JP2009113667A - Vehicle steering device - Google Patents
Vehicle steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009113667A JP2009113667A JP2007289685A JP2007289685A JP2009113667A JP 2009113667 A JP2009113667 A JP 2009113667A JP 2007289685 A JP2007289685 A JP 2007289685A JP 2007289685 A JP2007289685 A JP 2007289685A JP 2009113667 A JP2009113667 A JP 2009113667A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- steering
- rotation
- vehicle
- rotation amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
【課題】 車両の操舵装置において、アシスト停止状態にて増大する操舵ハンドルの回転量を予め設定した許容回転量未満で規制すること。
【解決手段】 車両の操舵装置に設けた変速機構CMは、遊星歯車機構90とアウトプットギア12aを備えていて、アッパーシャフト11(第1軸)の回転が同速にてまたは減速されてロアーシャフト12(第2軸)に伝達される。回転規制機構100は、アッパーシャフト11(第1軸)の回転が減速されてロアーシャフト12(第2軸)に伝達されるときに操舵ハンドルSHの回転量が増大することに対して、操舵ハンドルSH側に設けられた配線ユニットが断線しないように、アッパーシャフト11に一体的に固着された規制部材103とソレノイドピン102が当接する状態とする。これにより、アッパーシャフト11(操舵ハンドルSH)の回転量を確実に規制することが可能となる。
【選択図】 図4PROBLEM TO BE SOLVED: To regulate a rotation amount of a steering handle, which is increased in an assist stop state, in a vehicle steering device below a preset allowable rotation amount.
A speed change mechanism CM provided in a vehicle steering system includes a planetary gear mechanism 90 and an output gear 12a, and the rotation of an upper shaft 11 (first shaft) is reduced at the same speed or decelerated. It is transmitted to the shaft 12 (second axis). The rotation restricting mechanism 100 is configured such that when the rotation of the upper shaft 11 (first axis) is decelerated and transmitted to the lower shaft 12 (second axis), the rotation amount of the steering handle SH increases. The restriction member 103 integrally fixed to the upper shaft 11 and the solenoid pin 102 are brought into contact with each other so that the wiring unit provided on the SH side is not disconnected. This makes it possible to reliably regulate the amount of rotation of the upper shaft 11 (steering handle SH).
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、運転者によって操作される操舵手段と、同操舵手段と転舵輪とを連結して前記操舵手段を介して入力される操舵力を前記転舵輪に伝達する伝達軸と、同伝達軸に接続されて前記操舵手段の操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段とを備えた車両の操舵装置に関する。 The present invention relates to a steering means operated by a driver, a transmission shaft for connecting the steering means and a steered wheel and transmitting a steering force input via the steering means to the steered wheel, and the transmission shaft The present invention relates to a vehicle steering apparatus including an auxiliary force applying unit that is connected to the vehicle and applies a predetermined auxiliary force to the operation of the steering unit.
従来から、運転者による操舵手段(例えば、操舵ハンドル)の操作に必要な操舵力を低減する補助力付与手段(例えば、電動モータなど)を備えた車両の操舵装置において、補助力付与手段の作動が停止する状態での操舵性の悪化を抑制する提案がなされている。例えば、下記特許文献1には、複数の操舵状態を推定するための検出手段のうちの正常に作動している検出手段から検出情報を取り込み、読み込んだ検出情報を監視しながら電動モータによるアシストトルクの付与を低下させる電動パワーステアリング制御装置が示されている。この従来の電動パワーステアリング制御装置によれば、電動モータが停止することによる急激なアシストトルクの低下を防止することができるため、良好な操舵フィーリングを確保するようになっている。
ところで、上記特許文献1に示された従来の電動パワーステアリング制御装置であっても、電動モータの作動が完全に停止した後には、アシストトルク(補助力)が付与されることがない。このため、運転者が操舵手段(操舵ハンドル)を回動操作するためには大きな操舵力(例えば、操舵トルク)が必要となり、運転者に対して肉体的な負担を強いることになる。したがって、何らかの異常が発生しアシストトルク(補助力)が付与されない状況でも、運転者が容易に操舵手段(操舵ハンドル)を回動操作できることが望まれている。 By the way, even in the conventional electric power steering control device disclosed in Patent Document 1, the assist torque (assisting force) is not applied after the operation of the electric motor is completely stopped. For this reason, in order for the driver to rotate the steering means (steering handle), a large steering force (for example, steering torque) is required, which imposes a physical burden on the driver. Therefore, it is desired that the driver can easily rotate the steering means (steering handle) even in a situation where some abnormality occurs and the assist torque (assist force) is not applied.
上記した問題に対して、アシストトルクが付与される状況(補助力付与手段が補助力を付与する通常状態)においては、操舵手段からの操作力によって回転可能な第1軸の回転を同速にて、第1軸から伝達される操舵力によって回転可能な第2軸に伝達し、アシストトルクが付与されない状況(補助力付与手段が補助力を付与しない補助力付与停止状態)においては、第1軸の回転を減速して第2軸に伝達する変速機構を設けることによって、アシストトルクが付与されない状況でも、運転者が操舵手段を介して入力する操舵力のみで容易に操舵手段を回動操作することが可能である。 In the situation where the assist torque is applied to the above-described problem (the normal state where the auxiliary force applying means applies the auxiliary force), the rotation of the first shaft that can be rotated by the operating force from the steering means is made the same speed. Thus, in a situation where the assist torque is not applied by the steering force transmitted from the first shaft and the assist torque is not applied (the assist force application stop state in which the assist force applying means does not apply the assist force), the first By providing a speed change mechanism that decelerates the rotation of the shaft and transmits it to the second shaft, even when the assist torque is not applied, the steering means can be easily rotated by only the steering force input by the driver via the steering means. Is possible.
しかし、補助力付与手段が補助力を付与しない補助力付与停止状態において、前記変速機構が第1軸の回転を減速して第2軸に伝達する状況では、運転者が操舵手段を回動操作する回転量(例えば、回転数)が増加する。ところで、通常、車両の操舵装置には、操舵手段に設けられる各種機器(例えば、ホーンスイッチやエアバッグ装置など)と車体側に設けられた各種機器(例えば、ホーンやエアバッグ制御装置)とを常に電気的な接続状態に保つ配線ユニット、所謂、スパイラルケーブルが設けられている。このスパイラルケーブルは、運転者による操舵手段の回動操作に対して、配線を引き出したり巻き取ったりする機能を有しているため、補助力付与停止状態において操舵手段、言い換えれば、操舵手段に連結される第1軸の回転量(回転数)が増加する状況では、配線が断線するおそれがある。 However, in a situation where the assist mechanism does not apply assist force and the assist mechanism is in a stop state, the speed change mechanism decelerates the rotation of the first shaft and transmits it to the second shaft. The amount of rotation (for example, the number of rotations) to increase increases. By the way, usually, a vehicle steering device includes various devices (for example, a horn switch and an air bag device) provided in the steering means and various devices (for example, a horn and an air bag control device) provided on the vehicle body side. A wiring unit that keeps an electrical connection at all times, a so-called spiral cable is provided. Since this spiral cable has a function of pulling out and winding the wiring in response to the turning operation of the steering means by the driver, the spiral cable is connected to the steering means, in other words, to the steering means in the auxiliary force application stop state. In a situation where the amount of rotation (rotational speed) of the first shaft to be increased increases, the wiring may be disconnected.
本発明は、特に、補助力付与停止状態にて伝達軸の回転が減速される場合における操舵手段の回転数を適切に規制することにより上記した問題に対処すべくなされたものであり、運転者によって操作される操舵手段と、同操舵手段と転舵輪とを連結して前記操舵手段を介して入力される操舵力を前記転舵輪に伝達する伝達軸と、同伝達軸に接続されて前記操舵手段の操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段とを備えた車両の操舵装置において、前記伝達軸は、前記操舵手段側に配置され前記操舵手段からの操舵力によって回転可能な第1軸と、前記転舵輪側に配置され前記第1軸を軸方向にて移動可能に収容し前記第1軸の回転を同速にてまたは減速して伝達可能な変速機構を介して前記第1軸から伝達される操舵力によって回転可能な第2軸を備えていて、前記変速機構にて前記第1軸の回転が減速されて前記第2軸に伝達されるときに、前記第1軸の回転量を予め設定された許容回転量未満で規制する規制手段を設けたことに特徴がある。 In particular, the present invention has been made to cope with the above-described problem by appropriately regulating the number of rotations of the steering means when the rotation of the transmission shaft is decelerated in the auxiliary force application stop state. A steering means operated by the transmission means, a transmission shaft for connecting the steering means and the steered wheels to transmit the steering force input via the steering means to the steered wheels, and the steering connected to the transmission shaft. In the vehicle steering apparatus including the auxiliary force applying means for applying a predetermined auxiliary force to the operation of the means, the transmission shaft is disposed on the steering means side and is rotatable by the steering force from the steering means. The first shaft and the shift mechanism disposed on the steered wheel side so as to be movable in the axial direction and capable of transmitting the rotation of the first shaft at the same speed or by decelerating the transmission. Rotation by the steering force transmitted from the first shaft A second allowable shaft, and when the rotation of the first shaft is decelerated by the transmission mechanism and transmitted to the second shaft, the rotation amount of the first shaft is set to a preset allowable rotation. It is characterized by the provision of a regulation means that regulates less than the amount.
