JP2006182188A - Transmission ratio variable steering device - 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6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。
Conventionally,
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は、図7に示すように、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。
As shown in FIG. 7, 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
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 motor 4 has a
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。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8及び図9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、外周に複数のロック溝24aが凹設されたロックホルダ24を有している。また、モータエンドプレート10bにはロックベース38(図8ではロックベース38を省略している。)を介して軸心と平行なロックピン23が一体的に設けられており、ロックピン23回りには自身の軸孔25aに圧入されたブッシュ29を介してロックピン23回りで揺動可能なロックレバー25が軸支されている。ロックレバー25の一端にはロック溝24aに係合可能な係合爪部25bが形成されている。また、ロックレバー25の表面側のブッシュ29回りには、一端30aがロックピン23の先端に固定され、他端30bがロックレバー25に固定される第1ねじりコイルばね30が設けられている。また、ロックレバー25の裏面側のブッシュ29回りには、一端31aがロックベース38に固定され、他端31bがロックレバー25に固定される第2ねじりコイルばね31が設けられている。これら第1、2ねじりコイルばね30、31は、それらの付勢力によってロックレバー25の係合爪部25bをロックホルダ24側に付勢している。また、ロックベース38には通電時に係合爪部25bをロックホルダ24の逆側に駆動するソレノイド32が固定されている。
As shown in FIGS. 8 and 9, the lock mechanism 3 includes a
ソレノイド32は、図10に示すように、先端が開口したカップ状のソレノイドハウジング33a内に樹脂製のボビン34が収納され、ボビン34にはコイル35が巻回されている。ボビン34の後端には鉄心36が設けられ、ボビン34内には先端部37aをソレノイドハウジング33aから突出させたプランジャ37が摺動可能に設けられている。ソレノイドハウジング33aの先端はプランジャ37の摺動を許容するようにカバー部材33bによって閉塞されている。プランジャ37の先端部37aにはフランジ状のストッパ37bを介してロックピン23と平行に延びるピン37cが固定されており、図8に示すように、ピン37cは係合爪部25bとは逆側であるロックレバー25の他端に係止されている。
As shown in FIG. 10, the
また、図7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
この伝達比可変操舵装置1では、図10に示すように、ロック機構3のソレノイド32に通電が行われておれば、鉄心36がコイル35によって励磁され、図8及び図9に示す第1、2ねじりコイルばね30、31の付勢力に抗して図10に示すプランジャ37が鉄心36に磁着する。これにより、図8及び図9に示すロックレバー25がロックピン23回りで図中左周りに揺動し、係合爪部25bがロックホルダ24のロック溝24aと係合していない状態となる。この状態において、運転手が操舵ハンドルを操舵すると、図7に示すように、入力軸71を介してハウジング6〜8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4がロータ14を回転駆動する。ロータ14の回転はモータ軸13を介してギヤ機構5に伝達され、出力軸72が回転駆動される。
In this variable transmission
他方、図10に示すように、ロック機構3のソレノイド32への通電が停止されれば、鉄心36が解磁される。これにより、図8及び図9に示す第1、2ねじりコイルばね30、31の付勢力により図10に示すプランジャ37が鉄心36から離反するとともに、図8及び図9に示すロックレバー25がロックピン23回りで図中右周りに揺動し、係合爪部25bがロックホルダ24のロック溝24aと係合する状態となる。この状態において、ハウジング6とモータ軸13とが連結固定されるので、運転手が操舵ハンドルを操舵すると、図7に示すように、入力軸71を介してハウジング6〜8に操舵角が伝達されるとともに、モータ軸13にも操舵角が伝達される。モータ軸13の回転はギヤ機構5に伝達され、出力軸72が回転駆動される。
On the other hand, as shown in FIG. 10, when the energization to the
このように、ロックレバー25の係合爪部25bをロックホルダ24のロック溝24aに係合させたロック状態は、モータ4の故障により伝達比可変制御が不能となった時などに適用される。このロック状態においては、操舵ハンドル70側と転舵輪77側とが直結されるため、モータ4が故障した場合であっても、固定された伝達比による操舵が可能となる。なお、ソレノイド32への通電停止によってロック状態となるようにしたことは、フェールセーフのためである(ソレノイド32に断線等の故障が発生した場合でもロック状態とすることができる。)。また、ロックレバー25の係合爪部25bをロックホルダ24のロック溝24aに係合させるために2個の第1、2ねじりコイルばね30、31を用いることとしているのも、フェールセーフのためである。
As described above, the locked state in which the engaging
こうしてこの伝達比可変操舵装置1では、非常時等にロック機構3の第1、2ねじりコイルばね30、31がロックレバー25を駆動することにより入力軸71とモータ軸13(13a)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。
Thus, in this variable transmission
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、異音の発生原因について調査した。そして、以下の知見を得た。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors investigated the cause of abnormal noise. And the following knowledge was acquired.
