JP2012183987A - Electric power steering apparatus - Google Patents

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浩徳 亀野
Toyoki Sugiyama
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering apparatus of a compact structure having sufficient steering auxiliary force during stationary steering without increasing the scale of a system.SOLUTION: In an electric power steering apparatus connected to a steering system, including a motor 18 generating steering auxiliary torque to the steering system via a reduction gear, controlling the motor on the basis of a steering torque of the steering system or a vehicle speed, and generating steering assist torque, the reduction gear comprises first reduction gears 18b, 20 and second reduction gears 18c, 21 having different speed reduction ratios. The electric power steering apparatus includes a switching means 13 switching the first and second reduction gears 18b, 20, 18c, 21.

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus.

自動車等の車両用の電動パワーステアリング装置において、自動車の操舵のすえ切り時に必要な操舵力は一般的に通常走行中よりも大きくなる。従って、一般的な電動パワーステアリングでは、操舵力補助の電動モータの要求スペックをすえ切り時において操舵補助力が不足しないように設計している。特に、大型車では大型の高出力の電動モータが必要となり電動パワーステアリング装置の大型化が避けられない。このような電動モータの大型化を避けるために、特許文献1に示すような小型の電動モータを2個用いて操舵補助力が不足しないようにした電動パワーステアリング装置がある。   In an electric power steering apparatus for a vehicle such as an automobile, the steering force required when the automobile is completely turned off is generally larger than that during normal driving. Therefore, general electric power steering is designed so that the steering assist force does not become insufficient when the required specification of the electric motor for assisting the steering force is completely cut. In particular, a large vehicle requires a large, high-output electric motor, and the size of the electric power steering device cannot be avoided. In order to avoid such an increase in the size of the electric motor, there is an electric power steering device that uses two small electric motors as shown in Patent Document 1 so that the steering assist force is not insufficient.

特開平5−155343号公報JP-A-5-155343

しかしながら、電動モータを2個用いた場合、個々の電動モータは小型化できるが、この電動パワーステアリング装置を車両に搭載する際、これら2個の電動モータと他の部品とが干渉しないようにする必要があり、車両搭載の自由度が低いという問題があった。そこで、システムを大型化することなく、すえ切り時において操舵補助力が不足しない電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。   However, when two electric motors are used, each electric motor can be reduced in size. However, when this electric power steering device is mounted on a vehicle, the two electric motors are prevented from interfering with other components. There was a problem that it was necessary and the degree of freedom of mounting on the vehicle was low. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an electric power steering device that does not have a small steering assist force at the time of set-up without increasing the size of the system.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、前記操舵系に減速機を介して操舵補助トルクを発生するモータを備え、操舵系の操舵トルクや車速に基づき前記モータを制御し、操舵補助トルクを発生する電動パワーステアリング装置において、前記減速機を減速比の異なる第1減速機と第2減速機で構成し、この第1、第2減速機を切替える切替手段を備えたことを要旨としている。   In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is provided with a motor that generates a steering assist torque via a speed reducer in the steering system, and controls the motor based on a steering torque and a vehicle speed of the steering system. In the electric power steering apparatus that generates the steering assist torque, the speed reducer includes a first speed reducer and a second speed reducer having different speed reduction ratios, and switching means for switching between the first speed reducer and the second speed reducer is provided. This is the gist.

本発明によれば、減速機の切替えにより操舵補助力の大きさの切替えをすることで、実用上、十分な操舵力を得ることができる。即ち、車両の道路走行時には、減速比の小さい第1減速機にして、操舵補助力を小さく、すえ切り時は減速比の大きい第2減速機にして、操舵補助力を大きくする。したがって、操舵補助力を増大するための大型モータが不要であり、すえ切り時において操舵補助力が不足しない電動パワーステアリング装置ができる。   According to the present invention, practically sufficient steering force can be obtained by switching the magnitude of the steering assist force by switching the reduction gear. That is, when the vehicle is traveling on the road, the first reduction gear with a small reduction ratio is used to reduce the steering assist force, and when the vehicle is completely turned off, the second reduction device with a large reduction ratio is set to increase the steering assistance force. Therefore, a large motor for increasing the steering assist force is unnecessary, and an electric power steering device can be obtained in which the steering assist force is not insufficient at the time of turning off.