この場合において、前記規制手段を、前記第1軸の回転量を検出する回転量検出手段と、前記検出された回転量と、前記予め設定された前記第1軸の許容回転量とを比較して判定する回転量判定手段と、前記検出された回転量が前記許容回転量以上となるときに前記第1軸の回転を禁止する回転禁止手段(例えば、電気的に作動するソレノイドを用いた機構など)とで構成するとよく、また、前記第1軸の回転に伴って同第1軸の軸方向に変位する軸方向変位手段(例えば、ボールねじ機構など)と、前記予め設定された前記第1軸の許容回転量に対応して予め設定された前記軸方向変位手段の許容変位量以上となる前記軸方向変位手段の変位を禁止する変位禁止手段とで構成するとよい。また、前記規制手段は、例えば、前記予め設定された前記第1軸の許容回転量に対応する長さに設定されていて、一端部が車体側に固着され他端部が前記第1軸側に固着される柔軟性を有するフレキシブルケーブルであるとよい。 In this case, the restricting means compares the rotation amount detection means for detecting the rotation amount of the first shaft with the detected rotation amount and the preset allowable rotation amount of the first shaft. A rotation amount determination means for determining the rotation of the first shaft when the detected rotation amount is equal to or greater than the allowable rotation amount (for example, a mechanism using an electrically operated solenoid) And an axial displacement means (for example, a ball screw mechanism) that displaces in the axial direction of the first axis as the first axis rotates, and the preset first A displacement prohibiting means for prohibiting the displacement of the axial displacement means that is greater than or equal to a preset allowable displacement amount of the axial displacement means corresponding to an allowable rotation amount of one axis may be configured. Further, the restricting means is set to a length corresponding to the preset allowable rotation amount of the first shaft, for example, one end is fixed to the vehicle body side, and the other end is the first shaft side. It is good that it is a flexible cable having the flexibility fixed to the cable.
そして、これらの場合における前記第1軸の許容回転量は、前記操舵手段に設けられた機器と車体側に設けられた機器との電気的な接続状態を前記操舵手段の回転動作に対して維持する配線ユニットが前記接続状態を維持可能な前記操舵手段の回転量に基づいて設定されるものであるとよい。 In these cases, the allowable rotation amount of the first shaft maintains the electrical connection state between the device provided in the steering means and the device provided on the vehicle body side with respect to the rotation operation of the steering means. It is preferable that the wiring unit to be set is set based on the rotation amount of the steering means capable of maintaining the connection state.
さらに、この場合において、前記変速機構が、車体側に回転不能に固定されているリングギアと、前記第1軸に同軸的かつ一体的に設けられ前記第1軸の軸方向移動に伴って軸方向に移動可能なサンギアと、前記第2軸に同軸的かつ一体的に設けられているキャリアと、このキャリアに回転可能にかつ前記リングギアに対して噛合して組付けられ前記サンギアの軸方向移動に伴って前記サンギアと噛合・非噛合可能なプラネタリギアを有する遊星歯車機構と、前記第2軸に同軸的かつ一体的に設けられ前記サンギアの軸方向移動によって前記サンギアと噛合・非噛合可能なアウトプットギアを備えているとよい。 Further, in this case, the speed change mechanism includes a ring gear that is fixed to the vehicle body so as not to rotate, and a shaft that is coaxially and integrally provided on the first shaft along with the axial movement of the first shaft. A sun gear that is movable in a direction, a carrier that is coaxially and integrally provided on the second shaft, and an axial direction of the sun gear that is rotatably assembled to the carrier and meshed with the ring gear. A planetary gear mechanism having a planetary gear capable of meshing and non-meshing with the sun gear as it moves, and coaxially and integrally provided on the second shaft and capable of meshing and non-meshing with the sun gear by axial movement of the sun gear It is good to have a simple output gear.
これらの車両の操舵装置においては、操舵手段の操作に対して補助力付与手段が所定の補助力(アシストトルク)を付与する通常状態(通常時)において、変速機構にて第1軸の回転が同速にて第2軸に伝達される状態、より具体的には、サンギア(第1軸に同軸的かつ一体的に設けられている)がアウトプットギア(第2軸に同軸的かつ一体的に設けられている)と噛合している状態とすることができる。このため、運転者は、変速機構が第1軸の回転を同速にて第2軸に伝達し、補助力付与手段が伝達軸に補助力を付与する状態で、転舵輪を転舵させることができる。 In these vehicle steering devices, the rotation of the first shaft is caused by the speed change mechanism in a normal state (normal time) in which the auxiliary force applying means applies a predetermined auxiliary force (assist torque) to the operation of the steering means. A state where the gear is transmitted to the second shaft at the same speed, more specifically, a sun gear (coaxially and integrally provided on the first shaft) is output gear (coaxially and integrally on the second shaft). Provided). For this reason, the driver turns the steered wheels in a state in which the speed change mechanism transmits the rotation of the first shaft to the second shaft at the same speed, and the auxiliary force applying means applies the auxiliary force to the transmission shaft. Can do.
一方、操舵手段の操作に対して補助力付与手段が所定の補助力を付与しない補助力付与停止状態(アシスト停止時)において、変速機構にて第1軸の回転が減速されて第2軸に伝達される状況、より具体的には、サンギアがプラネタリギアと噛合しアウトプットギアと噛合していない状態とすることができる。このため、運転者は、変速機構が第1軸の回転を減速して第2軸に伝達し、補助力付与手段が伝達軸に補助力を付与しない状態で、転舵輪を転舵させることができ、転舵輪を転舵させるために必要な操舵力を変速機構にて軽減することができる。したがって、補助力付与手段が補助力付与停止状態であっても、運転者は操舵手段を介して入力する操舵力のみで容易に操舵手段を回動操作して転舵輪を転舵させることができて、良好な操舵性を確保することができる。 On the other hand, in the auxiliary force application stop state (when the assist is stopped) in which the auxiliary force applying unit does not apply a predetermined auxiliary force to the operation of the steering unit, the rotation of the first shaft is decelerated by the speed change mechanism to the second shaft. The state of transmission, more specifically, the state in which the sun gear meshes with the planetary gear and does not mesh with the output gear. For this reason, the driver can steer the steered wheels in a state where the speed change mechanism decelerates the rotation of the first shaft and transmits it to the second shaft, and the auxiliary force applying means does not apply the auxiliary force to the transmission shaft. The steering force necessary for turning the steered wheels can be reduced by the speed change mechanism. Therefore, even when the auxiliary force applying means is in the auxiliary force applying stop state, the driver can easily turn the steered wheels by turning the steering means with only the steering force input via the steering means. Thus, good steering performance can be ensured.
ところで、これらの車両の操舵装置においては、変速機構にて第1軸の回転が減速されて第2軸に伝達される状態、すなわち、サンギアがプラネタリギアと噛合しアウトプットギアと噛合していない状態(アシスト停止時)では、規制手段が第1軸(すなわちこの第1軸に連結される操舵手段)の回転量を予め設定された許容回転量未満となるように規制することができる。そして、この第1軸の許容回転量は、操舵手段に設けられた機器と車体側に設けられた機器との電気的な接続状態を操舵手段の回転動作に対して維持する配線ユニット、すなわち、スパイラルケーブルが電気的な接続状態を維持できる操舵手段の回転量に基づいて設定することができる。このため、アシスト停止時において、操舵手段の回転量が増加する状況であっても、配線ユニット(スパイラルケーブル)の断線を確実に防止することができる。 By the way, in these vehicle steering devices, the state where the rotation of the first shaft is decelerated and transmitted to the second shaft by the speed change mechanism, that is, the sun gear meshes with the planetary gear and does not mesh with the output gear. In the state (when the assist is stopped), the restricting means can restrict the rotation amount of the first shaft (that is, the steering means coupled to the first shaft) to be less than a preset allowable rotation amount. The allowable rotation amount of the first shaft is a wiring unit that maintains the electrical connection state between the device provided in the steering means and the device provided on the vehicle body side with respect to the rotation operation of the steering means, that is, The spiral cable can be set based on the amount of rotation of the steering means that can maintain the electrical connection state. For this reason, even when the amount of rotation of the steering means increases when the assist is stopped, the disconnection of the wiring unit (spiral cable) can be reliably prevented.
