JP2010076599A - Transmission ratio variable device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハンドルの回転をラックアンドピニオン機構によって転舵輪の転舵に変換する車両のうちハンドルとピニオンとの間に連結され、ハンドルとピニオンとの間の回転の伝達比を変更可能な伝達比可変装置に関する。 The present invention is a transmission that is connected between a steering wheel and a pinion in a vehicle that converts the rotation of the steering wheel into steering of a steered wheel by a rack and pinion mechanism, and that can change a transmission ratio of the rotation between the steering wheel and the pinion. The present invention relates to a variable ratio device.
従来、この種の伝達比可変装置は、略円柱状の装置本体から下方に回転出力シャフトを延ばしてなり、車両におけるハンドルとピニオンとの間に連結されている。また、回転出力シャフトは、車両の衝突によりハンドルが押されたときに圧縮変形し、ハンドルが斜め下方に移動することを許容して運転手の前側に広い空間を確保することができるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記した従来の伝達比可変装置では、装置本体に内蔵されたモータによって操舵系の構成部品が発振し、車両の静粛性を低下させる原因となっていた。 By the way, in the above-mentioned conventional transmission ratio variable device, the components of the steering system oscillate by the motor built in the device main body, which causes a decrease in the quietness of the vehicle.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、静粛性を向上させることが可能な伝達比可変装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a transmission ratio variable device capable of improving silence.
本願発明者は、上記課題に対して伝達比可変装置を備えた操舵系の振動解析を行った結果、伝達比可変装置のうち装置本体より上側(ハンドル側)に比べ、回転出力シャフトより下側の振動が大きいことが分かった。これは、伝達比可変装置のうち装置本体はモータ等を内蔵していて比較的イナーシャが大きくなっているが、回転出力シャフトはイナーシャが比較的小さいので、振動が回転出力シャフト側に伝わり易いと考えられる。また、ラックケースとコラムアッシが車両本体に取り付けられ、ラックケースとコラムアッシとの間に、中継シャフト、伝達比可変装置の装置本体と回転出力シャフト、インタミシャフト、ピニオン及びラックが連なった構成では、それらの中継シャフトからラックまでの各操舵系構成部品のガタや操舵系構成部品同士のガタが存在する。そして、それらの中継シャフトからラックまでの各操舵系構成部品のうち、通常、回転出力シャフトが他の操舵系構成部品より長くなるので、回転出力シャフトの長手方向の中間部が振動の腹となって振れ、この振れによる振動が伝達して下方のラックアンドピニオン機構、車両本体に伝達して、車内の静粛性の低下が懸念される。そこで、この回転シャフトの振れによる振動を効果的に抑えるために、以下の本願発明を完成させるに至った。 As a result of performing vibration analysis of the steering system provided with the transmission ratio variable device, the inventor of the present application has found that the lower side of the rotation output shaft than the upper side of the device main body (the handle side) of the transmission ratio variable device. The vibration of was found to be large. This is because the main body of the variable transmission ratio device has a built-in motor and the inertia is relatively large, but the rotation output shaft has a relatively small inertia, so vibration is likely to be transmitted to the rotation output shaft side. Conceivable. In addition, the rack case and column assembly are attached to the vehicle body, and the relay shaft, the device body of the variable transmission ratio device, the rotation output shaft, the intermediate shaft, the pinion, and the rack are connected between the rack case and the column assembly. There is a backlash of each steering system component from the relay shaft to the rack and a backlash between the steering system components. Of the steering system components from the relay shaft to the rack, the rotation output shaft is usually longer than the other steering system components, so the intermediate portion in the longitudinal direction of the rotation output shaft becomes an antinode of vibration. The vibration due to this vibration is transmitted and transmitted to the lower rack and pinion mechanism and the vehicle body, and there is a concern that the quietness in the vehicle may be reduced. Therefore, in order to effectively suppress the vibration caused by the vibration of the rotating shaft, the following invention of the present application has been completed.
