JP2006226375A - Rotary transmission device - Google Patents

Rotary transmission device Download PDF

Info

Publication number
JP2006226375A
JP2006226375A JP2005039587A JP2005039587A JP2006226375A JP 2006226375 A JP2006226375 A JP 2006226375A JP 2005039587 A JP2005039587 A JP 2005039587A JP 2005039587 A JP2005039587 A JP 2005039587A JP 2006226375 A JP2006226375 A JP 2006226375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
sun gear
rotation
rotor
carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005039587A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Ishihara
敦 石原
Masami Naka
正美 仲
Tomoyasu Kada
友保 嘉田
Kyosuke Yamanaka
亨介 山中
Daisuke Maeda
大輔 前田
Kenji Azuma
賢司 東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2005039587A priority Critical patent/JP2006226375A/en
Priority to EP06101724A priority patent/EP1693599B1/en
Priority to US11/354,104 priority patent/US7568989B2/en
Publication of JP2006226375A publication Critical patent/JP2006226375A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotary transmission mechanism capable of reducing impact noise generated by impact of teeth of each gear at a meshing part of gears and sliding noise generated with accompanying action of the gear, miniaturizing a device, and reducing number of parts and assembly man-hour. <P>SOLUTION: This device is provided with a first sun gear 2, a second sun gear 23, first planetary gears 24, 24 and second planetary gears 25, 25. Number of meshing part is reduced by integrating a carrier 26 supporting each planetary gear with a rotor of a speed change motor 27 for changing speed of transmitted rotation. The rotor is formed in a cylinder shape, and an input shaft 4a rotating the first sun gear 22 is inserted through the rotor to effectively use limited space. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、入力側から出力側への回転の伝達を無段階に伝達比を変えて行うことができ、例えば、車両の操舵装置において、操舵部材の操作量と舵取機構の動作量との対応関係を変更するために用いられる回転伝動装置に関する。   The present invention can perform transmission of rotation from the input side to the output side in a stepless manner by changing the transmission ratio. For example, in a vehicle steering device, the operation amount of the steering member and the operation amount of the steering mechanism The present invention relates to a rotary transmission device used for changing a correspondence relationship.

車両の操舵は、操舵部材に加えられた回転操作をコラム軸を介して舵取機構に伝え、舵取機構により車両の左右方向の直線動作に変換し、車輪の向きを変更することにより行われる。このような操舵を行う場合に、例えば、車両の走行速度が低速であるときには操舵部材の回転操作量に対して車輪の操向動作量を大きくし、逆に車両の走行速度が高速であるときには操舵部材の回転操作量に対して車輪の走向動作量を小さくすることで、低速走行時の運転操作を容易化でき、高速走行時の安定性を高めることができる。   Steering of the vehicle is performed by transmitting a rotation operation applied to the steering member to the steering mechanism via the column shaft, converting the vehicle into a linear motion in the left-right direction of the vehicle, and changing the direction of the wheels. . When performing such steering, for example, when the traveling speed of the vehicle is low, the steering operation amount of the wheel is increased with respect to the rotational operation amount of the steering member, and conversely when the traveling speed of the vehicle is high. By reducing the amount of steering movement of the wheel relative to the amount of rotational operation of the steering member, it is possible to facilitate the driving operation during low-speed traveling and increase the stability during high-speed traveling.

このため、操舵部材と舵取機構とを連結するコラム軸の中途部に伝達比を変更して回転を伝達する回転伝動装置を配し、入力側である操舵部材側から出力側である舵取機構側への回転の伝達を伝達比を変えて行うことができる操舵装置が実用化されている。回転伝動装置として、例えば、遊星歯車機構及び回転速度を変更するためのモータを備え、無段階に伝達比を変更することができるものが実用化されている。   For this reason, a rotation transmission device that transmits the rotation by changing the transmission ratio is arranged in the middle part of the column shaft that connects the steering member and the steering mechanism, and the steering member side that is the output side from the steering member side that is the input side A steering device that can transmit rotation to the mechanism side by changing a transmission ratio has been put into practical use. As a rotational transmission device, for example, a planetary gear mechanism and a motor for changing the rotational speed, which can change the transmission ratio steplessly, have been put into practical use.

特許文献1においては、太陽歯車、遊星歯車及び内歯車を備える遊星歯車機構を用い、太陽歯車に入力軸を固定し、遊星歯車の回転軸を連結するキャリアに出力軸を固定し、内歯車を回転させるモータを備え、内歯車の回転速度を制御することで入力軸から出力軸への回転の伝達比を可変とすることができる操舵装置が提案されている。この操舵装置においては、モータにより内歯車を入力軸の回転方向と同方向へ回転させた場合には、内歯車の回転速度に応じて出力軸の回転速度を増速することができ、また、内歯車を入力軸と逆方向へ回転させた場合には、内歯車の回転速度に応じて出力軸の回転速度を減速することができる。   In Patent Document 1, a planetary gear mechanism including a sun gear, a planetary gear, and an internal gear is used, the input shaft is fixed to the sun gear, the output shaft is fixed to the carrier that connects the rotation shaft of the planetary gear, and the internal gear is There has been proposed a steering apparatus that includes a motor to be rotated and that can change a transmission ratio of rotation from an input shaft to an output shaft by controlling the rotation speed of an internal gear. In this steering device, when the internal gear is rotated in the same direction as the rotation direction of the input shaft by the motor, the rotation speed of the output shaft can be increased according to the rotation speed of the internal gear, When the internal gear is rotated in the direction opposite to the input shaft, the rotational speed of the output shaft can be reduced according to the rotational speed of the internal gear.

