JP2004026022A - Transmission ratio variable steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵ハンドルの操舵角と転舵系の転舵角との間の伝達比を変化させる伝達比可変操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、図5に示すように、特開2000−211541号公報記載の伝達比可変操舵装置が知られている。この伝達比可変操舵装置は、ハウジング90と、このハウジング90と一体回転可能に設けられる入力軸91と、ハウジング90に回転可能に支承された出力軸92と、ハウジング90内に固定され、モータ軸93aを回転可能なモータ93と、ハウジング90内に設けられた波動歯車機構からなるギヤ機構94と、ハウジング90内に設けられたロック機構95と、ハウジング90外で入力軸91と同軸に設けられたスパイラルケーブル装置96とを備えている。
【0003】
入力軸91は図示しない等速ジョイントを介して図示しない操舵ハンドルに連結されており、操舵ハンドルの操舵角が入力軸91に伝達されるようになっている。また、出力軸92は図示しない等速ジョイントを介して図示しないピニオンに連結されており、ピニオンの回転が図示しないラックバーを平行移動するようになっている。こうして、出力軸92は転舵系に転舵角を伝達する。
【0004】
モータ93はハウジング90内に固定されるモータハウジング93bを有している。モータハウジング93b内にはステータ93cが固定されており、ステータ93c内にはステータ93cによって回転駆動されるロータ93dが設けられている。モータ軸93aは、ロータ93dに固定され、ロータ93dの両端で軸方向に突出されている。このモータ軸93aのスパイラルケーブル装置95側の一端は、ハウジング90にボール軸受90aを介して回転可能に支承されているとともに、ロック機構95によりハウジング90に固定可能になっている。他方、モータ軸93aの他端はギヤ機構94に接続されている。
【0005】
ギヤ機構94は、モータ軸93aの他端が嵌入されてモータ軸93aと一体回転可能なウェーブジェネレータ94aを有している。このウェーブジェネレータ94aは、軸直角断面が楕円形状のカム941aと、このカム941aの外周に設けられたボール軸受942aとからなる。ボール軸受942aの内輪はカム941aの外周に固定されており、ボール軸受942aの外輪はボールを介して弾性変形可能である。ウェーブジェネレータ94aの外周にはボール軸受942aの外輪と一体的に環状のフレクスプライン94bが設けられている。フレクスプライン94bの外周には外歯が形成されている。また、ハウジング90内のモータ93側には環状のステイサーキュラスプライン94cが形成されている。ステイサーキュラスプライン94cの内周にはフレクスプライン94bの外歯と同数の内歯が形成され、これによりステイサーキュラスプライン94cはフレクスプライン94bと噛合している。さらに、ハウジング90内の外側にはステイサーキュラスプライン94cと隣接して環状のドライブサーキュラスプライン94dが軸受メタル90bを介して回転可能に支承されている。ドライブサーキュラスプライン94dの内周にはフレクスプライン94bの外歯より少ない歯数の内歯が形成され、これによりドライブサーキュラスプライン94dもフレクスプライン94bと噛合している。ドライブサーキュラスプライン94dは可動フランジ94eに固定され、可動フランジ94eは出力軸92に固定されている。
【0006】
ロック機構95は、モータ軸93aのスパイラルケーブル装置95側の一端の外周に固定されたロックホルダ95aと、ハウジング90に対して軸心と平行な枢軸回りで揺動可能に軸支され、駆動装置により駆動されるロックバー95bとを有している。ロックホルダ95aの外周には複数のロック溝が凹設されており、ロックバー95bの一端にはロック溝に係合可能な係合爪部が形成されている。
【0007】
また、スパイラルケーブル装置96は、図示しない車体に保持される筒状の筐体96aと、この筐体96aの内側に筐体96aに対して相対回転可能に設けられ、ハウジング90外でハウジング90に固定された内筒96bとを有している。また、筐体96aと内筒96bとの間には複数のリード線を絶縁被覆してなるフレキシブルフラットケーブル96cが設けられており、このフレキシブルフラットケーブル96cは、一端が内筒96bに接続されて内筒96bの周囲に巻回され、他端が筐体96aに接続されている。フレキシブルフラットケーブル96cと接続されて内筒96bから延出するリード線はモータ93のステータ等に接続され、フレキシブルフラットケーブル96cと接続されて筐体96aから延出するリード線は車体の図示しないバッテリ及びECU(電子制御装置)にコネクタにより接続される。
【0008】
この伝達比可変操舵装置では、ロックバー95bの係合爪部がロックホルダ95aのロック溝と係合していない状態において、運転手が操舵ハンドルを操舵すると、入力軸91を介してハウジング90に操舵角が伝達される。この際、その操舵角に応じてモータ93がロータ93dを回転駆動する。ロータ93dの回転はモータ軸93aを介してギヤ機構94に伝達され、ここで減速されて出力軸92が回転駆動される。
