JP2006224818A - Steering device - Google Patents

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Kenji Motoi
謙二 許斐
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device capable of reducing the feeling of viscosity caused by an excessive increase in damping control component, and preventing a driver from feeling a heavy steering force. <P>SOLUTION: The steering device 1 has a steering shaft 11, and a rotary member 12 is provided on the steering shaft 11. The rotary member 12 has resistance plates 12B-12E, and is stored in a case 13 filled with a viscous fluid 14. The rotary member 12 is rotated coaxially with the steering shaft 11, and when the rotary member is rotated in the case 13 as the steering shaft 11 is rotated, the resistance plates 12B-12E receive viscous resistance from the viscous fluid 14 to give the damping component. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ステアリング装置に係り、特に、車両におけるステアリングの操舵フィーリングの改善を図ったステアリング装置に関する。   The present invention relates to a steering device, and more particularly, to a steering device that improves steering feeling in a vehicle.

車両で用いられるステアリング装置においては、システムの安定化や逆入力振動を抑制するために、ステアリングシャフトに減衰成分を持たせている。このような減衰成分を持たせるために、従来のステアリング装置では、たとえばラックガイドのエンドブッシュに摩擦機構を設け、この摩擦機構の摩擦力によって減衰成分を生成している。また、ステアバイワイヤを用いたステアリング装置では、特開平1−153379号公報に開示されるように、ダンピング機構を設けて減衰成分を付与するものもある。   In a steering device used in a vehicle, a damping component is provided to the steering shaft in order to stabilize the system and suppress reverse input vibration. In order to provide such a damping component, in a conventional steering device, for example, a friction mechanism is provided on an end bush of a rack guide, and the damping component is generated by the frictional force of this friction mechanism. Some steering devices using steer-by-wire provide a damping component by providing a damping mechanism as disclosed in JP-A-1-153379.

さらに、操舵補助力を付与する電動モータを備える、いわゆる電動パワーステアリング装置においては、このような減衰成分を与えるものとして、特開2002−166844号公報に開示された電動パワーステアリング装置の制御装置がある。この電動パワーステアリング装置の制御装置は、車速、操舵トルク、および操舵角速度に応じたダンパ電流を電動モータに出力し、ハンドルが回転する方向と逆方向にダンパ電流を加えるダンパ補償手段を有している。このダンパ電流を電動モータに加えることにより、ステアリングシャフトに減衰成分を持たせ、システムの安定化や逆入力振動を抑制している。
特開平1−153379号公報 特開2002−166844号公報
Further, in a so-called electric power steering apparatus that includes an electric motor that applies a steering assist force, a control device for an electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-166844 is provided as one that provides such a damping component. is there. The control device for the electric power steering apparatus includes a damper compensation unit that outputs a damper current corresponding to the vehicle speed, the steering torque, and the steering angular velocity to the electric motor and applies the damper current in a direction opposite to the direction in which the handle rotates. Yes. By applying this damper current to the electric motor, the steering shaft has a damping component to suppress system stabilization and reverse input vibration.
Japanese Patent Laid-Open No. 1-153379 JP 2002-166844 A

しかし、上記特許文献1に開示されたステアリング装置においては、減衰成分を付与するためのダンピング機構を設けている。このダンピング機構は一般的に大型のものであるために、ダンピング機構を設けると、ステアリング装置自体が大型化してしまうという問題がある。特に、電動パワーステアリング装置では、大型のダンピング機構を設けること自体が困難となるものである。   However, the steering device disclosed in Patent Document 1 is provided with a damping mechanism for imparting a damping component. Since this damping mechanism is generally large, if the damping mechanism is provided, there is a problem that the steering device itself becomes large. In particular, in an electric power steering device, it is difficult to provide a large damping mechanism itself.

また、上記特許文献2に開示された電動パワーステアリング装置の制御装置では、電動モータにダンパ電流を加えている。しかし、振動を抑制するために大きな、減衰制御成分が必要となり、ダンパ電流を大きくしすぎると、粘性的で重いフィーリングの操舵力となってしまう場合があるという問題があった。   In the control device for the electric power steering device disclosed in Patent Document 2, a damper current is applied to the electric motor. However, there is a problem that a large damping control component is required to suppress the vibration, and if the damper current is excessively increased, the steering force may be viscous and heavy.

そこで、本発明の課題は、大型のダンピング機構を設けることなく、ステアリングシャフトに減衰成分を与えて、振動を好適に抑制することができるステアリング装置を提供することにある。また、他の課題は、減衰制御成分を大きくしすぎることによる粘性感を小さくし、操舵力が重いフィーリングをドライバに与えないようにしたステアリング装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a steering device that can suitably suppress vibration by providing a damping component to the steering shaft without providing a large damping mechanism. Another object is to provide a steering device that reduces the feeling of viscosity caused by excessively increasing the damping control component and prevents the driver from giving a feeling of heavy steering force.

