JP2016060248A - Vehicular steering device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicular steering device, in which a bearing (or a sun gear side bearing) mounted on a sun gear is small-sized.SOLUTION: A clutch mechanism (80) of a vehicular steering device (10) comprises: a lock wheel (90) mounted through a bearing (67) on the circumference of a pinion shaft (31) and having a plurality of teeth (92) in a circumferential direction; a lock arm (102) disposed swingably in the vicinity of the lock wheel (90) for abutting against any tooth (92) of the lock wheel (90) thereby to regulate the rotation of the lock wheel (90); and a solenoid (111) having a rod (111a) capable of advancing and retracting to and from the lock arm (102), and the rod (111a) abuts against the lock arm (102) thereby to regulate the swing of the lock arm (102). The bearing (67), the lock arm (102) and the lock wheel (90) are arranged altogether on the axis (CL2) of the rod (111a).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、いわゆるステア・バイ・ワイヤ式(steer-by-wire、略称「SBW」)の車両用ステアリング装置に関する。   The present invention relates to a so-called steer-by-wire (abbreviated as “SBW”) vehicle steering apparatus.

ステア・バイ・ワイヤ式の車両用ステアリング装置は、通常の運転時において、ステアリングホイールと、車輪を転舵するラック軸とが機械的に切り離される構成とされている。このような車両用ステアリング装置は、非常時には、ステアリングホイールがラック軸に機械的に連結される。これらの切り離し及び連結を切り替えるためのクラッチ機構を搭載した、車両用ステアリング装置に関する従来技術として、特許文献1に開示される技術がある。   The steer-by-wire vehicle steering device is configured such that, during normal driving, the steering wheel and the rack shaft that steers the wheel are mechanically separated. In such a vehicle steering apparatus, the steering wheel is mechanically connected to the rack shaft in an emergency. As a conventional technique related to a vehicle steering apparatus equipped with a clutch mechanism for switching between disconnection and connection, there is a technique disclosed in Patent Document 1.

特許文献1に示されるような、車両用ステアリング装置は、ステアリングホイールに連結されている入力軸と、この入力軸に連結されている遊星歯車機構と、この遊星歯車機構に一体的に形成されているクラッチ機構と、これらの遊星歯車機構及びクラッチ機構に一端が連結され他端がラック軸に連結されているピニオン軸と、を有している。   A vehicle steering apparatus as shown in Patent Document 1 is formed integrally with an input shaft connected to a steering wheel, a planetary gear mechanism connected to the input shaft, and the planetary gear mechanism. And a pinion shaft having one end connected to the planetary gear mechanism and the clutch mechanism and the other end connected to the rack shaft.

クラッチ機構は、遊星歯車機構のサンギヤと共に一体的に回転可能なギヤ状のロックホイールと、このロックホイールの近傍にスイング可能に取り付けられている2つのロックアームと、これらのロックアームのそれぞれに当接可能なロッドを有しロックアームのスイングを規制可能なソレノイドと、を有している。   The clutch mechanism has a gear-like lock wheel that can rotate integrally with the sun gear of the planetary gear mechanism, two lock arms that are swingably mounted near the lock wheel, and each of these lock arms. And a solenoid having a contactable rod and capable of regulating the swing of the lock arm.

遊星歯車機構は、中心にサンギヤが配置され、このサンギヤの周縁を自転しながら公転可能なプラネタリギヤをプラネタリキャリヤによって支持し、プラネタリギヤが公転する際に描く軌道の周縁にリングギヤが配置される構成とされている。リングギヤは、入力軸に連結されており、プラネタリキャリヤは、ピニオン軸に連結されている。   The planetary gear mechanism is configured such that a sun gear is arranged at the center, a planetary gear that can revolve while rotating around the periphery of the sun gear is supported by a planetary carrier, and a ring gear is arranged at the periphery of the orbit drawn when the planetary gear revolves. ing. The ring gear is connected to the input shaft, and the planetary carrier is connected to the pinion shaft.