即ち、請求項1の発明に係る伝達比可変装置(20)は、ハンドル(60)の回転をラックアンドピニオン機構(12,15)によって転舵輪(11)の転舵に変換する車両(10)のうちピニオン(15)とハンドル(60)との間に連結される伝達比可変装置(20)であって、モータ(22)内蔵の装置本体(20H)から下方に回転出力シャフト(40)を延ばしてなり、装置本体(20H)に対して回転出力シャフト(40)を回転駆動することでハンドル(60)とピニオン(15)との間の回転の伝達比を変更可能な伝達比可変装置(20)において、回転出力シャフト(40)は、同軸上に並べて連結された3つの構成シャフト(41,42,43)を含んでなり、下側2つの構成シャフト(42,43)の少なくとも一方を筒形構造にして、それら構成シャフト(42,43)同士を直動可能かつ一体回転可能に嵌合結合することで、車両(10)の衝突時の圧力により回転出力シャフト(40)を圧縮変形可能とし、上側2つの構成シャフト(41,42)の少なくとも一方を筒形構造にして、それら構成シャフト(41,42)同士を遊嵌しかつ周面間を防振ゴム(44)で連結したところに特徴を有する。 That is, the transmission ratio variable device (20) according to the invention of claim 1 is a vehicle (10) that converts the rotation of the handle (60) into the turning of the steered wheels (11) by the rack and pinion mechanism (12, 15). The transmission ratio variable device (20) connected between the pinion (15) and the handle (60), and the rotation output shaft (40) is moved downward from the device main body (20H) incorporating the motor (22). A transmission ratio variable device that can change the transmission ratio of rotation between the handle (60) and the pinion (15) by rotating the rotation output shaft (40) relative to the apparatus body (20H). 20), the rotary output shaft (40) includes three constituent shafts (41, 42, 43) connected side by side on the same axis, and at least one of the lower two constituent shafts (42, 43). By adopting a cylindrical structure and fitting and coupling these constituent shafts (42, 43) so that they can move linearly and integrally, the rotational output shaft (40) is compressed and deformed by the pressure at the time of collision of the vehicle (10). And at least one of the upper two constituent shafts (41, 42) has a cylindrical structure, the constituent shafts (41, 42) are loosely fitted to each other, and the peripheral surfaces are connected by vibration-proof rubber (44). However, it has characteristics.
請求項2の発明は、請求項1に記載の伝達比可変装置(20)において、上側2つの構成シャフト(41,42)のうち内側の嵌合された構成シャフト(42)に断面非円形の回転ストッパ軸部(48)を設ける一方、外側に嵌合された構成シャフト(41)に断面非円形のストッパ孔(47A)を設け、通常は、ストッパ孔(47A)内に回転ストッパ軸部(48)を非接触状態に遊嵌し、防振ゴム(44)が所定量以上捻れた場合に、ストッパ孔(47A)の内面に回転ストッパ軸部(48)を当接させて防振ゴム(44)の破断を防ぐところに特徴を有する。 The invention according to claim 2 is the transmission ratio variable device (20) according to claim 1, wherein, of the upper two constituent shafts (41, 42), the inner fitted constituent shaft (42) has a non-circular cross section. While the rotation stopper shaft portion (48) is provided, a stopper hole (47A) having a non-circular cross section is provided in the component shaft (41) fitted on the outside, and usually the rotation stopper shaft portion (47A) is provided in the stopper hole (47A). 48) is loosely fitted in a non-contact state, and when the anti-vibration rubber (44) is twisted by a predetermined amount or more, the rotation stopper shaft portion (48) is brought into contact with the inner surface of the stopper hole (47A) and the anti-vibration rubber ( 44) is characterized by preventing breakage.
