JP2002127917A - Steering angle ratio variable steering device - Google Patents

Steering angle ratio variable steering device

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JP2002127917A
JP2002127917A JP2000324916A JP2000324916A JP2002127917A JP 2002127917 A JP2002127917 A JP 2002127917A JP 2000324916 A JP2000324916 A JP 2000324916A JP 2000324916 A JP2000324916 A JP 2000324916A JP 2002127917 A JP2002127917 A JP 2002127917A
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JP
Japan
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steering angle
steering
angle ratio
input shaft
variable
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Pending
Application number
JP2000324916A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Hara
一男 原
Naoki Yuzuriha
直樹 杠
Hitoshi Ono
仁 小野
Koji Tsuchiya
浩司 土屋
Katsuhiro Suda
克弘 須田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering angle ratio variable steering device having a simple configuration and capable of setting a large variable amount of a steering angle ratio. SOLUTION: An input shaft 2 connected with a steering wheel 1 and an output shaft 10 continuous with the steering wheel are mutually connected through three cardan joints. An offset amount from a reference line H of the third cardan joint 5 is changed by a tilting device 20 to adjust a steering angle ratio.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に装備される
装置であって、舵角比を変更することができる舵角比可
変操舵装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device mounted on a vehicle, and to a variable steering angle ratio steering device capable of changing a steering angle ratio.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の舵角比可変操舵装置としては、例
えば、特開平7−257406号公報に記載されている
ものがある。この装置では、ステアリングホイールに連
結する入力軸に対して、第2の軸が、上記入力軸の軸心
を通る平面上を当該入力軸と略平行な状態で相対移動可
能に連結されると共に、当該入力軸と第2の軸とを上記
平面上で相対移動させる駆動手段を備える。また、車輪
に回転を伝達する出力軸を、上記第2の軸に対し偏心さ
せて連結する。上記駆動手段は、ケーシングに回動可能
に支持された支持部材で、当該支持部材の回動中心から
偏心した位置で上記入力軸又は第2の軸を回動自在支持
させると共に、上記支持部材を回動させる駆動源を備え
る。
2. Description of the Related Art A conventional steering angle ratio variable steering apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-257406. In this device, the second shaft is connected to the input shaft connected to the steering wheel so as to be relatively movable on a plane passing through the axis of the input shaft in a state substantially parallel to the input shaft, and And a drive unit for relatively moving the input shaft and the second shaft on the plane. Further, an output shaft for transmitting rotation to the wheel is eccentrically connected to the second shaft. The driving means is a support member rotatably supported by the casing, and rotatably supports the input shaft or the second shaft at a position eccentric from the center of rotation of the support member, and further comprises: A drive source for rotating is provided.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の舵角比可変操舵装置は、ラック・ピニオン部分に設
けられるため、油圧アシストによる油圧パワーステアリ
ングに採用する場合を想定した場合には、油圧を制御す
るバルブがラック・ピニオン部分に配置される関係から
当該バルブの設置が困難となる。
However, since the conventional steering angle ratio variable steering device is provided in the rack and pinion portion, when it is assumed that the steering device is employed in hydraulic power steering using hydraulic assist, the hydraulic pressure is reduced. Since the valve to be controlled is arranged in the rack and pinion portion, it is difficult to install the valve.

【0004】また、ギヤ内部のレイアウト条件によって
偏心量が規制されるので、舵角比の可変量に限りがある
という問題がある。本発明は、上記のような問題点に着
目してなされたもので、簡単な構成で且つ舵角比の可変
量を大きく設定可能な舵角比可変操舵装置を提供するこ
とを課題としている。
Further, since the amount of eccentricity is regulated by the layout conditions inside the gear, there is a problem that the variable amount of the steering angle ratio is limited. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to provide a variable steering angle ratio steering apparatus having a simple configuration and capable of setting a large variable amount of the steering angle ratio.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項1に記載した発明は、ステアリ
ングホイールからの操舵入力によって回転する入力軸
と、操舵輪に回転を伝える出力軸と、上記入力軸と出力
軸との間に介挿されて入力軸の回転を出力軸に伝達する
舵角比可変機構と、を備えた舵角比可変操舵装置であっ
て、上記舵角比可変機構は、上記入力軸の下端と出力軸
の上端との間を複数のカルダン継手を介して連結すると
共に、上記複数のカルダン継手の少なくとも一つのカル
ダン継手の位置を、上記入力軸の下端と出力軸の上端と
を結ぶ直線に対し接近・離脱する方向に移動させる可動
手段を備えることを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 of the present invention provides an input shaft which is rotated by a steering input from a steering wheel, and an output which transmits rotation to a steered wheel. A variable steering angle ratio steering device, which is interposed between the input shaft and the output shaft to transmit rotation of the input shaft to the output shaft. The variable ratio mechanism connects the lower end of the input shaft and the upper end of the output shaft via a plurality of cardan joints, and sets the position of at least one of the plurality of cardan joints to the lower end of the input shaft. And a movable means for moving in a direction approaching / leaving from a straight line connecting the output shaft and the upper end of the output shaft.

【0006】ここで、舵角比とは、下記式よって定義さ
れる。 次に、請求項2に記載した発明は、請求項1に記載した
構成に対し、上記舵角比可変機構は、上記入力軸の下端
に第1のカルダン継手を介して一端部を連結する第1リ
ンク部材と、上記出力軸の上端に第2のカルダン継手を
介して一端部を連結する第2リンク部材と、上記第1リ
ンク部材の他端部と第2リンク部材の他端部とを連結す
る第3のカルダン継手と、上記第3のカルダン継手の位
置を、上記入力軸の下端と出力軸の上端とを結ぶ直線に
対し接近・離脱する方向に移動させる可動手段とを備え
ることを特徴とするものである。
Here, the steering angle ratio is defined by the following equation. Next, according to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the variable steering angle ratio mechanism is configured such that one end is connected to a lower end of the input shaft via a first cardan joint. 1 link member, a second link member connecting one end to the upper end of the output shaft via a second cardan joint, and the other end of the first link member and the other end of the second link member. A third cardan joint to be connected, and movable means for moving the position of the third cardan joint in a direction approaching / separating from a straight line connecting the lower end of the input shaft and the upper end of the output shaft. It is a feature.

【0007】次に、請求項3に記載した発明は、請求項
2に記載した構成に対し、上記可動手段は、上記第1リ
ンク部材及び第2リンク部材の少なくとも一方を軸方向
にのみ伸縮可能に構成し、上記第1リンク部材及び第2
リンク部材の少なくとも一方を、上記入力軸の下端と出
力軸の上端とを結ぶ直線に対し接近・離脱する方向に揺
動させる揺動手段を備えることを特徴とするものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, the movable means can extend and contract at least one of the first link member and the second link member only in the axial direction. The first link member and the second link member.
A swinging means is provided for swinging at least one of the link members in a direction approaching or leaving a straight line connecting the lower end of the input shaft and the upper end of the output shaft.

【0008】次に、請求項4に記載した発明は、請求項
1から請求項3のいずれかに記載した構成に対し、上記
入力軸から上記舵角比可変機構に伝達される回転を減速
する減速ギヤを設けたことを特徴とするものである。次
に、請求項5に記載した発明は、請求項4に記載した構
成に対し、上記舵角比可変機構から出力軸に伝達される
回転を増速する増速ギヤを設けたことを特徴とするもの
である。
Next, according to a fourth aspect of the present invention, the rotation transmitted from the input shaft to the variable steering angle ratio mechanism is reduced in comparison with the configuration according to any one of the first to third aspects. A reduction gear is provided. Next, the invention described in claim 5 is characterized in that a speed-increasing gear for increasing the speed of rotation transmitted from the variable steering angle ratio mechanism to the output shaft is provided in addition to the configuration described in claim 4. Is what you do.