また、請求項2に記載の発明は、前記第1減速機は第1駆動歯車と第1従動歯車で構成し、前記第2減速機は第2駆動歯車と第2従動歯車で構成し、前記切替手段は、前記第1駆動歯車と前記第1従動歯車又は、前記第2駆動歯車と前記第2従動歯車を噛合させ減速比を変更することを要旨としている。即ち、本発明において、前記操舵補助の減速比は、第1、第2の操舵補助減速比を実現するために、第1、第2の駆動歯車と従動歯車とを直結させるという簡易な構成で達成できる。また。したがって、部品点数も少なくてよくシステムを小型化した電動パワーステアリング装置ができる。   According to a second aspect of the present invention, the first speed reducer is constituted by a first drive gear and a first driven gear, the second speed reducer is constituted by a second drive gear and a second driven gear, The gist of the switching means is to change the reduction ratio by meshing the first drive gear and the first driven gear or the second drive gear and the second driven gear. That is, in the present invention, the reduction ratio of the steering assist is a simple configuration in which the first and second drive gears and the driven gear are directly connected to realize the first and second steering assist reduction ratios. Can be achieved. Also. Therefore, an electric power steering apparatus in which the number of parts is small and the system is miniaturized can be obtained.

さらに請求項3に記載の発明は、前記第1駆動歯車と前記第2駆動歯車は前記モータのモータ軸に直列に設けられ、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車は前記操舵系に係合させたことを要旨としている。即ち、駆動歯車が1つのモータ軸に直列に構成されており、同軸になるため、1つのモータで駆動できる。一方従動歯車は操舵系に直接もうけられているため、簡単な構造で確実に操舵力の補助ができる。また、簡単な構造の減速機となり、軸方向の長さの増大を最小限に留めて、システムを小型化できる。   Further, in the invention described in claim 3, the first drive gear and the second drive gear are provided in series with the motor shaft of the motor, and the first driven gear and the second driven gear are related to the steering system. The summary is summarized. That is, since the drive gear is configured in series with one motor shaft and is coaxial, it can be driven by one motor. On the other hand, since the driven gear is directly provided in the steering system, it is possible to reliably assist the steering force with a simple structure. In addition, the speed reducer has a simple structure, and the system can be miniaturized with an increase in axial length being minimized.

さらに、車速を検出する速度検出手段を備え、前記切替手段は前記車速に基づき切替えることを要旨としている。即ち、本発明は、前記車速からすえ切り状態の検出装置を有し、前記減速比切替機構を操作するための操作部をさらに備えており、すえ切り状態を判断したときに運転者が動力補助伝達経路を簡単な構造で容易に2段階に変更できるため、すえ切りの操舵補助を確実に操作ができ、操舵補助力を確保できる。   The gist further includes speed detecting means for detecting the vehicle speed, and the switching means switches based on the vehicle speed. In other words, the present invention includes a device for detecting a state of cut-off from the vehicle speed, and further includes an operation unit for operating the reduction ratio switching mechanism. Since the transmission path can be easily changed in two stages with a simple structure, it is possible to reliably operate the steering assist for the cut-off and secure the steering assist force.

本発明によれば、2段階の減速機の切替えにより操舵補助力の大きさの切替えができるため、大型車においても、システムを大型化することなく、すえ切り時において操舵補助力が不足しないコンパクトな構造の電動パワーステアリング装置を提供できる。   According to the present invention, since the magnitude of the steering assist force can be switched by switching the reduction gears in two stages, even in a large vehicle, a compact system in which the steering assist force is not insufficient at the time of set-up without increasing the size of the system. An electric power steering device having a simple structure can be provided.