すなわち、図9に示すように、このロック機構3では、ロックレバー25の軸孔25aに摺動性に優れるブッシュ29が圧入され、ロックレバー25をロックピン23回りで揺動させるためにブッシュ29はロックピン23との間に微小な間隙C(図では誇張)を有している。また、第1、2ねじりコイルばね30、31は、ロックレバー25の表面側及び裏面側に延在するブッシュ29の外周面に巻回されている。そして、ロックレバー25の表面側の第1ねじりコイルばね30は、一端30aがロックピン23の先端に固定され、他端30bがロックレバー25に固定され、ロックレバー25の係合爪部25bをロックホルダ24側に付勢している。また、ロックレバー25の裏面側の第2ねじりコイルばね31も、一端31aがロックベース38に固定され、他端31bがロックレバー25に固定され、やはりロックレバー25の係合爪部25bをロックホルダ24側に付勢している。
That is, as shown in FIG. 9, in this lock mechanism 3, a
このため、ロックレバー25の係合爪部25bがロックホルダ24と当接している状態においては、図11に示すように、ロックレバー25に対してロックホルダ24に近づく方向の力F30xを与えるとともに、ロックピン23に対して力F30xと釣り合う力F30yを与える。このため、ブッシュ29には、それらの反力として、ロックホルダ24から離れる方向の力F30が作用している。また、ロックレバー25の裏面側の第2ねじりコイルばね31も、同様にロックレバー25に対してロックホルダ24に近づく方向の力F31xを与えるとともに、ロックピン23に対して力F31xと釣り合う力F31yを与える。このため、ブッシュ29には、これらの反力としても、ロックホルダ24から離れる方向の力F31が作用している。このため、ブッシュ29は、力F30と力F31との合力Fによって、ロックホルダ24から離れる方向に押される。このため、ブッシュ29及びロックレバー25は、図9及び図12に示すように、ロックホルダ24とは逆側に間隙Cを位置させることとなる。
Therefore, in a state where the engaging
この状態からソレノイド32に通電を行い、ロックレバー25の係合爪部25bがロックホルダ24から離反した状態にする(図12において、ロックレバー25を左周りに揺動させる)と、図13に示すように、プランジャ37が鉄心36に磁着する際に力Fsによってロックレバー25をブッシュ29とともに引き寄せることから、その瞬間にブッシュ29及びロックレバー25がロックホルダ24側に移動し、ブッシュ29とロックピン23とが衝突する(間隙Cがロックホルダ24側に移動する)のである。この衝突時に異音を生じるのである。この異音はブッシュ29が金属製である場合に顕著である。本発明は上記知見により、完成したものである。
When the
なお、出願人らは、同様の知見により、ロックピン23とロックレバー25との間に弾性体からなるブッシュ29を設ける提案をした(特願2003−289236号)のであるが、先の提案のように樹脂製のブッシュ29を採用したとしても異音を生じたのである。また、ブッシュ29の材質をより弾性変形可能なものとすることも耐久性の観点から限界があり、高い耐久性を維持しつつ異音の発生を抑制する必要があるのである。
The applicants proposed that the
すなわち、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、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、
該ロック機構は、該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、該ハウジングに一体的に設けられ、軸心と平行なロックピンと、軸孔に該ロックピンが挿通されて該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、一端が該ハウジング又は該ロックピンに固定され、他端が該ロックレバーに固定され、該係合爪部を該ロックホルダ側に付勢するねじりコイルばねと、該係合爪部を駆動するソレノイドとを有し、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、
前記ロックピンと前記軸孔との間にはブッシュが設けられ、該ブッシュは、該軸孔内に位置される軸受ブッシュと、該軸孔外に位置して前記ねじりコイルばねが巻回されるばね受けブッシュとからなることを特徴とする。
In other words, the transmission ratio variable steering apparatus of the first invention is provided so as to be rotatable integrally with the housing, the input shaft for transmitting the steering angle of the steering handle, and fixed in the housing, so that the motor shaft can be rotated. A motor, an output shaft that is rotatably supported by the housing and transmits a turning angle to a steering system, and is provided between the motor shaft and the output shaft in the housing. A gear mechanism for increasing and decreasing the angle and outputting to the output shaft, and a lock mechanism provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locking the input shaft and the motor shaft;