上記課題を解決した本発明に係るステアリング装置は、ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトを備え、ステアリングホイールの操作で回転させられるステアリングシャフトの回転によって転舵輪を転舵させるステアリング装置において、ステアリングシャフトと同軸状に回転する抵抗プレートがステアリングシャフトに取り付けられ、抵抗プレートは、粘性流体が充填されたケース内に収容されていることを特徴とするものである。   A steering apparatus according to the present invention that has solved the above problems includes a steering shaft connected to a steering wheel, and in a steering apparatus that turns steered wheels by rotation of a steering shaft that is rotated by operation of the steering wheel. A resistance plate rotating coaxially is attached to the steering shaft, and the resistance plate is housed in a case filled with a viscous fluid.

本発明に係るステアリング装置においては、ステアリングシャフトと同軸状に回転する抵抗プレートがステアリングシャフトに取り付けられており、この抵抗プレートは、粘性流体が充填されたケース内に収容されている。このため、大型のダンピング機構を設けることなく、ステアリングシャフトに減衰成分を付与することができ、振動を好適に抑制することができる。また、減衰成分を付与するにあたり、粘性流体を充填したケース内に抵抗プレートを収容している。粘性流体を充填したケース内に抵抗プレートを収容した場合、ステアリングと同時に回転する抵抗プレートの回転速度が早い場合の外乱に対しては減衰抵抗を発生するが、ステアリングを操作する場合のゆっくりした回転の操舵に対して重くなることがない。したがって、減衰制御成分を大きくしすぎることによる粘性感を小さくし、操舵力が重いフィーリングをドライバに与えないようにすることができる。   In the steering device according to the present invention, a resistance plate that rotates coaxially with the steering shaft is attached to the steering shaft, and the resistance plate is accommodated in a case filled with a viscous fluid. For this reason, a damping component can be imparted to the steering shaft without providing a large damping mechanism, and vibration can be suitably suppressed. In addition, when applying the damping component, the resistance plate is accommodated in a case filled with a viscous fluid. When the resistance plate is housed in a case filled with viscous fluid, a damping resistance is generated against disturbance when the rotation speed of the resistance plate rotating at the same time as the steering is high, but slow rotation when operating the steering wheel It will not become heavy with respect to the steering. Therefore, it is possible to reduce the feeling of viscosity caused by excessively increasing the damping control component and not to give the driver a feeling of heavy steering force.

ここで、ステアリングホイールが中立位置となったときに、ケースにおける抵抗プレートが位置する部位に、ケースと抵抗プレートとの間を拡幅する切欠き部が形成されている態様とすることができる。   Here, when the steering wheel is in the neutral position, a cutout portion that widens the space between the case and the resistance plate can be formed in a portion of the case where the resistance plate is located.

このように、ステアリングホイールが中立位置となったときに、ケースにおける抵抗プレートが位置する部位に切欠き部が形成されていることにより、ステアリングホイールが中立位置となったときに操舵力が軽くなる。したがって、車両が直進状態であるときに運転者が旋回を意図してステアリングホイールを回転させ始める際に操舵力が重いフィーリングとなることを防止することができる。   Thus, when the steering wheel is in the neutral position, the notch is formed in the portion of the case where the resistance plate is located, so that the steering force is reduced when the steering wheel is in the neutral position. . Therefore, it is possible to prevent the steering force from feeling heavy when the driver starts turning the steering wheel with the intention of turning when the vehicle is traveling straight.

また、操舵補助力を付与する電動モータがステアリングシャフトに接続されており、ステアリングシャフトにおける電動モータが取り付けられている位置よりも、ステアリング側に、抵抗プレートが取り付けられている態様とすることもできる。   Moreover, the electric motor which provides a steering assist force is connected to the steering shaft, and a mode in which the resistance plate is attached to the steering side from the position where the electric motor is attached to the steering shaft can also be adopted. .

油圧によってステアリングに操舵補助力を付与するいわゆる油圧式パワーステアリング装置では、油圧部分によって減衰成分を与えることができるので、電動モータによって操舵補助力を付与するいわゆる電動パワーステアリング装置では、油圧式パワーステアリング装置のような油圧部分が存在しない。このため、ステアリングシャフトに取り付けられた抵抗プレートを粘性流体が充填されたケース内に収容することで、減衰成分を付与することが有効となる。特に、この抵抗プレートが電動モータよりもステアリング側に取り付けられていることにより、電動モータによって生じる振動に対しても、減衰成分を付与することができ、   In a so-called hydraulic power steering device that applies a steering assist force to the steering by hydraulic pressure, a damping component can be given by the hydraulic portion. Therefore, in a so-called electric power steering device that applies a steering assist force by an electric motor, the hydraulic power steering There is no hydraulic part like the device. For this reason, it becomes effective to provide the damping component by housing the resistance plate attached to the steering shaft in the case filled with the viscous fluid. In particular, since this resistance plate is attached to the steering side of the electric motor, a damping component can be imparted to the vibration generated by the electric motor,