通常の運転時において、ロックホイールは、回転可能な状態にある。これにより、サンギヤも回転可能な状態にある。入力軸に連結されているリングギヤも回転可能な状態にある。サンギヤ及びリングギヤが共に回転可能であるため、入力軸に操舵トルクが発生したとしても、プラネタリギヤは、自転するのみで公転しない。即ち、プラネタリギヤが空回りし、操舵トルクがピニオン軸に伝わらない。この場合には、ラック軸に設けられている転舵用アクチュエータによって、操舵トルクに応じた転舵用動力を発生させ、転舵を行う。   During normal operation, the lock wheel is in a rotatable state. As a result, the sun gear is also rotatable. The ring gear connected to the input shaft is also rotatable. Since both the sun gear and the ring gear can rotate, even if a steering torque is generated on the input shaft, the planetary gear only rotates and does not revolve. That is, the planetary gear is idled and the steering torque is not transmitted to the pinion shaft. In this case, the turning power provided according to the steering torque is generated by the turning actuator provided on the rack shaft to perform the turning.

一方、非常時には、ソレノイドへの通電を停止することにより、ばねの付勢力によってロックアームがスイングする。スイングしたロックアームのうち、いずれかがロックホイールの歯に当接して、ロックホイールの回転を規制する。これにより、ロックホイールに一体的に形成されているサンギヤの回転も規制される。入力軸に操舵トルクが発生し、リングギヤが回転することにより、プラネタリギヤは、サンギヤの周縁を自転しつつ公転する。これによりプラネタリキャリヤが回転し、ピニオン軸も回転する。即ち、入力軸の操舵トルクが、ピニオン軸に伝達される。この場合には、入力軸に発生した操舵トルクがラック軸に伝えられ、転舵を行うことができる。   On the other hand, in an emergency, by stopping energization to the solenoid, the lock arm swings by the urging force of the spring. One of the swinging lock arms comes into contact with the teeth of the lock wheel to restrict the rotation of the lock wheel. Thereby, rotation of the sun gear formed integrally with the lock wheel is also restricted. When the steering torque is generated on the input shaft and the ring gear rotates, the planetary gear revolves while rotating around the periphery of the sun gear. As a result, the planetary carrier rotates and the pinion shaft also rotates. That is, the steering torque of the input shaft is transmitted to the pinion shaft. In this case, the steering torque generated on the input shaft is transmitted to the rack shaft, and the steering can be performed.

特許文献1による発明では、ロックアームが2つ設けられている。これらのロックアームのいずれかがロックホイールの歯に当接するため、迅速にロックホイールをロックすることができる。   In the invention according to Patent Document 1, two lock arms are provided. Since one of these lock arms abuts against the teeth of the lock wheel, the lock wheel can be quickly locked.

しかし、ロックアームがロックホイールに当接する際には、ロックホイールに大きな衝撃が加わる。この衝撃の一部は、ロックホイール及びこれに一体的に形成されているサンギヤを、ラジアル方向に働く力が作用し得る。サンギヤの上部に、プラネタリキャリヤを支持するための軸受が配置されている場合には、軸受も上述の力の影響を受ける。この力に耐え得るよう、軸受を大型化すると、遊星歯車機構が大型化する。   However, when the lock arm comes into contact with the lock wheel, a large impact is applied to the lock wheel. A part of the impact can be exerted by a force acting in the radial direction on the lock wheel and the sun gear formed integrally therewith. When a bearing for supporting the planetary carrier is disposed on the sun gear, the bearing is also affected by the above-described force. If the bearing is enlarged to withstand this force, the planetary gear mechanism will be enlarged.

特開2008−189077号公報JP 2008-189077 A

本発明は、プラネタリキャリヤを支持するためにサンギヤに取り付けられる軸受(サンギヤ側軸受)の小型化を課題とする。   An object of the present invention is to reduce the size of a bearing (sun gear side bearing) attached to a sun gear in order to support a planetary carrier.