The lock mechanism is provided so as to be rotatable integrally with the motor shaft, a lock holder having a plurality of lock grooves recessed on the outer periphery, a lock pin provided integrally with the housing, parallel to the shaft center, and a shaft hole The lock pin is inserted into the lock pin and is pivotally supported so as to be swingable around the lock pin. The lock lever has an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and one end of the lock pin on the housing or the lock pin. A torsion coil spring that is fixed and has the other end fixed to the lock lever and biases the engaging claw portion toward the lock holder, and a solenoid that drives the engaging claw portion, and the steering angle In the transmission ratio variable steering device that varies the transmission ratio with the turning angle,
A bush is provided between the lock pin and the shaft hole, and the bush is a bearing bush positioned in the shaft hole, and a spring around which the torsion coil spring is wound outside the shaft hole. It is characterized by comprising a receiving bush.
第1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の軸孔との間に設けられたブッシュが軸受ブッシュとばね受けブッシュとからなり、軸受ブッシュが軸孔内に位置してロックレバーをロックピン回りで好適に揺動させ、ばね受けブッシュが軸孔外に位置してねじりコイルばねの巻回を受ける。 In the variable transmission ratio steering apparatus according to the first aspect of the invention, the bush provided between the lock pin and the shaft hole of the lock lever is composed of the bearing bush and the spring receiving bush, and the bearing bush is located in the shaft hole and the lock lever is moved. The spring is preferably pivoted around the lock pin, and the spring receiving bush is positioned outside the shaft hole and receives the winding of the torsion coil spring.
このため、ロックレバーの係合爪部がロックホルダと当接している状態においては、ばね受けブッシュにはロックホルダから離れる方向の力が作用するものの、軸受ブッシュにはその力は作用しない。むしろ、ロックレバーにねじりコイルばねの他端が固定されていることから、軸受ブッシュにはロックホルダに近づく方向の力だけが作用する。このため、ばね受けブッシュはロックホルダから離れる方向に押されるものの、軸受ブッシュはロックホルダに近づく方向に押される。このため、ばね受けブッシュは、ロックホルダとは逆側に位置し、間隙をロックホルダとは逆側に位置させることとなるものの、軸受ブッシュ及びロックレバーは、ロックホルダ側に位置し、間隙をロックホルダ側に位置させることとなる。 For this reason, in a state where the engaging claw portion of the lock lever is in contact with the lock holder, a force in a direction away from the lock holder acts on the spring receiving bush, but the force does not act on the bearing bush. Rather, since the other end of the torsion coil spring is fixed to the lock lever, only the force in the direction approaching the lock holder acts on the bearing bush. For this reason, although the spring bearing bush is pushed away from the lock holder, the bearing bush is pushed away from the lock holder. For this reason, the spring bearing bush is positioned on the opposite side of the lock holder and the gap is positioned on the opposite side of the lock holder. However, the bearing bush and the lock lever are positioned on the lock holder side, and the gap is provided. It will be located on the lock holder side.
この状態からソレノイドに通電を行い、ロックレバーの係合爪部がロックホルダから離反した状態にすると、ソレノイドが軸受ブッシュ及びロックレバーを引き寄せる前からそれらはロックホルダ側に位置していることから、軸受ブッシュ及びロックレバーがロックホルダ側に移動することはなく、軸受ブッシュとロックピンとは衝突しない。 When the solenoid is energized from this state and the engagement claw part of the lock lever is separated from the lock holder, the solenoid is positioned on the lock holder side before the bearing bush and the lock lever are pulled, The bearing bush and the lock lever do not move toward the lock holder, and the bearing bush and the lock pin do not collide.
