JP2005053446A - Steering device with variable transmission ratio - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は伝達比可変操舵装置に関する。 The present invention relates to a transmission ratio variable steering apparatus.
従来、特許文献1に伝達比可変操舵装置が開示されている。この伝達比可変操舵装置は、図8に示すように、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。
Conventionally,
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。
The
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96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。
The
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。
The
ロック機構95は、モータ軸93aのスパイラルケーブル装置96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レバー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、ロックレバー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。
The
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。
The
この伝達比可変操舵装置では、ロックレバー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、出力軸92が回転駆動される。
In this variable transmission ratio steering device, when the driver steers the steering wheel in a state where the engaging claw portion of the
また、ロックレバー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。
Further, in a state where the engagement claw portion of the
こうしてこの伝達比可変操舵装置では、非常時等にロック機構95の駆動装置がロックレバー95bを駆動することにより入力軸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。
In this way, in this variable transmission ratio steering device, the steering angle and the turning angle are set while the
しかし、上記従来の伝達比可変操舵装置では、ロックレバーの駆動時に異音が発生することが明らかとなった。 However, it has been clarified that the conventional transmission ratio variable steering device generates an abnormal noise when the lock lever is driven.
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、ロックレバーの駆動時に異音が発生し難い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。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and an object to be solved is to provide a transmission ratio variable steering device that is unlikely to generate abnormal noise when the lock lever is driven.
本発明者らは上記課題を解決するため、異音の発生原因とその伝達経路について調査した。そして、ロック機構による入力軸とモータ軸とのロック時及びロック解除時にロックホルダ、ロックレバー、ロックピン等の間で衝撃音や摺動音が発生して直接、運転者の耳に達したり、その衝撃音等が振動としてロックピンやモータ軸を経由してハウジング、コラムシャフト及び操舵ハンドルへ伝達されて異音が発生することを発見し、本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventors investigated the cause of abnormal noise and its transmission path. And when locking and unlocking the input shaft and motor shaft by the lock mechanism, impact noise and sliding sound are generated between the lock holder, lock lever, lock pin, etc., directly reaching the driver's ear, It was discovered that the impact sound was transmitted as vibration to the housing, the column shaft and the steering handle via the lock pin and the motor shaft, and abnormal noise was generated, and the present invention was completed.
すなわち、本願の発明は、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、該ハウジング内で該入力軸と該モータ軸との間に設けられ、該入力軸と該モータ軸とをロックするロック機構とを備え、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を前提とし、 That is, the invention of the present application includes a housing, an input shaft that is provided so as to be rotatable integrally with the housing, transmits a steering angle of a steering handle, a motor that is fixed in the housing and that can rotate a motor shaft, and the housing An output shaft that is rotatably supported by the steering system and transmits a turning angle to the turning system, and is provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and the rotation angle of the motor shaft is increased or decreased to A gear mechanism that outputs to the output shaft; and a lock mechanism that is provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locks the input shaft and the motor shaft. Assuming a transmission ratio variable steering device that varies the transmission ratio with the steering angle,
第1発明の伝達比可変操舵装置は、前記前提となる伝達比可変装置において、前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該ロックホルダと該ロックレバーとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられていることを特徴とする。 A transmission ratio variable steering apparatus according to a first aspect of the present invention is the transmission ratio variable apparatus as the premise, wherein the lock mechanism is provided so as to be able to rotate integrally with the motor shaft, and a plurality of lock grooves are provided on the outer periphery. And a lock lever pivotally supported by the housing so as to be swingable about a lock pin parallel to the shaft center and having an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, the lock holder and the lock lever A buffer material made of an elastic material is provided between the lock lever and the lock lever.
第1発明の伝達比可変操舵装置では、ロックホルダとロックレバーとの間に弾性体からなる緩衝材が設けられているため、ロック機構により入力軸とモータ軸とをロックする場合、ロックホルダとロックレバーとの間に生じる打音(衝撃音)を低減することができる。そのため、この伝達比可変操舵装置では、ロックレバーの駆動時において、ロックホルダとロックレバーとの間に発生する衝撃音そのものを低減することができる。こうして、この伝達比可変操舵装置では、入力軸及び操舵ハンドルへ伝達される衝撃音が低減されるため、異音が発生し難い。 In the variable transmission ratio steering apparatus according to the first aspect of the present invention, since the buffer material made of an elastic body is provided between the lock holder and the lock lever, when the input shaft and the motor shaft are locked by the lock mechanism, The hitting sound (impact sound) generated between the lock lever and the lock lever can be reduced. Therefore, in this transmission ratio variable steering device, it is possible to reduce the impact sound itself generated between the lock holder and the lock lever when the lock lever is driven. In this way, in this transmission ratio variable steering device, since the impact sound transmitted to the input shaft and the steering handle is reduced, it is difficult for abnormal noise to occur.