請求項1による発明によれば、ステアリングホイールと、このステアリグホイールに連結されている入力軸と、この入力軸に連結されている遊星歯車機構と、この遊星歯車機構に連結されているクラッチ機構と、これらの遊星歯車機構及びクラッチ機構を介して前記入力軸に連結されるピニオン軸と、このピニオン軸にラックアンドピニオン機構を介して連結されているラック軸と、このラック軸に直接的又は間接的に連結され前記ステアリングホイールの操舵量に応じた転舵用動力を前記ラック軸に伝達する転舵用アクチュエータと、を有している車両用ステアリング装置において、
前記クラッチ機構は、
前記ピニオン軸の周縁にホイール側軸受を介して取り付けられ、円周方向に複数の歯を有したロックホイールと、
このロックホイールの近傍にスイング可能に設けられ、前記ロックホイールのいずれかの歯に当接することにより、前記ロックホイールの回転を規制するロックアームと、
このロックアームに向かって進退可能なロッドを有し、このロッドが前記ロックアームに当接することにより前記ロックアームのスイングを規制するソレノイドと、を含み、
前記ロックホイールが、前記遊星歯車機構のサンギヤと共に一体的に形成されることにより、前記遊星歯車機構に連結されており、
前記サンギヤは、前記サンギヤの上部に取り付けられたサンギヤ側軸受を介して、前記遊星歯車機構のプラネタリキャリヤによって回転可能に支持され、
前記ホイール側軸受、前記ロックアーム及び前記ロックホイールは、共に、前記ロッドの軸線上に配置されていることを特徴とする車両用ステアリング装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, the steering wheel, the input shaft connected to the steering wheel, the planetary gear mechanism connected to the input shaft, and the clutch mechanism connected to the planetary gear mechanism. A pinion shaft connected to the input shaft via the planetary gear mechanism and the clutch mechanism, a rack shaft connected to the pinion shaft via a rack and pinion mechanism, and the rack shaft directly or A vehicle steering apparatus having a steering actuator that is indirectly connected and transmits a power for steering according to a steering amount of the steering wheel to the rack shaft;
The clutch mechanism is
A lock wheel attached to the periphery of the pinion shaft via a wheel-side bearing and having a plurality of teeth in the circumferential direction;
A lock arm that is swingably provided in the vicinity of the lock wheel and regulates rotation of the lock wheel by contacting any tooth of the lock wheel;
A rod that can be advanced and retracted toward the lock arm, and a solenoid that regulates a swing of the lock arm by contacting the lock arm with the rod;
The lock wheel is integrally formed with the sun gear of the planetary gear mechanism, thereby being connected to the planetary gear mechanism,
The sun gear is rotatably supported by a planetary carrier of the planetary gear mechanism through a sun gear side bearing attached to an upper portion of the sun gear.
The wheel side bearing, the lock arm, and the lock wheel are all disposed on the axis of the rod. A vehicle steering apparatus is provided.

請求項1に係る発明では、ホイール側軸受、ロックアーム及びロックホイールは、ロッドの軸線上に配置されている。さらに、ロックホイールは、遊星歯車機構のサンギヤと共に一体的に形成され、サンギヤの上部には、サンギヤ側軸受が取り付けられている。ロックアームがロックホイールに当接した際に、ロックホイールに衝撃が加わる。このとき、ロックホイール及びサンギヤに発生し得るラジアル方向の力は、ホイール側軸受及びサンギヤ側軸受によって受ける必要がある。この点、ホイール側軸受、ロックアーム及びロックホイールをロッドの軸線上に配置することにより、ラジアル方向の力によるエネルギの大部分を、ホイール側軸受によって受けることができる。これにより、多くの部品によって構成される遊星歯車機構周縁のサンギヤ側軸受を小型化することができる。   In the invention according to claim 1, the wheel-side bearing, the lock arm, and the lock wheel are disposed on the axis of the rod. Further, the lock wheel is integrally formed with the sun gear of the planetary gear mechanism, and a sun gear side bearing is attached to the upper part of the sun gear. When the lock arm comes into contact with the lock wheel, an impact is applied to the lock wheel. At this time, the radial force that can be generated in the lock wheel and the sun gear needs to be received by the wheel side bearing and the sun gear side bearing. In this respect, by disposing the wheel side bearing, the lock arm and the lock wheel on the axis of the rod, most of the energy due to the radial force can be received by the wheel side bearing. Thereby, the sun gear side bearing of the planetary gear mechanism periphery comprised by many components can be reduced in size.

本発明の実施例による車両用ステアリング装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に示されたクラッチ機構及び遊星歯車機構の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the clutch mechanism and planetary gear mechanism which were shown by FIG. 図2の3−3線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. 図2に示されたクラッチ機構及び遊星歯車機構の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a clutch mechanism and a planetary gear mechanism shown in FIG. 2. 図3に示されたクラッチ機構が締結状態にある場合の作用を説明する図である。It is a figure explaining an effect | action when the clutch mechanism shown by FIG. 3 exists in a fastening state. 図4に示されたクラッチ機構が締結状態にある場合の遊星歯車機構の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the planetary gear mechanism in case the clutch mechanism shown by FIG. 4 exists in a fastening state.