【0009】次に、請求項6に記載した発明は、請求項
1〜請求項5のいずれかに記載した構成に対し、ステア
リングホイールの中立位置からの当該ステアリングホイ
ールの操舵角が大きくなるにつれて舵角比を小さくする
舵角比変更手段を備えることを特徴とするものである。
次に、請求項7に記載した発明は、請求項1〜請求項6
のいずれかに記載した構成に対し、上記ステアリングホ
イールの操舵角に対する操舵輪の切れ角を、車速が遅い
ほど大きく設定する切れ角変更手段を備えることを特徴
とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in accordance with the configuration of any of the first to fifth aspects, as the steering angle of the steering wheel from the neutral position of the steering wheel increases, the steering angle increases. A steering angle ratio changing means for reducing the angle ratio is provided.
Next, the invention described in claim 7 corresponds to claims 1 to 6
And a turning angle changing means for setting a turning angle of a steered wheel with respect to a steering angle of the steering wheel to be larger as the vehicle speed is lower.

【0010】次に、請求項8に記載した発明は、請求項
1〜請求項7のいずれかに記載された構成に対し、車速
が速いほど舵角比を大きくすると共に、車速に対する舵
角比の変化の割合を、車両の後退時の方が前進時よりも
大きくなるように制御する舵角比調整手段を備えること
を特徴とするものである。次に、請求項9に記載した発
明は、請求項8に記載した構成に対し、車速が低い状態
では、車両後退時の舵角比は、車両前進時の舵角比より
も小さいことを特徴とするものである。
Next, according to the present invention, the steering angle ratio increases as the vehicle speed increases, and the steering angle ratio with respect to the vehicle speed increases. And a steering angle ratio adjusting means for controlling the rate of change of the vehicle to be larger when the vehicle is moving backward than when the vehicle is moving forward. Next, a ninth aspect of the present invention is characterized in that, when the vehicle speed is low, the steering angle ratio when the vehicle is moving backward is smaller than the steering angle ratio when the vehicle is moving forward. It is assumed that.

【0011】[0011]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、複数のカ
ルダン継手の一つを入力軸の下端と出力軸の上端とを結
ぶ直線からオフセットさせることで、カルダン継手で連
結されるリンク間に上記オフセットに応じた交角が発生
するので、当該オフセット量を変更することによって入
力軸の回転量に対する出力軸の回転量が変化つまり、舵
角比を変更できるという効果がある。
According to the first aspect of the present invention, one of the plurality of cardan joints is offset from a straight line connecting the lower end of the input shaft and the upper end of the output shaft, so that the link between the links connected by the cardan joints is offset. In addition, since an intersection angle occurs according to the offset, changing the offset amount changes the rotation amount of the output shaft with respect to the rotation amount of the input shaft, that is, the steering angle ratio can be changed.

【0012】請求項2に係る発明によれば、第3のカル
ダン継手のオフセット量に応じて、入力軸と第1リンク
部材との間、及び第1リンク部材と第2リンク部材との
間及び第2リンク部材と出力軸との間の交角が変更し、
その交角に応じて舵角比を変更できるという効果があ
る。ここで、本発明は、カルダン継手の不等速性を利用
するものである。つまり、各カルダン継手での交角に応
じて、カルダン継手で連結されるリンク間に相対回転角
度差が生じることを利用して舵角比を可変とするもので
ある。
According to the second aspect of the present invention, the distance between the input shaft and the first link member, the distance between the first link member and the second link member, and the distance between the input shaft and the first link member according to the offset amount of the third cardan joint. The angle of intersection between the second link member and the output shaft changes,
There is an effect that the steering angle ratio can be changed according to the intersection angle. Here, the present invention utilizes the non-uniformity of the Cardan joint. That is, the steering angle ratio is made variable utilizing the fact that a relative rotation angle difference occurs between the links connected by the cardan joint in accordance with the intersection angle at each cardan joint.

【0013】また、請求項3に係る発明によれば、入力
軸及び出力軸を揺動させることなく、舵角比を変更する
ことができる。ここで、上記カルダン継手で連結される
リンク間の相対回転角度差は、回転角が90度進むごと
に増速期間と減速期間とを繰り返すこととなるので、各
カルダン継手で連結されるリンク間で90度を超える回
転が発生すると、上記増速と減速と切り替わりによるト
ルク変動がステアリングホイールを操作する運転者に入
力され、運転者が違和感を感じる。
According to the third aspect of the invention, the steering angle ratio can be changed without swinging the input shaft and the output shaft. Here, the relative rotation angle difference between the links connected by the cardan joints is such that the speed-up period and the deceleration period are repeated every time the rotation angle advances by 90 degrees. When a rotation exceeding 90 degrees occurs in the above, the torque fluctuation due to the switching between the acceleration and the deceleration is input to the driver operating the steering wheel, and the driver feels a sense of discomfort.

【0014】これに対し、請求項4に係る発明によれ
ば、操舵角可変機構に伝達される回転を減速ギヤで減速
することで、ステアリングホイールを左右に90度以上
操舵可能に構成しても、操舵角可変機構を構成するカル
ダン継手で連結されるリンクの最大回転角を90度以下
に規制することが可能となる。すなわち、上記操舵角可
変機構でのトルク変動の繰り返しを抑えて、上述のよう
な運転者の違和感を回避することができる。
On the other hand, according to the fourth aspect of the present invention, the rotation transmitted to the variable steering angle mechanism is reduced by the reduction gear, so that the steering wheel can be steered 90 degrees or more to the left and right. In addition, the maximum rotation angle of the link connected by the cardan joint constituting the variable steering angle mechanism can be restricted to 90 degrees or less. That is, the repetition of torque fluctuations in the variable steering angle mechanism can be suppressed, and the above-described uncomfortable feeling of the driver can be avoided.

【0015】また、請求項5に係る発明によれば、請求
項4のように、操舵角可変機構に伝達される回転を減速
つまり減角しても、操舵角可変機構から出力軸に伝達す
る回転が増速することで操舵輪の切れ角が小さくなるこ
とが回避される。なお、増速ギヤのギヤ比と減速ギヤ比
は同一である必要はない。また、請求項6に係る発明に
よれば、ステアリングホイールの操舵角が小さいほど、
舵角比が大きくなるので(操舵角に対する切れ角が小さ
くなるので)、操作されるステアリングホイールの操舵
角が小さい状態での車両走行時における車両の安定性が
確保される。また、ステアリングホイールの操舵角が大
きいほど、舵角比が小さくなるので(操舵角に対する切
れ角が大きくなるので)、操作されるステアリングホイ
ールの操舵角がある程度以上大きい状態での操舵応答性
を向上させることができる。
According to a fifth aspect of the present invention, even when the rotation transmitted to the variable steering angle mechanism is decelerated or decelerated, the transmission is transmitted from the variable steering angle mechanism to the output shaft. It is avoided that the turning angle of the steered wheels is reduced by increasing the rotation speed. Note that the gear ratio of the speed-up gear and the reduction gear ratio need not be the same. According to the invention of claim 6, the smaller the steering angle of the steering wheel is,
Since the steering angle ratio becomes large (because the steering angle with respect to the steering angle becomes small), the stability of the vehicle when the vehicle is running with the steering angle of the operated steering wheel being small is ensured. Also, as the steering angle of the steering wheel is larger, the steering angle ratio is smaller (because the steering angle with respect to the steering angle is larger), so that the steering responsiveness when the steering angle of the operated steering wheel is larger than a certain degree is improved. Can be done.

【0016】また、請求項7に係る発明によれば、ステ
アリングホイールの操舵角が同じであっても、高速走行
時には、操舵輪の切れ角を相対的に小さく設定して、操
舵に対する応答性を鈍くすることで車両の挙動が安定す
る。一方、低速走行時には、操舵輪の切れ角を相対的に
大きくすることで、操舵に対する応答性を機敏にして、
車庫入れ時などにおいてステアリングホイールの操作す
る操舵角量を小さくしてステアリングホイールの操作の
煩わしさを低減できる。
According to the seventh aspect of the present invention, even when the steering angle of the steering wheel is the same, the steering angle of the steered wheels is set to be relatively small during high-speed running to improve the response to steering. By making the vehicle dull, the behavior of the vehicle is stabilized. On the other hand, when driving at low speeds, the steering response is made agile by increasing the steering angle of the steered wheels relatively.
It is possible to reduce the amount of steering angle operated by the steering wheel when entering the garage or the like, thereby reducing the troublesomeness of operating the steering wheel.

