JP2013123950A - Vehicular steering device - Google Patents

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Takatoshi Tachiki
隆利 立木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular steering device more accurately suppressing vibrations of a steering wheel.SOLUTION: The vehicular steering device transmits rotating motion of the steering wheel to steered wheels via a steering shaft. Here, an effective length adjusting mechanism 40 is provided for varying the effective length of a torsion bar 31 provided in the middle of a column shaft 3 which is a component element of the steering shaft.

Description

本発明は、ステアリングホイールの回転運動をステアリングシャフトを介して転舵輪に伝達する車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus that transmits rotational movement of a steering wheel to steered wheels via a steering shaft.

車両のステアリングホイールは、車両の運転に際し、運転者によって常時把持される部分であるため、その振動が運転者により敏感に感知される傾向がある。したがって、ステアリングホイールの振動が車両の乗り心地に与える影響は大きいことから、ステアリングホイールの振動を低減することが可能な種々の車両用操舵装置が提案されている。この種の車両用操舵装置の一つとして、特許文献1に記載のものでは、ステアリングホイールに振動センサを設け、この振動センサを通じてステアリングホイールの振動が検知されたとき、ステアリングホイールに設けられたアクチュエータからステアリングシャフトに制振力を付与するようにしている。これにより、例えば路面からの振動がステアリングシャフトに伝達されてステアリングホイールが振動すると、アクチュエータからステアリングシャフトに付与される制振力によってステアリングホイールの振動が抑制される。よって、車両の乗り心地を改善することが可能となる。   Since the steering wheel of a vehicle is a part that is always gripped by the driver when driving the vehicle, the vibration tends to be sensitively detected by the driver. Therefore, since the influence of the vibration of the steering wheel on the riding comfort of the vehicle is large, various vehicle steering devices capable of reducing the vibration of the steering wheel have been proposed. As one of this type of vehicle steering apparatus, the one described in Patent Document 1 is provided with a vibration sensor in the steering wheel, and when vibration of the steering wheel is detected through this vibration sensor, an actuator provided in the steering wheel. Therefore, damping force is applied to the steering shaft. Thereby, for example, when vibration from the road surface is transmitted to the steering shaft and the steering wheel vibrates, vibration of the steering wheel is suppressed by a vibration damping force applied from the actuator to the steering shaft. Therefore, the ride comfort of the vehicle can be improved.

特開昭61−218474号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-218474

このように、ステアリングホイールの振動が検知されたときにステアリングシャフトに制振力を付与することとすれば、確かにステアリングホイールの振動を抑制することが可能である。ただし、例えば路面から転舵輪を介してステアリングシャフトに伝達される振動の周波数が、ステアリングシャフトやステアリングホイールなどの要素からなるステアリング上部の固有振動数に近い場合、共振現象が発生して、ステアリングホイールに大きな振動が発生する。そしてこのような共振現象が発生した場合、ステアリングシャフトに制振力を付与するだけではステアリングホイールの振動を十分に抑制することは難しいため、なお改良の余地を残すものとなっている。   As described above, if the damping force is applied to the steering shaft when the vibration of the steering wheel is detected, the vibration of the steering wheel can surely be suppressed. However, for example, if the frequency of vibration transmitted from the road surface to the steering shaft via the steered wheels is close to the natural frequency of the steering upper part made up of elements such as the steering shaft and steering wheel, a resonance phenomenon occurs and the steering wheel A large vibration occurs. When such a resonance phenomenon occurs, it is difficult to sufficiently suppress the vibration of the steering wheel only by applying a damping force to the steering shaft, so there is still room for improvement.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ステアリングホイールの振動をより的確に抑制することのできる車両用操舵装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can more accurately suppress vibration of a steering wheel.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、車両のステアリングホイールの回転運動をステアリングシャフトを介して転舵輪に伝達する車両用操舵装置において、前記ステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバーの有効長さを変化させることが可能な有効長さ調整機構を備えることを要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is provided in the middle of the steering shaft in a vehicle steering apparatus that transmits the rotational motion of the steering wheel of the vehicle to the steered wheels via the steering shaft. The gist is to provide an effective length adjusting mechanism capable of changing the effective length of the torsion bar.

同構成によれば、トーションバーの有効長さ(実際に捻れに関与する部分の長さ)を有効長さ調整機構により変化させることで、トーションバーのばね定数を変化させることができるため、ステアリングホイールやステアリングシャフトなどの要素からなるステアリング上部の固有振動数を変化させることができる。よって、前述した共振現象が発生したときに有効長さ調整機構によりトーションバーの有効長さを変化させれば、ステアリング上部の固有振動数を共振周波数からずらすことができるため、共振現象を抑制することができる。よって、ステアリングホイールの振動をより的確に抑制することが可能となる。   According to this configuration, the spring constant of the torsion bar can be changed by changing the effective length of the torsion bar (the length of the portion actually involved in twisting) by the effective length adjusting mechanism. It is possible to change the natural frequency of the steering upper part composed of elements such as a wheel and a steering shaft. Therefore, if the effective length of the torsion bar is changed by the effective length adjusting mechanism when the above-described resonance phenomenon occurs, the natural frequency at the upper part of the steering can be shifted from the resonance frequency, thereby suppressing the resonance phenomenon. be able to. Therefore, it is possible to more appropriately suppress the vibration of the steering wheel.

そしてこの場合、請求項2に記載の発明によるように、前記有効長さ調整機構は、前記ステアリングホイールの振動を検出する振動センサを有するとともに、同振動センサを通じて前記ステアリングホイールの振動を検出したとき、前記有効長さ調整機構により前記トーションバーの有効長さを変化させるものである、といった構成を採用することが有効である。これにより、共振現象に基づくステアリングホイールの振動を的確に検出しつつステアリング上部の固有振動数を変化させることができるため、ステアリングホイールの振動をより的確に抑制することが可能となる。   In this case, as in the second aspect of the invention, the effective length adjusting mechanism includes a vibration sensor that detects vibration of the steering wheel, and detects vibration of the steering wheel through the vibration sensor. It is effective to adopt a configuration in which the effective length of the torsion bar is changed by the effective length adjusting mechanism. Accordingly, the natural frequency of the upper part of the steering can be changed while accurately detecting the vibration of the steering wheel based on the resonance phenomenon, so that the vibration of the steering wheel can be more accurately suppressed.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の車両用操舵装置において、前記有効長さ調整機構は、前記トーションバーに係合する部分を有するとともに同トーションバーに対してその軸方向に相対移動可能なスライド部材を備え、同スライド部材の前記トーションバーに対する相対移動により前記トーションバーと前記スライド部材とが係合している部分の長さを変化させることで前記トーションバーの有効長さを変化させるものであることを要旨とする。   According to a third aspect of the present invention, in the vehicle steering apparatus according to the first or second aspect, the effective length adjusting mechanism has a portion that engages with the torsion bar and has a shaft that is engaged with the torsion bar. The torsion bar is effective by changing a length of a portion in which the torsion bar and the slide member are engaged by relative movement of the slide member with respect to the torsion bar. The gist is that the length is changed.

