JP2007137325A - Variable steering angle steering device, automobile, method of contracting steering system, and planetary roller mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、操舵入力に対する操舵出力の比を可変とすることができる可変舵角操舵装置、それを備えた自動車、操舵系の収縮方法及び遊星ローラ機構に関するものである。 The present invention relates to a variable steering angle steering device capable of changing a ratio of a steering output to a steering input, an automobile equipped with the same, a steering system contraction method, and a planetary roller mechanism.
従来の可変舵角操舵装置としては、車速及び操舵角に基づいて目標舵角を算出し、この目標舵角に基づいて、遊星歯車機構から成る減速機を操舵軸に直列配置されたモータで駆動し、それによって得られる入力軸−出力軸間における相対回転を利用して操舵角の伝達比を可変とし、その結果、操舵輪に対して目標舵角に対応した操舵角を与えるというものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、車両前面衝突などにより操舵軸に非日常的な大きな荷重が加わったときの乗員保護を目的として、一般に操舵装置には収縮機能が必要とされる。
しかしながら、上記従来の可変舵角操舵装置にあっては、モータが操舵軸に直列配置されていたり、各構成部品が外部入力によって軸方向に変位することを妨げる構成となっていたりするため、減速機部分においては、荷重に対する収縮ストロークを確保することが困難であった。なお、これにより、他の部位で収縮ストロークを確保することが必要となり、デザインの自由度が低下する等の事態を招くこととなる。
By the way, in order to protect the occupant when an unusually large load is applied to the steering shaft due to a vehicle frontal collision or the like, the steering device generally requires a contraction function.
However, in the conventional variable steering angle steering device, the motor is arranged in series with the steering shaft, or each component is prevented from being displaced in the axial direction by an external input. In the machine part, it was difficult to ensure a contraction stroke with respect to the load. In this case, it is necessary to secure a contraction stroke at another part, which leads to a situation in which the degree of freedom in design is reduced.
一方、可変舵角操舵装置は、操舵軸上に減速機が介在すること等により、操舵系が長くなりがちであり、装置レイアウト上、収縮機能を確保する部位が限られているのが現状である。
特に、可変舵角操舵装置にトルクセンサを備える場合、外乱を避けるために運転者の近く(例えばアッパーコラム等)にトルクセンサが備えられる。すると、トルクセンサが備えられている部分では、従来用いられているような中空構造による収縮を行うことができなくなり、上述のように装置レイアウトが制限された状況の下、他の部位で収縮ストロークを確保することとなる。なお、これにより、デザインの自由度はより低下することとなる。
On the other hand, the variable steering angle steering device tends to have a long steering system due to a reduction gear on the steering shaft. is there.
In particular, when the variable steering angle steering device is provided with a torque sensor, the torque sensor is provided near the driver (for example, an upper column) in order to avoid disturbance. Then, in the portion where the torque sensor is provided, it is not possible to perform the contraction due to the hollow structure as conventionally used, and the contraction stroke is performed in other parts under the situation where the device layout is limited as described above. Will be secured. As a result, the degree of freedom in design is further reduced.
このように、従来の可変舵角操舵装置においては、乗員保護のための収縮ストロークを確保することが困難であった。
そこで、本発明は、操舵装置内に収縮ストロークを有する可変舵角操舵装置、それを備えた自動車、操舵系の収縮方法及びその操舵装置に用いることが可能な遊星ローラ機構を提供することを課題としている。
As described above, in the conventional variable rudder angle steering device, it is difficult to secure a contraction stroke for occupant protection.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a variable steering angle steering device having a contracting stroke in a steering device, an automobile equipped with the same, a method for contracting a steering system, and a planetary roller mechanism that can be used in the steering device. It is said.
上記課題を解決するために、本発明に係る可変舵角操舵装置は、
遊星ローラに支持されたサンローラを介して、操舵入力軸に対する操舵入力を操舵出力軸に伝達する可変舵角操舵装置であって、
前記操舵入力軸あるいは操舵出力軸に対して衝突荷重が入力された場合に、前記サンローラの前記遊星ローラに対する軸方向への移動によって、該衝突荷重に対する収縮ストロークを生じさせることを特徴としている。
In order to solve the above problem, a variable steering angle steering apparatus according to the present invention is
A variable steering angle steering device that transmits a steering input to a steering input shaft to a steering output shaft via a sun roller supported by a planetary roller,
When a collision load is input to the steering input shaft or the steering output shaft, a contraction stroke for the collision load is generated by movement of the sun roller in the axial direction with respect to the planetary roller.
また、本発明に係る自動車は、
遊星ローラに支持されたサンローラを介して、操舵入力軸に対する操舵入力を操舵出力軸に伝達する可変舵角操舵装置を備えた自動車であって、
車体に衝突荷重が入力され、前記操舵入力軸あるいは操舵出力軸に対して該衝突荷重に基づく荷重が伝達された場合に、前記サンローラの前記遊星ローラに対する軸方向への移動によって、該荷重に対する収縮ストロークを生じさせることを特徴としている。
In addition, the automobile according to the present invention is
An automobile equipped with a variable steering angle steering device that transmits a steering input to a steering input shaft to a steering output shaft via a sun roller supported by a planetary roller,
When a collision load is input to the vehicle body and a load based on the collision load is transmitted to the steering input shaft or the steering output shaft, the sun roller contracts with respect to the planetary roller due to the axial movement of the sun roller. It is characterized by producing a stroke.
また、本発明に係る操舵系の収縮方法は、
遊星ローラに支持されたサンローラを介して、操舵入力軸に対する操舵入力を操舵出力軸に伝達する可変舵角操舵装置を含む操舵系の収縮方法であって、
前記操舵入力軸あるいは操舵出力軸に対して衝突荷重が入力された場合に、前記サンローラの前記遊星ローラに対する軸方向への移動によって、該衝突荷重に対する収縮ストロークを生じさせることを特徴としている。
Further, the steering system contraction method according to the present invention includes:
A steering system contraction method including a variable steering angle steering device that transmits a steering input to a steering input shaft to a steering output shaft via a sun roller supported by a planetary roller,
When a collision load is input to the steering input shaft or the steering output shaft, a contraction stroke for the collision load is generated by movement of the sun roller in the axial direction with respect to the planetary roller.
また、本発明に係る遊星ローラ機構は、
サンローラの周囲にローラ面を接して遊星ローラが配置された遊星ローラ機構であって、
前記サンローラを前記遊星ローラに囲まれた軸方向位置に支持する支持手段を備え、
前記支持手段は、前記サンローラに軸方向への所定荷重が入力した場合に、前記サンローラを前記遊星ローラに支持された状態から軸方向へ移動させることを特徴としている。
The planetary roller mechanism according to the present invention is
A planetary roller mechanism in which a planetary roller is disposed in contact with a roller surface around a sun roller,
A support means for supporting the sun roller at an axial position surrounded by the planetary rollers;
The support means is configured to move the sun roller in the axial direction from the state supported by the planetary roller when a predetermined load in the axial direction is input to the sun roller.