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。
<実施例>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description, left and right refer to the left and right based on the vehicle occupant, and front and rear refer to the front and rear based on the traveling direction of the vehicle.
<Example>

実施例による車両用ステアリング装置について、図に基づき説明する。   A vehicle steering apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

図1に示されるように、車両用ステアリング装置10は、通常時において、ステアリングホイール21から転舵機構30が機械的に分離されて、ステアリングホイール21の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ38から転舵用動力を発生させ、転舵機構30へ伝え、転舵機構30にて左右の転舵車輪35,35を転舵させる方式の、いわゆるステア・バイ・ワイヤ式(steer-by-wire、略称「SBW」)のステアリング装置である。以下、車両用ステアリング装置10について詳しく説明する。   As shown in FIG. 1, in the vehicle steering apparatus 10, the steering mechanism 30 is mechanically separated from the steering wheel 21 in a normal state, and the steering actuator 38 is operated according to the steering amount of the steering wheel 21. A so-called steer-by-wire system in which steering power is generated, transmitted to the steering mechanism 30, and the left and right steering wheels 35, 35 are steered by the steering mechanism 30. Abbreviation “SBW”). Hereinafter, the vehicle steering apparatus 10 will be described in detail.

この車両用ステアリング装置10の操舵機構20は、運転者が握るステアリングホイール21と、ステアリングホイール21に連結されている入力軸22と、この入力軸22に対向して配置され入力軸22に発生する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ23と、入力軸22に対向して配置されステアリングホイール21の操舵角を検出する操舵角センサ24と、ステアリングホイール21に対する操舵反力(反力トルク)を加える反力伝達機構25と、この反力伝達機構25の反力モータ26の回転角を検出するモータ回転角センサ27と、からなる。   A steering mechanism 20 of the vehicle steering apparatus 10 includes a steering wheel 21 gripped by a driver, an input shaft 22 connected to the steering wheel 21, and an input shaft 22 that is disposed to face the input shaft 22 and is generated on the input shaft 22. A steering torque sensor 23 that detects the steering torque, a steering angle sensor 24 that is disposed opposite to the input shaft 22 and detects the steering angle of the steering wheel 21, and a reaction that applies a steering reaction force (reaction torque) to the steering wheel 21. It comprises a force transmission mechanism 25 and a motor rotation angle sensor 27 that detects the rotation angle of the reaction force motor 26 of the reaction force transmission mechanism 25.

ステアリングホイール21の操舵角は、操舵角センサ24の他に、反力モータ26のレゾルバも用いて検出される。操舵角センサ24は、絶対角センサである。反力モータ26のレゾルバは、操舵角センサ24よりも高精度な相対角センサである。   The steering angle of the steering wheel 21 is detected using a resolver of the reaction force motor 26 in addition to the steering angle sensor 24. The steering angle sensor 24 is an absolute angle sensor. The resolver of the reaction force motor 26 is a relative angle sensor with higher accuracy than the steering angle sensor 24.

転舵機構30は、入力軸22の下端部に遊星歯車機構(詳細は後述する)及びクラッチ機構80を介して連結されているピニオン軸31と、このピニオン軸31にラックアンドピニオン機構33を介して連結されているラック軸34と、このラック軸34の両端に転舵車輪35,35(例えば前輪)を連結するタイロッド36,36及びナックル37,37と、ラック軸34に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ38と、ピニオン軸31に対向して設けられピニオン軸31の回転角を検出するピニオン軸回転角センサ41と、からなる。   The steering mechanism 30 includes a pinion shaft 31 connected to a lower end portion of the input shaft 22 via a planetary gear mechanism (details will be described later) and a clutch mechanism 80, and a rack-and-pinion mechanism 33 connected to the pinion shaft 31. The rack shaft 34 connected to each other, the tie rods 36 and 36 and the knuckles 37 and 37 that connect the steered wheels 35 and 35 (for example, front wheels) to both ends of the rack shaft 34, and the rack shaft 34 with the power for steering A steering actuator 38 to be added, and a pinion shaft rotation angle sensor 41 provided to face the pinion shaft 31 and detecting the rotation angle of the pinion shaft 31 are included.