したがって、第1発明の伝達比可変操舵装置によれば、ロックレバーの駆動時に異音が発生することを防止できる。 Therefore, according to the variable transmission ratio steering device of the first aspect of the invention, it is possible to prevent abnormal noise from being generated when the lock lever is driven.
前記緩衝材は樹脂コーティング層からなることが好ましい。樹脂コーティング層をロックホルダ及びロックレバーにコーティングすることにより、ロックホルダとロックレバーとの間に発生する衝撃音が吸収、減衰される。 The buffer material is preferably made of a resin coating layer. By coating the resin coating layer on the lock holder and the lock lever, the impact sound generated between the lock holder and the lock lever is absorbed and attenuated.
第2発明の伝達比可変操舵装置は、前記前提となる伝達比可変装置において、前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、前記モータ軸は弾性体からなる緩衝材を介して前記ハウジングに回転可能に支承されていることを特徴とする。 A transmission ratio variable steering apparatus according to a second aspect of the present invention is the transmission ratio variable apparatus according to the premise, wherein the lock mechanism is provided so as to be able to rotate integrally with the motor shaft, and a plurality of lock grooves are provided on the outer periphery. And a lock lever that is pivotally supported by the housing around a lock pin parallel to the shaft center and that has an engaging claw portion that can engage with the lock groove at one end, and the motor shaft is elastic. It is rotatably supported by the housing via a cushioning material made of a body.
第2発明の伝達比可変操舵装置では、モータ軸が弾性体からなる緩衝材を介してハウジングに回転可能に支承されているため、ロックホルダとロックレバーとの間で発生した衝撃音がモータ軸からハウジングに伝達されるのを防止することができる。そのため、例えロックホルダとロックレバーとの間で衝撃音が発生しても、その衝撃音は入力軸及び操舵ハンドルへ伝達され難く、異音が発生し難い。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to the second aspect of the invention, since the motor shaft is rotatably supported by the housing via the cushioning material made of an elastic body, the impact sound generated between the lock holder and the lock lever is generated by the motor shaft. From being transmitted to the housing. For this reason, even if an impact sound is generated between the lock holder and the lock lever, the impact sound is not easily transmitted to the input shaft and the steering handle, and abnormal noise is not easily generated.
したがって、第2発明の伝達比可変操舵装置によっても、ロックレバーの駆動時に異音が発生することを防止できる。 Therefore, even with the transmission ratio variable steering device of the second aspect of the invention, it is possible to prevent noise from being generated when the lock lever is driven.
前記モータは、前記ハウジングに固定され、前記モータ軸を軸受を介して回転可能に支承するモータハウジングを有し、前記緩衝材は該軸受の外周に装着されたOリングであることが好ましい。これにより、ロックホルダとロックレバーとの間で発生した衝撃音がモータ軸からモータハウジングへ伝達され難くなる。 It is preferable that the motor has a motor housing fixed to the housing and rotatably supporting the motor shaft via a bearing, and the cushioning material is an O-ring mounted on an outer periphery of the bearing. Thereby, it is difficult for the impact sound generated between the lock holder and the lock lever to be transmitted from the motor shaft to the motor housing.
第3発明の伝達比可変操舵装置は、前記前提となる伝達比可変装置において、前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該ロックピンと該ロックレバーとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられていることを特徴とする。 A transmission ratio variable steering apparatus according to a third aspect of the present invention is the transmission ratio variable apparatus according to the premise, wherein the lock mechanism is provided so as to be able to rotate integrally with the motor shaft, and a plurality of lock grooves are provided on the outer periphery. And a lock lever that is pivotally supported by the housing so as to be swingable around a lock pin parallel to the shaft center, and has an engaging claw portion that can be engaged with the lock groove at one end, the lock pin and the lock A cushioning material made of an elastic body is provided between the lever and the lever.