本発明に係る可変舵角操舵装置によれば、操舵軸に衝突荷重が入力された場合に、サンローラと遊星ローラとが軸方向に相対移動することにより、衝突荷重に対する収縮ストロークが確保される。即ち、可変舵角操舵装置内において、収縮ストロークを確保することができる。
また、本発明に係る自動車によれば、車体に入力された衝突荷重に起因して、操舵入力軸あるいは操舵出力軸に荷重が入力されると、サンローラと遊星ローラとが軸方向に相対移動することにより、衝突荷重に対する収縮ストロークが確保される。そのため、可変舵角操舵装置内において、収縮ストロークを確保することができる。その結果、一次衝突において車体を柔軟に変形させたり、二次衝突において乗員への衝撃を低減させたりすることが可能となる。
According to the variable steering angle steering apparatus of the present invention, when a collision load is input to the steering shaft, the sun roller and the planetary roller relatively move in the axial direction, so that a contraction stroke with respect to the collision load is ensured. That is, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device.
Further, according to the vehicle of the present invention, when a load is input to the steering input shaft or the steering output shaft due to the collision load input to the vehicle body, the sun roller and the planetary roller relatively move in the axial direction. Thereby, the contraction stroke with respect to a collision load is ensured. Therefore, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device. As a result, the vehicle body can be flexibly deformed in the primary collision, and the impact on the occupant can be reduced in the secondary collision.
さらに、本発明に係る操舵系の収縮方法によれば、操舵軸に衝突荷重が入力された場合に、サンローラと遊星ローラとを軸方向に相対移動させることとしたため、減速機部分において衝突荷重に対する収縮ストロークが確保される。即ち、可変舵角操舵装置内において、収縮ストロークを確保することができる。
また、本発明に係る遊星ローラ機構によれば、支持手段が、遊星ローラに囲まれた位置にあるサンローラに軸方向の所定荷重が入力したことに対応して、サンローラを支持位置から解放し、軸方向に移動させる。したがって、軸方向に入力された荷重に対して、ストロークを生ずる遊星ローラ機構を実現することができる。
Furthermore, according to the steering system contraction method of the present invention, when a collision load is input to the steering shaft, the sun roller and the planetary roller are moved relative to each other in the axial direction. A contraction stroke is ensured. That is, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device.
Further, according to the planetary roller mechanism according to the present invention, the support means releases the sun roller from the support position in response to the input of the predetermined load in the axial direction to the sun roller located at the position surrounded by the planetary roller. Move in the axial direction. Accordingly, it is possible to realize a planetary roller mechanism that generates a stroke with respect to a load input in the axial direction.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(第1の実施の形態)
(構成)
図1は本発明の実施形態における可変舵角操舵装置を適用した車両の概略構成図であり、図中符号20は可変舵角機構である。この可変舵角機構20は、ステアリングホイール21の操舵角に対する操向輪22の転舵角の比である操舵比を可変するもので、ステアリングホイール21に連結されたステアリング入力軸15と、操向輪22に連結されたステアリング出力軸16との間の経路(トルク伝達経路)に設けられている。このステアリング入力軸15とステアリング出力軸16とで操舵軸を構成している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
(Constitution)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle to which a variable steering angle steering device according to an embodiment of the present invention is applied.
このトルク伝達経路において、可変舵角機構20よりもステアリングホイール21側には、操舵トルクを検出するためのトルクセンサ23が設けられ、可変舵角機構20よりも操向輪22側には、電動パワーステアリングからなる操舵力倍力装置24が設けられている。また、図中符号26は車両のダッシュパネル、27はR&P式ステアリングギヤであり、ステアリング出力軸16は、中間シャフト(インタミシャフト)28と連結され、ステアリングギヤ27を駆動して操向輪22の転舵を行う。
In this torque transmission path, a
図2は、第1の実施形態における可変舵角機構20の全体構成を示す概略図であり、図3は、可変舵角機構20の断面図である。ここで、図3(b)は、図3(a)におけるC−C’矢視図である。
この可変舵角機構20は、モータ1を備え、このモータ1の回転数及び回転方向を制御することにより、ステアリングホイール21からステアリング入力軸15への入力を変速してステアリング出力軸16に出力する。モータ1に供給される電流は、後述する電子制御装置30により制御される。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the overall configuration of the variable
The variable
電子制御装置30は、ステアリングホイール21の操舵角θを検出する操舵角センサや、車両速度Vを検出する車速センサの検出信号から目標転舵角を演算し、実転舵角が目標転舵角となるようにモータ1をフィードバック制御するようになっている。
前記可変舵角機構20は、太陽ギア付きサンローラ2と、遊星ギア付き遊星ローラ3を支持するキャリア4と、リングギア付きリングローラ5とを有する遊星減速機構から構成され、遊星ローラ3は、サンローラ2とリングローラ5とに噛み合いながら接している。遊星ギア付き遊星ローラ3にはキャリア4に支持された支持ピン3aが挿入されており、これによりキャリア4が遊星ギア付き遊星ローラ3を支持している。ここで、上記太陽ギア付きサンローラ2、遊星ギア付き遊星ローラ3及びリングギア付きリングローラ5は、同軸上にローラとギアを一体的に形成したギア付きローラである。
The
The variable
なお、以下の説明では、太陽ギア付きサンローラ2、遊星ギア付き遊星ローラ3及びリングギア付きリングローラ5を一体的に説明する場合には、単にサンローラ2、遊星ローラ3及びリングローラ5と略記する。
リングローラ5の外周には、モータ1の出力軸に設けられたウォームギア6と噛み合うウォームホイール7が設けられている。ここで、ウォームホイール7からはウォームギア6を回転させない構成となっており、モータ1の停止時には、リングローラ5も停止するように構成されている。
In the following description, when the sun gear-equipped
A
本実施形態では、可変舵角機構20は同一形状の遊星減速機構を操舵軸方向で対向配置しており、ステアリング入力軸15側を第一遊星減速機構20a、ステアリング出力軸16側を第二遊星減速機構20bと称す。
これら第一遊星減速機構20a及び第二遊星減速機構20bを搭載するケース(ハウジング)20cは、入力側がコラムアウターチューブ25に対して回転しない状態に固定され、出力側が操舵倍力装置24のケース24aに対して回転しない状態に固定されている。
In the present embodiment, the variable
The case (housing) 20c on which the first planetary
そして、ステアリング入力軸15は第一遊星減速機構20aのキャリア4と相対回転しない状態で同一軸に連結され、ステアリング出力軸16は第二遊星減速機構20bのキャリア4と一体且つ中空で構成されている。また、第一遊星減速機構20a及び第二遊星減速機構20bのサンローラ2同士が連結(一体的に形成)されている。