また、特許文献2においては、操舵部材と一体回転する第1内歯車と、第1太陽歯車と、第1内歯車及び第1太陽歯車と噛合する第1遊星歯車と、出力軸と一体回転する第2内歯車と、第2太陽歯車と、第2内歯車及び第2太陽歯車と噛合する第2遊星歯車とを備え、第1太陽歯車及び第2太陽歯車を一体としてモータにて回転させるようにすることで、回転の伝達比を可変とすることができる操舵装置が提案されている。この操舵装置においては、第1内歯車の回転が第1遊星歯車及び第2遊星歯車の自転及び公転を介して第2内歯車に伝達されるが、このときに、一体回転する太陽歯車をモータにより第1内歯車と同方向に回転させた場合は、太陽歯車の回転速度に応じて第2内歯車の回転速度を増速することができ、また、太陽歯車を第1内歯車と逆方向に回転させた場合は、第2内歯車の回転速度を減速することができる。
実公平6−2860号公報 特開2002−240730号公報
In Patent Document 2, the first internal gear that rotates integrally with the steering member, the first sun gear, the first planetary gear that meshes with the first internal gear and the first sun gear, and the output shaft rotate integrally. A second planetary gear meshing with the second internal gear, the second sun gear, and the second internal gear and the second sun gear, wherein the first sun gear and the second sun gear are integrally rotated by a motor; Thus, there has been proposed a steering device that can change the transmission ratio of rotation. In this steering apparatus, the rotation of the first internal gear is transmitted to the second internal gear through the rotation and revolution of the first planetary gear and the second planetary gear. , The rotational speed of the second internal gear can be increased according to the rotational speed of the sun gear, and the sun gear can be rotated in the opposite direction to the first internal gear. When the second internal gear is rotated, the rotational speed of the second internal gear can be reduced.
Japanese Utility Model Publication No.6-2860 JP 2002-240730 A

しかし、車両の操舵装置においては車両の走行方向を変更する都度、操舵部材及びコラム軸の回転方向が切り替えられるため、遊星歯車機構を操舵装置に用いた場合、回転方向の切り替えの際に、各歯車の噛合部において異音が発生するという問題がある。この異音は、回転方向の切り替え時に各歯車の歯がバックラッシュの範囲内で相対移動し、互いに衝突することで発生する衝突音である。また、歯車の動作に伴う摺動音も発生する。   However, in the vehicle steering device, each time the traveling direction of the vehicle is changed, the rotation direction of the steering member and the column shaft is switched, so that when the planetary gear mechanism is used for the steering device, There is a problem that abnormal noise is generated at the meshing portion of the gear. This abnormal noise is a collision sound generated when the gear teeth move relative to each other within the backlash range and collide with each other when the rotation direction is switched. In addition, a sliding noise accompanying the operation of the gear is also generated.

特許文献1及び特許文献2に記載の操舵装置においては、太陽歯車と遊星歯車との噛合部及び遊星歯車と内歯車との噛合部にて各歯車の歯が衝突し、異音が発生する。また、太陽歯車、遊星歯車及び内歯車の三種の歯車を噛合させる構成であるため、遊星歯車機構が大型化するという問題があり、部品数の増大及び組立工数の増大を招来するという問題がある。また、特許文献1に記載の操舵装置においては、モータの回転の伝達に更に別の歯車機構を用いているため、この歯車機構の噛合部でも異音が発生するという問題がある。   In the steering apparatus described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, teeth of each gear collide at the meshing portion of the sun gear and the planetary gear and the meshing portion of the planetary gear and the internal gear, and noise is generated. In addition, since the sun gear, the planetary gear, and the internal gear are meshed with each other, there is a problem that the planetary gear mechanism is increased in size, resulting in an increase in the number of parts and an increase in the number of assembly steps. . Further, in the steering device described in Patent Document 1, since another gear mechanism is used for transmitting the rotation of the motor, there is a problem that abnormal noise is generated even at the meshing portion of the gear mechanism.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、遊星歯車機構を用いた回転伝動装置において、第1太陽歯車、第1遊星歯車、第2遊星歯車及び第2太陽歯車を備え、各遊星歯車を支持するキャリアとモータの回転子とを一体化し、キャリアの回転速度を制御して回転の伝達を行う構成とすることで、歯車の噛合部が太陽歯車及び遊星歯車の噛合部のみとなるため、歯車の衝突音を減少することができ、歯車の動作に伴う摺動音を減少することができ、また、部品数及び組立工数を削減でき、また、装置を小型化できる回転伝動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a first transmission gear, a first planetary gear, a second planetary gear, and a second planetary gear in a rotational transmission device using a planetary gear mechanism. Two sun gears are provided, the carrier supporting each planetary gear and the rotor of the motor are integrated, and the rotation speed of the carrier is controlled to transmit the rotation. Since only the meshing part of the planetary gear is used, the collision noise of the gear can be reduced, the sliding noise accompanying the operation of the gear can be reduced, the number of parts and the number of assembly steps can be reduced, and the device Is to provide a rotary transmission device that can be reduced in size.