【0009】
また、ロックバー95bの係合爪部がロックホルダ95aのロック溝と係合している状態では、運転手が操舵ハンドルを操舵すると、入力軸91を介してハウジング90に操舵角が伝達されるとともに、モータ軸93aにも操舵角が伝達される。モータ軸93aの回転はギヤ機構94に伝達され、出力軸92が回転駆動される。
【0010】
こうしてこの伝達比可変操舵装置では、非常時等に入力軸91とモータ軸93aとをロック可能な状態としつつ、操舵角と転舵角との伝達比が可変された状態で転舵系に転舵角が伝達される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の伝達比可変操舵装置では、ハウジング90とギヤ機構94のステイサーキュラスプライン94cとの詳細が明らかでないとともに、出力軸92とドライブサーキュラスプライン94dとの詳細も明らでなかった。
【0012】
このため、ハウジング90とステイサーキュラスプライン94cとを別体とし、ハウジング90とステイサーキュラスプライン94cとの固定を径外方向からの両者のボルトの締め付け及び平行ピンの圧入により行なうとすれば、ボルト及び平行ピンの部品点数の増加を生じるとともに、組付けに手間を要し、ひいては製造コストの高騰化を生じてしまう。
【0013】
また、出力軸92と一体の可動フランジ94eとドライブサーキュラスプライン94dとの固定を軸方向のボルトの締め付け及び平行ピンの圧入により行なうとすれば、やはりボルト及び平行ピンの部品点数の増加を生じるとともに、組付けに手間を要し、ひいては製造コストの高騰化を生じてしまう。
【0014】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ギヤ機構の機能を確保しつつ、製造コストの低廉化を実現することができる伝達比可変操舵装置を提供することを解決すべき課題としている。
【0015】
【課題を解決するための手段】
第1発明の伝達比可変操舵装置は、ハウジングと、該ハウジングと一体回転可能に設けられ、操舵ハンドルの操舵角を伝達する入力軸と、該ハウジング内に固定され、モータ軸を回転可能なモータと、該ハウジングに回転可能に支承され、転舵系に転舵角を伝達する出力軸と、該ハウジング内で該モータ軸と該出力軸との間に設けられ、該モータ軸の回転角を増減して該出力軸に出力するギヤ機構とを備え、該操舵角と該転舵角との伝達比を可変する伝達比可変操舵装置において、
【0016】
前記ギヤ機構は、該モータ軸と一体回転可能なウェーブジェネレータと、該ウェーブジェネレータの外周に設けられたフレクスプラインと、該ハウジング内に圧入され、該フレクスプラインと噛合するステイサーキュラスプラインと、該出力軸と一体回転可能であり、該フレクスプラインと噛合するドライブサーキュラスプラインとを有する波動歯車機構であることを特徴とする。
【0017】
第1発明の伝達比可変操舵装置では、ステイサーキュラスプラインがハウジングに圧入されて、ギヤ機構が構成されている。このため、ボルトや平行ピンが不要になり、部品点数を削減することができる上、組付けが容易になる。
【0018】
したがって、第1発明の伝達比可変操舵装置によれば、ギヤ機構の機能を確保しつつ、製造コストを削減することができる。
【0019】
第1発明の伝達比可変操舵装置では、ハウジングの内周面には径内方向に突出する凸部が形成され、ステイサーキュラスプラインの外周面には径内方向に凹設されて該凸部を圧嵌する凹部が形成されていることが好ましい。また、この伝達比可変操舵装置では、ステイサーキュラスプラインの外周面には径内方向に突出する凸部が形成され、ハウジングの内周面には径内方向に凹設されて該凸部を圧嵌する凹部が形成されていることも好ましい。ステイサーキュラスプラインの全周面にわたってハウジングに圧入を行なうとすると、ステイサーキュラスプラインが微小に変形し、ギヤ機構の機能が損なわれるおそれがある。これに対し、可及的に少ない位置でステイサーキュラスプラインがハウジングに圧入されれば、ギヤ機構の機能が損なわれ難い。凸部は少なくとも3つであることが好ましい。これにより、両者の位置ズレを確実に防止できる。
【0020】
第2発明の伝達比可変操舵装置は、ハウジングと、該ハウジングと一体回転可能に設けられ、操舵ハンドルの操舵角を伝達する入力軸と、該ハウジング内に固定され、モータ軸を回転可能なモータと、該ハウジングに回転可能に支承され、転舵系に転舵角を伝達する出力軸と、該ハウジング内で該モータ軸と該出力軸との間に設けられ、該モータ軸の回転角を増減して該出力軸に出力するギヤ機構とを備え、該操舵角と該転舵角との伝達比を可変する伝達比可変操舵装置において、
【0021】
前記ギヤ機構は、該モータ軸と一体回転可能なウェーブジェネレータと、該ウェーブジェネレータの外周に設けられたフレクスプラインと、該ハウジング内に固定され、該フレクスプラインと噛合するステイサーキュラスプラインと、該出力軸に圧入され、該フレクスプラインと噛合するドライブサーキュラスプラインとを有する波動歯車機構であることを特徴とする。
