JP2007038869A

JP2007038869A - Power steering device

Info

Publication number: JP2007038869A
Application number: JP2005225634A
Authority: JP
Inventors: Katsuyuki Oguchi; 勝之大口; Shigeki Nagase; 茂樹長瀬
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2007-02-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering device capable of changing the steering rigidity in compliance with the situation and of precluding generation of rattling. SOLUTION: In the power steering device 1, a steering assist force is generated in accordance with the relative rotational displacement of the input shaft 3 and output shaft 4 arranged coaxially. The input 3 and output shafts 4 are coupled by a torsion bar 24 and a plurality of coupling bars 25 in such a way as capable of making relative rotation and transmitting the torque. When the steering torque is applied, the torsion bar 24 makes twisting deformation elastically, while the coupling bars 25 make flexural deformation elastically, and the input 3 and output shafts 4 make relative rotation. The coupling bars 25 include a first 30 and a second end part 31 separated in the axial direction S. The first 30 and second end parts 31 are coupled with the input 3 and output shafts 4 movably in the radial direction, and through their movement, the steering rigidity can be adjusted. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、自動車等に用いられるパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering device used for automobiles and the like.

パワーステアリング装置には、例えばステアリングホイールと一体回動する入力軸と、入力軸に連結されたトーションバーと、トーションバーに連結されて操舵装置に回動を伝達する出力軸とを有するものがある。ステアリングホイールが回動操作されると、トーションバーが捩れながら、回動が出力軸に伝達されるとともに、入力軸と出力軸との間の相対回動変位量（トーションバーの捩れ量に相当する。）に応じて操舵補助力が得られるようになっている。上述のトーションバーの捩じり剛性は、通例、一定とされている。 Some power steering devices have, for example, an input shaft that rotates integrally with the steering wheel, a torsion bar that is connected to the input shaft, and an output shaft that is connected to the torsion bar and transmits the rotation to the steering device. . When the steering wheel is rotated, the torsion bar is twisted and the rotation is transmitted to the output shaft, and the relative rotational displacement amount between the input shaft and the output shaft (corresponding to the torsion amount of the torsion bar). )), The steering assist force can be obtained. The torsional rigidity of the torsion bar described above is usually constant.

ところで、高速での直進安定性を確保するためには、ステアリング剛性が高いことが好ましく、そのためには、トーションバーの捩じり剛性を高くする必要がある。
しかし、トーションバーの捩じり剛性を高くすると、据え切り時等でトーションバーの捩れ量が不足する結果、所望の大きさの操舵補助力が得られなくなる。このため、運転者にとってステアリングホイールの操作力が重くなるという問題がある。 By the way, in order to ensure the straight running stability at high speed, it is preferable that the steering rigidity is high, and for that purpose, it is necessary to increase the torsional rigidity of the torsion bar.
However, when the torsional rigidity of the torsion bar is increased, the amount of twisting of the torsion bar becomes insufficient when the torsion bar is stationary, and as a result, a steering assist force having a desired magnitude cannot be obtained. For this reason, there exists a problem that the operating force of a steering wheel becomes heavy for a driver | operator.

そこで、トーションバーの捩じりの有効長を変化させることにより、捩じり剛性を変化させるようにしているパワーステアリング装置もある（例えば、特許文献１参照。）。
具体的には、特許文献１では、入力軸と出力軸との間に、互いに連結されたトーションバーおよび筒部材を介在させている。トーションバーの一端が出力軸に固定され、トーションバーの他端側部分が筒部材の内周にセレーション嵌合され、筒部材の外周が入力軸の嵌合孔にセレーション嵌合されている。筒部材は、トーションバーに対して、捩じり方向の相対移動を規制し、且つ軸方向に相対移動可能とされ、これとともに、筒部材は、入力軸に対して、捩じり方向の相対移動を規制し、且つ軸方向に相対移動可能とされている。筒部材を軸方向に移動させることにより、トーションバーの有効長を変化させ、ひいては捩じり剛性を変化させるようにしている。
実開平５−４９５６８号公報 Therefore, there is also a power steering device that changes torsional rigidity by changing the effective length of torsion bar torsion (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, in Patent Document 1, a torsion bar and a cylindrical member connected to each other are interposed between an input shaft and an output shaft. One end of the torsion bar is fixed to the output shaft, the other end portion of the torsion bar is serrated to the inner periphery of the cylindrical member, and the outer periphery of the cylindrical member is serrated to the fitting hole of the input shaft. The cylindrical member restricts relative movement in the torsional direction relative to the torsion bar and can be moved relative to the axial direction. At the same time, the cylindrical member is relative to the input shaft in the torsional direction. The movement is restricted and relative movement in the axial direction is possible. By moving the cylindrical member in the axial direction, the effective length of the torsion bar is changed, and as a result, the torsional rigidity is changed.
Japanese Utility Model Publication No. 5-49568

また、特許文献１のように筒部材を用いてトーションバーの捩じり剛性を変化させる場合、筒部材は、トーションバーおよび入力軸にそれぞれ軸方向に相対移動可能なようにセレーション嵌合されているので、各セレーション嵌合部分に所定量の回動方向の遊びが必要であり、その結果、ステアリング装置の切り返し時等にがたつきが生じる。
そこで、この発明の目的は、ステアリング剛性を状況に応じて変化させることが可能で、しかも、がたつきの発生を防止することが可能なパワーステアリング装置を提供することである。 Further, when the torsional rigidity of the torsion bar is changed using a cylindrical member as in Patent Document 1, the cylindrical member is serrated and fitted to the torsion bar and the input shaft so as to be relatively movable in the axial direction. Therefore, a predetermined amount of play in the rotational direction is required for each serration fitting portion, and as a result, rattling occurs when the steering device is turned back.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a power steering apparatus that can change the steering rigidity according to the situation and can prevent the occurrence of rattling.

本発明のパワーステアリング装置は、所定の回動軸線の同軸上に配置された入力軸および出力軸の相対回動変位に応じて操舵補助力を発生するパワーステアリング装置において、上記入力軸および出力軸をトルク伝達可能に連結する弾性を有する連結部材を備え、上記連結部材は、上記所定の回動軸線と平行な方向に離隔する第１および第２の端部を含み、これら第１および第２の端部は、入力軸および出力軸にそれぞれ連結され、連結部材の第１および第２の端部の少なくとも一方は、上記所定の回動軸線からの距離を変更できるように入力軸および出力軸のうち対応する軸に連結された可動端部を含むことを特徴とする。この発明によれば、操舵トルクがかかると、連結部材は弾性的に曲がり、その結果、入力軸と出力軸との間に相対回動変位量が生じて、操舵補助力が発生する。また、可動端部を変位させることにより、所定量の操舵トルクに対する連結部材の曲げ変形量を調整することができる結果、ステアリング剛性を変化させることができる。さらに、可動端部は、上記所定の回動軸線からの距離を変更できるようにされているので、上記所定の回動軸線に沿って変位させるためのセレーション嵌合を採用せずに済み、その結果、セレーション嵌合に起因したがたつきの発生を防止することが可能となる。 The power steering device according to the present invention includes a power steering device that generates a steering assist force in accordance with a relative rotational displacement of an input shaft and an output shaft that are arranged on the same axis of a predetermined rotational axis. A connecting member having elasticity for connecting the torque to each other so that torque can be transmitted, the connecting member including first and second ends spaced apart in a direction parallel to the predetermined rotation axis. Are connected to an input shaft and an output shaft, respectively, and at least one of the first and second ends of the connecting member can change the distance from the predetermined rotation axis so that the input shaft and the output shaft can be changed. Including a movable end connected to a corresponding shaft. According to the present invention, when a steering torque is applied, the connecting member is elastically bent, and as a result, a relative rotational displacement is generated between the input shaft and the output shaft, and a steering assist force is generated. Further, by displacing the movable end portion, it is possible to adjust the amount of bending deformation of the connecting member with respect to a predetermined amount of steering torque. As a result, the steering rigidity can be changed. Further, since the movable end portion can change the distance from the predetermined rotation axis, it is not necessary to employ serration fitting for displacing along the predetermined rotation axis. As a result, it is possible to prevent rattling due to serration fitting.

また、本発明において、上記可動端部を駆動する駆動部材を備える場合がある。この場合、連結部材の可動端部を容易に変位させることができる。
また、本発明において、上記駆動部材は、油圧アクチュエータを含む場合がある。この場合、連結部材の可動端部を軽い力で容易に変位させることができる。
また、本発明において、上記入力軸および出力軸の少なくとも一方は、連結部材の対応する端部を当該軸の径方向に案内するための案内溝を含む場合がある。この場合、簡素な構成で確実に動作させることができ、実用的に好ましい。 Moreover, in this invention, the drive member which drives the said movable end part may be provided. In this case, the movable end of the connecting member can be easily displaced.
In the present invention, the drive member may include a hydraulic actuator. In this case, the movable end of the connecting member can be easily displaced with a light force.
In the present invention, at least one of the input shaft and the output shaft may include a guide groove for guiding a corresponding end of the connecting member in the radial direction of the shaft. In this case, it can be reliably operated with a simple configuration, which is practically preferable.