本発明の第1発明に係る回転伝動装置は、第1太陽歯車と、該第1太陽歯車と同軸に支持された第2太陽歯車と、前記第1太陽歯車に噛合する第1遊星歯車と、前記第2太陽歯車に噛合し、前記第1遊星歯車と同行回転する第2遊星歯車と、前記第1遊星歯車及び第2遊星歯車を各軸中心に回転可能に支持し、前記第1太陽歯車及び第2太陽歯車と同軸に回転するキャリアと、各歯車が伝達する回転の回転速度を変化させるモータとを備える回転伝動装置において、前記モータは前記第1太陽歯車及び第2太陽歯車と同軸に配設してあり、前記モータの回転子及び前記キャリアを一体にしてあることを特徴とする。   A rotational transmission device according to a first aspect of the present invention includes a first sun gear, a second sun gear supported coaxially with the first sun gear, a first planetary gear meshing with the first sun gear, A second planetary gear meshing with the second sun gear and rotating together with the first planetary gear; and the first planetary gear and the second planetary gear supported rotatably about their respective axes; And a rotation transmission device comprising a carrier that rotates coaxially with the second sun gear and a motor that changes the rotational speed of rotation transmitted by each gear, the motor being coaxial with the first sun gear and the second sun gear. The rotor of the motor and the carrier are integrated.

本発明の第2発明に係る回転伝動装置は、前記回転子が筒形をなし、前記第1太陽歯車と一体回転する入力軸又は前記第2太陽歯車と一体回転する出力軸が、前記回転子を挿通し、前記入力軸又は前記出力軸と同軸に相対回転自在となるよう前記キャリア及び前記回転子が配設してあることを特徴とする。   In the rotation transmission device according to the second aspect of the present invention, the rotor has a cylindrical shape, and an input shaft that rotates integrally with the first sun gear or an output shaft that rotates integrally with the second sun gear includes the rotor. And the carrier and the rotor are disposed so as to be rotatable relative to the input shaft or the output shaft.

本発明の第1発明に係る回転伝動装置においては、第1太陽歯車に加えられた回転により第1遊星歯車が自転し、第1遊星歯車の回転により第2遊星歯車が同行回転し、第2遊星歯車の自転により第2太陽歯車が回転することで、第1太陽歯車から第2太陽歯車へ回転が伝達される。このときにキャリアと一体化されたモータにより、キャリアを第1太陽歯車の回転と同(逆)方向へ回転させた場合には、キャリアと共に各遊星歯車が第1太陽歯車と同(逆)方向へ公転し、第2遊星歯車の公転速度の分だけ第2太陽歯車の回転を増(減)速することができるため、モータの回転方向及び回転速度を制御することで入力側から出力側へ無段階で伝達比を変更して回転を伝達することができる。また、歯車の噛合部が太陽歯車及び遊星歯車の噛合部のみとなるため、発生する異音を減少することができ、静粛な運転が可能となり、また、部品数及び組立工数を削減できるため、回転伝動装置の製造に伴うコストを削減することができる。   In the rotation transmission device according to the first aspect of the present invention, the first planetary gear rotates due to the rotation applied to the first sun gear, the second planetary gear rotates accompanying the rotation of the first planetary gear, and the second As the second sun gear rotates due to the rotation of the planetary gear, rotation is transmitted from the first sun gear to the second sun gear. At this time, when the carrier is rotated in the same (reverse) direction as the rotation of the first sun gear by the motor integrated with the carrier, each planetary gear together with the carrier is in the same (reverse) direction as the first sun gear. Since the rotation of the second sun gear can be increased (decreased) by the revolution speed of the second planetary gear, the rotation direction and the rotation speed of the motor are controlled to move from the input side to the output side. Rotation can be transmitted by changing the transmission ratio steplessly. In addition, since the meshing portion of the gear is only the meshing portion of the sun gear and the planetary gear, it is possible to reduce the generated noise, and quiet operation is possible, and the number of parts and assembly man-hours can be reduced. Costs associated with the manufacture of the rotary transmission device can be reduced.

また第2発明に係る回転伝動装置においては、モータの回転子を筒形とし、第1太陽歯車と一体回転する入力軸又は第2太陽歯車と一体回転する出力軸が回転子を挿通する構成とすることで、限られた空間を有効に活用することができ、装置を小型化することができる。   Further, in the rotational transmission device according to the second invention, the rotor of the motor is cylindrical, and the input shaft that rotates integrally with the first sun gear or the output shaft that rotates integrally with the second sun gear passes through the rotor. By doing so, the limited space can be used effectively, and the apparatus can be miniaturized.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、車両の操舵装置における本発明に係る回転伝動装置の適用例を示す模式図である。図において1は、ラックピニオン式の操舵装置であり、車体の左右方向に延設された筒型のラックハウジング9の内部に軸長方向へ移動自在に支持されたラック軸10を備えている。ラックハウジング9の両側から突出するラック軸10の両端部には、タイロッド11、11が連結してあり、タイロッド11、11のラック軸10との連結部の逆側端部は、各別のナックルアーム12、12を介して操舵用の車輪13、13が接続してある。ラック軸10が軸長方向へ移動することにより、タイロッド11、11を介してナックルアーム12、12が押し引きされ、車輪13、13を左右に操向する構成となっている。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. FIG. 1 is a schematic diagram showing an application example of a rotation transmission device according to the present invention in a vehicle steering device. In the figure, reference numeral 1 denotes a rack and pinion type steering device, which includes a rack shaft 10 that is supported so as to be movable in the axial direction within a cylindrical rack housing 9 that extends in the left-right direction of the vehicle body. Tie rods 11, 11 are connected to both ends of the rack shaft 10 protruding from both sides of the rack housing 9, and the opposite side ends of the connecting portions of the tie rods 11, 11 to the rack shaft 10 are different knuckle. Steering wheels 13 and 13 are connected via the arms 12 and 12. As the rack shaft 10 moves in the axial direction, the knuckle arms 12 and 12 are pushed and pulled through the tie rods 11 and 11 to steer the wheels 13 and 13 to the left and right.