請求項3の発明は、請求項2に記載の伝達比可変装置(20)において、上側2つの構成シャフト(41,42)のうち外側に嵌合された構成シャフト(41)の内面から内面突壁(47)を張り出して、その内面突壁(47)の中心部にストッパ孔(47A)を形成する一方、内側に嵌合された構成シャフト(42)をストッパ孔(47A)に貫通させてその貫通した部分を回転ストッパ軸部(48)とし、さらに、内側に嵌合された構成シャフト(42)から側方に張り出した1対の直動ストッパ(45F,49)にて内面突壁(47)を軸方向で挟むことで、構成シャフト(41,42)同士の軸方向の移動を規制したところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the transmission ratio variable device (20) according to the second aspect of the invention, the inner surface of the upper two constituent shafts (41, 42) is projected from the inner surface of the constituent shaft (41). The wall (47) is projected to form a stopper hole (47A) at the center of the inner surface protruding wall (47), while the component shaft (42) fitted inside is passed through the stopper hole (47A). The penetrated portion is used as a rotation stopper shaft portion (48), and an inner surface protruding wall (45F, 49) is projected by a pair of linear motion stoppers (45F, 49) projecting laterally from the component shaft (42) fitted inside. 47) is sandwiched between the constituent shafts (41, 42) in the axial direction so that the axial movement of the constituent shafts (41, 42) is restricted.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の伝達比可変装置(20)において、上側2つの構成シャフト(41,42)のうち外側の嵌合された構成シャフト(41)の内面に圧入固定された外筒体(46)と、内側に嵌合された構成シャフト(42)の外面に圧入固定された内筒体(45)とを備え、防振ゴム(44)は、外筒体(46)の内面と内筒体(45)の外面とに固着されたところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the transmission ratio variable device (20) according to any one of the first to third aspects, the component shaft (41) fitted on the outside of the upper two component shafts (41, 42). The outer cylinder (46) press-fitted and fixed to the inner surface of the inner cylinder and the inner cylinder (45) press-fitted and fixed to the outer surface of the component shaft (42) fitted inside, the anti-vibration rubber (44) It is characterized by being fixed to the inner surface of the outer cylinder (46) and the outer surface of the inner cylinder (45).
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の伝達比可変装置(20)において、防振ゴム(44)は、ブチルゴムであるところに特徴を有する。 The invention of claim 5 is characterized in that, in the transmission ratio variable device (20) according to any one of claims 1 to 4, the anti-vibration rubber (44) is butyl rubber.
[請求項1の発明]
請求項1の伝達比可変装置では、回転出力シャフトに含まれる3つの構成シャフトのうち下側2つの構成シャフト同士を直動可能かつ一体回転可能に嵌合結合したので、車両の衝突時の圧力により、それら構成シャフトの嵌合が深まって回転出力シャフトが圧縮変形する。これにより、ハンドルが斜め下方に移動することが許容されて運転手の前側に広い空間を確保することができる。また、回転出力シャフトに含まれる3つの構成シャフトのうち上側2つの構成シャフト同士を遊嵌しかつそれら構成シャフトの周面間を防振ゴムで連結したので、装置本体に内蔵されたモータを振動源とした振動が、構成シャフトにおける下側2つの構成シャフトの結合部分、及び、構成シャフトより下側の操舵系構成部品に伝達することを抑えることができる。これにより、装置本体に内蔵のモータを振動源とした発振音や回転シャフトの振れによる振動を抑えて、車両の静粛性を向上させることができる。
[Invention of Claim 1]
In the transmission ratio variable device according to claim 1, the lower two constituent shafts of the three constituent shafts included in the rotation output shaft are fitted and coupled so as to be linearly movable and integrally rotatable. As a result, the fitting of these constituent shafts deepens and the rotary output shaft is compressed and deformed. As a result, the steering wheel is allowed to move obliquely downward, and a large space can be secured on the front side of the driver. Moreover, since the two upper constituent shafts of the three constituent shafts included in the rotation output shaft are loosely fitted to each other and the peripheral surfaces of the constituent shafts are connected by vibration-proof rubber, the motor built in the apparatus main body is vibrated. It is possible to suppress the vibration as the source from being transmitted to the coupling portion of the lower two constituent shafts in the constituent shaft and the steering system components below the constituent shaft. As a result, it is possible to improve the quietness of the vehicle by suppressing the oscillation sound caused by the motor built in the apparatus main body as the vibration source and the vibration caused by the vibration of the rotating shaft.