本発明に係るステアリング装置によれば、大型のダンピング機構を設けることなく、ステアリングシャフトに減衰成分を与えることができる。また、減衰制御成分を大きくしすぎることによる粘性感を小さくし、操舵力が重いフィーリングをドライバに与えないようにすることができる。   According to the steering device of the present invention, a damping component can be given to the steering shaft without providing a large damping mechanism. In addition, it is possible to reduce the feeling of viscosity caused by excessively increasing the damping control component and not to give the driver a feeling of heavy steering force.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の要素については極力同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。図1は、本発明の第一の実施形態に係るステアリング装置の要部正断面図、図2は、図1のII−II線断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description may be omitted. FIG. 1 is a main part front sectional view of a steering apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG.

図1に示すように、本実施形態に係るステアリング装置1は、ステアリングシャフト11を備えている。ステアリングシャフト11の一端部には、図示しないステアリングホイールが取り付けられており、ステアリングホイールの操作でステアリングシャフト11が回転させられる。また、ステアリングシャフト11には、ステアリングシャフト11と同軸状に回転する回転部材12が取り付けられている。   As shown in FIG. 1, the steering device 1 according to this embodiment includes a steering shaft 11. A steering wheel (not shown) is attached to one end of the steering shaft 11, and the steering shaft 11 is rotated by operation of the steering wheel. A rotating member 12 that rotates coaxially with the steering shaft 11 is attached to the steering shaft 11.

回転部材12は、図2に示すように、ステアリングシャフト11に圧入される円筒部材12Aを備えており、円筒部材12Aの周囲に、互いに等間隔で離間して配置された4枚の抵抗プレート12B〜12Eが取り付けられている。円筒部材12Aがステアリングシャフト11に圧入されることから、回転部材12は、ステアリングシャフト11と同軸状に回転する。   As shown in FIG. 2, the rotating member 12 includes a cylindrical member 12A that is press-fitted into the steering shaft 11, and four resistance plates 12B that are spaced apart from each other at equal intervals around the cylindrical member 12A. ~ 12E is attached. Since the cylindrical member 12 </ b> A is press-fitted into the steering shaft 11, the rotating member 12 rotates coaxially with the steering shaft 11.

4枚の抵抗プレート12B〜12Eのうち、隣接する第一抵抗プレート12Bおよび第二抵抗プレート12Cを比較すると、第一抵抗プレート12Bの幅は、第二抵抗プレート12Cの幅よりも狭くされている。さらに、第一抵抗プレート12Bに対向する位置に配置された第三抵抗プレート12Dの幅は、第一抵抗プレート12Bの幅と同一とされており、第二抵抗プレート12Bに対向する位置に配置された第四抵抗プレート12Eの幅は、第二抵抗プレート12Cの幅と同一とされている。   When the adjacent first resistor plate 12B and second resistor plate 12C among the four resistor plates 12B to 12E are compared, the width of the first resistor plate 12B is narrower than the width of the second resistor plate 12C. . Furthermore, the width of the third resistance plate 12D disposed at a position facing the first resistance plate 12B is the same as the width of the first resistance plate 12B, and is disposed at a position facing the second resistance plate 12B. The width of the fourth resistance plate 12E is the same as the width of the second resistance plate 12C.

また、ステアリング装置1は、ケース13を備えている。ケース13には、ステアリングシャフト11が貫通するとともに、ステアリングシャフト11に圧入された回転部材12が収容されている。ケース13には、グリースやオイルなどの粘性流体14が充填されており、ステアリングシャフト11とともに回転部材12がケース13内で回転する際には、抵抗プレート12B〜12Eが粘性流体14の粘性抵抗を受けながら回転する。また、第一,第三抵抗プレート12B,12Dは、第二,第四抵抗プレート12C,12Eよりも小さくされている。このため、第一,第三抵抗プレート12B,12Dとケース13の内側面との間の隙間量は、第二,第四抵抗プレート12C,12Eとケース13の内側面との間の隙間量よりも小さくされている。   In addition, the steering device 1 includes a case 13. In the case 13, the steering shaft 11 penetrates, and a rotating member 12 press-fitted into the steering shaft 11 is accommodated. The case 13 is filled with a viscous fluid 14 such as grease or oil. When the rotating member 12 rotates in the case 13 together with the steering shaft 11, the resistance plates 12B to 12E reduce the viscous resistance of the viscous fluid 14. Rotate while receiving. The first and third resistance plates 12B and 12D are smaller than the second and fourth resistance plates 12C and 12E. For this reason, the amount of clearance between the first and third resistance plates 12B and 12D and the inner surface of the case 13 is larger than the amount of clearance between the second and fourth resistance plates 12C and 12E and the inner surface of the case 13. It is also small.