ラックハウジング9の一側端部近傍には、ラックハウジング9と交叉して円筒形をなすピニオンハウジング8が連設してあり、ピニオンハウジング8の内部には、軸心回りでの回動自在にピニオン軸7が支持してある。ピニオン軸7の下部には、図示しないピニオンが一体形成され、ラックハウジング9との交叉部において、ラック軸10の該当部位に形成された図示しないラック歯に噛合してある。   Near one end of the rack housing 9 is a cylindrical pinion housing 8 that intersects with the rack housing 9, and inside the pinion housing 8 is rotatable about an axis. A pinion shaft 7 is supported. A pinion (not shown) is integrally formed below the pinion shaft 7, and meshes with a rack tooth (not shown) formed at a corresponding portion of the rack shaft 10 at the intersection with the rack housing 9.

ピニオンハウジング8の上部から突出するピニオン軸7の上端部には、中間軸6を介してコラム軸4が連結されている。コラム軸4は、車体の適宜部位に固定されて支持されるコラムハウジング5の内部に、軸回りでの回動自在に支持されている。また、コラム軸4は、コラムハウジング5の内部において、入力軸4aと出力軸4bに分割されており(図2参照)、コラムハウジング5の上端部から突出する入力軸4aには操舵部材2が連結され、下端部から突出する出力軸4bには中間軸6が連結されている。   The column shaft 4 is connected to the upper end portion of the pinion shaft 7 protruding from the upper portion of the pinion housing 8 via the intermediate shaft 6. The column shaft 4 is supported inside a column housing 5 that is fixed and supported at an appropriate part of the vehicle body so as to be rotatable around the shaft. The column shaft 4 is divided into an input shaft 4a and an output shaft 4b inside the column housing 5 (see FIG. 2), and the steering member 2 is attached to the input shaft 4a protruding from the upper end of the column housing 5. An intermediate shaft 6 is connected to the output shaft 4b that is connected and protrudes from the lower end.

コラムハウジング5の下部には、コラムハウジング5を拡径してなるギヤハウジング21の内部に、入力軸4aから出力軸4bへの回転の伝達を無段階に伝達比を変えて行う本発明の回転伝動装置が備えてあり、また、コラムハウジング5の上部には操舵部材2の回転角度を検出する操舵角センサ14が配設してある。また、ギヤハウジング21の上端部近傍のコラムハウジング5の外側には、操舵部材2の操作トルクを変化させる付加トルクを発生するための反力用モータ18が配設してあり、反力用モータ18が発生する付加トルクにより運転者は良好な操舵感を得ることができる。   In the lower part of the column housing 5, the rotation of the present invention is performed in a gear housing 21 formed by expanding the diameter of the column housing 5, in which the transmission of rotation from the input shaft 4 a to the output shaft 4 b is steplessly changed. A transmission device is provided, and a steering angle sensor 14 for detecting the rotation angle of the steering member 2 is disposed at the top of the column housing 5. Further, a reaction force motor 18 for generating an additional torque for changing the operation torque of the steering member 2 is disposed outside the column housing 5 in the vicinity of the upper end portion of the gear housing 21. The driver can obtain a good steering feeling due to the additional torque generated by 18.

ギヤハウジング21内の回転伝動装置は伝達比を変更するための変速用モータ27(図2参照)を備えており、変速用モータ27及び反力用モータ18は駆動回路17a及び駆動回路17bによりそれぞれ回転駆動される。駆動回路17a及び駆動回路17bの動作を制御する制御部15には、操舵角センサ14が検出する操舵部材2の回転角度及び車速センサ16が検出する車両の走行速度が与えられ、これらの検出結果に応じた回転方向及び回転速度で変速用モータ27及び反力用モータ18を回転させるように、制御部15は駆動回路17a及び駆動回路17bへ駆動指令を与えている。   The rotational transmission device in the gear housing 21 includes a speed change motor 27 (see FIG. 2) for changing the transmission ratio. The speed change motor 27 and the reaction force motor 18 are respectively driven by a drive circuit 17a and a drive circuit 17b. Driven by rotation. The control unit 15 that controls the operation of the drive circuit 17a and the drive circuit 17b is given the rotation angle of the steering member 2 detected by the steering angle sensor 14 and the traveling speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 16, and the detection results thereof. The control unit 15 gives a drive command to the drive circuit 17a and the drive circuit 17b so as to rotate the speed change motor 27 and the reaction force motor 18 at a rotation direction and a rotation speed according to the above.

図2は、本発明に係る回転伝動装置の構成を示す縦断面図である。コラム軸4を構成する入力軸4a及び出力軸4bは、ギヤハウジング21の内部において入力軸4aの下端及び出力軸4bの上端を対向させて配してある。入力軸4aの下端部には第1太陽歯車22が一体形成されており、出力軸4bの上端部には第2太陽歯車23が一体形成されている。入力軸4a、第1太陽歯車22、第2太陽歯車23及び出力軸4bは同軸に回転するようにしてある。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the rotational transmission device according to the present invention. The input shaft 4a and the output shaft 4b constituting the column shaft 4 are arranged inside the gear housing 21 with the lower end of the input shaft 4a and the upper end of the output shaft 4b facing each other. A first sun gear 22 is integrally formed at the lower end portion of the input shaft 4a, and a second sun gear 23 is integrally formed at the upper end portion of the output shaft 4b. The input shaft 4a, the first sun gear 22, the second sun gear 23, and the output shaft 4b rotate coaxially.