さらに、前記ステアリング入力軸15は、ブッシュ14により、第一遊星減速機構20aのサンローラ2の一端(ステアリング入力軸15側)を変位拘束且つ回転可能に支持している。また、ステアリング出力軸16の中空内部には離脱用コマ10が挿入されており、この離脱用コマ10は、ブッシュ14により、第二遊星減速機構20bのサンローラ2の他端(ステアリング出力軸16側)を変位拘束且つ回転可能に支持している。
The steering
Further, the steering
ステアリング入力軸15と第一遊星減速機構20aのキャリア4との連結部、及び離脱用コマ10とステアリング出力軸16(第二遊星減速機構20bのキャリア4)との連結部には、軸方向に所定の荷重(衝突時の荷重)が入力された場合に、そのせん断力により破断するように設計された移動規制部材としての離脱用樹脂カプセル11が設けられている。
A connecting portion between the steering
つまり、通常状態では、離脱用樹脂カプセル11により上記各連結部が固定されていることによりサンローラ2の軸方向の移動が規制されているが、ステアリング入力軸15側から軸方向に所定の荷重が入力されて離脱用樹脂カプセル11が破断することで、ステアリング入力軸15、サンローラ2及び離脱用コマ10が軸方向に相対変位可能な状態となり、中空構造となっているステアリング出力軸16内部へ挿入されるようになっている。
ここで、ステアリング入力軸15と第一遊星減速機構20aのキャリア4、及び離脱用コマ10とステアリング出力軸16(第二遊星減速機構20bのキャリア4)の嵌合部は、セレーション嵌合となっている。
That is, in the normal state, the movement of the
Here, the fitting portion between the steering
このような構成により、ステアリング入力軸15からの入力トルクは、第一遊星減速機構20aのキャリア4から第一遊星減速機構20aのサンローラ2へ伝達される。続いて、第一遊星減速機構20aのサンローラ2から第二遊星減速機構20bのサンローラ2へ伝達され、そのサンローラ2から第二遊星減速機構20bのキャリア4へ伝達され、最終的にステアリング出力軸16へ伝達される。
With such a configuration, the input torque from the steering
このとき、低トルク入力時(走行時の常用操舵トルク入力時)におけるトルク伝達経路は、サンローラ⇔遊星ローラとなり、ローラのみで伝達経路が形成される。一方、高トルク入力時におけるトルク伝達経路は、太陽ギア⇔遊星ギアとなり、歯車のみで伝達経路が形成される。
このように、可変舵角機構20は、各ギア付きローラの摩擦力によって力を伝達するころがり伝動装置であり、トルク伝達系の入力側と連結された駆動側ローラと、トルク伝達系の出力側と連結された従動側ローラとの間に油膜を形成し、ローラの表面速度差に伴いローラ接触部油膜に発生するせん断応力によってトルクを伝達する。
At this time, the torque transmission path at the time of low torque input (at the time of normal steering torque input during traveling) is a sun roller / planet roller, and the transmission path is formed only by the rollers. On the other hand, the torque transmission path at the time of high torque input is a sun gear / planetary gear, and the transmission path is formed only by gears.
As described above, the variable
また、前記トルクセンサ23は、ステアリング入力軸15を入力側と出力側とに2分して配設されており、操舵角方向に捩れ可能に支持するトーションバー23aを有し、トルクの発生により入力側と出力側との機械的相対角度差を利用して、磁力の強さの変化をコイル23bに流れる電流値として検出する。また、前記コイル23bはトルクセンサケース23cに格納されている。なお、図中符号23dはセンサ基盤である。
The
このトルクセンサケース23cは、コラムアウターチューブ25に嵌合されており、車両前面衝突などステアリングコラムに異常な荷重が入力された場合に、乗員への衝撃を最小限に抑えるべく、前記トルクセンサケース23cがコラムアウターチューブ25内部に摺動していくことで収縮する構造となっている。
ここで、トルクセンサケース23cは、ステアリング入力軸15と軸方向に相対動きを生じない状態で拘束されているため、本実施形態では、トルクセンサケース23cがコラムアウターチューブ25内部に摺動していくために、トルクセンサケース23cと同期してステアリング入力軸15が変位可能な機能を搭載している。この機能について図4をもとに詳述する。
The
Here, since the
図4は、車両衝突時におけるステアリング入力軸の収縮機能を説明する図であり、可変舵角機構20の主要部を軸方向の断面図として示している。
この図4に示すように、前述した離脱用樹脂カプセル11は、ステアリング入力軸15と第一遊星減速機構20aのキャリア4との連結部と、ステアリング出力軸16と離脱用コマ10との連結部とに設けられており(図4(a)参照)、所定のせん断力(衝突荷重に相当するせん断力)により破断するようになっている(図4(b)参照)。
各ローラは必要伝達トルクTに応じて圧接力Fを発生するよう取り付けられており、このときの転がり伝達係数μは次式で表される。
μ=(T/r)/F ………(1)
FIG. 4 is a diagram for explaining a contraction function of the steering input shaft at the time of a vehicle collision, and shows a main part of the variable
As shown in FIG. 4, the above-described
Each roller is mounted so as to generate a pressure contact force F according to the required transmission torque T, and the rolling transmission coefficient μ at this time is expressed by the following equation.
μ = (T / r) / F (1)
また、サンローラの滑りが発生するトルクをTs、サンローラ径をDsとすると、サンローラ−遊星ローラ間で相対滑りが発生するときの接線方向の最大伝達力Fsは、次式で現される。
Fs=Ts/(Ds/2) ………(2)
よって、サンローラはこの最大伝達力Fs以上の軸方向力を有すれば、トルク伝達時と同様に軸方向にも相対滑りが発生することになる。したがって、最大伝達力Fsを、車両前面衝突時の衝撃エネルギー吸収(以下、EAと称す。)要件として設定されている操舵系の収縮時の発生荷重よりも小さく設定することで、車両衝突時に本部位が収縮機構として機能することができる。
Further, assuming that the torque at which the sun roller slips is Ts and the sun roller diameter is Ds, the maximum transmission force Fs in the tangential direction when the relative slip occurs between the sun roller and the planetary roller is expressed by the following equation.
Fs = Ts / (Ds / 2) (2)
Therefore, if the sun roller has an axial force equal to or greater than the maximum transmission force Fs, relative slip occurs in the axial direction as in the case of torque transmission. Therefore, the maximum transmission force Fs is set smaller than the load generated when the steering system contracts, which is set as a requirement for impact energy absorption (hereinafter referred to as EA) at the time of a vehicle frontal collision. The site can function as a contraction mechanism.
ところで、本実施形態では、可変舵角機構20として遊星減速機構を対向配置する構成を適用しているため、車両衝突時にステアリング入力軸15がステアリング出力軸16側に摺動したとき、第一遊星減速機構20aの太陽ギアと第二遊星減速機構20bの遊星ギアとが干渉する場合がある。つまり、第一遊星減速機構20aのサン歯車の歯と、第二遊星減速機構20bの遊星歯車の歯とがラップすることにより、摺動時に干渉して収縮の妨げとなる場合がある。
そこで、本実施形態では、トランスミッションのシンクロ機構のように各歯車の歯の軸方向端部を面取りする。
By the way, in the present embodiment, the configuration in which the planetary speed reduction mechanism is arranged oppositely as the variable
Therefore, in the present embodiment, the end portions in the axial direction of the teeth of each gear are chamfered like a synchro mechanism of a transmission.