本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device concerning one embodiment of the present invention. 動力補助伝達機構の概略構成を示す一部断面図であり、第1減速機位置にある状態を示している。It is a partial sectional view showing a schematic structure of a power auxiliary transmission mechanism, and shows a state in the first reduction gear position. 動力補助伝達機構の概略構成を示す一部断面図であり、第2減速機位置にある状態を示している。It is a partial cross section figure which shows schematic structure of a power auxiliary transmission mechanism, and has shown the state in a 2nd reduction gear position.

本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結されたステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されたピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン7aに噛み合うラック8aを有する転舵軸としてのラック軸8と、を備えている。ラック軸8は、自動車等の車両の左右方向に延びている。ピニオン軸7およびラック軸8により、ラックアンドピニオン機構からなる転舵機構9が構成されている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a steering shaft 3 connected to a steering member 2 such as a steering wheel, an intermediate shaft 5 connected to the steering shaft 3 via a universal joint 4, and an intermediate shaft. 5, a pinion shaft 7 connected via a universal joint 6, and a rack shaft 8 as a steered shaft having a rack 8 a that meshes with a pinion 7 a provided near the end of the pinion shaft 7. The rack shaft 8 extends in the left-right direction of a vehicle such as an automobile. The pinion shaft 7 and the rack shaft 8 constitute a steering mechanism 9 composed of a rack and pinion mechanism.

ラック軸8は、車体に固定されるハウジング(図示せず)内に、複数の軸受(図示せず)を介して、ラック軸8の軸方向に沿って直線往復動可能に支持されている。ラック軸8の各端部には、それぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪11に連結されている。操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン7aおよびラック8aによって、ラック軸8の軸方向の直線運動に変換される。これにより、転舵輪11の転舵が達成される。   The rack shaft 8 is supported in a housing (not shown) fixed to the vehicle body through a plurality of bearings (not shown) so as to be capable of linear reciprocation along the axial direction of the rack shaft 8. A tie rod 10 is coupled to each end of the rack shaft 8. Each tie rod 10 is connected to a corresponding steered wheel 11 via a corresponding knuckle arm (not shown). When the steering member 2 is operated and the steering shaft 3 is rotated, this rotation is converted into a linear motion in the axial direction of the rack shaft 8 by the pinion 7a and the rack 8a. Thereby, the turning of the steered wheel 11 is achieved.

電動パワーステアリング装置1は、転舵機構9に操舵補助力を付与するための操舵補助機構12と、操舵部材2の前記操舵補助力を変更することのできる減速比切替機構13と、を備えている。ステアリングシャフト3は、操舵部材2と減速比切替機構13との間に配置され操舵部材2の操舵に応じて回転する入力軸14と、減速比切替機構13と中間軸5との間に配置され転舵機構9の動作に連動して回転する出力軸15とを含む。   The electric power steering apparatus 1 includes a steering assist mechanism 12 for applying a steering assist force to the steering mechanism 9 and a reduction ratio switching mechanism 13 that can change the steering assist force of the steering member 2. Yes. The steering shaft 3 is disposed between the steering member 2 and the reduction ratio switching mechanism 13, and is disposed between the input shaft 14 that rotates according to the steering of the steering member 2, and the reduction ratio switching mechanism 13 and the intermediate shaft 5. And an output shaft 15 that rotates in conjunction with the operation of the steering mechanism 9.

