JP2006168559A - Vehicular variable steering device - Google Patents

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JP2006168559A JP2004364571A JP2004364571A JP2006168559A JP 2006168559 A JP2006168559 A JP 2006168559A JP 2004364571 A JP2004364571 A JP 2004364571A JP 2004364571 A JP2004364571 A JP 2004364571A JP 2006168559 A JP2006168559 A JP 2006168559A
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Hiromi Ogasawara
宏 臣 小笠原
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OGASAWARA PREC ENGINEERING KK
OGASAWARA PRECISION ENGINEERING KK
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OGASAWARA PREC ENGINEERING KK
OGASAWARA PRECISION ENGINEERING KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular variable steering device capable of increasing the turning angle when the steering angle is increased without using any rack of irregular pitch. <P>SOLUTION: The vehicular variable steering device to perform the steering by changing the direction of wheels by operating a tie rod and to increase the turning angle when the steering angle is increased comprises rack shafts 202, 212 provided with a helical rack and linked to a tie rod, helical pinions 301, 311, 361 which are engaged with the helical rack, and supported movably in the axial direction, and provided with the steering rotational force to move the rack shafts in the axial direction, and pinion guide mechanisms 304-307 operated to move the helical pinion in the axial direction according to the rotation of the helical pinion. The rack-pinion system may be changed to the worm-worm wheel system, or the screwed rack system. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両用操舵装置に係り、とくに操舵角が大きい領域で転舵角が増加する可変操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus, and more particularly to a variable steering apparatus in which a turning angle increases in a region where a steering angle is large.

車両の操舵は、一般に操作角に比例して転舵角が変化し車両の向きを変える構成となっている。例えば、ステアリング・ホイールを半回転したときに比べ1回転したときは、操舵角つまり実際に向きが変る角度は2倍になる関係にある。   In general, the steering of the vehicle is configured such that the turning angle changes in proportion to the operation angle to change the direction of the vehicle. For example, when the steering wheel rotates once compared to when it rotates halfway, the steering angle, that is, the angle at which the direction actually changes, is doubled.

図9および図10は、従来のラック・アンド・ピニオン方式およびウォーム・アンド・ウォームホイール方式の操舵機構を示したものである。図9に示したラック・アンド・ピニオン方式では、車輪1に連結されたラック2aを、ステアリングホール(図示せず)に連結されたピニオン3aによってその軸方向に移動させることにより車輪の向きを変えている。図10に示したウォーム・アンド・ピニオン方式は、図9のラック2がウォーム2bに、ピニオン3aがウォームホイール3bに替わっているが、同様に車輪の向きを変える機構となっている。   9 and 10 show a conventional rack and pinion type and worm and worm wheel type steering mechanism. In the rack and pinion system shown in FIG. 9, the direction of the wheel is changed by moving the rack 2a connected to the wheel 1 in the axial direction by the pinion 3a connected to a steering hole (not shown). ing. The worm and pinion system shown in FIG. 10 has a mechanism for changing the direction of the wheels in the same manner, although the rack 2 in FIG. 9 is replaced with the worm 2b and the pinion 3a is replaced with the worm wheel 3b.

ここで、操舵角を大きくするときは、急激に車両の向きを変える場合であるから、操作角に対して転舵角をより大きくできると操作感を向上できる。そして、運転者の疲労が少なく、安全で快適な走行、とくに高速走行が可能になる。   Here, since the steering angle is increased when the direction of the vehicle is suddenly changed, the operational feeling can be improved if the turning angle can be made larger than the operation angle. In addition, the driver's fatigue is reduced, and safe and comfortable driving, particularly high-speed driving is possible.

このような操舵装置は、特許文献1に示すように、可変ギア比機構を用いることにより実現することができる。
特公平4−3356号公報
Such a steering device can be realized by using a variable gear ratio mechanism as disclosed in Patent Document 1.
Japanese Patent Publication No. 4-3356

しかしながら、可変ギア比機構は、不等ピッチのラックを用いるため、その製作が煩雑であり、コスト高になる。その結果、一部の車種に限って実装されている状況にある。   However, since the variable gear ratio mechanism uses racks with unequal pitches, the production thereof is complicated and the cost is increased. As a result, it is in a situation where it is implemented only in some car models.

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、不等ピッチのラックを用いることなく、操舵角が大きくなると転舵角が増すようにした車両用可変操舵装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a variable steering device for a vehicle in which the turning angle increases as the steering angle increases without using an unequal pitch rack. To do.