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、パワーステアリング装置が、操舵補助用に油圧アクチュエータを用いる油圧式パワーステアリング装置である場合に則して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態のパワーステアリング装置の一部断面図である。図１を参照する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a description will be given based on a case where the power steering device is a hydraulic power steering device using a hydraulic actuator for assisting steering.
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. Please refer to FIG.

パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２に一体回動可能に連結される入力軸３と、この入力軸３に相対回動可能に連結される出力軸４と、入力軸３および出力軸４を相対回動可能に且つトルク伝達可能に連結する連結部５と、入力軸３および出力軸４を軸受６，７，８を介して回動自在に支持するハウジング９と、出力軸４に連結されるラックアンドピニオン機構等の操舵機構１０とを有している。 The power steering apparatus 1 has an input shaft 3 coupled to the steering wheel 2 so as to be integrally rotatable, an output shaft 4 coupled to the input shaft 3 so as to be relatively rotatable, and the input shaft 3 and the output shaft 4 relative to each other. It is connected to the output shaft 4, a connecting portion 5 that is connected to be rotatable and capable of transmitting torque, a housing 9 that rotatably supports the input shaft 3 and the output shaft 4 via bearings 6, 7, and 8. And a steering mechanism 10 such as a rack and pinion mechanism.

操舵機構１０は、出力軸４に一体回動するピニオン１１と、このピニオン１１と噛み合うラック１２ａが設けられて車両の左右方向に延びるラック軸１２とを有している。ラック軸１２の端部に操向用車輪（図示せず）が連結されている。
ハウジング９は、入力軸３および出力軸４を、所定の回動軸線１３の周りに回動自在に支持し、両軸３，４を所定の回動軸線１３の同軸上に配置している。所定の回動軸線１３に沿う方向（軸方向Ｓともいう。）について、ハウジング９の一方の端部から入力軸３が突出し、ハウジング９の他方の端部に操舵機構１０が配置されている。なお、以下では、軸方向Ｓについて、ハウジング９の一方の端部から入力軸３が突出する方向を、軸方向一方といい、この向きとは逆向きを軸方向他方という。 The steering mechanism 10 includes a pinion 11 that rotates integrally with the output shaft 4, and a rack shaft 12 that is provided with a rack 12 a that meshes with the pinion 11 and extends in the left-right direction of the vehicle. A steering wheel (not shown) is connected to the end of the rack shaft 12.
The housing 9 supports the input shaft 3 and the output shaft 4 so as to be rotatable around a predetermined rotation axis 13, and both shafts 3 and 4 are arranged on the same axis of the predetermined rotation axis 13. In a direction along the predetermined rotation axis 13 (also referred to as an axial direction S), the input shaft 3 protrudes from one end of the housing 9, and the steering mechanism 10 is disposed at the other end of the housing 9. Hereinafter, in the axial direction S, the direction in which the input shaft 3 protrudes from one end of the housing 9 is referred to as one axial direction, and the opposite direction is referred to as the other axial direction.

入力軸３は、筒状の外軸１４と、外軸１４内に嵌め合わされた内軸１５とを有している。外軸１４と内軸１５とは同心に配置されていて、一体回動できるように互いに連結されている。内軸１５は、外軸１４よりも軸方向他方へ延びていて、内軸１５の軸方向他方の端部１５ａは、拡径されている。
出力軸４は、有底円筒形状をなす筒部分１６と、筒部分１６と一体回動可能に設けられた伝達部材１７とを有している。筒部分１６は、断面形状が円形の内周を有し、軸方向一方に開放され、軸方向他方にあるピニオン１１と一体に形成されている。筒部分１６の内部には、入力軸３の内軸１５の端部１５ａが回動自在に嵌合されていて、これとともに、連結部５が収容されて、伝達部材１７が固定されている。伝達部材１７は、筒部分１６とは別体に、円板形状に形成されている。 The input shaft 3 has a cylindrical outer shaft 14 and an inner shaft 15 fitted in the outer shaft 14. The outer shaft 14 and the inner shaft 15 are disposed concentrically and are connected to each other so as to be able to rotate integrally. The inner shaft 15 extends in the other axial direction than the outer shaft 14, and the other axial end 15a of the inner shaft 15 is expanded in diameter.
The output shaft 4 includes a cylindrical portion 16 having a bottomed cylindrical shape, and a transmission member 17 provided so as to be rotatable together with the cylindrical portion 16. The cylindrical portion 16 has an inner periphery with a circular cross-sectional shape, is open to one side in the axial direction, and is integrally formed with the pinion 11 on the other side in the axial direction. An end 15a of the inner shaft 15 of the input shaft 3 is rotatably fitted inside the cylindrical portion 16, and together with this, the connecting portion 5 is accommodated and the transmission member 17 is fixed. The transmission member 17 is formed in a disc shape separately from the cylindrical portion 16.

本実施形態では、連結部５により、後述するように、操舵トルクに応じて入力軸３と出力軸４とが互いに相対回動できるようにされている。また、入力軸３および出力軸４の相対回動変位量に応じて操舵補助力が発生するように、作動油を供給されて操舵補助力を発生させるためのアクチュエータとしての油圧アクチュエータ１８（模式的に図示）と、入力軸３と出力軸４との相対角度変位に応じて油圧アクチュエータ１８への作動油の給排を制御する制御部としてのコントロールバルブ１９とが備えられている。 In the present embodiment, as will be described later, the input shaft 3 and the output shaft 4 can be rotated relative to each other according to the steering torque by the connecting portion 5. Further, a hydraulic actuator 18 (schematically) is provided as an actuator for supplying the hydraulic oil and generating the steering assist force so that the steering assist force is generated according to the relative rotational displacement amount of the input shaft 3 and the output shaft 4. And a control valve 19 as a control unit that controls the supply and discharge of hydraulic fluid to and from the hydraulic actuator 18 in accordance with the relative angular displacement between the input shaft 3 and the output shaft 4.

コントロールバルブ１９は、ロータリー型のバルブ機構であり、油圧アクチュエータ１８と、油圧ポンプ２０および油タンク２１との間に介装されている。コントロールバルブ１９は、ハウジング９内に相対回動自在に保持されている筒状のバルブスリーブ２２と、このバルブスリーブ２２の内側に同心に相対回動可能に嵌め合わされているバルブロータ２３とを含んでいる。バルブスリーブ２２は出力軸４に一体回動するように連結されている。バルブロータ２３は、入力軸３に一体回動するように連結されていて、具体的には、入力軸３の外軸１４の外周に形成されている。 The control valve 19 is a rotary type valve mechanism, and is interposed between the hydraulic actuator 18, the hydraulic pump 20 and the oil tank 21. The control valve 19 includes a cylindrical valve sleeve 22 that is rotatably held in the housing 9, and a valve rotor 23 that is fitted inside the valve sleeve 22 so as to be relatively rotatable. It is out. The valve sleeve 22 is connected to the output shaft 4 so as to rotate integrally. The valve rotor 23 is connected to the input shaft 3 so as to rotate integrally. Specifically, the valve rotor 23 is formed on the outer periphery of the outer shaft 14 of the input shaft 3.

油圧アクチュエータ１８は、パワーシリンダからなる。このパワーシリンダは、ラック軸１２を取り囲む筒形状のラックハウジング（図示せず）の一部により構成されるシリンダチューブ１８ａと、シリンダチューブ１８ａ内に摺動自在に嵌合されてラック軸１２に一体的に移動できるように設けられたピストン１８ｂとを有している。シリンダチューブ１８ａには、ピストン１８ｂを挟んだ両側に液密的に封止された一対の油室１８ｃ，１８ｄが区画されている。 The hydraulic actuator 18 is a power cylinder. The power cylinder is integrally formed with the rack shaft 12 by being slidably fitted in the cylinder tube 18a and a cylinder tube 18a constituted by a part of a cylindrical rack housing (not shown) surrounding the rack shaft 12. And a piston 18b provided so as to be movable. The cylinder tube 18a has a pair of oil chambers 18c and 18d that are liquid-tightly sealed on both sides of the piston 18b.

具体的には、ステアリングホイール２の操作がなされると、入力軸３が回動し、この回動が連結部５、出力軸４を介してピニオン１１に伝達される。ピニオン１１が回動すると、ラック軸１２が車両幅方向に移動し、操舵用車輪が操舵される。
操舵トルクを受けると、入力軸３および出力軸４は相対回動し、その相対回動変位量に応じてコントロールバルブ１９のバルブスリーブ２２とバルブロータ２３とが相対回動し、コントロールバルブ１９内の流路が制御されて、油圧ポンプ２０からの圧油が油圧アクチュエータ１８の所要の一方の油室１８ｃまたは油室１８ｄに供給されるようになっている。両軸３，４の相対回動変位量に応じて、操舵補助力が発生する。 Specifically, when the steering wheel 2 is operated, the input shaft 3 is rotated, and this rotation is transmitted to the pinion 11 via the connecting portion 5 and the output shaft 4. When the pinion 11 rotates, the rack shaft 12 moves in the vehicle width direction, and the steering wheel is steered.
When the steering torque is received, the input shaft 3 and the output shaft 4 are rotated relative to each other, and the valve sleeve 22 and the valve rotor 23 of the control valve 19 are rotated relative to each other according to the relative rotational displacement amount. In this way, the pressure oil from the hydraulic pump 20 is supplied to one required oil chamber 18c or oil chamber 18d of the hydraulic actuator 18. A steering assist force is generated according to the relative rotational displacement amount of both shafts 3 and 4.