ここで、規制手段が、第1軸の回転を直接的に禁止する回転禁止手段(例えば、電気的に作動するソレノイドを用いた機構など)や、第1軸の回転に伴って軸方向に変位する軸方向変位手段(例えば、ボールねじ機構など)の変位を直接的に禁止する変位禁止手段を有する場合には、アシスト停止時における第1軸の回転を許容回転量未満で確実に規制することができる。一方、規制手段がフレキシブルケーブルである場合には、極めて簡単な構成によってアシスト停止時における第1軸の回転を許容回転量未満で規制することができる。したがって、これらの場合には、上記した作用効果が安定して得られる。 Here, the restricting means displaces in the axial direction along with rotation of the rotation prohibiting means (for example, a mechanism using an electrically operated solenoid) that directly prohibits rotation of the first axis. If there is a displacement prohibition means that directly prohibits displacement of the axial displacement means (for example, a ball screw mechanism, etc.), the rotation of the first axis when the assist is stopped is surely restricted below the allowable rotation amount. Can do. On the other hand, when the restricting means is a flexible cable, the rotation of the first shaft when the assist is stopped can be restricted with less than the allowable rotation amount with an extremely simple configuration. Therefore, in these cases, the above-described effects can be obtained stably.
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図6は本発明に係る車両の操舵装置の第1実施形態を示していて、この実施形態の操舵装置は、図1に示したように、運転者によって回動操作される操舵手段としての操舵ハンドルSHと、同操舵ハンドルSHと転舵輪としての左右前輪FW1,FW2とを連結している伝達軸(伝達機構)COを備えている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 6 show a first embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention. The steering apparatus of this embodiment is a steering means that is rotated by a driver as shown in FIG. And a transmission shaft (transmission mechanism) CO connecting the steering handle SH and the left and right front wheels FW1, FW2 as steered wheels.
操舵ハンドルSHは、図1および図2に示したように、運転者によって入力される操舵力を伝達軸COに伝達するためのものであり、伝達軸COの運転者側端部に連結されている。また、操舵ハンドルSHには、この操舵ハンドルSHに組み付けられた機器(例えば、ホーンスイッチやエアバッグ装置など)と車体側に組み付けられた機器(例えば、ホーンやエアバッグ制御ユニットなど)とを電気的に常に接続状態に維持する配線ユニット、所謂、スパイラルケーブルSKが組み付けられている。スパイラルケーブルSKは、公知のものであり、車体側に固定されてステアリングコラムSCと操舵ハンドルSHとの間に設けられたコンビネーションスイッチ内に一体的に組み付けられている。そして、スパイラルケーブルSKは、所定の長さとされた配線を操舵ハンドルSHの回動操作に合わせて引き出したり巻き取ったりして、配線を断線させることなく、操舵ハンドルSHに組み付けられた機器と車体側に組み付けられた機器との電気的な接続状態を維持するようになっている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the steering handle SH is for transmitting a steering force input by the driver to the transmission shaft CO, and is connected to the driver side end of the transmission shaft CO. Yes. Further, the steering handle SH is electrically connected to a device (for example, a horn switch or an airbag device) assembled to the steering handle SH and a device (for example, a horn or an airbag control unit) assembled to the vehicle body. In general, a wiring unit, that is, a so-called spiral cable SK, which is always kept in a connected state is assembled. The spiral cable SK is a well-known one, and is fixed to the vehicle body side and integrally assembled in a combination switch provided between the steering column SC and the steering handle SH. The spiral cable SK is a device and a vehicle body assembled to the steering handle SH without disconnecting the wiring by pulling out or winding the wiring having a predetermined length in accordance with the turning operation of the steering handle SH. The electrical connection state with the device assembled on the side is maintained.
伝達軸COは、操舵ハンドルSHを介して入力される操舵力を左右前輪FW1,FW2に伝達するためのものであり、ステアリングコラムSCにおけるステアリングメインシャフト10と、このステアリングメインシャフト10にアッパーユニバーサルジョイント31を介して連結されているインターミディエイトシャフト32と、このインターミディエイトシャフト32にロアーユニバーサルジョイント33を介して連結されているピニオンシャフト34と、このピニオンシャフト34にピニオンギア35およびラックギア36を介して接続されているラックバー37と、このラックバー37の左右両端部と左右前輪FW1,FW2に組付けられているナックル(図示省略)にそれぞれボールジョイント(図示省略)を介して組付けられている左右一対のタイロッド38L、38Rを備えている。
The transmission shaft CO is used to transmit the steering force input via the steering handle SH to the left and right front wheels FW1 and FW2, and the steering
ステアリングコラムSCは、操舵ハンドルSHと一体的に回転可能なステアリングメインシャフト10と、このステアリングメインシャフト10を内部に収容しかつ回転可能に支持するコラムチューブ20と、ステアリングコラムSCのチルト動作(上下方向での傾動動作)およびテレスコピック動作(コラム軸方向での伸長・収縮動作)を許容または規制するロック機構40と、ステアリングコラムSCのテレスコピック調整ストローク(図3および図4に示したストロークL)内での移動を許容しテレスコピック調整ストローク外への移動を許容または規制するソレノイド50と、操舵ハンドルSHの操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段としてのEPS(電動パワーステアリング)ユニット60を備えている。
The steering column SC includes a steering
ステアリングメインシャフト10は、図1〜図3に示したように、第1軸としてのアッパーシャフト11と、第2軸としてのロアーシャフト12を備えるとともに、ロアーシャフト12にトーションバー(図示省略)を介して連結されているアウトプットシャフト13を備えている。アッパーシャフト11は、中空状に形成されていて、上端側(運転者側)にて操舵ハンドルSHに接続されており、操舵ハンドルSHの回動操作によって操舵ハンドルSHと一体的に回転可能である。ロアーシャフト12は、中空状に形成されていて、アッパーシャフト11の下端部がコラム軸方向に摺動可能に挿通されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the steering
コラムチューブ20は、図1〜図3に示したように、ステアリングメインシャフト10を回転自在に支持するためのものであり、インストルメントパネルリインフォースメントIRに設けられるステアリングサポート部材SSに車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で支持されていて、アッパーチューブ21と、ロアーチューブ22を備えている。なお、インストルメントパネルリインフォースメントIRおよびステアリングサポート部材SSは、車体に組み付けられて固定される車体側部材である。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
アッパーチューブ21は、図2および図3に示したように、アッパーチューブ21の車両前方下部外周に一体的に固着した可動ブラケット23とロック機構40を介して、ステアリングサポート部材SSの車両後方下部に組付けた固定ブラケットSBに、上下方向かつコラム軸方向に移動可能に組付けられている。ロック機構40は、可動ブラケット23と固定ブラケットSBを結合・解除可能(ロック・アンロック可能)である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