上記目的達成のため、本発明では、
タイロッドが操作されることにより車輪の向きを変えて舵取りを行う車両用可変操舵装置であって、操舵角が大きくなると転舵角が増加する可変操舵装置において、ヘリカルラックが設けられ、前記タイロッドにリンクされたラックシャフトと、前記ヘリカルラックと係合し、かつ軸方向移動可能に支持され、操舵回転力が与えられて前記ラックシャフトを軸方向に移動させるヘリカルピニオンと、前記ヘリカルピニオンの回転に応じて前記ヘリカルピニオンを軸方向に移動させるように操作するピニオンガイド機構とをそなえたことを特徴とする車両用可変操舵装置、
タイロッドが操作されることにより車輪の向きを変えて舵取りを行う車両用可変操舵装置であって、操舵角が大きくなると転舵角が増加する可変操舵装置において、ウォームを有し、前記タイロッドに軸周り回転可能にリンクされたウォームシャフトと、前記ウォームと係合し、操舵操作力が与えられて前記ウォームシャフトを軸周り回転および軸方向移動させるように操作するウォームホイールと、前記ウォームの軸方向移動に伴い、前記ウォームシャフトに回転力を与えるウォームシャフトガイド機構とをそなえたことを特徴とする車両用可変操舵装置、および
タイロッドが操作されることにより車輪の向きを変えて舵取りを行う車両用可変操舵装置であって、操舵角が大きくなると転舵角が増加する可変操舵装置において、ヘリカルスクリューを有し、前記タイロッドにリンクされたスクリューシャフトと、外周の少なくとも一部にラックが形成され、前記スクリューシャフトに螺合したラック付き移動体と、前記ラック付き移動体を回転しないように支持するガイド部材と、前記スクリューシャフトに設けられたフォロワと、前記フォロワと係合して該フォロワの軸方向移動に伴って前記スクリューシャフトの回転を規制するガイド機構とをそなえたことを特徴とする車両用可変操舵装置、
を提供するものである。
In order to achieve the above object, in the present invention,
A variable steering apparatus for a vehicle that steers by changing the direction of a wheel by operating a tie rod, wherein a helical rack is provided in the variable steering apparatus in which a turning angle increases when a steering angle increases. A linked rack shaft, a helical pinion that engages with the helical rack and is supported so as to be movable in the axial direction, and is provided with a steering rotational force to move the rack shaft in the axial direction, and to rotate the helical pinion And a pinion guide mechanism for operating the helical pinion to move in the axial direction according to the variable steering device for a vehicle,
A variable steering device for a vehicle that steers by changing the direction of a wheel by operating a tie rod, wherein the steering angle increases when the steering angle increases. A worm shaft that is rotatably linked to the worm, a worm wheel that engages with the worm and is operated to rotate and axially move the worm shaft by applying a steering operation force; and an axial direction of the worm A variable steering device for a vehicle characterized by having a worm shaft guide mechanism for applying a rotational force to the worm shaft as it moves, and a vehicle for steering by changing the direction of wheels by operating a tie rod In a variable steering device in which the turning angle increases as the steering angle increases, A screw shaft linked to the tie rod, a rack formed on at least a part of the outer periphery, a movable body with a rack screwed to the screw shaft, and a movable body with the rack supported to prevent rotation And a guide mechanism that engages with the follower and regulates rotation of the screw shaft as the follower moves in the axial direction. Variable steering device for vehicle,
Is to provide.

本発明は上述のように、操舵回転力を車輪に伝達するにつき、操舵角が大きな範囲では転舵角が増すように構成したため、車両の方向転換がより俊敏に行え、操作性を向上させることができる。   As described above, according to the present invention, when the steering rotational force is transmitted to the wheels, the turning angle is increased in a range where the steering angle is large, so that the direction of the vehicle can be changed more quickly and the operability can be improved. Can do.

以下、図1ないし図8を参照して本発明の実施例を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1(a)は、本発明の一実施例の要部を示す斜視図であり、ラック・アンド・ピニオン方式による部分のみを示しており、車輪に連結する部分は図示省略している。   FIG. 1 (a) is a perspective view showing a main part of one embodiment of the present invention, showing only a part by a rack and pinion system, and omitting a part connected to a wheel.

すなわち、車両の固設された支持部材101に、図示しないタイロッドに連結され図示左右方向に移動可能に支持された等ピッチのヘリカルラック201を持つラックシャフト202、およびヘリカルラック201を軸方向移動させるためのヘリカルピニオン301を図示下端に持ったピニオンシャフト302が、回転可能および軸方向移動可能に支持されている。   That is, a rack shaft 202 having a helical rack 201 with an equal pitch connected to a tie rod (not shown) and supported so as to be movable in the left-right direction is moved to the support member 101 fixed to the vehicle, and the helical rack 201 is moved in the axial direction. A pinion shaft 302 having a helical pinion 301 at the lower end in the figure is supported so as to be rotatable and axially movable.