図5は、サンローラ摺動時における歯車の状態を説明する図である。
図5において、サン歯車2aおよび遊星歯車3aは、車両衝突時にステアリング入力軸15がステアリング出力軸16側に摺動する過程で互いに干渉する可能性のある歯車端面を、ローラ面において摺動方向に凸形状とされている。
それにより、図5(a)に示すように、サン歯車2aと遊星歯車3aとの歯の位相がラップした状態でサンローラ2が摺動したとき、図5(b)に示す状態から図5(c)に示すように、干渉がなくなる方向に各歯車がスライドし、スムーズな摺動が実現されることになる。つまり、図4(b)のP部の歯車に干渉防止機構を設けることで、操舵系の収縮をスムーズに行うことができる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the state of the gears when the sun roller slides.
In FIG. 5, the
As a result, as shown in FIG. 5A, when the
また、車両前面衝突における二次衝突時には、乗員への衝撃を最小限に抑えるべく、衝撃エネルギー吸収(EA)が必要とされる。このEAを可能とするためには、収縮と同時に荷重(摺動抵抗)を発生する機構が必要であり、本実施形態では、図3及び図4に示すように、ステアリング出力軸16の内径部に環状弾性体12を設けることで、これを実現する。つまり、ステアリング入力軸15と一体的に収縮する可変舵角機構20のサンローラ2がステアリング出力軸16内部に摺動していくときに、この環状弾性体12が変形することによって摺動抵抗を発生するようにする。
ここで、環状弾性体12は、トレランスリングのように弾性力を利用した波形剛板圧入リング形状の締結具や、それ相当のものを適用する。
Further, during a secondary collision in a vehicle frontal collision, impact energy absorption (EA) is required to minimize the impact on the occupant. In order to enable this EA, a mechanism for generating a load (sliding resistance) simultaneously with contraction is necessary. In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, the inner diameter portion of the
Here, as the annular
(動作)
次に、本発明における第1の実施形態の動作について説明する。
今、自車両が走行中に前方の障害物等と接触し、車両前面衝突が発生したものとする。このとき、運転者のステアリングホイールへの衝突、所謂二次衝突が発生し、ステアリングホイール側からステアリングコラムに衝突による荷重が入力される。
(Operation)
Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.
Now, it is assumed that the front surface of the vehicle has come into contact with an obstacle or the like in front of the vehicle and a vehicle front collision has occurred. At this time, a collision of the driver with the steering wheel, a so-called secondary collision occurs, and a load due to the collision is input from the steering wheel side to the steering column.
図6は、二次衝突が発生した場合の可変舵角機構20の動作を示す図である。
二次衝突が発生し、ステアリングコラムに最大伝達力Fs以上の軸方向力が入力されると、サンローラ2に軸方向の相対滑りを生じさせる力が作用し、この力をせん断力として離脱用樹脂カプセル11が図4(b)の11’に示すように破断する。
離脱用樹脂カプセル11が破断した結果、可変舵角機構20においては、ステアリング入力軸15にサンローラ2が押し出されることでステアリング出力軸16側に変位可能な状態となる。
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the variable
When a secondary collision occurs and an axial force greater than the maximum transmission force Fs is input to the steering column, a force that causes relative slip in the axial direction acts on the
As a result of the breakage of the
そして、図6(a)に示す通常状態から、図6(b)に示すように、ステアリング入力軸15がサンローラ2を押し出してステアリング出力軸16内部に収容させながら、トルクセンサケース23cとステアリング入力軸15とが一体でコラムアウターチューブ25内に摺動することで、可変舵角機構20が収縮状態となる。
このとき、第一遊星減速機構20aの太陽ギア及び第二遊星減速機構20bの遊星ギアは、干渉防止機構として歯車端部がローラ面において摺動方向に凸形状とされているため、サン歯車2aと遊星歯車3aとの歯の位相がラップした状態でサンローラ2が摺動したとき、干渉がなくなる方向に各歯車がスライドする(図5(a),(b)参照)。
Then, from the normal state shown in FIG. 6 (a), as shown in FIG. 6 (b), the steering
At this time, the sun gear of the first
その結果、離脱用コマ10、サンローラ2及びステアリング入力軸15が、サン歯車2aと遊星歯車3aの干渉により妨げられることなく、ステアリング出力軸16内部にスムーズに摺動する。
そして、離脱用コマ10がステアリング出力軸16内部に摺動すると、当該ステアリング出力軸16の中空内部に設けられた環状弾性体12が変形することにより摺動抵抗が発生する。
これにより、可変舵角機構20内に収縮ストロークが確保されると共に、その収縮ストロークにおける収縮動作において、衝撃エネルギーが効果的に吸収されることになる。
As a result, the
When the detaching
As a result, a contraction stroke is secured in the variable
なお、上記実施形態においては、第1遊星減速機構20aが第1段の遊星ローラ機構を構成し、第2遊星減速機構20bが第2段の遊星ローラ機構を構成し、ステアリング入力軸15が操舵入力軸を構成し、ステアリング出力軸16が操舵出力軸を構成する。また、ステアリング出力軸16の中空が収容部を構成し、サンローラ2、離脱用コマ10および離脱用樹脂カプセル11が収縮機構を構成する。さらに、離脱用コマ10および離脱用樹脂カプセル11が移動規制部材を構成し、環状弾性体12が摺動抵抗発生手段を構成する。
In the above embodiment, the first planetary
(第1の実施形態の効果)
(1)操舵軸に軸方向の所定荷重が入力されたとき、サンローラが遊星ローラに支持された状態から軸方向に移動し、収容部に収容された状態となる。そのため、可変舵角操舵装置内において、収縮ストロークを確保することができる。つまり、操舵軸に衝突荷重が入力された場合に、サンローラと遊星ローラとが軸方向に相対移動することにより、衝突荷重に対する収縮ストロークが確保される。即ち、可変舵角操舵装置内において、収縮ストロークを確保することができる。この結果、デザイン自由度をより高めること等が可能である。
(Effects of the first embodiment)
(1) When a predetermined axial load is input to the steering shaft, the sun roller moves in the axial direction from a state where it is supported by the planetary roller, and is in a state where it is accommodated in the accommodating portion. Therefore, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device. That is, when a collision load is input to the steering shaft, the sun roller and the planetary roller relatively move in the axial direction, so that a contraction stroke with respect to the collision load is ensured. That is, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device. As a result, it is possible to increase the degree of design freedom.
(2)操舵軸に軸方向へ所定の荷重が入力されたとき、移動規制部材による移動規制を解除することでサンローラを移動可能な状態とするので、通常時はサンローラの移動を規制して可変舵角機構として機能させ、車両前面衝突時は操舵系の収縮機構として機能させることができる。
(3)操舵軸に軸方向へ所定の荷重が入力されたとき、離脱用樹脂カプセルが破断して操舵入力軸あるいは操舵出力軸及びサンローラが移動可能な状態となるようにするので、確実に操舵系の収縮機構を実現することができる。
(2) When a predetermined load is input to the steering shaft in the axial direction, the sun roller can be moved by releasing the movement restriction by the movement restricting member. It can function as a rudder angle mechanism, and can function as a contraction mechanism of the steering system at the time of a vehicle front collision.