同構成によれば、トーションバーとスライド部材とが互いに係合しているため、それらが一体的に回転する。また、トーションバーとスライド部材とが係合している部分では、それらの部材が一体となり、トーションバーにスライド部材の剛性が加わるため、トーションバーが捻れにくくなる。よって、スライド部材をトーションバーに対してその軸方向に相対移動させれば、トーションバーにおいて捻れが生じにくい領域の長さを変化させることができるため、トーションバーの有効長さを容易に変化させることが可能となる。 そしてこの場合、請求項4に記載の発明によるように、請求項3に記載の発明において、前記トーションバーには、その径方向外側に突出するピンが軸方向に複数並べて設けられ、前記スライド部材には、その軸方向に伸びるとともに前記複数のピンが挿入される長穴が形成され、前記有効長さ調整機構は、前記スライド部材の前記トーションバーに対する相対移動により前記長穴内に配置される前記ピンの数を変化させることで、前記トーションバーと前記スライド部材とが係合している部分の長さを変化させるものである、といった構成を採用することが有効である。これにより、トーションバーとスライド部材とが係合している部分の長さを容易に変化させることができるため、請求項3に記載の発明を容易に実現することが可能となる。   According to this configuration, since the torsion bar and the slide member are engaged with each other, they rotate integrally. Further, in the portion where the torsion bar and the slide member are engaged, these members are integrated, and the rigidity of the slide member is added to the torsion bar, so that the torsion bar is hardly twisted. Therefore, if the slide member is moved relative to the torsion bar in the axial direction, the length of the region where the torsion bar is less likely to be twisted can be changed, so that the effective length of the torsion bar can be easily changed. It becomes possible. In this case, as in the invention described in claim 4, in the invention described in claim 3, the torsion bar is provided with a plurality of pins protruding radially outward in the axial direction, and the slide member Is formed with a slot that extends in the axial direction and into which the plurality of pins are inserted, and the effective length adjusting mechanism is disposed in the slot by relative movement of the slide member with respect to the torsion bar. It is effective to adopt a configuration in which the length of the portion where the torsion bar and the slide member are engaged is changed by changing the number of pins. Accordingly, the length of the portion where the torsion bar and the slide member are engaged can be easily changed, so that the invention according to claim 3 can be easily realized.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用操舵装置において、前記ステアリングシャフトには、前記トーションバーの捻れ量とそのばね定数とに基づき前記ステアリングシャフトに働くトルクを検出するトルクセンサが設けられ、前記有効長さ調整機構により前記トーションバーの有効長さを変更したとき、変更後の有効長さに応じて前記トーションバーのばね定数を補正することを要旨とする。   A fifth aspect of the present invention is the vehicle steering apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the steering shaft includes the steering shaft based on a twist amount of the torsion bar and a spring constant thereof. A torque sensor for detecting a torque acting on the torsion bar is provided, and when the effective length of the torsion bar is changed by the effective length adjusting mechanism, the spring constant of the torsion bar is corrected according to the changed effective length. Is the gist.

同構成によれば、有効長さ調整機構によりトーションバーの有効長さを変更したとき、その変更後の有効長さに応じて、ステアリングシャフトに働くトルクを検出する際に用いられるトーションバーのばね定数が補正されるため、ステアリングシャフトに働くトルクを適切に検出することが可能となる。   According to the configuration, when the effective length of the torsion bar is changed by the effective length adjusting mechanism, the spring of the torsion bar used when detecting the torque acting on the steering shaft according to the changed effective length. Since the constant is corrected, it is possible to appropriately detect the torque acting on the steering shaft.

本発明にかかる車両用操舵装置によれば、ステアリングホイールの振動をより的確に抑制することができるようになる。   According to the vehicle steering apparatus of the present invention, vibration of the steering wheel can be more accurately suppressed.

本発明にかかる車両用操舵装置の一実施形態についてその概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention. (a)は、同実施形態の車両用操舵装置についてそのステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバー周辺の正面構造を示す正面図。(b)は、(a)のA−A線に沿った断面構造を示す断面図。(A) is a front view which shows the front structure of the periphery of the torsion bar provided in the middle of the steering shaft about the steering apparatus for vehicles of the embodiment. (B) is sectional drawing which shows the cross-section along the AA line of (a). 同実施形態の車両用操舵装置についてその有効長さ調整機構の斜視構造を示す斜視図。The perspective view which shows the perspective structure of the effective length adjustment mechanism about the steering apparatus for vehicles of the embodiment. (a),(b)は、同実施形態の車両用操舵装置についてその動作例を示す正面図及び断面図。(A), (b) is the front view and sectional drawing which show the operation example about the steering device for vehicles of the embodiment. 同車両用操舵装置による有効長さ調整機構の動作を制御する処理についてその処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence about the process which controls operation | movement of the effective length adjustment mechanism by the steering apparatus for vehicles. (a)は、本発明にかかる車両用操舵装置の他の例についてそのステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバー周辺の正面構造を示す正面図。(b)は、(a)のB−B線に沿った断面構造を示す断面図。(A) is a front view which shows the front structure of the periphery of the torsion bar provided in the middle of the steering shaft about the other example of the steering device for vehicles concerning this invention. (B) is sectional drawing which shows the cross-section along the BB line of (a).

以下、本発明にかかる車両用操舵装置の一実施形態について図1〜図5を参照して説明する。はじめに、図1を参照して、本実施形態にかかる車両用操舵装置の概要について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, with reference to FIG. 1, the outline | summary of the steering apparatus for vehicles concerning this embodiment is demonstrated.