[請求項2の発明]
請求項2の伝達比可変装置では、防振ゴムが所定量以上捻れた場合に、一方の構成シャフトに備えたストッパ孔の内面に他方の構成シャフトに備えた回転ストッパ部が当接して防振ゴムの破断を防ぐことができる。
[Invention of claim 2]
In the transmission ratio variable device according to claim 2, when the vibration isolating rubber is twisted by a predetermined amount or more, the rotation stopper portion provided in the other constituent shaft comes into contact with the inner surface of the stopper hole provided in the one constituent shaft, thereby isolating the vibration. Rubber breakage can be prevented.
[請求項3の発明]
請求項3の伝達比可変装置では、防振ゴムで連結された上側2つの構成シャフト同士の間で、内面突壁と1対の直動ストッパとが軸方向で対向し、構成シャフト同士の軸方向のずれを防止することができる。
[Invention of claim 3]
In the transmission ratio variable device according to claim 3, between the two upper constituent shafts connected by the anti-vibration rubber, the inner surface protruding wall and the pair of linear motion stoppers face each other in the axial direction, and the shafts of the constituent shafts Directional deviation can be prevented.
[請求項4の発明]
請求項4の伝達比可変装置では、外筒体の内面と内筒体の外面とに防振ゴムを固着しておき、それら外筒体と内筒体とを上側2つの構成シャフトの内面と外面とに圧入固定することで、それら上側2つの構成シャフトを容易に防振ゴムにて連結することができる。
[Invention of claim 4]
In the transmission ratio variable device according to claim 4, vibration isolating rubber is fixed to the inner surface of the outer cylinder and the outer surface of the inner cylinder, and the outer cylinder and the inner cylinder are connected to the inner surfaces of the upper two constituent shafts. By press-fitting and fixing to the outer surface, the two upper constituent shafts can be easily connected with vibration-proof rubber.
[請求項5の発明]
請求項5の伝達比可変装置では、防振ゴムをブチルゴムとしたことで、振動の伝達を効果的に抑えることができる。
[Invention of claim 5]
In the transmission ratio variable device according to the fifth aspect, vibration transmission can be effectively suppressed by using butyl rubber as the vibration isolating rubber.
以下、本発明に係る一実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1には、本発明に係る伝達比可変装置20を搭載した車両10が示されている。この車両10における1対の前輪11,11の間には、ラック12(ラック12の「歯部」は図示せず)が差し渡され、そのラック12の両端部がタイロッド13,13を介して前輪11,11に連結されている。ラック12は筒状のラックケース12Cで覆われ、そのラックケース12Cが車両本体に固定されている。また、ラック12にはピニオン15(ピニオン15の「歯部」は図示せず)が噛合しており、そのピニオン15がラックケース12Cに回転可能に軸支されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment according to the invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows a