操舵補助機構12は、ブラシレスモータ等の電動モータ18と、電動モータ18の出力回転が入力される減速機構19と、を含む。減速機構19は、例えば、ハイポイドギヤ減速機構であり、電動モータ18のモータ軸18aに一体回転可能に連結された第1従動歯車20と、出力軸15に一体回転可能に連結された第1従動歯車20に噛み合うハイポイドギヤからなる第2従動歯車21とモータ軸18aに設けられた第1、2駆動歯車18b、18cを含む。このように減速機構19は第1減速機としての第1駆動歯車18bと第1従動歯車20、第2減速機としての第2駆動歯車18cと第2従動歯車21で構成される。第1、第2従動歯車20および21は一体回転可能に入力軸14及び出力軸15にスプライン嵌合で取り付けられ、減速比切替機構13により、軸方向X10に移動可能になっている。   The steering assist mechanism 12 includes an electric motor 18 such as a brushless motor, and a speed reduction mechanism 19 to which output rotation of the electric motor 18 is input. The speed reduction mechanism 19 is, for example, a hypoid gear speed reduction mechanism, and is a first driven gear 20 connected to the motor shaft 18a of the electric motor 18 so as to be integrally rotatable, and a first driven gear connected to the output shaft 15 so as to be integrally rotatable. 20 includes a second driven gear 21 made of a hypoid gear that meshes with the first and second drive gears 18b and 18c provided on the motor shaft 18a. As described above, the speed reduction mechanism 19 includes the first drive gear 18b and the first driven gear 20 as the first speed reducer, and the second drive gear 18c and the second driven gear 21 as the second speed reducer. The first and second driven gears 20 and 21 are attached to the input shaft 14 and the output shaft 15 by spline fitting so as to be integrally rotatable, and can be moved in the axial direction X10 by the reduction ratio switching mechanism 13.

電動モータ18は、減速機構19、出力軸15および中間軸5を介して転舵機構9に動力伝達可能に連結されている。電動モータ18の出力(操舵補助力)は、減速機構19を介して出力軸15に伝達され、運転者の操舵を補助するようになっている。
また、電動パワーステアリング装置1は、電動モータ18を制御するためのトルクセンサ22および車速センサ23を備えている。トルクセンサ22は、入力軸14の周囲に設けられている。トルクセンサ22は、例えば、入力軸14に作用するトルクに応じた出力軸15のねじれを検出するセンサである。出力軸15のねじれを検出することにより、出力軸15に作用しているトルクを検出するようになっている。車速センサ23は、車両の転舵輪11等の車輪に設けられており、車速を検出するようになっている。
The electric motor 18 is connected to the steering mechanism 9 through the speed reduction mechanism 19, the output shaft 15, and the intermediate shaft 5 so that power can be transmitted. The output (steering assisting force) of the electric motor 18 is transmitted to the output shaft 15 via the speed reduction mechanism 19 to assist the driver's steering.
The electric power steering apparatus 1 also includes a torque sensor 22 and a vehicle speed sensor 23 for controlling the electric motor 18. The torque sensor 22 is provided around the input shaft 14. The torque sensor 22 is, for example, a sensor that detects torsion of the output shaft 15 according to the torque acting on the input shaft 14. By detecting the twist of the output shaft 15, the torque acting on the output shaft 15 is detected. The vehicle speed sensor 23 is provided on a wheel such as the steered wheel 11 of the vehicle, and detects the vehicle speed.

電動パワーステアリング装置1は、CPU,RAMおよびROMを含む制御部24を備えている。制御部24は、電動モータ18の動作を制御するために設けられている。制御部24には、トルクセンサ22および車速センサ23がそれぞれ接続されている。これらのセンサ22,23からの検出信号が、制御部24に入力されるようになっている。制御部24は、ドライバ25を介して電動モータ18に接続されている。   The electric power steering apparatus 1 includes a control unit 24 including a CPU, a RAM, and a ROM. The control unit 24 is provided to control the operation of the electric motor 18. A torque sensor 22 and a vehicle speed sensor 23 are connected to the control unit 24, respectively. Detection signals from these sensors 22 and 23 are input to the control unit 24. The control unit 24 is connected to the electric motor 18 via the driver 25.

制御部24は、トルクセンサ22および車速センサ23からの入力信号等に基づいて、電動モータ18の目標駆動量を設定し、電動モータ18の実駆動量と目標駆動量との偏差がゼロとなるように、電動モータ18を制御する。これにより、電動モータ18に所定の力を発生させる。この力は、減速機構19を介して出力軸15に伝達され、さらに、転舵機構9に付与される。その結果、運転者による操舵部材2の操舵が補助され、運転者は、少ない力で容易に操舵部材2を回転操作することができる。   The control unit 24 sets a target drive amount of the electric motor 18 based on input signals from the torque sensor 22 and the vehicle speed sensor 23, and the deviation between the actual drive amount and the target drive amount of the electric motor 18 becomes zero. Thus, the electric motor 18 is controlled. As a result, a predetermined force is generated in the electric motor 18. This force is transmitted to the output shaft 15 via the speed reduction mechanism 19 and further applied to the steering mechanism 9. As a result, the steering of the steering member 2 by the driver is assisted, and the driver can easily rotate the steering member 2 with a small force.