したがって、第1発明の伝達比可変操舵装置は、ロックレバーの駆動時に異音が発生し難いのである。 Therefore, the variable transmission ratio steering apparatus of the first invention is unlikely to generate abnormal noise when the lock lever is driven.
ねじりコイルばねは、ロックレバーの表面側に位置する第1ねじりコイルばねと、ロックレバーの裏面側に位置する第2ねじりコイルばねとからなり得る。この場合、一方のねじりコイルばねが万一破損したとしても、他方のねじりコイルばねによってロックレバーの係合爪部をロックホルダのロック溝に係合することができ、フェールセーフを実現することができる。 The torsion coil spring can be composed of a first torsion coil spring located on the front side of the lock lever and a second torsion coil spring located on the back side of the lock lever. In this case, even if one of the torsion coil springs is broken, the other torsion coil spring can engage the engaging claw portion of the lock lever with the lock groove of the lock holder, thereby realizing fail safe. it can.
こうして、第1、2ねじりコイルばねを採用した場合、ばね受けブッシュは、第1ねじりコイルばねが巻回される第1ばね受けブッシュと、第2ねじりコイルばねが巻回される第2ばね受けブッシュとからなり得る。これにより、第1、2ばね受けブッシュがそれぞれ第1、2ねじりコイルばねによる力を受けることから、上記作用効果を確実に生じることができる。 Thus, when the first and second torsion coil springs are employed, the spring receiving bush includes a first spring receiving bush around which the first torsion coil spring is wound and a second spring receiver around which the second torsion coil spring is wound. It can consist of a bush. Thereby, since the 1st and 2nd spring receiving bush receives the force by the 1st and 2nd torsion coil spring, respectively, the above-mentioned effect can be produced reliably.
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、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、
該ロック機構は、該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、該ハウジングに一体的に設けられ、軸心と平行なロックピンと、軸孔に該ロックピンが挿通されて該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、一端が該ハウジング又は該ロックピンに固定され、他端が該ロックレバーに固定され、該係合爪部を該ロックホルダ側に付勢するねじりコイルばねと、該係合爪部を駆動するソレノイドとを有し、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、
前記ロックピンと前記軸孔との間には外周面に凹凸をもつブッシュ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 second aspect of the invention is provided with a housing, an input shaft that transmits the steering angle of the steering handle, and a motor that is fixed in the housing and that can rotate the motor shaft. And an output shaft that is rotatably supported by the housing and transmits a turning angle to a 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 A gear mechanism that increases and decreases and 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,
The lock mechanism is provided so as to be rotatable integrally with the motor shaft, a lock holder having a plurality of lock grooves recessed on the outer periphery, a lock pin provided integrally with the housing, parallel to the shaft center, and a shaft hole The lock pin is inserted into the lock pin and is pivotally supported so as to be swingable around the lock pin. The lock lever has an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and one end of the lock pin on the housing or the lock pin. A torsion coil spring that is fixed and has the other end fixed to the lock lever and biases the engaging claw portion toward the lock holder, and a solenoid that drives the engaging claw portion, and the steering angle In the transmission ratio variable steering device that varies the transmission ratio with the turning angle,
A bush having an uneven surface on the outer peripheral surface is provided between the lock pin and the shaft hole.
第2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の軸孔との間に設けられたブッシュが外周面に凹凸をもっているため、ブッシュとロックピンとが衝突したとしても、その際の力を凹凸の変形によって吸収することができる。 In the transmission ratio variable steering device of the second invention, since the bush provided between the lock pin and the shaft hole of the lock lever has irregularities on the outer peripheral surface, even if the bush and the lock pin collide, the force at that time is reduced. It can be absorbed by the deformation of the irregularities.
したがって、第2発明の伝達比可変操舵装置も、ロックレバーの駆動時に異音が発生し難いのである。 Therefore, the variable transmission ratio steering apparatus of the second invention is also less likely to generate abnormal noise when the lock lever is driven.