ピニオンシャフト302は、中間部材を介してステアリングシャフト303に連結されており、図示しないステアリング・ホイールの回転操作に応じて回転し、かつ軸方向に移動する。   The pinion shaft 302 is connected to the steering shaft 303 via an intermediate member, and rotates in accordance with a rotation operation of a steering wheel (not shown) and moves in the axial direction.

中間部材は、スプライン継手304、ピニオンシャフト302の図示上端に固設されたスプライン305、回転ガイド306およびガイド部材307により構成されている。スプライン継手304は、ステアリングシャフト303の図示下端に固設されており、ピニオンシャフト302の図示上端に固設されたスプライン305と噛み合っている。また、回転ガイド306は、ピニオンシャフト302の中間位置に固設されており、ガイド部材307は、支持部材101の図示上端に固設されており、回転ガイド306がガイド部材307に設けられた螺旋溝に沿って移動し、カム機構としての機能を果たす。   The intermediate member includes a spline joint 304, a spline 305 fixed to the upper end of the pinion shaft 302 in the figure, a rotation guide 306, and a guide member 307. The spline joint 304 is fixed to the lower end of the steering shaft 303 in the figure, and meshes with the spline 305 fixed to the upper end of the pinion shaft 302 in the figure. The rotation guide 306 is fixed at an intermediate position of the pinion shaft 302, the guide member 307 is fixed at the upper end of the support member 101 in the figure, and the rotation guide 306 is provided on the guide member 307. It moves along the groove and functions as a cam mechanism.

そして、スプライン継手304とスプライン305との組み合わせによりピニオンシャフト302が回転および軸方向移動ができ、また回転ガイド306およびガイド部材307により回転および回転に伴う軸方向移動の両動作が形成される。   The combination of the spline joint 304 and the spline 305 allows the pinion shaft 302 to rotate and move in the axial direction, and the rotation guide 306 and the guide member 307 form both the movement in the axial direction associated with the rotation and rotation.

図1(b)は、回転ガイド307の正面形状を示している。回転ガイド307には、螺旋状の溝が形成されており、この溝に沿ってピニオンシャフト302に固定された回転ガイド306が移動する。その結果、ピニオンシャフト302は、回転に伴って軸方向移動を行う。   FIG. 1B shows the front shape of the rotation guide 307. A spiral groove is formed in the rotation guide 307, and the rotation guide 306 fixed to the pinion shaft 302 moves along this groove. As a result, the pinion shaft 302 moves in the axial direction as it rotates.

この構成において、いまステリングホイール(図示せず)が回転操作されると、ステアリングシャフト303、スプライン継手304、スプライン305およびピニオンシャフト302を介して回転ガイド306に回転力が伝達される。   In this configuration, when a steering wheel (not shown) is rotated, a rotational force is transmitted to the rotation guide 306 via the steering shaft 303, the spline joint 304, the spline 305, and the pinion shaft 302.

これにより、回転ガイド306は、ガイド部材307に設けられた螺旋溝に沿って移動する。この際、回転ガイド306が固設されているピニオンシャフト302は、回転力および軸方向移動力を受け、ヘリカルピニオン301に両者を伝達する。   Thereby, the rotation guide 306 moves along the spiral groove provided in the guide member 307. At this time, the pinion shaft 302 to which the rotation guide 306 is fixed receives the rotational force and the axial movement force, and transmits both to the helical pinion 301.

ヘリカルピニオン301の回転力および軸方向移動力は、ヘリカルラック201に伝達され、回転力に応じてヘリカルラック201を図示左右方向(軸方向)に移動させるとともに、軸方向移動力によりヘリカルピニオン301の歯の、軸方向の異なる位置がヘリカルラック201の歯と噛み合うようになるため、両者の噛み合い位置関係を変化させる。   The rotational force and axial movement force of the helical pinion 301 are transmitted to the helical rack 201, and the helical rack 201 is moved in the left-right direction (axial direction) in the figure according to the rotational force, and the helical pinion 301 is moved by the axial movement force. Since the different positions of the teeth in the axial direction mesh with the teeth of the helical rack 201, the meshing positional relationship between them is changed.