本実施形態では、連結部５は、弾性を有する単一のトーションバー２４と、このトーションバー２４を取り囲むようにして環状に配置される弾性を有する連結部材としての複数の連結バー２５とを有している。
操舵トルクが負荷されると、トーションバー２４は弾性捩れ変形できるようにされるとともに、連結バー２５が弾性曲げ変形できるようにされていて、これにより、入力軸３と出力軸４との間に相対回動変位が生じることができる。 In the present embodiment, the connecting portion 5 has a single torsion bar 24 having elasticity and a plurality of connecting bars 25 as elastic connecting members arranged in an annular shape so as to surround the torsion bar 24. is doing.
When a steering torque is applied, the torsion bar 24 can be elastically twisted and the connecting bar 25 can be elastically deformed, so that the input shaft 3 and the output shaft 4 can be deformed. A relative rotational displacement can occur.

また、本実施形態では、所定量の操舵トルクを受けたときの入力軸３と出力軸４との間の相対回動変位量を調節できるようにされていて、これにより、ステアリング剛性を状況に応じて変化させることができる。
また、パワーステアリング装置１は、所要のタイミングでパワーステアリング装置１に所要の剛性感を付与するために、駆動部材であり且つアクチュエータとしての複数の油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂと、油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂに圧油を供給するための油圧源としての調整用の油圧ポンプ（図示せず）とを有している。調整用の油圧ポンプは、本実施形態では操舵補助用の油圧ポンプ２０が兼用されているが、専用の油圧ポンプであってもよい。 In the present embodiment, the relative rotational displacement amount between the input shaft 3 and the output shaft 4 when a predetermined amount of steering torque is received can be adjusted. It can be changed accordingly.
Further, the power steering device 1 is provided with a plurality of hydraulic actuators 26A and 26B as drive members and actuators, and the hydraulic actuators 26A and 26B in order to give the power steering device 1 a required rigidity at a required timing. And an adjustment hydraulic pump (not shown) as a hydraulic source for supplying pressure oil. In the present embodiment, the hydraulic pump for adjustment is also used as the hydraulic pump 20 for assisting steering, but may be a dedicated hydraulic pump.

また、パワーステアリング装置１は、油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂの動作を制御するための制御手段として、車両の速度を検出する車速センサ２７と、油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂに対しての圧油の給排を制御する制御弁２８と、車速センサ２７に接続されて所要時に制御弁２８の動作を制御する制御回路２９とを有している。制御弁２８は、調整用の油圧ポンプと油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂとの間に介装されている。 The power steering device 1 also serves as a control means for controlling the operation of the hydraulic actuators 26A and 26B, and includes a vehicle speed sensor 27 that detects the speed of the vehicle and the supply and discharge of pressure oil to and from the hydraulic actuators 26A and 26B. A control valve 28 to be controlled and a control circuit 29 connected to the vehicle speed sensor 27 to control the operation of the control valve 28 when necessary. The control valve 28 is interposed between the adjustment hydraulic pump and the hydraulic actuators 26A and 26B.

図２は、連結部５の一部断面斜視図である。図２を参照する。
トーションバー２４は、所定の回動軸線１３に同心に配置されて、軸方向Ｓに沿って延びている。トーションバー２４の軸方向一方の端部２４ａが入力軸３の内軸１５の端部１５ａに一体回動できるように連結され、トーションバー２４の軸方向他方の端部２４ｂが出力軸４の伝達部材１７に一体回動できるように連結されている。また、トーションバー２４は、操舵トルクを受けたときに所定の回動軸線１３の周りに弾性捩じり変形することにより、入力軸３および出力軸４を互いに相対回動可能であり且つ互いにトルク伝達できるように連結している。 FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view of the connecting portion 5. Please refer to FIG.
The torsion bar 24 is arranged concentrically with a predetermined rotation axis 13 and extends along the axial direction S. One end 24a in the axial direction of the torsion bar 24 is connected to the end 15a of the inner shaft 15 of the input shaft 3 so as to be integrally rotatable, and the other end 24b in the axial direction of the torsion bar 24 is transmitted to the output shaft 4. It is connected with the member 17 so that it can rotate integrally. Further, the torsion bar 24 is elastically torsionally deformed around a predetermined rotation axis 13 when receiving a steering torque, so that the input shaft 3 and the output shaft 4 can be rotated relative to each other, and the torque can be reduced relative to each other. It is connected so that it can be transmitted.

４つの連結バー２５は、互いに同様に構成されている。以下では、一つの連結バー２５を中心に説明する。
連結バー２５は、断面円形の棒からなり、一方向に延びている。この棒の延びる方向が所定の回動軸線１３と平行な方向に配置されている。連結バー２５は、所定の回動軸線１３と平行な方向に離隔する第１および第２の端部３０，３１を有している。 The four connecting bars 25 are configured similarly to each other. Below, it demonstrates centering on the one connection bar 25. FIG.
The connection bar 25 is a bar having a circular cross section and extends in one direction. The extending direction of the bar is arranged in a direction parallel to the predetermined rotation axis 13. The connecting bar 25 has first and second end portions 30 and 31 that are separated in a direction parallel to the predetermined rotation axis 13.

本実施形態では、第１の端部３０が第１および第２の位置に変位できるようにされ、第２の端部３１が第１および第２の位置に変位できるようにされている。また、連結バー２５は、操舵トルクを受けたときに周方向に弾性曲げ変形することにより、入力軸３および出力軸４を相対回動可能に且つトルク伝達可能に互いに連結している。
図３Ａ，図３Ｂおよび図３Ｃは、連結バー２５の両端部３０，３１が第１の位置にある状態の IIIＡ− IIIＡ断面、 IIIＢ− IIIＢ断面および IIIＣ− IIIＣ断面の断面図である。図４Ａ，図４Ｂおよび図４Ｃは、連結バー２５の両端部３０，３１が第２の位置にある状態のIVＡ−IVＡ断面、IVＢ−IVＢ断面、およびIVＣ−IVＣ断面の断面図である。図５Ａは、無負荷状態の連結バー２５を示す図２のＶ方向矢視図であり、図５Ｂは、操舵トルクを受けた状態の連結バー２５を示す図２のＶ方向矢視図である。 In the present embodiment, the first end 30 can be displaced to the first and second positions, and the second end 31 can be displaced to the first and second positions. Further, the connection bar 25 is elastically bent and deformed in the circumferential direction when receiving the steering torque, thereby connecting the input shaft 3 and the output shaft 4 to each other so as to be capable of relative rotation and torque transmission.
3A, 3B, and 3C are cross-sectional views of a IIIA-IIIA cross section, a IIIB-IIIB cross section, and a IIIC-IIIC cross section in a state where both end portions 30, 31 of the connecting bar 25 are in the first position. 4A, 4B, and 4C are cross-sectional views of the IVA-IVA cross section, the IVB-IVB cross section, and the IVC-IVC cross section in a state where both end portions 30, 31 of the connecting bar 25 are in the second position. 5A is a V direction arrow view of FIG. 2 showing the connection bar 25 in an unloaded state, and FIG. 5B is a V direction arrow view of FIG. 2 showing the connection bar 25 in a state where steering torque is received. .

図２、図３Ｂを参照して、連結バー２５の第１の端部３０は、軸方向一方にある端部であり、可動端部からなり、所定の回動軸線１３からの距離を変更できるように対応する軸としての入力軸３の内軸１５の端部１５ａに連結されている。具体的には、入力軸３の内軸１５の端部１５ａは、連結バー２５の対応する第１の端部３０を、所定の回動軸線１３と直交する方向（径方向Ｒともいう。また、この方向は、入力軸３の径方向に相当する。）に案内するための案内溝３２を含んでいる。 Referring to FIGS. 2 and 3B, the first end 30 of the connecting bar 25 is an end located on one side in the axial direction, is composed of a movable end, and the distance from a predetermined rotation axis 13 can be changed. Thus, it connects with the edge part 15a of the inner shaft 15 of the input shaft 3 as a corresponding shaft. Specifically, the end 15 a of the inner shaft 15 of the input shaft 3 is a direction (also referred to as a radial direction R) in which the corresponding first end 30 of the connecting bar 25 is orthogonal to the predetermined rotation axis 13. , This direction corresponds to the radial direction of the input shaft 3).