第1、2発明の伝達比可変操舵装置では、ブッシュは樹脂製であることが好ましい。樹脂製のブッシュは緩衝性に優れ、第1、2発明の効果をより確実なものとする。 In the transmission ratio variable steering apparatus of the first and second inventions, the bush is preferably made of resin. The bush made of resin is excellent in buffering properties and makes the effects of the first and second inventions more reliable.
また、第1、2発明を同時に具体化することも可能である。この場合、第1、2発明の効果をより確実なものとする。 It is also possible to embody the first and second inventions simultaneously. In this case, the effects of the first and second inventions are made more reliable.
以下、本発明を具体化した実施例1、2を図面を参照しつつ説明する。 Embodiments 1 and 2 embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
実施例1の伝達比可変操舵装置1は、ロック機構3として、図1に示すブッシュ40を採用している。このブッシュ40は、ロックレバー25の軸孔25a内に位置される軸受ブッシュ42と、軸孔25aの上方に位置して第1ねじりコイルばね30が巻回される第1ばね受けブッシュ41と、軸孔25aの下方に位置して第2ねじりコイルばね31が巻回される第2ばね受けブッシュ43とからなる。軸受ブッシュ42及び第1、2ばね受けブッシュ41、43は弾性体であり、具体的には、PTFE等の樹脂製のものである。他の構成は従来の伝達比可変操舵装置と同一である。なお、弾性体としては、軟質金属も採用可能である。
The transmission ratio
この伝達比可変操舵装置1のロック機構3では、ロックレバー25の係合爪部25bがロックホルダ24と当接している状態においては、図2に示すように、第1、2ばね受けブッシュ41、43にはロックホルダ24から離れる方向の力F30、F31が作用するものの、軸受ブッシュ42にはそれらの力F30、F31は作用しない。むしろ、ロックレバー25に第1、2ねじりコイルばね30、31の他端30b、31bが固定されていることから、図3に示すように、軸受ブッシュ42にはロックホルダ24に近づく方向の力F30x、F30xだけが作用する。このため、第1、2ばね受けブッシュ41、43はロックホルダ24から離れる方向に押されるものの、軸受ブッシュ42はロックホルダ24に近づく方向に押される。このため、軸受ブッシュ42及びロックレバー25は、間隙Cをロックホルダ24側に位置させることとなる。
In the lock mechanism 3 of the variable transmission
この状態からソレノイド32に通電を行い、ロックレバー25の係合爪部25bがロックホルダ24から離反した状態にすると、ソレノイド32が軸受ブッシュ42及びロックレバー25を引き寄せる前からそれらはロックホルダ24に最も接近した位置にある(間隙Cをロックホルダ24側に位置させている。)。このため、ソレノイド32によって引き寄せられても、間隙Cをロックホルダ24側に維持したまま揺動でき、軸受ブッシュ42とロックピン23とは衝突しない。
When the
したがって、この伝達比可変操舵装置1は、ロックレバー25の駆動時に異音が発生し難いのである。特に、軸受ブッシュ42は、PTFE等の樹脂製であることから、緩衝性に優れ、この効果を確実に生じる。
Therefore, the transmission ratio
さらに、この伝達比可変操舵装置1は、第1、2ねじりコイルばね30、31の一方が万一破損したとしても、他方によってロックレバー25の係合爪部25bをロックホルダ24のロック溝24aに係合することができ、フェールセーフを実現することができる。他の作用は従来の伝達比可変操舵装置1と同様である。
Further, in the transmission ratio
実施例2の伝達比可変操舵装置1は、ロック機構3として、図4及び図5に示すブッシュ44を採用している。このブッシュ44の外周面には凹凸としてのセレーション44aが形成されている。セレーション44aの形状は問われないが、容積の小さな凸であることが変形能が高く、好ましい。このブッシュ44もPTFE製のものである。他の構成は従来の伝達比可変操舵装置と同一である。
The 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の軸孔25aとの間に設けられたブッシュ44が外周面にセレーション44aをもっているため、ブッシュ44とロックピン23とが衝突したとしても、その際の力を凹凸の変形によって吸収することができる。
In this variable transmission
したがって、この伝達比可変操舵装置1も、ロックレバー25の駆動時に異音が発生し難いのである。他の作用効果は実施例1と同様である。
Therefore, the variable transmission
なお、このブッシュ44を3分割し、実施例1と同様に構成することもできる。また、実施例1のブッシュ40や実施例2のブッシュ44を銅系金属によって構成することもできる。
Note that the
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
24…ロックホルダ
24a…ロック溝
23…ロックピン
25…ロックレバー
25a…係合爪部
30…第1ねじりコイルばね
31…第1ねじりコイルばね
32…ソレノイド
40、44…ブッシュ(41…第1ばね受けブッシュ、42…軸受ブッシュ、43…第2ばね受けブッシュ)
44a…凹凸(セレーション)
DESCRIPTION OF
72 ... Output shaft (lower steering shaft)
13 ... motor shaft 4 ...