また、図2は、減速比切替機構13の概略構成を示す一部断面図である。図2に示すように、入力軸14および出力軸15は、互いの先端を相対向させて同軸上に配置されている。減速比切替機構13は、入力軸14に一体回転可能に連結された第1従動歯車20と、出力軸15に一体回転可能に連結された第2従動歯車21とを含んでいる。   FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a schematic configuration of the reduction ratio switching mechanism 13. As shown in FIG. 2, the input shaft 14 and the output shaft 15 are arranged coaxially with their tips opposed to each other. The reduction ratio switching mechanism 13 includes a first driven gear 20 connected to the input shaft 14 so as to be integrally rotatable, and a second driven gear 21 connected to the output shaft 15 so as to be integrally rotatable.

第1従動歯車20の直径は、第2従動歯車21の直径よりも小さく減速比を小さく構成している。第1、第2従動歯車20,21には、ステアリングシャフト3の軸方向に歯部20a、21aが各々形成されている。   The diameter of the first driven gear 20 is smaller than the diameter of the second driven gear 21 and the reduction ratio is small. The first and second driven gears 20 and 21 are formed with tooth portions 20a and 21a in the axial direction of the steering shaft 3, respectively.

減速比切替機構13は、入力軸14を挿通する形成された円盤部31aを備えるハウジング31、第1、第2従動歯車を付勢する付勢部材32、ソレノイド33で構成されている。なお、このハウジング31は、図略のコラムブラケット側に固定され、前記入力軸14とは一体的に回転しないように取付けられている。   The reduction ratio switching mechanism 13 includes a housing 31 having a disk portion 31 a formed so as to pass through the input shaft 14, a biasing member 32 that biases the first and second driven gears, and a solenoid 33. The housing 31 is fixed to the column bracket (not shown) and is attached so as not to rotate integrally with the input shaft 14.

前記円盤部31aの一端面31bと第1従動歯車20の間には、前記付勢部材32が設けられている。付勢部材32は、例えば、コイルばね等のばねである。付勢部材32は、円盤部31aの周方向に等間隔に複数(本実施形態において2つ)配置されている。各付勢部材32の一端は前記一端面31bを付勢し、他端は第1従動歯車20の一端面20cを出力軸15側に付勢するようになっている。   The biasing member 32 is provided between the one end surface 31 b of the disk portion 31 a and the first driven gear 20. The biasing member 32 is a spring such as a coil spring, for example. A plurality (two in the present embodiment) of urging members 32 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the disk portion 31a. One end of each biasing member 32 biases the one end face 31b, and the other end biases one end face 20c of the first driven gear 20 toward the output shaft 15 side.

円盤部31aには、前記ソレノイド33が設けられている。ソレノイド33は、第1、第2従動歯車20,21を軸方向X10に変位するために設けられている。ソレノイド33は、円盤部31aの外周に固定されたソレノイドハウジング33aと、ソレノイドハウジング33aに軸方向X10に進退可能に支持されたロッド33bと、を含んでいる。
ロッド33bの先端部には引っ掛け部33cが形成され、第1従動歯車20に形成された凹部20dと係合している。これにより、ソレノイド33によりロッド33bを進退させることにより、第1、第2従動歯車20,21をステアリングシャフト3の軸方向X10に移動させることが可能となる。
The solenoid 33 is provided in the disk portion 31a. The solenoid 33 is provided to displace the first and second driven gears 20 and 21 in the axial direction X10. The solenoid 33 includes a solenoid housing 33a fixed to the outer periphery of the disk portion 31a, and a rod 33b supported by the solenoid housing 33a so as to be movable back and forth in the axial direction X10.
A hook 33c is formed at the tip of the rod 33b and is engaged with a recess 20d formed in the first driven gear 20. Accordingly, the first and second driven gears 20 and 21 can be moved in the axial direction X10 of the steering shaft 3 by moving the rod 33b forward and backward by the solenoid 33.