ピニオン15の上端部には、インタミシャフト18が連結されている。このインタミシャフト18は、1対の円筒体18A,18Bをユニバーサルジョイント機構18Jにて連結した構造になっている。そして、一方の円筒体18Aの内面とピニオン15の上端部外面とにセレーション(軸方向に延びた複数の縦筋)が形成され、その円筒体18A内にピニオン15が嵌合してセレーション同士が係合し、ピニオン15とインタミシャフト18とが一体回転可能に連結されている。
An
インタミシャフト18の上端部には、伝達比可変装置20が連結され、その伝達比可変装置20の上端部に中継シャフト19を介してハンドル60が連結されている。具体的には、ハンドル60の中心部の裏面からはステアリングシャフト60Sが延び、そのステアリングシャフト60Sを囲むようにしてコラムアッシ61が設けられている。コラムアッシ61は、車両本体に備えた図示しない傾動機構を介して車両本体に取り付けられると共に、ステアリングシャフト60Sを回転可能に軸支している。そして、傾動機構を操作することでハンドル60の傾斜角を調節することができるようになっている。また、コラムカバー62は、ワイパー操作レバー63、ウィンカー操作レバー64を側方に張り出して備え、内側に図示しないステアリングセンサ(舵角センサ)を備えている。
A transmission
中継シャフト19は、下部シャフト19Aと上部シャフト19Bとの間を、ユニバーサルジョイント機構19Jにて連結した構造になっている。そして、ステアリングシャフト60Sと上部シャフト19Bとが、上記したピニオン15とインタミシャフト18との間の連結と同様に、セレーションによって一体回転可能に連結されている。また、下部シャフト19Aは、伝達比可変装置20の上端部に設けた円筒軸25C(図3参照)に、セレーションによって一体回転可能に連結されている。
The
さて、伝達比可変装置20は、図2に全体が示されており、円柱状の装置本体20Hと、その装置本体20Hの下端部から下方に延びた回転出力シャフト40とを備えている。装置本体20Hは、図3に示すように、差動式の減速機21の同軸上方にモータ22を配置し、これら減速機21とモータ22とを共通の円筒状のアッシスリーブ23内に収容して備えている。減速機21は、差動式の減速機であって、波動歯車機構からなり、その中心部に回転トルク入力部21Aを備える一方、下端外縁部に配置されたリング状の部材が回転トルク出力部21Bになっている。また、減速機21のうち上端外縁部に配置されたリング状の部材は、アッシスリーブ23に固定されている。
Now, the entire transmission
モータ22のステータ22Sは円柱状をなしてアッシスリーブ23に固定され、モータ22の下端面から突出したロータシャフト22Rが減速機21の回転トルク入力部21Aに一体回転可能に連結されている。なお、ロータシャフト22Rは、ステータ22Sの上端面からも突出しており、その突出部分の外側にはロックリング31が嵌合固定されている。そして、例えば、非常時には、ステータ22Sの上端部に備えた図示しないフックがロックリング31に係合してロータシャフト22Rがロックされる。
A
モータ22の上端部には回転位置検出部24が設けられている。そして、この回転位置検出部24により、ステータ22Sに対するロータ22Rの回転位置が検出される。なお、回転位置検出部24は、ロータ22Rと一体回転する磁石24Aと、ステータ22Sに固定されたホール素子24Bとからなる。
A
アッシスリーブ23の上端面からは円筒軸25Cが突出しており、その円筒軸25Cの外側にドーナッツ状のケーブルケース26が組み付けられている。そして、ケーブルケース26の内部に収容されたスパイラルケーブル27を介してモータ22のケーブルが操舵制御装置65(図1参照)に接続されている。
A cylindrical shaft 25C protrudes from the upper end surface of the
さて、図2に示すように、回転出力シャフト40は、第1、第2,第3の構成シャフト41,42,43を組み付けてなる。第1構成シャフト41は、円筒状をなしかつ、図3に示すように、第1構成シャフト41の上端部に円板40Zが芯だしされた状態で一体回転可能に固定(例えば、溶接)されている。その円板40Zは、減速機21の下端面に宛がわれ、円板40Zの外縁部と減速機21の回転トルク出力部21Bとが一体回転可能に連結されている。そして、アッシスリーブ23の下端壁23Zの中心に形成された貫通孔を通して、第1構成シャフト41が装置本体20Hの外側下方に延びている。なお、円板40Zの中心には貫通孔が形成され、第1構成シャフト41の上端部が円板40Zの貫通孔を通して上方に開放している。
As shown in FIG. 2, the