図1に示すように、この車両用操舵装置では、ステアリングホイール1が運転者により操作されると、その操舵力に基づきステアリングシャフト2が回転する。ステアリングシャフト2は、ステアリングホイール1に組み付けられたコラムシャフト3にインターミディエイトシャフト4及びピニオンシャフト5が順に連結された構造からなる。このうち、ピニオンシャフト5の下端部には、ステアリングシャフト2の回転をラック軸7の軸方向の直線運動に変換するギアボックス6が連結されている。そして、ラック軸7の軸方向の直線運動がその両端に連結されたタイロッド8を介して転舵輪9に伝達されることにより、転舵輪9の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。   As shown in FIG. 1, in this vehicle steering apparatus, when the steering wheel 1 is operated by the driver, the steering shaft 2 rotates based on the steering force. The steering shaft 2 has a structure in which an intermediate shaft 4 and a pinion shaft 5 are sequentially connected to a column shaft 3 assembled to the steering wheel 1. Among these, a gear box 6 that converts the rotation of the steering shaft 2 into a linear motion in the axial direction of the rack shaft 7 is connected to the lower end portion of the pinion shaft 5. Then, the axial movement of the rack shaft 7 is transmitted to the steered wheels 9 via the tie rods 8 connected to both ends thereof, so that the steered angle of the steered wheels 9, that is, the traveling direction of the vehicle is changed.

また、本実施形態の車両用操舵装置は、コラムシャフト3にアシスト力が付与されるパワーステアリング装置10である。このパワーステアリング装置10は、ギア機構12を介してコラムシャフト3に連結された電動モータ11を備えており、この電動モータ11の回転をギア機構12を介してコラムシャフト3に伝達する。これにより、モータトルクがアシスト力としてステアリングシャフト2に付与され、ステアリングホイール1の操作が補助される。   The vehicle steering apparatus according to the present embodiment is a power steering apparatus 10 in which an assist force is applied to the column shaft 3. The power steering apparatus 10 includes an electric motor 11 coupled to the column shaft 3 via a gear mechanism 12, and transmits the rotation of the electric motor 11 to the column shaft 3 via the gear mechanism 12. Thereby, the motor torque is applied to the steering shaft 2 as an assist force, and the operation of the steering wheel 1 is assisted.

一方、この車両用操舵装置には、ステアリングホイール1の操作量や車両の状態量を検出するための各種センサが設けられている。例えばステアリングホイール1には、その振動を検出するための振動センサ20が設けられている。なお、振動センサ20は、例えば加速度センサなどにより構成されている。また、コラムシャフト3には、ステアリングホイール1の操作に伴いステアリングシャフト2に働くトルク、すなわち操舵トルクを検出するためのトルクセンサ21が設けられている。このトルクセンサ21は、実際には、コラムシャフト3の途中に設けられたトーションバー31の捻れ量を検出するものであり、このトルクセンサ21を通じて検出されるトーションバー31の捻れ量にそのばね定数Ktbを乗算することで操舵トルクを求めることが可能となっている。さらに、車両には、車両の速度を検出するための車速センサ22が設けられている。   On the other hand, this vehicle steering apparatus is provided with various sensors for detecting the operation amount of the steering wheel 1 and the state quantity of the vehicle. For example, the steering wheel 1 is provided with a vibration sensor 20 for detecting the vibration. In addition, the vibration sensor 20 is comprised by the acceleration sensor etc., for example. Further, the column shaft 3 is provided with a torque sensor 21 for detecting a torque acting on the steering shaft 2 as the steering wheel 1 is operated, that is, a steering torque. The torque sensor 21 actually detects the twist amount of the torsion bar 31 provided in the middle of the column shaft 3, and the spring constant is determined by the twist amount of the torsion bar 31 detected through the torque sensor 21. The steering torque can be obtained by multiplying by Ktb. Further, the vehicle is provided with a vehicle speed sensor 22 for detecting the speed of the vehicle.

そして、各センサ20〜22の出力は、マイクロコンピュータを中心に構成された制御装置13に取り込まれている。この制御装置13は、トルクセンサ21を通じて検出されるトーションバー31の捻れ量にそのばね定数Ktbを乗算することで操舵トルクを求める演算処理を行うとともに、求められた操舵トルクと、車速センサ22を通じて検出される車両の速度に基づいて電動モータ11のアシスト力の目標値である目標トルクを設定する。そして、電動モータ11から付与されるアシスト力が目標トルクとなるように電動モータ11に流される電流をフィードバック制御する。   And the output of each sensor 20-22 is taken in into the control apparatus 13 comprised centering on the microcomputer. The control device 13 performs calculation processing for obtaining the steering torque by multiplying the amount of twist of the torsion bar 31 detected through the torque sensor 21 by the spring constant Ktb, and also through the obtained steering torque and the vehicle speed sensor 22. A target torque that is a target value of the assist force of the electric motor 11 is set based on the detected vehicle speed. Then, the current supplied to the electric motor 11 is feedback-controlled so that the assist force applied from the electric motor 11 becomes the target torque.

ところで、このような車両用操舵装置では、前述のように、例えば路面から転舵輪9を介してステアリングシャフト2に伝達される振動の周波数が、ステアリングホイール1やステアリングシャフト2などの要素からなるステアリング上部の固有振動数に近いときに共振現象が発生するおそれがある。一方、ステアリング上部の固有振動数fは、トーションバー31のばね定数Ktbに基づき以下の式(1)により簡易的に求めることが可能である。なお、「Jst」は、ステアリング上部の慣性モーメントを示す。   By the way, in such a vehicle steering device, as described above, for example, the frequency of vibration transmitted from the road surface to the steering shaft 2 via the steered wheels 9 is a steering wheel composed of elements such as the steering wheel 1 and the steering shaft 2. Resonance may occur when close to the upper natural frequency. On the other hand, the natural frequency f at the upper part of the steering can be easily obtained by the following equation (1) based on the spring constant Ktb of the torsion bar 31. “Jst” indicates the moment of inertia at the top of the steering wheel.

f=1/2π√(Ktb/Jst)・・・(1)
すなわち、トーションバー31のばね定数を変化させることができれば、ステアリング上部の固有振動数が変化するため、共振現象を抑制することができる。本実施形態ではこの点に着目し、トーションバー31のばね定数を変化させるべく、トーションバー31において実際に捻れに関与する部分の長さである有効長さを変化させることが可能な有効長さ調整機構40をコラムシャフト3に設けるようにしている。
f = 1 / 2π√ (Ktb / Jst) (1)
That is, if the spring constant of the torsion bar 31 can be changed, the natural frequency at the upper part of the steering changes, so that the resonance phenomenon can be suppressed. In this embodiment, paying attention to this point, in order to change the spring constant of the torsion bar 31, the effective length that can change the effective length that is the length of the portion actually involved in the torsion bar 31. An adjustment mechanism 40 is provided on the column shaft 3.