第1太陽歯車22の外周の歯部には、2つの第1遊星歯車24、24が噛合されており、また、第2太陽歯車23の外周の歯部には、2つの第2遊星歯車25、25が噛合されている。第1遊星歯車24、24及び第2遊星歯車25、25はそれぞれ同軸で一体に回転するよう、支軸29、29に連ねて固定してある。支軸29、29は、入力軸4a及び出力軸4bと平行となるように、入力軸4a及び出力軸4bと相対回転する後述のキャリア26に枢支されている。   Two first planetary gears 24, 24 are meshed with the outer peripheral teeth of the first sun gear 22, and two second planetary gears 25 are engaged with the outer peripheral teeth of the second sun gear 23. , 25 are meshed. The first planetary gears 24, 24 and the second planetary gears 25, 25 are connected and fixed to the support shafts 29, 29 so as to rotate coaxially and integrally. The support shafts 29 and 29 are pivotally supported by a carrier 26 (described later) that rotates relative to the input shaft 4a and the output shaft 4b so as to be parallel to the input shaft 4a and the output shaft 4b.

図3は、本発明に係る回転伝動装置のキャリア26の構成を示す分解斜視図である。キャリア26は、円筒形の回転子26aと、円盤形の第1キャリア板26b及び第2キャリア板26cと、第1キャリア板26b及び第2キャリア板26cを連結する2つの連結部材26d、26dとを備えている。回転子26aは、ダイレクトドライブ方式のモータの回転子をなしており、第1キャリア板26bと一体成形又は溶接等の手段によって固定してある。入力軸4aは、回転子26a及び第1キャリア板26bの中心に穿設された図示しない貫通孔を挿通し、これらを同軸で相対回転自在となるように支持している。   FIG. 3 is an exploded perspective view showing the configuration of the carrier 26 of the rotational transmission device according to the present invention. The carrier 26 includes a cylindrical rotor 26a, disk-shaped first carrier plate 26b and second carrier plate 26c, and two connecting members 26d and 26d that connect the first carrier plate 26b and the second carrier plate 26c. It has. The rotor 26a is a rotor of a direct drive motor, and is fixed to the first carrier plate 26b by means such as integral molding or welding. The input shaft 4a is inserted through a through-hole (not shown) drilled in the center of the rotor 26a and the first carrier plate 26b, and supports these so as to be relatively rotatable coaxially.

第1遊星歯車24及び第2遊星歯車25を一体に固定してある支軸29は、第1キャリア板26b及び第2キャリア板26cの間で、両キャリア板の中心の貫通孔を挟んで対向する位置に配されたニードル軸受34により枢支されている。第1キャリア板26b及び第2キャリア板26cは、2つの連結部材26d、26dにより連結され、ねじ26e、26eにより固定される。出力軸4bは、第2キャリア板26cの中心に穿設された貫通孔を挿通し、第2キャリア板26cを同軸で相対回転自在となるように支持している。   The support shaft 29 to which the first planetary gear 24 and the second planetary gear 25 are fixed integrally is opposed between the first carrier plate 26b and the second carrier plate 26c with a through hole at the center of both carrier plates interposed therebetween. It is pivotally supported by a needle bearing 34 arranged at a position where The first carrier plate 26b and the second carrier plate 26c are connected by two connecting members 26d and 26d and fixed by screws 26e and 26e. The output shaft 4b is inserted through a through hole formed in the center of the second carrier plate 26c, and supports the second carrier plate 26c so as to be coaxially and relatively rotatable.

キャリア26は、第1遊星歯車24、24、第2遊星歯車25、25及び支軸29、29と共に、入力軸4a及び出力軸4bと同軸に相対回転自在となるよう、玉軸受30にてギヤハウジング21に支持されており、また、玉軸受31及びニードル軸受32により入力軸4aに支持され、玉軸受33により出力軸4bに支持されている。このようにキャリア26は内外両側からの支持により安定して回転できるよう構成されている。   The carrier 26 is geared by a ball bearing 30 so as to be relatively rotatable coaxially with the input shaft 4a and the output shaft 4b together with the first planetary gears 24 and 24, the second planetary gears 25 and 25, and the support shafts 29 and 29. It is supported by the housing 21, supported by the input shaft 4 a by the ball bearing 31 and the needle bearing 32, and supported by the output shaft 4 b by the ball bearing 33. In this way, the carrier 26 is configured to be able to rotate stably by being supported from both the inside and outside.

キャリア26の回転子26aの外周部には、その外周面に沿って複数個の磁石27a、27a…が、N極及びS極が交互になるよう配設してあり、ギヤハウジング21の内周部には磁石27aと対向する位置にコイル27bが周設してある。回転子26a、磁石27a及びコイル27bにより入力軸4aと同軸に回転するダイレクトドライブ方式の変速用モータ27が形成してあり、回転子26aを有するキャリア26の回転方向及び回転速度を制御して、入力軸4aの回転を出力軸4bへ無段階に伝達比を変えて伝達することができる。   A plurality of magnets 27 a, 27 a... Are arranged along the outer peripheral surface of the rotor 26 a of the carrier 26 so that the N pole and the S pole are alternately arranged. A coil 27b is provided around the part at a position facing the magnet 27a. A direct drive type speed change motor 27 that rotates coaxially with the input shaft 4a is formed by the rotor 26a, the magnet 27a, and the coil 27b, and controls the rotation direction and the rotation speed of the carrier 26 having the rotor 26a. The rotation of the input shaft 4a can be transmitted to the output shaft 4b by changing the transmission ratio steplessly.