【0017】また、請求項8に係る発明によれば、車速
が速いほど舵角比が大きくなることで、高速走行になる
につれてステアリングホイール操舵の応答性が鈍くなっ
て車両安定性に貢献する。さらに、通常、前進走行に比
べて後退走行時には、運転者は無理な姿勢をとったり鏡
を見ながらの走行となるので車両安定性が前進時よりも
良くない。特に、車速が大きくなるほど顕著である。こ
れに対し、請求項7に係る発明では、前進時よりも後退
時の方が舵角比の増加率が大きくなる、つまり、同じ操
舵角であっても、後退時の方が切れ角の割合が小さくな
ることで、後退時における車両の操舵応答性が鈍くな
る。この結果、前進時に所要の操縦応答性を確保しつ
つ、後退時には操縦性が損なわれずに安定性を向上させ
ることができる。
According to the present invention, the steering angle ratio increases as the vehicle speed increases, so that the response of the steering wheel steering becomes slower as the vehicle travels at a higher speed, thereby contributing to vehicle stability. In addition, the vehicle stability is not better than when the vehicle is traveling forward because the driver normally takes an excessive posture or travels while looking in a mirror when traveling backward as compared with traveling forward. In particular, it becomes more remarkable as the vehicle speed increases. On the other hand, in the invention according to claim 7, the rate of increase in the steering angle ratio is larger at the time of retreat than at the time of forward movement. Becomes smaller, the steering responsiveness of the vehicle at the time of reversing becomes dull. As a result, the required steering response can be ensured when the vehicle is moving forward, and the stability can be improved without impairing the steering when the vehicle is moving backward.

【0018】特に、請求項9に係る発明を採用すると、
低速時の後退の車庫入れ等において、後ろ向きの無理な
姿勢のままでもステアリングホイールの操舵角を小さく
することで、取り回しを向上させて操作の負担を軽減す
ることができる。
In particular, when the invention according to claim 9 is adopted,
In a backward garage at a low speed or the like, by reducing the steering angle of the steering wheel even if the rearward unreasonable posture is maintained, the handling can be improved and the operation burden can be reduced.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、本発明の第1実施形態を図
面を参照しつつ説明する。図1は、本実施形態に係る舵
角比可変操舵装置を示す図である。まず構成を説明する
と、図1及び図2に示すように、ステアリングホイール
1に連動する入力軸2の下端に、第1のカルダン継手3
を介して第1リンク部材4の一端部が連結し、その第1
リンク部材4の他端部が第3のカルダン継手5を介して
第2リンク部材8の他端部が連結され、その第2リンク
部材8の一端部が第2のカルダン継手9を介して出力軸
10の上端に連結している。その出力軸10の下端は、
第4のカルダン継手11を介して第1中間シャフト12
が連結し、その第1中間シャフト12に設けられたピニ
オン12aが、車輪(操舵輪)に回転を伝えるステアリ
ングラック13に噛合することで、出力軸10の回転が
車輪に伝達可能となっている。符号14は、ラバーカッ
プリングを示す。
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a steering angle ratio variable steering device according to the present embodiment. First, the configuration will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a first cardan coupling 3 is provided at a lower end of an input shaft 2 interlocked with a steering wheel 1.
One end of the first link member 4 is connected via the
The other end of the link member 4 is connected to the other end of the second link member 8 via the third cardan joint 5, and one end of the second link member 8 is output via the second cardan joint 9. It is connected to the upper end of the shaft 10. The lower end of the output shaft 10
First intermediate shaft 12 via fourth cardan joint 11
Are connected, and a pinion 12a provided on the first intermediate shaft 12 meshes with a steering rack 13 that transmits rotation to wheels (steered wheels), so that rotation of the output shaft 10 can be transmitted to the wheels. . Reference numeral 14 denotes a rubber coupling.

【0020】上記第1〜第3のカルダン継手3、9、
5、第1リンク部材4、第2リンク部材8及び後述の傾
動装置20は、ダッシュロア34よりもステアリングホ
イール1側(室内)に位置し、舵角比可変機構の一部を
構成する。上記入力軸2の途中には、減速ギヤ15が介
装されている。つまり、入力軸2は、ステアリングホイ
ール1に連結する第1入力軸2aと、その第1入力軸2
aに減速ギヤ15を介して連結し上記第1入力軸2aと
同軸に配置された第2入力軸2bとから構成される。そ
の第2入力軸2bに第1のカルダン継手3を介して上記
第1リンク部材4が連結している。
The first to third cardan joints 3, 9,
5, the first link member 4, the second link member 8, and a tilting device 20 described later are located closer to the steering wheel 1 (in the room) than the dash lower 34, and constitute a part of a variable steering angle ratio mechanism. A reduction gear 15 is interposed in the middle of the input shaft 2. That is, the input shaft 2 includes the first input shaft 2a connected to the steering wheel 1 and the first input shaft 2a.
a through a reduction gear 15 and a second input shaft 2b coaxially arranged with the first input shaft 2a. The first link member 4 is connected to the second input shaft 2 b via a first cardan joint 3.

【0021】上記減速ギヤ15は、模式図である図3に
示すような遊星歯車から構成され、第1入力軸2aの下
端にサンギヤ15aが同軸に固定され、そのサンギヤ1
5aと同軸にリングギヤ15bが配置されると共に、サ
ンギヤ15aとリングギヤ15bとの間に、両ギヤ15
a、15bに噛み合う複数個(図2では2個の場合を図
示している)のプラネタリギヤ15cが配置されてい
る。その複数個のプラネタリギヤ15cがプラネタリキ
ャリア15dで連結され、そのプラネタリキャリア15
dに第2入力軸2bの上端が固定されている。これによ
って、第1入力軸2aの回転が減速ギヤ15によって減
速、つまり減角されて第2入力軸2bに伝達されるよう
になっている。
The reduction gear 15 is composed of a planetary gear as shown in FIG. 3 which is a schematic diagram. A sun gear 15a is coaxially fixed to the lower end of the first input shaft 2a.
5a is arranged coaxially with the ring gear 15b, and between the sun gear 15a and the ring gear 15b,
A plurality (two are shown in FIG. 2) of planetary gears 15c meshing with a and 15b are arranged. The plurality of planetary gears 15c are connected by a planetary carrier 15d.
The upper end of the second input shaft 2b is fixed to d. Thus, the rotation of the first input shaft 2a is reduced by the reduction gear 15, that is, decelerated, and transmitted to the second input shaft 2b.

【0022】また、上記第2リンク部材8は、スプライ
ンシャフト6と、第2中間シャフト7とから構成されて
伸縮自在となっている。すなわち、スプラインシャフト
6は、上記第3のカルダン継手5に連結すると共に下側
部分の外周面に軸に平行な複数のキー溝が設けられてい
る。そのスプラインシャフト6に対し、該スプラインシ
ャフト6の軸方向にのみ進退可能に第2中間シャフト7
がスプライン結合して構成される。
The second link member 8 is composed of a spline shaft 6 and a second intermediate shaft 7 and can be extended and contracted. That is, the spline shaft 6 is connected to the third cardan joint 5 and has a plurality of key grooves parallel to the axis on the outer peripheral surface of the lower portion. The second intermediate shaft 7 can move forward and backward only in the axial direction of the spline shaft 6 with respect to the spline shaft 6.
Are spline-connected.

【0023】上記第2中間シャフト7の途中には、増速
ギヤ16が介装されている。すなわち、第2中間シャフ
ト7は、上記スプラインシャフト6にスプライン結合す
る第1シャフト7aと、その第1シャフト7aに増速ギ
ヤ16を介して連結し上記第1シャフト7aと同軸に配
置された第2シャフト7bとから構成される。上記増速
ギヤ16は、模式図である図4に示すような遊星歯車か
ら構成され、第2シャフト7bの上端にサンギヤ16a
が固定され、そのサンギヤ16aと同軸にリングギヤ1
6bが配置されると共に、サンギヤ16aとリングギヤ
16bとの間に、両ギヤ16a、16bに噛み合う複数
個(図4では2個の場合を図示している)のプラネタリ
ギヤ16cが配置されている。その複数個のプラネタリ
ギヤ16cがプラネタリキャリア16dで連結され、そ
のプラネタリキャリア16dに第1シャフト7aの下端
が固定されている。これによって、第1シャフト7aの
回転が増速ギヤ16によって増角されて第2シャフト7
bに伝達されるようになっている。
A speed increasing gear 16 is interposed in the middle of the second intermediate shaft 7. That is, the second intermediate shaft 7 has a first shaft 7a spline-coupled to the spline shaft 6, and a second shaft 7a connected to the first shaft 7a via the speed increasing gear 16 and arranged coaxially with the first shaft 7a. And two shafts 7b. The speed increasing gear 16 is formed of a planetary gear as shown in FIG. 4 which is a schematic diagram, and a sun gear 16a is provided at an upper end of the second shaft 7b.
Is fixed, and the ring gear 1 is coaxial with the sun gear 16a.
6b, and a plurality (two in FIG. 4) of planetary gears 16c meshing with both gears 16a, 16b are arranged between the sun gear 16a and the ring gear 16b. The plurality of planetary gears 16c are connected by a planetary carrier 16d, and the lower end of the first shaft 7a is fixed to the planetary carrier 16d. Thereby, the rotation of the first shaft 7a is increased in angle by the speed increasing gear 16, and the rotation of the second shaft 7a is increased.
b.

