとは、圧入、係合、インジェクション等によって
接合等してある。The cushioning members 37b and 41b are formed of an elastic material such as rubber or resin, for example, but are not limited thereto, and may be other materials. In addition, the eccentric disk 37 and the roller 41, the cushioning member 37b,
41b is joined by press fitting, engagement, injection, or the like.
【0062】また、緩衝部材37b,41bは、本第6
実施の形態では、偏芯ディスク37とローラ41との両
者に装着してあるが、偏芯ディスク37とローラ41と
のいずれか一方に装着してあってもよい。The buffer members 37b and 41b are provided in the sixth embodiment.
In the embodiment, it is mounted on both the eccentric disk 37 and the roller 41, but may be mounted on one of the eccentric disk 37 and the roller 41.
【0063】さらに、上記第5実施の形態のように、ノ
ッチ部37aの半径(R1)をローラ41の半径(R
2)より大きく(R1>R2)設定してあってもよい。Further, as in the fifth embodiment, the radius (R1) of the notch portion 37a is changed to the radius (R1) of the roller 41.
2) It may be set larger (R1> R2).
【0064】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、種々変形可能である。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified.
【0065】[0065]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
によれば、偏芯ディスクに、揺動アームの先端部を付勢
手段により押圧しているため、偏芯ディスクと揺動アー
ムの関係をカム用語でいう「揺動従節」に構成すること
ができる。そのため、偏芯ディスクに反力が周方向に発
生した場合、曲げ荷重が揺動アームに作用したとして
も、従来の「直動従節」のピストンの場合のように、摩
擦力が殆ど発生せず、揺動アームの作動が阻害されると
いったことがない。As described above, according to the first aspect of the present invention,
According to the above, since the tip of the swing arm is pressed against the eccentric disk by the biasing means, the relationship between the eccentric disk and the swing arm is configured as a "swing follower" in cam terms. Can be. Therefore, when a reaction force is generated in the eccentric disk in the circumferential direction, even if a bending load acts on the swing arm, almost no friction force is generated as in the case of the conventional piston of the "linear follower". Therefore, the operation of the swing arm is not hindered.
【0066】さらに、ステアリングホイールの切り返し
時には、偏芯ディスクが反転し、揺動アームの揺動方向
も反転するが、この際、揺動アームに「ガタ」があった
としても、この「ガタ」が偏芯ディスクの反力発生に影
響を与えることがなく、従来のように、隙間を厳しく管
理する必要がない。Further, when the steering wheel is turned back, the eccentric disk is reversed, and the swinging direction of the swing arm is also inverted. Does not affect the reaction force generation of the eccentric disk, and it is not necessary to strictly manage the gap as in the related art.
【0067】また、本発明の請求項2によれば、ノッチ
部の半径(R1)をローラの半径(R2)より大きく
(R1>R2)設定し、ローラがノッチ部に、1個の接
触点で接触するようにしている。したがって、ステアリ
ングホイールを左右に回転した状態からローラがノッチ
部に復帰する際、ローラは、ノッチ部以外の箇所で、1
個の接触点で接触しており、ノッチ部の箇所に進入した
としても、1個の接触点で接触するため、打刻音が発生
するといったこともなく、打刻音により運転者に不快感
を与えるといったこともない。According to the second aspect of the present invention, the radius (R1) of the notch portion is set to be larger than the radius (R2) of the roller (R1> R2), and the roller has one contact point at the notch portion. To make contact. Therefore, when the roller returns to the notch portion from the state in which the steering wheel is rotated left and right, the roller is moved to a position other than the notch portion by one.
The driver touches at one contact point, and even if it enters the notch part, it makes contact at one contact point, so no stamping noise is generated, and the driver feels discomfort due to the stamping sound. There is no such thing as giving.
【0068】さらに、本発明の請求項3によれば、偏芯
ディスクの外周面と、ローラの外周面との両方に、また
は、いずれか一方に、緩衝部材が設けてあるため、偏芯
ディスクとローラとの金属同士の接触を回避して、両者
間の打刻音を防止し、運転者に不快感を与えるといった
ことを防止している。なお、ローラが偏芯ディスクのノ
ッチ部に復帰する際に、特に、打刻音が発生し易いとい
った虞れがあったが、本請求項3では、緩衝部材によ
り、このローラがノッチ部に復帰する際の打刻音も効果
的に防止することができる。Further, according to the third aspect of the present invention, since the buffer member is provided on both the outer peripheral surface of the eccentric disk and the outer peripheral surface of the roller, or one of the outer peripheral surfaces, the eccentric disk The contact between the metal and the roller is avoided to prevent the sound of stamping between the two, thereby preventing the driver from feeling uncomfortable. When the roller returns to the notch portion of the eccentric disk, there is a possibility that the stamping sound is particularly likely to occur. However, according to the third aspect, the roller returns to the notch portion by the buffer member. The stamping sound at the time of performing can also be effectively prevented.