このため、ロック機構40がロック状態とされることにより、可動ブラケット23が固定ブラケットSBに対して移動不能に固定(結合)され、ロック機構40がアンロック状態とされることにより、上記した固定が解除されて、可動ブラケット23が固定ブラケットSBに対して移動可能とされる。なお、アッパーチューブ21の下端部内周には、図3および図4に示したように、ロアーチューブ22外周との摺動抵抗を低減するためのテレスコガイド24が固着されている。
For this reason, when the
また、アッパーチューブ21は、図3に示したように、中空状に形成されていて、上端部の内周に一体的に設けられているベアリングBrを介してアッパーシャフト11を回転可能かつ一体的にコラム軸方向へ移動可能に支持している。また、アッパーチューブ21とテレスコガイド24には、ロック機構40の偏芯カム43を挿通するためのコラム軸方向に長い挿通長孔21aと24aが形成されるとともに、ソレノイド50のソレノイドピン52を挿通するための貫通孔21bと24bが形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
ロアーチューブ22は、図2に示したように、EPSユニット60のハウジング61と支持ピンP1を介して、ステアリングサポート部材SSの車両前方下部に設けたアームSSaに、上下方向にて回動可能(支持ピンP1の軸心(チルト中心)を中心としてチルト可能)に支持されている。このロアーチューブ22は、図3に示したように、中空状に形成されていて、下端部の内周に一体的に設けられているベアリング(図示省略)を介してロアーシャフト12を回転可能かつコラム軸方向に変位不能に支持している。
As shown in FIG. 2, the
また、ロアーチューブ22は、上端部(車両後方部)にてアッパーチューブ21の下端部(車両前方部)に挿通されていて、アッパーチューブ21をコラム軸方向にて摺動可能に支持している。また、ロアーチューブ22のアッパーチューブ21内に挿通されている部位の上部には、ソレノイド50のソレノイドピン52が進入・退避可能で同ソレノイドピン52との当接によりテレスコピック調整ストロークLを規定するコラム軸方向に長い規定溝22aが形成されている。
The
インターミディエイトシャフト32は、図1および図2に示したように、上端部(車両後方部)にてアッパーユニバーサルジョイント31に連結され、下端部(車両前方部)にてロアーユニバーサルジョイント33に連結されていて、アウトプットシャフト13にアッパーユニバーサルジョイント31を介して一体回転可能に接続されている。なお、インターミディエイトシャフト32は、車両衝突時にステアリングコラムSCおよび操舵ハンドルSHが運転者側に押し出されてくることを防止するために、コラム軸方向に収縮可能である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ピニオンシャフト34は、図1に示したように、上端部(車両後方部)にてインターミディエイトシャフト32にロアーユニバーサルジョイント33を介して一体回転可能に接続されていて、下端部(車両前方部)にはピニオンギア35が一体的に設けられている。ラックバー37は、中間部にピニオンギア35と噛み合う板状のラックギア36が設けられていて、ピニオンギア35の回転を伝達可能に接続されており、ピニオンギア35の回転が伝達されると軸方向(図1の左右方向)に変位可能である。
As shown in FIG. 1, the
左右一対のタイロッド38L、38Rは、一端部にてボールジョイント(図示省略)を介してラックバー37の各端部に接続されていて、他端部にてボールジョイント(図示省略)を介して左右前輪FW1、FW2を軸支しているナックル(図示省略)に接続されている。これにより、左右前輪FW1、FW2は、ラックバー37の図1の左右方向への変位によって、左右に転舵可能である。
The pair of left and
ロック機構40は、公知のものであり、固定ブラケットSBに設けた図示省略のチルト長孔(チルト中心を中心とする円弧状の長孔)と可動ブラケット23に設けたコラム軸方向に延びるテレスコ長孔23a(図3および図4参照)を貫通して車両の左右方向に延びるシャフト(ボルト)41と、このシャフト41の車両右方向端部に螺着した図示省略のナットと、シャフト41の車両左方向端部に一体回転可能に組付けた操作レバー42(図1および図2参照)と、固定ブラケットSBと操作レバー42間のシャフト41上に組付けられた図示省略のロックカムユニットと、シャフト41の中間部外周に一体回転可能に組付けられた偏心カム43等を備えている。
The
ロックカムユニット(図示省略)は、操作レバー42の図2反時計方向への回転によって固定ブラケットSBと可動ブラケット23間の摩擦係合力を高くし、操作レバー42の図2時計方向への回転によって固定ブラケットSBと可動ブラケット23間の摩擦係合力を低くするように構成されている。偏心カム43は、操作レバー42の図2反時計方向への回転に伴うシャフト41の図3反時計方向への回転によってロアーチューブ22の下部外周に係合し、操作レバー42の図2時計方向への回転に伴うシャフト41の図3時計方向への回転によってロアーチューブ22の下部外周から離脱するように構成されている。
The lock cam unit (not shown) increases the frictional engagement force between the fixed bracket SB and the
このため、このロック機構40では、操作レバー42をロック位置まで図2の反時計方向へ回転することによって、ロック状態とすることができて、ステアリングコラムSCのチルト動作(支持ピンP1の軸心(チルト中心)を中心とする傾動動作)およびテレスコピック動作(アッパーシャフト11およびアッパーチューブ21のロアーシャフト12およびロアーチューブ22に対するコラム軸方向への移動)を規制することができ、また、操作レバー42をアンロック位置まで図2の時計方向へ回転することによって、アンロック状態とすることができて、ステアリングコラムSCのチルト動作およびテレスコピック動作を許容することができる。なお、ロック機構40がアンロック状態にあるときには、固定ブラケットSBと偏心カム43間に介装したスプリング25がステアリングコラムSCの下方への移動を弾撥的に規制する。
Therefore, in this
ソレノイド50は、図3に示したように、アッパーチューブ21の車両前方側上面部に組付けられているソレノイド本体51と、このソレノイド本体51内に進退可能に組付けられているソレノイドピン52を備えている。ソレノイド本体51は、ソレノイドピン52を規定溝22aに進入させる方向(図3の下方側)に付勢するスプリング(図示省略)と、通電によってスプリングの付勢力に抗してソレノイドピン52を退避させる方向(図3の上方側)に吸引するコイル(図示省略)を備えている。
As shown in FIG. 3, the
ソレノイドピン52は、図3に示した状態にあるとき、ソレノイド本体51のスプリングによる付勢力によって一部(下端部)がロアーチューブ22に形成されている規定溝22a内に進入してテレスコピック調整ストロークL内でのコラム軸方向への移動を許容し、テレスコピック調整ストロークL外へのコラム軸方向移動を規制している。また、ソレノイドピン52は、ソレノイド本体51のコイルが通電されることによって、一部がロアーチューブ22の規定溝22a内から退避して、テレスコピック調整ストロークL外へのコラム軸方向移動を許容する。
When the
EPSユニット60は、運転者が操舵ハンドルSHを回動操作するときに入力する操舵トルクtを低減するために、アシストトルクTa(補助力)をステアリングメインシャフト10に付与するためのものであり、図2に示したように、ロアーチューブ22の下端(車両前方端)にボルトなどの締結手段によって連結されているハウジング61と、このハウジング61に組み付けられている電動モータ62と、この電動モータ62に組付けられている減速機(図示省略)を備えている。電動モータ62は、減速機を介してステアリングメインシャフト10のアウトプットシャフト13に連結されていて、通電によって回転駆動してステアリングメインシャフト10のアウトプットシャフト13にアシストトルクTaを付与可能である。
The
次に、ソレノイド50の作動およびEPSユニット60(電動モータ62)の作動を制御する電気制御装置70およびこの電気制御装置70に接続されている警報装置80について説明する。電子制御装置70は、図1に示したように、車速センサ71、操舵トルクセンサ72、操舵角センサ73、転舵角センサ74、モータ回転角センサ75を備えていると共に、これら各センサに接続されている電子制御ユニット76と、ソレノイド50を作動させるための駆動回路77と、電動モータ62を作動させるための駆動回路78を備えている。
Next, the
車速センサ71は、車両の車速Vを検出して出力する。操舵トルクセンサ72は、EPSユニット60のハウジング61内に組付けられていて、操舵ハンドルSHからステアリングメインシャフト10のアッパーシャフト11とロアーシャフト12を介してEPSユニット60の入力部に入力される操舵トルクtを検出して出力する。操舵角センサ73は、アッパーシャフト11に対応してアッパーチューブ21に組付けられていて、操舵ハンドルSHの回転角を検出して操舵角θとして出力する。転舵角センサ74は、ラックバー37に対応してラックハウジング39内に組み付けられていて、ラックバー37の軸方向への変位量を検出し、同検出した変位量に対応する左右前輪FW1,FW2の転舵角δを出力する。モータ回転角センサ75は、例えば、電動モータ62のモータハウジング内に組み付けられていて、モータ回転軸の回転角を検出してモータ回転角θmとして出力する。
The vehicle speed sensor 71 detects and outputs the vehicle speed V of the vehicle. The
電子制御ユニット76は、CPU、ROM、RAM、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、入力される各センサ71〜75の各検出値間の相関性に基づき各センサ71〜75の作動状態が正常または異常であるかを判定して、各センサ71〜75の作動状態が正常であると判定した場合には図示省略の正常プログラムを実行し、各センサ71〜75の作動状態が異常であると判定した場合には図示省略の異常プログラムを実行するように構成されている。
The
電子制御ユニット76は、正常プログラムを実行する場合、車速センサ71によって検出されたVと操舵トルクセンサ72によって検出された操舵トルクtに基づいてアシストトルクTaを決定し、この決定したアシストトルクTaに対応して電動モータ62を駆動させるための駆動電流を駆動回路78に供給する。これにより、電動モータ62が駆動回路78から駆動電流を供給され回転駆動することによって、ステアリングメインシャフト10のアウトプットシャフト13に適切なアシストトルクTaを付与する状態(以下、アシスト通常状態という)となる。
When executing the normal program, the