入力軸22は、複数の軸部材22aが自在継手22b,22bによって連結されてなる。   The input shaft 22 includes a plurality of shaft members 22a connected by universal joints 22b and 22b.

反力伝達機構25は、反力モータ26によって発生した反力トルクを、ウォームギヤ機構28を介して入力軸22に伝達させる機構である。ウォームギヤ機構28は、反力モータ26のモータ軸26aに設けられているウォーム28aと、このウォーム28aに噛み合うと共に入力軸22上に設けられているウォームホイール28bとからなる。反力モータ26には、電動モータを用いることができる。   The reaction force transmission mechanism 25 is a mechanism that transmits reaction force torque generated by the reaction force motor 26 to the input shaft 22 via the worm gear mechanism 28. The worm gear mechanism 28 includes a worm 28 a provided on the motor shaft 26 a of the reaction force motor 26, and a worm wheel 28 b that meshes with the worm 28 a and is provided on the input shaft 22. An electric motor can be used as the reaction force motor 26.

ラック軸34の位置は、ピニオン軸回転角センサ41、転舵動力モータ45のレゾルバも用いることにより検出される。ピニオン軸回転角センサ41は、絶対角センサである。転舵動力モータ45のレゾルバは、ピニオン軸回転角センサ41よりも高精度な相対角センサである。起動時には、ピニオン軸回転角センサ41を用いて中点書き込みをする。通常時には、レゾルバ検出値を用いて制御を行う。   The position of the rack shaft 34 is detected by using the pinion shaft rotation angle sensor 41 and the resolver of the turning power motor 45 as well. The pinion shaft rotation angle sensor 41 is an absolute angle sensor. The resolver of the turning power motor 45 is a relative angle sensor with higher accuracy than the pinion shaft rotation angle sensor 41. At the time of activation, the middle point is written using the pinion shaft rotation angle sensor 41. Normally, control is performed using the resolver detection value.

転舵機構30に設けられているラックアンドピニオン機構33は、ピニオン軸31に一体的に形成されているピニオン43と、このピニオン43に噛み合いラック軸34に一体的に形成されているラック44と、からなる。   The rack and pinion mechanism 33 provided in the steering mechanism 30 includes a pinion 43 formed integrally with the pinion shaft 31, and a rack 44 meshed with the pinion 43 and formed integrally with the rack shaft 34. It consists of.

転舵用アクチュエータ38は、転舵用動力を発生する転舵動力モータ45と、転舵用動力をラック軸34に伝達する転舵動力伝達機構46と、からなる。転舵動力モータ45には、電動モータを用いることができる。   The steering actuator 38 includes a steering power motor 45 that generates steering power and a steering power transmission mechanism 46 that transmits the steering power to the rack shaft 34. An electric motor can be used as the steering power motor 45.

転舵動力伝達機構46は、転舵動力モータ45の回転軸に取り付けられている駆動プーリ47と、ラック軸34に取り付けられている従動プーリ48と、これらの駆動プーリ47及び従動プーリ48間に架け渡されているベルト49と、からなる。   The steered power transmission mechanism 46 includes a drive pulley 47 attached to the rotating shaft of the steered power motor 45, a driven pulley 48 attached to the rack shaft 34, and the drive pulley 47 and the driven pulley 48. And a belt 49 which is stretched over.

クラッチ機構80は、入力軸22とピニオン軸31とが機械的に連結されている締結状態、及び、入力軸22とピニオン軸31とが機械的に切り離されている解放状態を切り替えるための機構である。締結状態においては、ステアリングホイール21の操舵によって入力軸22に発生した操舵トルクを、ピニオン軸31に伝達可能である。一方、解放状態においては、ステアリングホイール21の操舵によって入力軸22に発生した操舵トルクを、ピニオン軸31に伝達不能である。   The clutch mechanism 80 is a mechanism for switching between a fastening state in which the input shaft 22 and the pinion shaft 31 are mechanically connected and a release state in which the input shaft 22 and the pinion shaft 31 are mechanically disconnected. is there. In the engaged state, the steering torque generated on the input shaft 22 by the steering wheel 21 can be transmitted to the pinion shaft 31. On the other hand, in the released state, the steering torque generated on the input shaft 22 by the steering of the steering wheel 21 cannot be transmitted to the pinion shaft 31.