案内溝３２は、複数の連結バー２５に対応した複数個が、所定の回動軸線１３を中心として円周等配で放射状に延びている。案内溝３２は、径方向Ｒに沿って所定長さで真直に延びて形成されている。案内溝３２は、互いに所定間隔を隔てて平行に対向し径方向Ｒに延びる一対の側壁と、一対の側壁を互いに接続する底部とを有し、軸方向他方に向けて開放されている。案内溝３２に、第１の端部３０が径方向Ｒに相対移動自在に、且つ周方向にがたつかないようにして嵌め込まれている。 A plurality of guide grooves 32 corresponding to the plurality of connecting bars 25 extend radially around the predetermined rotation axis 13 with a uniform circumference. The guide groove 32 is formed to extend straight along the radial direction R with a predetermined length. The guide groove 32 has a pair of side walls facing each other in parallel at a predetermined interval and extending in the radial direction R, and a bottom portion connecting the pair of side walls to each other, and is open toward the other axial direction. The first end 30 is fitted into the guide groove 32 so as to be relatively movable in the radial direction R and not to rattle in the circumferential direction.

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、第１の位置は、所定の回動軸線１３と径方向Ｒに第１の所定距離Ｘ１１を離隔してオフセットされた位置であり、具体的には、案内溝３２における径方向内方の端部である。
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、第２の位置は、第１の位置よりも径方向外方にあり、所定の回動軸線１３と径方向Ｒについて、第１の所定距離Ｘ１１よりも大きい第２の所定距離Ｘ１２を離隔してオフセットされた位置であり、案内溝３２における径方向外方の端部である。 As shown in FIGS. 3A and 3B, the first position is a position that is offset from the predetermined rotation axis 13 by a first predetermined distance X11 in the radial direction R. Specifically, the first position is a guide. It is an end portion in the radial direction in the groove 32.
As shown in FIGS. 4A and 4B, the second position is radially outward from the first position, and is greater than the first predetermined distance X11 with respect to the predetermined rotation axis 13 and the radial direction R. This is a position offset by being separated by the second predetermined distance X12, and is a radially outward end of the guide groove 32.

図５Ａおよび図５Ｂを参照して、第１の位置では、案内溝３２の側壁は、周方向Ｔへの第１の端部３０の移動を規制し、第１の端部３０との間でトルクを伝達できるようにされている。また、側壁は、案内溝３２が延びる方向（図５Ｂの紙面垂直方向に相当する。）に沿った軸線３２ａ（図２参照）の周りの第１の端部３０の相対回動を規制し、図５Ｂに示すように、操舵トルクを受けて連結バー２５が弾性的に曲げられるときに曲げの支点として機能する。また、案内溝３２は、これの底部で第１の端部３０の軸方向一方への移動を規制する。また、これらのことは、第２の位置でも同様に実現されている。 5A and 5B, in the first position, the side wall of the guide groove 32 restricts the movement of the first end portion 30 in the circumferential direction T, and between the first end portion 30 and the first end portion 30. Torque can be transmitted. Further, the side wall restricts the relative rotation of the first end 30 around the axis 32a (see FIG. 2) along the direction in which the guide groove 32 extends (corresponding to the direction perpendicular to the plane of FIG. 5B). As shown in FIG. 5B, when the connecting bar 25 is elastically bent upon receiving a steering torque, it functions as a bending fulcrum. The guide groove 32 restricts the movement of the first end portion 30 in one axial direction at the bottom thereof. Moreover, these things are similarly implemented in the second position.

図２および図３Ｂを参照して、連結バー２５の第２の端部３１は、軸方向他方にある端部であり、可動端部からなり、所定の回動軸線１３からの距離を変更できるように対応する軸としての出力軸４の伝達部材１７に連結されている。具体的には、伝達部材１７は、連結バー２５の対応する第２の端部３１を出力軸４の径方向（上述の径方向Ｒに相当する。）に案内するための案内溝３３を含んでいる。 2 and 3B, the second end portion 31 of the connecting bar 25 is an end portion on the other side in the axial direction, is composed of a movable end portion, and can change the distance from a predetermined rotation axis 13. Thus, it is connected to the transmission member 17 of the output shaft 4 as a corresponding shaft. Specifically, the transmission member 17 includes a guide groove 33 for guiding the corresponding second end portion 31 of the connecting bar 25 in the radial direction of the output shaft 4 (corresponding to the radial direction R described above). It is out.

案内溝３３は、複数の連結バー２５に対応した複数個が、所定の回動軸線１３を中心として円周等配で放射状に延びている。案内溝３３は、径方向Ｒに沿って所定長さで真直に延びて形成されている。案内溝３３は、互いに所定間隔を隔てて平行に対向し径方向Ｒに延びる一対の側壁と、一対の側壁を互いに接続する底部とを有し、軸方向一方に向けて開放されている。案内溝３３に、第２の端部３１が径方向Ｒに相対移動自在に、且つ周方向にがたつかないようにして嵌め込まれている。 A plurality of guide grooves 33 corresponding to the plurality of connecting bars 25 extend radially around the predetermined rotation axis 13 with a uniform circumference. The guide groove 33 is formed to extend straight along the radial direction R with a predetermined length. The guide groove 33 has a pair of side walls facing each other in parallel at a predetermined interval and extending in the radial direction R, and a bottom portion connecting the pair of side walls to each other, and is open toward one axial direction. The second end portion 31 is fitted in the guide groove 33 so as to be relatively movable in the radial direction R and not to rattle in the circumferential direction.

図３Ｂおよび図３Ｃに示すように、第１の位置は、所定の回動軸線１３と径方向Ｒに第１の所定距離Ｘ２１を離隔してオフセットされた位置であり、具体的には、案内溝３３における径方向内方の端部である。
図４Ｂおよび図４Ｃに示すように、第２の位置は、第１の位置よりも径方向外方にあり、所定の回動軸線１３と径方向Ｒについて、第１の所定距離Ｘ２１よりも大きい第２の所定距離Ｘ２２を離隔してオフセットされた位置であり、案内溝３３における径方向外方の端部である。 As shown in FIGS. 3B and 3C, the first position is a position that is offset from the predetermined rotation axis 13 in the radial direction R by a first predetermined distance X21. Specifically, the first position is a guide. This is the radially inner end of the groove 33.
As shown in FIGS. 4B and 4C, the second position is radially outward from the first position, and is greater than the first predetermined distance X21 with respect to the predetermined rotation axis 13 and the radial direction R. This is a position that is offset from the second predetermined distance X22 and is the radially outer end of the guide groove 33.

図５Ａおよび図５Ｂを参照して、第１の位置では、案内溝３３の側壁は、周方向Ｔへの第２の端部３１の移動を規制し、第２の端部３１との間でトルクを伝達できるようにされている。また、側壁は、案内溝３３が延びる方向（図５Ｂの紙面垂直方向に相当する。）に沿った軸線３３ａ（図２参照）の周りの第２の端部３１の相対回動を規制し、図５Ｂに示すように、操舵トルクを受けて連結バー２５が弾性的に曲げられるときに曲げの支点として機能する。また、案内溝３３は、これの底部で第２の端部３１の軸方向他方への移動を規制する。また、これらのことは、第２の位置でも同様に実現されている。 5A and 5B, in the first position, the side wall of the guide groove 33 restricts the movement of the second end portion 31 in the circumferential direction T, and is between the second end portion 31 and the second end portion 31. Torque can be transmitted. Further, the side wall restricts the relative rotation of the second end 31 around the axis 33a (see FIG. 2) along the direction in which the guide groove 33 extends (corresponding to the direction perpendicular to the plane of FIG. 5B). As shown in FIG. 5B, when the connecting bar 25 is elastically bent upon receiving a steering torque, it functions as a bending fulcrum. Further, the guide groove 33 restricts the movement of the second end portion 31 in the other axial direction at the bottom thereof. Moreover, these things are similarly implemented in the second position.

図６は、第１の位置にある両端部３０，３１の周辺部分の断面図である。図７は、第２の位置にある両端部３０，３１の周辺部分の断面図である。先ず、図６を参照する。
本実施形態では、連結バー２５の可動端部としての第１の端部３０を変位させるための構成として、相対向する２方向の一方である径方向外方に第１の端部３０を付勢するばね部材３４と、このばね部材３４に抗して上記２方向の他方である径方向内方に第１の端部３０を付勢する上述の油圧アクチュエータ２６Ａとが設けられている。連結バー２５の可動端部としての第２の端部３１を変位させるための構成として、相対向する２方向の一方である径方向外方に第２の端部３１を付勢するばね部材３５と、このばね部材３５に抗して上記２方向の他方である径方向内方に第２の端部３１を付勢する上述の油圧アクチュエータ２６Ｂとが設けられている。これら各部２６Ａ，２６Ｂ，３４，３５は、連結バー２５ごとに設けられている。 FIG. 6 is a cross-sectional view of a peripheral portion of both end portions 30 and 31 in the first position. FIG. 7 is a cross-sectional view of the peripheral portion of both end portions 30 and 31 in the second position. First, referring to FIG.
In the present embodiment, as a configuration for displacing the first end portion 30 as the movable end portion of the connecting bar 25, the first end portion 30 is attached to the radially outer side which is one of the two opposite directions. The spring member 34 to be biased and the hydraulic actuator 26A described above that biases the first end portion 30 radially inward, which is the other of the two directions, against the spring member 34 are provided. As a configuration for displacing the second end 31 as the movable end of the connecting bar 25, a spring member 35 that biases the second end 31 outward in the radial direction, which is one of the two opposite directions. And the above-described hydraulic actuator 26B that urges the second end portion 31 in the radially inward direction, which is the other of the two directions, against the spring member 35. These portions 26A, 26B, 34, and 35 are provided for each connecting bar 25.