また、電子制御ユニット76は、正常プログラムを実行する場合、ソレノイド50を駆動させるための駆動電流を駆動回路77に供給しない。これにより、ソレノイド50は、図3に示したように、ソレノイドピン52の一部をロアーチューブ22に形成されている規定溝22a内に進入させて、テレスコピック調整ストロークLを規定している。したがって、アシスト通常状態では、運転者は、テレスコピック調整ストロークLの範囲内で操舵ハンドルSHのコラム軸方向位置を調整することが可能である。また、電子制御ユニット76は、正常プログラムを実行する場合、警報装置80に正常信号を出力する。
The
一方、電子制御ユニット76は、異常プログラムを実行する場合、電動モータ62の駆動を停止させるため、駆動電流を駆動回路78に供給しない。これにより、電動モータ62が駆動回路78から駆動電流を供給されなくてステアリングメインシャフト10のアウトプットシャフト13にアシストトルクTaを付与しない状態(以下、アシスト停止状態という)となる。
On the other hand, the
また、電子制御ユニット76は、異常プログラムを実行する場合、ソレノイド50のソレノイドピン52の一部(下端部)をロアーチューブ22の規定溝22aから退避させるための駆動電流を駆動回路77に供給する。これにより、ソレノイド50は、駆動回路77から駆動電流を供給されて、図4に示したように、ソレノイドピン52の一部をソレノイド本体51内に退避させる。したがって、アシスト停止状態では、ソレノイドピン52の当接によるテレスコピック調整ストロークLの規定が解除されるため、運転者は、アッパーチューブ21をロック機構40の偏芯カム43と当接する位置まで所定量(挿通長孔21aと24aのコラム軸方向長さ相当量)コラム軸方向に移動させることが可能である。また、電子制御ユニット76は、異常プログラムを実行する場合、警報装置80に異常信号を出力する。
Further, when executing the abnormality program, the
警報装置80は、アシスト通常状態またはアシスト停止状態であることを運転者に報知するためのものであり、電子制御ユニット76に接続されており、運転者によって視認可能な位置(例えば、メータクラスタ内など)に組み付けられている表示部81と、音声を出力する音声出力部82を備えている。表示部81は、例えば、ランプや表示パネルなどから構成されるものであり、ランプの点灯や表示パネルの表示切替により、運転者に対してアシスト通常状態またはアシスト停止状態を報知する。音声出力部82は、例えば、スピーカなどから構成されるものであり、音声の出力により、運転者に対してアシスト停止状態を報知する。この警報装置80では、電子制御ユニット76からの正常信号を入力すると、表示部81が運転者に対してアシスト通常状態を報知する。また、電子制御ユニット76からの異常信号を入力すると、表示部81が運転者に対してアシスト停止状態を報知するとともに、音声出力部82が運転者に対してアシスト停止状態を報知する。
The
ところで、この実施形態においては、図3および図4に示したように、アッパーシャフト11の回転を同速にてまたは減速してロアーシャフト12に伝達可能な変速機構CMがステアリングコラムSCに設けられている。また、この実施形態においては、図1〜図4に示すように、変速機構CMによってアッパーシャフト11の回転が減速してロアーシャフト12に伝達されるときに、アッパーシャフト11の回転量(回転数)を規制可能な回転規制機構100がステアリングコラムSCに設けられている。
By the way, in this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, a transmission mechanism CM capable of transmitting the rotation of the
変速機構CMは、アッパーシャフト11に設けたサンギア91を入力要素とし、ロアーシャフト12に設けたキャリア92を出力要素とし、ロアーチューブ22に設けたリングギア93を反力要素とする遊星歯車機構90と、ロアーシャフト12に設けられているアウトプットギア12aを備えている。
The speed change mechanism CM has a
遊星歯車機構90は、上記したサンギア91、キャリア92およびリングギア93を備えるとともに、キャリア92に組付けたプラネタリギア94を備えている。この遊星歯車機構90において、プラネタリギア94は複数個(例えば、三個)であり、周方向において等間隔に配置されている。
The
サンギア91は、アッパーシャフト11の車両前方端部(図示左端部)外周に同軸的かつ一体的に形成されていて、アッパーシャフト11のコラム軸方向移動に伴ってコラム軸方向に移動可能である。キャリア92は、ロアーシャフト12の車両後方端部に同軸的かつ一体的に設けられている。リングギア93は、ロアーチューブ22の車両後方端部内周に同軸的かつ一体的に形成されていて、車体側に回転不能に固定されている。
The
プラネタリギア94は、図3および図4に示したように、その軸心に設けた支持軸94aと一体回転可能であり、支持軸94aの前方および後方部分には2個一対のすべり軸受け94bが組み付けられている。これらのすべり軸受け94bは、支持軸94aを自在回転可能に支持するものであり、キャリア92に対して組付けられている。このように、キャリア92に組み付けられるプラネタリギア94は、図3および図4に示したように、リングギア93に対して常に噛合した状態であり、サンギア91のコラム軸方向への移動によってサンギア91と噛合・非噛合可能となっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
アウトプットギア12aは、ロアーシャフト12の後部(図示左方部)内周に同軸的かつ一体的に形成されていて、サンギア91のコラム軸方向への移動によってサンギア91と噛合・非噛合可能である。このため、この変速機構CMでは、テレスコピック調整ストロークLの範囲でテレスコピック作動するとき(例えば、図3に示した位置にあるとき)には、サンギア91がアウトプットギア12aと噛合しプラネタリギア94と噛合していない状態が維持されて、アッパーシャフト11(第1軸)の回転が同速にてロアーシャフト12(第2軸)に伝達される。また、サンギア91が、テレスコピック調整ストロークLの範囲外にテレスコピック作動されたとき(例えば、図4に示した位置まで移動したとき)には、サンギア91がプラネタリギア94と噛合しアウトプットギア12aと噛合していない状態とされて、アッパーシャフト11(第1軸)の回転が遊星歯車機構90にて減速されてロアーシャフト12(第2軸)に伝達される。
The
回転規制機構100は、図3,4および図6に示すように、アッパーチューブ21の車両後方側下面部に組み付けられているソレノイド本体101と、このソレノイド本体101内に進退可能に組み付けられているソレノイドピン102と、アッパーシャフト11の外周面上にてソレノイドピン102と当接可能に固着されて組み付けられた略板状の規制部材103を備えている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 6, the
ソレノイド本体101は、ソレノイドピン102を収容する方向に付勢するスプリング(図示省略)と、通電によってスプリングの付勢力に抗してソレノイドピン102をアッパーチューブ21内に進入する方向(図3の上方側)に突出させるコイル(図示省略)を備えている。
The
ソレノイドピン102は、アッパーチューブ21に形成された挿通孔21c内を挿通するようになっていて、図3に示した状態にあるとき、ソレノイド本体101のコイルへの通電が遮断されることにより、スプリングによる付勢力によって規制部材103から退避する方向に変位して同規制部材103との当接が解除され、アッパーシャフト11の回転を許容する。また、ソレノイドピン102は、図4に示した状態にあるとき、ソレノイド本体101のコイルに通電されることによってスプリングによる付勢力に抗して突出して規制部材103と当接し、アッパーシャフト11の回転を規制する。
The
このような回転規制機構100の作動は、電子制御ユニット76によって制御される。このため、電子制御ユニット76は、回転規制機構100の作動を制御するために、より具体的には、ソレノイド本体101のコイルへの通電または遮断を制御するために、駆動回路79を備えている。
The operation of the
上記のように構成した実施形態の操舵装置においては、アシスト通常状態にあるとき、図3に示したように、ソレノイドピン52の一部がロアーチューブ22の規定溝部22a内に進入している。このため、運転者は、ロック機構40をアンロック状態とすることによってテレスコピック調整ストロークLの範囲でテレスコピック動作をすることが可能である。
In the steering apparatus of the embodiment configured as described above, when in the assist normal state, a part of the
このアシスト通常状態におけるテレスコピック動作では、図3に示したように、サンギア91がアウトプットギア12aと噛合しプラネタリギア94と噛合していない状態が維持されて、アッパーシャフト11の回転が同速にてロアーシャフト12に伝達される。このため、運転者は、変速機構CMがアッパーシャフト11の回転を同速にてロアーシャフト12に伝達し、EPSユニット60がステアリングメインシャフト10のアウトプットシャフト13にアシストトルクTaを付与する状態で、左右前輪FW1,FW2(転舵輪)を転舵させることができる。
In the telescopic operation in the assist normal state, as shown in FIG. 3, the state in which the
また、このアシスト通常状態においては、電子制御ユニット76は、駆動回路79を介して、回転規制機構100のソレノイド本体101に設けたコイルに通電しない。これにより、回転規制機構100のソレノイドピン102は、アッパーシャフト11に一体的に固着された規制部材103と当接することがなく、運転者は、アシスト通常状態にて予め設定された操舵ハンドルSHの操舵回転数(以下、この操舵回転数を通常操舵回転数という)により回動操作することができる。ここで、アシスト通常状態においては、サンギア91がアウトプットギア12aと噛合するため、アッパーシャフト11の回転が同速にてロアーシャフト12に伝達される。このため、アシスト通常状態における通常操舵回転数は、左右前輪FW1,FW2の転舵可能範囲に基づいてラックバー37の左右方向への変位が規制されることによって決定される。
Further, in this assist normal state, the
一方、アシスト停止状態においては、図4に示したように、ソレノイドピン52の一部がロアーチューブ22の規定溝22a内から退避している。このため、運転者は、ロック機構40をアンロック状態とすることによって、テレスコピック調整ストロークL外にテレスコピック動作をすることが可能である。
On the other hand, in the assist stop state, as shown in FIG. 4, a part of the