第3発明の伝達比可変操舵装置では、ロックピンとロックレバーとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられているため、ロックレバーの駆動時においてロックピンとロックレバーとの間に発生する衝撃音、摺動音そのものを低減することができる。また、この伝達比可変操舵装置では、ロックホルダとロックレバーとの間で発生した衝撃音等がロックレバーからロックピンに伝達されるのを防止することができる。そのため、この伝達比可変操舵装置では、入力軸及び操舵ハンドルへ伝達される衝撃音等が低減されるため、異音が発生し難い。 In the transmission ratio variable steering device according to the third aspect of the present invention, the shock absorbing material generated between the lock pin and the lock lever when the lock lever is driven is provided with a buffer material made of an elastic body between the lock pin and the lock lever. Sound and sliding sound itself can be reduced. Further, in this transmission ratio variable steering device, it is possible to prevent an impact sound or the like generated between the lock holder and the lock lever from being transmitted from the lock lever to the lock pin. For this reason, in this transmission ratio variable steering device, since the impact sound transmitted to the input shaft and the steering handle is reduced, it is difficult for abnormal noise to occur.
したがって、第3発明の伝達比可変操舵装置によっても、ロックレバーの駆動時に異音が発生することを防止できる。 Therefore, even with the transmission ratio variable steering device of the third aspect of the invention, it is possible to prevent noise from being generated when the lock lever is driven.
前記緩衝材は樹脂製のブッシュであることが好ましい。これにより、ロックピンとロックレバーとの間に発生する衝撃音を低減することができるとともに、ロックホルダとロックレバーとの間で発生した衝撃音がロックレバーからロックピンに伝達されるのを防止することができる。 The cushioning material is preferably a resin bush. Thereby, it is possible to reduce the impact sound generated between the lock pin and the lock lever, and to prevent the impact sound generated between the lock holder and the lock lever from being transmitted from the lock lever to the lock pin. be able to.
第4発明の伝達比可変操舵装置は、前記前提となる伝達比可変装置において、前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該ロックピンは制振材料により形成されていることを特徴とする。 A transmission ratio variable steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention is the transmission ratio variable apparatus as the premise, wherein the lock mechanism is provided so as to be capable of rotating integrally with the motor shaft, and a plurality of lock grooves are provided on the outer periphery. And a lock lever having an engaging claw portion which is pivotally supported by the housing around a lock pin parallel to the shaft center and capable of engaging with the lock groove at one end. It is formed of a vibration material.
第4発明の伝達比可変操舵装置では、ロックピンは制振材料により形成されているため、ロックレバーの駆動時においてロックピンとロックレバーとの間に発生する衝撃音、摺動音そのものを低減することができる。また、この伝達比可変操舵装置では、ロックホルダとロックレバーとの間で発生した衝撃音等がロックピンからハウジングに伝達されるのを防止することができる。そのため、この伝達比可変操舵装置では、入力軸及び操舵ハンドルへ伝達される衝撃音等が低減されるため、異音が発生し難い。 In the transmission ratio variable steering apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the lock pin is made of a damping material, so that the impact sound and the sliding sound generated between the lock pin and the lock lever when the lock lever is driven are reduced. be able to. Further, in this transmission ratio variable steering device, it is possible to prevent the impact sound and the like generated between the lock holder and the lock lever from being transmitted from the lock pin to the housing. For this reason, in this transmission ratio variable steering device, since the impact sound transmitted to the input shaft and the steering handle is reduced, it is difficult for abnormal noise to occur.
したがって、第4発明の伝達比可変操舵装置によっても、ロックレバーの駆動時に異音が発生することを防止できる。 Therefore, even with the transmission ratio variable steering device of the fourth aspect of the invention, it is possible to prevent noise from being generated when the lock lever is driven.
第5発明の伝達比可変操舵装置は、前記前提となる伝達比可変装置において、前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該モータ軸と該ロックホルダとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられていることを特徴とする。 A transmission ratio variable steering apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the transmission ratio variable apparatus according to the premise, wherein the lock mechanism is provided so as to be able to rotate integrally with the motor shaft, and a plurality of lock grooves are provided on the outer periphery. And a lock lever that is pivotally supported by the housing so as to be swingable about a lock pin parallel to the shaft center, and has an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and the motor shaft and the A cushioning material made of an elastic body is provided between the lock holder and the lock holder.