また、ケース13におけるステアリングシャフト11が貫通する部位には、オイルシールなどのシール部材15が設けられている。このシール部材15により、ケース13とステアリングシャフト11との隙間からの粘性流体14の漏洩を防止している。   Further, a seal member 15 such as an oil seal is provided at a portion of the case 13 through which the steering shaft 11 passes. The seal member 15 prevents the viscous fluid 14 from leaking from the gap between the case 13 and the steering shaft 11.

さらに、図2に示すように、ケース13の内側面における回転部材12を挟んで対向する位置には、切欠き部13Aが形成されている。この切欠き部13Aは、ステアリングシャフト11に取り付けられたステアリングホイールが中立位置にあるときに、回転部材12における対向する2枚の抵抗プレート12B,12Dが対応する位置に形成されている。この切欠き部13Aにより、切欠き部13Aが形成された位置における抵抗プレート12B〜12Eとケース13との間が拡幅されている。   Further, as shown in FIG. 2, a notch 13 </ b> A is formed at a position on the inner side surface of the case 13 that faces the rotation member 12. When the steering wheel attached to the steering shaft 11 is in the neutral position, the two notch portions 13A are formed in positions corresponding to the two resistance plates 12B and 12D that face each other. The notch 13A widens the space between the resistance plates 12B to 12E and the case 13 at the position where the notch 13A is formed.

ステアリングシャフト11の下端部には、ピニオンギア16が取り付けられており、ピニオンギア16は、ステアリングシャフト11の回転に伴って回転する。また、ピニオンギア16には、ラックバー17におけるラック歯17Aが噛み合っている。ピニオンギア16が回転すると、ピニオンギア16に噛み合うラック歯17Aにより回転運動が直線運動に変換され、ラックバー17がピニオンギア16の回転方向に応じた左右方向に移動する。   A pinion gear 16 is attached to the lower end portion of the steering shaft 11, and the pinion gear 16 rotates as the steering shaft 11 rotates. Further, the rack teeth 17 </ b> A in the rack bar 17 are meshed with the pinion gear 16. When the pinion gear 16 rotates, the rotational movement is converted into a linear movement by the rack teeth 17A meshing with the pinion gear 16, and the rack bar 17 moves in the left-right direction according to the rotational direction of the pinion gear 16.

また、ラックバー17はスプリング18によってピニオンギア16の方向に付勢されている。このスプリング18による付勢力により、ピニオンギア16に対してラックバー17のラック歯17Aが確実に噛み合うようにされている。これらのピニオンギア16、ラックバー17、およびスプリング18等によってラックアンドピニオン機構が構成されている。   The rack bar 17 is urged in the direction of the pinion gear 16 by a spring 18. Due to the urging force of the spring 18, the rack teeth 17 </ b> A of the rack bar 17 are reliably engaged with the pinion gear 16. These pinion gear 16, rack bar 17, spring 18 and the like constitute a rack and pinion mechanism.

ラックバー17の両端部には、図示しないタイロッド、ナックルアームなどを介して車輪がそれぞれ取り付けられている。そして、運転者がステアリングホイールを操作することによって、ステアリングシャフト11が回転すると、この回転運動がラックアンドピニオン機構を介して直線運動に変換され、車輪が転舵される。   Wheels are attached to both ends of the rack bar 17 via tie rods, knuckle arms, etc., not shown. When the steering shaft 11 is rotated by the driver operating the steering wheel, this rotational motion is converted into a linear motion via the rack and pinion mechanism, and the wheels are steered.

以上の構成を有する本実施形態に係るステアリング装置の作用について説明する。   The operation of the steering apparatus according to this embodiment having the above-described configuration will be described.