【0022】
第2発明の伝達比可変操舵装置では、ドライブサーキュラスプラインが出力軸に圧入されて、ギヤ機構が構成されている。このため、ボルトや平行ピンが不要になり、部品点数を削減することができる上、組付けが容易になる。
【0023】
したがって、第2発明の伝達比可変操舵装置によっても、第1発明の伝達比可変操舵装置と同様、ギヤ機構の機能を確保しつつ、製造コストを削減することができる。
【0024】
第2発明の伝達比可変操舵装置では、出力軸には径外方向に突出する凸部が形成され、ドライブサーキュラスプラインには径外方向に凹設されて該凸部を圧嵌する凹部が形成されていることが好ましい。また、この伝達比可変操舵装置では、ドライブサーキュラスプラインには径外方向に突出する凸部が形成され、出力軸には径外方向に凹設されて該凸部を圧嵌する凹部が形成されていることも好ましい。ドライブサーキュラスプラインの全周面にわたって出力軸に圧入を行なうとすると、ドライブサーキュラスプラインが微小に変形し、ギヤ機構の機能が損なわれるおそれがある。これに対し、出力軸に形成された凸部とドライブサーキュラスプラインに凹設された凹部とでドライブサーキュラスプラインが出力軸に圧入されたり、ドライブサーキュラスプラインに形成された凸部と出力軸に凹設された凹部とでドライブサーキュラスプラインが出力軸に圧入されたりすれば、ギヤ機構の機能が損なわれ難い。凸部は少なくとも3つであることが好ましい。これにより、両者の位置ズレを確実に防止できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【0026】
この伝達比可変操舵装置は、図1に示すように、ステアリング装置に用いられる。このテアリング装置は、車両の操舵ハンドル70が入力軸としての上部ステアリングシャフト71の上端に図示しない等速ジョイントを介して接続されている。また、上部ステアリングシャフト71の下端と、出力軸としての下部ステアリングシャフト72の上端とが伝達比可変操舵装置1を介して接続されている。
【0027】
また、下部ステアリングシャフト72の下端には図示しない等速ジョイントを介して図示しないピニオンが設けられ、このピニオンがステアリングギヤボックス73内においてラック74に噛合されている。ラック74の両端にはそれぞれタイロッド75の一端が接続されるとともに、各タイロッド75の他端にはナックルアーム76を介して転舵輪77が接続されている。
【0028】
さらに、上部ステアリングシャフト71には操舵ハンドル70の操舵角を検出する舵角センサ78が設けられ、下部ステアリングシャフト72には転舵輪77の転舵角を検出する転舵角センサ79が設けられている。これら舵角センサ78及び転舵角センサ79により検出された操舵ハンドル70の操舵角及び転舵輪77の転舵角はECU80に入力されるようになっている。ECU80には、車両速度を検出する車速センサ81から出力される車両速度も入力されるようになっている。そして、ECU80は、伝達比可変操舵装置1に対して、この伝達比可変操舵装置1を制御するための制御信号を出力するようになっている。
【0029】
伝達比可変操舵装置1を図2に拡大して示す。この伝達比可変操舵装置1は、一体に結合されているハウジング6〜8内に、ロック機構3、モータ4及びギヤ機構としての波動歯車機構5が設けられ、ハウジング6外にはスパイラルケーブル装置2が設けられている。そして、上部ステアリングシャフト71の下端71aと、下部ステアリングシャフト72の上端72aとが伝達比可変操舵装置1に接続されている。
【0030】
ハウジング6の上部ステアリングシャフト71側には筒状の嵌合部6aが形成されている。この嵌合部6aに上部ステアリングシャフト71の下端71aが板バネ6bを介して嵌合されており、これによりハウジング6と上部ステアリングシャフト71とが一体として回転するようになっている。
【0031】
モータ4はハウジング7内に固定されるモータハウジング10を有している。モータハウジング10はモータハウジング本体10aとモータエンドプレート10bとからなる。モータハウジング本体10aは、中央に軸孔10cをもつカップ状をなし、ハウジング7に固定されている。このモータハウジング本体10aの上部ステアリングシャフト71側には、モータハウジング本体10aの開口部を塞ぐようにモータエンドプレート10bが固定されている。モータハウジング本体10aの内周面にはステータ12が固定され、ステータ12内にはステータ12によって回転駆動されるロータ14が設けられている。ロータ14にはモータ軸13が固定され、モータ軸13はロータ14の両端で軸方向に突出されている。また、モータ軸13の一端13aはモータエンドプレート10bとの間に設けたボール軸受15により支承されており、モータ軸13の他端13bはモータハウジング本体10aの軸孔10cとの間に設けたボール軸受16により支承されている。これにより、モータ軸13はモータハウジング本体10a、ハウジング6〜8に対して同軸で回転可能になっている。このモータ軸13のスパイラルケーブル装置2側の一端13aは、ロック機構3によりハウジング6〜8に固定可能になっている。他方、モータ軸13の他端13bは波動歯車機構5に接続されている。