図4に示すように、第1構成シャフト41の内面における下端寄り位置からは、内側に向かって内面突壁47が張り出している。内面突壁47の中心部には、ストッパ孔47Aが貫通形成されている。図5に示すように、ストッパ孔47Aの内面は、丸孔における2つの対称位置に平坦面47B,47Bを形成し、それら平坦面47B,47Bの両端部間に1対の円弧面47C,47Cを残した形状になっている。また、各平坦面47Bにおける幅方向の中央には、第1構成シャフト41の軸方向に延びたU字溝47Dがそれぞれ形成されている。
As shown in FIG. 4, an inner
図2に示すように、第2構成シャフト42は、全体が断面円形の棒状をなし、上端部に回転ストッパ軸部48を備えている。回転ストッパ軸部48は、第2構成シャフト42全体の外周面より側方に張り出しており、その断面形状は、図5に示すように、ストッパ孔47Aに遊嵌される非円形状になっている。具体的には、第1構成シャフト41から側方に張り出した円板における2つの対称位置を平坦にカットした構造になっている。そして、通常は、ストッパ孔47A内に回転ストッパ軸部48が非接触状態に遊嵌されている。また、図4に示すように、第1構成シャフト41のうち内面突壁47より下端部分と、その第2構成シャフト42のうち回転ストッパ軸部48より下側部分との間も遊嵌状態になっている。そして、それら第1構成シャフト41のうち内面突壁47より下端部分と、その第2構成シャフト42のうち回転ストッパ軸部48より下側部分との周面間がゴムカップリング50によって連結されている。
As shown in FIG. 2, the
ゴムカップリング50は、内筒体45とその内筒体45の同心円上に配置された外筒体46と、それら内筒体45の外周面と外筒体46の内周面との間に加硫固着された防振ゴム44とからなる。詳細には、内筒体45と外筒体46の下端面が面一になっている。また、内筒体45は、外筒体46より上方に長く延びており、内筒体45の上端部から側方にストッパフランジ45F(本発明の「直動ストッパ」に相当する)が張り出している。さらに、内筒体45と外筒体46とを同心円上に配置した状態で、溶融状態のブチルゴムを内筒体45と外筒体46との間の隙間に流し込んで冷却することで、内筒体45と外筒体46の周面間が防振ゴム44で連結された構造になっている。そして、内筒体45が第2構成シャフト42の外側に圧入固定される一方、外筒体46が第1構成シャフト41の内側に圧入固定されることで、第1構成シャフト41と第2構成シャフト42とが防振ゴム44を介して連結されている。
The
その組み付け手順を詳説すると以下のようである。まず、内筒体45を第2構成シャフト42の下端部から上方に挿入して回転ストッパ軸部48の下方に圧入固定する。ここで、第2構成シャフト42は、内筒体45が圧入固定される部分より下方の外径が僅かに小さくなっている(図示せず)。これにより、内筒体45を第2構成シャフト42における圧入位置の近傍まで隙間嵌め状態にして容易に挿入することができる。そして、内筒体45を第2構成シャフト42に圧入してから外筒体46を第1構成シャフト41に圧入する。これにより、第1と第2の構成シャフト41,42が、ゴムカップリング50によって連結される。
The assembly procedure is described in detail as follows. First, the
なお、防振ゴム44を第1と第2の構成シャフト41,42の周面に接着剤によって直接固着させてもよい。但し、本実施形態のように防振ゴム44を内筒体45と外筒体46との間に固着しておいて、それら内筒体45と外筒体46を第1と第2の構成シャフト41,42に圧入する構成にすれば、接着剤の固化を待たずかつ正確な位置に防振ゴム44を配置して構成シャフト41,42同士を連結することができる。また、防振ゴム44をブチルゴムとしたことで、振動の伝達を効果的に抑えることができる。
The
次いで、構成シャフト41,42同士を連結した状態で、第2構成シャフト42の上端開口(図3参照)から円形ストッパ板49(図4参照。本発明の「直動ストッパ」に相当する)を挿入する。そして、第2構成シャフト42の上端面に円形ストッパ板49を雄螺子N1にて固定する。そのために、円形ストッパ板49の中心には雄螺子N1を挿通させるための貫通孔が形成され、第2構成シャフト42の上端面の中心には雌螺子が形成されている。そして、第2構成シャフト42に固定された円形ストッパ板49は、第2構成シャフト42から側方に張り出し、第2構成シャフト42とストッパフランジ45Fとが軸方向で内面突壁47を挟んで対向した状態になる。
Next, in a state where the
図2に示すように、第3構成シャフト43は、円筒状をなし、その内面にはセレーションが形成されている。また、第2構成シャフト42のうち内筒体45が圧入固定される部分より下方には、セレーションが形成されている。そして、第2構成シャフト42のうちセレーションが形成された部分の下端部が、第3構成シャフト43の上端部内側に嵌合されて、セレーション同士が係合している。さらに、第3構成シャフト43のうち上端寄り位置には、雌螺子孔43Aが側方から貫通形成されており、その雌螺子孔43Aに螺合したセット螺子43Bの摩擦係止によって、第2と第3の構成シャフト42,43が軸方向に仮止めされている。そして、第2と第3の構成シャフト42,43に軸力がかかると、第2と第3の構成シャフト42,43の嵌合が深まって回転出力シャフト40が圧縮変形する。