第5発明の伝達比可変操舵装置では、モータ軸とロックホルダとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられているため、ロックレバーの駆動時にロックホルダとロックレバーとの間で発生した衝撃音がロックホルダからモータ軸に伝達されるのを防止することができる。そのため、この伝達比可変操舵装置では、入力軸及び操舵ハンドルへ伝達される衝撃音が低減されるため、異音が発生し難い。 In the transmission ratio variable steering device according to the fifth aspect of the present invention, since the shock absorber made of an elastic body is provided between the motor shaft and the lock holder, it is generated between the lock holder and the lock lever when the lock lever is driven. It is possible to prevent the impact sound from being transmitted from the lock holder to the motor shaft. For this reason, in this variable transmission ratio steering apparatus, since the impact sound transmitted to the input shaft and the steering handle is reduced, it is difficult for abnormal noise to occur.
したがって、第5発明の伝達比可変操舵装置によっても、ロックレバーの駆動時に異音が発生することを防止できる。 Therefore, even with the variable transmission ratio steering apparatus of the fifth aspect of the invention, it is possible to prevent noise from being generated when the lock lever is driven.
前記モータ軸には外周面に前記緩衝材をもつ内部材が係合され、前記ロックホルダは内周面に該緩衝材を位置させる外部材であり、該内部材、該緩衝材及び該外部材が一体をなしていることが好ましい。これにより、ロックホルダとロックレバーとの間で発生した衝撃音がロックホルダからモータ軸へ伝達され難くなる。 An inner member having the buffer material on the outer peripheral surface is engaged with the motor shaft, and the lock holder is an outer member for positioning the buffer material on the inner peripheral surface, and the inner member, the buffer material, and the outer member Are preferably integral. This makes it difficult for the impact sound generated between the lock holder and the lock lever to be transmitted from the lock holder to the motor shaft.
本実施形態の伝達比可変操舵装置は、第1発明を具体化したものである。この伝達比可変操舵装置1は、図1に示すように、ステアリング装置に用いられる。このステアリング装置は、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。
The transmission ratio variable steering apparatus of the present embodiment embodies the first invention. The transmission ratio
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。
Further, a pinion (not shown) is provided at the lower end of the
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。
Further, the
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。
The transmission ratio
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。
A cylindrical
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。
The
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。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。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が形成されている。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。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。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。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。そして、ドライブサーキュラスプライン21には下部ステアリングシャフト72の上端72aが固定されている。
The
ロック機構3は、図3にも示すように、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、モータエンドプレート10bに固定される円板状のロックベース38と、ハウジング6に対して軸心と平行なロックピン23回りで金属製のブッシュ31を介して揺動可能に軸支され、ソレノイド30により駆動される単一のロックレバー25とを有している。ロックピン23の周囲には、一端がハウジング6に固定され、他端がロックレバー25の表面側に固定される第1ねじりコイルばね23aが設けられている。また、そのロックピン23の周囲には、一端がロックレバー25の裏面側に固定され、他端がロックベース38に固定される第2ねじりコイルばね23bが設けられている。この第1、第2ねじりコイルばね23a、23bによって、ロックレバー25がロックホルダ24側に付勢されている。
As shown in FIG. 3, the lock mechanism 3 includes a