操舵トルクセンサ23、操舵角センサ24、モータ回転角センサ27、ピニオン軸回転角センサ41、において検出された検出信号は、制御部51に送られる。制御部51には、これらの他に、車両の走行速度を検出する車速センサ52、ヨー角速度(ヨー運動の角速度)を検出するヨーレートセンサ53、車両の加速度を検出する加速度センサ54、その他の各種センサ55からそれぞれ検出信号を受ける。制御部51は、これらのセンサからの検出信号を受け、反力モータ26、転舵動力モータ45及びクラッチ機構80に制御信号を発する。   Detection signals detected by the steering torque sensor 23, the steering angle sensor 24, the motor rotation angle sensor 27, and the pinion shaft rotation angle sensor 41 are sent to the control unit 51. In addition to these, the controller 51 includes a vehicle speed sensor 52 that detects the traveling speed of the vehicle, a yaw rate sensor 53 that detects the yaw angular velocity (angular velocity of the yaw motion), an acceleration sensor 54 that detects the acceleration of the vehicle, and other various types. Each sensor 55 receives a detection signal. The control unit 51 receives detection signals from these sensors and issues control signals to the reaction force motor 26, the turning power motor 45, and the clutch mechanism 80.

車両用ステアリング装置10は、通常時において、解放状態にある。即ち、ステアリングホイール21を操舵しても、入力軸22に発生した操舵トルクは、ピニオン軸31に伝達されない。この場合には、ステアリングホイール21の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ38が転舵用動力を発生させる。この転舵用動力がラック軸34に伝達され、転舵車輪35,35が転舵される。   The vehicle steering device 10 is in a released state during normal times. That is, even if the steering wheel 21 is steered, the steering torque generated on the input shaft 22 is not transmitted to the pinion shaft 31. In this case, the steering actuator 38 generates steering power according to the steering amount of the steering wheel 21. This turning power is transmitted to the rack shaft 34 and the turning wheels 35 and 35 are turned.

車両用ステアリング装置10は、非常時において、締結状態になる。クラッチ機構80によって、入力軸22とピニオン軸31とが機械的に連結される。このため、ステアリングホイール21を操舵することにより発生した操舵トルクは、入力軸22から遊星歯車機構140及びクラッチ機構80を介して、ピニオン軸31に伝達される。ピニオン軸31に伝達された操舵トルクによって、ラック軸34は左右方向に変位し、転舵車輪35,35を転舵させる。図2以降において、より具体的な構成について説明する。   The vehicle steering device 10 is in a fastening state in an emergency. The input shaft 22 and the pinion shaft 31 are mechanically connected by the clutch mechanism 80. Therefore, the steering torque generated by steering the steering wheel 21 is transmitted from the input shaft 22 to the pinion shaft 31 via the planetary gear mechanism 140 and the clutch mechanism 80. Due to the steering torque transmitted to the pinion shaft 31, the rack shaft 34 is displaced in the left-right direction, and the steered wheels 35, 35 are steered. A more specific configuration will be described with reference to FIG.

図2には、解放状態のクラッチ機構80が示されている。図2に示されるように、ピニオン軸31は、下部ハウジング61に取り付けられている下部針状ころ軸受62及び下部玉軸受63によって回転可能に支持されている。下部ハウジング61の上部には、中部ハウジング64が重ねられている。この中部ハウジング64には、クラッチ機構80の主要部が収納されている。中部ハウジング64の上部には、上部ハウジング65が重ねられている。上部ハウジング65には、遊星歯車機構140の主要部が収納されている。下部ハウジング61、中部ハウジング64及び上部ハウジング65は、ボルト66によって締結されている。   FIG. 2 shows the clutch mechanism 80 in the released state. As shown in FIG. 2, the pinion shaft 31 is rotatably supported by a lower needle roller bearing 62 and a lower ball bearing 63 attached to the lower housing 61. A middle housing 64 is overlaid on the upper portion of the lower housing 61. The middle housing 64 accommodates the main part of the clutch mechanism 80. An upper housing 65 is overlaid on the upper portion of the middle housing 64. The upper housing 65 accommodates the main part of the planetary gear mechanism 140. The lower housing 61, the middle housing 64, and the upper housing 65 are fastened by bolts 66.