As shown in FIG. 2, the
操舵制御装置65(図1参照)は、コラムカバー62に内蔵したステアリングセンサ(舵角センサ)からのハンドル60の操舵角と車両10に備えた車速センサ66の検出結果を取り込んでいる。そして、操舵制御装置65は、操舵角及び車速に応じた回転角だけ、装置本体20Hに対して回転出力シャフト40がモータ22にて回転駆動されるように、モータ22の回転位置をフィードバック制御する。
The steering control device 65 (see FIG. 1) captures the steering angle of the
本実施形態の伝達比可変装置20の構成に関する説明は以上である。次ぎに、本実施形態の伝達比可変装置20の作用効果について説明する。車両10のイグニッションスイッチをオンすると、操舵制御装置65に通電される。そして、低速走行時には、ハンドル60の舵角に対するピニオン15の回転角が比較的大きくなるように伝達比可変装置20の回転出力シャフト40を回転駆動する。これにより、ハンドル60の僅かな操作で転舵輪11を転舵することが可能になり、例えば、縦列駐車や車庫入れを容易に行うことができる。一方、高速走行時には、ハンドル60の舵角に対するピニオン15の回転角が比較的小さくなるように回転出力シャフト40を回転駆動する。これにより、高速時に急ハンドルが切って車両10がスピンするような事態を防ぐことができる。
This completes the description of the configuration of the transmission
また、車両10が衝突してピニオン15側から押されたときやハンドル60が押されたときには、伝達比可変装置20における第2と第3の構成シャフト42,43の嵌合が深まって回転出力シャフト40が圧縮変形する。これにより、ハンドル60や伝達比可変装置20等が運転手側に移動することを防いだり、ハンドル60が斜め下方に移動することが許容されて運転手の前側に広い空間を確保することができ、運転者は容易に車両10から脱出することが可能になる。
Further, when the
また、車両10の本体に取り付けられたラックケース12Cとコラムアッシ61との間で連なる操舵系構成部品、即ち、中継シャフト19、伝達比可変装置20の装置本体20Hと回転出力シャフト40、ラックアンドピニオン機構のピニオン15とラック12の各操舵系構成部品にガタが存在していたり、操舵系構成部品同士の間のガタが存在していても、本実施形態の伝達比可変装置20によれば、その回転出力部分である回転出力シャフト40の振動を低減させることで、操舵系全体の振動を効果的に低減することができる。具体的には、本実施形態の伝達比可変装置20では、回転出力シャフト40に含まれる第1〜第3の構成シャフト41,42,43のうち上側2つの第1,第2の構成シャフト41,42同士を遊嵌しかつそれら構成シャフト41,42の周面間を防振ゴム44で連結したので、装置本体20Hに内蔵されたモータ22を振動源とした振動が防振ゴム44で吸収され、防振ゴム44の振動が抑えられる。これにより、回転出力シャフト40のうち下側2つの構成シャフト42,43の結合部分、及び、それより下側のピニオン15への振動の伝達が抑えられ、操舵系全体の振動を効果的に低減することができる。
Further, the steering system components connected between the
このように本実施形態の伝達比可変装置20によれば、装置本体20Hに内蔵のモータ22を振動源とした発振音を抑えて、車両10の静粛性を向上させることができる。また、防振ゴム44が所定量以上捻れた場合に、第1構成シャフト41に備えたストッパ孔47Aの内面に第2構成シャフト42に備えた回転ストッパ軸部48が当接して防振ゴム44の破断を防ぐことができると共に、仮に防振ゴム44が破断しても構成シャフト41,42同士の間が完全に切り離れることがなくなる。さらには、防振ゴム44で連結された第1と第2の構成シャフト41,42同士の間で、内面突壁47とストッパフランジ45F及び円形ストッパ板49とが軸方向で対向しているので、それら第1と第2の構成シャフト41,42同士の軸方向のずれを防止することができる。
As described above, according to the transmission
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)回転出力シャフト40を構成する第1〜第3の構成シャフト41,42,43のうち両端部の第1と第3の構成シャフト41,42を筒形構造とし、中央の第2の構成シャフト42を中実構造としたが、全て構成シャフトを筒形構造にしてもよいし、中央の構成シャフトのみを筒形構造にして両端部の構成シャフトを中実構造にしてもよい。
