JP2002240729A - Steering device for vehicle - Google Patents

Steering device for vehicle

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JP2002240729A
JP2002240729A JP2001043418A JP2001043418A JP2002240729A JP 2002240729 A JP2002240729 A JP 2002240729A JP 2001043418 A JP2001043418 A JP 2001043418A JP 2001043418 A JP2001043418 A JP 2001043418A JP 2002240729 A JP2002240729 A JP 2002240729A
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JP
Japan
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input
output
rotating body
gear
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001043418A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Maeda
宏昭 前田
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a larger torque ratio from a drive member to an output member by an electric motor without enlarging the axial dimension or the outside diameter of a rotation ratio variable mechanism. SOLUTION: An input-side rotating body 41 integrally rotating with a steering shaft 12 and an output-side rotating body 42 integrally rotating with an output shaft 13 are totatably supported. A rotary shaft body 43 is rotatably supported. Multiple input-side planetary gears 74 supported to a carrier 44 are geared with an input-side ring gear 52 provided in the input-side rotating body 41 and an input-side sun gear 70 provided in the rotary shaft body 41. Multiple output-side planetary gears 75 supported to the same carrier 44 are geared with an output-side ring gear 62 provided in the output-side rotating body 42 and an output-side sun gear 71 provided in the rotary shaft body 43. The number of teeth of the output-side ring gear 62 is made to increase by 5% or less relative to the number of teeth of the input-side ring gear 52. An electric motor 96 with the rotary shaft body 43 set to the rotary shaft is provided.

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、車両において操舵
ハンドルの操舵角に対する操舵輪の操舵角の伝達比を変
化させることができる車両用操舵装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system capable of changing a transmission ratio of a steering angle of a steering wheel to a steering angle of a steering wheel in a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、このような操舵装置として、特開
平11−49003号公報で開示されているものがあ
る。この操舵装置では、図9に示すように、操舵による
回転入力がケース150に入力され、この回転入力はケ
ース150に設けられたリングギヤ151,152を構
成要素とする2段の遊星歯車機構を介して出力される。
この操舵装置では、電動モータ153のロータ154が
ケース150に対して相対回転しないように回転制御さ
れているときには、ロータ154にサンギヤ155が設
けられた1段目の遊星ギヤ機構のキャリア156がケー
ス150に対して相対回転しない。さらに、キャリア1
56に固定されている2段目の遊星ギヤ機構のサンギヤ
157が相対回転せず、キャリア158がケース150
と同じ回転数で回転する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as such a steering device, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-49003. In this steering apparatus, as shown in FIG. 9, a rotation input by steering is input to a case 150, and the rotation input is performed via a two-stage planetary gear mechanism having ring gears 151 and 152 provided on the case 150 as components. Output.
In this steering device, when the rotation of the rotor 154 of the electric motor 153 is controlled so as not to rotate relative to the case 150, the carrier 156 of the first stage planetary gear mechanism in which the sun gear 155 is provided on the rotor 154 is connected to the case 156. It does not rotate relative to 150. In addition, carrier 1
The sun gear 157 of the second stage planetary gear mechanism fixed to 56 does not rotate relatively, and the carrier 158 is
It rotates at the same speed as.

【0003】操舵角の伝達比を変化させるときには、ケ
ース150に対してロータ154が相対回転するように
モータ153が制御され、それぞれケース150にリン
グギヤ151,152が設けられた2段の遊星歯車機構
によって2段階で減速された回転が2段目のキャリア1
58からの回転出力に加わる。このような操舵装置で
は、モータ153からキャリア158までの減速比が2
段の遊星歯車機構によって大きく確保されているので、
モータ153に対する出力側のトルク比(効率を100
%としたときの回転比の逆数)を大きく確保することが
できる。このため、車両が走行中に車輪側から操舵装置
に過大な逆入力があったときに、この逆入力によってモ
ータが逆駆動され難く、ステアリングホイールの操舵角
に対する操舵輪の操舵角がそのときの目標値からずれ難
いようになっている。
When the transmission ratio of the steering angle is changed, a motor 153 is controlled so that the rotor 154 rotates relative to the case 150, and a two-stage planetary gear mechanism in which ring gears 151 and 152 are provided in the case 150, respectively. The rotation decelerated in two stages by the carrier 1 in the second stage
In addition to the rotation output from 58. In such a steering device, the reduction ratio from the motor 153 to the carrier 158 is 2
Since it is largely secured by the planetary gear mechanism of the step,
The torque ratio of the output side to the motor 153 (the efficiency is 100
%, The reciprocal of the rotation ratio). Therefore, when there is an excessive reverse input from the wheel side to the steering device while the vehicle is traveling, the reverse input makes it difficult for the motor to be reversely driven, and the steering angle of the steered wheels with respect to the steering angle of the steering wheel at that time is reduced. It is difficult to deviate from the target value.

【0004】また、同じ特開平11−49003号公報
で開示されている操舵装置では、図10に示すように、
第1ケース160に入力された回転入力が、第1ケース
160に対して相対回転可能な第2ケース161から出
力される。ここで、第1ケース160に対して回転軸1
62が相対回転しないようにモータ163が制御されて
いると、第1ケース160に対して第2ケース161が
相対回転せず、第1ケース160の回転が回転比「1」
で第2ケース161から出力される。
[0004] In the steering apparatus disclosed in the same Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-49003, as shown in FIG.
The rotation input input to first case 160 is output from second case 161 that is rotatable relative to first case 160. Here, the first case 160 is
If the motor 163 is controlled so that the motor 62 does not rotate relative to the first case 160, the second case 161 does not rotate relative to the first case 160, and the rotation of the first case 160 corresponds to the rotation ratio “1”.
Is output from the second case 161.

【0005】操舵角の伝達比を変化させるときは、第1
ケース160に対して回転軸162が相対回転するよう
にモータ163が制御される。そして、第1ケース16
0に設けられた入力側リングギヤ164と、第2ケース
161に設けられた出力側リングギヤ165とに共に噛
み合うピニオンギヤ166が、第1ケース160に対し
て第2ケース161を相対回転させる。この回転軸16
2の相対回転に基づく回転が、第2ケース161の回転
に加わる。このような操舵装置においても、モータから
第2ケース161までの減速比が、歯数が異なる両リン
グギヤ164,165を備えた差動ギヤ装置によって大
きく確保されているので、モータ163に対する第2ケ
ース161のトルク比を大きく確保することができる。
When the transmission ratio of the steering angle is changed, the first
Motor 163 is controlled such that rotation shaft 162 rotates relative to case 160. And the first case 16
The pinion gear 166 meshing with the input side ring gear 164 provided on the second case 161 and the output side ring gear 165 provided on the second case 161 causes the second case 161 to rotate relative to the first case 160. This rotating shaft 16
The rotation based on the relative rotation of 2 adds to the rotation of the second case 161. Also in such a steering device, the reduction ratio from the motor to the second case 161 is largely ensured by the differential gear device including the two ring gears 164 and 165 having different numbers of teeth. A large torque ratio of 161 can be secured.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
11−49003号に開示された図9に示す操舵装置に
おいて、モータから出力側までのトルク比を大きく確保
するには、各サンギヤ155,157に対するリングギ
ヤ151,152の径を大きくする必要がある。一方、
回転軸に支持されているサンギヤ155,157の径を
それほど小さくすることはできないので、リングギヤ1
51,152の径が大きくなり、遊星歯車装置の最大径
が大きくなって、操舵装置が径方向に大型化する問題が
ある。
However, in the steering apparatus shown in FIG. 9 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-49003, in order to secure a large torque ratio from the motor to the output side, it is necessary to adjust the respective sun gears 155 and 157. It is necessary to increase the diameter of the ring gears 151 and 152. on the other hand,
Since the diameters of the sun gears 155 and 157 supported by the rotating shaft cannot be so small, the ring gear 1
There is a problem that the diameters of 51 and 152 increase, the maximum diameter of the planetary gear device increases, and the steering device becomes larger in the radial direction.

【0007】一方、特開平11−49003号に開示さ
れた図10に示す操舵装置においては、サンギヤを持た
ない差動ギヤ装置の径を大きくすることなく、モータ1
63に対する出力側のトルク比を大きく確保することが
できる。ところが、この差動ギヤ装置では、歯数に差が
ある両リングギヤ164,165に共通のピニオンギヤ
166を噛み合わせるために、両リングギヤ164,1
65の転移係数に大きな差を付ける必要がある。このた
め、両リングギヤ164,165の歯数の差を2枚とす
る必要があり、両リングギヤ164,165に噛み合わ
せることができるピニオンギヤ166の数が2つまたは
1つに制約される。この結果、遊星ギヤ機構のように遊
星歯車を3つ設けることができる場合に比較して、各ピ
ニオンギヤ166が負担する負荷が大きくなる。従っ
て、噛み合い力に対する強度を確保するために両リング
ギヤ164,165及びピニオンギヤ166を軸方向ま
たは径方向に大型化する必要があり、差動ギヤ機構が軸
方向または径方向に大きくなって、操舵装置が軸方向ま
たは径方向に大型化する問題がある。
On the other hand, in the steering apparatus shown in FIG. 10 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-49003, the motor 1 is provided without increasing the diameter of the differential gear apparatus having no sun gear.
A large torque ratio on the output side with respect to 63 can be secured. However, in this differential gear device, in order to mesh a common pinion gear 166 with both ring gears 164 and 165 having a difference in the number of teeth, both ring gears 164 and 1
It is necessary to make a large difference in the transfer coefficient of 65. For this reason, the difference in the number of teeth between the two ring gears 164 and 165 needs to be two, and the number of pinion gears 166 that can mesh with the two ring gears 164 and 165 is limited to two or one. As a result, the load borne by each pinion gear 166 is larger than when three planetary gears can be provided like a planetary gear mechanism. Therefore, it is necessary to enlarge both the ring gears 164, 165 and the pinion gear 166 in the axial direction or the radial direction in order to secure the strength against the meshing force, and the differential gear mechanism becomes large in the axial direction or the radial direction. However, there is a problem that the size increases in the axial or radial direction.

【0008】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、回転比可変機構の軸方
向寸法または外径を大きくすることなく、電動モータに
よる駆動部材から出力部材までのより大きなトルク比を
得ることができる車両用操舵装置を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to eliminate the need for increasing the axial size or outer diameter of a rotation ratio variable mechanism by using a drive member driven by an electric motor and an output member. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering system capable of obtaining a larger torque ratio up to the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に記載の発明は、回転可能に支持された入
力側回転体と、前記入力側回転体に設けられた入力側リ
ングギヤと、前記入力側回転体と同一軸線上に回転可能
に支持されるとともに電動モータにより前記入力側回転
体に対して相対回転駆動可能な回転軸体と、前記入力側
回転体と同一軸線上に回転可能に支持された出力側回転
体と、前記出力側回転体に設けられた出力側リングギヤ
と、前記回転軸体上に設けられた入力側サンギヤと、前
記回転軸体上に設けられた出力側サンギヤと、前記回転
軸体の回転軸と同一軸線上に回転可能に支持されたキャ
リアと、前記キャリアに回転可能に支持されるとともに
前記入力側リングギヤ及び入力側サンギヤに噛み合わさ
れた入力側遊星ギヤと、前記キャリアに回転可能に支持
されるとともに前記出力側リングギヤ及び出力側サンギ
ヤに噛み合わされた出力側遊星ギヤとを備えたことを要
旨とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an input-side rotating body rotatably supported, and an input-side ring gear provided on the input-side rotating body. A rotating shaft that is rotatably supported on the same axis as the input-side rotator and that can be driven to rotate relative to the input-side rotator by an electric motor; and rotates on the same axis as the input-side rotator. An output-side rotator that is supported, an output-side ring gear provided on the output-side rotator, an input-side sun gear provided on the rotary shaft, and an output-side provided on the rotary shaft. A sun gear, a carrier rotatably supported on the same axis as the rotating shaft of the rotating shaft body, and an input planetary gear rotatably supported by the carrier and meshed with the input ring gear and the input sun gear. , And summarized in that and an output side planetary gears mesh with the output-side ring gear and the output side sun gear is rotatably supported on the carrier.

【0010】請求項1に記載の発明によれば、電動モー
タによって回転駆動される回転軸体から出力側回転体ま
でのトルク比が、出力側リングギヤの歯数と入力側リン
グギヤの歯数とで決定される。また、入力側サンギヤと
入力側リングギヤとの間に設けられた入力側遊星ギヤの
個数が、入力側サンギヤ及び入力側リングギヤの各歯数
の和から決定される。同様に、出力側サンギヤと出力側
リングギヤとの間に設けられた出力側遊星ギヤの個数
が、出力側サンギヤ及び出力側リングギヤの各歯数の和
から決定される。このため、入力側及び出力側リングギ
ヤの径を入力側及び出力側サンギヤの径に対してそれほ
ど大きくする必要がないので、2段の遊星ギヤ機構から
なる回転比可変機構を径方向にそれほど大きくすること
なく、より大きなトルク比が得られる。また、入力側リ
ングギヤ及び出力側リングギヤに噛み合う遊星ギヤの数
が2個に制約されないので、入力側の各ギヤ、及び、出
力側の各ギヤの噛み合い力に対する強度をそれほど大き
くする必要がなく、その大きさを軸方向または径方向に
より大きくする必要がないので、回転比可変機構が軸方
向または径方向に大きくならない。従って、伝達比可変
装置部の軸方向長さ及び外径を大きくすることなく、モ
ータ駆動部から操舵出力部までのより大きなトルク比を
得ることができる。
According to the first aspect of the present invention, the torque ratio between the rotating shaft driven by the electric motor and the output rotating body is determined by the number of teeth of the output ring gear and the number of teeth of the input ring gear. It is determined. Further, the number of input-side planetary gears provided between the input-side sun gear and the input-side ring gear is determined from the sum of the respective numbers of teeth of the input-side sun gear and the input-side ring gear. Similarly, the number of output-side planetary gears provided between the output-side sun gear and the output-side ring gear is determined from the sum of the respective numbers of teeth of the output-side sun gear and the output-side ring gear. For this reason, it is not necessary to make the diameters of the input side and output side ring gears so large with respect to the diameters of the input side and output side sun gear, so that the rotation ratio variable mechanism including the two-stage planetary gear mechanism is made so large in the radial direction. A larger torque ratio is obtained without any. Further, since the number of planetary gears meshing with the input side ring gear and the output side ring gear is not limited to two, it is not necessary to increase the strength of each input side gear and each output side gear with respect to the meshing force so much. Since the size does not need to be increased in the axial or radial direction, the rotation ratio variable mechanism does not increase in the axial or radial direction. Therefore, a larger torque ratio from the motor drive unit to the steering output unit can be obtained without increasing the axial length and the outer diameter of the transmission ratio variable device unit.