【0024】また、上記第1シャフト7aの外周には、
当該第1シャフト7aと同軸に円筒状の円筒ブラケット
17が配置されている。第1シャフト7aの外周面と円
筒ブラケット17の内周面との間に軸受18を介挿され
ている。これによって、この円筒ブラケット17と第1
シャフト7aとは相互に回転が許容された状態となって
いて、第1シャフト7aが軸回転しても円筒ブラケット
17は回転しないようになっている。なお、上記増速ギ
ヤ16のケーシングは円筒ブラケット17に支持されて
いる。
Further, on the outer periphery of the first shaft 7a,
A cylindrical cylindrical bracket 17 is arranged coaxially with the first shaft 7a. A bearing 18 is interposed between the outer peripheral surface of the first shaft 7a and the inner peripheral surface of the cylindrical bracket 17. Thereby, the cylindrical bracket 17 and the first
The rotation with respect to the shaft 7a is allowed, so that the cylindrical bracket 17 does not rotate even if the first shaft 7a rotates axially. The casing of the speed increasing gear 16 is supported by a cylindrical bracket 17.

【0025】その円筒ブラケット17から外径方向にア
ーム部材19が張り出している。また、そのアーム部材
19の先端部に連結して、当該アーム部材19及び円筒
ブラケット17を介して上記第2中間シャフト7を、第
2のカルダン継手9を中心として傾動させる傾動装置2
0を有する。その傾動装置20は、ハウジング21、第
3シャフト22、モータ23、ナット部材24、取付け
ブラケット25とを備える。
An arm member 19 projects from the cylindrical bracket 17 in the outer diameter direction. A tilting device 2 connected to the tip of the arm member 19 to tilt the second intermediate shaft 7 about the second cardan joint 9 via the arm member 19 and the cylindrical bracket 17.
Has zero. The tilting device 20 includes a housing 21, a third shaft 22, a motor 23, a nut member 24, and a mounting bracket 25.

【0026】上記ハウジング21は、上記アーム部材1
9の先端部に軸支されると共に、上記第3シャフト22
の一端部を軸回転のみ自在な状態で支持している。ま
た、ハウジング21には、上記モータ23が固定され、
モータ23の回転がギヤ26を介して上記第3シャフト
22に伝達可能となっている。すなわち、モータ23の
回転角に応じた分だけ第3シャフト22も回転する。そ
の第3シャフト22の他端部側外周には雄ねじが刻設さ
れ、その雄ねじ部に上記ナット部材24が螺合してい
る。符号27は、コイルスプリングであって、ハウジン
グ21とナット部材24とを、第3シャフト22の軸方
向で且つ離れる方向に付勢している。
The housing 21 is connected to the arm 1
9 and the third shaft 22
Is supported such that only the shaft can rotate. Further, the motor 23 is fixed to the housing 21,
The rotation of the motor 23 can be transmitted to the third shaft 22 via the gear 26. That is, the third shaft 22 also rotates by an amount corresponding to the rotation angle of the motor 23. An external thread is engraved on the outer periphery of the other end of the third shaft 22, and the nut member 24 is screwed into the external thread. Reference numeral 27 denotes a coil spring that urges the housing 21 and the nut member 24 in the axial direction of the third shaft 22 and in a direction away from the third shaft 22.

【0027】そのナット部材24は、取付けブラケット
25を介して、図5に示すように、当該ナット部材2
4、第1及び第2のカルダン継手3、9を含む平面に直
交する軸S1(図1の紙面に直交する方向)の周りにの
み回転自在な状態で車体側部材28に固定されている。
図5中、符号29は軸受を表す。上記構成によって、傾
動装置20は、モータ23の回転角に応じて第3シャフ
ト22が軸回転すると、当該第3シャフト22とナット
部材24との螺合位置が変位し、その変位分だけナット
部材24とハウジング21との距離が変更する。ナット
部材24の位置は車体側に固定されているために、例え
ば、ナット部材24とハウジング21との距離が長くな
ると、図1に示すように、ナット部材24を中心として
ハウジング21は下方に揺動し、これによってアーム部
材19及び円筒ブラケット17を介して、第2リンク部
材8は、第2のカルダン継手9を中心に、上記直線に対
して角度が大きくなる方向に揺動する。すなわち、第3
のカルダン継手5の位置が基準線から離れる方向に移動
する。
The nut member 24 is connected to the nut member 2 via a mounting bracket 25 as shown in FIG.
4, is fixed to the vehicle body side member 28 so as to be rotatable only about an axis S1 (a direction orthogonal to the plane of FIG. 1) orthogonal to a plane including the first and second cardan joints 3, 9.
In FIG. 5, reference numeral 29 denotes a bearing. With the above configuration, when the third shaft 22 rotates in accordance with the rotation angle of the motor 23, the tilting device 20 displaces the screwing position between the third shaft 22 and the nut member 24, and the nut member is displaced by the displacement. The distance between the housing 24 and the housing 21 changes. Since the position of the nut member 24 is fixed to the vehicle body side, for example, when the distance between the nut member 24 and the housing 21 increases, as shown in FIG. Accordingly, the second link member 8 swings around the second cardan joint 9 via the arm member 19 and the cylindrical bracket 17 in a direction in which the angle with respect to the straight line increases. That is, the third
Is moved in a direction away from the reference line.

【0028】なお、第2リンク部材8は、上記直線に対
して角度が大きくなる方向に揺動するにつれて長くな
る。上記モータ23は、操舵コントローラ30からの指
令によってその回転角及び回転方向が制御される。ここ
で、上記傾動装置20、舵角比可変機構、及び減速ギヤ
15は、舵角比変更手段を構成する。また、傾動装置2
0は、可動手段及び揺動手段を構成する。
The second link member 8 becomes longer as it swings in a direction in which the angle becomes larger with respect to the straight line. The rotation angle and the rotation direction of the motor 23 are controlled by a command from the steering controller 30. Here, the tilting device 20, the variable steering angle ratio mechanism, and the reduction gear 15 constitute a steering angle ratio changing unit. Also, the tilting device 2
0 constitutes a movable means and a swing means.

【0029】上記操舵コントローラ30には、車速セン
サ31から車両の走行速度に応じた信号が、操舵角セン
サ32からステアリングホイール1の中立位置からの操
舵角量に応じた信号が、ギヤ位置センサ33から現在の
車両の走行状態に関する信号(前進時か後退時かの情
報)が入力される。ここで、ギヤ位置センサ33は、、
たとえばM/Tであればバックランプ駆動スイッチ、A
/Tであればシフトポジションセンサーが相当する。
The steering controller 30 receives a signal corresponding to the traveling speed of the vehicle from the vehicle speed sensor 31 and a signal corresponding to the steering angle from the neutral position of the steering wheel 1 from the steering angle sensor 32 to the gear position sensor 33. , A signal relating to the current traveling state of the vehicle (information on whether the vehicle is moving forward or backward) is input. Here, the gear position sensor 33 is:
For example, if it is M / T, a back lamp drive switch, A
If / T, the shift position sensor corresponds.