このアシスト停止状態におけるテレスコピック動作は、運転者が、警報装置80の表示部81および音声出力部82に促されて車両の走行挙動が安定しているとき(例えば、車速がゼロで停車しているとき)に、ロック機構40をアンロック状態として操舵ハンドルSHを運転者側に引き出すことによりなされる。これにより、サンギア91が、アッパーシャフト11の移動に伴って運転者側に移動して、プラネタリギア94と噛合しアウトプットギア12aと噛合していない状態となる。
In the telescopic operation in the assist stop state, the driver is prompted by the display unit 81 and the
これにより、サンギア入力―キャリア出力の遊星歯車機構90にてアッパーシャフト11の回転が減速してロアーシャフト12に伝達されて、運転者は、左右前輪(転舵輪)FW1、FW2を転舵させるために必要な操舵力(操舵トルクt)を軽減することができる。したがって、アシスト停止状態であっても、運転者は操舵ハンドルSHを介して入力する操舵力のみで容易に車輪FW1、FW2を転舵させることができて、良好な操舵性を確保することが可能である。
Accordingly, the rotation of the
ところで、遊星歯車機構90により、アッパーシャフト11の回転が減速されてロアーシャフト12に伝達される状況では、運転者が左右前輪FW1,FW2を転舵させるために必要な操舵力は軽減されるものの、運転者が左右前輪FW1,FW2を転舵させるために必要な操舵ハンドルSH(すなわち、アッパーシャフト11)の操舵回転数は増大する。そして、このように操舵回転数が増大する状況では、操舵ハンドルSFの回動操作に伴ってスパイラルケーブルSKの配線が断線する可能性がある。このため、回転規制機構100は、スパイラルケーブルSKの配線が断線することなく電気的な接続状態を維持できる操舵ハンドルSH(すなわち、アッパーシャフト11)の許容回転数(許容回転量)よりも小さな回転数で操舵ハンドルSH(すなわち、アッパーシャフト11)が回動操作されるように操舵ハンドルSH(すなわち、アッパーシャフト11)の回転を規制する。
Incidentally, in the situation where the rotation of the
具体的には、電子制御ユニット76は、操舵角センサ73から操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の操舵角θを入力し、この入力した操舵角θがスパイラルケーブルSKの許容回転数よりも小さな範囲として予め設定された操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数に対応する許容操舵角θaよりも小さいか否かを判定する。そして、電子制御ユニット76は、図5に示すように、入力した操舵角θが許容操舵角θaよりも小さければ駆動回路79によるソレノイド本体101のコイルへの通電遮断状態を維持(OFF)し、入力した操舵角θが許容操舵角θa以上であれば駆動回路79によるソレノイド本体101のコイルへの通電を開始(ON)する。
Specifically, the
これにより、回転規制機構100は、図4および図6に示すように、ソレノイドピン102がソレノイド本体101のスプリングに抗して規制部材103と当接する方向に突出し、ソレノイドピン102と規制部材103と当接することにより、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)がスパイラルケーブルSKの許容回転数以上に回動操作されることを防止する。これにより、変速機構CMにてサンギア31がプラネタリギア94と噛合してアッパーシャフト11の回転が減速されてロアーシャフト12に伝達されるアシスト停止状態であっても、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数を確実に規制することができて、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)がスパイラルケーブルSKの許容回転数以上に回動操作されることを確実に防止することができる。したがって、スパイラルケーブルSKの配線が断線することを防止することができて、操舵ハンドルSHに設けられた機器が有する機能を損なうことを防止することができる。
Accordingly, as shown in FIGS. 4 and 6, the
上記した第1実施形態においては、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転を規制する規制手段としてソレノイドピン102と規制部材103とを当接させる回転規制機構100を採用して実施したが、この回転規制機構100に代えて、図7に示した第2実施形態にように、ボールねじ機構を利用した回転規制機構110を採用して実施することも可能である。
In the first embodiment described above, the
この第2実施形態における回転規制機構110は、アッパーシャフト11の車両後方側の外周面上に形成されたボールスプライン溝111と、このボールスプライン溝111内を転動するボールを収容するボールナット112と、アッパーチューブ21の内周面上に一体的に形成されていてボールナット112の外周面にてアッパーシャフト11の軸方向と一致する方向に形成された溝内に収容され、ボールナット112の回転を規制するレール部材113と、ボールナット112の軸方向への変位がスパイラルケーブルSKの許容回転数に対応する変位よりも小さくなるように設けられたストッパ114とが構成されている。
The
このように構成された回転規制機構110においては、運転者による操舵ハンドルSHの回動操作に伴ってアッパーシャフト11が一体的に回転すると、ボールスプライン溝11内でボールが転動することによってボールナット112にアッパーシャフト11の回転が伝達される。ボールナット112はレール部材113によってアッパーシャフト11との一体的な回転が規制されるため、アッパーシャフト11の回転に伴って、軸方向(図7における左右方向)に変位する。
In the
ここで、上記したように、アシスト通常状態においては、ラックバー37の軸方向変位が規制されることにより、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数はアシスト停止状態に比して小さな通常操舵回転数内で規制される。このため、回転規制機構110におけるボールナット112は、ストッパ114と当接することなく軸方向に変位する。
Here, as described above, in the assist normal state, the axial displacement of the
一方、アシスト停止状態においては、変速機構CMにてアッパーシャフト11の回転が減速されてロアーシャフト12に伝達されるため、運転者による操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数が増大する。このため、ボールナット112は軸方向への変位においてストッパ114と当接するようになって、その軸方向変位、言い換えれば、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数がスパイラルケーブルSKの許容回転数よりも小さく規制される。これにより、上記した第1実施形態と同様の効果が得られる。なお、この第2実施形態においては、第1実施形態に比して回転規制部材100が回転規制部材110に変更されることを除き、上記した第1実施形態と同一の構成である。したがって、この第2実施形態においては、上記した第1実施形態と同一の符号を付しその説明を省略する。
On the other hand, in the assist stop state, the rotation of the
また、上記した第1実施形態においては、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転を規制する規制手段としてソレノイドピン102と規制部材103とを当接させる回転規制機構100を採用して実施したが、この回転規制機構100に代えて、図8に示した第3実施形態にように、十分な柔軟性と張力を有するフレキシブルケーブルを利用した回転規制機構120を採用して実施することも可能である。
In the first embodiment described above, the
この第3実施形態における回転規制機構120は、アッパーシャフト11の回転に伴ってこのアッパーシャフト11の外周面に容易に巻きつく程度の柔軟性とアッパーシャフト11の回転を規制できる程度の張力とを有し、スパイラルケーブルSKの許容回転数よりも小さな回転数でアッパーシャフト11(操舵ハンドルSH)の回転を規制できる長さに設定されたフレキシブルケーブル121を備えている。そして、このフレキシブルケーブル121は、一端側122がアッパーチューブ21を貫通していて同アッパーチューブ21の外周面上にて一体的に固着され、他端側123がアッパーシャフト11を貫通していて同アッパーシャフト11の内周面上にて一体的に固着されている。
The
このように構成された回転規制機構120においては、運転者による操舵ハンドルSHの回動操作に伴ってアッパーシャフト11が一体的に回転すると、フレキシブルケーブル121がアッパーシャフト11の外周面に対して図8に示したように巻きつく。ここで、上記したように、アシスト通常状態においては、ラックバー37の軸方向変位が規制されることにより、アシスト停止状態に比して操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数はアシスト停止状態に比して小さな通常操舵回転数内で規制される。このため、回転規制機構120におけるフレキシブルケーブル121は、長さ的に余裕を残してアッパーシャフト11に巻きつくため、その張力によってアッパーシャフト11の回転を規制しない。
In the
一方、アシスト停止状態においては、変速機構CMにてアッパーシャフト11の回転が減速されてロアーシャフト12に伝達されるため、運転者による操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数が増大する。このため、フレキシブルケーブル121は、長さ的な余裕がなくなって、その張力によってアッパーシャフト11の回転を規制する。これにより、操舵ハンドルSH(アッパーシャフト11)の回転数がスパイラルケーブルSKの許容回転数よりも小さく規制されるため、極めて簡単な構造で上記した第1実施形態と同様の効果が得られる。なお、この第3実施形態においても、第1実施形態に比して回転規制部材100が回転規制部材120に変更されることを除き、上記した第1実施形態と同一の構成である。したがって、この第3実施形態においても、上記した第1実施形態と同一の符号を付しその説明を省略する。
On the other hand, in the assist stop state, the rotation of the
本発明の実施にあたっては、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。 In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.