油圧アクチュエータ２６Ａと、油圧アクチュエータ２６Ｂとは、ほぼ同様に構成されている。両ばね部材３４，３５は、互いに同様に構成され、圧縮コイルばねからなる。以下では、第１の端部３０を駆動するための構成を中心に説明する。なお、第２の端部３１を駆動するための構成については、第１の端部３０を駆動するための構成と同様の構成については同じ符号を付して、説明を省略する。 The hydraulic actuator 26A and the hydraulic actuator 26B are configured in substantially the same manner. Both spring members 34 and 35 are configured in the same manner, and are composed of compression coil springs. Hereinafter, the configuration for driving the first end 30 will be mainly described. In addition, about the structure for driving the 2nd edge part 31, the same code | symbol is attached | subjected about the structure similar to the structure for driving the 1st edge part 30, and description is abbreviate | omitted.

油圧アクチュエータ２６Ａは、パワーシリンダからなる。このパワーシリンダは、シリンダチューブ３６と、このシリンダチューブ３６内に配置されて径方向Ｒに所定距離を摺動自在に設けられたピストン３７と、このピストン３７よりも径方向外方に配置されてシリンダチューブ３６内に区画された区画室３８とを有している。油圧アクチュエータ２６Ａは、可動端部としての第１の端部３０を径方向Ｒに移動させるために、作動油を供給されてばね部材３４に抗して第１の端部３０を駆動する。 The hydraulic actuator 26A is a power cylinder. The power cylinder includes a cylinder tube 36, a piston 37 disposed in the cylinder tube 36 and slidable at a predetermined distance in the radial direction R, and disposed radially outward from the piston 37. It has a compartment 38 partitioned in the cylinder tube 36. The hydraulic actuator 26A is supplied with hydraulic oil and drives the first end 30 against the spring member 34 in order to move the first end 30 as the movable end in the radial direction R.

油圧アクチュエータ２６Ａでは、シリンダチューブ３６は、入力軸３の内軸１５の端部１５ａの一部により構成され、ピストン３７は、連結バー２５の第１の端部３０に一体移動可能に固定されて連結された柱状部材からなる。
図１と図６を参照して、区画室３８は、ピストン３７および筒部分１６の内周との間に液密的に封止されている。区画室３８には、これの内部に作動油を給排するための油路（図示せず）が形成されている。油路は、出力軸４の筒部分１６に形成された孔と、出力軸４とハウジング９との間の隙間と、ハウジング９に形成された孔とを有している。 In the hydraulic actuator 26A, the cylinder tube 36 is constituted by a part of the end 15a of the inner shaft 15 of the input shaft 3, and the piston 37 is fixed to the first end 30 of the connecting bar 25 so as to be integrally movable. It consists of connected columnar members.
With reference to FIGS. 1 and 6, the compartment 38 is liquid-tightly sealed between the piston 37 and the inner periphery of the cylindrical portion 16. In the compartment 38, an oil passage (not shown) for supplying and discharging hydraulic oil is formed inside. The oil passage has a hole formed in the cylindrical portion 16 of the output shaft 4, a gap between the output shaft 4 and the housing 9, and a hole formed in the housing 9.

油圧アクチュエータ２６Ｂでは、シリンダチューブ３６は、出力軸４の伝達部材１７の一部により構成されている。ピストン３７は、連結バー２５の第２の端部３１に一体移動可能に固定されて連結された柱状部材からなる。油圧アクチュエータ２６Ｂは、可動端部としての第２の端部３１を径方向Ｒに移動させるために、作動油を供給されてばね部材３５に抗して第２の端部３１を駆動する。 In the hydraulic actuator 26 B, the cylinder tube 36 is configured by a part of the transmission member 17 of the output shaft 4. The piston 37 is formed of a columnar member that is fixedly connected to the second end portion 31 of the connecting bar 25 so as to be integrally movable. The hydraulic actuator 26B is supplied with hydraulic oil and drives the second end 31 against the spring member 35 in order to move the second end 31 as the movable end in the radial direction R.

全ての可動端部である全連結バー２５の第１および第２の端部３０，３１は、所定の第１のタイミングにおいて、ともに対応する第１の位置にそれぞれ位置するように互いに連動して駆動され、所定の第２のタイミングにおいて、ともに対応する第２の位置にそれぞれ位置するように互いに連動して駆動される。また、各連結バー２５ごとに第１および第２の端部３０，３１は同時に駆動され、これにより、スムーズに移動できる。 The first and second end portions 30, 31 of all the connecting bars 25, which are all movable end portions, are interlocked with each other so that both are located at the corresponding first positions at a predetermined first timing. Driven at a predetermined second timing, they are driven in conjunction with each other so as to be located at corresponding second positions. In addition, the first and second end portions 30 and 31 are simultaneously driven for each connecting bar 25, and thus can move smoothly.

第１のタイミングでは、両油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂにおいて、作動油が区画室３８の内部に導入されて、作動油の圧力が、ばね部材３４，３５の弾力に抗して、ピストン３７を径方向内方に変位させる。その結果、図６に示すように、連結バー２５の第１および第２の端部３０，３１は、対応する第１の位置にそれぞれ位置する。図３Ｂに示すように、各連結バー２５ごとに、所定の回動軸線１３からの第１の位置の第２の端部３１の所定距離Ｘ２１は、所定の回動軸線からの第１の位置の第１の端部３０の所定距離Ｘ１１と等しく（Ｘ２１＝Ｘ１１）されている。さらに、全ての可動端部について、所定の回動軸線１３からの第１の位置の各可動端部の距離は互いに等しくされている。 In the first timing, hydraulic oil is introduced into the compartment 38 in both hydraulic actuators 26A and 26B, and the pressure of the hydraulic oil resists the elasticity of the spring members 34 and 35, causing the piston 37 to move in the radial direction. Displace inward. As a result, as shown in FIG. 6, the first and second end portions 30 and 31 of the connecting bar 25 are respectively located at the corresponding first positions. As shown in FIG. 3B, for each connecting bar 25, the predetermined distance X21 of the second end 31 at the first position from the predetermined rotation axis 13 is the first position from the predetermined rotation axis. Is equal to a predetermined distance X11 of the first end portion 30 (X21 = X11). Further, for all the movable end portions, the distances of the respective movable end portions at the first position from the predetermined rotation axis 13 are equal to each other.

図７を参照して、第２のタイミングでは、両油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂにおいて、作動油が区画室３８の内部から排出されて、ばね部材３４，３５の付勢力によりピストン３７が径方向外方に変位すると、連結バー２５の第１および第２の端部３０，３１は、対応する第２の位置にそれぞれ位置する。図４Ｂに示すように、各連結バー２５ごとに、所定の回動軸線１３からの第２の位置の第２の端部３１の所定距離Ｘ２２は、所定の回動軸線からの第２の位置の第１の端部３０の所定距離Ｘ１２と等しく（Ｘ２２＝Ｘ１２）されている。さらに、全ての可動端部について、所定の回動軸線１３からの第２の位置の各可動端部の距離は互いに等しくされている。 Referring to FIG. 7, at the second timing, hydraulic oil is discharged from the inside of the compartment 38 in both hydraulic actuators 26 A and 26 B, and the piston 37 is moved radially outward by the urging force of the spring members 34 and 35. The first and second end portions 30 and 31 of the connecting bar 25 are located at the corresponding second positions. As shown in FIG. 4B, for each connecting bar 25, the predetermined distance X22 of the second end 31 at the second position from the predetermined rotation axis 13 is the second position from the predetermined rotation axis. Is equal to the predetermined distance X12 of the first end portion 30 (X22 = X12). Further, for all the movable end portions, the distances of the respective movable end portions at the second position from the predetermined rotation axis 13 are equal to each other.