ソレノイド33に電力を供給されることにより、ロッド33bは、軸方向X10の一方X11側に変位するようになっている。これにより、第1第2従動歯車20および21は、付勢部材32の付勢力に抗してステアリングシャフト3の軸方向X10の一方X11側に変位し、第2位置P2に位置するようになる。一方、ソレノイド33に電力が供給されていないときには、第1、第2従動歯車20および21は、付勢部材32の付勢力によって、軸方向X10の他方X12側に変位し、第1位置P1に位置するようになっている。したがって、付勢部材32により、第1、第2従動歯車に常に付勢されており、第1、第2駆動歯車とのバックラッシがない状態になっている。   By supplying electric power to the solenoid 33, the rod 33b is displaced to one X11 side in the axial direction X10. As a result, the first and second driven gears 20 and 21 are displaced toward one X11 side in the axial direction X10 of the steering shaft 3 against the biasing force of the biasing member 32, and are positioned at the second position P2. . On the other hand, when electric power is not supplied to the solenoid 33, the first and second driven gears 20 and 21 are displaced toward the other X12 side in the axial direction X10 by the urging force of the urging member 32 to the first position P1. It is supposed to be located. Therefore, the first and second driven gears are always urged by the urging member 32, and there is no backlash with the first and second drive gears.

ソレノイド33には、操作部材34が接続されている。操作部材34は、例えば、ボタン34aを含んでおり、運転者がこのボタン34aを操作することで、ソレノイド33に図示しない電源から電力が供給されている状態と、電源からの電力供給が遮断されている状態とを切替えることが可能となっている。また、この電力供給は制御部24に、それぞれ接続されているトルクセンサ22および車速センサ23からの検出信号が、車両が停車中及び走行していないと判断したときに電力供給される。   An operation member 34 is connected to the solenoid 33. The operation member 34 includes, for example, a button 34a. When the driver operates the button 34a, the solenoid 33 is supplied with power from a power source (not shown) and the power supply from the power source is cut off. It is possible to switch between the current state and the current state. In addition, this power supply is supplied to the control unit 24 when detection signals from the torque sensor 22 and the vehicle speed sensor 23 respectively connected determine that the vehicle is stopped and not running.

図2において、第1従動歯車20は、第1位置P1に位置している。第1従動歯車20が第1位置P1に位置しているとき、駆動歯車18の歯部18bは、第1従動歯車20の歯部20aに噛み合っている。このとき、駆動歯車18の歯部18bと第1従動歯車とは直結(一体回転可能に連結)されており、第1の減速機の減速比で操舵補助力が作用する。   In FIG. 2, the first driven gear 20 is located at the first position P1. When the first driven gear 20 is located at the first position P <b> 1, the tooth portion 18 b of the drive gear 18 is engaged with the tooth portion 20 a of the first driven gear 20. At this time, the tooth portion 18b of the drive gear 18 and the first driven gear are directly connected (coupled so as to be integrally rotatable), and a steering assist force acts at a reduction ratio of the first reduction gear.

例えば、車両が道路を走行しているときに、入力部材26が第1位置P1に位置されている。このとき、入力軸14の操舵力に対して停車中に比較して操舵補助力が小さくなっている。その結果、車両が道路を車線変更するとき等に、自然な操舵感を得ることができる。   For example, when the vehicle is traveling on a road, the input member 26 is positioned at the first position P1. At this time, the steering assist force is smaller than the steering force of the input shaft 14 when the vehicle is stopped. As a result, a natural steering feeling can be obtained when the vehicle changes lanes on the road.