【図1】本発明の第1実施の形態に係る車両用舵取装置
のブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a vehicle steering device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示した舵取装置の反力発生装置の縦断面
図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a reaction force generator of the steering device shown in FIG. 1;
【図3】図1に示した舵取装置の反力発生装置を下方か
ら視た部分切欠き底面図。FIG. 3 is a partially cutaway bottom view of the reaction force generator of the steering device shown in FIG. 1 as viewed from below.
【図4】図2のA−A線に沿った断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 2;
【図5】(a)は、第1実施の形態に係る反力発生装置
の操舵角度と反力トルクとの関係を示すグラフであり、
(b)は、第2実施の形態に係る反力発生装置の操舵角
度と反力トルクとの関係を示すグラフ。FIG. 5A is a graph showing a relationship between a steering angle and a reaction torque of the reaction force generator according to the first embodiment;
(B) is a graph showing the relationship between the steering angle and the reaction torque of the reaction force generator according to the second embodiment.
【図6】第2実施の形態に係る車両用舵取装置の反力発
生装置の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a reaction force generator of a vehicle steering system according to a second embodiment.
【図7】本発明の第3実施の形態に係る車両用舵取装置
の反力発生装置の縦断面図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a reaction force generator of a vehicle steering system according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図7に示した舵取装置の反力発生装置を下方か
ら視た部分切欠き底面図。8 is a partially cutaway bottom view of the reaction force generator of the steering device shown in FIG. 7 as viewed from below.
【図9】図7のA−A線に沿った断面図。FIG. 9 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 7;
【図10】図7のB−B線に沿った断面図。FIG. 10 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 7;
【図11】(a)は、第3実施の形態に係る反力発生装
置の操舵角度と操舵トルクとの関係を示すグラフであ
り、(b)は、第3実施の形態の変形例に係る反力発生
装置の操舵角度と操舵トルクとの関係を示すグラフ。FIG. 11A is a graph showing a relationship between a steering angle and a steering torque of a reaction force generator according to a third embodiment, and FIG. 11B is a graph showing a modification of the third embodiment. 4 is a graph showing a relationship between a steering angle and a steering torque of the reaction force generator.
【図12】本発明の第4実施の形態に係る車両用舵取装
置の反力発生装置の縦断面図。FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a reaction force generator of a vehicle steering system according to a fourth embodiment of the present invention.
【図13】図12のA−A線に沿った断面図。FIG. 13 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 12;
【図14】図12のB−B線に沿った断面図。FIG. 14 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 12;
【図15】(a)は、偏芯ディスクとローラの拡大図で
あって、偏芯ディスクのノッチ部の半径(R1)をロー
ラの半径(R2)より小さく(R1<R2)設定した場
合を示し、(b)は、本発明の第5実施の形態に係り、
偏芯ディスクとローラの拡大図であって、偏芯ディスク
のノッチ部の半径(R1)をローラの半径(R2)より
大きく(R1>R2)設定した場合を示す。FIG. 15A is an enlarged view of an eccentric disk and a roller, in which a radius (R1) of a notch portion of the eccentric disk is set smaller than a radius (R2) of the roller (R1 <R2). (B) shows a fifth embodiment of the present invention,
It is an enlarged view of an eccentric disk and a roller, and shows the case where the radius (R1) of the notch part of an eccentric disk is set larger (R1> R2) than the radius (R2) of a roller.
【図16】本発明の第6実施の形態に係る車両用舵取装
置の断面図であって、第3実施の形態の図10に対応し
た図。FIG. 16 is a sectional view of a vehicle steering apparatus according to a sixth embodiment of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 10 of the third embodiment.
【図17】従来に係る舵取装置の反力発生装置の模式
図。FIG. 17 is a schematic view of a conventional reaction force generator of a steering device.