ロックホルダ24の外周には、広角の第1ロック溝24aと、第1ロック溝24a間で第1ロック溝24aより深く凹設された狭角の第2ロック溝24bとからなる複数のロック溝が凹設されている。ロックレバー25の一端には第1、2ロック溝24a、24bに係合可能な単一の係合爪部25aが形成されている。また、ロックレバー25はロックホルダ24よりも硬質になるように焼入硬化処理されている。そして、ロックホルダ24及びロックレバー25の表面にはテフロン(登録商標)をはじめとする、コーティング剤として周知のフッ素樹脂が数十μm程度の膜厚でコーティングされ、緩衝材としての樹脂コーティング層24c、25cが形成されている。このように構成されたロック機構3は、ソレノイド30を励磁することによりロックレバー25が図3において反時計回りに揺動し、ロックレバー25とロックホルダ24との係合が解かれ、アンロック状態となる。また、ソレノイド30への励磁を停止すると、第1、第2ねじりコイルばね23a、23bの付勢力によってロックバー25が時計回りに揺動し、ロックレバー25とロックホルダ24とが係合して、上部ステアリングシャフト71とモータ軸13とがロック(連結)されたロック状態となる。
On the outer periphery of the
また、図2に示す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。
The spiral cable device 2 shown in FIG. 2 is provided with a
以上のように構成された実施形態の伝達比可変操舵装置1では、ロックホルダ24及びロックレバー25の表面にフッ素樹脂からなる樹脂コーティング層24c、25cが形成されている。このフッ素樹脂は、ロックホルダ24とロックレバー25との間で生じる衝撃に対する減衰特性がよいため、ロック機構3により上部ステアリングシャフト71とモータ軸13とをロックする場合、ロックホルダ24とロックレバー25との間に生じる衝撃音を低減することができる。すなわち、従来のロックホルダ及びロックレバーには硬度の高い無電解ニッケルメッキが施されており、ロック機構により入力軸とモータ軸とをロックしようとすると、ロックホルダとロックレバーとが衝突して打音(衝撃音)が発生してしまう。しかし、この伝達比可変操舵装置1では、ロックホルダ24とロックレバー25の表面に形成された樹脂コーティング層24c、25cにより、この衝撃音を低減することができる。こうして、この伝達比可変操舵装置1では、上部ステアリングシャフト71及び操舵ハンドル70へ伝達される衝撃音が低減されるため、異音が発生し難い。
In the transmission ratio
したがって、本実施形態の伝達比可変操舵装置1によれば、ロックレバー25の駆動時に異音が発生することを防止できる。
Therefore, according to the transmission ratio
なお、本実施形態においてはコーティング剤としてフッ素樹脂を採用したが、これ以外の例えばポリエステル等の振動減衰特性のよい樹脂やゴムを採用することができる。また、ロックホルダ24、ロックレバー25のいずれか一方の表面にのみコーティング層を形成してもよい。
In this embodiment, a fluororesin is employed as the coating agent, but other resins and rubbers having good vibration damping characteristics such as polyester can be employed. Further, a coating layer may be formed only on one surface of the
実施例1の伝達比可変操舵装置は、第2発明を具体化したものである。この伝達比可変操舵装置1では、図4に示すように、ボール軸受15、16の外周に緩衝材としてのOリング35、36が装着されている。その他の構成は実施形態1と同様である。
The variable transmission ratio steering apparatus according to the first embodiment embodies the second invention. In this variable transmission
この伝達比可変操舵装置1では、ボール軸受15、16の外周にOリング35、36が装着されているため、ロックホルダ24とロックレバー25との間で発生した衝撃音がモータ軸13からモータハウジング10に伝達されるのを防止することができる。このモータハウジング10はハウジング6、7に固定されているため、ロックホルダ24とロックレバー25との間で発生した衝撃音はモータ軸13からハウジング6、7へ伝達され難くなる。これにより、例えロックホルダ24とロックレバー25との間で衝撃音が発生しても、その衝撃音はハウジング6、7、上部ステアリングシャフト71及び操舵ハンドル70へ伝達され難く、異音が発生し難い。
In this variable transmission
したがって、実施例1の伝達比可変操舵装置1によっても、ロックレバー25の駆動時に異音が発生することを防止できる。
Therefore, even with the variable transmission
実施例2の伝達比可変操舵装置は、第3発明を具体化したものである。この伝達比可変操舵装置1では、図5に示すように、ロックピン23とロックレバー25との間には、金属製のブッシュ31の替わりに、緩衝材としての樹脂製のブッシュ33が設けられている。その他の構成は実施形態1と同様である。
The variable transmission ratio steering apparatus according to the second embodiment embodies the third invention. In this transmission ratio
この伝達比可変操舵装置1では、ロックピン23とロックレバー25との間に樹脂製のブッシュ33が設けられているため、ロックレバー25の駆動時においてロックピン23とロックレバー25との間に発生する衝撃音、摺動音そのものを低減することができる。また、この伝達比可変操舵装置1では、ロックホルダ24とロックレバー25との間で発生した衝撃音等がロックレバー25からロックピン23に伝達されるのを防止することができる。そのため、この伝達比可変操舵装置1では、上部ステアリングシャフト71及び操舵ハンドル70へ伝達される衝撃音等が低減されるため、異音が発生し難い。
In this variable transmission
したがって、実施例2の伝達比可変操舵装置1によっても、ロックレバー25の駆動時に異音が発生することを防止できる。
Therefore, even with the variable transmission
実施例3の伝達比可変操舵装置は、第4発明を具体化したものである。この伝達比可変操舵装置1では、図2に示すロックピン23がMn系制振合金、鋳鉄、ステンレス合金等の制振材料により形成されている。その他の構成は実施形態1と同様である。
The variable transmission ratio steering apparatus of Embodiment 3 embodies the fourth invention. In this transmission ratio