また、コラム軸4の入力軸4aの中途部には、減速歯車機構40を介して反力用モータ18が接続されている。減速歯車機構40は、入力軸4aの外周部に一体的に形成された第1歯車40aと、第1歯車40aと噛合し、反力用モータ18の出力軸に連結された第2歯車40bとを有しており、反力モータ18は、入力軸4aから出力軸4bへの回転の伝達比を変化させずに、操舵部材2の操作トルクを変化させる付加トルクを発生する。反力用モータ18が発生する付加トルクは、運転者が操舵部材2に加える回転操作に対する抵抗であり、例えば車両の高速走行時には大きな付加トルクを発生し、低速走行時には小さな付加トルクを発生するように、制御部15が反力用モータ18を駆動する駆動回路17aを制御している。   A reaction force motor 18 is connected to a midway portion of the input shaft 4 a of the column shaft 4 via a reduction gear mechanism 40. The reduction gear mechanism 40 includes a first gear 40a formed integrally with the outer peripheral portion of the input shaft 4a, a second gear 40b meshed with the first gear 40a, and connected to the output shaft of the reaction force motor 18. The reaction force motor 18 generates additional torque that changes the operation torque of the steering member 2 without changing the transmission ratio of rotation from the input shaft 4a to the output shaft 4b. The additional torque generated by the reaction force motor 18 is a resistance against a rotation operation applied to the steering member 2 by the driver. For example, a large additional torque is generated when the vehicle is traveling at a high speed and a small additional torque is generated when the vehicle is traveling at a low speed. Further, the control unit 15 controls the drive circuit 17 a that drives the reaction force motor 18.

以上の構成の回転伝動装置を備える操舵装置において、操舵のために操舵部材2が回転操作された場合、操舵部材2に連結されたコラム軸4の入力軸4aが回転し、入力軸4aの端部に形成された第1太陽歯車22が回転する。   In the steering device including the rotation transmission device having the above-described configuration, when the steering member 2 is rotated for steering, the input shaft 4a of the column shaft 4 connected to the steering member 2 rotates and the end of the input shaft 4a is rotated. The 1st sun gear 22 formed in the part rotates.

ここで、変速用モータ27が回転駆動されておらず、キャリア26が回転しない状態としてある場合、第1太陽歯車22の回転により第1遊星歯車24、24がそれぞれの支軸29、29にて自転し、第2遊星歯車25、25が第1遊星歯車24、24と一体に自転する。第2遊星歯車25、25の自転により、第2太陽歯車23が回転し、この回転が出力軸4bから中間軸6を介してピニオン軸7へ伝達され、ラック軸10の軸長方向の移動に変換され、車輪13、13の向きが変更される。   Here, when the speed change motor 27 is not driven to rotate and the carrier 26 does not rotate, the first planetary gears 24 and 24 are rotated by the respective support shafts 29 and 29 by the rotation of the first sun gear 22. The second planetary gears 25, 25 rotate together with the first planetary gears 24, 24. The second sun gear 23 is rotated by the rotation of the second planetary gears 25, 25, and this rotation is transmitted from the output shaft 4 b to the pinion shaft 7 through the intermediate shaft 6, and the rack shaft 10 moves in the axial direction. It is converted and the direction of the wheels 13 and 13 is changed.

このとき、第1太陽歯車22を備える入力軸4aから第2太陽歯車23を備える出力軸4bへの回転の伝達は、第1遊星歯車24、24の歯数と第2遊星歯車25、25の歯数との比に応じて決まる固定の伝達比で行われ、車輪13、13は操舵部材2の操作方向に、操作量に対応する角度だけ操向される。   At this time, the transmission of rotation from the input shaft 4a having the first sun gear 22 to the output shaft 4b having the second sun gear 23 is the number of teeth of the first planetary gears 24, 24 and the second planetary gears 25, 25. This is performed at a fixed transmission ratio determined according to the ratio with the number of teeth, and the wheels 13 and 13 are steered in the operation direction of the steering member 2 by an angle corresponding to the operation amount.

これに対し、変速用モータ27を回転駆動し、キャリア26を入力軸4aと同方向へ回転させた場合、第1太陽歯車22の回転は、キャリア26と共に公転する第1遊星歯車24、24及び第2遊星歯車25、25の自転を介して第2太陽歯車23へ伝達され、第2太陽歯車23は、モータによるキャリア26の公転速度分だけ第1太陽歯車22よりも増速された速度で回転する。このとき、入力軸4aから出力軸4bへの回転の伝達は、第1遊星歯車24、24の歯数と第2遊星歯車25、25の歯数との比に応じて決まる固定の伝達比以上で行われる増速伝動であり、車輪13、13は操舵部材2の操作量に対応する角度より大きく操向される。   On the other hand, when the transmission motor 27 is rotationally driven and the carrier 26 is rotated in the same direction as the input shaft 4a, the rotation of the first sun gear 22 is caused by the first planetary gears 24, 24 revolving together with the carrier 26 and The second planetary gears 25 and 25 are transmitted to the second sun gear 23 through the rotation of the second planetary gears 25 and 25, and the second sun gear 23 is increased at a speed increased from the first sun gear 22 by the revolution speed of the carrier 26 by the motor. Rotate. At this time, the transmission of rotation from the input shaft 4a to the output shaft 4b is not less than a fixed transmission ratio determined according to the ratio between the number of teeth of the first planetary gears 24, 24 and the number of teeth of the second planetary gears 25, 25. The wheels 13 and 13 are steered more than an angle corresponding to the operation amount of the steering member 2.

一方、変速用モータ27を回転駆動し、キャリア26を入力軸4aと反対方向へ回転させた場合、第2太陽歯車23は、キャリア26の公転速度分だけ第1太陽歯車22よりも減速された速度で回転する。このとき、入力軸4aから出力軸4bへの回転の伝達は、第1遊星歯車24、24の歯数と第2遊星歯車25、25の歯数との比に応じて決まる固定の伝達比以下で行われる減速伝動であり、車輪13、13は操舵部材2の操作量に対応する角度より小さく操向される。   On the other hand, when the speed change motor 27 is driven to rotate and the carrier 26 is rotated in the direction opposite to the input shaft 4 a, the second sun gear 23 is decelerated from the first sun gear 22 by the revolution speed of the carrier 26. Rotates at speed. At this time, the transmission of rotation from the input shaft 4a to the output shaft 4b is not more than a fixed transmission ratio determined according to the ratio between the number of teeth of the first planetary gears 24, 24 and the number of teeth of the second planetary gears 25, 25. The wheels 13 and 13 are steered smaller than an angle corresponding to the operation amount of the steering member 2.