【0011】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の発明において、前記電動モータを備え、前記電動モー
タは前記回転軸体を回転軸とする回転子を備えているこ
とを要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the electric motor is provided, and the electric motor is provided with a rotor having the rotating shaft as a rotating shaft. I do.

【0012】請求項2に記載の発明によれば、請求項1
に記載の発明の作用に加えて、電動モータの回転子の中
心軸線が、2段の遊星ギヤ機構からなる回転比可変機構
の中心軸線に一致するように配置されるので、回転軸体
の外側に回転軸を備えた電動モータで回転軸体を回転駆
動するようにした構成に比較して、同中心軸線方向での
投影面積が電動モータによって増大し難い。従って、回
転軸体を回転駆動する電動モータを含めた外径をより小
さくすることができる。
According to the invention described in claim 2, according to claim 1,
In addition to the operation of the invention described in the above, since the center axis of the rotor of the electric motor is arranged so as to coincide with the center axis of the variable rotation ratio mechanism including the two-stage planetary gear mechanism, The projected area in the central axis direction is less likely to be increased by the electric motor, as compared with a configuration in which the rotary shaft body is rotationally driven by an electric motor having a rotary shaft. Therefore, the outer diameter including the electric motor that rotationally drives the rotating shaft body can be further reduced.

【0013】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載
の発明において、前記回転子の外側には、前記入力側回
転体、出力側回転体及びキャリアが存在しない構造を備
え、前記電動モータは、前記回転子の外側に配置された
固定子を備え、前記固定子は、前記回転子の外側に設け
られた回転動作しない非回転部に固定されていることを
要旨とする。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, there is provided a structure in which the input side rotator, the output side rotator and the carrier do not exist outside the rotor, and The gist of the present invention is that the motor includes a stator arranged outside the rotor, and the stator is fixed to a non-rotating portion provided outside the rotor and not rotating.

【0014】請求項3に記載の発明によれば、請求項2
に記載の発明の作用に加えて、電動モータの固定子が回
転しない非回転部に設けられるので、固定子への給電
に、スリップリング等の複雑な給電装置が不要となる。
According to the invention described in claim 3, according to claim 2
In addition to the operation of the invention described in (1), since the stator of the electric motor is provided in the non-rotating portion where the stator does not rotate, a complicated power supply device such as a slip ring is not required for power supply to the stator.

【0015】請求項4に記載の発明は、請求項3に記載
の発明において、前記構造は、前記出力側回転体を内包
するように形成された前記回転軸体と、少なくとも一部
が前記出力側リングギヤを内包するように形成された前
記入力側回転体と、前記出力側リングギヤよりも軸線方
向に前記出力側回転体側に設けられた前記入力側リング
ギヤと、前記出力側サンギヤよりも軸線方向に前記出力
側回転体側に設けられた入力側サンギヤとを含むことを
要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the structure is such that the rotating shaft body formed so as to include the output side rotating body, and at least a part of the rotating shaft body includes the output shaft. The input-side rotating body formed so as to include the side ring gear, the input-side ring gear provided on the output-side rotating body side in the axial direction with respect to the output-side ring gear, and the axial direction with respect to the output-side sun gear. The invention further includes an input-side sun gear provided on the output-side rotating body side.

【0016】請求項4に記載の発明によれば、請求項3
に記載の発明の作用に加えて、回転軸体の外側で入力側
回転体が出力側回転体の外側に存在するので、回転軸体
と入力側回転体との相対回転を規制するためのクラッチ
装置を、2つの遊星ギヤ機構からなる回転比変換機構よ
りも出力回転体側に設けることが可能となる。
According to the invention set forth in claim 4, according to claim 3,
In addition to the operation of the invention described in the above, since the input side rotating body is present outside the output side rotating body outside the rotating shaft body, the clutch for regulating the relative rotation between the rotating shaft body and the input side rotating body is provided. The device can be provided on the output rotating body side with respect to the rotation ratio conversion mechanism including the two planetary gear mechanisms.

【0017】請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求
項4のいずれか一項に記載の発明において、前記入力側
遊星ギヤ及び出力側遊星ギヤは、それぞれ複数個設けら
れ、前記キャリアは、複数の前記入力側遊星ギヤの内の
一部とその残りとを互いに反対方向に回動するように付
勢するとともに、複数の前記出力側遊星ギヤの内の一部
とその残りとを互いに反対方向に回動するように付勢す
る付勢手段を備えていることを要旨とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, a plurality of the input-side planetary gears and the plurality of the output-side planetary gears are provided, and A part of the plurality of input-side planetary gears and the rest thereof are urged to rotate in opposite directions, and a part of the plurality of output-side planetary gears and the rest thereof are combined. The gist of the present invention is to provide an urging means for urging to rotate in opposite directions.

【0018】請求項5に記載の発明によれば、請求項1
〜請求項4のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、操舵による回転が入力側回転体から入力されていな
い状態においても、複数の入力側遊星ギヤの内の一部
が、その各中心軸に対して一方向に回転する向きで入力
側リングギヤ及び入力側サンギヤにそれぞれ当接する。
一方、複数の入力側遊星ギヤの内の残りが、その各中心
軸に対して反対方向に回転する向きで入力側リングギヤ
及び入力側サンギヤにそれぞれ当接する。このため、操
舵による回転が入力側回転体に加えられていない状態に
おいても、入力側リングギヤ及び入力側サンギヤと各入
力側遊星ギヤとの間でがたつきが生じ難い。また、出力
側遊星ギヤについても同様に支持されていることから、
出力側リングギヤ及び出力側サンギヤと各出力側遊星ギ
ヤとの間でがたつきが発生し難い。従って、車両走行中
に、各ギヤの慣性、操舵輪からの逆入力等によって、回
転比可変機構で衝撃が生じ難いので、ステアリングホイ
ールに衝撃が発生し難く、運転者が不快感を感じ難い。
According to the invention described in claim 5, according to claim 1,
In addition to the effect of the invention according to any one of claims 4 to 4, even in a state where rotation by steering is not input from the input side rotating body, a part of the plurality of input side planetary gears is The input side ring gear and the input side sun gear come into contact with each other in a direction rotating in one direction with respect to each central axis.
On the other hand, the rest of the plurality of input-side planetary gears abut on the input-side ring gear and the input-side sun gear in directions that rotate in opposite directions with respect to their respective central axes. For this reason, even when the rotation by the steering is not applied to the input-side rotating body, rattling between the input-side ring gear and the input-side sun gear and each input-side planetary gear hardly occurs. Also, since the output side planetary gear is similarly supported,
The rattling between the output side ring gear and the output side sun gear and each output side planetary gear hardly occurs. Therefore, during traveling of the vehicle, an impact is hardly generated by the rotation ratio variable mechanism due to inertia of each gear, a reverse input from a steered wheel, or the like, so that an impact is hardly generated on the steering wheel, and the driver does not easily feel discomfort.

【0019】請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求
項5のいずれか一項に記載の発明において、前記回転軸
体と、前記入力側回転体とを連結固定するための電気制
御クラッチ装置を備えていることを要旨とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided an electric control for connecting and fixing the rotary shaft and the input side rotary body. The gist of the present invention is to provide a clutch device.

【0020】請求項6に記載の発明によれば、請求項1
〜請求項5のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、入力側回転体に対する回転軸体の相対回転が必要に
応じて規制され、入力側回転体と回転軸体とが直結され
る。このため、操舵による入力側回転体の回転に応じて
回転軸体が制御されなくなった状態において、入力側回
転体と出力側回転体とをその回転位置関係を固定した状
態で連結することができる。従って、車両が走行中に電
気系の故障が発生し、操舵装置に給電されない状態とな
ったときにも操舵機能が確保することが可能となる。
According to the invention of claim 6, according to claim 1,
In addition to the effects of the invention according to any one of claims 5 to 5, the relative rotation of the rotating shaft with respect to the input-side rotating body is regulated as necessary, and the input-side rotating body and the rotating shaft are directly connected. You. For this reason, in a state where the rotating shaft body is no longer controlled according to the rotation of the input-side rotating body due to the steering, the input-side rotating body and the output-side rotating body can be connected in a state where their rotational positional relationship is fixed. . Therefore, the steering function can be ensured even when a failure of the electric system occurs while the vehicle is running and power is not supplied to the steering device.

【0021】請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求
項6のいずれか一項に記載の発明において、前記入力側
回転体または出力側回転体は筒体であって、相対回転不
能かつ回転軸線方向に相対移動可能な回転伝達シャフト
がその内側に支持されていることを要旨とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the input-side rotator or the output-side rotator is a cylinder, and cannot rotate relative to each other. The gist is that a rotation transmission shaft that is relatively movable in the direction of the rotation axis is supported inside the rotation transmission shaft.

【0022】請求項7に記載の発明によれば、請求項1
〜請求項6のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、テレスコピック機能または衝撃吸収機能を備えるこ
とができる。
According to the invention of claim 7, according to claim 1,
A telescopic function or a shock absorbing function can be provided in addition to the operation of the invention described in any one of the sixth to sixth aspects.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
具体化した第1実施形態を図1〜図7に従って説明す
る。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0024】図2に示すように、車両用操舵装置10
は、車両側に支持される非回転部としてのケース体11
と、ケース体11から延出されたステアリングシャフト
12及び出力シャフト13とを備えている。ステアリン
グシャフト12には、図示しないステアリングホイール
が装着される。また、出力シャフト13は、図示しない
連結シャフト及びピニオンシャフトを介して操舵ギヤボ
ックスの入力部に連結されている。本実施形態では、ス
テアリングシャフト12及び出力シャフト13が共に回
転伝達シャフトである。
As shown in FIG. 2, the vehicle steering system 10
Is a case body 11 as a non-rotating portion supported on the vehicle side.
And a steering shaft 12 and an output shaft 13 extending from the case body 11. A steering wheel (not shown) is mounted on the steering shaft 12. The output shaft 13 is connected to an input portion of a steering gear box via a connection shaft and a pinion shaft (not shown). In the present embodiment, the steering shaft 12 and the output shaft 13 are both rotation transmission shafts.

【0025】ケース体11は、固定ケース部14及び可
動ケース部15からなる。固定ケース部14は車両に固
定され、可動ケース部15は固定ケース部14に対して
可動な状態で支持されている。
The case body 11 comprises a fixed case part 14 and a movable case part 15. The fixed case portion 14 is fixed to the vehicle, and the movable case portion 15 is supported in a movable state with respect to the fixed case portion 14.

【0026】固定ケース部14は、第1ケース16、モ
ータケース17、第2ケース18及び第3ケース19を
備えている。第1ケース16及び第2ケース18は車両
に固定され、モータケース17は、ボルト20で連結さ
れた両ケース16,18間に支持されている。第3ケー
スは19、第2ケース18の端部に嵌合する状態で固定
されている。
The fixed case section 14 includes a first case 16, a motor case 17, a second case 18, and a third case 19. The first case 16 and the second case 18 are fixed to the vehicle, and the motor case 17 is supported between the two cases 16, 18 connected by bolts 20. The third case 19 is fixed so as to be fitted to the end of the second case 18.

【0027】可動ケース部15は、スライドケース21
及びチルトケース22を備えている。スライドケース2
1は、第3ケース19に外嵌する状態で軸線方向に移動
可能に支持されている。チルトケース22は、スライド
ケース21の端部に対し連結部23によって車両の上下
方向に傾動可能に支持されている。
The movable case section 15 includes a slide case 21.
And a tilt case 22. Slide case 2
1 is supported so as to be movable in the axial direction while being fitted to the third case 19. The tilt case 22 is supported on the end of the slide case 21 by a connecting portion 23 so as to be tiltable in the vertical direction of the vehicle.

【0028】図3に示すように、ステアリングシャフト
12は、チルトケース22に固定された支持チューブ2
4内に回転可能に支持されている。ステアリングシャフ
ト12の端部には、自在継ぎ手25を介して副シャフト
26の一端側が連結されている。副シャフト26の他端
側は、固定ケース部14内で回転可能にかつ軸線方向に
移動可能に支持されている。そして、ステアリングシャ
フト12は、チルトケース22と共にスライドケース2
1及び副シャフト26に対して上下に傾動可能となって
いる。また、ステアリングシャフト12は、スライドケ
ース21、チルトケース22及び副シャフト26と共
に、固定ケース部14に対して副シャフト26の軸線方
向に移動可能となっている。即ち、操舵装置10は、ス
テアリングホイールを車両上下方向に位置調整するチル
ト機能と、同じく車両前後方向に位置調整するテレスコ
ピック機能とを備えている。
As shown in FIG. 3, the steering shaft 12 is attached to the support tube 2 fixed to the tilt case 22.
4 rotatably supported. One end of a sub shaft 26 is connected to an end of the steering shaft 12 via a universal joint 25. The other end of the sub shaft 26 is supported in the fixed case portion 14 so as to be rotatable and movable in the axial direction. The steering shaft 12 and the slide case 2 together with the tilt case 22
1 and the sub shaft 26 can be tilted up and down. Further, the steering shaft 12 is movable in the axial direction of the sub shaft 26 with respect to the fixed case portion 14 together with the slide case 21, the tilt case 22, and the sub shaft 26. That is, the steering device 10 has a tilt function of adjusting the position of the steering wheel in the vertical direction of the vehicle and a telescopic function of adjusting the position of the steering wheel in the longitudinal direction of the vehicle.