(3) When a predetermined load is input in the axial direction to the steering shaft, the detachable resin capsule is broken so that the steering input shaft or the steering output shaft and the sun roller are movable, so that the steering is reliably performed. A system contraction mechanism can be realized.
(4)操舵軸に軸方向へ所定の荷重が入力されてサンローラが収容部内に移動するとき、この移動に伴って摺動抵抗を発生するので、車両前面衝突時の衝撃エネルギーを確実に吸収することができる。
(5)操舵軸の収容部内に環状弾性体を設け、サンローラが収容部内に移動するとき、この環状弾性体の変形によって摺動抵抗を発生するので、比較的簡易な構成で効果的に衝撃エネルギーを吸収することができる。
(6)サンローラが遊星ローラに支持された状態から軸方向に移動する過程で互いに干渉する可能性のあるサンローラおよび遊星ローラのギアの端面を、ローラ面において相対移動方向に凸形状としたので、操舵系の収縮時に、すれ違うギアが互いに逸れることでスムーズな摺動を可能とすることができる。
(4) When a predetermined load is input to the steering shaft in the axial direction and the sun roller moves into the housing portion, a sliding resistance is generated along with this movement, so that the impact energy at the time of the front collision of the vehicle is surely absorbed. be able to.
(5) Since an annular elastic body is provided in the accommodating portion of the steering shaft and the sun roller moves into the accommodating portion, a sliding resistance is generated by the deformation of the annular elastic body. Can be absorbed.
(6) Since the end surface of the sun roller and the planetary roller gear, which may interfere with each other in the process of moving in the axial direction from the state where the sun roller is supported by the planetary roller, has a convex shape in the relative movement direction on the roller surface, When the steering system contracts, the gears passing each other deviate from each other, enabling smooth sliding.
(7)収容部が操舵出力軸に形成されており、操舵出力軸と同一軸上に配置されているサンローラが、操舵出力軸方向への所定荷重入力により収容部内に収容されるため、可変舵角機構内に収縮機構を確保することができる。
したがって、ステアリングコラムにトルクセンサを搭載しているために収縮のための中空構造を取れない場合であっても、前記所定荷重入力により操舵系の収縮機構を実現することができる。また、車両前面衝突における二次衝突に対して、効率的に操舵系を収縮させることができる。
(7) Since the accommodating portion is formed on the steering output shaft, and the sun roller disposed on the same axis as the steering output shaft is accommodated in the accommodating portion by a predetermined load input in the steering output shaft direction, the variable rudder A contraction mechanism can be secured in the corner mechanism.
Therefore, even if the hollow structure for contraction cannot be obtained because the torque sensor is mounted on the steering column, the contraction mechanism of the steering system can be realized by the predetermined load input. In addition, the steering system can be efficiently contracted against a secondary collision in a vehicle front collision.
(8)車体に入力された衝突荷重に起因して、操舵入力軸あるいは操舵出力軸に荷重が入力されると、サンローラと遊星ローラとが軸方向に相対移動することにより、衝突荷重に対する収縮ストロークが確保される。そのため、可変舵角操舵装置内において、収縮ストロークを確保することができる。その結果、一次衝突において車体を柔軟に変形させたり、二次衝突において乗員への衝撃を低減させたりすることが可能な自動車とすることができる。 (8) When a load is input to the steering input shaft or the steering output shaft due to the collision load input to the vehicle body, the sun roller and the planetary roller move relative to each other in the axial direction. Is secured. Therefore, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device. As a result, it is possible to provide an automobile capable of flexibly deforming the vehicle body in the primary collision or reducing the impact on the occupant in the secondary collision.
(9)操舵軸に衝突荷重が入力された場合に、サンローラと遊星ローラとを軸方向に相対移動させる操舵系の収縮方法としたため、減速機部分において衝突荷重に対する収縮ストロークが確保される。即ち、可変舵角操舵装置内において、収縮ストロークを確保することができる。
(10)離脱用樹脂カプセルの最大伝達力を、車両前面衝突時の衝撃エネルギー吸収要件として設定されている操舵系の収縮時の発生荷重よりも小さく設定するので、確実にステアリング入力軸及びサンローラを移動可能な状態へ切り換えることができる。また、別途アクチュエータ等を設ける必要がないため、比較的簡易な構成でこれを実現することができる。
(9) When a collision load is input to the steering shaft, the contraction method of the steering system is such that the sun roller and the planetary roller are moved relative to each other in the axial direction. That is, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device.
(10) Since the maximum transmission force of the release resin capsule is set to be smaller than the load generated when the steering system contracts, which is set as a shock energy absorption requirement at the time of a vehicle frontal collision, the steering input shaft and the sun roller are securely connected. It can be switched to a movable state. Further, since it is not necessary to provide a separate actuator or the like, this can be realized with a relatively simple configuration.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(構成)
この第2の実施形態は、操舵系の収縮時における衝撃エネルギー吸収を、前述した第1の実施形態における環状弾性体に代えて、コラムアウターチューブの嵌合部の変形力により実現するようにしたものである。
図7は、第2の実施形態の可変舵角機構20及びその周辺部位の詳細な構成を示す図である。この図7に示すように、本実施形態に係る可変舵角操舵装置は、図3に示す前述した第1の実施形態においてトルクセンサ23及び環状弾性体12を有することなく、嵌合部材としてのコラムアウターチューブ25が、チューブ25Aとチューブ25Bとを嵌合して構成されていることを除いては、図3と同様の構成を有するため、異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
(Constitution)
In the second embodiment, the impact energy absorption when the steering system is contracted is realized by the deformation force of the fitting portion of the column outer tube instead of the annular elastic body in the first embodiment described above. Is.