変速用モータ27の回転方向及び回転速度は、操舵角センサ14及び車速センサ16の検出結果に応じて制御部15が決定し、駆動回路17bへ駆動指令を与えることで変速用モータ27の回転方向及び回転速度を制御している。これにより、例えば、低速走行時には伝達比を大きく、高速走行時には伝達比を小さくなるよう制御した場合、低速走行時の運転操作を容易化でき、高速走行時の安定性を高めることができる。また、運転者が行う操舵部材2の回転操作に対して抵抗を与えるために、制御部15が反力用モータ18の回転を制御して、低速走行時には小さな付加トルク、高速走行時には大きな付加トルクを発生させることで、運転者は良好な操舵感を得ることができる。   The rotational direction and rotational speed of the speed change motor 27 are determined by the control unit 15 according to the detection results of the steering angle sensor 14 and the vehicle speed sensor 16, and a drive command is given to the drive circuit 17b, whereby the speed direction of the speed change motor 27 is determined. And the rotation speed is controlled. Thus, for example, when control is performed so that the transmission ratio is large during low-speed traveling and the transmission ratio is small during high-speed traveling, driving operation during low-speed traveling can be facilitated, and stability during high-speed traveling can be improved. In addition, in order to give resistance to the rotation operation of the steering member 2 performed by the driver, the control unit 15 controls the rotation of the reaction force motor 18 so that the small additional torque at the low speed traveling and the large additional torque at the high speed traveling. By generating the above, the driver can obtain a good steering feeling.

本発明に係る回転伝動装置においては、ダイレクトドライブ方式の変速用モータ27の回転子を、キャリア26の第1キャリア板26bと一体としてある回転子26aとすることで、従来の回転伝動装置と比較して歯車の数を削減できるため、回転方向を切り替える際に発生する歯車の衝突音及び歯車の動作に伴う摺動音を抑えることができ、また、装置を小型化することができ、部品数及び組立工数の削減によりコストを削減することができる。   In the rotation transmission device according to the present invention, the rotor of the direct drive type speed change motor 27 is a rotor 26a that is integrated with the first carrier plate 26b of the carrier 26, thereby comparing with the conventional rotation transmission device. Since the number of gears can be reduced, it is possible to suppress the collision noise of the gear generated when switching the rotation direction and the sliding noise accompanying the operation of the gear, and it is possible to reduce the size of the device and the number of parts. In addition, the cost can be reduced by reducing the number of assembly steps.

なお、本実施の形態においては、第1遊星歯車24及び第2遊星歯車25を2つずつ備える構成としたが、これに限らず、1つずつ又は3つずつ以上であってもよい。また、ダイレクトドライブ方式の変速用モータ27の回転子と第1キャリア板26bとを一体化する構成としたが、第2キャリア板26cと一体とする構成であってもよい。また、第1キャリア板26b、第2キャリア板26c及び連結部材26dをねじ26eにて固定する構成としたが、これに限らず、溶接又は一体成形等他の方法により固定する構成としてもよい。また、反力用モータ18をダイレクトドライブ方式のモータとして構成してもよく、反力用モータ18を備えない構成であってもよい。また、本発明に係る回転伝動装置は、車両の操舵装置のみでなく、他の装置に適用してもよい。また、本発明に係る回転伝動装置は複数個の歯車を用いて回転の伝達を行う構成であるが、これに限らず、プーリ及びベルトを用いて回転を伝達する回転伝動装置に同様の構成を適用してもよい。   In addition, in this Embodiment, although it was set as the structure provided with the 1st planetary gear 24 and the 2nd planetary gear 25 2 each, not only this but 1 or 3 or more may be sufficient. In addition, although the direct drive type speed change motor 27 rotor and the first carrier plate 26b are integrated, the second carrier plate 26c may be integrated. In addition, the first carrier plate 26b, the second carrier plate 26c, and the connecting member 26d are fixed by the screws 26e. However, the present invention is not limited to this, and may be fixed by other methods such as welding or integral molding. Further, the reaction force motor 18 may be configured as a direct drive motor, or may be configured without the reaction force motor 18. The rotation transmission device according to the present invention may be applied not only to the vehicle steering device but also to other devices. The rotation transmission device according to the present invention is configured to transmit rotation using a plurality of gears. However, the configuration is not limited thereto, and the same configuration is used for a rotation transmission device that transmits rotation using a pulley and a belt. You may apply.