【0029】一方、出力シャフト13は、固定ケース部
14に回転可能にかつ軸線方向に移動可能に支持されて
いる。ステアリングシャフト12のテレスコピック動作
は、図2に示すように、固定ケース部14に設けられた
テレスコ用モータ27及びギヤ機構28と、スライドケ
ース21に設けられた支持部材29と、ギヤ機構28及
び支持部材29に支持された台形ねじ30とによって行
われる。テレスコ用モータ27はギヤ機構28を介して
台形ねじ30をその軸線方向に移動させる。支持部材2
9は、台形ねじ30の一端を回転不能に固定している。
そして、テレスコ用モータ27を回転動作させると、ギ
ヤ機構28が台形ねじ30上を移動することにより、台
形ねじ30の一端が固定された支持部材29を介して可
動ケース部15を固定ケース部14に対し出力シャフト
13の軸線方向に移動させる。
On the other hand, the output shaft 13 is supported by the fixed case portion 14 so as to be rotatable and movable in the axial direction. As shown in FIG. 2, the telescopic operation of the steering shaft 12 includes a telescopic motor 27 and a gear mechanism 28 provided on the fixed case portion 14, a support member 29 provided on the slide case 21, a gear mechanism 28 This is performed by a trapezoidal screw 30 supported on a member 29. The telescopic motor 27 moves the trapezoidal screw 30 via the gear mechanism 28 in the axial direction. Support member 2
9 fixes one end of the trapezoidal screw 30 so that it cannot rotate.
When the telescopic motor 27 is rotated, the gear mechanism 28 moves on the trapezoidal screw 30, so that the movable case 15 is fixed via the support member 29 to which one end of the trapezoidal screw 30 is fixed. To the output shaft 13 in the axial direction.

【0030】一方、ステアリングシャフト12のチルト
動作は、チルトケース22に設けられたチルト用モータ
31及びギヤ機構32と、スライドケース21に設けら
れた雌ねじ部材33と、ギヤ機構32及び雌ねじ部材3
3に支持された台形ねじ34とによって行われる。チル
ト用モータ31はギヤ機構32を介して台形ねじ34を
回転駆動する。雌ねじ部材33は、スライドケース21
に対して揺動可能に支持され、台形ねじ34の端部を螺
合させた状態で支持する。そして、チルト用モータ31
を回転動作させると、ギヤ機構32が台形ねじ34を回
転させて雌ねじ部材33に対し出入りさせ、揺動可能な
雌ねじ部材33に支持されている台形ねじ34を介して
チルトケース22をスライドケース21に対して上下に
傾動させる。
On the other hand, the tilting operation of the steering shaft 12 includes the tilt motor 31 and the gear mechanism 32 provided in the tilt case 22, the female screw member 33 provided in the slide case 21, the gear mechanism 32 and the female screw member 3.
3 is carried out by a trapezoidal screw 34 supported. The tilt motor 31 drives a trapezoidal screw 34 via a gear mechanism 32 to rotate. The female screw member 33 is attached to the slide case 21.
, And is supported in a state where the ends of the trapezoidal screws 34 are screwed together. And the tilt motor 31
Is rotated, the gear mechanism 32 rotates the trapezoidal screw 34 to move in and out of the female screw member 33, and the tilt case 22 is moved to the slide case 21 via the trapezoidal screw 34 supported by the swingable female screw member 33. Tilt up and down.

【0031】また、操舵装置10は、図1に示すよう
に、ステアリングシャフト12の回転に対する出力シャ
フト13の回転の回転比を変化させるための回転比可変
機構40を備えている。回転比可変機構40は、固定ケ
ース部14内に設けられている。回転比可変機構40
は、入力側回転体41、出力側回転体42、回転軸体4
3、キャリア44等で構成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the steering device 10 includes a rotation ratio variable mechanism 40 for changing the rotation ratio of the rotation of the output shaft 13 to the rotation of the steering shaft 12. The rotation ratio variable mechanism 40 is provided in the fixed case portion 14. Variable rotation ratio mechanism 40
Are the input-side rotator 41, the output-side rotator 42, and the rotary shaft 4
3, the carrier 44 and the like.

【0032】入力側回転体41は、副シャフト26を内
包するスリーブ部45と、スリーブ部45よりも大径の
ギヤ部46とを備えている。入力側回転体41は、スリ
ーブ部45と第2ケース18との間に設けられた軸受4
7と、ギヤ部46と第2ケース18との間に設けられた
軸受48とによって、第2ケース18に対し回転可能に
かつ軸線方向に移動不能に支持されている。
The input-side rotator 41 includes a sleeve portion 45 containing the auxiliary shaft 26 and a gear portion 46 having a diameter larger than that of the sleeve portion 45. The input side rotator 41 includes a bearing 4 provided between the sleeve 45 and the second case 18.
7 and a bearing 48 provided between the gear portion 46 and the second case 18 supports the second case 18 so as to be rotatable and immovable in the axial direction.

【0033】スリーブ部45の内側には、軸受49を介
して入力側スリーブ50が回転可能にかつ軸線方向に移
動不能に支持されている。入力側スリーブ50には、副
シャフト26がスプライン結合によって相対回転不能に
かつ軸線方向に移動可能に支持されている。
An input side sleeve 50 is supported inside the sleeve portion 45 via a bearing 49 so as to be rotatable and immovable in the axial direction. The auxiliary shaft 26 is supported by the input side sleeve 50 by a spline connection so as to be relatively non-rotatable and movable in the axial direction.

【0034】入力側回転体41は、入力側スリーブ50
との間に設けられた連結機構51によって、一体回転す
るように入力側スリーブ50に連結されている。一方、
ギヤ部46の内周面には、入力側リングギヤ52が設け
られている。
The input side rotator 41 includes an input side sleeve 50.
Is connected to the input side sleeve 50 so as to rotate integrally with the input side sleeve 50. on the other hand,
An input side ring gear 52 is provided on the inner peripheral surface of the gear portion 46.

【0035】連結機構51は、図1,4に示すように、
入力側スリーブ50の外周面に設けられた複数のリブ状
係合部50a、ゴムダンパ53、保持金具54、複数の
キー55によって構成されている。各リブ状係合部50
aは軸線方向に延びるように形成されるとともに、同一
周上に等角度間隔に設けられている。ゴムダンパ53
は、各リブ状係合部50aを含む入力側スリーブ50の
外周面を覆う略筒状に形成され、入力側スリーブ50に
外嵌されている。ゴムダンパ53は、各リブ状係合部5
0aの両側面に当接する部分が厚く形成されている。保
持金具54は、入力側スリーブ50に外嵌されたゴムダ
ンパ53の外周面に沿って径方向に起伏する形状に形成
され、ゴムダンパ53の外周面に密着するように外嵌さ
れている。各キー55は、入力側回転体41に設けられ
た孔に圧入され、保持金具54に対しその溝部内で当接
されている。そして、入力側回転体41は、ゴムダンパ
53を介して入力側スリーブ50から回転トルクが伝達
されるとともに、ゴムダンパ53の弾性変形によって入
力側スリーブ50に対して一定角度内で相対回転するよ
うになっている。このように構成された連結機構51
は、ステアリングシャフト12の回転によらない入力側
回転体41の急激な回動を吸収し、この入力側回転体4
1の回転によるステアリングシャフト12の急激な回転
を緩衝する。
The connecting mechanism 51 is, as shown in FIGS.
The input side sleeve 50 includes a plurality of rib-shaped engaging portions 50 a provided on the outer peripheral surface, a rubber damper 53, a holding metal fitting 54, and a plurality of keys 55. Each rib-shaped engaging portion 50
a is formed so as to extend in the axial direction, and is provided on the same circumference at equal angular intervals. Rubber damper 53
Is formed in a substantially cylindrical shape that covers the outer peripheral surface of the input side sleeve 50 including the respective rib-shaped engagement portions 50a, and is fitted to the input side sleeve 50 outside. The rubber damper 53 is provided for each of the rib-shaped engagement portions 5.
The portions abutting on both side surfaces of Oa are formed thick. The holding fitting 54 is formed in a shape that rises and falls in the radial direction along the outer peripheral surface of the rubber damper 53 that is externally fitted to the input side sleeve 50, and is externally fitted so as to be in close contact with the outer peripheral surface of the rubber damper 53. Each key 55 is press-fitted into a hole provided in the input-side rotating body 41 and abuts against the holding metal fitting 54 in its groove. The rotation torque is transmitted from the input side sleeve 50 via the rubber damper 53 to the input side rotating body 41, and the input side rotating body 41 rotates relative to the input side sleeve 50 within a certain angle due to the elastic deformation of the rubber damper 53. ing. The coupling mechanism 51 thus configured
Absorbs the sudden rotation of the input side rotating body 41 irrespective of the rotation of the steering shaft 12, and the input side rotating body 4
Sudden rotation of the steering shaft 12 due to one rotation is buffered.

【0036】また、入力側回転体41は、キーロック機
構によってステアリングホイールの操舵による回転が規
制されるようになっている。キーロック機構は、図4に
示すように、第2ケース部18において連結機構51に
相対する位置に設けられたキーシリンダ56を備えてい
る。キーシリンダ56は、第2ケース部18に設けられ
た孔18aに端部が嵌合固定されている。キーシリンダ
56はキーロック機構の図示しない操作部に対するロッ
ク操作によってキー部57を入力側回転体41側に延出
させる。キー部57は、入力側回転体41に設けられた
孔41aに嵌入し、第2ケース部18に対する入力側回
転体41の回転を規制する。このように構成されたキー
ロック機構は、操作部に対するロック操作によって、ス
テアリングホイールが操舵できないようにする。
The rotation of the input-side rotator 41 due to steering of the steering wheel is regulated by a key lock mechanism. As shown in FIG. 4, the key lock mechanism includes a key cylinder 56 provided at a position opposite to the connection mechanism 51 in the second case portion 18. The key cylinder 56 has an end fitted and fixed in a hole 18 a provided in the second case portion 18. The key cylinder 56 extends the key portion 57 toward the input side rotating body 41 by a lock operation on an operation unit (not shown) of the key lock mechanism. The key portion 57 fits into a hole 41 a provided in the input-side rotator 41 and regulates the rotation of the input-side rotator 41 with respect to the second case portion 18. The key lock mechanism configured as described above prevents the steering wheel from being steered by a lock operation on the operation unit.

【0037】出力側回転体42は、図1に示すように、
出力シャフト13に外嵌するスリーブ部58と、スリー
ブ部58の外周側に配置される大径のギヤ部59とを備
えている。出力側回転体42は、スリーブ部58と第1
ケース16との間に設けられた軸受60と、スリーブ部
58と入力側回転体41との間に設けられた軸受61と
によって、固定ケース部14に対して回転可能にかつ軸
線方向に移動不能に支持されている。
As shown in FIG. 1, the output side rotating body 42
The output shaft 13 includes a sleeve portion 58 externally fitted to the output shaft 13 and a large-diameter gear portion 59 disposed on the outer peripheral side of the sleeve portion 58. The output side rotating body 42 is connected to the sleeve portion 58 and the first
A bearing 60 provided between the case 16 and a bearing 61 provided between the sleeve portion 58 and the input-side rotator 41 allows the fixed case portion 14 to rotate and not move in the axial direction. It is supported by.

【0038】スリーブ部58は出力シャフト13を一体
回転可能に支持するとともに、出力シャフト13に対し
軸線方向にステアリングシャフト12側向きの過大な外
力が加わったときには、ステアリングシャフト12側へ
の相対移動を許容する。即ち、操舵装置10は、車両の
衝突時に出力シャフト13を固定ケース部14内に没入
させることで、操舵装置10全体が運転席側に移動しな
いようにする衝撃吸収機能を備えている。
The sleeve portion 58 supports the output shaft 13 so as to be integrally rotatable. When an excessive external force is applied to the output shaft 13 in the axial direction toward the steering shaft 12, the sleeve portion 58 moves relative to the steering shaft 12. Allow. That is, the steering device 10 has an impact absorbing function to prevent the entire steering device 10 from moving to the driver's seat side by immersing the output shaft 13 in the fixed case portion 14 at the time of a vehicle collision.

【0039】また、ギヤ部59は、入力側回転体41の
ギヤ部46に内包される状態で設けられ、入力側リング
ギヤ52よりも軸線方向により入力側回転体41側に配
置された出力側リングギヤ62を備えている。出力側リ
ングギヤ62の歯数は、入力側リングギヤ52の歯数よ
りも多くされている。本実施形態では、入力側リングギ
ヤ52の歯数が「87」とされ、出力側リングギヤ62
の歯数が「91」とされている。
The gear portion 59 is provided so as to be included in the gear portion 46 of the input side rotating body 41, and is disposed on the input side rotating body 41 side in the axial direction with respect to the input side ring gear 52. 62 are provided. The number of teeth of the output side ring gear 62 is greater than the number of teeth of the input side ring gear 52. In the present embodiment, the number of teeth of the input side ring gear 52 is set to “87”, and the output side ring gear 62
Is "91".

【0040】回転軸体43は、共に筒体に形成され出力
側回転体42を内包するように設けられたモータ軸部6
3、サンギヤ64及び連結スリーブ65とからなり、モ
ータ軸部63及びサンギヤ64が連結スリーブ65によ
って一体に連結されることで形成されている。回転軸体
43は、モータ軸部63と第1ケース16との間に設け
られた軸受66と、モータ軸部63と第2ケース18と
の間に設けられた軸受67とによって、固定ケース部1
4及び出力側回転体42に対し相対回転可能かつ軸線方
向に移動不能に支持されている。
The rotating shaft 43 is formed in a cylindrical body, and the motor shaft 6 is provided so as to include the output side rotating body 42.
3, a sun gear 64 and a connecting sleeve 65, which are formed by integrally connecting the motor shaft 63 and the sun gear 64 by the connecting sleeve 65. The rotating shaft 43 is fixed to a fixed case part by a bearing 66 provided between the motor shaft part 63 and the first case 16 and a bearing 67 provided between the motor shaft part 63 and the second case 18. 1
4 and the output side rotating body 42 are supported so as to be rotatable relative to each other and immovable in the axial direction.