この噛み合い位置関係は、ヘリカルピニオン301およびヘリカルラック201の歯の設計により適宜選定でき、ヘリカル状態の大小により噛み合い関係の変化を大きくも小さくもできる。そして、ラックシャフト202を例えば図示左右方向の一方に移動させるとして、ヘリカルピニオン302を図示右方向に移動させるとき、ヘリカルピニオン301を反時計方向(θ1方向)に回転させる。   This meshing positional relationship can be selected as appropriate according to the design of the teeth of the helical pinion 301 and the helical rack 201, and the meshing relationship can be changed either large or small depending on the size of the helical state. Then, assuming that the rack shaft 202 is moved in one of the horizontal directions in the figure, for example, when the helical pinion 302 is moved in the right direction in the figure, the helical pinion 301 is rotated counterclockwise (θ1 direction).

このとき、回転ガイド306は、ガイド部材307の螺旋溝を図示左方向に向かって反時計方向(θ2方向)に移動する。このため、ピニオンシャフト302は、図示上方に引き上げられていき、ヘリカルピニオン301の図示下側部分がヘリカルラック201と噛み合う。   At this time, the rotation guide 306 moves in the counterclockwise direction (θ2 direction) in the left direction in the figure through the spiral groove of the guide member 307. Therefore, the pinion shaft 302 is pulled upward in the figure, and the lower part of the helical pinion 301 is engaged with the helical rack 201.

ガイド部材307の螺旋溝の傾斜度合がヘリカルピニオン301とヘリカルラック201との噛み合い変化を決定する。すなわち、ガイド部材307の螺旋溝の傾斜度合により、ラックシャフト202の移動量変化度合が変わる。   The inclination of the spiral groove of the guide member 307 determines the change in meshing between the helical pinion 301 and the helical rack 201. That is, the degree of change in the amount of movement of the rack shaft 202 varies depending on the degree of inclination of the spiral groove of the guide member 307.

したがって、ガイド部材307の螺旋溝の傾斜度合を適宜決定することにより転舵角の変化具合を決めることができる。螺旋溝の傾斜度合を直線的に設計すればステリングホイールの回転操作角に比例して転舵角が変化するし、非直線的にすれば回転操作角に対して転舵角が非直線的に変化することになる。   Therefore, the change degree of the turning angle can be determined by appropriately determining the degree of inclination of the spiral groove of the guide member 307. If the inclination of the spiral groove is designed linearly, the turning angle changes in proportion to the rotational operation angle of the steering wheel, and if it is made non-linear, the turning angle is non-linear with respect to the rotational operation angle. Will change.

図2は、本発明の第2の実施例における機構部分を示している。この実施例では、図1の実施例における転舵角変化機構である回転ガイド306、ガイド部材307に替えて円筒状ラック316を用いている。この円筒状ラック316は、ギア318aとモータ318bとの組み合わせにより軸方向の移動力が与えられ、ピニオンシャフト311を軸方向に移動させるものである。   FIG. 2 shows a mechanism portion in the second embodiment of the present invention. In this embodiment, a cylindrical rack 316 is used instead of the rotation guide 306 and the guide member 307 which are the turning angle changing mechanism in the embodiment of FIG. The cylindrical rack 316 is provided with a moving force in the axial direction by a combination of the gear 318a and the motor 318b, and moves the pinion shaft 311 in the axial direction.

したがって、ステアリング・ホイールの操作角が所定値以上になったら、モータ318bを駆動して円筒状ラック316を軸方向に移動させ、ピニオン311の歯の異なる位置でヘリカルラック211と噛み合うようにできる。   Accordingly, when the steering wheel operating angle exceeds a predetermined value, the motor 318b is driven to move the cylindrical rack 316 in the axial direction so that the helical rack 211 can be engaged with the pinion 311 at different positions.

図3(a)は、本発明の第3の実施例における機構部分を示している。この実施例では、第1および第2の実施例におけるラック・ピニオン機構に替えて、タイロッドに連結されたウォームおよびステアリング・ホイールに連結されたウォームホイールを用いたウォーム・ウォームホイール機構にしており、転舵角変化機構をウォーム側に設けている。   FIG. 3 (a) shows a mechanism portion in the third embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of the rack and pinion mechanism in the first and second embodiments, a worm / worm wheel mechanism using a worm connected to a tie rod and a worm wheel connected to a steering wheel is used. A turning angle changing mechanism is provided on the worm side.