【0030】上記操舵コントローラ30は、上記各セン
サ31〜33から入力した信号に基づいて、現在の車両
の走行速度及び走行方向(前進若しくは後退)、及びス
テアリングホイール1の操舵角を検出し、その各検出値
をパラメータとして予め設定した舵角比マップによって
目標舵角比を決定する。その後、その舵角比に対応した
回転角位置となるように、上記モータ23に指令を出力
する。例えば、目標舵角比の現在の舵角比からのオフセ
ット量を求め、そのオフセット量に応じた回転角量の回
転指令をモータ23に出力する。この操舵コントローラ
30は、切れ角変更手段、及び舵角比調整手段を構成す
る。
The steering controller 30 detects the current traveling speed and traveling direction (forward or backward) of the vehicle and the steering angle of the steering wheel 1 based on the signals input from the sensors 31 to 33, respectively. The target steering angle ratio is determined by a steering angle ratio map set in advance using each detected value as a parameter. Thereafter, a command is output to the motor 23 so that the rotation angle position corresponds to the steering angle ratio. For example, an offset amount of the target steering angle ratio from the current steering angle ratio is obtained, and a rotation command of a rotation angle amount corresponding to the offset amount is output to the motor 23. The steering controller 30 constitutes a turning angle changing unit and a steering angle ratio adjusting unit.

【0031】ここで、図7に示すように、第1リンク軸
50と第2リンク軸51とをカルダン継手52で連結
し、両軸50、51の軸線に所要の交角α(振れ角若し
くは折れ角)を設けた状態で、第1リンク軸50を定速
回転させると、不等速性によって、図8に示すように、
第2リンク軸51は加速期間と減速期間を、第1リンク
軸50の90度回転を単位として繰り返す。これは、第
1リンク軸50と第2リンク軸51との間の回転角比で
考えれば、第1リンク軸50が90度回転するたびに、
上記回転角比の増加及び減少が起こることを表す。
Here, as shown in FIG. 7, the first link shaft 50 and the second link shaft 51 are connected by a cardan joint 52, and a required intersection angle α (deflection angle or bending) is When the first link shaft 50 is rotated at a constant speed in a state in which the (angle) is provided, as shown in FIG.
The second link shaft 51 repeats the acceleration period and the deceleration period in units of 90-degree rotation of the first link shaft 50. In consideration of the rotation angle ratio between the first link shaft 50 and the second link shaft 51, every time the first link shaft 50 rotates 90 degrees,
It means that the rotation angle ratio increases and decreases.

【0032】このとき、本実施形態では、ステアリング
ホイール1の左右方向への最大操舵角を180度に設定
しても、減速ギヤ15によって、第1及び第3のカルダ
ン軸受3、5に入力される最大角度は、最大90度以下
に減角(図9は45度に減角した場合を示している)し
ているので、ステアリングホイール1の操舵角の増加に
つれて舵角比が小さくするように、操舵角比特性を設定
できる。
At this time, in this embodiment, even if the maximum steering angle of the steering wheel 1 in the left-right direction is set to 180 degrees, the steering wheel 1 is input to the first and third cardan bearings 3 and 5 by the reduction gear 15. The maximum angle is reduced to 90 degrees or less (FIG. 9 shows a case where the angle is reduced to 45 degrees), so that the steering angle ratio decreases as the steering angle of the steering wheel 1 increases. , The steering angle ratio characteristics can be set.

【0033】また、図8から分かるように、例えば加速
期間に着目すると、交角αが大きいほど、加速の変化、
つまり回転角比の変化を示すグラフは、円弧の曲率が大
きくなり、操舵輪の最大切れ角を一定値にした場合に
は、交角αが小さい方が、常に同一ステアリングホイー
ル操舵角での車輪の切れ角が大きくなるように設定され
る(図9参照)。
As can be seen from FIG. 8, focusing on, for example, the acceleration period, the larger the intersection angle α, the larger the change in acceleration,
In other words, in the graph showing the change in the rotation angle ratio, when the curvature of the arc becomes large and the maximum turning angle of the steered wheels is set to a constant value, the smaller the intersection angle α is, the smaller the steering angle of the wheel at the same steering wheel steering angle is always. The cutting angle is set to be large (see FIG. 9).

【0034】また、このように交角を変えることで、第
1リンク軸の回転角に応じて目標とする回転角比、つま
り目標とする舵角比に設定できることが分かる。さら
に、本実施形態では、図10に示すように、3つのカル
ダン継手3、5、9を介して入力軸2の回転を出力軸1
0に伝達しており、第3のカルダン継手5を、入力軸2
の下端と出力軸10の上端を結ぶ直線H(以下、基準線
Hと呼ぶ)からオフセットさせるほど、各カルダン継手
3、5、9での交角θ1、θ2、θ3が大きくなって、
各カルダン継手3、5、9での回転角比の特性は、それ
ぞれ図9に示されるものと同等の回転角比特性となる。
It is also understood that by changing the intersection angle in this way, a target rotation angle ratio, that is, a target steering angle ratio can be set according to the rotation angle of the first link shaft. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 10, the rotation of the input shaft 2 is controlled by the output shaft 1 via three cardan joints 3, 5, and 9.
0, and the third cardan joint 5 is connected to the input shaft 2
The angle of intersection θ1, θ2, θ3 at each of the cardan joints 3, 5, 9 increases as the offset from a straight line H (hereinafter, referred to as a reference line H) connecting the lower end of the output shaft 10 and the upper end of the output shaft 10 increases,
The characteristics of the rotation angle ratio at each of the cardan joints 3, 5, and 9 are the same as those shown in FIG.

【0035】ここで、第1のカルダン継手3の交角θ1
と第3のカルダン継手5の交角θ2とが等しい場合に
は、不等速性が相殺されるが、図10に示すように、第
3のカルダン継手5を基準線Hからオフセットさせるほ
ど、第1のカルダン継手3での交角θ2と第3のカルダ
ン継手5での交角θ1との相対角度差が大きくなる。こ
のように、第3のカルダン継手5を基準線Hからオフセ
ットさせて、各カルダン継手3、5、9での交角θ1、
θ2、θ3を大きくすると、一つのカルダン継手の交角
を大きくしたのと同等の舵角比特性が得られ、図9に示
すような舵角比特性とすることができる。すなわち、上
記第3のカルダン継手5の基準線Hからのオフセット量
を変化させることで、連続して舵角比を変化させること
が出来ると共に、操舵角に応じて目標の舵角比に設定で
きることが分かる。
Here, the intersection angle θ1 of the first cardan joint 3
When the intersection angle θ2 of the third cardan joint 5 is equal to that of the third cardan joint 5, the unequal velocity is canceled out. However, as shown in FIG. The relative angle difference between the intersection angle θ2 at the first cardan joint 3 and the intersection angle θ1 at the third cardan joint 5 increases. In this way, the third cardan joint 5 is offset from the reference line H, and the intersection angles θ1,
When θ2 and θ3 are increased, a steering angle ratio characteristic equivalent to that obtained by increasing the intersection angle of one cardan joint is obtained, and the steering angle ratio characteristic as shown in FIG. 9 can be obtained. That is, by changing the offset amount of the third cardan joint 5 from the reference line H, the steering angle ratio can be continuously changed, and the target steering angle ratio can be set according to the steering angle. I understand.

【0036】そして、上記舵角比マップの設定は、次の
条件を満足するように設定する。 ステアリングホイール1の中立位置からの当該ステア
リングホイール1の操舵角が大きくなるにつれて舵角比
を小さくなるように設定する。この条件は、上記のよう
に第1のカルダン継手3及び第2のカルダン継手9での
最大回転角を左右それぞれ90度以下に制限すること
で、図9に示す舵角比特性となって、当該条件を自動的
に満たす。
The steering angle ratio map is set so as to satisfy the following conditions. The steering angle ratio is set to decrease as the steering angle of the steering wheel 1 from the neutral position of the steering wheel 1 increases. This condition is that the steering angle ratio characteristic shown in FIG. 9 is obtained by limiting the maximum rotation angles of the first cardan joint 3 and the second cardan joint 9 to 90 degrees or less for each of the left and right as described above. The condition is automatically satisfied.

【0037】上記ステアリングホイール1の操舵角に
対する操舵輪の切れ角を、車速が遅いほど大きく設定す
る。この条件も、図9に示す舵角比特性から、車速が高
速になるほど第3のカルダン継手5の基準線Hからのオ
フセット量を大きくするだけで、自動的に満たす。 図11に示すように、車速が速いほど舵角比が大きく
なるように設定する。
The steering angle of the steering wheel with respect to the steering angle of the steering wheel 1 is set to be larger as the vehicle speed is lower. This condition is automatically satisfied only by increasing the offset amount of the third cardan joint 5 from the reference line H as the vehicle speed increases, based on the steering angle ratio characteristics shown in FIG. As shown in FIG. 11, the steering angle ratio is set to increase as the vehicle speed increases.