【0041】モータ軸部63には、両軸受66,67間
に回転子としての円筒状のロータマグネット68が外嵌
固定されている。サンギヤ64は、入力側リングギヤ5
2に相対する入力側サンギヤ部70と、出力側リングギ
ヤ62に相対する出力側サンギヤ部71とを備えてい
る。入力側サンギヤ部70の歯数は、出力側サンギヤ部
71の歯数よりも多くされている。本実施形態では、入
力側サンギヤ部70の歯数が「51」とされ、出力側サ
ンギヤ部71の歯数が「47」とされている。
On the motor shaft portion 63, a cylindrical rotor magnet 68 as a rotor is externally fitted and fixed between both bearings 66 and 67. The sun gear 64 is provided on the input side ring gear 5.
2 and an output-side sun gear portion 71 that faces the output-side ring gear 62. The number of teeth of the input-side sun gear 70 is greater than the number of teeth of the output-side sun gear 71. In the present embodiment, the number of teeth of the input-side sun gear 70 is set to “51”, and the number of teeth of the output-side sun gear 71 is set to “47”.

【0042】キャリア44は、入力側回転体41及び出
力側回転体42に直接連結されない状態で設けられてい
る。図5に示すように、キャリア44は、入力側回転体
41との間に設けられたスラスト軸受72と、出力側回
転体42との間に設けられたスラスト軸受73とによっ
て、回転可能にかつ軸線方向に移動不能に入力側回転体
41及び出力側回転体42に対して支持されている。
The carrier 44 is provided without being directly connected to the input-side rotator 41 and the output-side rotator 42. As shown in FIG. 5, the carrier 44 is rotatable by a thrust bearing 72 provided between the input side rotating body 41 and a thrust bearing 73 provided between the carrier 44 and the output side rotating body 42. It is supported by the input side rotating body 41 and the output side rotating body 42 so as not to be movable in the axial direction.

【0043】キャリア44には、入力側リングギヤ52
及び入力側サンギヤ部70にそれぞれ噛み合う6個の入
力側遊星ギヤ74がほぼ等角度間隔に支持されている。
また、出力側リングギヤ62及び出力側サンギヤ部71
にそれぞれ噛み合う出力側遊星ギヤ75がほぼ等角度間
隔に支持されている。従って、各入力側遊星ギヤ74の
歯数は、出力側遊星ギヤ75の歯数よりも少なくされて
いる。本実施形態では、入力側遊星ギヤ74の歯数が
「18」とされ、出力側遊星ギヤ75の歯数が「22」
とされている。
The carrier 44 has an input ring gear 52
In addition, six input-side planetary gears 74 meshing with the input-side sun gear 70 are supported at substantially equal angular intervals.
The output side ring gear 62 and the output side sun gear portion 71
The output-side planet gears 75 meshing with each other are supported at substantially equal angular intervals. Therefore, the number of teeth of each input-side planetary gear 74 is smaller than the number of teeth of the output-side planetary gear 75. In the present embodiment, the number of teeth of the input side planetary gear 74 is “18”, and the number of teeth of the output side planetary gear 75 is “22”.
It has been.

【0044】キャリア44は、第1部材76、第2部材
77、6つの支持軸78及び6つのスナップリング79
から構成されている。本実施形態では、第1部材76、
第2部材77、支持軸78及びスナップリング79が付
勢手段を構成する。
The carrier 44 includes a first member 76, a second member 77, six support shafts 78, and six snap rings 79.
It is composed of In the present embodiment, the first member 76,
The second member 77, the support shaft 78 and the snap ring 79 constitute an urging means.

【0045】図5,6,7に示すように、第1部材76
は、軸線方向に延びる筒部80と、この筒部80の外周
面において周上に等角度間隔に設けられた3つのギヤ支
持部81とを備えている。各ギヤ支持部81にはそれぞ
れ支持軸78が支持され、各支持軸78には入力側遊星
ギヤ74及び出力側遊星ギヤ75がそれぞれ回転可能に
支持されている。
As shown in FIGS. 5, 6, and 7, the first member 76
Includes a cylindrical portion 80 extending in the axial direction, and three gear support portions 81 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 80 at equal angular intervals on the circumference. A support shaft 78 is supported by each gear support portion 81, and an input planetary gear 74 and an output planetary gear 75 are rotatably supported on each support shaft 78, respectively.

【0046】第2部材77は、筒部80に外嵌する円盤
状の基部82と、この基部82の端面において周上に等
角間隔に設けられた3つのギヤ支持部83とを備えてい
る。各ギヤ支持部83にはそれぞれ支持軸78が支持さ
れ、各支持軸78にはそれぞれ入力側遊星ギヤ74及び
出力側遊星ギヤ75が回転可能に支持されている。
The second member 77 has a disk-shaped base 82 fitted externally to the cylindrical portion 80, and three gear support portions 83 provided at equal angular intervals on the periphery of the end surface of the base 82. . A support shaft 78 is supported by each gear support portion 83, and an input planetary gear 74 and an output planetary gear 75 are rotatably supported on each support shaft 78, respectively.

【0047】そして、第1部材76及び第2部材77
は、第1部材76の筒部80に第2部材77の基部82
が嵌装され、第1部材76の各ギヤ支持部81と第2部
材77の各ギヤ支持部83とが周上で交互に隣り合う状
態で組み合わされている。このとき、両部材76,77
は、隣合う両ギヤ支持部81,83の間に若干の隙間G
(図6,7に図示)が形成されることで、一定角度だけ
相対回動可能な状態で組み合わされている。
Then, the first member 76 and the second member 77
The base 82 of the second member 77 is attached to the cylindrical portion 80 of the first member 76.
Are fitted, and the gear support portions 81 of the first member 76 and the gear support portions 83 of the second member 77 are combined in a state of being alternately adjacent to each other on the circumference. At this time, both members 76, 77
Is a slight gap G between the adjacent gear support portions 81 and 83.
(Shown in FIGS. 6 and 7) are formed so as to be relatively rotatable by a certain angle.

【0048】各ギヤ支持部81,83からは、支持軸7
8の各端部78aが軸線方向に延出されている。そし
て、組み合わされた両部材76,77の両側において、
6つの各端部78aに対しその内周側から3つのスナッ
プリング79がそれぞれ装着されている。各スナップリ
ング79は、第1部材76に支持されているそれぞれ3
個の入力側遊星ギヤ74及び出力側遊星ギヤ75と、第
2部材77に支持されているそれぞれ3個の入力側遊星
ギヤ74及び出力側遊星ギヤ75とを互いに反対向きに
相対回動させるように両部材76,77を付勢するよう
に装着されている。
Each of the gear support portions 81 and 83 has a support shaft 7.
Each of the end portions 78a of the pair 8 extends in the axial direction. Then, on both sides of the combined members 76 and 77,
Three snap rings 79 are attached to each of the six end portions 78a from the inner peripheral side. Each of the snap rings 79 is connected to a corresponding one of the three
The input side planetary gear 74 and the output side planetary gear 75 and the three input side planetary gears 74 and the output side planetary gear 75 supported by the second member 77 are relatively rotated in opposite directions. Are mounted so as to urge both members 76 and 77.

【0049】このように構成されたキャリア44は、第
1部材76に支持されている入力側及び出力側遊星ギヤ
74,75と、第2部材77に支持されている入力側及
び出力側遊星ギヤ74,75とが、入力側リングギヤ5
2及び入力側サンギヤ部70に対して共に密着した状態
で組みつけられている。同時に、出力側リングギヤ62
及び出力側サンギヤ部71とに対して共に密着した状態
で組みつけられている。
The carrier 44 thus configured includes input and output planetary gears 74 and 75 supported by the first member 76 and input and output planetary gears supported by the second member 77. 74, 75 are the input side ring gear 5
2 and the input-side sun gear unit 70 are attached in a state of being in close contact with each other. At the same time, the output side ring gear 62
And the output-side sun gear portion 71 in close contact with each other.

【0050】以上のように構成された回転比可変機構4
0は、入力側回転体41から入力された回転を、入力側
遊星ギヤ74、キャリア44及び出力側遊星ギヤ75の
伝達経路で出力側回転体42に伝達する。同時に、入力
側遊星ギヤ74、サンギヤ64及び出力側遊星ギヤ75
の伝達経路でも出力側回転体42に出力する。
The variable rotation ratio mechanism 4 configured as described above
0 transmits the rotation inputted from the input side rotating body 41 to the output side rotating body 42 through the transmission path of the input side planetary gear 74, the carrier 44 and the output side planetary gear 75. At the same time, the input side planet gear 74, the sun gear 64 and the output side planet gear 75
Is output to the output side rotating body 42 also in the transmission path of

【0051】このとき、回転比可変機構40は、回転軸
体43を入力側回転体41に対し相対回転しないように
入力側回転体41と共に回転させた状態では、回転軸体
43及びキャリア44と共に出力側回転体42を入力側
回転体41と一体回転させる。これは、回転軸体43、
入力側回転体41及びキャリア44が互いに相対回転す
ることなく一体回転することによる。即ち、回転比可変
機構40は、ステアリングホイールの操舵によってステ
アリングシャフト12から入力側回転体41に入力され
た回転を、伝達比「1」で出力側回転体42に伝達す
る。
At this time, when the rotation shaft 43 is rotated together with the input side rotation body 41 so as not to rotate relative to the input side rotation body 41, the rotation ratio variable mechanism 40 operates together with the rotation shaft body 43 and the carrier 44. The output rotator 42 is rotated integrally with the input rotator 41. This is the rotating shaft 43,
This is because the input-side rotator 41 and the carrier 44 rotate integrally without rotating relative to each other. That is, the rotation ratio variable mechanism 40 transmits the rotation inputted to the input side rotating body 41 from the steering shaft 12 by steering the steering wheel to the output side rotating body 42 at the transmission ratio “1”.

【0052】また、回転比可変機構40は、入力側回転
体41に対して回転軸体43を相対回転させた状態で
は、次式(1)で示す伝達比で、入力側回転体41に対
する回転軸体43の相対回転を出力側回転体42に伝達
する。ここで、入力側回転体41に対する回転軸体43
の相対回転数をNmとし、入力側回転体41に対する出
力側回転体42の相対回転数をN2とする。また、入力
側リングギヤ52の歯数をR1とし、出力側リングギヤ
62の歯数をR2とする。
When the rotation shaft 43 is relatively rotated with respect to the input-side rotator 41, the rotation-ratio variable mechanism 40 rotates the input-side rotator 41 at a transmission ratio represented by the following equation (1). The relative rotation of the shaft 43 is transmitted to the output-side rotator 42. Here, the rotating shaft 43 with respect to the input rotating body 41
Is set to Nm, and the relative rotation speed of the output-side rotator 42 to the input-side rotator 41 is set to N2. The number of teeth of the input side ring gear 52 is R1, and the number of teeth of the output side ring gear 62 is R2.

【0053】 Nm/N2=(R2−R1)/R2 … (1) ここで、各ギヤ間の効率をほぼ100%とすることがで
きるので、次式(2)が成立する。ここで、回転軸体4
3に加わるトルクをTmとし、出力側回転体42に加わ
るトルクを出力トルクTr2とする。
Nm / N2 = (R2−R1) / R2 (1) Here, since the efficiency between the respective gears can be made almost 100%, the following equation (2) is established. Here, the rotating shaft 4
3 is Tm, and the torque applied to the output side rotating body 42 is an output torque Tr2.

【0054】 Tm/Tr2=(R2−R1)/R2 … (2) 上記(1)式を誘導する。キャリア44と入力側遊星ギ
ヤ74との間には、トルクの釣り合いから次式(3)が
成立する。ここでキャリア44に入力側遊星ギヤ74か
ら加わるトルクをTC1とし、入力側遊星ギヤ74が入
力側サンギヤ部70及び入力側リングギヤ52と噛み合
う力をf1とする。また、キャリア44の回転軸から支
持軸78の回転軸までの半径をrpとする。そして、入
力側遊星ギヤ74が、入力側サンギヤ部70及び入力側
リングギヤ52から受ける噛み合い力f1が180度対
向する位置であり、ギヤ74に加わる方向が同方向であ
る。
Tm / Tr2 = (R2-R1) / R2 (2) The above equation (1) is derived. The following equation (3) is established between the carrier 44 and the input-side planetary gear 74 from the balance of the torque. Here, the torque applied to the carrier 44 from the input-side planetary gear 74 is TC1, and the force with which the input-side planetary gear 74 meshes with the input-side sun gear 70 and the input-side ring gear 52 is f1. The radius from the rotation axis of the carrier 44 to the rotation axis of the support shaft 78 is rp. The meshing force f1 received by the input side planet gear 74 from the input side sun gear portion 70 and the input side ring gear 52 is 180 degrees opposite, and the direction applied to the gear 74 is the same direction.

【0055】TC1=2×f1×rp … (3) 同様に、キャリア44と出力側遊星ギヤ75との間には
次式(4)が成立する。ここで、キャリア44に出力側
遊星ギヤ75から加わるトルクをTC2とし、出力側遊
星ギヤ75が出力側サンギヤ部71及び出力側リングギ
ヤ62と噛み合う力をf2とする。
TC1 = 2 × f1 × rp (3) Similarly, the following equation (4) is established between the carrier 44 and the output side planet gear 75. Here, the torque applied to the carrier 44 from the output-side planetary gear 75 is TC2, and the force with which the output-side planetary gear 75 meshes with the output-side sun gear 71 and the output-side ring gear 62 is f2.

【0056】TC2=2×f2×rp … (4) 両トルクTC1,TC2は等しく、半径rpも等しいの
で、噛み合いf1=f2=fとなる。従って、入力側リ
ングギヤ52及び出力側リングギヤ62に加わる噛み合
い力fが等しいので、入力側リングギヤ52に加わるト
ルクTR1と、出力側リングギヤ62に加わるトルクT
R2はそれぞれ次式(5),(6)で表される。ここ
で、入力側リングギヤ52の回転中心からの半径をrR
1とし、出力側リングギヤ62の回転中心からの半径を
rR2とする。また、各ギヤのモジュールをMとする。
TC2 = 2 × f2 × rp (4) Since the two torques TC1 and TC2 are equal and the radius rp is equal, the engagement f1 = f2 = f. Accordingly, since the engagement force f applied to the input side ring gear 52 and the output side ring gear 62 is equal, the torque TR1 applied to the input side ring gear 52 and the torque T applied to the output side ring gear 62
R2 is represented by the following equations (5) and (6), respectively. Here, the radius from the rotation center of the input side ring gear 52 is rR
1, and the radius of the output side ring gear 62 from the rotation center is rR2. The module of each gear is denoted by M.