本実施形態に係るステアリング装置1においては、運転者が旋回を意図してステアリングホイールを回転させると、ステアリングホイールの回転がステアリングシャフト11に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して車輪が転舵する。この車輪の転舵によって車両が旋回する
また、本実施形態に係るステアリング装置1では、ステアリングシャフト11に回転部材12が設けられ、回転部材12は、粘性流体14が充填されたケース13内に収容されている。このように、粘性流体14が充填されたケース13内で回転部材12が回転することにより、回転部材12における抵抗プレート12B〜12Eには、回転速度に比例する回転方向への粘性抵抗が発生する。ただし、この粘性抵抗の大きさは、ステアリングシャフト11に取り付けられた回転部材12の回転速度(回転角速度)によって変動する。
In the steering device 1 according to the present embodiment, when the driver rotates the steering wheel with the intention of turning, the rotation of the steering wheel is transmitted to the steering shaft 11, and the wheels are steered via the rack and pinion mechanism. . Further, in the steering apparatus 1 according to this embodiment, the steering shaft 11 is provided with the rotating member 12, and the rotating member 12 is accommodated in the case 13 filled with the viscous fluid 14. Has been. As described above, when the rotating member 12 rotates in the case 13 filled with the viscous fluid 14, the resistance plates 12B to 12E in the rotating member 12 generate viscous resistance in the rotation direction proportional to the rotation speed. . However, the magnitude of this viscous resistance varies depending on the rotational speed (rotational angular speed) of the rotating member 12 attached to the steering shaft 11.

図3に実線示すように、ステアリングシャフト11の回転角速度が大きくなく、ゆっくりした操舵では、粘性流体の圧力は静圧のままとなることから、粘性抵抗による減衰抵抗力がほとんど発生しない。このため、操舵力を大きくすることはなく、しかも微振動を抑制した滑らかな操舵フィーリングを得ることができる。なお、図3には、ケース13内以外で発生する摺動クーロン摩擦力の量を破線で示している。   As shown by the solid line in FIG. 3, the rotational angular velocity of the steering shaft 11 is not large, and with slow steering, the pressure of the viscous fluid remains static, so that almost no damping resistance force due to viscous resistance is generated. For this reason, the steering force is not increased, and a smooth steering feeling in which slight vibrations are suppressed can be obtained. In FIG. 3, the amount of sliding Coulomb friction force generated outside the case 13 is indicated by a broken line.

一方、粘性流体14によって発生する粘性抵抗は、回転角速度が大きくなるほど大きくなる。車輪からの逆入力では、回転角速度が大きくなることから、回転部材12には、粘性流体14からの粘性抵抗が大きく働き、車輪から逆入力される微振動を好適に抑制することができる。   On the other hand, the viscous resistance generated by the viscous fluid 14 increases as the rotational angular velocity increases. In the reverse input from the wheel, the rotational angular velocity is increased, so that the viscous resistance from the viscous fluid 14 acts on the rotating member 12 and the fine vibration input from the wheel can be suitably suppressed.

このような粘性抵抗の大きさの調整は、抵抗プレート12B〜12Eとケース13との間の隙間量、抵抗プレート12B〜12Eの大きさ、粘性流体の粘度などによって調整することができる。   Such adjustment of the magnitude of the viscous resistance can be adjusted by the amount of gap between the resistance plates 12B to 12E and the case 13, the size of the resistance plates 12B to 12E, the viscosity of the viscous fluid, and the like.

また、本実施形態に係るステアリング装置1では、ステアリングホイールが中立位置にあり、車両が直進する方向に車輪が向いている際に、抵抗プレート12B,12Dが位置するケース13の内面側に切欠き部13Aが形成されている。したがって、運転者が旋回を意図してステアリングホイールを回転させ始める際には、減衰を小さくすることができ、操舵力が重いフィーリングとなることを好適に防止することができる。   Further, in the steering device 1 according to the present embodiment, when the steering wheel is in the neutral position and the wheel faces in the direction in which the vehicle goes straight, the notch is formed on the inner surface side of the case 13 where the resistance plates 12B and 12D are located. Part 13A is formed. Therefore, when the driver intends to turn and starts to rotate the steering wheel, the attenuation can be reduced, and a feeling of heavy steering force can be suitably prevented.

また、上記実施形態では、ステアリングシャフト11が一回りすると、ステアリングホイールが中立となる場合と同じ位置に戻ってくる。ステアリングホイールが中立となる位置と同じ位置に戻ると、第一,第三抵抗プレート12B,12Dがケース13における霧欠き部13Aに対応する位置に再び配置され、抵抗が小さくなるように変動し、操舵力の安定感が若干低くなる。ただし。このような抵抗の変動は大きな操舵角度域によって生じるものであり、ステアリング装置が電動モータによって操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置である場合などには、抵抗の変動よりも操舵補助力の方がはるかに大きくなる。したがって、抵抗の変動による操舵力の低下はほとんど感じないものとなる。   Moreover, in the said embodiment, when the steering shaft 11 makes one turn, it will return to the same position as the case where a steering wheel becomes neutral. When the steering wheel returns to the same position as the neutral position, the first and third resistance plates 12B and 12D are arranged again at positions corresponding to the mist notches 13A in the case 13 and fluctuate so as to reduce the resistance. Stability of steering force is slightly lowered. However. Such fluctuations in resistance are caused by a large steering angle range. When the steering device is an electric power steering device that applies a steering assist force by an electric motor, the steering assist force is more effective than the resistance variation. Is much larger. Therefore, the steering force is hardly lowered due to the resistance variation.