次に、図2及び図3を参照して、有効長さ調整機構40の構造について詳述する。図2(a)は、コラムシャフト3についてそのトーションバー31の周辺の正面構造を示したものであり、図2(b)は、図2(a)のA−A線に沿った断面構造を示したものである。また、図3は、有効長さ調整機構40の斜視構造を示したものである。なお、図2及び図3では、便宜上、トルクセンサ21の図示を割愛している。また、コラムシャフト3の中心軸を軸線mで示している。   Next, the structure of the effective length adjusting mechanism 40 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2A shows a front structure around the torsion bar 31 of the column shaft 3, and FIG. 2B shows a cross-sectional structure taken along line AA in FIG. It is shown. FIG. 3 shows a perspective structure of the effective length adjusting mechanism 40. 2 and 3, the illustration of the torque sensor 21 is omitted for convenience. The central axis of the column shaft 3 is indicated by an axis m.

図2(a),(b)に示すように、トーションバー31は、長めに形成された小径部31aの両端に大径部31b,31cをそれぞれ有する形状からなり、トルクの印加に基づき主に小径部31aが弾性的に捻れ変形するようになっている。また、大径部31b,31cには、ステアリングホイール1に組み付けられるインプットシャフト3bと、インターミディエイトシャフト4に組み付けられるアウトプットシャフト3cとが図示しないピンなどを介してそれぞれ連結されている。そして、これらインプットシャフト3b、アウトプットシャフト3c、並びにトーションバー31によりコラムシャフト3が構成されている。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the torsion bar 31 has a shape having large-diameter portions 31b and 31c at both ends of a small-diameter portion 31a formed longer, mainly based on the application of torque. The small diameter portion 31a is elastically twisted and deformed. In addition, an input shaft 3b assembled to the steering wheel 1 and an output shaft 3c assembled to the intermediate shaft 4 are connected to the large diameter portions 31b and 31c via pins or the like (not shown). The input shaft 3b, the output shaft 3c, and the torsion bar 31 constitute the column shaft 3.

一方、トーションバー31の小径部31aには、その径方向に貫通する2つのピン穴31d,31eが軸方向に並べて形成されている。ピン穴31dは、ピン穴31eよりも大径部31b側に配置されている。また、インプットシャフト3bは、その下端部がピン穴31dとピン穴31eとの間に配置されるとともに、トーションバー31のピン穴31dに対応する位置にピン穴31fが形成されている。そして、トーションバー31のピン穴31d及びインプットシャフト3bのピン穴31fには、第1のピン41が挿入されるとともに、トーションバー31のピン穴31eには、第2のピン42が挿入されている。本実施形態の有効長さ調整機構40は、これら第1及び第2のピン41,42、トーションバー31が内部に挿入される円筒状のスライドカップリング(スライド部材)43、及びスライドカップリング43の上面と軸線mの方向に所定の隙間を隔てて固定配置された2つのヨーク(磁性体)44,45から構成されている。   On the other hand, in the small diameter portion 31a of the torsion bar 31, two pin holes 31d and 31e penetrating in the radial direction are formed side by side in the axial direction. The pin hole 31d is disposed closer to the large diameter portion 31b than the pin hole 31e. Further, the lower end portion of the input shaft 3b is disposed between the pin hole 31d and the pin hole 31e, and a pin hole 31f is formed at a position corresponding to the pin hole 31d of the torsion bar 31. The first pin 41 is inserted into the pin hole 31d of the torsion bar 31 and the pin hole 31f of the input shaft 3b, and the second pin 42 is inserted into the pin hole 31e of the torsion bar 31. Yes. The effective length adjustment mechanism 40 of the present embodiment includes the first and second pins 41 and 42, a cylindrical slide coupling (slide member) 43 into which the torsion bar 31 is inserted, and a slide coupling 43. And two yokes (magnetic bodies) 44 and 45 fixedly arranged with a predetermined gap in the direction of the axis m.

このうち、スライドカップリング43には、第1のピン41の両端部がそれぞれ挿入される一対の長穴43a,43bが形成されている。長穴43a,43bは、スライドカップリング43の底面に開口部を有するとともに、この開口部から軸線mに沿った方向の上側に伸びるようにして形成されている。また、スライドカップリング43の上部には、ヨーク44,45に対向する面がN極となるように着磁された永久磁石48が取り付けられている。そして、スライドカップリング43は、永久磁石48とヨーク44,45との間に働く吸引力によりその位置が図2(a),(b)に示す位置で保持されている。そして、スライドカップリング43が図4(a),(b)に示す位置まで移動した場合には、長穴43a,43bに第1及び第2のピン41,42の双方が挿入される。   Among these, the slide coupling 43 is formed with a pair of elongated holes 43a and 43b into which both end portions of the first pin 41 are respectively inserted. The long holes 43a and 43b have an opening on the bottom surface of the slide coupling 43, and are formed so as to extend upward from the opening in the direction along the axis m. A permanent magnet 48 is attached to the upper portion of the slide coupling 43 and is magnetized so that the surfaces facing the yokes 44 and 45 become N poles. The position of the slide coupling 43 is held at the position shown in FIGS. 2A and 2B by the attractive force acting between the permanent magnet 48 and the yokes 44 and 45. And when the slide coupling 43 moves to the position shown to Fig.4 (a), (b), both the 1st and 2nd pins 41 and 42 are inserted in the long holes 43a and 43b.

また、図2(a),(b)に示すように、ヨーク44,45には、コイル46,47がそれぞれ巻回されている。これにより、ヨーク44,45は、コイル46,47への通電に基づき電磁石として機能する。   As shown in FIGS. 2A and 2B, coils 46 and 47 are wound around the yokes 44 and 45, respectively. Accordingly, the yokes 44 and 45 function as electromagnets based on energization of the coils 46 and 47.

そして、このような構造からなる有効長さ調整機構40では、スライドカップリング43が図2(a),(b)に示す位置に位置しているとき、ステアリングホイール1の操作に基づきインプットシャフト3bにトルクが働くと、第1のピン41を介してインプットシャフト3b、トーションバー31、及びスライドカップリング43が一体回転する。よって、トーションバー31の小径部31aでは、主に、その下端部から第1のピン41までの部位が弾性変形することとなるため、トーションバー31の有効長さは図中の長さ(第1の有効長さ)L1となる。またこのとき、トーションバー31のばね定数は、第1の有効長さL1に対応する第1のばね定数K1となる。   In the effective length adjusting mechanism 40 having such a structure, when the slide coupling 43 is located at the position shown in FIGS. 2A and 2B, the input shaft 3 b is operated based on the operation of the steering wheel 1. When torque is applied to the input shaft 3b, the input shaft 3b, the torsion bar 31, and the slide coupling 43 rotate together via the first pin 41. Therefore, in the small diameter portion 31a of the torsion bar 31, the portion from the lower end portion to the first pin 41 is elastically deformed. Therefore, the effective length of the torsion bar 31 is the length (first 1 effective length) L1. At this time, the spring constant of the torsion bar 31 is the first spring constant K1 corresponding to the first effective length L1.