【0032】
波動歯車機構5は、モータ軸13の他端13bが嵌入されてモータ軸13と一体回転可能なウェーブジェネレータ17を有している。このウェーブジェネレータ17は、軸直角断面が楕円形状のカム17aと、このカム17aの外周に設けられたボール軸受17bとからなる。ボール軸受17bの内輪はカム17aの外周に固定されており、ボール軸受17bの外輪はボールを介して弾性変形可能である。ウェーブジェネレータ17の外周にはボール軸受17bの外輪と一体的に弾性変形可能な環状のフレクスプライン19が設けられている。このフレクスプライン19の外周には外歯19aが形成されている。
【0033】
また、ハウジング7内のモータ4側には環状のステイサーキュラスプライン20が固定されている。より詳細に説明すれば、図3に示すように、ハウジング7の内周面には径内方向に突出する3つの凸部7aが形成され、ステイサーキュラスプライン20の外周面には径内方向に3つの凹部20bが凹設されている。そして、各凹部20bが各凸部7aを圧嵌することにより、ステイサーキュラスプライン20がハウジング7に圧入されている。図2に示すように、ステイサーキュラスプライン20の内周にはフレクスプライン19の外歯19aより多い歯数の内歯20aが形成され、これによりステイサーキュラスプライン20はフレクスプライン19と噛合している。
【0034】
さらに、ハウジング7内の下部ステアリングシャフト72側にはステイサーキュラスプライン20と隣接して環状のドライブサーキュラスプライン21が軸受メタル7aを介して回転可能に支承されている。より詳細に説明すれば、図4に示すように、下部ステアリングシャフト72の上端72aには可動フランジ72bが一体的に形成されている。この可動フランジ72bには径外方向に突出する2つの凸部72cが形成され、ドライブサーキュラスプライン21には径方向に2つの凹部21bが凹設されている。そして、各凹部21bが各凸部72cを圧嵌することにより、ドライブサーキュラスプライン21が下部ステアリングシャフト72に圧入されている。図2に示すように、ドライブサーキュラスプライン21の内周にはフレクスプライン19の外歯19aと同数の内歯21aが形成され、これによりドライブサーキュラスプライン21もフレクスプライン19と噛合している。また、モータハウジング本体10aと波動歯車機構5との間には保護プレート9が設けられている。
【0035】
ロック機構3は、モータ軸13のスパイラルケーブル装置2側の一端13aの外周に固定されたロックホルダ24と、ハウジング6に対して軸心と平行な枢軸回りで揺動可能に軸支され、駆動装置により駆動されるロックバー25とを有している。ロックホルダ24の外周には複数のロック溝が凹設されており、ロックバー25の一端にはロック溝に係合可能な係合爪部が形成されている。
【0036】
また、スパイラルケーブル装置2は、図示しない車体に保持される筒状の筐体26と、この筐体26の内側に筐体26に対して相対回転可能に設けられ、ハウジング6外でハウジング6に固定された内筒27とを有している。また、筐体26と内筒27との間には複数のリード線を絶縁被覆してなるフレキシブルフラットケーブル28が設けられており、このフレキシブルフラットケーブル28は、一端が内筒27に接続されて内筒27の周囲に巻回され、他端が筐体26に接続されている。フレキシブルフラットケーブル28と接続されて内筒27から延出するリード線はモータ4のステータ12等に接続され、フレキシブルフラットケーブル28と接続されて筐体26から延出するリード線は車体の図示しないバッテリ及びECU80にコネクタにより接続される。
【0037】
以上のように構成された伝達比可変操舵装置1では、ロックバー25の係合爪部がロックホルダ24のロック溝と係合していない状態において、運転手が操舵ハンドル70を操舵すると、上部ステアリングシャフト71を介してハウジング6〜8に操舵角が伝達される。ECU80は、この操舵角を舵角センサ78より入力するとともに、車両速度を車速センサ81より入力する。そして、ECU80は車両速度及び操舵角に基づき目標舵角の演算を行う。この目標舵角に基づいて、モータ4を制御する制御信号がECU80より伝達比可変操舵装置1に出力される。
【0038】
ECU80より伝達比可変操舵装置1に出力された制御信号は、スパイラルケーブル装置2のスパイラルケーブル28を介して、モータ4に送られる。そして、この制御信号に基づきステータ12に通電され、これによりロータ14が回転駆動される。この際、ステータ12はモータハウジング本体10a及びハウジング7に固定され、ロータ14はモータ軸13に固定されているため、モータ軸13はハウジング6〜8に対して相対回転することとなる。
【0039】