【0057】 ここで、噛み合い力fと、M/2との積を定数kに置き
換えると、それぞれ次式(5−1),(6−1)が成立
する。
[0057] Here, when the product of the engagement force f and M / 2 is replaced by a constant k, the following equations (5-1) and (6-1) are established.

【0058】 TR1=k×R1 … (5−1) TR2=k×R2 … (6−1) ここで、回転軸体43にトルクTmを加えたときの、入
力側回転体41のトルクTR1と、出力側回転体42の
トルクTR2との釣り合いから、次式(7)が成立す
る。
TR1 = k × R1 (5-1) TR2 = k × R2 (6-1) Here, the torque TR1 of the input-side rotating body 41 when the torque Tm is applied to the rotating shaft 43, and From the balance with the torque TR2 of the output side rotating body 42, the following equation (7) is established.

【0059】 TR2=TR1+Tm … (7) (7)式に(5−1),(6−1)式を代入すると、次
式(8)が導かれる。 Tm=Tr2−Tr1 =k×(R2−R1) … (8) そして、式(6−1),(8)から次式(2)が導かれ
る。
TR2 = TR1 + Tm (7) By substituting equations (5-1) and (6-1) into equation (7), the following equation (8) is derived. Tm = Tr2-Tr1 = k × (R2-R1) (8) Then, the following expression (2) is derived from the expressions (6-1) and (8).

【0060】 Tm/Tr2=k(R2−R1)/k(R2) =(R2−R1)/R2 … (2) 従って、回転比可変機構40は、入力側リングギヤ52
及び出力側リングギヤ62の各歯数で決定される減速回
転比で、入力側回転体41に対する回転軸体43の相対
回転を出力側回転体42に伝達する。本実施形態では、
R1=87,R2=91であることから、トルク比Tm
/Tr2=(91−87)/91=1/22.75とな
り、20倍以上のトルク比を得ている。
Tm / Tr2 = k (R2−R1) / k (R2) = (R2−R1) / R2 (2) Therefore, the rotation ratio variable mechanism 40 includes the input side ring gear 52.
The rotation of the rotary shaft 43 with respect to the input rotary body 41 is transmitted to the output rotary body 42 at a reduction rotation ratio determined by the number of teeth of the output ring gear 62 and the number of teeth of the output ring gear 62. In this embodiment,
Since R1 = 87 and R2 = 91, the torque ratio Tm
/Tr2=(91−87)/91=1/22.75, and a torque ratio of 20 times or more is obtained.

【0061】図1に示すように、出力側回転体42の構
成要素であるスリーブ部58の外周部には、回転軸体4
3と入力側回転体41とを必要に応じて直結するための
電気制御形クラッチ装置84が設けられている。
As shown in FIG. 1, the outer peripheral portion of the sleeve portion 58 which is a component of the output side rotating body 42 is
An electrically controlled clutch device 84 for directly connecting the input rotary member 41 to the input-side rotating body 41 as necessary is provided.

【0062】図5に示すように、クラッチ装置84は、
共に回転軸体43を内包するように形成された固定部8
5及び回転部86とからなる。固定部85は、第2ケー
ス部18に固定された環状のヨーク87と、ヨーク87
の周溝内に設けられた励磁コイル88とを備えている。
励磁コイル88には、第2ケース18部に設けられた孔
から給電線89が接続されている。
As shown in FIG. 5, the clutch device 84
A fixing portion 8 formed so as to include the rotating shaft 43.
5 and a rotating unit 86. The fixing portion 85 includes an annular yoke 87 fixed to the second case portion 18 and a yoke 87.
And an exciting coil 88 provided in the circumferential groove of the above.
A power supply line 89 is connected to the exciting coil 88 through a hole provided in the second case 18.

【0063】回転部86は、支持部材90、複数の圧縮
コイルばね91、第1クラッチ板92及び第2クラッチ
板93を備えている。支持部材90は環状に形成され、
回転軸体43のモータ軸部63に外嵌固定されている。
支持部材90は、モータ軸部63に外嵌する状態で固定
された筒部94と、筒部94の外周面から径方向に張り
出したフランジ部95とを備えている。フランジ部95
には入力側回転体41側に開口する複数の穴が設けら
れ、各穴には圧縮コイルばね91が装着されている。
The rotating section 86 includes a support member 90, a plurality of compression coil springs 91, a first clutch plate 92, and a second clutch plate 93. The support member 90 is formed in an annular shape,
The rotary shaft 43 is externally fitted and fixed to the motor shaft 63.
The support member 90 includes a tubular portion 94 fixed to the motor shaft portion 63 in a state of being fitted to the outside, and a flange portion 95 projecting radially from the outer peripheral surface of the tubular portion 94. Flange 95
Are provided with a plurality of holes that open toward the input side rotating body 41, and a compression coil spring 91 is mounted in each of the holes.

【0064】第1クラッチ板92は略円盤状に形成さ
れ、筒部94に対し軸線方向に移動可能にかつ相対回転
不能に遊嵌されている。第1クラッチ板92の軸線方向
における端面にはクラッチ面92aが形成されている。
第1クラッチ板92は、各圧縮コイルばね91によって
フランジ部95から離間する向きに付勢されている。第
2クラッチ板93は、入力側回転体41に一体回転する
ように固定され、第1クラッチ板92のクラッチ面92
aに当接するクラッチ面93aを備えている。
The first clutch plate 92 is formed in a substantially disk shape, and is loosely fitted to the cylindrical portion 94 so as to be movable in the axial direction and relatively non-rotatable. A clutch surface 92a is formed on an end surface of the first clutch plate 92 in the axial direction.
The first clutch plate 92 is urged by the compression coil springs 91 in a direction away from the flange 95. The second clutch plate 93 is fixed to the input-side rotating body 41 so as to rotate integrally therewith.
a is provided with a clutch surface 93a that comes into contact with the clutch surface 93a.

【0065】このように構成されたクラッチ装置84
は、励磁コイル88に給電されている状態では、ヨーク
87及び支持部材90を介し各圧縮コイルばね91の付
勢力に抗して第1クラッチ板92を回転部86のフラン
ジ部95側に移動させる。そして、第1クラッチ板92
を、そのクラッチ面92aが第2クラッチ板93のクラ
ッチ面93aと係合しない位置に保持し、入力側回転体
41に対する回転軸体43の相対回転を許容する。ま
た、励磁コイル88に給電されていない状態では、第1
クラッチ板92を各圧縮コイルばね91の付勢力によっ
てフランジ部95側から第2クラッチ板93側に移動さ
せる。そして、第1クラッチ板92を、そのクラッチ面
92aが第2クラッチ板93のクラッチ面93aと係合
する位置に保持し、入力側回転体41と回転軸体43と
を直結する。
The clutch device 84 thus configured
When the power is supplied to the exciting coil 88, the first clutch plate 92 is moved toward the flange portion 95 of the rotating portion 86 against the urging force of each compression coil spring 91 via the yoke 87 and the support member 90. . Then, the first clutch plate 92
Is held at a position where the clutch surface 92a is not engaged with the clutch surface 93a of the second clutch plate 93, and the relative rotation of the rotating shaft 43 with respect to the input side rotating body 41 is allowed. In the state where power is not supplied to the exciting coil 88, the first
The clutch plate 92 is moved from the flange portion 95 side to the second clutch plate 93 side by the urging force of each compression coil spring 91. Then, the first clutch plate 92 is held at a position where its clutch surface 92a is engaged with the clutch surface 93a of the second clutch plate 93, and the input side rotating body 41 and the rotating shaft 43 are directly connected.

【0066】また、操舵装置10は、図1に示すよう
に、回転軸体43を入力側回転体41に対して相対回転
駆動するための電動モータ96を備えている。電動モー
タ96はインナロータ形のDCブラシレスモータであっ
て、スリーブ部58に固定されているロータマグネット
68、モータケース17に設けられた固定子等で構成さ
れている。固定子は、ステータコア97及び励磁コイル
98等で構成されている。そして、電動モータ96は、
ステアリングシャフト12及び出力シャフト13の回転
位置、車速等の車両状況に基づき、図示しない電子制御
装置によって回転方向及び回転速度が制御される。
Further, as shown in FIG. 1, the steering device 10 is provided with an electric motor 96 for driving the rotary shaft 43 to rotate relative to the input rotary body 41. The electric motor 96 is an inner rotor type DC brushless motor, and includes a rotor magnet 68 fixed to the sleeve 58, a stator provided in the motor case 17, and the like. The stator includes a stator core 97, an exciting coil 98, and the like. And the electric motor 96
The rotation direction and the rotation speed are controlled by an electronic control unit (not shown) based on the vehicle condition such as the rotation position and the vehicle speed of the steering shaft 12 and the output shaft 13.

【0067】電子制御装置は、車両状況に基づき、ステ
アリングシャフト12の回転角に対する出力シャフト1
3の回転角を1対1とするときには、入力側回転体41
に対して回転軸体43を相対回転させないように電動モ
ータ96を制御する。また、車両状況に基づき、ステア
リングシャフト12の回転角に対する出力シャフト13
の回転角をより大きくするときには、入力側回転体41
に対して回転軸体43が同方向により速く相対回転する
ように電動モータ96を制御する。反対に、ステアリン
グシャフト12の回転角に対する出力シャフトの回転角
をより小さくするときには、入力側回転体41に対して
回転軸体43が逆方向により速く回転するように電動モ
ータ96を制御する。
The electronic control unit controls the output shaft 1 with respect to the rotation angle of the steering shaft 12 based on the vehicle condition.
When the rotation angle of the rotating member 3 is one-to-one, the input-side rotating body 41
The electric motor 96 is controlled so that the rotating shaft 43 is not relatively rotated. Further, based on the vehicle condition, the output shaft 13 with respect to the rotation angle of the steering shaft 12 is determined.
In order to further increase the rotation angle of
The electric motor 96 is controlled so that the rotating shaft 43 rotates relatively faster in the same direction. On the other hand, when the rotation angle of the output shaft with respect to the rotation angle of the steering shaft 12 is made smaller, the electric motor 96 is controlled so that the rotation shaft 43 rotates faster in the reverse direction with respect to the input rotation body 41.

【0068】以上のように構成された本実施形態の作用
について説明する。操舵装置10は、操舵に伴って入力
側回転体41が回転するときに、回転軸体43の入力側
回転体41に対する相対回転速度が電動モータ96によ
って制御される。このとき、回転軸体43が入力側回転
体41に対して相対回転しないように制御される状態で
は、ステアリングホイールの操舵によるステアリングシ
ャフト12の回転を回転比「1」で出力シャフト13か
ら出力する。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described. In the steering device 10, when the input-side rotator 41 rotates with the steering, the relative rotation speed of the rotating shaft 43 with respect to the input-side rotator 41 is controlled by the electric motor 96. At this time, in a state where the rotation shaft 43 is controlled so as not to rotate relative to the input side rotation body 41, the rotation of the steering shaft 12 due to the steering of the steering wheel is output from the output shaft 13 at a rotation ratio of “1”. .

【0069】また、操舵装置10は、回転軸体43が入
力側回転体41に対して相対回転するように制御されて
いる状態では、入力側回転体41の回転に、入力側回転
体41に対する回転軸体43の相対回転に基づく回転を
加えた回転を出力シャフト13から出力する。
When the rotating shaft 43 is controlled to rotate relative to the input rotary member 41, the steering device 10 controls the rotation of the input rotary member 41 with respect to the input rotary member 41. The rotation obtained by adding the rotation based on the relative rotation of the rotating shaft 43 is output from the output shaft 13.

【0070】操舵装置10は、回転軸体43が入力側回
転体41に対し同方向に相対回転するように回転駆動さ
れているときには、操舵に応じた入力側回転体41の回
転を、回転比「1」よりも大きな回転比で出力シャフト
13から出力する。このとき、操舵装置10は、入力側
回転体41に対する回転軸体43の相対回転速度がより
大きいほど、より大きな回転比で出力シャフト13から
出力する。従って、車両状況に応じて、操舵による入力
側回転体41の回転に対して回転軸体43が同方向によ
り速い相対速度で相対回転するように電動モータ96が
制御されるときには、ステアリングホイールの操舵角に
対する操舵輪の操舵角をより大きくする。
When the rotating shaft 43 is driven to rotate relative to the input rotary member 41 in the same direction, the steering device 10 determines the rotation of the input rotary member 41 in accordance with the steering by the rotation ratio. The output is output from the output shaft 13 at a rotation ratio larger than “1”. At this time, the steering device 10 outputs from the output shaft 13 at a higher rotation ratio as the relative rotation speed of the rotating shaft 43 with respect to the input-side rotating body 41 increases. Accordingly, when the electric motor 96 is controlled such that the rotating shaft 43 relatively rotates in the same direction at a higher relative speed with respect to the rotation of the input-side rotating body 41 due to the steering, the steering wheel is steered. Increase the steering angle of the steered wheels with respect to the angle.