FIG. 7 is a diagram illustrating a detailed configuration of the variable
本実施形態における操舵倍力装置24は、前述した第1の実施形態とは異なり、トルクセンサ23を必要としないパーキングアシスト用操舵アクチュエータや、車線逸脱防止用操舵アクチュエータとして利用されるものとする。
このように、可変舵角機構20のステアリングホイール21側にトルクセンサ23を設けない場合にも、車両前面衝突における二次衝突が発生してステアリング入力軸15側から異常な荷重が入力されたときには、前述した第1の実施形態と同様に、離脱用樹脂カプセル11が破断することでステアリング入力軸15、サンローラ2及び離脱用コマ10がステアリング出力軸16内部に挿入されて、操舵系の収縮が可能となる。
Unlike the first embodiment described above, the steering
Thus, even when the
コラムアウターチューブ25は、ステアリングホイール21側に配置されたチューブ25Aを、ステアリング出力軸16側に配置されたチューブ25Bに嵌合して構成される二重筒構造である。ここで、チューブ25Aとチューブ25Bとの嵌合部分は、B−B’矢視図に示すように楕円形状となっており、チューブ25B内にチューブ25Aが嵌合している。また、チューブ25Aの非嵌合部分は、A−A’矢視図に示すように円形状となっており、非嵌合部における円形状の直径は、嵌合部分における楕円形状の短径より大きい構造となっている。
The column
このような構成により、ステアリング入力軸15が収縮し、チューブ25Aがチューブ25B内部へ移動したとき、チューブ25Aの非嵌合部が変形しながらチューブ25Bに進入する。このように、チューブ25Aがチューブ25B内部へ進入する際の変形荷重(摺動抵抗)により衝撃エネルギーを吸収する。このチューブ25A及びチューブ25Bにより変形荷重を発生する構成が摺動抵抗発生手段に対応している。
With such a configuration, when the steering
(動作)
次に、本発明における第2の実施形態の動作について説明する。
今、自車両が走行中に前方の障害物等と接触し、車両前面衝突が発生したものとする。このとき、運転者のステアリングホイールへの衝突、所謂二次衝突が発生し、ステアリングホイール側からステアリングコラムに衝突による荷重が入力される。
図8は、二次衝突が発生した場合の可変舵角機構20の動作を示す図である。
二次衝突が発生し、可変舵角操舵装置20のサンローラ2に最大伝達力Fs以上の軸方向力が入力されると、軸方向の相対滑りを生じさせる力が作用し、この力をせん断力として離脱用樹脂カプセル11が破断する。
(Operation)
Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described.
Now, it is assumed that the front surface of the vehicle has come into contact with an obstacle or the like in front of the vehicle and a vehicle frontal collision has occurred. At this time, a collision of the driver with the steering wheel, a so-called secondary collision occurs, and a load due to the collision is input from the steering wheel side to the steering column.
FIG. 8 is a diagram illustrating an operation of the variable
When a secondary collision occurs and an axial force greater than the maximum transmission force Fs is input to the
離脱用樹脂カプセル11が破断した結果、可変舵角機構20においては、ステアリング入力軸15にサンローラ2が押し出されることでステアリング出力軸16側に変位可能な状態、即ち、ステアリング入力軸15がステアリング出力軸16内部に摺動可能な状態となる。
そして、ステアリング入力軸15がサンローラ2を押し出してステアリング出力軸16内部に収容させながら、チューブ25Aがチューブ25B内部へ進入して、可変舵角機構20は、図8(a)に示す通常状態から、図8(b)に示す収縮状態となる。
As a result of the breakage of the
Then, while the steering
また、このとき、チューブ25Aがチューブ25B内部へ摺動すると、チューブ25Aが変形することにより変形荷重が発生する。
これにより、可変舵角機構20内に収縮ストロークが確保されると共に、その収縮ストロークにおける収縮動作において、衝撃エネルギーが効果的に吸収されることになる。
なお、上記実施形態においては、ステアリング入力軸15のコラムアウターチューブ25が二重筒構造を有すると共に、摺動抵抗発生手段を構成している。
At this time, when the
As a result, a contraction stroke is secured in the variable
In the above embodiment, the column
(第2の実施形態の効果)
(1)操舵入力軸(あるいは操舵出力軸)を、サンローラの軸方向への移動に伴って互いに嵌合する二重筒構造としている。そのため、操舵軸に衝突荷重が入力された場合、二重筒がより深く嵌合することにより変形荷重が発生する。したがって、可変舵角操舵装置内において収縮ストロークを確保できると共に、操舵系の収縮時に摺動抵抗を発生させることができ、効果的に衝撃エネルギーを吸収することができる。この結果、デザインの自由度をより高めることが可能である。
(2)コラムアウターチューブを嵌合部材として適用するので、追加部品を必要とすることなく、操舵系の収縮時における衝撃エネルギー吸収を実現することができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
(1) The steering input shaft (or the steering output shaft) has a double cylinder structure that fits with each other as the sun roller moves in the axial direction. Therefore, when a collision load is input to the steering shaft, a deformation load is generated by fitting the double cylinder deeper. Therefore, a contraction stroke can be secured in the variable steering angle steering device, and a sliding resistance can be generated when the steering system contracts, so that impact energy can be effectively absorbed. As a result, the degree of freedom in design can be further increased.
(2) Since the column outer tube is applied as a fitting member, it is possible to realize impact energy absorption when the steering system is contracted without requiring additional parts.
(応用例)
なお、上記第2の実施形態においては、チューブ25Aの非嵌合部分の断面形状を円形状とし、チューブ25A,25Bの嵌合部分での断面形状を楕円形状とする場合について説明したが、このような構成の他、例えば、チューブ25Aの非嵌合部分の断面形状を楕円形状とし、チューブ25Bの断面形状を、チューブ25Aの楕円形状における長径より直径の小さい円形状とできる。このように、チューブ25A,25Bについては、二次衝突の荷重により、チューブ25Aがチューブ25B方向へ移動する際に変形を伴う形状を採用することができる。
また、上記第2の実施形態においては、コラムアウターチューブ25を嵌合部材とする場合について説明したが、このような構成の他、操舵系の収縮時におけるサンローラの摺動に伴って嵌合するものを嵌合部材とすることができる。
(Application examples)
In the second embodiment, the case where the cross-sectional shape of the non-fitting portion of the
Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the case where the column
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
(構成)
この第3の実施形態は、前述した第1及び第2の実施形態において、車両前面衝突時における二次衝突に対する操舵系の収縮機構を実現しているのに対し、車両前面衝突時における一次衝突に対する操舵系の収縮機構を実現するようにしたものである。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
(Constitution)
In the third embodiment, the first and second embodiments described above realize a steering contraction mechanism for a secondary collision at the time of a vehicle frontal collision, whereas a primary collision at the time of a vehicle frontal collision. The steering system contraction mechanism is realized.