一方、コイル46,47のそれぞれの一端46a,47aから他端46b,47bに向けて電流を流すと、ヨーク44,45の下端部がN極に磁化されるため、スライドカップリング43の永久磁石48とヨーク44,45との間に反発力が働く。そしてこの反発力により、スライドカップリング43はヨーク44,45から離間して図4(a),(b)に示す位置まで移動する。そして、スライドカップリング43が図4(a),(b)に示す位置まで移動すると、コイル46,47への通電が遮断される。スライドカップリング43が図4(a),(b)に示す位置まで移動すると、スライドカップリング43の永久磁石48とヨーク44,45との間に働く吸引力がスライドカップリング43の自重よりも小さくなるため、スライドカップリング43は図4(a),(b)に示す位置で保持される。これにより、トーションバー31とスライドカップリング43とが係合している部分が、第1のピン41のみから、第1及び第2のピン41,42に変化する。この場合、ステアリングホイール1の操作に基づきインプットシャフト3bにトルクが働くと、第1及び第2のピン41,42を介してインプットシャフト3b、トーションバー31、及びスライドカップリング43が一体回転する。また、トーションバー31とスライドカップリング43とが係合している部分、すなわち第1のピン41から第2のピン42にわたる部分では、トーションバー31及びスライドカップリング43が一体となり、トーションバー31にスライドカップリング43の剛性が加わるため、トーションバー31が捻れにくくなる。よって、トーションバー31の小径部31aでは、主に、その下端部から第2のピン42までの部位が弾性変形することとなるため、トーションバー31の有効長さは図中の長さ(第2の有効長さ)L2となる。またこのとき、トーションバー31のばね定数は、第2の有効長さL2に対応する第2のばね定数K2となる。なお、トーションバー31のばね定数の値はその長さに反比例することから、第2のばね定数K2は、第1のばね定数K1よりも大きい値となる。   On the other hand, when a current is passed from one end 46a, 47a to the other end 46b, 47b of each of the coils 46, 47, the lower end portions of the yokes 44, 45 are magnetized to the N pole. A repulsive force acts between 48 and the yokes 44 and 45. Due to the repulsive force, the slide coupling 43 moves away from the yokes 44 and 45 to the position shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). And if the slide coupling 43 moves to the position shown to Fig.4 (a), (b), electricity supply to the coils 46 and 47 will be interrupted | blocked. When the slide coupling 43 moves to the position shown in FIGS. 4A and 4B, the attractive force acting between the permanent magnet 48 of the slide coupling 43 and the yokes 44, 45 is greater than the weight of the slide coupling 43. Therefore, the slide coupling 43 is held at the position shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). As a result, the portion where the torsion bar 31 and the slide coupling 43 are engaged changes from the first pin 41 only to the first and second pins 41 and 42. In this case, when torque is applied to the input shaft 3 b based on the operation of the steering wheel 1, the input shaft 3 b, the torsion bar 31, and the slide coupling 43 are integrally rotated via the first and second pins 41 and 42. In the portion where the torsion bar 31 and the slide coupling 43 are engaged, that is, the portion extending from the first pin 41 to the second pin 42, the torsion bar 31 and the slide coupling 43 are integrated, and the torsion bar 31 is integrated. Since the rigidity of the slide coupling 43 is added, the torsion bar 31 is difficult to twist. Therefore, in the small diameter portion 31a of the torsion bar 31, the portion from the lower end portion to the second pin 42 is elastically deformed. Therefore, the effective length of the torsion bar 31 is the length (first 2 (effective length of 2) L2. At this time, the spring constant of the torsion bar 31 is the second spring constant K2 corresponding to the second effective length L2. Since the value of the spring constant of the torsion bar 31 is inversely proportional to its length, the second spring constant K2 is larger than the first spring constant K1.

また一方、スライドカップリング43が図4(a),(b)に示す位置に位置しているとき、コイル46,47の他端46b,47bから一端46a,47aに向けて電流をそれぞれ流すと、ヨーク44,45の下端部がS極に磁化されるため、スライドカップリング43の永久磁石48とヨーク44,45との間に吸引力が働く。そしてこの吸引力により、スライドカップリング43がヨーク44,45に引きつけられて先の図2(a),(b)に示す位置に復帰する。これにより、トーションバー31のばね定数は、第1の有効長さL1に対応するばね定数K1に戻ることとなる。   On the other hand, when the slide coupling 43 is located at the position shown in FIGS. 4A and 4B, currents flow from the other ends 46b and 47b of the coils 46 and 47 to the one ends 46a and 47a. Since the lower end portions of the yokes 44 and 45 are magnetized to the south pole, an attractive force acts between the permanent magnet 48 of the slide coupling 43 and the yokes 44 and 45. Then, by this suction force, the slide coupling 43 is attracted to the yokes 44 and 45 and returns to the position shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). As a result, the spring constant of the torsion bar 31 returns to the spring constant K1 corresponding to the first effective length L1.

ところで、第1及び第2の有効長さL1,L2、並びに第1及び第2のばね定数K1,K2との間には以下の式(2)の関係が成り立つ。
K1×L1=K2×L2・・・(2)
一方、図2(a),(b)に例示するようにトーションバー31のばね定数が第1のばね定数K1となっている場合、ステアリング上部の固有振動数f1は、上記式(1)から以下の式(3)のように求められる。
By the way, the relationship of the following formula (2) is established between the first and second effective lengths L1 and L2 and the first and second spring constants K1 and K2.
K1 × L1 = K2 × L2 (2)
On the other hand, when the spring constant of the torsion bar 31 is the first spring constant K1 as illustrated in FIGS. 2A and 2B, the natural frequency f1 at the upper part of the steering is obtained from the above equation (1). It is obtained as in the following formula (3).

f1=1/2π×√(K1/Jst)・・・(3)
また、図4(a),(b)に例示するようにトーションバー31のばね定数が第2のばね定数K2となっている場合、ステアリング上部の固有振動数f2は、上記式(1)から以下の式(4)のように求められる。
f1 = 1 / 2π × √ (K1 / Jst) (3)
Further, as illustrated in FIGS. 4A and 4B, when the spring constant of the torsion bar 31 is the second spring constant K2, the natural frequency f2 at the upper part of the steering is obtained from the above equation (1). It is calculated as the following formula (4).