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ...
44a ... Unevenness (serration)
Claims (4)
該ロック機構は、該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、該ハウジングに一体的に設けられ、軸心と平行なロックピンと、軸孔に該ロックピンが挿通されて該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、一端が該ハウジング又は該ロックピンに固定され、他端が該ロックレバーに固定され、該係合爪部を該ロックホルダ側に付勢するねじりコイルばねと、該係合爪部を駆動するソレノイドとを有し、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、
前記ロックピンと前記軸孔との間にはブッシュが設けられ、該ブッシュは、該軸孔内に位置される軸受ブッシュと、該軸孔外に位置して前記ねじりコイルばねが巻回されるばね受けブッシュとからな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 provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locking the input shaft and the motor shaft,
The lock mechanism is provided so as to be rotatable integrally with the motor shaft, a lock holder having a plurality of lock grooves recessed on the outer periphery, a lock pin provided integrally with the housing, parallel to the shaft center, and a shaft hole The lock pin is inserted into the lock pin and is pivotally supported so as to be swingable around the lock pin. The lock lever has an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and one end of the lock pin on the housing or the lock pin. A torsion coil spring that is fixed and has the other end fixed to the lock lever and biases the engaging claw portion toward the lock holder, and a solenoid that drives the engaging claw portion, and the steering angle In the transmission ratio variable steering device that varies the transmission ratio with the turning angle,
A bush is provided between the lock pin and the shaft hole, and the bush is a bearing bush positioned in the shaft hole, and a spring around which the torsion coil spring is wound outside the shaft hole. A transmission ratio variable steering device comprising a receiving bush.
前記ばね受けブッシュは、該第1ねじりコイルばねが巻回される第1ばね受けブッシュと、該第2ねじりコイルばねが巻回される第2ばね受けブッシュとからなることを特徴とする請求項1記載の伝達比可変操舵装置。 The torsion coil spring comprises a first torsion coil spring located on the front side of the lock lever and a second torsion coil spring located on the back side of the lock lever;
The spring receiving bush comprises a first spring receiving bush around which the first torsion coil spring is wound, and a second spring receiving bush around which the second torsion coil spring is wound. 1. A transmission ratio variable steering apparatus according to 1.
該ロック機構は、該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、該ハウジングに一体的に設けられ、軸心と平行なロックピンと、軸孔に該ロックピンが挿通されて該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、一端が該ハウジング又は該ロックピンに固定され、他端が該ロックレバーに固定され、該係合爪部を該ロックホルダ側に付勢するねじりコイルばねと、該係合爪部を駆動するソレノイドとを有し、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、
前記ロックピンと前記軸孔との間には外周面に凹凸をもつブッシュ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 provided between the input shaft and the motor shaft in the housing and locking the input shaft and the motor shaft,
The lock mechanism is provided so as to be rotatable integrally with the motor shaft, a lock holder having a plurality of lock grooves recessed on the outer periphery, a lock pin provided integrally with the housing, parallel to the shaft center, and a shaft hole The lock pin is inserted into the lock pin and is pivotally supported so as to be swingable around the lock pin. The lock lever has an engaging claw portion engageable with the lock groove at one end, and one end of the lock pin on the housing or the lock pin. A torsion coil spring that is fixed and has the other end fixed to the lock lever and biases the engaging claw portion toward the lock holder, and a solenoid that drives the engaging claw portion, and the steering angle In the transmission ratio variable steering device that varies the transmission ratio with the turning angle,
A transmission ratio variable steering apparatus, wherein a bush having an uneven surface is provided between the lock pin and the shaft hole.
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