図9は、第3の実施形態の可変舵角機構20の全体構成を示す概略図である。
図9に示すように、本実施形態における可変舵角機構20においては、前述した第1又は第2の実施形態における可変舵角機構20のケース20cが車両のダッシュパネル26に取り付けられている。
そして、その取り付け方向は、離脱用コマ10をステアリングホイール21側に配置する方向であり、前述した第1及び第2の実施形態では、ステアリングホイール21側からの荷重入力に対して操舵系が収縮するように構成されているのに対し、本実施形態では、操向輪22側、即ちR&P式ステアリングギヤ27側からの荷重入力に対して操舵系が収縮するようになっている。
FIG. 9 is a schematic view showing the overall configuration of the variable
As shown in FIG. 9, in the variable
The attaching direction is a direction in which the
具体的には、ステアリング入力軸15が第一遊星減速機構20aのキャリア4と一体且つ中空で構成され、ステアリング出力軸16が第二遊星減速機構20bのキャリア4と相対回転しない状態で同心状に連結されている。また、第一遊星減速機構20a及び第二遊星減速機構20bのサンローラ2同士が連結(一体的に形成)されている。
さらに、ステアリング入力軸15の中空内部には離脱用コマ10が挿入されており、この離脱用コマ10は、第一遊星減速機構20aのサンローラ2の一端(ステアリング入力軸15側)を変位拘束且つ回転可能に支持している。また、前記ステアリング出力軸16は、第二遊星減速機構20bのサンローラ2の他端(ステアリング出力軸16側)を変位拘束且つ回転可能に支持している。
Specifically, the steering
Further, a detaching
そして、離脱用コマ10とステアリング入力軸15(第一遊星減速機構20aのキャリア4)との連結部、及びステアリング出力軸16と第二遊星減速機構20bのキャリア4との連結部には、軸方向に所定の荷重(衝突時の荷重)が入力された場合にせん断力により破断するように設計された離脱用樹脂カプセル11が設けられている。つまり、ステアリング出力軸16側から軸方向に所定の荷重が入力されて離脱用樹脂カプセル11が破断することで、ステアリング出力軸16、サンローラ2及び離脱用コマ10が軸方向に相対変位可能な状態となり、中空構造となっているステアリング入力軸15内部へ挿入されるようになっている。
A connecting portion between the
したがって、前述した第1及び第2の実施形態のようにステアリング出力軸16を中空構造とし、可変舵角機構をステアリングホイール近傍に配置した場合には、ステアリングホイール21側からの荷重入力、即ち二次衝突に対する収縮が可能となり、本実施形態のようにステアリング入力軸15を中空構造とし、可変舵角機構を操向輪近傍に配置した場合には、操向輪22側からの荷重入力、即ち一次衝突に対する収縮が可能となる。
Therefore, when the
(動作)
次に、本発明の第3の実施形態の動作について説明する。
今、自車両が走行中に前方の障害物等と接触し、車両前面衝突が発生したものとする。このとき、R&P式ステアリングギヤ27側である車両前面から衝突(所謂一次衝突)による荷重が入力される。
図10は、一次衝突が発生した場合の可変舵角機構20の動作を示す図である。
衝突が発生し、可変舵角操舵装置20のサンローラ2に最大伝達力Fs以上の軸方向力が入力されると、サンローラ2に軸方向の相対滑りを生じさせる力が作用し、この力をせん断力として離脱用樹脂カプセル11が破断する。
(Operation)
Next, the operation of the third embodiment of the present invention will be described.
Now, it is assumed that the front surface of the vehicle has come into contact with an obstacle or the like in front of the vehicle and a vehicle frontal collision has occurred. At this time, a load due to a collision (so-called primary collision) is input from the front of the vehicle on the R & P
FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the variable
When a collision occurs and an axial force that is greater than or equal to the maximum transmission force Fs is input to the
離脱用樹脂カプセル11が破断した結果、可変舵角機構20においては、ステアリング出力軸16にサンローラ2が押し出されることでステアリング入力軸側に変位可能な状態となる。
そして、図10(a)に示す通常状態から、図10(b)に示すように、ステアリング出力軸16がサンローラ2を押し出してステアリング入力軸15内部に収容させることで、可変舵角機構20が収縮状態となる。
これにより、可変舵角機構20内に一次衝突に対する収縮ストロークが確保されることとなる。
なお、上記実施形態においては、ステアリング入力軸15が操舵入力軸を構成し、ステアリング入力軸15の中空が収容部を構成している。
As a result of the breakage of the
Then, from the normal state shown in FIG. 10 (a), as shown in FIG. 10 (b), the
As a result, a contraction stroke for the primary collision is secured in the variable
In the above embodiment, the steering
(第3の実施形態の効果)
(1)操舵出力軸から操舵入力軸方向の荷重入力(操向輪側からの荷重入力)に対してサンローラが操舵入力軸の収容部内に収容されて操舵系が収縮する構造とする。したがって、車両前面衝突での一次衝突に対する収縮機構を実現し、乗員への衝撃を抑えることができる。また、これにより、デザインの自由度を高めることが可能となる。
(Effect of the third embodiment)
(1) A structure in which the sun roller is housed in the housing portion of the steering input shaft and the steering system contracts with respect to a load input in the direction of the steering input shaft from the steering output shaft (load input from the steering wheel side). Therefore, a contraction mechanism for a primary collision in a vehicle front collision can be realized, and an impact on the occupant can be suppressed. This also increases the degree of freedom in design.
(応用例)
なお、上記各実施形態においては、2つの遊星減速機構を対向配置して可変舵角機構を構成する場合について説明したが、1つの遊星減速機構から構成することもできる。
例えば、サンローラを遊星ローラに囲まれた軸方向位置に支持する支持手段(例えば、上記各実施形態における離脱用コマ10および離脱用樹脂カプセル11)を備え、支持手段が、サンローラに軸方向への所定荷重が入力した場合に、サンローラを遊星ローラに支持された状態から軸方向へ移動させる構成とする。
(Application examples)
In each of the above-described embodiments, the case where the variable steering angle mechanism is configured by arranging two planetary deceleration mechanisms facing each other has been described. However, the planetary deceleration mechanism can also be configured by one planetary deceleration mechanism.
For example, a support means (for example, the detaching
このような構成とすることで、所定荷重の入力に応じて、支持手段がサンローラを軸方向に移動させ、遊星ローラに支持された状態から離脱させるので、遊星機構において収縮ストロークを確保することができる。
上記のような構成の具体例として、ステアリング入力軸とサンローラとを回転しない状態に連結し、ステアリング出力軸とキャリアとを一体且つ中空で構成することとすれば、ステアリング入力軸側からの荷重入力に対して操舵系が収縮可能となる。
With such a configuration, the support means moves the sun roller in the axial direction in response to an input of a predetermined load and separates it from the state supported by the planetary roller, so that a contraction stroke can be secured in the planetary mechanism. it can.
As a specific example of the configuration as described above, if the steering input shaft and the sun roller are connected in a non-rotating state, and the steering output shaft and the carrier are configured integrally and hollow, a load input from the steering input shaft side is obtained. In contrast, the steering system can be contracted.
また、上記各実施形態においては、第一遊星減速機構及び第二遊星減速機構の何れか一方のキャリアとステアリング入力軸とを連結し、他方のキャリアとステアリング出力軸とを連結し、第一遊星減速機構及び第二遊星減速機構のサンローラ同士を連結する場合について説明したが、このような構成の他、第一遊星減速機構及び第二遊星減速機構の何れか一方のサンローラとステアリング入力軸とを連結し、他方のサンローラとステアリング出力軸とを連結し、第一遊星減速機構及び第二遊星減速機構のキャリア同士を連結することもできる。この場合には、第一遊星減速機構及び第二遊星減速機構のサンローラ同士を回転可能に連結するなどにより、軸方向の荷重入力時に操舵軸と同期してサンローラが摺動可能な構成とする。 In each of the above embodiments, either the first planetary speed reduction mechanism or the second planetary speed reduction mechanism is connected to the steering input shaft, the other carrier is connected to the steering output shaft, and the first planetary speed reduction mechanism is connected. Although the case where the sun rollers of the speed reduction mechanism and the second planetary speed reduction mechanism are connected to each other has been described, in addition to such a configuration, either the sun roller of the first planetary speed reduction mechanism or the second planetary speed reduction mechanism and the steering input shaft are connected. It is also possible to connect the other sun roller and the steering output shaft to connect the carriers of the first planetary speed reduction mechanism and the second planetary speed reduction mechanism. In this case, the sun rollers of the first planetary speed reduction mechanism and the second planetary speed reduction mechanism are rotatably connected to each other so that the sun rollers can slide in synchronization with the steering shaft when an axial load is input.