この伝達比可変操舵装置1では、ロックピン23がMn系制振合金、鋳鉄、ステンレス合金等の制振材料により形成されているため、S45C炭素鋼を使用した従来のロックピンに比べ、ロックレバー25の駆動時においてロックピン23とロックレバー25との間に発生する衝撃音、摺動音そのものを低減することができる。また、この伝達比可変操舵装置1では、ロックホルダ24とロックレバー25との間で発生した衝撃音等がロックピン23からハウジング6、7に伝達されるのを防止することができる。そのため、この伝達比可変操舵装置1では、上部ステアリングシャフト71及び操舵ハンドル70へ伝達される衝撃音等が低減されるため、異音が発生し難い。
In this transmission ratio
したがって、実施例3の伝達比可変操舵装置1によっても、ロックレバー25の駆動時に異音が発生することを防止できる。
Therefore, even with the variable transmission
実施例4の伝達比可変操舵装置は、第5発明を具体化したものである。この伝達比可変操舵装置1では、図6及び図7に示すように、モータ軸13と外部材であるロックホルダ41との間には樹脂製の緩衝材42が設けられている。つまり、金属製のロックホルダ41と樹脂製の緩衝材42と金属製の内部材43とによりロックホルダ部40が構成される。ロックホルダ41の外周には、広角の第1ロック溝41aと、第1ロック溝41a間で第1ロック溝41aより深く凹設された狭角の第2ロック溝41bとからなる複数のロック溝が凹設されている。このロックホルダ部40は、緩衝材42をインサート部材として、一体成型により製造される。その他の構成は実施形態1と同様である。
The variable transmission ratio steering apparatus according to the fourth embodiment embodies the fifth invention. In the variable transmission
この伝達比可変操舵装置1では、モータ軸13とロックホルダ41との間には樹脂製の緩衝材42が設けられているため、ロックレバー25の駆動時にロックホルダ41とロックレバー25との間で発生した衝撃音がロックホルダ41からモータ軸13に伝達されるのを防止することができる。そのため、この伝達比可変操舵装置1では、上部ステアリングシャフト71及び操舵ハンドル70へ伝達される衝撃音が低減されるため、異音が発生し難い。
In this variable transmission
したがって、実施例4の伝達比可変操舵装置1によっても、ロックレバー25の駆動時に異音が発生することを防止できる。
Therefore, even with the variable transmission
本発明は入力軸とモータ軸とをロックするロック機構とを備え、操舵角と転舵角との伝達比を可変する伝達比可変操舵装置に利用可能である。 The present invention is applicable to a transmission ratio variable steering apparatus that includes a lock mechanism that locks an input shaft and a motor shaft and varies a transmission ratio between a steering angle and a turning angle.
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)
13…モータ軸
4…モータ
5…ギヤ機構(波動歯車機構)
3…ロック機構
23…ロックピン
24、41…ロックホルダ(41…外部材)
24a、24b、41a、41b…ロック溝(24a、41a…第1ロック溝、24b、41b…第2ロック溝)
25…ロックレバー
25a…係合爪部
24c、25c、35、36、33、42…緩衝材(24c、25c…樹脂コーティング層、35、36…Oリング、33…ブッシュ)
43…内部材
DESCRIPTION OF
72 ... Output shaft (lower steering shaft)
13 ...
3 ...
24a, 24b, 41a, 41b ... lock groove (24a, 41a ... first lock groove, 24b, 41b ... second lock groove)
25 ... lock
43 ... Inner member
Claims (9)
前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該ロックホルダと該ロックレバーとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられていることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 A housing, an input shaft that is integrally rotatable with the housing, transmits a steering angle of a steering handle, a motor that is fixed in the housing and that can rotate the motor shaft, and is rotatably supported by the housing; An output shaft that transmits a turning angle to the turning system, and a gear mechanism that is provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and that increases and decreases the rotation angle of the motor shaft and outputs it to the output shaft And a lock mechanism that is provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locks the input shaft and the motor shaft, and has a transmission ratio between the steering angle and the turning angle. In a variable transmission ratio variable steering device,
The lock mechanism is rotatably supported integrally with the motor shaft, and is pivotally supported so as to be able to swing around a lock pin parallel to the shaft center in a lock holder having a plurality of lock grooves formed on the outer periphery. A lock lever having an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and a cushioning material made of an elastic body is provided between the lock holder and the lock lever. A transmission ratio variable steering device.