【0038】この条件は、車速が大きいほど、第3のカ
ルダン継手5の基準線Hからのオフセット量を大きくす
ることで実現される。ここで、図11では、車速に対す
る舵角比の変化の割合(ここでは増加率)が1次線形の
場合を例示しているが、2次曲線状などのような、なだ
らかな曲線に沿って増加させるようにしても良いし、階
段状に舵角比を大きくするように設定しても良い。
This condition is realized by increasing the offset amount of the third cardan joint 5 from the reference line H as the vehicle speed increases. Here, FIG. 11 illustrates a case where the rate of change of the steering angle ratio with respect to the vehicle speed (in this case, the rate of increase) is linear, but along a gentle curve such as a quadratic curve. The steering angle ratio may be increased or may be set so as to increase the steering angle ratio stepwise.

【0039】また、舵角比には上限が存在するので、所
定車速以上では、必然的に舵角比はその上限の舵角比の
一定値となる。 図11に示すように、車速に対する舵角比の変化の割
合を、車両の後退時の方が前進時よりも大きくなるよう
に設定する。図11中、実線は、後退時の舵角比を、一
点鎖線は前進時の舵角比を示す。
Further, since the steering angle ratio has an upper limit, the steering angle ratio necessarily becomes a constant value of the upper limit steering angle ratio above a predetermined vehicle speed. As shown in FIG. 11, the rate of change of the steering angle ratio with respect to the vehicle speed is set to be larger when the vehicle is moving backward than when moving forward. In FIG. 11, the solid line indicates the steering angle ratio at the time of retreat, and the chain line indicates the steering angle ratio at the time of forward movement.

【0040】この条件は、車速が大きいほど、第3のカ
ルダン継手5の基準線Hからのオフセット量を大きくす
る際に、その変化率を前進時と後退時とで変えることで
実現される。 図11に示すように、車速が低い状態では、車両後退
時の舵角比を、車両前進時の舵角比よりも小さく設定す
る。
This condition is realized by increasing the offset amount of the third cardan joint 5 from the reference line H as the vehicle speed increases, by changing the rate of change between forward movement and reverse movement. As shown in FIG. 11, when the vehicle speed is low, the steering angle ratio when the vehicle is moving backward is set smaller than the steering angle ratio when the vehicle is moving forward.

【0041】また、増速ギヤ16によって回転角が増角
されて第2のカルダン継手9に回転が伝達されること
で、上述のように、第1のカルダン継手3及び第3のカ
ルダン継手5での回転角が左右それぞれ90度以内に抑
えても、出力軸10に伝達される回転角が小さく制限さ
れることが防止される。ここで、第2のカルダン継手9
では90度以上まで回転して不等速性が発生する可能性
があるが、第4のカルダン継手の交角を第2のカルダン
継手9の交角とほぼ同じ値に設定して、その不等速分を
相殺している。なお、第2リンク部材8の第2のカルダ
ン継手9を中心とした揺動によって、第2のカルダン継
手9での交角が変化するが、第1リンク部材4に比べて
第2リンク部材8を長く設定することで、基準線Hに対
する第2リンク部材8の揺動角が小さく抑えられて、そ
の影響が小さくなるようにしている。
Further, the rotation angle is increased by the speed increasing gear 16 and the rotation is transmitted to the second cardan joint 9, so that the first cardan joint 3 and the third cardan joint 5 are transmitted as described above. Even if the rotation angles at the right and left are suppressed within 90 degrees, the rotation angle transmitted to the output shaft 10 is prevented from being limited to a small value. Here, the second cardan joint 9
In this case, there is a possibility that unequal velocity occurs by rotating to 90 degrees or more, but the intersection angle of the fourth cardan joint is set to substantially the same value as the intersection angle of the second cardan joint 9 and Minutes are offsetting. Note that the swing angle of the second link member 8 about the second cardan joint 9 changes the angle of intersection at the second cardan joint 9. By setting the length to be long, the swing angle of the second link member 8 with respect to the reference line H is suppressed to be small, and the influence thereof is reduced.

【0042】次に、上記構成の可変舵角装置の動作につ
いて説明する。モータ23を回転することで第3シャフ
ト22が軸回転すると、第3シャフト22とナット部材
24との螺合位置が変化し、もって、ナット部材24と
ハウジング21との距離が変化する。このとき、ナット
部材24は、車体側に固定されていることから、図6の
ように、ハウジング21がナット部材24の位置を中心
にして上下に揺動し、これに伴い、アーム部材19及び
円筒ブラケット17も同方向に揺動することで、第2リ
ンク部材8が上下に揺動する。この結果、第3のカルダ
ン継手5の位置が、基準線Hからオフセットし、舵角比
を連続的に変更することが可能となる。具体的には、図
6のように、ナット部材24とハウジング21との距離
が長くなるに応じて、上記第3のカルダン継手5の基準
線Hからのオフセット量が増大する。
Next, the operation of the variable steering angle device having the above configuration will be described. When the third shaft 22 is axially rotated by rotating the motor 23, the screwing position between the third shaft 22 and the nut member 24 changes, so that the distance between the nut member 24 and the housing 21 changes. At this time, since the nut member 24 is fixed to the vehicle body side, the housing 21 swings up and down about the position of the nut member 24 as shown in FIG. When the cylindrical bracket 17 also swings in the same direction, the second link member 8 swings up and down. As a result, the position of the third cardan joint 5 is offset from the reference line H, and the steering angle ratio can be continuously changed. Specifically, as shown in FIG. 6, as the distance between the nut member 24 and the housing 21 increases, the offset amount of the third cardan joint 5 from the reference line H increases.

【0043】また、上記のように連続して舵角比を変更
しても、入力軸2及び出力軸10が揺動することがな
い。また、カルダン継手3、5、9を使用して舵角比を
可変とする機構を実現しているが、ステアリングホイー
ル1の操舵角に応じた舵角比の変化がなだらかになるよ
うに設定しているので、例えばステアリングホイール1
を右に切る場合に、舵角比が増加・減少の繰り返し変動
となることがない。つまり、カルダン継手の不等速性を
利用しても、ステアリングホイール1に反作用として許
容以上の操舵トルク変動が発生することが回避されて、
運転者に不要なトルク変動を感じさせることが抑えられ
る。
Even if the steering angle ratio is continuously changed as described above, the input shaft 2 and the output shaft 10 do not swing. Further, a mechanism for varying the steering angle ratio using the cardan joints 3, 5, and 9 is realized, but the steering angle ratio is set so that the change in the steering angle ratio according to the steering angle of the steering wheel 1 becomes gentle. The steering wheel 1
Is turned to the right, the steering angle ratio does not repeatedly increase and decrease. That is, even if the non-uniformity of the Cardan joint is used, the steering wheel 1 is prevented from generating an unacceptable steering torque fluctuation as a reaction,
It is possible to suppress the driver from feeling unnecessary torque fluctuation.

【0044】そして、本実施形態は、ステアリングホイ
ール1の操舵角が小さいほど、舵角比が大きくなるので
(操舵角に対する切れ角が小さくなるので)、直進走行
時など、操作されるステアリングホイール1の操舵角が
小さい状態での車両走行時における車両の安定性が確保
される。また、ステアリングホイール1の操舵角が大き
いほど、舵角比が小さくなるので(操舵角に対する切れ
角が大きくなるので)、車両旋回時など、操作されるス
テアリングホイール1の操舵角がある程度以上大きい状
態での操舵応答性を向上させることができる。
In this embodiment, the smaller the steering angle of the steering wheel 1, the larger the steering angle ratio (because the steering angle with respect to the steering angle becomes smaller). The stability of the vehicle when the vehicle is running with a small steering angle is ensured. Further, since the steering angle ratio becomes smaller as the steering angle of the steering wheel 1 becomes larger (because the turning angle with respect to the steering angle becomes larger), the steering angle of the operated steering wheel 1 is increased to a certain extent such as when turning the vehicle. Steering response can be improved.