【0071】反対に、操舵装置10は、回転軸体43が
入力側回転体41に対し逆方向に相対回転するように回
転駆動されているときには、操舵に応じた入力側回転体
41の回転を、回転比「1」よりも小さな回転比で出力
シャフト13に出力する。このとき、操舵装置10は、
入力側回転体41に対する回転軸体43の逆方向への相
対回転速度がより大きいほど、より小さな回転伝達比で
出力シャフト13から出力する。従って、車両状況に応
じて、操舵による入力側回転体41の回転に対して回転
軸体43が逆方向によりより速い相対速度で相対回転す
るように電動モータ96が制御されるときには、ステア
リングホイールの操舵角に対する操舵輪の操舵角をより
小さくする。
On the other hand, when the rotating shaft 43 is driven to rotate relative to the input-side rotating body 41 in the opposite direction, the steering device 10 rotates the input-side rotating body 41 in accordance with the steering. Is output to the output shaft 13 at a rotation ratio smaller than the rotation ratio “1”. At this time, the steering device 10
As the relative rotational speed of the rotating shaft 43 in the reverse direction with respect to the input rotating body 41 increases, the output is outputted from the output shaft 13 with a smaller rotation transmission ratio. Therefore, when the electric motor 96 is controlled such that the rotating shaft 43 relatively rotates in the opposite direction at a higher relative speed with respect to the rotation of the input-side rotating body 41 due to the steering according to the vehicle condition, the steering wheel The steering angle of the steered wheels with respect to the steering angle is made smaller.

【0072】以上詳述した本実施形態によれば、以下の
各効果を得ることができる。 (1) 電動モータ96によって回転駆動される回転軸
体43から出力シャフト13までのトルク比が、出力側
リングギヤ62の歯数と入力側リングギヤ52の歯数と
で決定される。また、入力側サンギヤ部70と入力側リ
ングギヤ52との間に設けられた入力側遊星ギヤ74の
個数が、入力側サンギヤ部70及び出力側サンギヤ71
の各歯数の和から決定される。同様に、出力側サンギヤ
部71と出力側リングギヤ62との間に設けられた出力
側遊星ギヤ75の個数が、出力側サンギヤ部71及び出
力側リングギヤ62の各歯数の和から決定される。
According to the embodiment described above, the following effects can be obtained. (1) The torque ratio from the rotating shaft 43 driven by the electric motor 96 to the output shaft 13 is determined by the number of teeth of the output side ring gear 62 and the number of teeth of the input side ring gear 52. The number of input-side planetary gears 74 provided between the input-side sun gear 70 and the input-side ring gear 52 is equal to the number of the input-side sun gear 70 and the output-side sun gear 71.
Is determined from the sum of the respective numbers of teeth. Similarly, the number of output-side planetary gears 75 provided between the output-side sun gear 71 and the output-side ring gear 62 is determined from the sum of the respective numbers of teeth of the output-side sun gear 71 and the output-side ring gear 62.

【0073】このため、図9に示す従来の操舵装置のよ
うにリングギヤ151の径をサンギヤ155の径に対し
てそれほど大きくする必要がないので、回転比可変機構
を径方向にそれほど大きくすることなく、より大きなト
ルク比が得られる。また、図10に示す従来の操舵装置
のように入力側リングギヤ164及び出力側リングギヤ
165に噛み合うピニオンギヤ166の数が2個に制約
されないので、入力側の各ギヤ52,70,74、及
び、出力側の各ギヤ62,71,75の噛み合い力に対
する強度をそれほど大きくする必要がなく、その大きさ
を軸方向または径方向により大きくする必要がないの
で、2段の遊星ギヤ機構からなる回転比可変機構40が
軸方向または径方向に大きくならない。
Therefore, unlike the conventional steering system shown in FIG. 9, the diameter of the ring gear 151 does not need to be so large as to the diameter of the sun gear 155, so that the rotation ratio variable mechanism does not need to be so large in the radial direction. , A larger torque ratio can be obtained. Further, since the number of pinion gears 166 meshing with the input side ring gear 164 and the output side ring gear 165 is not limited to two as in the conventional steering device shown in FIG. 10, each of the input side gears 52, 70, 74, and the output. It is not necessary to increase the strength of the gears 62, 71, 75 on the side with respect to the meshing force so much, and it is not necessary to increase the magnitude in the axial direction or the radial direction. The mechanism 40 does not grow in the axial or radial direction.

【0074】具体的に本実施形態では、電動モータ96
に対する出力側回転体42のトルク比「22」を得るこ
とができる状態で、入力側サンギヤ部70に対する入力
側リングギヤ52の径の比は87/51=約1.7であ
り、出力側サンギヤ部71の径に対する出力側リングギ
ヤ62の径の比は91/47=約1.9である。これに
対し、図9に示す従来の操舵装置では、トルク比約「2
0」を得るために各遊星ギヤ機構での減速比を4.48
以上とする必要がある。このため、サンギヤ155の径
に対するリングギヤ151の径の比、及び、サンギヤ1
57の径に対するリングギヤ152の径の比をそれぞれ
3.48倍以上とする必要がある。
Specifically, in this embodiment, the electric motor 96
When the torque ratio “22” of the output side rotating body 42 to the input side sun gear portion 70 can be obtained, the ratio of the diameter of the input side ring gear 52 to the input side sun gear portion 70 is 87/51 = about 1.7, and the output side sun gear portion The ratio of the diameter of the output side ring gear 62 to the diameter of 71 is 91/47 = about 1.9. On the other hand, in the conventional steering device shown in FIG.
In order to obtain “0”, the reduction ratio of each planetary gear mechanism is set to 4.48.
It is necessary to do above. Therefore, the ratio of the diameter of the ring gear 151 to the diameter of the sun gear 155 and the sun gear 1
The ratio of the diameter of the ring gear 152 to the diameter of the diameter 57 needs to be 3.48 times or more.

【0075】従って、回転比可変機構40の軸方向寸法
または外径を大きくすることなく、電動モータ96が駆
動する回転軸体43に対する出力シャフト13のトルク
比をより大きくすることができる。
Therefore, the torque ratio of the output shaft 13 to the rotating shaft 43 driven by the electric motor 96 can be increased without increasing the axial size or the outer diameter of the rotation ratio varying mechanism 40.

【0076】特に本実施形態では、回転軸体43を出力
側回転体42に外嵌させるように設けるとともに、出力
側回転体42を出力シャフト13を軸線方向に移動させ
ることができる筒体としている。このため、入力側サン
ギヤ部70及び出力側サンギヤ部71の径が大きくなる
構造であるので、回転比可変機構40の径方向での大型
化がより有効に防止できる。
In particular, in this embodiment, the rotating shaft 43 is provided so as to be fitted on the output-side rotating body 42, and the output-side rotating body 42 is a cylindrical body capable of moving the output shaft 13 in the axial direction. . For this reason, since the diameter of the input side sun gear portion 70 and the output side sun gear portion 71 is large, it is possible to more effectively prevent the rotation ratio variable mechanism 40 from being enlarged in the radial direction.

【0077】(2) 電動モータ96の回転子の中心軸
線が、回転比可変機構40の中心軸線に一致するように
配置されるので、回転軸体43の外側に回転軸を備えた
電動モータで回転軸体43を回転駆動するようにした構
成に比較して、同中心軸線方向での投影面積が電動モー
タ96によって増大し難い。従って、回転軸体43を回
転駆動する電動モータ96を含む外径をより小さくする
ことができる。
(2) Since the central axis of the rotor of the electric motor 96 is arranged so as to coincide with the central axis of the rotation ratio variable mechanism 40, the electric motor having a rotary shaft outside the rotary shaft body 43 can be used. The projection area in the same central axis direction is less likely to be increased by the electric motor 96 as compared with the configuration in which the rotating shaft 43 is driven to rotate. Therefore, the outer diameter including the electric motor 96 that drives the rotary shaft 43 to rotate can be further reduced.

【0078】(3) 出力側回転体42を内包する回転
軸体43に回転子が設けられた電動モータ96の固定子
が、操舵によって回転しない固定ケース部14に設けら
れている。また、電動モータ96を、固定子に給電する
ブラシレスモータとしている。このため、スリップリン
グ等の複雑な給電装置が不要となる。
(3) The stator of the electric motor 96 in which the rotor is provided on the rotating shaft 43 containing the output side rotating body 42 is provided on the fixed case portion 14 which is not rotated by steering. Further, the electric motor 96 is a brushless motor that supplies power to the stator. Therefore, a complicated power supply device such as a slip ring is not required.

【0079】(4) 回転軸体43を回転子とする電動
モータ96が、2段の遊星ギヤ機構からなる回転比可変
機構40よりも出力側に配置されているので、入力側回
転体41側に連結機構51及びキーシリンダ56を設け
ることができる。
(4) Since the electric motor 96 having the rotating shaft 43 as a rotor is arranged on the output side of the variable rotation ratio mechanism 40 comprising a two-stage planetary gear mechanism, the input side rotating body 41 side , A coupling mechanism 51 and a key cylinder 56 can be provided.

【0080】(5) 操舵による回転が入力側回転体4
1から入力されていない状態においても、6個の入力側
遊星ギヤ74の内の3個が、各中心軸に対して一方向に
回転する向きで入力側リングギヤ52及び入力側サンギ
ヤ部70にそれぞれ当接する。一方、6個の入力側遊星
ギヤ74の内の残りの3個が、各中心軸に対して反対方
向に回転する向きで入力側リングギヤ52及び入力側サ
ンギヤ部70にそれぞれ当接する。このため、操舵によ
る回転が入力側回転体41に加えられていない状態にお
いても、入力側リングギヤ52及び入力側サンギヤ部7
0と各入力側遊星ギヤ74との間でがたつきが生じ難
い。また、出力側遊星ギヤ75についても同様に支持さ
れていることから、出力側リングギヤ62及び出力側サ
ンギヤ部71と各出力側遊星ギヤ75との間でがたつき
が発生し難い。従って、車両走行中に、各ギヤの慣性、
操舵輪からの逆入力等によって、回転比可変機構40で
衝撃が生じ難いので、ステアリングホイールに衝撃が発
生し難く、運転者が不快感を感じ難い。
(5) The rotation by steering is changed to the input-side rotating body 4.
Even when the input is not input from 1, three of the six input-side planetary gears 74 are respectively provided to the input-side ring gear 52 and the input-side sun gear 70 in a direction rotating in one direction with respect to each central axis. Abut On the other hand, the remaining three of the six input-side planetary gears 74 abut on the input-side ring gear 52 and the input-side sun gear 70 in directions that rotate in opposite directions with respect to the respective central axes. For this reason, even when the rotation by the steering is not applied to the input-side rotating body 41, the input-side ring gear 52 and the input-side sun gear portion 7
The rattling between 0 and each input-side planetary gear 74 hardly occurs. In addition, since the output-side planet gears 75 are similarly supported, rattling between the output-side ring gear 62 and the output-side sun gear portion 71 and each of the output-side planetary gears 75 is unlikely to occur. Therefore, the inertia of each gear,
Since an impact is unlikely to occur in the rotation ratio variable mechanism 40 due to a reverse input from a steered wheel or the like, an impact is unlikely to occur in the steering wheel, and the driver does not easily feel discomfort.

【0081】(6) 操舵装置10に対して給電されな
くなったときには、入力側回転体41に対する回転軸体
43の相対回転が、非給電時に係合するクラッチ装置8
4によって規制され、入力側回転体41と出力側回転体
42とが直結される。このため、操舵による入力側回転
体41の回転に応じて回転軸体43が制御されなくなっ
た状態において、入力側回転体41と出力側回転体42
との回転位置関係が制御不能な状態となることがない。
従って、車両が走行中に電気系の故障が発生し、操舵装
置10に給電されない状態となったときにも操舵機能が
確保される。
(6) When power is not supplied to the steering device 10, the relative rotation of the rotary shaft 43 with respect to the input rotary member 41 causes the clutch device 8 to be engaged when power is not supplied.
4, the input-side rotator 41 and the output-side rotator 42 are directly connected. For this reason, in a state where the rotation shaft 43 is no longer controlled in accordance with the rotation of the input rotation body 41 due to the steering, the input rotation body 41 and the output rotation body 42 are not controlled.
The rotational position relationship between the two does not become uncontrollable.
Therefore, the steering function is ensured even when a failure of the electric system occurs while the vehicle is running and power is not supplied to the steering device 10.

【0082】また、特開平11−198830号公報で
開示されている車両用操舵装置のように、電動モータの
出力軸に設けたウォームでウォームホイールを回転駆動
することで出力軸を回転させる構成では、ウォームギヤ
の効率が40%程度であることから電力損失が大きくな
る。これに対して本実施形態では、電動モータ96の回
転出力の減速にウォームギヤを用いないことから、各ギ
ヤの効率が約80%となり、回転の伝達に伴う電力損失
が小さくなる。このため、クラッチ装置84に常時給電
する電力を十分に補って余る。
Further, in a configuration in which a worm wheel provided on an output shaft of an electric motor rotates a worm wheel to rotate an output shaft, as in a vehicle steering system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-198830. Since the efficiency of the worm gear is about 40%, the power loss increases. On the other hand, in the present embodiment, since the worm gear is not used to reduce the rotation output of the electric motor 96, the efficiency of each gear is about 80%, and the power loss accompanying the transmission of rotation is reduced. For this reason, the electric power constantly supplied to the clutch device 84 is sufficiently supplemented.

【0083】(7) キャリア44に支持されたそれぞ
れ6個の入力側遊星ギヤ74の内の3個と残りの3個と
が、互いに反対方向に相対回動するように付勢された状
態で入力側リングギヤ52及び入力側サンギヤ部70に
対して噛み合わされている。同様に、キャリア44に支
持されたそれぞれ6個の出力側遊星ギヤ75の内の3個
と残りの3個とが、互いに反対方向に相対回動するよう
に付勢された状態で出力側リングギヤ62及び出力側サ
ンギヤ部71に対して噛み合わされている。
(7) Three of the six input-side planetary gears 74 supported by the carrier 44 and the remaining three of the input-side planetary gears 74 are urged to rotate relative to each other in opposite directions. The input side ring gear 52 and the input side sun gear 70 are engaged with each other. Similarly, three of the six output planetary gears 75 and the remaining three of the six output planetary gears 75 supported by the carrier 44 are urged to rotate relative to each other in opposite directions, and the output side ring gear 75 is rotated. 62 and the output side sun gear 71.