図５Ａを参照して、両端部３０，３１が第１の位置にあり、操舵トルクがかからない無負荷状態とされるときには、連結バー２５は所定の回動軸線１３に沿って平行に真直に延びている。両端部３０，３１が第２の位置にあるときも同様である。
図２と図５Ｂを参照して、両端部３０，３１が第１の位置にあるときには、連結バー２５は、入力軸３の曲げの支点としての案内溝３２と、出力軸４の曲げの支点としての案内溝３３とにより受けられているので、所定量の操舵トルクが作用すると、入力軸３と出力軸４の相対回動に伴って、連結バー２５は、周方向Ｔに撓むようにして湾曲し、一対の曲げの支点間の領域である中間部の全体において弾性的にねじれながら周方向Ｔに曲げ変形し、これとともに、トーションバー２４が弾性捩り変形する。このとき、操舵トルクは、トーションバー２４と４つの連結バー２５とにより分担して受けられている。所定の回動軸線１３の周りの角度であらわしたときの、トーションバー２４の弾性捩じり変形量と、各連結バー２５の弾性曲げ変形量（撓み量）と、入力軸３および出力軸４の間の相対回動量とは、互いに等しくなっている。 Referring to FIG. 5A, when both end portions 30 and 31 are in the first position and are in a no-load state where no steering torque is applied, the connecting bar 25 extends straight in parallel along a predetermined rotation axis 13. ing. The same applies when both end portions 30, 31 are in the second position.
2 and 5B, when both end portions 30 and 31 are in the first position, the connecting bar 25 has a guide groove 32 as a fulcrum for bending the input shaft 3 and a fulcrum for bending the output shaft 4. Therefore, when a predetermined amount of steering torque is applied, the connecting bar 25 bends in the circumferential direction T as the input shaft 3 and the output shaft 4 are rotated relative to each other. The entire intermediate portion that is the region between the pair of bending fulcrums is bent and deformed in the circumferential direction T while being elastically twisted, and the torsion bar 24 is elastically torsionally deformed. At this time, the steering torque is received by the torsion bar 24 and the four connecting bars 25 in a shared manner. The amount of elastic torsional deformation of the torsion bar 24, the amount of elastic bending deformation (bending amount) of each connecting bar 25, the input shaft 3 and the output shaft 4 when expressed by an angle around a predetermined rotation axis 13 The relative rotation amounts between are equal to each other.

両端部３０，３１が第２の位置にあるときには、第１の位置にあるときと同様にして、所定量の操舵トルクが作用すると、トーションバー２４は弾性捩じり変形し、連結バー２５は弾性的にねじれながら曲げ変形する。しかし、両端部３０，３１が第２の位置にあるときの入力軸３および出力軸４の間の相対回動量は、両端部３０，３１が第１の位置にあるときの入力軸３および出力軸４の間の相対回動量よりも、以下のように小さくなる。 When the both end portions 30 and 31 are in the second position, the torsion bar 24 is elastically torsionally deformed when the steering torque is applied in the same manner as in the first position, and the connecting bar 25 is It bends and deforms while elastically twisting. However, the relative rotation amount between the input shaft 3 and the output shaft 4 when the both end portions 30 and 31 are in the second position is the same as the input shaft 3 and the output when the both end portions 30 and 31 are in the first position. The relative rotation amount between the shafts 4 becomes smaller as follows.

図８Ａおよび図８Ｂは、ステアリング剛性の調整を説明するための模式図である。図８Ａを参照して、可動端部としての第１および第２の端部３０，３１が、第１の位置にあるときには、各連結バー２５が所定量Ｑの操舵トルクを分担して受けるときに、所定の回動軸線１３から第１の端部３０の距離である曲げのアーム長さが相対的に短い長さＸ１１になるので、連結バー２５を曲げる周方向の付勢力Ｆ１（Ｆ１＝Ｑ／Ｘ１１）は、相対的に大きくなる。さらに、上述のアーム長さが短いので、連結バー２５の曲げに応じて、入力軸３および出力軸４が大きな角度で相対回動する。その結果、入力軸３および出力軸４の間の相対回動量Ｄ１は相対的に大きくなる。なお、操舵トルクのうちでトーションバー２４により受けられる割合は相対的に高くなる。 8A and 8B are schematic diagrams for explaining the adjustment of the steering rigidity. Referring to FIG. 8A, when first and second end portions 30, 31 as movable end portions are in the first position, each connecting bar 25 receives a predetermined amount Q of steering torque in a shared manner. Furthermore, since the bending arm length, which is the distance from the predetermined rotation axis 13 to the first end 30, becomes a relatively short length X11, the circumferential biasing force F1 (F1 = F1 = Q / X11) is relatively large. Furthermore, since the arm length is short, the input shaft 3 and the output shaft 4 are relatively rotated at a large angle according to the bending of the connecting bar 25. As a result, the relative rotation amount D1 between the input shaft 3 and the output shaft 4 is relatively large. Note that the ratio of the steering torque received by the torsion bar 24 is relatively high.

一方、図８Ｂを参照して、第１および第２の端部３０，３１が、第２の位置にあるときには、逆に、アーム長さが長い長さＸ１２になり、周方向の力Ｆ２が小さくなり、入力軸３および出力軸４の間の相対回動量Ｄ２は相対的に小さくなる。
第１のタイミングは、具体的には、所定速度よりも低速時および停車時であり、このときに、所定量の操舵トルクが負荷されたときの入力軸３と出力軸４との間の相対回動量が大きくなる。その結果、ステアリングホイール２の操作力が小さくても、相対的に大きな操舵補助力を得られるので、運転者にとってステアリングホイール２の操作力を軽減することができる。 On the other hand, referring to FIG. 8B, when the first and second end portions 30 and 31 are in the second position, the arm length becomes the long length X12 and the circumferential force F2 is reversed. The relative rotation amount D2 between the input shaft 3 and the output shaft 4 becomes relatively small.
Specifically, the first timing is when the vehicle is at a lower speed than the predetermined speed and when the vehicle is stopped. At this time, the relative relationship between the input shaft 3 and the output shaft 4 when a predetermined amount of steering torque is applied. The amount of rotation increases. As a result, even if the operating force of the steering wheel 2 is small, a relatively large steering assist force can be obtained, so that the operating force of the steering wheel 2 can be reduced for the driver.

第２のタイミングは、所定速度よりも高速での走行時であり、このときに、所定量の操舵トルクが負荷されたときの入力軸３と出力軸４との間の相対回動量が小さくなる。その結果、ステアリング剛性を高くできて、高速での直進安定性を確保することができる。
このように本発明の実施形態では、操舵トルクがかかると、連結バー２５は弾性的に曲がり、その結果、入力軸３と出力軸４との間に相対回動変位量が生じて、操舵補助力が発生する。 The second timing is when traveling at a speed higher than a predetermined speed, and at this time, the relative rotation amount between the input shaft 3 and the output shaft 4 when a predetermined amount of steering torque is loaded becomes small. . As a result, the steering rigidity can be increased, and the straight running stability at high speed can be ensured.
As described above, in the embodiment of the present invention, when the steering torque is applied, the connecting bar 25 bends elastically, and as a result, a relative rotational displacement amount is generated between the input shaft 3 and the output shaft 4, and steering assist is generated. Force is generated.

また、連結バー２５の可動端部としての第１および第２の端部３０，３１を変位させることにより、所定量の操舵トルクに対する連結バー２５の曲げ変形量を調整することができる結果、ステアリング剛性を変化させることができる。
さらに、可動端部としての第１および第２の端部３０，３１は、所定の回動軸線１３からの距離を変更できるようにされているので、所定の回動軸線１３に沿って変位させるためのセレーション嵌合を採用せずに済み、その結果、セレーション嵌合に起因したがたつきの発生を防止することができている。 Further, by displacing the first and second end portions 30 and 31 as the movable end portions of the connecting bar 25, the amount of bending deformation of the connecting bar 25 with respect to a predetermined amount of steering torque can be adjusted. The rigidity can be changed.
Further, since the first and second end portions 30 and 31 as the movable end portions can be changed in distance from the predetermined rotation axis 13, they are displaced along the predetermined rotation axis 13. Therefore, it is not necessary to employ serration fitting, and as a result, occurrence of rattling caused by serration fitting can be prevented.

また、トーションバー２４の端部２４ａと入力軸３とががたつきなく固定され、且つトーションバー２４の端部２４ｂと出力軸４とががたつきなく固定されるので、両軸３，４ががたつきなく連結される結果、ステアリング剛性の調整のために連結バー２５が可動端部を含むとしても、両軸３，４間のがたつきの発生が確実に防止される。
入力軸３と出力軸４との間に相対回動変位量を生じさせるために、連結バー２５が弾性的に曲げられる部分としての中間部を含むようにしているので、耐久性に限界があるトーションバー２４に負荷されるトルクを軽減することができる。また、耐久性に限界があるトーションバー２４を廃止することも可能となる。その結果、耐久性を高めることができる。さらに、連結バー２５およびトーションバー２４の合計が複数個ある場合、より好ましくはこれに加えて連結バー２５が複数個ある場合には、操舵トルクを分散して受けることができ、高い耐久性を実現できる。なお、弾性的に曲げられる部分としては、連結部材としての連結バー２５の少なくとも一部であればよい。 Further, since the end 24a of the torsion bar 24 and the input shaft 3 are fixed without rattling, and the end 24b of the torsion bar 24 and the output shaft 4 are fixed without rattling, both shafts 3, 4 As a result of the connection without rattling, rattling between the shafts 3 and 4 is reliably prevented even if the connecting bar 25 includes a movable end for adjusting the steering rigidity.
In order to generate a relative rotational displacement between the input shaft 3 and the output shaft 4, the coupling bar 25 includes an intermediate portion as a portion that is elastically bent, so that the torsion bar has a limit in durability. The torque applied to 24 can be reduced. It is also possible to eliminate the torsion bar 24 with limited durability. As a result, durability can be improved. Further, when there are a plurality of connection bars 25 and torsion bars 24 in total, and more preferably when there are a plurality of connection bars 25, the steering torque can be received in a distributed manner, resulting in high durability. realizable. The elastically bent portion may be at least a part of the connecting bar 25 as a connecting member.