さらに、上記各実施形態においては、離脱用樹脂カプセルを設け、操舵軸方向に所定荷重が入力されたとき、この離脱用樹脂カプセルが破断することで操舵軸及びサンローラが摺動可能な状態となるようにする場合について説明したが、このような構成の他、離脱用樹脂カプセルの代わりにアクチュエータによって操舵軸およびサンローラの連結/解除を切換可能な連結部材を設け、前記所定荷重が入力されたとき、アクチュエータ等を駆動して連結部材を解除状態に切り換えることで、操舵軸及びサンローラを摺動可能な状態とすることもできる。 Further, in each of the above embodiments, when the release resin capsule is provided and a predetermined load is input in the steering shaft direction, the release resin capsule breaks and the steering shaft and the sun roller are slidable. In addition to such a configuration, a connecting member that can switch the connection / release of the steering shaft and the sun roller by an actuator is provided in place of such a resin capsule, and the predetermined load is input. The steering shaft and the sun roller can be slidable by driving the actuator or the like to switch the connecting member to the released state.
1 モータ
2 サンローラ
3 遊星ローラ
4 キャリア
5 リングローラ
6 ウォームギア
7 ウォームホイール
10 離脱用コマ
11 離脱用樹脂カプセル
12 環状弾性体
15 ステアリング入力軸
16 ステアリング出力軸
20 可変舵角機構
20a 第一遊星減速機構
20b 第二遊星減速機構
21 ステアリングホイール
22 操向輪
23 トルクセンサ
23a トーションバー
23b コイル
23c トルクセンサケース
24 操舵倍力装置
25 コラムアウターチューブ
26 ダッシュパネル
27 R&P式ステアリングギヤ
28 中間シャフト(インタミシャフト)
30 電子制御装置
1
30 Electronic control unit
Claims (13)
前記第1段の遊星ローラ機構における前記遊星ローラの支軸に連結され、前記サンローラと同軸上に配置された操舵入力軸と、
前記第2段の遊星ローラ機構における前記遊星ローラの支軸に連結され、前記サンローラと同軸上に配置された操舵出力軸と、
前記第1段あるいは第2段の遊星ローラ機構におけるリングローラのいずれかを回転させる回転手段と、
前記操舵入力軸あるいは操舵出力軸側に形成された、前記サンローラを収容可能な収容部と、
前記サンローラに操舵入出力軸方向への所定荷重が入力した場合に、前記サンローラが前記遊星ローラに支持された状態から軸方向に移動し、前記収容部に収容された状態となる収縮機構と、
を備えることを特徴とする可変舵角操舵装置。 A first-stage planetary roller mechanism and a second-stage planetary roller mechanism integrally configured with a sun roller;
A steering input shaft that is connected to a support shaft of the planetary roller in the first stage planetary roller mechanism and is arranged coaxially with the sun roller;
A steering output shaft that is connected to a support shaft of the planetary roller in the second stage planetary roller mechanism and is arranged coaxially with the sun roller;
A rotating means for rotating either the ring roller in the first stage or second stage planetary roller mechanism;
An accommodating portion that is formed on the steering input shaft or steering output shaft side and can accommodate the sun roller;
When a predetermined load in the steering input / output axial direction is input to the sun roller, the contraction mechanism that moves in the axial direction from the state in which the sun roller is supported by the planetary roller and is accommodated in the accommodating portion;
A variable rudder angle steering device comprising:
前記摺動抵抗発生手段は、該嵌合に伴う荷重によって摺動抵抗を発生することを特徴とする請求項4または5に記載の可変舵角操舵装置。 At least one of the steering input shaft and the steering output shaft has a double-cylinder structure that fits with each other as the sun roller moves in the axial direction,
The variable rudder angle steering apparatus according to claim 4 or 5, wherein the sliding resistance generating means generates sliding resistance by a load accompanying the fitting.
前記操舵入力軸あるいは操舵出力軸に対して衝突荷重が入力された場合に、前記サンローラと前記遊星ローラとが軸方向へ相対移動することによって、該衝突荷重に対する収縮ストロークを生じさせることを特徴とする可変舵角操舵装置。 A variable steering angle steering device that transmits a steering input to a steering input shaft to a steering output shaft via a sun roller supported by a planetary roller,
When a collision load is input to the steering input shaft or the steering output shaft, the sun roller and the planetary roller move relative to each other in the axial direction to generate a contraction stroke with respect to the collision load. Variable steering angle steering device.
車体に衝突荷重が入力され、前記操舵入力軸あるいは操舵出力軸に対して該衝突荷重に基づく荷重が伝達された場合に、前記サンローラの前記遊星ローラに対する軸方向への移動によって、該荷重に対する収縮ストロークを生じさせることを特徴とする自動車。 An automobile equipped with a variable steering angle steering device that transmits a steering input to a steering input shaft to a steering output shaft via a sun roller supported by a planetary roller,
When a collision load is input to the vehicle body and a load based on the collision load is transmitted to the steering input shaft or the steering output shaft, the sun roller contracts with respect to the planetary roller due to the axial movement of the sun roller. An automobile characterized by causing a stroke.
前記操舵入力軸あるいは操舵出力軸に対して衝突荷重が入力された場合に、前記サンローラの前記遊星ローラに対する軸方向への移動によって、該衝突荷重に対する収縮ストロークを生じさせることを特徴とする操舵系の収縮方法。 A steering system contraction method including a variable steering angle steering device that transmits a steering input to a steering input shaft to a steering output shaft via a sun roller supported by a planetary roller,
When a collision load is input to the steering input shaft or the steering output shaft, a contraction stroke for the collision load is generated by movement of the sun roller in the axial direction with respect to the planetary roller. Shrinkage method.
前記サンローラを前記遊星ローラに囲まれた軸方向位置に支持する支持手段を備え、
前記支持手段は、前記サンローラに軸方向への所定荷重が入力した場合に、前記サンローラを前記遊星ローラに支持された状態から軸方向へ移動させることを特徴とする遊星ローラ機構。 A planetary roller mechanism in which a planetary roller is disposed in contact with a roller surface around a sun roller,
A support means for supporting the sun roller at an axial position surrounded by the planetary rollers;
The planetary roller mechanism characterized in that the support means moves the sun roller in the axial direction from the state supported by the planetary roller when a predetermined load in the axial direction is input to the sun roller.
Priority Applications (1)
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