ウォーム221をタイロッドに連結するために、左右一対のボールジョイント222を設け、一方のボールジョイント222の近傍に、カム機構としての機能を果たす回転ガイド223を設け、この回転ガイド223と対向する位置にガイドピン224を配する。以後の実施例においても、異なる符号を付しているが、タイロッドに連結するための機構は同様の構成である。   In order to connect the worm 221 to the tie rod, a pair of left and right ball joints 222 is provided, and a rotation guide 223 that functions as a cam mechanism is provided in the vicinity of one of the ball joints 222, at a position facing the rotation guide 223. Guide pins 224 are arranged. In the following embodiments, different reference numerals are given, but the mechanism for connecting to the tie rod has the same configuration.

ウォーム221、ウォーム221と噛み合うウォーム・ホイール321およびガイドピン224は、支持部材121により支持されており、ウォーム221およびウォーム・ホイール321は回転可能に支持され、ガイドピン224は固設されている。   The worm 221, the worm wheel 321 that engages with the worm 221 and the guide pin 224 are supported by the support member 121, the worm 221 and the worm wheel 321 are rotatably supported, and the guide pin 224 is fixedly installed.

図3(b)は、ガイドシャフトの回転ガイド223の構造を、また図3(c)はガイド部材224の構造をそれぞれ異なる角度からの斜視図として示している。   3B shows the structure of the rotation guide 223 of the guide shaft, and FIG. 3C shows the structure of the guide member 224 as perspective views from different angles.

この場合、ウォームホイール321の回転角とウォーム221の回転角とは比例関係にあり、ステアリング・ホイールのθ1方向への回転操作角に応じてウォームホイール321が回転し、ウォームホイール321と噛み合っているウォーム221が軸方向移動、例えば図示左方向への移動を行う。   In this case, the rotation angle of the worm wheel 321 and the rotation angle of the worm 221 are in a proportional relationship, and the worm wheel 321 rotates according to the rotation operation angle of the steering wheel in the θ1 direction and meshes with the worm wheel 321. The worm 221 moves in the axial direction, for example, in the left direction in the figure.

この結果、ガイドシャフトの回転ガイド223も図示左方向に移動し、回転ガイド223の可変ガイド面がガイド部材224に規制されつつ摺動すると、回転ガイド223にφ1方向の回転力が働く。これは、ウォーム221をφ1方向に回転させる作用であるから、ステアリング・ホイールのθ1方向への回転を促進するものである。すなわち、ステアリング・ホイールの操作に応じた転舵動作を増大することになり、操舵操作に対する転舵効果は増進されたものとなる。   As a result, the rotation guide 223 of the guide shaft also moves in the left direction in the figure, and when the variable guide surface of the rotation guide 223 is slid while being regulated by the guide member 224, a rotational force in the φ1 direction acts on the rotation guide 223. This is the action of rotating the worm 221 in the φ1 direction, and therefore promotes the rotation of the steering wheel in the θ1 direction. That is, the steering operation according to the operation of the steering wheel is increased, and the steering effect with respect to the steering operation is enhanced.

ステアリング・ホイールをθ2方向に回転すると、逆方向つまり回転ガイド223をφ2方向に回転させる場合も同様である。   The same applies to the case where the steering wheel is rotated in the θ2 direction, and the reverse direction, that is, the rotation guide 223 is rotated in the φ2 direction.

図4(a)ないし(f)は、種々のガイド面を有する回転ガイド223aないし223fおよびそれらに対応する種々のガイド部材224aないし224fを示している。   4A to 4F show rotating guides 223a to 223f having various guide surfaces and various guide members 224a to 224f corresponding thereto.

まず図4(a)および(b)は、図3に示したものと基本的に共通する構造であり、図4(c)は横断面が扁平平行な回転ガイド223c、および回転ガイド223cの扁平平行面に当接するガイド面を持ったガイド部材224cを示している。   4 (a) and 4 (b) have a structure that is basically the same as that shown in FIG. 3. FIG. 4 (c) shows a rotation guide 223c whose cross section is flat and parallel, and the flatness of the rotation guide 223c. A guide member 224c having a guide surface that abuts against the parallel surface is shown.

続いて図4(d)は、回転ガイド223dにリング状のローラが先端に設けられたピンを突設してガイド部材とし、ローラを溝状の固定側ガイド面に沿って転動させることにより、回転ガイド223dに回転作用を与えるものである。   Subsequently, FIG. 4 (d) shows a case where a pin having a ring-shaped roller provided at the tip of the rotating guide 223d is projected to form a guide member, and the roller is rolled along the groove-shaped fixed guide surface. The rotary guide 223d is rotated.