(1) Of the first to third
(2)前記実施形態の防振ゴム44は筒形構造であったが、回転出力シャフトの周方向に沿って防振ゴムを分散配置した構造にしてもよい。
(2) Although the
(3)前記実施形態の伝達比可変装置20は、波動歯車機構を備えていたが、その波動歯車機構に代えて、コリオリ運動歯車機構など他の機構を備えた構造にしてもよい。
(3) The transmission
10 車両
11 転舵輪
12 ラック
15 ピニオン
20 伝達比可変装置
20H 装置本体
22 モータ
40 回転出力シャフト
41,42,43 構成シャフト
44 防振ゴム
45 内筒体
45F ストッパフランジ(直動ストッパ)
46 外筒体
47 内面突壁
47A ストッパ孔
48 回転ストッパ軸部
49 円形ストッパ板(直動ストッパ)
60 ハンドル
DESCRIPTION OF
46
60 handle
Claims (5)
前記回転出力シャフトは、同軸上に並べて連結された3つの構成シャフトを含んでなり、
下側2つの前記構成シャフトの少なくとも一方を筒形構造にして、それら構成シャフト同士を直動可能かつ一体回転可能に嵌合結合することで、前記車両の衝突時の圧力により前記回転出力シャフトを圧縮変形可能とし、
上側2つの前記構成シャフトの少なくとも一方を筒形構造にして、それら構成シャフト同士を遊嵌しかつ周面間を防振ゴムで連結したことを特徴とする伝達比可変装置。 A transmission ratio variable device connected between the pinion and the steering wheel of a vehicle that converts the rotation of the steering wheel into a steered wheel by a rack-and-pinion mechanism. In the transmission ratio variable device that can change the transmission ratio of rotation between the handle and the pinion by rotationally driving the rotation output shaft with respect to the apparatus main body,
The rotary output shaft comprises three component shafts connected side by side on the same axis,
At least one of the lower two constituent shafts is formed into a cylindrical structure, and the constituent shafts are fitted and coupled so as to be capable of linear movement and integral rotation. Compressible deformation,
A transmission ratio variable device characterized in that at least one of the two upper constituent shafts has a cylindrical structure, the constituent shafts are loosely fitted to each other, and the peripheral surfaces are connected by vibration-proof rubber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008247136A JP2010076599A (en) | 2008-09-26 | 2008-09-26 | Transmission ratio variable device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2021075246A (en) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | 日本精工株式会社 | Intermediate shaft for steering device, and steering device |
-
2008
- 2008-09-26 JP JP2008247136A patent/JP2010076599A/en active Pending
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