図3において、第2従動歯車21は、第2位置P2に位置している。第2従動歯車21が第2位置P2に位置しているとき、駆動歯車18の歯部18bは、第1従動歯車21の歯部21aに噛み合っている。このとき、駆動歯車18の歯部18bと第2従動歯車とは直結(一体回転可能に連結)されており、第2の減速機の減速比で操舵補助力が作用する。   In FIG. 3, the second driven gear 21 is located at the second position P2. When the second driven gear 21 is located at the second position P <b> 2, the tooth portion 18 b of the drive gear 18 is engaged with the tooth portion 21 a of the first driven gear 21. At this time, the tooth portion 18b of the drive gear 18 and the second driven gear are directly connected (coupled so as to be integrally rotatable), and a steering assist force acts at a reduction ratio of the second reduction gear.

例えば、車両を駐車場に入れるときに、運転者が減速比切替機構13のボタン34aを押操作することにより、変位部材29が第2位置P2に変位される。このとき、第2減速比は、第1減速比より大きいので、操舵部材2の回転操作力が小さくてすむ。その結果、車両を駐車場に入れるとき等に、運転者が操舵部材2を回す力を少なくできる。   For example, when the vehicle is put in a parking lot, the driver presses the button 34a of the reduction ratio switching mechanism 13 so that the displacement member 29 is displaced to the second position P2. At this time, since the second reduction ratio is larger than the first reduction ratio, the rotational operation force of the steering member 2 can be reduced. As a result, it is possible to reduce the force with which the driver turns the steering member 2 when the vehicle is put in the parking lot.

以上説明したように、本実施形態によれば、第1減速機で入力軸14と出力軸15との間で動力を補助する場合と、第2減速機で入力軸14と出力軸15との間で動力を補助する場合の2段階で、減速比を変更することができる。例えば、車両の道路走行時と比べて、車両を駐車するときの減速比を大きくすることで、少ない労力で車両を駐車場の駐車枠に停めることができ、且つ、車両の道路走行時には、操舵部材2の減速比が小さくすることで慣性感が軽減されるため、また、操舵補助力が大きくなりすぎず、自然な操舵フィーリングを実現できる。このように、簡易で安価な構成である、2段階の減速比切り替えを達成することで、実用上、十分な操舵捕助力可変効果を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, when the first reduction gear assists the power between the input shaft 14 and the output shaft 15, the second reduction gear reduces the input shaft 14 and the output shaft 15. The speed reduction ratio can be changed in two stages when power is assisted between the two. For example, it is possible to stop the vehicle on the parking frame of the parking lot with less effort by increasing the reduction ratio when the vehicle is parked compared to when the vehicle is traveling on the road. Since the reduction in the reduction ratio of the member 2 reduces the sense of inertia, the steering assist force does not become too large, and a natural steering feeling can be realized. Thus, by achieving two-step reduction ratio switching, which is a simple and inexpensive configuration, a practically sufficient steering assist force variable effect can be obtained.

さらに、運転者が減速比切替機構13を操作するという簡易な構成で、操舵補助減速比を容易に2段階に変更できる。また、第1減速比を実現するために、第1駆動歯車、第2減速比は、第2駆動歯車を直結させるという簡易な構成でよい。したがって、電動パワーステアリング装置1を、よりコスト安価にできる。   Furthermore, the steering assist reduction ratio can be easily changed in two stages with a simple configuration in which the driver operates the reduction ratio switching mechanism 13. Further, in order to realize the first reduction gear ratio, the first drive gear and the second reduction gear ratio may have a simple configuration in which the second drive gear is directly connected. Therefore, the electric power steering device 1 can be made more cost-effective.

また、第1、第2駆動歯車18b、18cと第1、第2従動歯車20,21を係合させるという簡易な構成で、しかもバックラッシのない歯車で第1および第2減速比を実現できる。そのため、組み付けや、寸法誤差および、使用時の摩耗で起こる歯車のバックラッシによる歯打ち音の発生がない静粛性に優れた減速機構となっている。また、減速比切替機構としては、各上記実施形態で説明したのとは異なる歯車機構を用いてもよい。すなわち、運転者の操作に応じて第1位置P1と第2位置P2とに変位する変位部材を備え、この変位部材の変位に応じて操舵補助伝達経路が変わるようにされた電動パワーステアリング装置に本発明を適用することができる。   In addition, the first and second reduction gear ratios can be realized with a simple configuration in which the first and second drive gears 18b and 18c are engaged with the first and second driven gears 20 and 21 and with no backlash. Therefore, the reduction mechanism is excellent in quietness without generation of rattling noise due to gear backlash caused by assembly, dimensional errors, and wear during use. Further, as the reduction ratio switching mechanism, a gear mechanism different from that described in each of the above embodiments may be used. That is, an electric power steering apparatus including a displacement member that is displaced to a first position P1 and a second position P2 according to a driver's operation, and a steering assist transmission path is changed according to the displacement of the displacement member. The present invention can be applied.