図4(e)は、図4(a)の場合と凹凸関係が反対に構成された回転ガイド223eおよびガイド部材224eとして構成されたものであり、図4(f)は回転ガイド223fに横断面形状が扇形のガイド溝が設けられ、このガイド溝に固定側に設けたガイドローラ224fが係合したものである。   FIG. 4 (e) is configured as a rotation guide 223e and a guide member 224e configured to be opposite to those in FIG. 4 (a), and FIG. 4 (f) is a cross-sectional view of the rotation guide 223f. A fan-shaped guide groove is provided, and a guide roller 224f provided on the fixed side is engaged with the guide groove.

このように、回転ガイド223とガイド部材224との関係は種々のものが選べる。そして、これら回転ガイド223がガイド部材224に係合しつつ軸方向移動する際に、捻り動作が加わって回転作用を行う点で共通する。   As described above, various relationships between the rotation guide 223 and the guide member 224 can be selected. When the rotary guide 223 moves in the axial direction while being engaged with the guide member 224, it is common in that a twisting operation is added to perform a rotating action.

図5(a)ないし(c)は、本発明の第4の実施例を示したものである。この例は、基本的には図4(a),(b)および(e)に示した構造に近いものであり、回転ガイド223にローラ付きのピンが突設され、このピンがガイド部材234のガイド溝に係合している。   5 (a) to 5 (c) show a fourth embodiment of the present invention. This example is basically similar to the structure shown in FIGS. 4A, 4B, and 4E, and a pin with a roller protrudes from the rotation guide 223, and this pin serves as a guide member 234. The guide groove is engaged.

図6(a)および(b)は、本発明の第5の実施例を示したものである。この例は、図4(f)のものと共通する構造であり、図4(f)では凹面と凸面との係合であったものを平面同士の係合に変えものである。   6 (a) and 6 (b) show a fifth embodiment of the present invention. This example has a structure common to that of FIG. 4 (f). In FIG. 4 (f), the engagement between the concave surface and the convex surface is changed to the engagement between the flat surfaces.

そして、ガイド部材に相当するウォーム241の歯面を、周面に巻き付くように、換言すれば、渦巻き形に緩く捻れた平面状に削ぎ落としてガイド面とし、固定側のガイド面も平面状に形成している。   Then, the tooth surface of the worm 241 corresponding to the guide member is wound around the circumferential surface, in other words, it is scraped off into a spirally twisted flat surface to form a guide surface, and the fixed-side guide surface is also planar. Is formed.

図7は、本発明の第6の実施例を示したものである。この実施例は、上記第2の実施例と同様に、機構的に捻転作用を生み出すのではなく、ガイドシャフトに設けられたギア253aを、固定側のモータMで駆動されるギア253aにより回転させてガイドシャフトを回転させ、ウォーム251を回転させるものである。   FIG. 7 shows a sixth embodiment of the present invention. As in the second embodiment, this embodiment does not mechanically generate a twisting action, but rotates the gear 253a provided on the guide shaft by the gear 253a driven by the motor M on the fixed side. The guide shaft is rotated, and the worm 251 is rotated.

図8は、図5に示した実施例におけるウォームをスクリュー付きラック機構に置き換えた本発明の第7の実施例を示したものである。すなわち、ステアリング・ホイールの操舵力は、ピニオン361に伝達され、ピニオン361と噛み合うラック261aを図示左右方向に移動させる。ラック261aは、スクリューシャフトに設けられたスクリュー261bと噛み合ってガイドシャフト上に支持されており、スクリューシャフト周りを回転可能に支持されている。   FIG. 8 shows a seventh embodiment of the present invention in which the worm in the embodiment shown in FIG. 5 is replaced with a rack mechanism with a screw. That is, the steering force of the steering wheel is transmitted to the pinion 361, and the rack 261a meshing with the pinion 361 is moved in the left-right direction in the figure. The rack 261a meshes with a screw 261b provided on the screw shaft and is supported on the guide shaft, and is supported rotatably around the screw shaft.

この結果、スクリューシャフト263とガイド部材264との協働によりスクリューシャフトに回転力が与えられると、スクリュー261bが回転してラック261aを軸方向に移動させる。   As a result, when a rotational force is applied to the screw shaft by the cooperation of the screw shaft 263 and the guide member 264, the screw 261b rotates to move the rack 261a in the axial direction.