また、本実施形態に係るステアリング装置1における回転部材12には、第一,第三抵抗プレート12B,12Dのほかに、およそ90度の位相差をもった位置に第二,第四抵抗プレート12C,12Eが設けられている。これらの第二,第四抵抗プレート12C,12Eが設けられていることにより、それぞれの抵抗プレート12B〜12Eが切欠き部13Aに対応する位置を通過する際に、抵抗に変動が生じることから、それぞれの抵抗プレートによる抵抗変動の大きさと位相が異なるので、変動を低減することができる。   In addition to the first and third resistance plates 12B and 12D, the rotating member 12 in the steering device 1 according to the present embodiment includes the second and fourth resistance plates 12C at positions having a phase difference of about 90 degrees. , 12E are provided. Since the second and fourth resistance plates 12C and 12E are provided, the resistance varies when the resistance plates 12B to 12E pass through the positions corresponding to the notches 13A. Since the magnitude and phase of the resistance variation due to each resistance plate are different, the variation can be reduced.

特に、第二,第四抵抗プレート12C,12Eは、第一,第三抵抗プレート12B,12Dよりも大きくされている。このため、各抵抗プレート12B〜12Eによる抵抗変動の大きさおよび位相が異なることから、抵抗の変動を低減することができる。たとえば、回転部材12の回転速度が一定である条件の下、第一,第三抵抗プレート12B,12Dによる抵抗が図4の折れ線L1に示す変化を示し、第二,第四抵抗プレート12C,12Eによる抵抗が図4の折れ線L2に示す変化を示すとする。この場合、各抵抗プレート12B〜12Eによる抵抗の変化は、図4に示す折れ線L3のようになる。図4の折れ線L3から分かるように、4枚の抵抗プレート12B〜12Eを用いた場合の抵抗の変化は、第一,第三抵抗プレート12B,12Dのみを設けた場合の抵抗の変化よりも小さくなっている。このように、第二,第四抵抗プレート12C,12Eをも設けることにより、抵抗の変動を小さくすることができ、もって抵抗の変動による操舵力の増減を抑制することができる。   In particular, the second and fourth resistance plates 12C and 12E are made larger than the first and third resistance plates 12B and 12D. For this reason, since the magnitude | size and phase of resistance fluctuation by each resistance plate 12B-12E differ, resistance fluctuation | variation can be reduced. For example, under the condition that the rotation speed of the rotating member 12 is constant, the resistance by the first and third resistance plates 12B and 12D shows the change shown by the broken line L1 in FIG. 4, and the second and fourth resistance plates 12C and 12E. It is assumed that the resistance due to shows the change indicated by the broken line L2 in FIG. In this case, the resistance change by each of the resistance plates 12B to 12E becomes like a broken line L3 shown in FIG. As can be seen from the broken line L3 in FIG. 4, the change in resistance when the four resistance plates 12B to 12E are used is smaller than the change in resistance when only the first and third resistance plates 12B and 12D are provided. It has become. As described above, by providing the second and fourth resistance plates 12C and 12E, it is possible to reduce the fluctuation of the resistance, thereby suppressing the increase or decrease of the steering force due to the fluctuation of the resistance.

次に、本発明の第二の実施形態について説明する。本実施形態では、上記第一の実施形態と比較して、回転部材12を収容するケースの態様が主に異なっている。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, compared with said 1st embodiment, the aspect of the case which accommodates the rotation member 12 mainly differs.

本実施形態に係るステアリング装置においては、図5および図6に示すように、ケース20には、内側面におけるきり欠き部は形成されておらず、上面および下面に切欠き部21が形成されている。この点で、上記第一の実施形態と主に異なっている。   In the steering apparatus according to the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, the case 20 is not formed with a notch portion on the inner surface, and a notch portion 21 is formed on the upper surface and the lower surface. Yes. This is mainly different from the first embodiment.

切欠き部21は、ステアリングホイールが中立位置にあるあるときに、回転部材12における対向する2枚の抵抗プレート12B,12Dが対応する位置に形成されている。図5および図6に示す例では、ステアリングホイールが90度回転させられた状態が図示されており、切欠き部21が形成されている位置に対応する位置には、第二,第四抵抗プレート12C,12Eが配置されている。ケース20には、上記第一の実施形態と同様、粘性流体が充填されている。その他の点については、上記第一の実施形態と同様の構成を有している。   The notch 21 is formed at a position where the two opposing resistance plates 12B and 12D in the rotating member 12 correspond when the steering wheel is in the neutral position. In the example shown in FIGS. 5 and 6, a state in which the steering wheel is rotated 90 degrees is illustrated, and the second and fourth resistance plates are located at positions corresponding to the positions where the notches 21 are formed. 12C and 12E are arranged. The case 20 is filled with a viscous fluid as in the first embodiment. About another point, it has the structure similar to said 1st embodiment.