f2=1/2π×√(K2/Jst)・・・(4)
ここで、この式(4)に上記式(2)を代入すると、式(4)は次のように変形することができる。
f2 = 1 / 2π × √ (K2 / Jst) (4)
Here, when the formula (2) is substituted into the formula (4), the formula (4) can be modified as follows.

f2=1/2π×√((K1・L1/L2)/Jst)
=1/2π×√(K1/Jst)×√(L1/L2)
=f1×√(L1/L2)
したがって、スライドカップリング43を先の図2(a),(b)に示す位置から図4(a),(b)に示す位置まで移動させた場合、ステアリング上部の固有振動数を√(L1/L2)倍だけ変化させることができる。
f2 = 1 / 2π × √ ((K1 · L1 / L2) / Jst)
= 1 / 2π × √ (K1 / Jst) × √ (L1 / L2)
= F1 × √ (L1 / L2)
Therefore, when the slide coupling 43 is moved from the position shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b) to the position shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the natural frequency at the upper part of the steering is √ (L1 / L2) can be changed by a factor of two.

一方、本実施形態では、コイル46,47への通電が図示しない駆動回路を介して先の図1に示した制御装置13によって制御されている。すなわち、制御装置13は、コイル46,47への通電を制御することで、有効長さ調整機構40の動作を制御する。次に、図5を参照して、制御装置13を通じて実行される有効長さ調整機構40の動作を制御する処理について詳述する。なお、図5に示す処理は、実際には所定の演算周期をもって繰り返し実行される。   On the other hand, in the present embodiment, energization of the coils 46 and 47 is controlled by the control device 13 shown in FIG. 1 through a drive circuit (not shown). That is, the control device 13 controls the operation of the effective length adjustment mechanism 40 by controlling the energization of the coils 46 and 47. Next, a process for controlling the operation of the effective length adjusting mechanism 40 executed through the control device 13 will be described in detail with reference to FIG. The process shown in FIG. 5 is actually repeatedly executed with a predetermined calculation cycle.

図5に示すように、この処理では、まず、振動センサ20を通じてステアリングホイール1が振動しているか否かが判断される(ステップS1)。具体的には、振動センサ20が加速度センサにより構成されている場合、振動センサ20を通じて検出される加速度が所定値以上となることをもって、ステアリングホイール1が振動していると判断される。そして、ステアリングホイール1が振動している場合には(ステップS1:YES)、有効長さ調整機構40を通じてトーションバー31の有効長さが現在の有効長さとは別の有効長さに変更される(ステップS2)。具体的には、トーションバー31の有効長さが第1の有効長さL1に設定されている場合には、第2の有効長さL2に変更される。また、トーションバー31の有効長さが第2の有効長さL2に設定されている場合には、第1の有効長さL1に変更される。次いで、ステップS3の処理として、トルクセンサ21を通じて検出されるトーションバー31の捻れ量に基づいて操舵トルクを演算する際に用いられるばね定数Ktbの値が、変更後の有効長さに対応する値に補正される。具体的には、ステップS2の処理でトーションバー31の有効長さを第2の有効長さL2に設定した場合には、ばね定数Ktbが第2の有効長さL2に対応する第2のばね定数K2に設定される。また、ステップS2の処理でトーションバー31の有効長さを第1の有効長さL1に設定した場合には、ばね定数Ktbが第1の有効長さL1に対応する第1のばね定数K1に設定される。   As shown in FIG. 5, in this process, it is first determined whether or not the steering wheel 1 is vibrating through the vibration sensor 20 (step S1). Specifically, when the vibration sensor 20 is configured by an acceleration sensor, it is determined that the steering wheel 1 is vibrating when the acceleration detected through the vibration sensor 20 is equal to or greater than a predetermined value. When the steering wheel 1 is vibrating (step S1: YES), the effective length of the torsion bar 31 is changed to an effective length different from the current effective length through the effective length adjusting mechanism 40. (Step S2). Specifically, when the effective length of the torsion bar 31 is set to the first effective length L1, it is changed to the second effective length L2. When the effective length of the torsion bar 31 is set to the second effective length L2, the torsion bar 31 is changed to the first effective length L1. Next, as a process of step S3, the value of the spring constant Ktb used when calculating the steering torque based on the twist amount of the torsion bar 31 detected through the torque sensor 21 is a value corresponding to the changed effective length. It is corrected to. Specifically, when the effective length of the torsion bar 31 is set to the second effective length L2 in the process of step S2, the second spring whose spring constant Ktb corresponds to the second effective length L2 Set to constant K2. When the effective length of the torsion bar 31 is set to the first effective length L1 in the process of step S2, the spring constant Ktb is set to the first spring constant K1 corresponding to the first effective length L1. Is set.

一方、ステアリングホイール1に所定の振動が発生していない場合には(ステップS1:NO)、制御装置13は、この一連の処理を終了する。
このような構成によれば、共振現象によりステアリングホイール1が振動すると、これが検知されてトーションバー31の有効長さが変化するため、ステアリング上部の固有振動数が共振周波数からずれる。よって、共振現象を抑制することができるため、ステアリングホイール1の振動をより的確に抑制することが可能となる。
On the other hand, when the predetermined vibration is not generated in the steering wheel 1 (step S1: NO), the control device 13 ends this series of processes.
According to such a configuration, when the steering wheel 1 vibrates due to a resonance phenomenon, this is detected and the effective length of the torsion bar 31 changes, so that the natural frequency at the upper part of the steering deviates from the resonance frequency. Therefore, since the resonance phenomenon can be suppressed, the vibration of the steering wheel 1 can be more accurately suppressed.

また、有効長さ調整機構40によりトーションバー31の有効長さを変更したとき、変更後の有効長さに応じて、操舵トルクの演算の際に用いられるトーションバー31のばね定数が補正される。このため、操舵トルクを適切に検出することが可能となる。   Further, when the effective length of the torsion bar 31 is changed by the effective length adjusting mechanism 40, the spring constant of the torsion bar 31 used in the calculation of the steering torque is corrected according to the changed effective length. . For this reason, it becomes possible to detect a steering torque appropriately.