10 舵取コントローラ 11 ステアリングホイール 12 角度センサー 13 反力発生装置 14 電動モータ 15 減速機 16 操舵軸 17 変換機構 18 タイロッド 19 車輪 20 位置検出センサー 21 速度センサー 30 シャフト 31 コラム 32 軸受 33 軸受 34 ギヤボックス 35 小ギヤ 36 大ギヤ 37 偏芯ディスク(カム) 37a ノッチ部 37b 緩衝部材 38 回転角ストッパー用突起 40 揺動アーム 41 ローラ 41b 緩衝部材 42 調整ボルト 43 スペーサ 44 圧縮バネ 45 ローラ G 揺動中心 50 ウォームホイール 51 ウォーム 52 反力モータ 53 クラッチ 56 軸受 57 軸受 58 スペーサ 59 アジャストボルト Reference Signs List 10 steering controller 11 steering wheel 12 angle sensor 13 reaction force generator 14 electric motor 15 reduction gear 16 steering shaft 17 conversion mechanism 18 tie rod 19 wheel 20 position detection sensor 21 speed sensor 30 shaft 31 column 32 bearing 33 bearing 34 gear box 35 Small gear 36 Large gear 37 Eccentric disk (cam) 37a Notch portion 37b Buffer member 38 Rotation angle stopper projection 40 Swing arm 41 Roller 41b Buffer member 42 Adjustment bolt 43 Spacer 44 Compression spring 45 Roller G Swing center 50 Worm wheel 51 Worm 52 Reaction Force Motor 53 Clutch 56 Bearing 57 Bearing 58 Spacer 59 Adjust Bolt
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 栄 群馬県前橋市総社町一丁目8番1号 日本 精工株式会社内 (72)発明者 野村 哲生 群馬県前橋市総社町一丁目8番1号 日本 精工株式会社内 (72)発明者 恵田 広 群馬県前橋市鳥羽町78番地 日本精工株式 会社内 Fターム(参考) 3D032 CC02 CC08 CC34 CC35 CC48 DA03 DA04 DA09 DA23 DB02 EA01 EB08 EB11 EB12 EC22 EC29 GG01 3D033 CA02 CA13 CA17 CA18 CA31 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Sakae Matsumoto 1-8-1, Sojacho, Maebashi, Gunma Prefecture Inside Japan Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuo Nomura 1-8-1, Sojacho, Maebashi, Gunma Prefecture Japan Seiko Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Eda 78 Toba-cho, Maebashi-shi, Gunma F-term in NSK Ltd. CA13 CA17 CA18 CA31
Claims (3)
角を検出し、この検出信号をコントローラに入力し、車
速をも考慮しながら、車輪の転舵方向や転舵角を決定
し、これに基づいて電動モータにより車輪を転舵するよ
うにした車両用舵取装置において、 ステアリングホイールのシャフトの回転に対応して回転
する偏芯ディスクと、 この偏芯ディスクに当接する先端部を有し、揺動自在に
設けられた揺動アームと、 偏芯ディスクに揺動アームの先端部を押圧するように、
揺動アームを付勢するための付勢手段と、を具備するこ
とを特徴とする車両用舵取装置。1. A steering direction and a steering angle of a steering wheel are detected, a detection signal is input to a controller, and a steering direction and a steering angle of a wheel are determined in consideration of a vehicle speed. A steering apparatus for a vehicle in which a wheel is steered by an electric motor, comprising: an eccentric disk that rotates in response to rotation of a shaft of a steering wheel; and a tip that abuts the eccentric disk. The swing arm provided freely, and the tip of the swing arm is pressed against the eccentric disk,
And a biasing means for biasing the swing arm.
い箇所にノッチ部を有し、前記揺動アームは、その先端
部に回転自在のローラを有し、 このノッチ部の半径(R1)をローラの半径(R2)よ
り大きく(R1>R2)設定していることを特徴とする
請求項1に記載の車両用舵取装置。2. The eccentric disk has a notch at a position where the amount of eccentricity is least, and the swing arm has a rotatable roller at a tip end thereof. 2) is set to be larger than the radius (R2) of the roller (R1> R2).
在のローラを有し、 前記偏芯ディスクの外周面と、このローラの外周面との
両方に、または、いずれか一方に、緩衝部材を設けてい
ることを特徴とする請求項1に記載の車両用舵取装置。3. The swing arm has a rotatable roller at a tip end thereof, and a buffer is provided on both or one of an outer peripheral surface of the eccentric disk and an outer peripheral surface of the roller. The vehicle steering device according to claim 1, further comprising a member.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31863399A JP2001114118A (en) | 1999-08-10 | 1999-11-09 | Vehicle steering system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-226697 | 1999-08-10 | ||
| JP22669799 | 1999-08-10 | ||
| JP31863399A JP2001114118A (en) | 1999-08-10 | 1999-11-09 | Vehicle steering system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001114118A true JP2001114118A (en) | 2001-04-24 |
Family
ID=26527309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31863399A Withdrawn JP2001114118A (en) | 1999-08-10 | 1999-11-09 | Vehicle steering system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001114118A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003063434A (en) * | 2001-08-29 | 2003-03-05 | Koyo Seiko Co Ltd | Vehicular steering gear |
| WO2005005231A1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-01-20 | Nsk Ltd. | Steering device |
| US6849025B2 (en) | 2001-04-09 | 2005-02-01 | Nsk Ltd. | Frictional roller transmission |
| JP2006008032A (en) * | 2004-06-29 | 2006-01-12 | Toyota Motor Corp | Vehicle steering device |
| JP2013128152A (en) * | 2013-03-26 | 2013-06-27 | Nippon Chemicon Corp | Solid electrolytic capacitor manufacturing method |
-
1999
- 1999-11-09 JP JP31863399A patent/JP2001114118A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
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| US6849025B2 (en) | 2001-04-09 | 2005-02-01 | Nsk Ltd. | Frictional roller transmission |
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| WO2005005231A1 (en) * | 2003-07-09 | 2005-01-20 | Nsk Ltd. | Steering device |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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