以上の構成を有する本実施形態に係るステアリング装置においても、上記第一の実施形態と同様、ステアリングシャフト11の回転角速度が大きくなく、ゆっくりした操舵では、粘性流体の圧力は静圧のままとなることから、粘性抵抗による減衰抵抗力がほとんど発生しない。このため、操舵力を大きくすることはなく、しかも微振動を抑制した滑らかな操舵フィーリングを得ることができる。一方、粘性流体14によって発生する粘性抵抗は、回転角速度が大きくなるほど大きくなる。車輪からの逆入力では、回転角速度が大きくなることから、回転部材12には、粘性流体14からの粘性抵抗が大きく働き、車輪から逆入力される微振動を好適に抑制することができる。   Also in the steering device according to the present embodiment having the above-described configuration, the rotational angular velocity of the steering shaft 11 is not large as in the first embodiment, and the pressure of the viscous fluid remains static when the steering is slow. Therefore, almost no damping resistance force due to viscous resistance is generated. For this reason, the steering force is not increased, and a smooth steering feeling in which slight vibrations are suppressed can be obtained. On the other hand, the viscous resistance generated by the viscous fluid 14 increases as the rotational angular velocity increases. In the reverse input from the wheel, the rotational angular velocity is increased, so that the viscous resistance from the viscous fluid 14 acts on the rotating member 12 and the fine vibration input from the wheel can be suitably suppressed.

次に、本発明の第三の実施形態について説明する。図8は、本発明の第三の実施形態に係るステアリング装置は、ステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置である。この電動パワーステアリング装置におけるステアリングシャフト11に、上記の回転部材12、ケース13、およびシール部材15等を設けたものである。また、回転部材12はケース13に収容され、ケース13内には粘性流体が充填されている。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is an electric power steering apparatus provided with an electric motor for applying a steering assist force to a steering shaft according to a third embodiment of the present invention. The steering shaft 11 in this electric power steering apparatus is provided with the rotating member 12, the case 13, the seal member 15 and the like. The rotating member 12 is housed in a case 13 and the case 13 is filled with a viscous fluid.

また、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、電動モータ30を有している。電動モータ30は、図示しないギア機構を介してステアリングシャフト11に接続されており、ステアリングホイールを介して運転者が付与する操舵トルクやステアリングシャフト11の回転角度、また車速などに応じて適宜ステアリングシャフト11に操舵補助力を付与する。さらに、回転部材12、ケース13、およびシール部材15は電動モータ30よりもステアリングホイール側に設けられており、抵抗プレートも電動モータ30よりもステアリングホイール側に設けられている。その他の構成については、上記第一の実施形態と同様の構成を有している。   In addition, the electric power steering apparatus according to the present embodiment has an electric motor 30. The electric motor 30 is connected to the steering shaft 11 through a gear mechanism (not shown), and the steering shaft is appropriately selected according to the steering torque applied by the driver through the steering wheel, the rotation angle of the steering shaft 11, the vehicle speed, and the like. A steering assist force is applied to 11. Further, the rotating member 12, the case 13, and the seal member 15 are provided on the steering wheel side with respect to the electric motor 30, and the resistance plate is also provided on the steering wheel side with respect to the electric motor 30. About another structure, it has the structure similar to said 1st embodiment.

以上の構成を有する本実施形態に係る電動パワーステアリング装置においては、上記第一の実施形態と同様、ステアリングシャフト11の回転角速度が大きくなく、ゆっくりした操舵では、粘性流体の圧力は静圧のままとなることから、粘性抵抗による減衰抵抗力がほとんど発生しない。このため、操舵力を大きくすることはなく、しかも微振動を抑制した滑らかな操舵フィーリングを得ることができる。一方、粘性流体14によって発生する粘性抵抗は、回転角速度が大きくなるほど大きくなる。車輪からの逆入力では、回転角速度が大きくなることから、回転部材12には、粘性流体14からの粘性抵抗が大きく働き、車輪から逆入力される微振動を好適に抑制することができる。   In the electric power steering apparatus according to the present embodiment having the above-described configuration, the rotational angular velocity of the steering shaft 11 is not large as in the first embodiment, and the pressure of the viscous fluid remains static during slow steering. Therefore, almost no damping resistance force due to viscous resistance is generated. For this reason, the steering force is not increased, and a smooth steering feeling in which slight vibrations are suppressed can be obtained. On the other hand, the viscous resistance generated by the viscous fluid 14 increases as the rotational angular velocity increases. In the reverse input from the wheel, the rotational angular velocity is increased, so that the viscous resistance from the viscous fluid 14 acts on the rotating member 12 and the fine vibration input from the wheel can be suitably suppressed.