また、モータ軸13の他端13bはウェーブジェネレータ17のカム17aに固定されているため、モータ軸13とカム17aとは一体として回転する。カム17aは楕円状をなしており、カム17aが回転すると、ボール軸受17bを介してフレクスプライン19が楕円状に弾性変形する。この際、カム17aの長軸の両端部分では、フレクスプライン19の外歯19aとステイサーキュラスプライン20及びドライブサーキュラスプライン21の内歯20a、21aとは噛合し、短軸の両端部分では、外歯19aと内歯20a、21aとは完全に離れた状態となっている。そして、フレクスプライン19の外歯19aとステイサーキュラスプライン20及びドライブサーキュラスプライン21の内歯20a、21aとの噛合する位置が周方向に順次移動していく。ここで、ドライブサーキュラスプライン21の内歯21aの歯数とフレクスプライン19の外歯19aの歯数とは同数にされているため、両者間に相対回転は発生しない。これに対し、ステイサーキュラスプライン20の内歯20aはフレクスプライン19の外歯19aより多い歯数にされているため、両者間に相対回転が発生する。つまり、カム17aが一回転すると、ステイサーキュラスプライン20の内歯20aとフレクスプライン19の外歯19aとの歯数の差の分だけ、両者間に相対回転が発生することとなる。また、ステイサーキュラスプライン20はハウジング7内に固定されている。この結果、ドライブサーキュラスプライン21はハウジング7に対して相対的に回転駆動されることとなる。
【0040】
そして、波動歯車機構5のドライブサーキュラスプライン21の回転により、下部ステアリングシャフト72が回転する。こうして、上部ステアリングシャフト71と下部ステアリングシャフト72とを相対回転させ、操舵ハンドル70の操舵角と転舵輪77の転舵角とを変化させることができる。
【0041】
また、転舵角センサ79により検出された転舵輪77の転舵角がECU80にフィードバックされ、確実に目標舵角に対応した転舵角を転舵輪77に与えることができるようにしている。
【0042】
また、ロックバー25の係合爪部がロックホルダ24のロック溝と係合している状態では、運転手が操舵ハンドル70を操舵すると、上部ステアリングシャフト71を介してハウジング6〜8に操舵角が伝達される。ところが、モータ軸13はロック機構3により固定されているので、ロータ14は回転せず、波動歯車機構5も働かないので、ハウジング6〜8に対して下部ステアリングシャフト72は相対回転しない。
【0043】
こうしてこの伝達比可変操舵装置1では、非常時等に上部ステアリングシャフト71とモータ軸13とをロック可能な状態としつつ、操舵角と転舵角との伝達比が可変された状態で転舵系に転舵角が伝達される。
【0044】
この伝達比可変操舵装置1では、ステイサーキュラスプライン20がハウジング7に圧入されて、波動歯車機構5が構成されている。このため、ボルトや平行ピンが不要になり、部品点数を削減することができる上、組付けが容易になる。また、この際、ステイサーキュラスプライン20の外周面に凹設された3つの凹部20bがハウジング7の内周面に形成された3つの凸部7aを圧嵌している。そのため、ステイサーキュラスプライン20の全周面にわたってハウジング7に圧入を行なった場合に比べ、ステイサーキュラスプライン20の変形を防止できる。これにより、波動歯車機構5の機能が十分に確保される。
【0045】
また、この伝達比可変操舵装置1では、ドライブサーキュラスプライン21が下部ステアリングシャフト72の可動フランジ72bに圧入されて、波動歯車機構5が構成されている。このため、やはりボルトや平行ピンが不要になり、部品点数を削減することができる上、組付けが容易になる。また、この際、ドライブサーキュラスプライン21に凹設された2つの凹部21bが可動フランジ72bに形成された2つの凸部72cを圧嵌している。そのため、ドライブサーキュラスプライン21の全周面にわたって可動フランジ72bに圧入を行なった場合に比べ、ドライブサーキュラスプライン21の変形を防止できる。これにより、やはり波動歯車機構5の機能が十分に確保される。
【0046】
したがって、この伝達比可変操舵装置1によれば、波動歯車機構5の機能を確保しつつ、製造コストを削減することができる。
【0047】
また、この伝達比可変操舵装置1では、ギヤ機構として波動歯車機構5を採用しているため、部品数を少なくでき、小型・軽量化を図ることができる。さらに、波動歯車機構5は歯19a、20a、21a同士の接触面積が大きいため、高減速比・高効率・高精度・高トルクを得ることができるのみならず、バックラッシュを非常に小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態の伝達比可変操舵装置に係るステアリング装置の構成図である。
【図2】実施形態の伝達比可変操舵装置の断面図である。
【図3】実施形態の伝達比可変操舵装置に係り、図2のIII−III矢視断面図である。
【図4】実施形態の伝達比可変操舵装置に係り、図2のIV−IV矢視断面図である。
【図5】従来の伝達比可変操舵装置の断面図である。
【符号の説明】
1…伝達比可変操舵装置
6、7、8…ハウジング
70…操舵ハンドル
71…入力軸(上部ステアリングシャフト)
72…出力軸(下部ステアリングシャフト)