例えば、上記した各実施形態においては、プラネタリギア94と、これに付随する構成部材(支持軸94a、すべり軸受け94b)をそれぞれ三個(三組)ずつ設けて実施したが、これらの個数は適宜変更して実施することも可能である。
For example, in each of the above-described embodiments, the
また、上記した各実施形態においては、変速機構CMとして、遊星歯車機構90を採用して実施した。しかし、アシスト通常状態にてアッパーシャフト11の回転を同速によりロアーシャフト12に伝達し、アシスト停止状態にてアッパーシャフト11の回転を減速してロアーシャフト12に伝達可能であれば、遊星歯車機構90以外を採用した変速機構を用いて実施することも可能である。
In each of the above-described embodiments, the
また、上記した各実施形態においては、運転者が操舵ハンドルSHを車室側に引き出す(ロアーシャフト12に対してアッパーシャフト11を図示右方向へ移動させる)ことによってサンギア91がアウトプットギア12aと噛合している状態からプラネタリギア94と噛合している状態に切り替わるように構成して実施したが、運転者が操舵ハンドルを運転者側から押し込む(ロアーシャフト12に対してアッパーシャフト11を図示左方向へ移動させる)ことによってサンギア(91)がアウトプットギア(12a)と噛合している状態からプラネタリギア(94)と噛合している状態に切り替わるように構成して実施することも可能である。この場合には、アウトプットギア(12a)、プラネタリギア(94)の順に運転者側となるようにしたレイアウトをプラネタリギア(94)、アウトプットギア(12a)の順に運転者側となるようにレイアウトする必要がある。
In each of the above-described embodiments, the driver pulls out the steering handle SH toward the passenger compartment (moves the
また、上記した各実施形態においては、伝達軸COに接続されて操舵ハンドルSHの操作に対して所定のアシストトルクTa(補助力)を付与するEPSユニット(補助力付与手段)として、ステアリングメインシャフト10のアウトプットシャフト13に対してアシストトルクTaを付与するコラムアシスト方式の電動パワーステアリング装置を用いて実施したが、例えば、ピニオンシャフト34に対してアシストトルクTaを付与するピニオンアシスト方式の電動パワーステアリング装置を用いて実施することや、ラックバー37に対してアシストトルクTaを付与するラックアシスト方式の電動パワーステアリング装置を用いて実施することも可能である。
In each of the above embodiments, the steering main shaft is used as an EPS unit (auxiliary force applying means) that is connected to the transmission shaft CO and applies a predetermined assist torque Ta (auxiliary force) to the operation of the steering wheel SH. Although it was implemented using a column assist type electric power steering device that applies assist torque Ta to ten
また、上記した各実施形態においては、操舵ハンドルSHの操作に対して所定の補助力を付与する補助力付与手段として、電動式パワーステアリング装置を採用して実施したが、油圧式パワーステアリング装置を採用して実施することも可能である。また、上記した実施形態においては、伝達軸COにおけるステアリングギアとして、ラックアンドピニオン式のステアリングギアを採用して実施したが、例えば、ボール・スクリュー式のステアリングギアを採用して実施することも可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, the electric power steering device is employed as the auxiliary force applying means for applying a predetermined auxiliary force to the operation of the steering handle SH. It is also possible to adopt and implement. In the above-described embodiment, the rack and pinion type steering gear is used as the steering gear in the transmission shaft CO. However, for example, a ball and screw type steering gear may be used. It is.
また、上記した各実施形態においては、アシスト停止状態において、電子制御ユニット76から駆動回路77を介してソレノイド50(コイル)に駆動電流が供給されることによって、ソレノイドピン52の一部がロアーチューブ22の規定溝22a内から退避されるようにして実施したが、アシスト停止状態において、運転者によるON、OFFスイッチ操作により、ソレノイド50(コイル)に駆動電流が供給されることによって、ソレノイドピン52の一部がロアーチューブ22の規定溝22a内から退避されるようにして実施してもよく、また、アシスト停止状態において、運転者の手動操作によってソレノイドピン52に相当するピンがロアーチューブ(22)の規定溝(22a)内から退避されるようにして実施することも可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, in a state where the assist is stopped, a drive current is supplied from the
また、上記した各実施形態においては、運転者が手動で操舵ハンドルSHの位置を上下方向およびコラム軸方向にて調整可能な手動式チルト・テレスコピック機構を備えた車両用操舵装置に本発明を実施したが、本発明はテレスコピック機構部分に実施されるものであるため、テレスコピック機構を備えチルト機構を備えていない車両用操舵装置にも上記実施形態と同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。 In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a vehicle steering apparatus including a manual tilt / telescopic mechanism that allows a driver to manually adjust the position of the steering handle SH in the vertical direction and the column axis direction. However, since the present invention is implemented in the telescopic mechanism portion, the present invention can be implemented in the same manner as in the above-described embodiment or in an appropriately modified manner in a vehicle steering apparatus that includes a telescopic mechanism and does not include a tilt mechanism. It is.
また、上記した各実施形態においては、手動式チルト・テレスコピック機構を備えた車両用操舵装置に本発明を実施したが、運転者によるスイッチ操作により作動・停止する電動駆動手段(減速機付電動モータと、これにより駆動されるねじ送り機構を備えている)を有して、操舵ハンドル(SH)の位置を上下方向およびコラム軸方向にて調整可能な電動式チルト・テレスコピック機構を備えた車両用操舵装置にも本発明を実施することが可能である。 In each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a vehicle steering apparatus equipped with a manual tilt / telescopic mechanism. However, an electric drive means (an electric motor with a speed reducer) that is activated and stopped by a switch operation by a driver. And a screw feed mechanism driven thereby), and a vehicle equipped with an electric tilt and telescopic mechanism capable of adjusting the position of the steering handle (SH) in the vertical direction and the column axis direction. The present invention can also be implemented in a steering device.
なお、上記した電動駆動手段は、一般に、その停止時に操舵ハンドル(SH)の位置を固定維持する機能を有している。このため、この場合には、上記実施形態のソレノイド50に相当するものは不要である。また、この場合には、テレスコピック用の電動駆動手段にて、上記実施形態のアッパーシャフト11とアッパーチューブ22に相当するものをコラム軸方向に移動させることが可能であるため、テレスコピック用の電動駆動手段を電子制御ユニット(76)にて制御可能とし、当該車両用操舵装置にてアシスト停止状態となり当該車両が停止したときに、上記した変速機構CMに相当するものが同速状態から減速状態に自動的に変速されるように構成して実施することも可能である。
The above-described electric drive means generally has a function of fixing and maintaining the position of the steering handle (SH) when the electric drive means is stopped. For this reason, in this case, a component corresponding to the
また、上記した各実施形態においては、サンギア91がプラネタリギア94と噛合してアウトプットギア12aと噛合していない状態(減速状態)を検出するセンサを設けないで実施したが、かかるセンサを設けて、このセンサによる検出結果を運転者に報知するように構成して実施することも可能である。この場合には、サンギア91がプラネタリギア94およびアウトプットギア12aと噛合(減速比の異なる二つのギアと噛合)することによって、アッパーシャフト11が回転不能なロック状態となる誤操作を防止することが可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, the
SH…操舵ハンドル、FW1,FW2…前輪、CO…伝達軸、SC…ステアリングコラム、SK…スパイラルケーブル、10…ステアリングメインシャフト、11…アッパーシャフト、12…ロアーシャフト、12a…アウトプットギア、20…コラムチューブ、21…アッパーチューブ、22…ロアーチューブ、23…可動ブラケット、24…テレスコガイド、25…スプリング、Br…ベアリング、SB…固定ブラケット、31…アッパーユニバーサルジョイント、32…インターミディエイトシャフト、33…ロアーユニバーサルジョイント、34…ピニオンシャフト、35…ピニオンギア、36…ラックギア、37…ラックバー、38R、38L…タイロッド、40…ロック機構、41…シャフト、42…操作レバー、43…偏心カム、50…ソレノイド、51…ソレノイド本体、52…ソレノイドピン、60…EPSユニット、61…ハウジング、62…電動モータ、70…電子制御装置、71…車速センサ、72…操舵トルクセンサ、73…操舵角センサ、74…転舵角センサ、75…モータ回転角センサ、76…電子制御ユニット、77、78、79…駆動回路、CM…変速機構、90…遊星歯車機構、91…サンギア、92…キャリア、93…リングギア、94…プラネタリギア、100…回転規制機構、101…ソレノイド本体、102…ソレノイドピン、103…規制部材
SH ... steering handle, FW1, FW2 ... front wheel, CO ... transmission shaft, SC ... steering column, SK ... spiral cable, 10 ... steering main shaft, 11 ... upper shaft, 12 ... lower shaft, 12a ... output gear, 20 ... Column tube, 21 ... Upper tube, 22 ... Lower tube, 23 ... Movable bracket, 24 ... Telescopic guide, 25 ... Spring, Br ... Bearing, SB ... Fixed bracket, 31 ... Upper universal joint, 32 ... Intermediate shaft, 33 ... Lower universal joint, 34 ... pinion shaft, 35 ... pinion gear, 36 ... rack gear, 37 ... rack bar, 38R, 38L ... tie rod, 40 ... lock mechanism, 41 ... shaft, 42 ... operating lever, 43 ...