【0084】このため、入力側回転体41及び出力側回
転体42と、回転軸体43とによって回転可能に支持さ
れているキャリア44の回転軸が、両回転体41,42
の回転軸により良く一致する状態で支持される。
For this reason, the rotating shaft of the carrier 44 rotatably supported by the input-side rotator 41 and the output-side rotator 42 and the rotary shaft 43 is set to the two rotators 41 and 42.
Is supported in a state of being in good agreement with the rotation axis of

【0085】(8) ステアリングシャフト12と入力
側回転体41との間で、ゴムダンパ53の弾性変形によ
って一定の相対角度だけ相対回転が許容されるので、電
動モータ96のトルク変動によるステアリングシャフト
12の回転振動が緩衝される。このため、電動モータ9
6のトルク変動がステアリングホイールに直接伝わるこ
とがなく、運転者が不快感を持ち難い。
(8) Since a relative rotation is allowed between the steering shaft 12 and the input side rotating body 41 by a certain relative angle due to the elastic deformation of the rubber damper 53, the steering shaft 12 due to the torque fluctuation of the electric motor 96 is changed. Rotational vibration is damped. For this reason, the electric motor 9
The torque fluctuation of No. 6 is not directly transmitted to the steering wheel, and the driver is unlikely to have discomfort.

【0086】(9) ブラシレスモータである電動モー
タ96をインナロータ形としているので、イナーシャが
小さく制御性に優れている。このため、例えば操舵ハン
ドルの操舵角が大きくなるほど回転比をより大きくする
といったようなより高度な制御をより容易に行うことが
できる。 (第2実施形態)次に、本発明を具体化した第2実施形
態を図8に従って説明する。尚、本実施形態の車両用操
舵装置は、前記第1実施形態において、操舵に伴って回
転しないケース体11に設けた電動モータ96の固定子
を、操舵に伴って回転する入力側回転体101に設けた
構造としたことのみが第1実施形態と異なる。
(9) Since the electric motor 96 which is a brushless motor is of the inner rotor type, the inertia is small and the controllability is excellent. For this reason, it is possible to more easily perform more sophisticated control such as increasing the rotation ratio as the steering angle of the steering wheel increases. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The vehicle steering system according to the present embodiment differs from the first embodiment in that the stator of the electric motor 96 provided on the case body 11 that does not rotate with steering is changed to the input-side rotator 101 that rotates with steering. Only the structure provided in the first embodiment is different from the first embodiment.

【0087】図8に示すように、本実施形態の車両用操
舵装置100は、図示しないステアリングシャフトと共
に一体回転する入力側回転体101と、図示しない操舵
ギヤボックスの入力部に図示しない出力シャフトを介し
て連結される出力側回転体102とを備えている。
As shown in FIG. 8, the vehicle steering system 100 of the present embodiment includes an input-side rotating body 101 that rotates integrally with a steering shaft (not shown) and an output shaft (not shown) at an input portion of a steering gear box (not shown). And an output-side rotator 102 that is connected through the rotator 102.

【0088】入力側回転体101は略有底筒状に形成さ
れ、その内周面には入力側リングギヤ103が固定され
ている。また、出力側回転体102は略有底筒状に形成
され、入力側回転体101に対し、図示しない連結構造
によって相対回転可能にかつ軸線方向に分離不可能に連
結されている。出力側回転体102の内周面には出力側
リングギヤ104が設けられている。出力側リングギヤ
104の歯数は、入力側リングギヤ103の歯数よりも
5%以内で多くされている。
The input-side rotating body 101 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and an input-side ring gear 103 is fixed to an inner peripheral surface thereof. The output side rotating body 102 is formed in a substantially bottomed cylindrical shape, and is connected to the input side rotating body 101 by a connection structure (not shown) so as to be relatively rotatable and inseparable in the axial direction. An output side ring gear 104 is provided on the inner peripheral surface of the output side rotating body 102. The number of teeth of the output side ring gear 104 is set to be larger than the number of teeth of the input side ring gear 103 by 5% or less.

【0089】入力側回転体101と出力側回転体102
の内側には、キャリア105に支持されたそれぞれ6個
の入力側遊星ギヤ106及び出力側遊星ギヤ107が設
けられている。各入力側遊星ギヤ106はそれぞれ入力
側リングギヤ103に噛み合わされ、各出力側遊星ギヤ
107はそれぞれ出力側リングギヤ104に噛み合わさ
れている。各入力側遊星ギヤ106の歯数は、各出力側
遊星ギヤ107の歯数よりも少なくされている。
The input rotator 101 and the output rotator 102
, There are provided six input-side planetary gears 106 and output-side planetary gears 107 each supported by a carrier 105. Each input-side planet gear 106 is meshed with the input-side ring gear 103, and each output-side planet gear 107 is meshed with the output-side ring gear 104, respectively. The number of teeth of each input-side planetary gear 106 is smaller than the number of teeth of each output-side planetary gear 107.

【0090】キャリア105は、上記第1実施形態のキ
ャリア44と同様の第1部材108及び第2部材109
を備えている。第1部材108は3個の支持軸110を
備え、各支持軸110にそれぞれ入力側遊星ギヤ106
及び出力側遊星ギヤ107を1個ずつ支持している。同
様に、第2部材109は3個の支持軸110を備え、各
支持軸110にそれぞれ入力側遊星ギヤ106及び出力
側遊星ギヤ107を1個ずつ支持している。そして、両
部材108,109は、若干の相対回動可能な状態で組
み合わされるとともに、第1実施形態におけるスナップ
リング79と同様の図示しない付勢部材によって、互い
に反対方向に相対回動するように付勢された状態で組み
合わされている。従って、第1部材108に支持されて
いる入力側遊星ギヤ106及び出力側遊星ギヤ107
と、第2部材109に支持されている入力側遊星ギヤ1
06及び出力側遊星ギヤ107とは、互いに反対方向に
相対回転するように付勢された状態で支持されている。
The carrier 105 includes a first member 108 and a second member 109 similar to the carrier 44 of the first embodiment.
It has. The first member 108 includes three support shafts 110, each of which has an input planetary gear 106
And the output side planetary gear 107 is supported one by one. Similarly, the second member 109 includes three support shafts 110, and each of the support shafts 110 supports one input-side planetary gear 106 and one output-side planetary gear 107, respectively. The two members 108 and 109 are combined in a slightly rotatable state, and are relatively rotated in opposite directions by a biasing member (not shown) similar to the snap ring 79 in the first embodiment. Combined in an energized state. Therefore, the input side planetary gear 106 and the output side planetary gear 107 supported by the first member 108
And the input-side planetary gear 1 supported by the second member 109
06 and the output side planet gear 107 are supported in a state where they are urged to rotate relative to each other in opposite directions.

【0091】キャリア105の内側には、回転軸体とし
ての回転軸111が設けられている。回転軸111に
は、各入力側遊星ギヤ106に噛み合う入力側サンギヤ
112と、各出力側遊星ギヤ107に噛み合う出力側サ
ンギヤ113とが固定されている。入力側サンギヤ11
2の歯数は、出力側サンギヤ113の歯数よりも多くさ
れている。回転軸111は、入力側回転体101に対
し、入力側リングギヤ103及び各入力側遊星ギヤ10
6を介して支持されるとともに、出力側回転体102に
対し、出力側リングギヤ104及び各出力側遊星ギヤ1
07を介して支持されている。
A rotating shaft 111 as a rotating shaft is provided inside the carrier 105. An input side sun gear 112 meshing with each input side planet gear 106 and an output side sun gear 113 meshing with each output side planet gear 107 are fixed to the rotating shaft 111. Input side sun gear 11
The number of teeth of 2 is larger than the number of teeth of the output side sun gear 113. The rotation shaft 111 is provided with respect to the input-side rotating body 101 so that the input-side ring gear 103 and each of the input-side planetary gears 10 are connected.
6 and the output side rotating body 102, the output side ring gear 104 and each output side planetary gear 1
07 is supported.

【0092】このように構成されたキャリア105は、
第1部材108に支持されている入力側及び出力側遊星
ギヤ106,107と、第2部材109に支持されてい
る入力側及び出力側遊星ギヤ106,107とが、入力
側リングギヤ103及び入力側サンギヤ112に対して
共に密着する状態で組みつけられている。同時に、出力
側リングギヤ104及び出力側サンギヤ113とに対し
て共に密着した状態で組みつけられている。
The carrier 105 thus configured is
The input side and output side planetary gears 106 and 107 supported by the first member 108 and the input side and output side planetary gears 106 and 107 supported by the second member 109 form the input side ring gear 103 and the input side. It is assembled so as to be in close contact with the sun gear 112. At the same time, it is assembled in close contact with the output side ring gear 104 and the output side sun gear 113.

【0093】また、入力側回転体101の内側には、回
転軸111を回転軸とする電動モータ114が設けられ
ている。電動モータ114はインナロータ形DCモータ
であって、入力側回転体101に固定子を構成するステ
ータコア115及び励磁コイル116等が設けられ、回
転軸111にロータマグネット117が固定されてい
る。
An electric motor 114 having a rotating shaft 111 as a rotating shaft is provided inside the input-side rotating body 101. The electric motor 114 is an inner rotor type DC motor, and the input side rotating body 101 is provided with a stator core 115 and an exciting coil 116 constituting a stator, and a rotor magnet 117 is fixed to the rotating shaft 111.

【0094】電動モータ114は、入力側回転体101
(ステアリングシャフト)及び出力側回転体102(出
力シャフト)の回転位置に基づき、図示しない電子制御
装置によって回転制御される。電子制御装置は、入力側
回転体101の操舵角に対する出力側回転体102の操
舵角を1対1とするときには、入力側回転体101に対
して回転軸111が相対回転しないように電動モータを
制御する。また、入力側回転体101の操舵角に対する
出力側回転体102の操舵角をより大きくするときに
は、入力側回転体101が回転するときに回転軸111
を同方向により速く相対回転させるように電動モータを
制御する。反対に、入力側回転体101の操舵角に対す
る出力側回転体102の操舵角をより小さくするときに
は、入力側回転体101が回転するときに回転軸111
を逆方向により速く相対回転させるように電動モータを
制御する。
The electric motor 114 is connected to the input-side rotating body 101.
The rotation is controlled by an electronic control unit (not shown) based on the rotational positions of the (steering shaft) and the output-side rotating body 102 (output shaft). When the steering angle of the output-side rotator 102 is one-to-one with respect to the steering angle of the input-side rotator 101, the electronic control unit controls the electric motor so that the rotation shaft 111 does not rotate relative to the input-side rotator 101. Control. When the steering angle of the output-side rotator 102 with respect to the steering angle of the input-side rotator 101 is made larger, the rotation shaft 111 is rotated when the input-side rotator 101 rotates.
The electric motor is controlled so as to rotate relatively faster in the same direction. Conversely, when the steering angle of the output-side rotator 102 with respect to the steering angle of the input-side rotator 101 is made smaller, the rotation shaft 111 is rotated when the input-side rotator 101 rotates.
The electric motor is controlled so as to rotate relatively faster in the reverse direction.

【0095】次に、以上のように構成された本実施形態
の作用について説明する。操舵装置100は、操舵に伴
って入力側回転体101が回転するときに、回転軸11
1の入力側回転体101に対する相対回転速度が電動モ
ータ114によって制御される。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. When the input-side rotating body 101 rotates with steering, the steering device 100 rotates the rotating shaft 11.
The relative rotation speed of the first rotating body 101 with respect to the input side is controlled by the electric motor 114.

【0096】このとき、回転軸111が入力側回転体1
01に対して相対回転しないように制御される状態で
は、ステアリングホイールの操舵による入力側回転体1
01の回転を回転比「1」で出力側回転体102から出
力する。
At this time, the rotation shaft 111 is
In a state where the rotation is controlled so as not to rotate relative to 01, the input-side rotating body 1
The rotation of No. 01 is output from the output side rotating body 102 at the rotation ratio “1”.

【0097】また、操舵装置100は、回転軸111が
入力側回転体101に対して相対回転するように電動モ
ータ114が制御されている状態では、入力側回転体1
01の回転に、入力側回転体101に対する回転軸11
1の相対回転に基づく回転を加えた回転を出力側回転体
102から出力する。
[0097] In the steering device 100, when the electric motor 114 is controlled so that the rotating shaft 111 rotates relative to the input-side rotator 101, the input-side rotator 1
01, the rotation axis 11 with respect to the input-side rotator 101
The rotation obtained by adding the rotation based on the relative rotation of No. 1 is output from the output side rotator 102.

【0098】操舵装置100は、回転軸111が入力側
回転体101に対し同方向に相対回転するように回転駆
動されているときには、操舵に応じた入力側回転体10
1の回転を、回転比「1」よりも大きな回転比で出力側
回転体102から出力する。このとき、操舵装置100
は、入力側回転体101に対する回転軸111の相対回
転速度がより大きいほど、より大きな回転比で出力側回
転体102から出力する。従って、車両状況に応じて、
操舵による入力側回転体101の回転に対して回転軸1
11が同方向により速い相対速度で相対回転するように
電動モータ114が制御されるときには、ステアリング
ホイールの操舵角に対する操舵輪の操舵角をより大きく
する。
When the rotating shaft 111 is driven to rotate relative to the input rotary body 101 in the same direction with respect to the input rotary body 101, the steering apparatus 100 controls the input rotary body 10 according to the steering.
One rotation is output from the output side rotating body 102 at a rotation ratio larger than the rotation ratio “1”. At this time, the steering device 100
Is output from the output-side rotator 102 at a higher rotation ratio as the relative rotation speed of the rotation shaft 111 with respect to the input-side rotator 101 increases. Therefore, depending on the vehicle situation,
The rotation axis 1 is set with respect to the rotation of the input side rotator 101 due to steering.
When the electric motor 114 is controlled such that the motor 11 rotates relatively at a higher relative speed in the same direction, the steering angle of the steered wheels with respect to the steering angle of the steering wheel is increased.