以上説明したように、本実施形態にかかる車両用操舵装置によれば、以下のような効果が得られるようになる。
(1)トーションバー31の有効長さを変化させることが可能な有効長さ調整機構40を設けることとした。そして、振動センサ20を通じてステアリングホイール1の振動を検知したとき、有効長さ調整機構40によりトーションバー31の有効長さを変化させることとした。これにより、ステアリング上部に発生する共振現象を抑制することができるため、ステアリングホイール1の振動をより的確に抑制することが可能となる。
As described above, according to the vehicle steering apparatus of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The effective length adjusting mechanism 40 capable of changing the effective length of the torsion bar 31 is provided. When the vibration of the steering wheel 1 is detected through the vibration sensor 20, the effective length of the torsion bar 31 is changed by the effective length adjustment mechanism 40. As a result, the resonance phenomenon occurring in the upper part of the steering wheel can be suppressed, so that the vibration of the steering wheel 1 can be more accurately suppressed.

(2)トーションバー31には、その径方向外側に突出する第1及び第2のピン41,42を軸方向に並べて設けることとした。また、スライドカップリング43には、その軸方向に伸びるとともに第1及び第2のピンが挿入される長穴43a,43bを形成することとした。そして、有効長さ調整機構40では、スライドカップリング43をトーションバー31に対して軸方向に相対移動させて長穴43a,43b内に配置されるピンの数を変化させることで、トーションバー31の有効長さを変化させることとした。これにより、本発明にかかる有効長さ調整機構を容易に実現することが可能となる。   (2) The torsion bar 31 is provided with the first and second pins 41 and 42 protruding outward in the radial direction side by side in the axial direction. The slide coupling 43 is formed with elongated holes 43a and 43b that extend in the axial direction and into which the first and second pins are inserted. In the effective length adjusting mechanism 40, the slide coupling 43 is moved relative to the torsion bar 31 in the axial direction to change the number of pins disposed in the elongated holes 43 a and 43 b, thereby torsion bar 31. The effective length was changed. As a result, the effective length adjusting mechanism according to the present invention can be easily realized.

(3)有効長さ調整機構40によりトーションバー31の有効長さを変更したとき、変更後の有効長さに応じて、操舵トルクの演算の際に用いられるトーションバー31のばね定数Ktbを補正することとした。これにより、トーションバー31の有効長さを変更した場合であれ、操舵トルクを適切に検出することが可能となる。   (3) When the effective length of the torsion bar 31 is changed by the effective length adjusting mechanism 40, the spring constant Ktb of the torsion bar 31 used when calculating the steering torque is corrected according to the changed effective length. It was decided to. Thereby, even when the effective length of the torsion bar 31 is changed, the steering torque can be detected appropriately.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、トーションバー31とスライドカップリング43とが係合している部分の長さを変化させるべく、トーションバー31に第1及び第2のピン41,42を設けるとともに、スライドカップリング43に第1及び第2のピン41,42が挿入される長穴43a,43bを形成することとした。これに代えて、例えば図6(a),(b)に示すように、トーションバー31に軸線mの方向に伸びる板状の係合部材49を設ける。そして、この係合部材49をスライドカップリング43の長穴43a,43bに挿入させることで、トーションバー31にスライドカップリング43を係合させる。このような構成であっても、スライドカップリング43をトーションバー31に対して軸線mの方向に相対移動させることで、スライドカップリング43と係合部材49とが係合している部分の長さを変化させることができる。これにより、トーションバー31において捻れが生じにくい領域の長さを変化させることができるため、トーションバー31の有効長さを変化させることができる。 ・上記実施形態では、有効長さ調整機構40をトーションバー31のインプットシャフト3b側の部位に配置することとしたが、これに代えて、トーションバー31のアウトプットシャフト3c側の部位に配置してもよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the first and second pins 41 and 42 are provided on the torsion bar 31 to change the length of the portion where the torsion bar 31 and the slide coupling 43 are engaged, and the slide cup In the ring 43, elongated holes 43a and 43b into which the first and second pins 41 and 42 are inserted are formed. Instead, for example, as shown in FIGS. 6A and 6B, the torsion bar 31 is provided with a plate-like engagement member 49 extending in the direction of the axis m. Then, the slide coupling 43 is engaged with the torsion bar 31 by inserting the engagement member 49 into the elongated holes 43 a and 43 b of the slide coupling 43. Even in such a configuration, by moving the slide coupling 43 relative to the torsion bar 31 in the direction of the axis m, the length of the portion where the slide coupling 43 and the engaging member 49 are engaged with each other is increased. It can be changed. Thereby, since the length of the region where twisting is unlikely to occur in the torsion bar 31 can be changed, the effective length of the torsion bar 31 can be changed. In the above embodiment, the effective length adjustment mechanism 40 is arranged at the site on the input shaft 3b side of the torsion bar 31, but instead, it is arranged at the site on the output shaft 3c side of the torsion bar 31. Also good.

・上記実施形態では、振動センサ20をステアリングホイール1に設けることとしたが、これに代えて、例えばステアリングシャフト2に振動センサを設け、この振動センサを通じて検出されるステアリングシャフト2の振動に基づいてステアリングホイール1の振動を検知してもよい。要は、ステアリングホイールの振動を直接的にあるいは間接的に検出する振動センサが設けられていればよい。   In the above embodiment, the vibration sensor 20 is provided on the steering wheel 1, but instead, for example, a vibration sensor is provided on the steering shaft 2, and based on the vibration of the steering shaft 2 detected through the vibration sensor. The vibration of the steering wheel 1 may be detected. In short, a vibration sensor that directly or indirectly detects vibration of the steering wheel may be provided.

・上記実施形態では、トーションバー31に2つのピン41,42を取り付けることとしたが、ピンの数を3つ以上としてもよい。これにより、トーションバー31のばね定数を第1及び第2のばね定数K1,K2以外のばね定数に変化させることが可能となるため、共振現象を抑制する上で有効である。   In the above embodiment, the two pins 41 and 42 are attached to the torsion bar 31, but the number of pins may be three or more. As a result, the spring constant of the torsion bar 31 can be changed to a spring constant other than the first and second spring constants K1, K2, which is effective in suppressing the resonance phenomenon.

・上記実施形態では、有効長さ調整機構40によりトーションバー31の有効長さを変更したとき、変更後の有効長さに応じて、操舵トルクの演算の際に用いられるトーションバー31のばね定数Ktbを補正することとした。これに代えて、例えば操舵トルクの演算の際に用いられるトーションバー31のばね定数Ktbとして、第1のばね定数K1及び第2のばね定数K2の中間値を常に用いるようにしてもよい。   In the above embodiment, when the effective length of the torsion bar 31 is changed by the effective length adjusting mechanism 40, the spring constant of the torsion bar 31 used when calculating the steering torque according to the changed effective length. It was decided to correct Ktb. Instead, for example, an intermediate value between the first spring constant K1 and the second spring constant K2 may be always used as the spring constant Ktb of the torsion bar 31 used when calculating the steering torque.