本発明の第1の実施例の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施例の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of the 2nd Example of this invention. 図3(a)は本発明の第3の実施例における機構部分を示す斜視図、図3(b)は回転ガイド223の構造を、また図3(c)はガイド部材224の構造を異なる角度から示した斜視図。3A is a perspective view showing a mechanism portion in the third embodiment of the present invention, FIG. 3B is a view showing the structure of the rotation guide 223, and FIG. 3C is a view showing the structure of the guide member 224 at different angles. FIG. 図4(a)ないし(f)は、種々のガイド面を有する回転ガイド223aないし223fおよびそれらに対応する種々のガイド部材224aないし224fを示す説明図。FIGS. 4A to 4F are explanatory views showing rotation guides 223a to 223f having various guide surfaces and various guide members 224a to 224f corresponding thereto. 図5(a)は本発明の第4の実施例を示す斜視図、図5(b)は回転ガイド233aおよびその支持部材233bを示す斜視図、図5(c)はガイド部材234を示す斜視図。FIG. 5A is a perspective view showing the fourth embodiment of the present invention, FIG. 5B is a perspective view showing the rotation guide 233a and its support member 233b, and FIG. 5C is a perspective view showing the guide member 234. Figure. 図6(a)は本発明の第5の実施例における回転ガイド243を示す斜視図、図6(b)は回転ガイド243とガイド部材244との係合状態を示す説明図。FIG. 6A is a perspective view showing the rotation guide 243 in the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 6B is an explanatory view showing an engagement state between the rotation guide 243 and the guide member 244. 本発明の第6の実施例を示す斜視図。The perspective view which shows the 6th Example of this invention. 本発明の第7の実施例を示す斜視図。The perspective view which shows the 7th Example of this invention. 従来のラック・アンド・ピニオン方式の操舵機構を示す斜視図。The perspective view which shows the steering mechanism of the conventional rack and pinion system. 従来のウォーム・アンド・ウォームホイール方式の操舵機構を示す斜視図。The perspective view which shows the steering mechanism of the conventional worm and worm wheel system.

符号の説明Explanation of symbols

1 車輪
101,111,121,131,151,161 支持体
2a,201,211,261a ラック
202,212 ラックシャフト
2b,221,231,241 ウォーム
3a,301,311,361 ピニオン
261b スクリュー
302 ピニオンシャフト
3b,331,351 ウォームホイール
303,313,323 ステアリングシャフト
304,314 スプライン継手
305,315 スプライン
306,223,233a、243,253a,263 回転ガイド
307,224,234,264 ガイド部材
316 円筒状ラック
318a,253b ギア
318b,253c モータ
222,232,252,262 ボールジョイント
θ 操舵方向
φ ウォーム回転方向
1 Wheel 101, 111, 121, 131, 151, 161 Support 2a, 201, 211, 261a Rack 202, 212 Rack shaft 2b, 221, 231, 241 Worm 3a, 301, 311, 361 Pinion 261b Screw 302 Pinion shaft 3b , 331, 351 Worm wheel 303, 313, 323 Steering shaft 304, 314 Spline joint 305, 315 Spline 306, 223, 233a, 243, 253a, 263 Rotating guide 307, 224, 234, 264 Guide member 316 Cylindrical rack 318a, 253b Gear 318b, 253c Motor 222, 232, 252, 262 Ball joint θ Steering direction φ Warm rotation direction

Claims (8)