車両の操舵装置における本発明に係る回転伝動装置の適用例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of application of the rotational transmission apparatus which concerns on this invention in the steering apparatus of a vehicle. 本発明に係る回転伝動装置の構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the rotational transmission apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る回転伝動装置のキャリアの構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the carrier of the rotational transmission apparatus which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ラックピニオン式操舵装置
4 コラム軸
4a 入力軸
4b 出力軸
22 第1太陽歯車
23 第2太陽歯車
24 第1遊星歯車
25 第2遊星歯車
26 キャリア
26a 回転子
26b 第1キャリア板
26c 第2キャリア板
27 変速用モータ
29 支軸
1 rack and pinion type steering device 4 column shaft 4a input shaft 4b output shaft 22 first sun gear 23 second sun gear 24 first planetary gear 25 second planetary gear 26 carrier 26a rotor 26b first carrier plate 26c second carrier plate 27 Speed change motor 29 Support shaft

Claims (2)

第1太陽歯車と、
該第1太陽歯車と同軸に支持された第2太陽歯車と、
前記第1太陽歯車に噛合する第1遊星歯車と、
前記第2太陽歯車に噛合し、前記第1遊星歯車と同行回転する第2遊星歯車と、
前記第1遊星歯車及び第2遊星歯車を各軸中心に回転可能に支持し、前記第1太陽歯車及び第2太陽歯車と同軸に回転するキャリアと、
各歯車が伝達する回転の回転速度を変化させるモータと
を備える回転伝動装置において、
前記モータは前記第1太陽歯車及び第2太陽歯車と同軸に配設してあり、
前記モータの回転子及び前記キャリアを一体にしてあること
を特徴とする回転伝動装置。
A first sun gear;
A second sun gear supported coaxially with the first sun gear;
A first planetary gear meshing with the first sun gear;
A second planetary gear meshing with the second sun gear and rotating together with the first planetary gear;
A carrier that rotatably supports the first planetary gear and the second planetary gear about each axis, and rotates coaxially with the first sun gear and the second sun gear;
A rotation transmission device comprising: a motor that changes a rotation speed of rotation transmitted by each gear;
The motor is disposed coaxially with the first sun gear and the second sun gear;
A rotation transmission device, wherein the rotor of the motor and the carrier are integrated.
前記回転子は筒形をなし、
前記第1太陽歯車と一体回転する入力軸又は前記第2太陽歯車と一体回転する出力軸が、前記回転子を挿通し、
前記入力軸又は前記出力軸と同軸に相対回転自在となるよう前記キャリア及び前記回転子が配設してある請求項1に記載の回転伝動装置。
The rotor has a cylindrical shape,
An input shaft that rotates integrally with the first sun gear or an output shaft that rotates integrally with the second sun gear passes through the rotor,
The rotation transmission device according to claim 1, wherein the carrier and the rotor are disposed so as to be relatively rotatable coaxially with the input shaft or the output shaft.
JP2005039587A 2005-02-16 2005-02-16 Rotary transmission device Pending JP2006226375A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005039587A JP2006226375A (en) 2005-02-16 2005-02-16 Rotary transmission device
EP06101724A EP1693599B1 (en) 2005-02-16 2006-02-15 Vehicle steering apparatus
US11/354,104 US7568989B2 (en) 2005-02-16 2006-02-15 Rotation transmitting apparatus and vehicle steering apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005039587A JP2006226375A (en) 2005-02-16 2005-02-16 Rotary transmission device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006226375A true JP2006226375A (en) 2006-08-31

Family

ID=36987921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005039587A Pending JP2006226375A (en) 2005-02-16 2005-02-16 Rotary transmission device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006226375A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008074368A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Jtekt Corp Steering device for vehicle
WO2008059794A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-22 Jtekt Corporation Vehicle steering device
JP2009101800A (en) * 2007-10-22 2009-05-14 Jtekt Corp Steering device for vehicle
WO2019049885A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Planetrary carrier and method for producing same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57171448U (en) * 1981-04-22 1982-10-28
JPS61161170U (en) * 1985-03-29 1986-10-06

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57171448U (en) * 1981-04-22 1982-10-28
JPS61161170U (en) * 1985-03-29 1986-10-06

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008074368A (en) * 2006-09-25 2008-04-03 Jtekt Corp Steering device for vehicle
WO2008059794A1 (en) * 2006-11-13 2008-05-22 Jtekt Corporation Vehicle steering device
US8006799B2 (en) 2006-11-13 2011-08-30 Jtekt Corporation Vehicle steering system
JP2009101800A (en) * 2007-10-22 2009-05-14 Jtekt Corp Steering device for vehicle
WO2019049885A1 (en) * 2017-09-05 2019-03-14 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 Planetrary carrier and method for producing same
US11092233B2 (en) 2017-09-05 2021-08-17 Aisin Aw Co., Ltd. Planetary carrier and method for manufacturing the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7568989B2 (en) Rotation transmitting apparatus and vehicle steering apparatus
JP2007170624A (en) Transmission ratio variable device and vehicle steering device
JP4626345B2 (en) Vehicle steering device
JP5899166B2 (en) Actuator used for vehicle steering system
JP2006226375A (en) Rotary transmission device
KR20150012827A (en) Apparatus For vehicle
JP3817677B2 (en) Independent steer-by-wire system steering actuator
JP2004291740A (en) Steering device
KR100580534B1 (en) Motor driven steering column system using gear change tilt- telescopic mode in vehicle
JP4520804B2 (en) Electric power steering device
JP2004042829A (en) Steering device for vehicle
JP2005076793A (en) Backlash reducing device for reduction ratio gear mechanism
JP5169402B2 (en) Vehicle steering system
JP2003220958A (en) Electric power steering device
JP2006283876A (en) Rotary motion transmitting device
JP4734945B2 (en) Vehicle steering system
CN217374636U (en) Steering column assembly, steer-by-wire system and vehicle
JP3994780B2 (en) Vehicle steering control device
JP2005180587A (en) Variable gear ratio mechanism and steering control device for vehicle equipped with the variable gear ratio mechanism
JP2010100143A (en) Steering device for vehicle
JP4604725B2 (en) Electric actuator device
JP5157226B2 (en) Vehicle steering system
JP4019769B2 (en) Vehicle steering control device
JP2002002508A (en) Steering device with variable steering angle transmission ratio
JP2007196968A (en) Steering device for vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100126

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100608