【0045】しかも、本実施形態では、舵角比可変機構
での最大回転角を減速ギヤ15で左右90度に限定する
だけで、舵角比可変装置の舵角比特性が上記条件を満た
すことができるので、舵角比可変のための制御も簡易な
ものとなる。また、ステアリングホイール1の操舵角に
対する操舵輪の切れ角を、車速が遅いほど大きく設定し
たので、ステアリングホイール1の操舵が同じであって
も、高速走行時には、操舵輪の切れ角が相対的に小さく
設定して、操舵に対する応答性を鈍くすることで車両の
挙動を安定させる。一方、低速走行時には、操舵輪の切
れ角を相対的に大きくすることで、操舵に対する応答を
大きくなり、車庫入れ時などにおいてステアリングホイ
ール1の操作する操舵角量を小さくしてステアリングホ
イール1の操作の煩わしさを低減できる。
Moreover, in this embodiment, the steering angle ratio characteristic of the variable steering angle ratio device satisfies the above condition only by limiting the maximum rotation angle of the variable steering angle ratio mechanism to 90 degrees left and right by the reduction gear 15. Therefore, the control for changing the steering angle ratio is also simplified. Further, since the turning angle of the steered wheels with respect to the steering angle of the steering wheel 1 is set to be larger as the vehicle speed is slower, even when the steering of the steering wheel 1 is the same, the turning angle of the steered wheels is relatively high during high-speed running. By setting it to a small value, the response of the vehicle to steering is made slow to stabilize the behavior of the vehicle. On the other hand, when the vehicle is traveling at low speed, the response to steering is increased by relatively increasing the turning angle of the steered wheels, and the amount of steering angle operated by the steering wheel 1 when the vehicle is put into a garage is reduced to operate the steering wheel 1. Can be reduced.

【0046】また、車速が速いほど操舵輪の切り角が小
さくなるように設定したので、高速走行になるにつれて
ステアリングホイール1操舵の応答性が鈍くなって車両
安定性に貢献する。このとき、通常、前進走行に比べて
後退走行時には、運転者は無理な姿勢になったり鏡を見
ながらの走行となるので車両安定性が前進時よりも良く
ない。特に、車速が大きくなるほど顕著である。これに
対し、本実施形態では、車速に対する舵角比の変化の割
合を、車両の後退時の方が前進時よりも大きくなるよう
に設定したので、前進時よりも後退時の方が舵角比の増
加率が大きくなる、つまり、同じ操舵角であっても、後
退時の方が切れ角の割合が小さくなることで、後退時に
おける車両の操舵応答性が鈍くなる。この結果、前進時
に所要の操縦応答性を確保しつつ、後退時には操縦性が
損なわれずに安定性が向上する。
Since the steered wheels are set to have a smaller turning angle as the vehicle speed is higher, the response of steering of the steering wheel 1 becomes slower as the vehicle travels at a higher speed, which contributes to vehicle stability. In this case, the vehicle stability is not better than when the vehicle is traveling forward since the driver normally takes an unreasonable posture or travels while looking at a mirror when traveling backward as compared with traveling forward. In particular, it becomes more remarkable as the vehicle speed increases. In contrast, in the present embodiment, the ratio of the change in the steering angle ratio with respect to the vehicle speed is set to be larger when the vehicle is moving backward than when moving forward. The rate of increase of the ratio increases, that is, even if the steering angle is the same, the steering response of the vehicle at the time of retreat becomes slower because the ratio of the turning angle becomes smaller at the time of retreat. As a result, the required steering responsiveness is ensured when the vehicle is moving forward, and the stability is improved when the vehicle is moving backward without impairing the maneuverability.

【0047】また、車速が低速域では、車両後退時の舵
角比を、車両前進時の舵角比よりも小さくなるように設
定したので、低速時の後退の車庫入れ等において、後ろ
向きの無理な姿勢のままでもステアリングホイール1の
操舵角を小さくすることで、取り回しを向上させて操作
の負担を軽減することができる。ここで、上記実施形態
では、一般に、車速センサ31からの振動がパルス信号
の周波数より絶対角速度を検出するものであるため、そ
の回転方向は検出できない。このために、別途、ギア位
置センサ33によって、前進時か後退時かを判定してい
るが、当該ギヤ位置センサの代わりに、車速センサ31
内に車輪の回転方向を検出する手段を設け、回転方向よ
り前進・後退を判別してもよい。
Further, when the vehicle speed is in a low speed range, the steering angle ratio when the vehicle is moving backward is set to be smaller than the steering angle ratio when the vehicle is moving forward. By reducing the steering angle of the steering wheel 1 even in a proper posture, the handling can be improved and the burden of operation can be reduced. Here, in the above-described embodiment, generally, since the vibration from the vehicle speed sensor 31 detects the absolute angular velocity from the frequency of the pulse signal, the rotation direction cannot be detected. For this purpose, the gear position sensor 33 separately determines whether the vehicle is moving forward or backward, but instead of the gear position sensor, a vehicle speed sensor 31 is used.
A means for detecting the rotation direction of the wheel may be provided in the inside, and the forward / backward movement may be determined based on the rotation direction.

【0048】また、上記実施形態では、第2リンク部材
8側を傾動装置20で揺動させているが、第1リンク部
材4側を傾動装置20で揺動させる構成としても良い。
また、傾動装置20の機構は上記機構に限定されない。
また、上記実施形態では、第2リンク部材8側を伸縮可
能な構成としているが、第1リンク側を伸縮可能な構成
としても良い。
In the above embodiment, the second link member 8 is swung by the tilting device 20, but the first link member 4 may be swung by the tilting device 20.
The mechanism of the tilting device 20 is not limited to the above mechanism.
Further, in the above embodiment, the second link member 8 side is configured to be extendable and contractible, but the first link side may be configured to be extendable and retractable.

【0049】また、上記実施形態では、入力軸2と出力
軸10とを3つのカルダン継手で連結した場合を例示し
ているが、図12のように、4つのカルダン継手を介し
て入力軸2と出力軸10とを連結しても良いし、5つ以
上のカルダン継手を介して入力軸2と出力軸10とを連
結しても良い。なお、上記減速ギヤ15を入力軸2に介
挿しない場合には、例えば図13に示すような舵角比特
性となり、操舵角90度を境(変曲点)として舵角比の
変化の割合が逆転する。なお、左右の舵角比を対称とし
ない場合には、上記変曲点は、90度に限定されない。
In the above embodiment, the input shaft 2 and the output shaft 10 are connected by three cardan joints. However, as shown in FIG. 12, the input shaft 2 is connected via four cardan joints. And the output shaft 10 may be connected, or the input shaft 2 and the output shaft 10 may be connected via five or more cardan joints. When the reduction gear 15 is not inserted into the input shaft 2, the steering angle ratio characteristic is, for example, as shown in FIG. 13, and the rate of change of the steering angle ratio starts at a steering angle of 90 degrees (inflection point). Is reversed. If the left and right steering angle ratios are not symmetric, the inflection point is not limited to 90 degrees.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づく実施形態に係る舵角比可変装置
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a variable steering angle ratio device according to an embodiment of the present invention.

【図2】第2リンク部材と出力軸との連結部分を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing a connection portion between a second link member and an output shaft.

【図3】減速ギヤを示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a reduction gear.

【図4】増速ギヤを示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view showing a speed increasing gear;

【図5】ナット部材の取付け構造を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a mounting structure of a nut member.

【図6】第2リンク部材の揺動を示す図である。FIG. 6 is a view showing swinging of a second link member.

【図7】カルダン継手を示す図である。FIG. 7 is a view showing a cardan joint.

【図8】カルダン継手の不等速性を示す図である。FIG. 8 is a view showing non-uniformity of a cardan joint.

【図9】本発明に基づく実施形態に係る基本の舵角比特
性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing basic steering angle ratio characteristics according to the embodiment based on the present invention.

【図10】本発明に基づく実施形態に係る各カルダン継
手での交角を示す図である。
FIG. 10 is a view showing an intersection angle at each cardan joint according to the embodiment based on the present invention.

【図11】本発明に基づく実施形態に係る車速と舵角比
との関係を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a vehicle speed and a steering angle ratio according to the embodiment based on the present invention.