Claims (6)
前記伝達軸は、前記操舵手段側に配置され前記操舵手段からの操舵力によって回転可能な第1軸と、前記転舵輪側に配置され前記第1軸を軸方向にて移動可能に収容し前記第1軸の回転を同速にてまたは減速して伝達可能な変速機構を介して前記第1軸から伝達される操舵力によって回転可能な第2軸を備えていて、
前記変速機構にて前記第1軸の回転が減速されて前記第2軸に伝達されるときに、前記第1軸の回転量を予め設定された許容回転量未満で規制する規制手段を設けたことを特徴とする車両の操舵装置。 A steering means operated by a driver, a transmission shaft for connecting the steering means and the steered wheels and transmitting a steering force input via the steering means to the steered wheels, and connected to the transmission shaft. In a vehicle steering apparatus comprising: an auxiliary force applying unit that applies a predetermined auxiliary force to the operation of the steering unit;
The transmission shaft is disposed on the steering unit side and is rotatable by a steering force from the steering unit, and the transmission shaft is disposed on the steered wheel side and accommodates the first shaft so as to be movable in the axial direction. A second shaft rotatable by a steering force transmitted from the first shaft via a transmission mechanism capable of transmitting rotation of the first shaft at the same speed or reduced speed;
When the speed change mechanism decelerates the rotation of the first shaft and transmits it to the second shaft, there is provided a regulating means for regulating the rotation amount of the first shaft below a preset allowable rotation amount. A steering apparatus for a vehicle.
前記規制手段を、
前記第1軸の回転量を検出する回転量検出手段と、
前記検出された回転量と、前記予め設定された前記第1軸の許容回転量とを比較して判定する回転量判定手段と、
前記検出された回転量が前記許容回転量以上となるときに前記第1軸の回転を禁止する回転禁止手段とで構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The regulating means,
A rotation amount detecting means for detecting a rotation amount of the first shaft;
A rotation amount determination means for determining by comparing the detected rotation amount with the preset allowable rotation amount of the first axis;
A vehicle steering apparatus comprising: a rotation prohibiting unit that prohibits rotation of the first shaft when the detected rotation amount is equal to or greater than the allowable rotation amount.
前記規制手段を、
前記第1軸の回転に伴って同第1軸の軸方向に変位する軸方向変位手段と、
前記予め設定された前記第1軸の許容回転量に対応して予め設定された前記軸方向変位手段の許容変位量以上となる前記軸方向変位手段の変位を禁止する変位禁止手段とで構成したことを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The regulating means,
An axial displacement means for displacing in the axial direction of the first axis in accordance with the rotation of the first axis;
Displacement prohibiting means for prohibiting displacement of the axial displacement means that is greater than or equal to a preset allowable displacement amount of the axial displacement means corresponding to the preset allowable rotation amount of the first axis. A steering apparatus for a vehicle.
前記規制手段は、
前記予め設定された前記第1軸の許容回転量に対応する長さに設定されていて、一端部が車体側に固着され他端部が前記第1軸側に固着される柔軟性を有するフレキシブルケーブルであることを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The regulating means is
A flexible length which is set to a length corresponding to the preset allowable rotation amount of the first shaft and has a flexibility in which one end is fixed to the vehicle body side and the other end is fixed to the first shaft side. A vehicle steering device characterized by being a cable.
前記第1軸の許容回転量は、
前記操舵手段に設けられた機器と車体側に設けられた機器との電気的な接続状態を前記操舵手段の回転動作に対して維持する配線ユニットが前記接続状態を維持可能な前記操舵手段の回転量に基づいて設定されることを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
The allowable rotation amount of the first shaft is
Rotation of the steering means capable of maintaining the connection state by a wiring unit that maintains the electrical connection state between the equipment provided in the steering means and the equipment provided on the vehicle body side with respect to the rotational operation of the steering means. The vehicle steering apparatus is set based on a quantity.
前記変速機構が、車体側に回転不能に固定されているリングギアと、前記第1軸に同軸的かつ一体的に設けられ前記第1軸の軸方向移動に伴って軸方向に移動可能なサンギアと、前記第2軸に同軸的かつ一体的に設けられているキャリアと、このキャリアに回転可能にかつ前記リングギアに対して噛合して組付けられ前記サンギアの軸方向移動に伴って前記サンギアと噛合・非噛合可能なプラネタリギアを有する遊星歯車機構と、前記第2軸に同軸的かつ一体的に設けられ前記サンギアの軸方向移動によって前記サンギアと噛合・非噛合可能なアウトプットギアを備えていることを特徴とする車両の操舵装置。 In the vehicle steering apparatus according to claim 1,
A ring gear in which the speed change mechanism is fixed to the vehicle body in a non-rotatable manner, and a sun gear that is coaxially and integrally provided on the first shaft and is movable in the axial direction along with the axial movement of the first shaft And a carrier that is coaxially and integrally provided on the second shaft, and is assembled to the carrier so as to be rotatable and meshed with the ring gear. A planetary gear mechanism having a planetary gear that can mesh with and non-mesh with, and an output gear that is coaxially and integrally provided on the second shaft and can mesh with and disengage with the sun gear by axial movement of the sun gear. A vehicle steering apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007289685A JP2009113667A (en) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Vehicle steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007289685A JP2009113667A (en) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Vehicle steering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009113667A true JP2009113667A (en) | 2009-05-28 |
Family
ID=40781298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007289685A Withdrawn JP2009113667A (en) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Vehicle steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009113667A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011116214A (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Honda Motor Co Ltd | Vehicular steering apparatus |
| CN111927937A (en) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 内蒙古第一机械集团股份有限公司 | Ball cage type transmission structure with escape and extension function |
| CN118524939A (en) * | 2022-01-25 | 2024-08-20 | Abb瑞士股份有限公司 | Devices and robots with limited rotation |
-
2007
- 2007-11-07 JP JP2007289685A patent/JP2009113667A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011116214A (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Honda Motor Co Ltd | Vehicular steering apparatus |
| US8640816B2 (en) | 2009-12-02 | 2014-02-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicular steering apparatus |
| CN111927937A (en) * | 2020-08-12 | 2020-11-13 | 内蒙古第一机械集团股份有限公司 | Ball cage type transmission structure with escape and extension function |
| CN111927937B (en) * | 2020-08-12 | 2023-02-17 | 内蒙古第一机械集团股份有限公司 | Ball cage type transmission structure with escape and extension function |
| CN118524939A (en) * | 2022-01-25 | 2024-08-20 | Abb瑞士股份有限公司 | Devices and robots with limited rotation |
| US12311697B2 (en) | 2022-01-25 | 2025-05-27 | Abb Schweiz Ag | Arrangement for limiting rotation, and robot |
| CN118524939B (en) * | 2022-01-25 | 2025-06-06 | Abb瑞士股份有限公司 | Rotation limiting device and robot |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1607303B1 (en) | Vehicle steering apparatus | |
| JP4816145B2 (en) | Cable-type steering device | |
| JP2008184004A (en) | Vehicle steering system | |
| WO2011001904A1 (en) | Steer-by-wire type steering device | |
| JP2009113667A (en) | Vehicle steering device | |
| JP4466839B2 (en) | Steer-by-wire system | |
| JP5191325B2 (en) | Steer-by-wire steering device | |
| JP4877027B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP2008273419A (en) | Vehicle steering control device | |
| JP2006117015A (en) | Vehicle steering system | |
| JP2009113668A (en) | Vehicle steering device | |
| JP2009143390A (en) | Vehicle steering device | |
| JP2003267249A (en) | Steering device for vehicle | |
| JP2007261324A (en) | Vehicle steering system | |
| JP2009113666A (en) | Vehicle steering device | |
| JP2009078656A (en) | Vehicle steering device | |
| JP5419565B2 (en) | Steer-by-wire steering device | |
| JP2009078653A (en) | Vehicle steering device | |
| JP2005082098A (en) | Steering device for vehicle | |
| JP4449581B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP4193635B2 (en) | Vehicle steering system | |
| JP2009143381A (en) | Vehicle steering device | |
| JP5419564B2 (en) | Steer-by-wire steering device | |
| JP2009029359A (en) | Vehicle steering device | |
| JP4594129B2 (en) | Vehicle steering device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091221 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20110322 |