【0099】反対に、操舵装置100は、回転軸111
が入力側回転体101に対し逆方向に相対回転するよう
に回転駆動されているときには、操舵に応じた入力側回
転体101の回転を、回転比「1」よりも小さな回転比
で出力側回転体102から出力する。このとき、操舵装
置100は、入力側回転体101に対する回転軸111
の逆方向への相対回転速度がより大きいほど、より小さ
な回転比で出力側回転体102から出力する。従って、
車両状況に応じて、操舵による入力側回転体101の回
転に対して回転軸111が逆方向によりより速い相対速
度で相対回転するように電動モータ114が制御される
ときには、ステアリングホイールの操舵角に対する操舵
輪の操舵角をより小さくする。
On the contrary, the steering device 100 is
Is driven to rotate relative to the input-side rotator 101 in the opposite direction, the rotation of the input-side rotator 101 in response to the steering is changed to the output-side rotation at a rotation ratio smaller than the rotation ratio “1”. Output from body 102. At this time, the steering device 100 rotates the rotating shaft 111 with respect to the input-side rotating body 101.
As the relative rotation speed in the reverse direction is higher, the output is output from the output side rotator 102 at a smaller rotation ratio. Therefore,
When the electric motor 114 is controlled such that the rotating shaft 111 relatively rotates at a relatively higher relative speed in the reverse direction with respect to the rotation of the input-side rotator 101 due to the steering, the steering angle of the steering wheel is changed. Reduce the steering angle of the steered wheels.

【0100】以上詳述した本実施形態によれば、前記第
1実施形態における(1),(2),(5),(7),
(9)に記載した各効果を得ることができる。次に、上
記実施形態以外の実施形態を箇条書きで記載する。
According to the present embodiment described in detail above, (1), (2), (5), (7),
The respective effects described in (9) can be obtained. Next, an embodiment other than the above embodiment will be described in a bulleted list.

【0101】・ 上記第1実施形態で、筒体の回転軸体
を入力側回転体に外嵌するように設ける。そして、出力
側回転体の一部を、入力側サンギヤを内包するように設
ける。また、出力側リングギヤを入力側リングギヤより
も軸線方向により入力側回転体側に設けるとともに、出
力側サンギヤを、入力側サンギヤよりも軸線方向により
入力側回転体側に設けた構成とする。この場合には、回
転軸体を回転軸をする電動モータが、2段の遊星ギヤ機
構よりも入力側に配置される。
In the first embodiment, the cylindrical rotary shaft is provided so as to be fitted to the input side rotary body. Then, a part of the output side rotating body is provided so as to include the input side sun gear. Further, the output side ring gear is provided on the input side rotating body side in the axial direction relative to the input side ring gear, and the output side sun gear is provided on the input side rotating body side in the axial direction relative to the input side sun gear. In this case, the electric motor having the rotating shaft as the rotating shaft is arranged on the input side of the two-stage planetary gear mechanism.

【0102】・ 上記第1実施形態で、電動モータは、
操舵装置に一体化されたものでなく、それ自体の出力軸
を備え、固定ケースの内周面に固定されたものであって
もよい。この場合には、例えば、固定回転軸体に外嵌す
るように固定されたギヤに、出力軸に固定したギヤを噛
み合わせて回転軸体を回転駆動する。
In the first embodiment, the electric motor is
Instead of being integrated with the steering device, the steering device may be provided with its own output shaft and fixed to the inner peripheral surface of the fixed case. In this case, for example, the gear fixed to the output shaft is meshed with the gear fixed to fit on the fixed rotary shaft, and the rotary shaft is driven to rotate.

【0103】以下、前述した各実施形態から把握される
技術的思想をその効果とともに記載する。 (1) 請求項5に記載の発明において、前記入力側遊
星ギヤは及び出力側遊星ギヤはそれぞれ6個ずつほぼ等
角度間隔に設けられ、前記付勢手段は、6個の入力側遊
星ギヤの内の3個と残りの3個とを互いに反対方向に回
動するように付勢するとともに、6個の出力側遊星ギヤ
の内の3個と残りの3個とを互いに反対方向に回動する
ように付勢することを特徴とする車両用操舵装置。
Hereinafter, the technical ideas grasped from each of the above embodiments will be described together with their effects. (1) In the invention as set forth in claim 5, the input side planetary gears and the output side planetary gears are respectively provided at substantially equal angular intervals of six each, and the biasing means is provided with six input side planetary gears. Of the three output planetary gears and the remaining three are rotated in opposite directions, and three of the six output planetary gears and the remaining three are rotated in opposite directions. A steering device for a vehicle, characterized in that the steering device is energized so as to perform the operation.

【0104】このような構成によれば、入力側回転体及
び出力側回転体の回転軸に対し、キャリアの回転軸がよ
り良く一致する状態でキャリアが両回転体に支持され
る。 (2) 請求項2〜請求項7のいずれか一項に記載の発
明において、前記電動モータはブラシレスモータである
ことを特徴とする車両用操舵装置。このような構成によ
れば、固定子に給電すればよいので、給電するための構
造がより簡単となる。
According to such a configuration, the carrier is supported by the rotating bodies of the input side and the rotating side of the output side in a state in which the rotating axes of the carriers are better coincident with each other. (2) The vehicle steering system according to any one of claims 2 to 7, wherein the electric motor is a brushless motor. According to such a configuration, it is sufficient to supply power to the stator, so that the structure for supplying power becomes simpler.

【0105】(3) 上記(2)において、前記ブラシ
レスモータはインナロータ形であることを特徴とする車
両用操舵装置。このような構成によれば、イナーシャが
小さく制御性に優れているので、例えば操舵ハンドルの
操舵角が大きくなるほど回転比をより大きくするといっ
たようなより高度な制御をより容易に行うことができ
る。
(3) The vehicle steering system according to (2), wherein the brushless motor is of an inner rotor type. According to such a configuration, since the inertia is small and the controllability is excellent, more advanced control such as increasing the rotation ratio as the steering angle of the steering wheel is increased can be easily performed.

【0106】[0106]

【発明の効果】請求項1〜請求項7に記載の発明によれ
ば、回転比可変機構の軸方向寸法または外径を大きくす
ることなく、電動モータによる駆動部材から出力部材ま
でのより大きなトルク比を得ることができる。
According to the first to seventh aspects of the present invention, a larger torque from the driving member to the output member by the electric motor can be obtained without increasing the axial size or the outer diameter of the rotation ratio variable mechanism. Ratio can be obtained.

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

【図1】 第1実施形態の操舵装置における要部を示す
概略断面図。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a main part of a steering device according to a first embodiment.

【図2】 同じく概略側面図。FIG. 2 is a schematic side view of the same.

【図3】 同じく入力側部分の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the input side portion.

【図4】 ステアリングシャフトと入力側回転体との連
結部を含む概略断面図。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view including a connecting portion between a steering shaft and an input-side rotating body.

【図5】 キャリア及びクラッチを含む要部の概略断面
図。
FIG. 5 is a schematic sectional view of a main part including a carrier and a clutch.

【図6】 キャリアの概略正面図。FIG. 6 is a schematic front view of a carrier.

【図7】 同じく概略側面図。FIG. 7 is a schematic side view of the same.

【図8】 第2実施形態の操舵装置の模式断面図。FIG. 8 is a schematic sectional view of a steering device according to a second embodiment.

【図9】 従来の操舵装置の模式断面図。FIG. 9 is a schematic sectional view of a conventional steering device.

【図10】 同じく模式断面図。FIG. 10 is a schematic sectional view of the same.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…操舵装置、11…非回転部としてのケース体、1
2…回転伝達シャフトとしてのステアリングシャフト、
13…同じく出力シャフト、40…回転比可変機構、4
1…入力側回転体、42…出力側回転体、43…回転軸
体、44…キャリア、52…入力側リングギヤ、62…
出力側リングギヤ、68…回転子としてのロータマグネ
ット、70…入力側サンギヤ部、71…出力側サンギヤ
部、74…入力側遊星ギヤ、75…出力側遊星ギヤ、7
6…付勢手段を構成する第1部材、77…同じく第2部
材、78…同じく支持軸、79…同じくスナップリン
グ、84…電気制御クラッチ装置、96…電動モータ、
97…固定子を構成するステータコア、98…同じく励
磁コイル、100…操舵装置、101…入力側回転体、
102…出力側回転体、103…入力側リングギヤ、1
04…出力側回転体、105…キャリア、106…入力
側回転体、107…出力側回転体、108…第1部材、
109…第2部材、111…回転軸体としての回転軸、
112…入力側サンギヤ、113…出力側サンギヤ、1
14…電動モータ。
10: steering device, 11: case body as non-rotating part, 1
2. Steering shaft as rotation transmission shaft,
13. Same output shaft, 40 ... Rotation ratio variable mechanism, 4
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input side rotating body, 42 ... Output side rotating body, 43 ... Rotating shaft body, 44 ... Carrier, 52 ... Input side ring gear, 62 ...
Output ring gear, 68: rotor magnet as rotor, 70: input sun gear, 71: output sun gear, 74: input planetary gear, 75: output planetary gear, 7
6 First member constituting urging means, 77 Same second member, 78 Same support shaft, 79 Same snap ring, 84 Electric control clutch device, 96 Electric motor,
97: a stator core constituting a stator; 98: an excitation coil; 100: a steering device; 101: an input side rotating body;
102: output side rotating body, 103: input side ring gear, 1
04: output side rotating body, 105: carrier, 106: input side rotating body, 107: output side rotating body, 108: first member,
109: a second member, 111: a rotating shaft as a rotating shaft,
112: input side sun gear, 113: output side sun gear, 1
14 Electric motor.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転可能に支持された入力側回転体と、 前記入力側回転体に設けられた入力側リングギヤと、 前記入力側回転体と同一軸線上に回転可能に支持される
とともに電動モータにより前記入力側回転体に対して相
対回転駆動可能な回転軸体と、 前記入力側回転体と同一軸線上に回転可能に支持された
出力側回転体と、 前記出力側回転体に設けられた出力側リングギヤと、 前記回転軸体上に設けられた入力側サンギヤと、 前記回転軸体上に設けられた出力側サンギヤと、 前記回転軸体の回転軸と同一軸線上に回転可能に支持さ
れたキャリアと、 前記キャリアに回転可能に支持されるとともに前記入力
側リングギヤ及び入力側サンギヤに噛み合わされた入力
側遊星ギヤと、 前記キャリアに回転可能に支持されるとともに前記出力
側リングギヤ及び出力側サンギヤに噛み合わされた出力
側遊星ギヤとを備えたことを特徴とする車両用操舵装
置。
An input-side rotating body rotatably supported; an input-side ring gear provided on the input-side rotating body; and an electric motor rotatably supported on the same axis as the input-side rotating body. A rotating shaft that can be driven to rotate relative to the input-side rotating body, an output-side rotating body rotatably supported on the same axis as the input-side rotating body, and the output-side rotating body. An output-side ring gear, an input-side sun gear provided on the rotating shaft, an output-side sun gear provided on the rotating shaft, and rotatably supported on the same axis as the rotating shaft of the rotating shaft. An input-side planetary gear rotatably supported by the carrier and meshed with the input-side ring gear and the input-side sun gear; and an output-side gear rotatably supported by the carrier. An output side planetary gear meshed with an output gear and an output side sun gear.
【請求項2】 前記電動モータを備え、前記電動モータ
は前記回転軸体を回転軸とする回転子を備えていること
を特徴とする請求項1に記載の車両用操舵装置。
2. The vehicle steering system according to claim 1, further comprising the electric motor, wherein the electric motor includes a rotor having the rotating shaft as a rotating shaft.
【請求項3】 前記回転子の外側には、前記入力側回転
体、出力側回転体及びキャリアが存在しない構造を備
え、 前記電動モータは、前記回転子の外側に配置された固定
子を備え、 前記固定子は、前記回転子の外側に設けられた回転動作
しない非回転部に固定されていることを特徴とする請求
項2に記載の車両用操舵装置。
3. A structure in which the input side rotator, the output side rotator, and the carrier are not present outside the rotor, and the electric motor includes a stator arranged outside the rotor. The vehicle steering system according to claim 2, wherein the stator is fixed to a non-rotating portion provided outside the rotor and not rotating.
【請求項4】 前記構造は、 前記出力側回転体を内包するように形成された前記回転
軸体と、 少なくとも一部が前記出力側リングギヤを内包するよう
に形成された前記入力側回転体と、 前記出力側リングギヤよりも軸線方向に前記出力側回転
体側に設けられた前記入力側リングギヤと、 前記出力側サンギヤよりも軸線方向に前記出力側回転体
側に設けられた入力側サンギヤとを含むことを特徴とす
る請求項3に記載の車両用操舵装置。
4. The structure according to claim 1, wherein the rotating shaft is formed so as to include the output-side rotating body, and the input-side rotating body is formed so as to at least partially include the output-side ring gear. An input-side ring gear provided on the output-side rotating body side in an axial direction relative to the output-side ring gear; and an input-side sun gear provided on the output-side rotating body side in an axial direction relative to the output-side sun gear. The vehicle steering system according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記入力側遊星ギヤ及び出力側遊星ギヤ
は、それぞれ複数個設けられ、 前記キャリアは、複数の前記入力側遊星ギヤの内の一部
とその残りとを互いに反対方向に回動するように付勢す
るとともに、複数の前記出力側遊星ギヤの内の一部とそ
の残りとを互いに反対方向に回動するように付勢する付
勢手段を備えていることを特徴とする請求項1〜請求項
4のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
5. A plurality of input planetary gears and a plurality of output planetary gears are provided, respectively, and the carrier rotates a part of the plurality of input side planetary gears and the rest thereof in directions opposite to each other. And a biasing means for biasing a part of the plurality of output-side planetary gears and the rest thereof so as to rotate in opposite directions. The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 前記回転軸体と、前記入力側回転体とを
連結固定するための電気制御クラッチ装置を備えている
ことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか一項に
記載の車両用操舵装置。
6. An electric control clutch device according to claim 1, further comprising an electric control clutch device for connecting and fixing said rotating shaft body and said input side rotating body. Vehicle steering system.
【請求項7】 前記入力側回転体または出力側回転体は
筒体であって、相対回転不能かつ回転軸線方向に相対移
動可能な回転伝達シャフトがその内側に支持されている
ことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項に
記載の車両用操舵装置。
7. The input-side rotator or the output-side rotator is a cylindrical body, and a rotation transmission shaft that cannot rotate relatively and is relatively movable in a rotation axis direction is supported inside the rotation transmission shaft. The vehicle steering device according to any one of claims 1 to 6.
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