【図12】入力軸2と出力軸とを4つのカルダン継手で
連結した例の図である。
FIG. 12 is a diagram of an example in which an input shaft 2 and an output shaft are connected by four cardan joints.

【図13】減速ギヤを設けない場合に舵角比特性を示す
図である。
FIG. 13 is a diagram showing a steering angle ratio characteristic when no reduction gear is provided.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリングホイール 2 入力軸 2a 第1入力軸 2b 第2入力軸 3 第1のカルダン継手 4 第1リンク部材 5 第3のカルダン継手 6 スプラインシャフト 7 第2中間シャフト 7a 第1シャフト 7b 第2シャフト 8 第2リンク部材 9 第2のカルダン継手 10 出力軸 11 第4のカルダン継手 12 第1中間シャフト 15 減速ギヤ 16 増速ギヤ 17 円筒ブラケット 18 軸受 19 アーム部材 20 傾動装置 21 ハウジング 22 第3シャフト 23 モータ 24 ナット部材 25 取付けブラケット 26 ギヤ 27 コイルスプリング 30 操舵コントローラ 31 車速センサ 32 操舵センサ 33 ギヤ位置センサ 34 ダッシュロア Reference Signs List 1 steering wheel 2 input shaft 2a first input shaft 2b second input shaft 3 first cardan joint 4 first link member 5 third cardan joint 6 spline shaft 7 second intermediate shaft 7a first shaft 7b second shaft 8 2nd link member 9 2nd cardan joint 10 output shaft 11 4th cardan joint 12 1st intermediate shaft 15 reduction gear 16 speed increasing gear 17 cylindrical bracket 18 bearing 19 arm member 20 tilting device 21 housing 22 third shaft 23 motor 24 Nut member 25 Mounting bracket 26 Gear 27 Coil spring 30 Steering controller 31 Vehicle speed sensor 32 Steering sensor 33 Gear position sensor 34 Dash lower

フロントページの続き (72)発明者 小野 仁 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 土屋 浩司 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 須田 克弘 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3D030 DC25 3J027 FA50 FB12 GA01 GB03 GC13 GC22 GD04 GD08 GD12 GE23Continued on the front page (72) Inventor Hitoshi Ono 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Inside Nissan Motor Co., Ltd. (72) Inventor Koji Tsuchiya 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture Nissan Motor Co., Ltd. Person Katsuhiro Suda 2 Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term in Nissan Motor Co., Ltd. (reference) 3D030 DC25 3J027 FA50 FB12 GA01 GB03 GC13 GC22 GD04 GD08 GD12 GE23

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングホイールからの操舵入力に
よって回転する入力軸と、操舵輪に回転を伝える出力軸
と、上記入力軸と出力軸との間に介挿されて入力軸の回
転を出力軸に伝達する舵角比可変機構と、を備えた舵角
比可変操舵装置であって、 上記舵角比可変機構は、上記入力軸の下端と出力軸の上
端との間を複数のカルダン継手を介して連結すると共
に、上記複数のカルダン継手の少なくとも一つのカルダ
ン継手の位置を、上記入力軸の下端と出力軸の上端とを
結ぶ直線に対し接近・離脱する方向に移動させる可動手
段を備えることを特徴とする舵角比可変操舵装置。
1. An input shaft which is rotated by a steering input from a steering wheel, an output shaft which transmits rotation to a steered wheel, and a rotation of the input shaft which is interposed between the input shaft and the output shaft is used as an output shaft. A variable steering angle ratio steering device for transmitting, wherein the variable steering angle ratio mechanism includes a plurality of cardan joints between a lower end of the input shaft and an upper end of the output shaft. Moving means for moving the position of at least one cardan joint of the plurality of cardan joints in a direction approaching / separating from a straight line connecting the lower end of the input shaft and the upper end of the output shaft. A variable steering angle ratio steering device.
【請求項2】 上記舵角比可変機構は、上記入力軸の下
端に第1のカルダン継手を介して一端部を連結する第1
リンク部材と、上記出力軸の上端に第2のカルダン継手
を介して一端部を連結する第2リンク部材と、上記第1
リンク部材の他端部と第2リンク部材の他端部とを連結
する第3のカルダン継手と、上記第3のカルダン継手の
位置を、上記入力軸の下端と出力軸の上端とを結ぶ直線
に対し接近・離脱する方向に移動させる可動手段とを備
えることを特徴とする請求項1に記載した舵角比可変操
舵装置。
2. The variable steering angle ratio mechanism according to claim 1, wherein one end of the input shaft is connected to a lower end of the input shaft via a first cardan joint.
A link member, a second link member connecting one end to an upper end of the output shaft via a second cardan joint,
A third cardan joint connecting the other end of the link member to the other end of the second link member; and a straight line connecting the position of the third cardan joint to a lower end of the input shaft and an upper end of the output shaft. 2. A variable steering angle ratio steering apparatus according to claim 1, further comprising: a movable means for moving in a direction of approaching / leaving from the steering wheel.
【請求項3】 上記可動手段は、上記第1リンク部材及
び第2リンク部材の少なくとも一方を軸方向にのみ伸縮
可能に構成し、上記第1リンク部材及び第2リンク部材
の少なくとも一方を、上記入力軸の下端と出力軸の上端
とを結ぶ直線に対し接近・離脱する方向に揺動させる揺
動手段を備えることを特徴とする請求項2に記載した舵
角比可変操舵装置。
3. The movable means is configured so that at least one of the first link member and the second link member can be expanded and contracted only in the axial direction, and at least one of the first link member and the second link member is connected to the movable member. 3. The variable steering angle ratio steering apparatus according to claim 2, further comprising a swinging unit that swings in a direction of approaching and leaving a straight line connecting a lower end of the input shaft and an upper end of the output shaft.
【請求項4】 上記入力軸から上記舵角比可変機構に伝
達される回転を減速する減速ギヤを設けたことを特徴と
する請求項1〜請求項3のいずれかに記載した舵角比可
変操舵装置。
4. The variable steering angle ratio according to claim 1, further comprising a reduction gear for reducing rotation transmitted from the input shaft to the variable steering angle ratio mechanism. Steering gear.
【請求項5】 上記舵角比可変機構から出力軸に伝達さ
れる回転を増速する増速ギヤを設けたことを特徴とする
請求項4に記載した舵角比可変操舵装置。
5. The variable steering angle ratio steering device according to claim 4, further comprising a speed increasing gear for increasing the rotation transmitted from the variable steering angle ratio mechanism to the output shaft.
【請求項6】 ステアリングホイールの中立位置からの
当該ステアリングホイールの操舵角が大きくなるにつれ
て舵角比を小さくする舵角比変更手段を備えることを特
徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載した舵角
比可変操舵装置。
6. A steering angle ratio changing means for reducing a steering angle ratio as a steering angle of the steering wheel from a neutral position of the steering wheel increases. A variable steering angle ratio steering device according to any one of the preceding items.
【請求項7】 上記ステアリングホイールの操舵角に対
する操舵輪の切れ角を、車速が遅いほど大きく設定する
切れ角変更手段を備えることを特徴とする請求項1〜請
求項6のいずれかに記載した舵角比可変操舵装置。
7. The steering wheel according to claim 1, further comprising a steering angle changing means for setting a steering angle of the steering wheel with respect to a steering angle of the steering wheel to be larger as the vehicle speed is lower. Variable steering ratio steering system.
【請求項8】 車速が速いほど舵角比を大きくすると共
に、車速に対する舵角比の変化の割合を、車両の後退時
の方が前進時よりも大きくなるように制御する舵角比調
整手段を備えることを特徴とする請求項1〜請求項7の
いずれかに記載された舵角比可変操舵装置。
8. A steering angle ratio adjusting means for increasing the steering angle ratio as the vehicle speed increases, and controlling the rate of change of the steering angle ratio with respect to the vehicle speed so that the backward movement of the vehicle is larger than that of the forward movement. The variable steering angle ratio steering device according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
【請求項9】 車速が低い状態では、車両後退時の舵角
比は、車両前進時の舵角比よりも小さいことを特徴とす
る請求項8に記載した舵角比可変操舵装置。
9. The variable steering angle ratio steering device according to claim 8, wherein, when the vehicle speed is low, the steering angle ratio when the vehicle is moving backward is smaller than the steering angle ratio when the vehicle is moving forward.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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