さらに、各上記実施形態では、ステアリングシャフト3の出力軸15から転舵機構9に操舵補助力を負荷するコラムアシストタイプの操舵補助機構12を説明したが、これに限定されない。例えば、ピニオン軸7やラック軸8から転舵機構9に操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置に適用することもできる。   Further, in each of the above-described embodiments, the column assist type steering assist mechanism 12 that applies the steering assist force from the output shaft 15 of the steering shaft 3 to the steering mechanism 9 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the present invention can be applied to an electric power steering device that applies a steering assist force from the pinion shaft 7 or the rack shaft 8 to the steering mechanism 9.

1…電動パワーステアリング装置、2…操舵部材、9…転舵機構、13…減速比切替機構、14…入力軸、15…出力軸、18…電動モータ、18a…モータ軸、18b…第1駆動歯車、18c…第2駆動歯車、19…減速機構、20…第1従動歯車、21…第2従動歯車   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, 2 ... Steering member, 9 ... Steering mechanism, 13 ... Reduction ratio switching mechanism, 14 ... Input shaft, 15 ... Output shaft, 18 ... Electric motor, 18a ... Motor shaft, 18b ... First drive Gears 18c Second drive gear 19 Reduction mechanism 20 First driven gear 21 Second driven gear

Claims (4)

操舵系に連結され、前記操舵系に減速機を介して操舵補助トルクを発生するモータを備え、操舵系の操舵トルクや車速に基づき前記モータを制御し、操舵補助トルクを発生する電動パワーステアリング装置において、前記減速機を減速比の異なる第1減速機と第2減速機で構成し、この第1、第2減速機を切替える切替手段を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。   An electric power steering device that includes a motor that is coupled to a steering system and that generates a steering assist torque via a speed reducer and that controls the motor based on the steering torque and vehicle speed of the steering system and generates the steering assist torque. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the speed reducer comprises a first speed reducer and a second speed reducer having different speed reduction ratios, and switching means for switching between the first speed reducer and the second speed reducer. 請求項1において、前記第1減速機は第1駆動歯車と第1従動歯車で構成し、前記第2減速機は第2駆動歯車と第2従動歯車で構成し、前記切替手段は、前記第1駆動歯車と前記第1従動歯車又は、前記第2駆動歯車と前記第2従動歯車を噛合させ減速比を変更することを特徴とする電動パワーステアリング装置。   The first reduction gear comprises a first drive gear and a first driven gear, the second reduction gear comprises a second drive gear and a second driven gear, and the switching means comprises the first drive gear and the first driven gear. An electric power steering device, wherein a reduction ratio is changed by meshing one drive gear and the first driven gear or the second drive gear and the second driven gear. 請求項1および2において、前記第1駆動歯車と前記第2駆動歯車は前記モータのモータ軸に直列に設けられ、前記第1従動歯車と前記第2従動歯車は前記操舵系に係合させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。   3. The first drive gear and the second drive gear are provided in series with the motor shaft of the motor according to claim 1, and the first driven gear and the second driven gear are engaged with the steering system. An electric power steering device. 請求項1から3において、車速を検出する速度検出手段を備え、前記切替手段は前記車速に基づき切替えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。   4. The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising speed detection means for detecting a vehicle speed, wherein the switching means is switched based on the vehicle speed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019205944A1 (en) * 2019-04-25 2020-10-29 Ford Global Technologies, Llc Gear unit for a motor vehicle steering
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