・上記実施形態では、本発明を、コラムシャフト3にアシスト力を付与するパワーステアリング装置10に適用することとしたが、これに代えて、例えばピニオンシャフト5やラック軸7にアシスト力を付与するパワーステアリング装置に適用することも可能である。また、ステアリングにアシスト力を付与する構成を有していないマニュアル式の車両用操舵装置にも、本発明にかかる車両用操舵装置を適用することは可能である。要は、ステアリングシャフト2の途中にトーションバー31が設けられている車両用操舵装置であれば、本発明にかかる車両用操舵装置を適用することが可能である。   In the above embodiment, the present invention is applied to the power steering apparatus 10 that applies assist force to the column shaft 3, but instead, for example, assist force is applied to the pinion shaft 5 and the rack shaft 7. It is also possible to apply to a power steering device. The vehicle steering device according to the present invention can also be applied to a manual type vehicle steering device that does not have a configuration for applying assist force to the steering. In short, any vehicle steering apparatus in which the torsion bar 31 is provided in the middle of the steering shaft 2 can be applied to the vehicle steering apparatus according to the present invention.

1…ステアリングホイール、2…ステアリングシャフト、3…コラムシャフト、3b…インプットシャフト、3c…アウトプットシャフト、4…インターミディエイトシャフト、5…ピニオンシャフト、6…ギアボックス、7…ラック軸、8…タイロッド、9…転舵輪、10…パワーステアリング装置、11…電動モータ、12…ギア機構、13…制御装置、20…振動センサ、21…トルクセンサ、22…車速センサ、31…トーションバー、31a…小径部、31b,31c…大径部、31d〜31f…ピン穴、40…有効長さ調整機構、41…第1のピン、42…第2のピン、43…スライドカップリング、43a,43b…長穴、44,45…ヨーク、46,47…コイル、46a,47a…一端、46b,47b…他端、48…永久磁石、49…係合部材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering wheel, 2 ... Steering shaft, 3 ... Column shaft, 3b ... Input shaft, 3c ... Output shaft, 4 ... Intermediate shaft, 5 ... Pinion shaft, 6 ... Gear box, 7 ... Rack shaft, 8 ... Tie rod, DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 ... Steering wheel, 10 ... Power steering apparatus, 11 ... Electric motor, 12 ... Gear mechanism, 13 ... Control apparatus, 20 ... Vibration sensor, 21 ... Torque sensor, 22 ... Vehicle speed sensor, 31 ... Torsion bar, 31a ... Small diameter part 31b, 31c ... large diameter portion, 31d-31f ... pin hole, 40 ... effective length adjusting mechanism, 41 ... first pin, 42 ... second pin, 43 ... slide coupling, 43a, 43b ... long hole 44, 45 ... Yoke, 46, 47 ... Coil, 46a, 47a ... One end, 46b, 47b ... The other end, 48 ... Permanent Magnet, 49 ... engaging member.

Claims (5)

車両のステアリングホイールの回転運動をステアリングシャフトを介して転舵輪に伝達する車両用操舵装置において、
前記ステアリングシャフトの途中に設けられたトーションバーの有効長さを変化させることが可能な有効長さ調整機構を備える
ことを特徴とする車両用操舵装置。
In a vehicle steering device that transmits rotational movement of a steering wheel of a vehicle to a steered wheel via a steering shaft,
A vehicle steering apparatus comprising an effective length adjusting mechanism capable of changing an effective length of a torsion bar provided in the middle of the steering shaft.
前記有効長さ調整機構は、前記ステアリングホイールの振動を検出する振動センサを有するとともに、同振動センサを通じて前記ステアリングホイールの振動を検出したとき、前記有効長さ調整機構により前記トーションバーの有効長さを変化させるものである
請求項1に記載の車両用操舵装置。
The effective length adjustment mechanism includes a vibration sensor that detects vibration of the steering wheel, and when the vibration of the steering wheel is detected through the vibration sensor, the effective length of the torsion bar is detected by the effective length adjustment mechanism. The vehicle steering device according to claim 1, wherein the vehicle steering device is changed.
前記有効長さ調整機構は、前記トーションバーに係合する部分を有するとともに同トーションバーに対してその軸方向に相対移動可能なスライド部材を備え、同スライド部材の前記トーションバーに対する相対移動により前記トーションバーと前記スライド部材とが係合している部分の長さを変化させることで前記トーションバーの有効長さを変化させるものである
請求項1又は2に記載の車両用操舵装置。
The effective length adjusting mechanism includes a slide member that has a portion that engages with the torsion bar and is relatively movable in the axial direction with respect to the torsion bar. The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2, wherein an effective length of the torsion bar is changed by changing a length of a portion where the torsion bar and the slide member are engaged.
前記トーションバーには、その径方向外側に突出するピンが軸方向に複数並べて設けられ、
前記スライド部材には、その軸方向に伸びるとともに前記複数のピンが挿入される長穴が形成され、
前記有効長さ調整機構は、前記スライド部材の前記トーションバーに対する相対移動により前記長穴内に配置される前記ピンの数を変化させることで、前記トーションバーと前記スライド部材とが係合している部分の長さを変化させるものである
請求項3に記載の車両用操舵装置。
The torsion bar is provided with a plurality of pins protruding radially outward in the axial direction,
The slide member is formed with a slot that extends in the axial direction and into which the plurality of pins are inserted,
The effective length adjusting mechanism is configured such that the torsion bar and the slide member are engaged with each other by changing the number of the pins arranged in the elongated hole by relative movement of the slide member with respect to the torsion bar. The vehicle steering device according to claim 3, wherein the length of the portion is changed.
前記ステアリングシャフトには、前記トーションバーの捻れ量とそのばね定数とに基づき前記ステアリングシャフトに働くトルクを検出するトルクセンサが設けられ、
前記有効長さ調整機構により前記トーションバーの有効長さを変更したとき、変更後の有効長さに応じて前記トーションバーのばね定数を補正する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
The steering shaft is provided with a torque sensor that detects a torque acting on the steering shaft based on a twist amount of the torsion bar and a spring constant thereof,
5. The spring constant of the torsion bar is corrected according to the changed effective length when the effective length of the torsion bar is changed by the effective length adjusting mechanism. Vehicle steering system.
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