4…モータ
10…モータハウジング
12…ステータ
13…モータ軸
13a…一端
13b…他端
14…ロータ
15、16…軸受(ボール軸受)
5…ギヤ機構(波動歯車機構)
17…ウェーブジェネレータ
19…フレクスプライン
20…ステイサーキュラスプライン
21…ドライブサーキュラスプライン
19a…外歯
20a、21a…内歯
20b、21b…凹部
7a、72c…凸部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable transmission ratio steering device that changes a transmission ratio between a steering angle of a steering wheel and a steering angle of a steering system.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as shown in FIG. 5, a variable transmission ratio steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-211151 is known. This variable transmission ratio steering device includes a
[0003]
The
[0004]
The
[0005]
The
[0006]
The
[0007]
The
[0008]
In this transmission ratio variable steering device, when the driver steers the steering wheel in a state where the engagement claw portion of the
[0009]
In a state where the engaging claw portion of the
[0010]
In this manner, in this variable transmission ratio steering apparatus, the
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional transmission ratio variable steering device, details of the
[0012]
For this reason, if the
[0013]
If the
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has as its object to provide a variable transmission ratio steering device capable of realizing a low manufacturing cost while securing the function of a gear mechanism. Should be an issue to be addressed.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A variable transmission ratio steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a housing, an input shaft provided so as to be rotatable integrally with the housing, and configured to transmit a steering angle of a steering wheel, and a motor fixed in the housing and capable of rotating a motor shaft. An output shaft rotatably supported by the housing and transmitting a steering angle to a steering system; and an output shaft provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and configured to adjust a rotation angle of the motor shaft. A gear mechanism that increases or decreases and outputs the output to the output shaft, and a transmission ratio variable steering device that varies a transmission ratio between the steering angle and the steering angle.