また、油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂ等の駆動部材により、連結バー２５の第１および第２の端部３０，３１を容易に変位させることができるので、所定量の操舵トルクに対する連結バー２５の曲げ変形量、ひいてはステアリング剛性を容易に変化させて調整することができる。この場合の駆動部材としては、油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂの他、電動モータ等の電動アクチュエータを用いることも考えられる。 Further, since the first and second end portions 30 and 31 of the connecting bar 25 can be easily displaced by driving members such as the hydraulic actuators 26A and 26B, the bending deformation of the connecting bar 25 with respect to a predetermined amount of steering torque. The amount and thus the steering rigidity can be easily changed and adjusted. As the drive member in this case, it is conceivable to use an electric actuator such as an electric motor in addition to the hydraulic actuators 26A and 26B.

また、駆動部材に油圧アクチュエータ２６Ａ，２６Ｂを用いることにより、連結バー２５の第１および第２の端部３０，３１を軽い力で容易に変位させることができるので、所定量の操舵トルクに対する連結バー２５の曲げ変形量、ひいてはステアリング剛性を軽い力で容易に且つすみやかに調整することができる。また、油圧を利用するので、調整用の油圧ポンプ等を、油圧式パワーステアリング装置の操舵補助用の油圧ポンプ等と兼用できる結果、構造を簡素化できる。この場合の調整手段としての油圧アクチュエータとしては、例えば、複動タイプのパワーシリンダであってもよい。 Further, by using the hydraulic actuators 26A and 26B as the drive members, the first and second end portions 30 and 31 of the connection bar 25 can be easily displaced with a light force, so that the connection to a predetermined amount of steering torque can be achieved. The amount of bending deformation of the bar 25, and hence the steering rigidity can be adjusted easily and promptly with a light force. Further, since the hydraulic pressure is used, the adjustment hydraulic pump or the like can be used also as the steering assist hydraulic pump or the like of the hydraulic power steering apparatus. As a result, the structure can be simplified. The hydraulic actuator as the adjusting means in this case may be, for example, a double action type power cylinder.

また、本発明において、入力軸３は案内溝３２を含み且つ出力軸４が案内溝３３を含むようにしたので、簡素な構成で確実に動作させることができ、実用的に好ましい。また、このためには、後述するように入力軸３および出力軸４の少なくとも一方が、案内溝３２，３３を含むようにしてあればよい。
また、ステアリング剛性の調節のために、連結バー２５の可動端部を、径方向Ｒに移動させて且つ軸方向Ｓに移動させないようにしているので、調整量を大きくする場合であっても、軸方向に大型化させずに済む。 In the present invention, since the input shaft 3 includes the guide groove 32 and the output shaft 4 includes the guide groove 33, the input shaft 3 can be reliably operated with a simple configuration, which is practically preferable. For this purpose, it is sufficient that at least one of the input shaft 3 and the output shaft 4 includes guide grooves 32 and 33 as described later.
Further, since the movable end of the connecting bar 25 is moved in the radial direction R and not moved in the axial direction S in order to adjust the steering rigidity, even when the adjustment amount is increased, There is no need to increase the size in the axial direction.

また、本実施形態では、連結バー２５を断面円形としているので、操舵トルクを受けるときに弾性捩れ変形するとしても、捩れに対する耐久性を容易に高めることができる。
全ての連結バー２５の全ての端部が可動端部とされているので、ステアリング剛性の調整幅を広くできる。
また、連結バー２５のばね定数そのものを調節できるので、入力軸３にステアリング剛性が高く感じられるようにするための擬似的な反力を作用させずに済む。従って、擬似的な反力を作用させる場合に比べて、中立剛性感のような微細な操舵感を向上させることができる。 Further, in the present embodiment, since the connecting bar 25 has a circular cross section, durability against torsion can be easily increased even if elastic torsional deformation occurs when receiving steering torque.
Since all the end portions of all the connecting bars 25 are movable end portions, the adjustment range of the steering rigidity can be widened.
Further, since the spring constant itself of the connecting bar 25 can be adjusted, it is not necessary to apply a pseudo reaction force for making the input shaft 3 feel high steering rigidity. Therefore, a fine steering feeling such as a neutral rigidity feeling can be improved as compared with a case where a pseudo reaction force is applied.

可動端部は、操舵トルクが作用する周方向と直交する径方向に駆動されるので、操舵トルクが負荷されている状態でも、ステアリング剛性を調節することが可能である。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。 Since the movable end portion is driven in a radial direction orthogonal to the circumferential direction in which the steering torque acts, the steering rigidity can be adjusted even when the steering torque is loaded.
Moreover, the following modifications can be considered about this embodiment. In the following description, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図９Ａ，図９Ｂおよび図９Ｃは、本発明の第２実施形態の連結バー２５の第２の端部３１が第１の位置にある状態を示す、IXＡ−IXＡ断面、IXＢ−IXＢ断面、およびIXＣ−IXＣ断面の断面図である。図１０Ａ，図１０Ｂおよび図１０Ｃは、本発明の第２実施形態の連結バー２５の第２の端部３１が第２の位置にある状態を示す、ＸＡ−ＸＡ断面、ＸＢ−ＸＢ断面、およびＸＣ−ＸＣ断面の断面図である。 9A, 9B, and 9C are cross-sectional views taken along the lines IXA-IXA, IXB-IXB, showing the second end 31 of the connecting bar 25 of the second embodiment of the present invention in the first position, and It is sectional drawing of a IXC-IXC cross section. 10A, 10B, and 10C are a cross-sectional view taken along line XA-XA, a cross-section XB-XB, and a state where the second end 31 of the connecting bar 25 according to the second embodiment of the present invention is in the second position. It is sectional drawing of a XC-XC cross section.

第２実施形態では、弾性を有する連結部材としての連結バー２５は、非可動端部とされた第１の端部３０Ａと、可動端部としての第２の端部３１とを有している。第１および第２の端部３０Ａ，３１は互いに軸方向Ｓに離隔している。なお、油圧アクチュエータ２６Ａは廃止されている。非可動端部を採用することにより、構造を簡素化できる。
具体的には、入力軸３の内軸１５の端部１５ａには、軸方向他方に開放されて軸方向Ｓに所定深さの保持部としての孔３６が形成されている。孔３６に、第１の端部３０Ａが嵌められている。孔３６では第１の端部３０Ａは、径方向Ｒについて第１の位置に規制されて保持され、周方向および軸方向一方についても相対移動を規制され、トルク伝達できるようにされている。孔３６は、径方向Ｒに沿った軸線３７の周りの第１の端部３０Ａの相対回動を規制し、操舵トルクを受けて連結バー２５が弾性的に曲げられるときの曲げの支点として機能する。 In 2nd Embodiment, the connection bar 25 as a connection member which has elasticity has the 1st end part 30A used as the non-movable end part, and the 2nd end part 31 as a movable end part. . The first and second end portions 30A and 31 are separated from each other in the axial direction S. The hydraulic actuator 26A is abolished. By adopting the non-movable end, the structure can be simplified.
Specifically, the end portion 15a of the inner shaft 15 of the input shaft 3 is formed with a hole 36 as a holding portion having a predetermined depth in the axial direction S that is open to the other axial direction. The first end 30 A is fitted in the hole 36. In the hole 36, the first end 30A is regulated and held at the first position in the radial direction R, and relative movement is restricted also in one of the circumferential direction and the axial direction so that torque can be transmitted. The hole 36 restricts the relative rotation of the first end 30A around the axis 37 along the radial direction R, and functions as a fulcrum of bending when the coupling bar 25 is elastically bent upon receiving steering torque. To do.

第１のタイミングでは、第２の端部３１が第１の位置に位置し、連結バー２５は軸方向Ｓと平行に延びる。第２のタイミングでは、第２の端部３１が第２の位置に位置し、連結バー２５は軸方向Ｓに対して斜めに傾斜して延びる。
孔３６により、第１の端部３０Ａは、連結バー２５が延びる方向に沿う軸線３８の周りに相対回動自在に保持され、操舵トルクが作用したときに連結バー２５にねじれ変形が生じることを抑制できる。 At the first timing, the second end 31 is located at the first position, and the connecting bar 25 extends in parallel with the axial direction S. At the second timing, the second end portion 31 is located at the second position, and the connecting bar 25 extends obliquely with respect to the axial direction S.
The first end portion 30A is held by the hole 36 so as to be relatively rotatable around an axis 38 along the direction in which the connecting bar 25 extends, and the connecting bar 25 is twisted and deformed when steering torque is applied. Can be suppressed.