図3も併せて参照し、クラッチ機構80は、ピニオン軸31に取り付けられた中部玉軸受67(ホイール側軸受67)によって回転可能に支持されているギヤ状のロックホイール90と、このロックホイール90の回転を規制する第1及び第2のロック手段100,120とからなる。   Referring also to FIG. 3, the clutch mechanism 80 includes a gear-like lock wheel 90 rotatably supported by a middle ball bearing 67 (wheel-side bearing 67) attached to the pinion shaft 31, and the lock wheel 90. The first and second locking means 100 and 120 for restricting the rotation of the first and second locking means.

図2に戻り、遊星歯車機構140は、ロックホイール90の上方に配置され接続筒部161を介してロックホイール90に一体的に形成されているサンギヤ141と、このサンギヤ141の周縁を自転及び公転可能なプラネタリギヤ150と、このプラネタリギヤ150を支持しピニオン軸31の上端に連結されているプラネタリキャリヤ144と、このプラネタリキャリヤ144の外周を覆うように設けられ上端に入力軸22が一体的に形成されているリングギヤ145とからなる。   Returning to FIG. 2, the planetary gear mechanism 140 rotates and revolves around the sun gear 141 that is disposed above the lock wheel 90 and is integrally formed with the lock wheel 90 via the connection cylinder portion 161. A possible planetary gear 150, a planetary carrier 144 that supports the planetary gear 150 and is connected to the upper end of the pinion shaft 31, and an input shaft 22 is integrally formed at the upper end so as to cover the outer periphery of the planetary carrier 144. Ring gear 145.

プラネタリキャリヤ144は、ピニオン軸31に圧入されている。サンギヤ141は、中部玉軸受67を介してピニオン軸31に支持されていると共に、第1の上部玉軸受72を介してプラネタリキャリヤ144に支持されている。より詳細には、サンギヤ141は、第1の上部玉軸受72と、中部玉軸受67とによって支持されている。第1の上部玉軸受72は、プラネタリキャリヤ144によって支持されている。中部玉軸受67は、ピニオン軸31に支持されている。プラネタリキャリヤ144は、ピニオン軸31と共に軸線CL1を中心に回転可能である。   The planetary carrier 144 is press-fitted into the pinion shaft 31. The sun gear 141 is supported by the pinion shaft 31 via the middle ball bearing 67 and also supported by the planetary carrier 144 via the first upper ball bearing 72. More specifically, the sun gear 141 is supported by the first upper ball bearing 72 and the middle ball bearing 67. The first upper ball bearing 72 is supported by the planetary carrier 144. The middle ball bearing 67 is supported by the pinion shaft 31. The planetary carrier 144 can rotate around the axis line CL1 together with the pinion shaft 31.

リングギヤ145の外周面と上部ハウジング65の内周面との間には、第2の上部玉軸受73が設けられている。さらに、入力軸22の外周面と上部ハウジング65の内周面との間には、第3の上部玉軸受74が設けられている。リングギヤ145及び入力軸22は、共に軸線CL1を中心に回転可能である。上部ハウジング65の上端には、ゴミ等の侵入を防ぐためのシール75が入力軸22の外周面に沿って設けられている。   A second upper ball bearing 73 is provided between the outer peripheral surface of the ring gear 145 and the inner peripheral surface of the upper housing 65. Further, a third upper ball bearing 74 is provided between the outer peripheral surface of the input shaft 22 and the inner peripheral surface of the upper housing 65. Both the ring gear 145 and the input shaft 22 are rotatable around the axis line CL1. A seal 75 is provided at the upper end of the upper housing 65 along the outer peripheral surface of the input shaft 22 to prevent entry of dust and the like.

ピニオン軸31、ロックホイール90、接続筒部161、サンギヤ141、プラネタリキャリヤ144、リングギヤ145、入力軸22のそれぞれの中心は、軸線CL1上に位置する。ピニオン軸31、ロックホイール90、接続筒部161、サンギヤ141、プラネタリキャリヤ144、リングギヤ145、入力軸22のそれぞれの軸線CL1は、一致している。   The centers of the pinion shaft 31, the lock wheel 90, the connecting cylinder 161, the sun gear 141, the planetary carrier 144, the ring gear 145, and the input shaft 22 are located on the axis CL1. The axis lines CL1 of the pinion shaft 31, the lock wheel 90, the connecting cylinder portion 161, the sun gear 141, the planetary carrier 144, the ring gear 145, and the input shaft 22 coincide with each other.