[0016]
The gear mechanism includes a wave generator rotatable integrally with the motor shaft, a flex spline provided on an outer periphery of the wave generator, a stay circular spline press-fitted into the housing and meshing with the flex spline; It is a wave gear mechanism that is rotatable integrally with a shaft and has a drive circular spline that meshes with the flexspline.
[0017]
In the variable transmission ratio steering device according to the first aspect of the invention, the stay circular spline is press-fitted into the housing to form a gear mechanism. For this reason, bolts and parallel pins are not required, the number of parts can be reduced, and the assembling becomes easy.
[0018]
Therefore, according to the variable transmission ratio steering apparatus of the first invention, it is possible to reduce the manufacturing cost while securing the function of the gear mechanism.
[0019]
In the variable transmission ratio steering device according to the first aspect of the invention, a convex portion is formed on the inner peripheral surface of the housing so as to protrude radially inward, and the convex portion is concavely formed on the outer peripheral surface of the stay circular spline in a radially inward direction. It is preferable that a recess for press fitting is formed. Further, in this variable transmission ratio steering device, a convex portion protruding radially inward is formed on the outer peripheral surface of the stay circular spline, and a concave portion is formed radially inward on the inner peripheral surface of the housing to press the convex portion. It is also preferable that a recess for fitting is formed. If the housing is press-fitted over the entire circumferential surface of the stay circular spline, the stay circular spline may be slightly deformed and the function of the gear mechanism may be impaired. On the other hand, if the stay circular spline is pressed into the housing at as few positions as possible, the function of the gear mechanism is not easily impaired. It is preferable that there are at least three convex portions. As a result, the displacement between the two can be reliably prevented.
[0020]
A variable transmission ratio steering apparatus according to a second aspect of the present invention includes a housing, an input shaft provided to be rotatable with the housing and transmitting a steering angle of a steering wheel, and a motor fixed in the housing and capable of rotating a motor shaft. An output shaft rotatably supported by the housing and transmitting a steering angle to a steering system; and an output shaft provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and configured to adjust a rotation angle of the motor shaft. A gear mechanism that increases or decreases and outputs the output to the output shaft, and a transmission ratio variable steering device that varies a transmission ratio between the steering angle and the steering angle.
[0021]
The gear mechanism includes a wave generator rotatable integrally with the motor shaft, a flex spline provided on an outer periphery of the wave generator, a stay circular spline fixed in the housing and meshing with the flex spline; A wave gear mechanism having a drive circular spline press-fitted into a shaft and meshing with the flexspline.
[0022]
In the variable transmission ratio steering apparatus according to the second aspect of the invention, the drive circular spline is press-fitted into the output shaft to form a gear mechanism. For this reason, bolts and parallel pins are not required, the number of parts can be reduced, and the assembling becomes easy.
[0023]
Therefore, according to the variable transmission ratio steering apparatus of the second invention, the manufacturing cost can be reduced while securing the function of the gear mechanism, similarly to the variable transmission ratio steering apparatus of the first invention.