前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、前記モータ軸は弾性体からなる緩衝材を介して前記ハウジングに回転可能に支承されていることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 A housing, an input shaft that is integrally rotatable with the housing, transmits a steering angle of a steering handle, a motor that is fixed in the housing and that can rotate the motor shaft, and is rotatably supported by the housing; An output shaft that transmits a turning angle to the turning system, and a gear mechanism that is provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and that increases and decreases the rotation angle of the motor shaft and outputs it to the output shaft And a lock mechanism that is provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locks the input shaft and the motor shaft, and has a transmission ratio between the steering angle and the turning angle. In a variable transmission ratio variable steering device,
The lock mechanism is rotatably supported integrally with the motor shaft, and is pivotally supported so as to be able to swing around a lock pin parallel to the shaft center in a lock holder having a plurality of lock grooves formed on the outer periphery. A lock lever having an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and the motor shaft is rotatably supported by the housing via a cushioning material made of an elastic body. A transmission ratio variable steering device.
前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該ロックピンと該ロックレバーとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられていることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 A housing, an input shaft that is integrally rotatable with the housing, transmits a steering angle of a steering handle, a motor that is fixed in the housing and that can rotate the motor shaft, and is rotatably supported by the housing; An output shaft that transmits a turning angle to the turning system, and a gear mechanism that is provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and that increases and decreases the rotation angle of the motor shaft and outputs it to the output shaft And a lock mechanism that is provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locks the input shaft and the motor shaft, and has a transmission ratio between the steering angle and the turning angle. In a variable transmission ratio variable steering device,
The lock mechanism is rotatably supported integrally with the motor shaft, and is pivotally supported so as to be able to swing around a lock pin parallel to the shaft center in a lock holder having a plurality of lock grooves formed on the outer periphery. A lock lever having an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and a cushioning material made of an elastic body is provided between the lock pin and the lock lever. The transmission ratio variable steering device.
前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該ロックピンは制振材料により形成されていることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 A housing, an input shaft that is integrally rotatable with the housing, transmits a steering angle of a steering handle, a motor that is fixed in the housing and that can rotate the motor shaft, and is rotatably supported by the housing; An output shaft that transmits a turning angle to the turning system, and a gear mechanism that is provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and that increases and decreases the rotation angle of the motor shaft and outputs it to the output shaft And a lock mechanism that is provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locks the input shaft and the motor shaft, and has a transmission ratio between the steering angle and the turning angle. In a variable transmission ratio variable steering device,
The lock mechanism is rotatably supported integrally with the motor shaft, and is pivotally supported so as to be able to swing around a lock pin parallel to the shaft center in a lock holder having a plurality of lock grooves formed on the outer periphery. And a lock lever having an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and the lock pin is formed of a damping material.
前記ロック機構は、前記モータ軸と一体回転可能に設けられ、外周に複数のロック溝が凹設されたロックホルダと、前記ハウジングに軸心と平行なロックピン回りで揺動可能に軸支され、一端に該ロック溝に係合可能な係合爪部をもつロックレバーとを有し、該モータ軸と該ロックホルダとの間には弾性体からなる緩衝材が設けられていることを特徴とする伝達比可変操舵装置。 A housing, an input shaft that is integrally rotatable with the housing, transmits a steering angle of a steering handle, a motor that is fixed in the housing and that can rotate the motor shaft, and is rotatably supported by the housing; An output shaft that transmits a turning angle to the turning system, and a gear mechanism that is provided between the motor shaft and the output shaft in the housing, and that increases and decreases the rotation angle of the motor shaft and outputs it to the output shaft And a lock mechanism that is provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locks the input shaft and the motor shaft, and has a transmission ratio between the steering angle and the turning angle. In a variable transmission ratio variable steering device,
The lock mechanism is rotatably supported integrally with the motor shaft, and is pivotally supported so as to be able to swing around a lock pin parallel to the shaft center in a lock holder having a plurality of lock grooves formed on the outer periphery. A lock lever having an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and a cushioning material made of an elastic body is provided between the motor shaft and the lock holder. A transmission ratio variable steering device.
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