孔３６により、第１の端部３０Ａは、径方向Ｒおよび軸方向Ｓにともに直角な方向に延びる軸線３９の周りに相対回動自在に保持され、第２のタイミングで、両軸３，４の相対回転に寄与しないような連結バー２５の撓みを抑制できる。
なお、第２実施形態において、第１の端部３０Ａを入力軸３に固定してもよい。また、非可動端部としての第１の端部３０Ａの位置は限定されず、例えば第２の位置や、第１および第２の位置の間の中間位置でもよい。また、第２の実施形態と逆に、第２の端部を非可動端部とし、第１の端部を可動端部としてもよい。 The first end portion 30A is held by the hole 36 so as to be relatively rotatable around an axis 39 extending in a direction perpendicular to both the radial direction R and the axial direction S. The bending of the connecting bar 25 that does not contribute to the relative rotation of can be suppressed.
In the second embodiment, the first end 30A may be fixed to the input shaft 3. Further, the position of the first end 30A as the non-movable end is not limited, and may be, for example, the second position or an intermediate position between the first and second positions. In contrast to the second embodiment, the second end may be a non-movable end and the first end may be a movable end.

また、連結バー２５が、４以外の数、例えば単一で設けられることも考えられる。また、トーションバー２４が廃止されることや、入力軸３および出力軸４の少なくとも一方と相対回動可能に連結され捩れ方向に剛的な支持軸（図示せず）をトーションバー２４に代えて設けることも考えられる。少なくとも一つの連結バー２５の少なくとも一つの端部を、可動端部としてあればよい。 It is also conceivable that the connecting bars 25 are provided in a number other than 4, for example, a single. Further, the torsion bar 24 is eliminated, or a torsion bar 24 is replaced with a support shaft (not shown) which is connected to at least one of the input shaft 3 and the output shaft 4 so as to be relatively rotatable and rigid in the torsional direction. It is also possible to provide it. At least one end of at least one connecting bar 25 may be a movable end.

また、弾性を有する連結部材としては、例えば断面形状が一方向に延びた板ばね状の棒でもよいし、板ばねであってもよい。また、連結部材の第１および第２の端部の周方向の角度位置は、軸方向Ｓから見たときに、無負荷状態でずれていてもよく、第１および第２の端部が軸方向に離隔していればよい。
また、可動端部を３つ以上の位置に変位できるようにすることや、可動端部を必要に応じて手動操作にて位置調節可能に構成することも考えられる。 Moreover, as a connection member which has elasticity, the leaf | plate spring-shaped stick | rod with which cross-sectional shape extended in one direction may be sufficient, for example, and a leaf | plate spring may be sufficient. Further, the angular positions in the circumferential direction of the first and second ends of the connecting member may be shifted in an unloaded state when viewed from the axial direction S, and the first and second ends are axial. What is necessary is just to be separated in the direction.
It is also conceivable that the movable end portion can be displaced to three or more positions, or that the movable end portion can be adjusted by manual operation as required.

また、パワーステアリング装置としては、油圧式の他、例えば、操舵補助用に電動アクチュエータを用いる電動式パワーステアリング装置であってもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition to the hydraulic type, the power steering device may be, for example, an electric power steering device that uses an electric actuator for assisting steering. In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

本発明の第１実施形態のパワーステアリング装置の一部断面図である。It is a partial cross section figure of the power steering device of a 1st embodiment of the present invention. 図１の連結部の一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view of the connection part of FIG. 図２の連結バーの両端部が第１の位置に配置されている状態を示し、図３Ａは図３Ｂに示す IIIＡ− IIIＡ断面の断面図、図３Ｂは図３Ａに示す IIIＢ− IIIＢ断面の一部断面図、図３Ｃは図３Ｂに示す IIIＣ− IIIＣ断面の断面図である。2 shows a state in which both ends of the connecting bar are arranged at the first position, FIG. 3A is a sectional view taken along the line IIIA-IIIA shown in FIG. 3B, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line IIIB-IIIB shown in FIG. FIG. 3C is a sectional view of the IIIC-IIIC section shown in FIG. 3B. 図２の連結バーの両端部が第２の位置に配置されている状態を示し、図４Ａは図４Ｂに示すIVＡ−IVＡ断面の断面図、図４Ｂは図４Ａに示すIVＢ−IVＢ断面の一部断面図、図４Ｃは図４Ｂに示すIVＣ−IVＣ断面の断面図である。2 shows a state in which both ends of the connecting bar are arranged at the second position, FIG. 4A is a cross-sectional view of the IVA-IVA cross section shown in FIG. 4B, and FIG. 4B is a cross-sectional view of the IVB-IVB cross section shown in FIG. FIG. 4C is a sectional view of the IVC-IVC section shown in FIG. 4B. 図２のＶ方向から見た連結バーを示し、図５Ａに無負荷状態を、図５Ｂに操舵トルクを受けた状態を示す。The connection bar seen from the V direction of FIG. 2 is shown, FIG. 5A shows a no-load state, and FIG. 5B shows the state which received steering torque. 図２の連結バーの両端部が第１の位置にあるときのその周辺部分の断面図である。It is sectional drawing of the peripheral part when the both ends of the connection bar of FIG. 2 exist in a 1st position. 図２の連結バーの両端部が第２の位置にあるときのその周辺部分の断面図である。It is sectional drawing of the peripheral part when the both ends of the connection bar of FIG. 2 exist in a 2nd position. ステアリング剛性の調整を説明するための模式図であり、図８Ａに第１のタイミングに対応する状態を、図８Ｂに第２のタイミングに対応する状態を図示した。FIGS. 8A and 8B are schematic diagrams for explaining the adjustment of steering rigidity. FIG. 8A illustrates a state corresponding to the first timing, and FIG. 8B illustrates a state corresponding to the second timing. 本発明の第２実施形態の連結バーの第２の端部が第１の位置に配置されている状態を示し、図９Ａは図９Ｂに示すIXＡ−IXＡ断面の断面図、図９Ｂは図９Ａに示すIXＢ−IXＢ断面の一部断面図、図９Ｃは図９Ｂに示すIXＣ−IXＣ断面の断面図である。9A shows a state in which the second end of the connecting bar of the second embodiment of the present invention is arranged at the first position, FIG. 9A is a cross-sectional view of the IXA-IXA cross section shown in FIG. 9B, and FIG. FIG. 9C is a cross-sectional view of the IXC-IXC cross section shown in FIG. 9B. 図９の連結バーの第２の端部が第２の位置に配置されている状態を示し、図１０Ａは図１０Ｂに示すＸＡ−ＸＡ断面の断面図、図１０Ｂは図１０Ａに示すＸＢ−ＸＢ断面の一部断面図、図１０Ｃは図１０Ｂに示すＸＣ−ＸＣ断面の断面図である。FIG. 10A shows a state in which the second end of the connecting bar in FIG. 9 is arranged at the second position, FIG. 10A is a cross-sectional view of the XA-XA section shown in FIG. 10B, and FIG. 10B is an XB-XB shown in FIG. FIG. 10C is a cross-sectional view of the XC-XC cross section shown in FIG. 10B.

Explanation of symbols

１…パワーステアリング装置、３…入力軸、４…出力軸、１３…所定の回動軸線、２５…連結バー（連結部材）、２６Ａ，２６Ｂ…油圧アクチュエータ（駆動部材）、３０…第１の端部（可動端部）、３０Ａ…第１の端部、３１…第２の端部（可動端部）、３２，３３…案内溝、Ｒ…径方向、Ｓ…軸方向（平行な方向） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power steering device, 3 ... Input shaft, 4 ... Output shaft, 13 ... Predetermined rotation axis, 25 ... Connection bar (connection member), 26A, 26B ... Hydraulic actuator (drive member), 30 ... 1st end Part (movable end part), 30A ... first end part, 31 ... second end part (movable end part), 32, 33 ... guide groove, R ... radial direction, S ... axial direction (parallel direction)

Claims

In a power steering device that generates a steering assist force in accordance with a relative rotational displacement of an input shaft and an output shaft arranged coaxially with a predetermined rotational axis,
A connecting member having elasticity for connecting the input shaft and the output shaft so that torque can be transmitted;
The connecting member includes first and second ends separated in a direction parallel to the predetermined rotation axis, and the first and second ends are connected to an input shaft and an output shaft, respectively.
At least one of the first and second end portions of the connecting member includes a movable end portion connected to a corresponding shaft of the input shaft and the output shaft so that the distance from the predetermined rotation axis can be changed. A power steering device.

The power steering apparatus according to claim 1, further comprising a drive member that drives the movable end portion.

3. The power steering apparatus according to claim 2, wherein the drive member includes a hydraulic actuator.

In the power steering device according to any one of claims 1 to 3,
At least one of the input shaft and the output shaft includes a guide groove for guiding a corresponding end portion of the connecting member in a radial direction of the shaft.