また、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、電動モータ30の駆動によって振動が生じ、その振動がステアリングホイールに伝達される。この点、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、電動モータ30とステアリングホイールとの間に、ケース13に収容された回転部材12が設けられている。このため、電動モータ「30で生じた振動を好適に減衰することができ、ステアリングホイールに伝達される振動を抑制することができる。   Further, in the electric power steering apparatus according to the present embodiment, vibration is generated by driving the electric motor 30, and the vibration is transmitted to the steering wheel. In this regard, in the electric power steering apparatus according to the present embodiment, the rotating member 12 accommodated in the case 13 is provided between the electric motor 30 and the steering wheel. For this reason, the vibration generated by the electric motor “30 can be suitably damped, and the vibration transmitted to the steering wheel can be suppressed.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記各実施形態では、回転部材を収容するケースに切欠き部を形成しているが、この切欠き部を形成しない態様とすることができる。また、上記第三の実施形態では、電動パワーステアリング装置を対象としているが、油圧によって操舵
補助力を付与する油圧式パワーステアリング装置に用いることもできる。
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in each said embodiment, although the notch part is formed in the case which accommodates a rotation member, it can be set as the aspect which does not form this notch part. Moreover, although the electric power steering device is targeted in the third embodiment, it can also be used for a hydraulic power steering device that applies a steering assist force by hydraulic pressure.

第一の実施形態に係るステアリング装置の要部正断面図である。It is a principal part front sectional view of the steering device concerning a first embodiment. 図1のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. ステアリングシャフトの回転角速度と抵抗(粘性抵抗およびクーロン摩擦力)との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotational angular velocity of a steering shaft, and resistance (viscosity resistance and Coulomb friction force). ステアリングシャフトを一定角速度で回転させた場合のステアリングシャフトの回転角度と抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the rotation angle of a steering shaft at the time of rotating a steering shaft at a fixed angular velocity, and resistance. 第二の実施形態に係るステアリング装置の要部正断面図である。It is a principal part sectional drawing of the steering device which concerns on 2nd embodiment. 図5の要部拡大正断面図である。It is a principal part expanded front sectional view of FIG. 図6のVII−VII線断面図である。It is the VII-VII sectional view taken on the line of FIG. 第三の実施形態に係るステアリング装置(電動パワーステアリング装置)の側面図である。It is a side view of the steering device (electric power steering device) concerning a third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…ステアリング装置、11…ステアリングシャフト、12…回転部材、12A…円筒部材、12B〜12E…抵抗プレート、13…ケース、13A…切欠き部、14…粘性流体、15…シール部材、16…ピニオンギア、17…ラックバー、17A…ラック歯、18…スプリング、30…電動モータ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 11 ... Steering shaft, 12 ... Rotating member, 12A ... Cylindrical member, 12B-12E ... Resistance plate, 13 ... Case, 13A ... Notch part, 14 ... Viscous fluid, 15 ... Seal member, 16 ... Pinion Gear, 17 ... rack bar, 17A ... rack teeth, 18 ... spring, 30 ... electric motor.

Claims (3)

ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトを備え、前記ステアリングホイールの操作で回転させられる前記ステアリングシャフトの回転によって転舵輪を転舵させるステアリング装置において、
前記ステアリングシャフトと同軸状に回転する抵抗プレートが前記ステアリングシャフトに取り付けられ、
前記抵抗プレートは、粘性流体が充填されたケース内に収容されていることを特徴とするステアリング装置。
In a steering apparatus comprising a steering shaft connected to a steering wheel and turning steered wheels by rotation of the steering shaft rotated by operation of the steering wheel,
A resistance plate that rotates coaxially with the steering shaft is attached to the steering shaft,
The steering device according to claim 1, wherein the resistance plate is accommodated in a case filled with a viscous fluid.
前記ステアリングホイールが中立位置となったときに、前記ケースにおける前記抵抗プレートが位置する部位に、前記ケースと前記抵抗プレートとの間を拡幅する切欠き部が形成されている請求項1に記載のステアリング装置。   The notch part which widens between the said case and the said resistance plate is formed in the site | part in which the said resistance plate is located in the said case when the said steering wheel becomes a neutral position. Steering device. 操舵補助力を付与する電動モータが前記ステアリングシャフトに接続されており、
前記ステアリングシャフトにおける前記電動モータが取り付けられている位置よりも、前記ステアリングホイール側に、前記抵抗プレートが取り付けられている請求項1または請求項2に記載のステアリング装置。
An electric motor for applying a steering assist force is connected to the steering shaft;
The steering device according to claim 1 or 2, wherein the resistance plate is attached to the steering wheel side of the steering shaft from a position where the electric motor is attached.
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