[0024]
In the variable transmission ratio steering apparatus according to the second aspect of the present invention, the output shaft has a radially projecting convex portion, and the drive circular spline has a radially outwardly concave portion for press-fitting the convex portion. It is preferred that In this transmission ratio variable steering device, the drive circular spline has a radially projecting convex portion, and the output shaft has a radially outwardly concave portion for press-fitting the convex portion. Is also preferable. If press fitting is performed on the output shaft over the entire peripheral surface of the drive circular spline, the drive circular spline may be slightly deformed and the function of the gear mechanism may be impaired. On the other hand, the drive circular spline is press-fitted into the output shaft by the convex portion formed on the output shaft and the concave portion formed on the drive circular spline, or the convex portion formed on the drive circular spline and the concave portion are formed on the output shaft. If the drive circular spline is press-fitted into the output shaft with the recess formed, the function of the gear mechanism is not easily impaired. It is preferable that there are at least three convex portions. As a result, the displacement between the two can be reliably prevented.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0026]
This variable transmission ratio steering device is used for a steering device as shown in FIG. In this tearing device, a
[0027]
A pinion (not shown) is provided at a lower end of the
[0028]
Further, the
[0029]
FIG. 2 is an enlarged view of the variable transmission
[0030]
On the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
Further, an annular stay
[0034]
Further, an annular drive
[0035]
The lock mechanism 3 is supported by a
[0036]
The
[0037]
In the variable transmission
[0038]
The control signal output from the
[0039]
Further, since the
[0040]
The rotation of the drive
[0041]
Further, the steering angle of the steered
[0042]
When the driver steers the
[0043]
In this manner, in the variable transmission
[0044]
In the variable transmission
[0045]
In the variable transmission
[0046]
Therefore, according to the variable transmission
[0047]
Further, in the variable transmission
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a steering device according to a variable transmission ratio steering device of an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the variable transmission ratio steering device of the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the variable transmission ratio steering device according to the embodiment, taken along line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view of the variable transmission ratio steering device according to the embodiment, taken along the line IV-IV in FIG. 2;
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional transmission ratio variable steering device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
72 ... Output shaft (lower steering shaft)
4 ...
5. Gear mechanism (wave gear mechanism)
17
Claims (4)
前記ギヤ機構は、該モータ軸と一体回転可能なウェーブジェネレータと、該ウェーブジェネレータの外周に設けられたフレクスプラインと、該ハウジング内に圧入され、該フレクスプラインと噛合するステイサーキュラスプラインと、該出力軸と一体回転可能であり、該フレクスプラインと噛合するドライブサーキュラスプラインとを有する波動歯車機構であることを特徴とする伝達比可変操舵装置。A housing, an input shaft provided to be rotatable with the housing, and transmitting a steering angle of a steering wheel, a motor fixed in the housing and capable of rotating a motor shaft, rotatably supported by the housing, An output shaft that transmits a steering angle to a steering system, and a gear mechanism that is provided in the housing between the motor shaft and the output shaft and that increases or decreases the rotation angle of the motor shaft and outputs the rotation angle to the output shaft. And a transmission ratio variable steering device that varies a transmission ratio between the steering angle and the turning angle.
The gear mechanism includes a wave generator rotatable integrally with the motor shaft, a flex spline provided on an outer periphery of the wave generator, a stay circular spline press-fitted into the housing and meshing with the flex spline; A variable transmission ratio steering device comprising a wave gear mechanism having a drive circular spline rotatable with a shaft and meshing with the flexspline.
前記ギヤ機構は、該モータ軸と一体回転可能なウェーブジェネレータと、該ウェーブジェネレータの外周に設けられたフレクスプラインと、該ハウジング内に固定され、該フレクスプラインと噛合するステイサーキュラスプラインと、該出力軸に圧入され、該フレクスプラインと噛合するドライブサーキュラスプラインとを有する波動歯車機構であることを特徴とする伝達比可変操舵装置。A housing, an input shaft provided to be rotatable with the housing, and transmitting a steering angle of a steering wheel, a motor fixed in the housing and capable of rotating a motor shaft, rotatably supported by the housing, An output shaft that transmits a steering angle to a steering system, and a gear mechanism that is provided in the housing between the motor shaft and the output shaft and that increases or decreases the rotation angle of the motor shaft and outputs the rotation angle to the output shaft. And a transmission ratio variable steering device that varies a transmission ratio between the steering angle and the turning angle.
The gear mechanism includes a wave generator rotatable integrally with the motor shaft, a flex spline provided on an outer periphery of the wave generator, a stay circular spline fixed in the housing and meshing with the flex spline; A variable transmission ratio steering device comprising a wave gear mechanism having a drive circular spline press-fitted into a shaft and meshing with the flexspline.
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WO2006048095A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-11 | Thyssenkrupp Automotive Ag | Motor vehicle steering system comprising a differential drive provided with a swash unit |
US7306535B2 (en) | 2004-06-29 | 2007-12-11 | Delphi Technologies, Inc. | Vehicle steering device and method |
JP2010193681A (en) * | 2009-02-20 | 2010-09-02 | Nsk Ltd | Electric motor and electric power steering device |
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