タイロッドが操作されることにより車輪の向きを変えて舵取りを行う車両用可変操舵装置であって、操舵角が大きくなると転舵角が増加する可変操舵装置において、
ヘリカルラックが設けられ、前記タイロッドにリンクされたラックシャフトと、
前記ヘリカルラックと係合し、かつ軸方向移動可能に支持され、操舵回転力が与えられて前記ラックシャフトを軸方向に移動させるヘリカルピニオンと、
前記ヘリカルピニオンの回転に応じて前記ヘリカルピニオンを軸方向に移動させるように操作するピニオンガイド機構と
をそなえたことを特徴とする車両用可変操舵装置。
A variable steering device for a vehicle that steers by changing the direction of a wheel by operating a tie rod, wherein the steering angle increases when the steering angle increases.
A rack rack provided with a helical rack and linked to the tie rod;
A helical pinion that engages with the helical rack and is supported so as to be axially movable, and is provided with a steering rotational force to move the rack shaft in the axial direction;
And a pinion guide mechanism for operating the helical pinion to move in the axial direction in accordance with the rotation of the helical pinion.
請求項1記載の車両用可変操舵装置において、
前記ピニオンガイド機構は、前記ヘリカルピニオンの回転に従動して回転するフォロワと、
前記フォロワの作動を規制する溝を持ったカム部材と
を有する車両用可変操舵装置。
The variable steering apparatus for a vehicle according to claim 1,
The pinion guide mechanism includes a follower that rotates following the rotation of the helical pinion;
And a cam member having a groove for restricting the operation of the follower.
請求項1記載の車両用可変操舵装置において、
前記ピニオンガイド機構は、前記ヘリカルピニオンの軸に設けられた円筒状ラックと、
前記円筒状ラックと係合し、操作力に応じて前記ヘリカルピニオンを軸方向に駆動するギアと
を有する車両用可変操舵装置。
The variable steering apparatus for a vehicle according to claim 1,
The pinion guide mechanism includes a cylindrical rack provided on the helical pinion shaft,
A variable steering apparatus for a vehicle having a gear that engages with the cylindrical rack and drives the helical pinion in an axial direction in accordance with an operation force.
タイロッドが操作されることにより車輪の向きを変えて舵取りを行う車両用可変操舵装置であって、操舵角が大きくなると転舵角が増加する可変操舵装置において、
ウォームを有し、前記タイロッドに軸周り回転可能にリンクされたウォームシャフトと、
前記ウォームと係合し、操舵操作力が与えられて前記ウォームシャフトを軸周り回転および軸方向移動させるように操作するウォームホイールと、
前記ウォームの軸方向移動に伴い、前記ウォームシャフトに回転力を与えるウォームシャフトガイド機構と
をそなえたことを特徴とする車両用可変操舵装置。
A variable steering device for a vehicle that steers by changing the direction of a wheel by operating a tie rod, wherein the steering angle increases when the steering angle increases.
A worm shaft having a worm and linked to the tie rod for rotation about an axis;
A worm wheel that engages with the worm and is operated to rotate and axially move the worm shaft by being given a steering operation force;
A variable steering apparatus for a vehicle, comprising: a worm shaft guide mechanism that applies a rotational force to the worm shaft as the worm moves in the axial direction.
請求項4記載の車両用可変操舵装置において、
前記ウォームシャフトガイド機構は、前記ウォームのスクリュー溝よりも緩やかな捻れ度合いで前記ウォームシャフトに巻き付くように設けられたフォロワと、
前記フォロワを回転規制するカムと
を有する車両用可変操舵装置。
The variable steering apparatus for a vehicle according to claim 4,
The worm shaft guide mechanism includes a follower provided so as to be wound around the worm shaft with a degree of twist that is gentler than the screw groove of the worm,
A variable steering device for a vehicle, comprising: a cam that restricts rotation of the follower.
請求項4記載の車両用可変操舵装置において、
前記ウォームは、その周面が回転軸を中心にして巻き付くように切削されたガイド面を有し、このガイド面を利用して回転規制がなされるようにした車両用可変操舵装置。
The variable steering apparatus for a vehicle according to claim 4,
The worm has a guide surface that is cut so that a circumferential surface thereof is wound around a rotation axis, and the variable steering device for a vehicle is configured such that rotation is regulated using the guide surface.
請求項4記載の車両用可変操舵装置において、
前記ウォームシャフトに設けられた軸方向に長い溝を有するロングギアと、
このロングギアに噛み合うショートギアと、
前記ショートギアを駆動するモータと
を有する車両用可変操舵装置。
The variable steering apparatus for a vehicle according to claim 4,
A long gear having an axially long groove provided on the worm shaft;
A short gear that meshes with this long gear,
A variable steering apparatus for a vehicle, comprising: a motor that drives the short gear.
タイロッドが操作されることにより車輪の向きを変えて舵取りを行う車両用可変操舵装置であって、操舵角が大きくなると転舵角が増加する可変操舵装置において、
ヘリカルスクリューを有し、前記タイロッドにリンクされたスクリューシャフトと、
外周の少なくとも一部にラックが形成され、前記スクリューシャフトに螺合したラック付き移動体と、
前記ラック付き移動体を回転しないように支持するガイド部材と、
前記スクリューシャフトに設けられたフォロワと、
前記フォロワと係合して該フォロワの軸方向移動に伴って前記スクリューシャフトの回転を規制するガイド機構と
をそなえたことを特徴とする車両用可変操舵装置。
A variable steering device for a vehicle that steers by changing the direction of a wheel by operating a tie rod, wherein the steering angle increases when the steering angle increases.
A screw shaft having a helical screw and linked to the tie rod;
A rack is formed on at least a part of the outer periphery, and the movable body with a rack screwed to the screw shaft;
A guide member that supports the movable body with a rack so as not to rotate;
A follower provided on the screw shaft;
A variable steering apparatus for a vehicle, comprising: a guide mechanism that engages with the follower and restricts the rotation of the screw shaft as the follower moves in the axial direction.
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