軸線CL1の延びる方向を基準として、中部ハウジング64と上部ハウジング65とが重ね合わされる部位P1の高さは、接続筒部161の高さに一致している。   With reference to the direction in which the axis line CL1 extends, the height of the portion P1 where the middle housing 64 and the upper housing 65 are overlapped with the height of the connecting tube portion 161.

図3に示されるように、ロックホイール90は、略円盤状のホイール本体91から外周に向かって歯92が等間隔に8つ形成され、これらの歯92と歯92との真ん中に歯92よりも高さの低い低歯93が8つ形成されている。歯92と低歯93との間には、ホイール本体91の外周面部91aが臨んでいる。これらをまとめると、ロックホイール90の外周には、歯92、外周面部91a、低歯93、外周面部91aが等間隔に繰り返し形成されている。歯92、外周面部91a及び低歯93の周方向の長さは、略同一である。   As shown in FIG. 3, the lock wheel 90 has eight teeth 92 formed at equal intervals from the substantially disc-shaped wheel body 91 toward the outer periphery, and the teeth 92 are located in the middle between the teeth 92 and the teeth 92. Eight low teeth 93 having a low height are formed. Between the teeth 92 and the low teeth 93, the outer peripheral surface portion 91a of the wheel body 91 faces. In summary, teeth 92, an outer peripheral surface portion 91a, low teeth 93, and an outer peripheral surface portion 91a are repeatedly formed at equal intervals on the outer periphery of the lock wheel 90. The circumferential lengths of the teeth 92, the outer peripheral surface portion 91a, and the low teeth 93 are substantially the same.

第1のロック手段100は、ロックホイール90の周縁に設けられている第1の支持軸101と、この第1の支持軸101にスイング可能に取り付けられている第1のロックアーム102(ロックアーム102)と、この第1のロックアーム102をロックホイール90に向かって付勢する第1のねじりコイルばね103(付勢部材103)と、第1のロックアーム102の中部ハウジング64側へのスイングを規制する第1のスイング規制ピン104と、ロックホイール90の周縁に設けられている第2の支持軸106と、この第2の支持軸106にスイング可能に取り付けられている第2のロックアーム107(ロックアーム107)と、この第2のロックアーム107をロックホイール90に向かって付勢する第2のねじりコイルばね108(付勢部材108)と、第2のロックアーム107の中部ハウジング64側へのスイングを規制する第2のスイング規制ピン109と、第1及び第2のロックアーム102,107に向かって進退可能な第1のロッド111a(ロッド111a)を有した第1のソレノイド111(ソレノイド111)と、からなる。第1のソレノイド111は、ボルト113,113によって、中部ハウジング64の外壁部64aに取り付けられている。   The first locking means 100 includes a first support shaft 101 provided on the periphery of the lock wheel 90, and a first lock arm 102 (lock arm) attached to the first support shaft 101 so as to be swingable. 102), a first torsion coil spring 103 (biasing member 103) that urges the first lock arm 102 toward the lock wheel 90, and a swing toward the middle housing 64 side of the first lock arm 102. A first swing regulating pin 104 that regulates the movement, a second support shaft 106 provided on the periphery of the lock wheel 90, and a second lock arm attached to the second support shaft 106 so as to be swingable. 107 (lock arm 107) and a second torsion coil spring for urging the second lock arm 107 toward the lock wheel 90 08 (the urging member 108), the second swing restriction pin 109 for restricting the swing toward the middle housing 64 side of the second lock arm 107, and the first and second lock arms 102 and 107. And a first solenoid 111 (solenoid 111) having a possible first rod 111a (rod 111a). The first solenoid 111 is attached to the outer wall 64 a of the middle housing 64 by bolts 113 and 113.

第2のロック手段120も、基本的な構成は、第1のロック手段100と同様である。第2のロック手段120は、ロックホイール90の周縁に設けられている第3の支持軸121と、この第3の支持軸121にスイング可能に取り付けられている第3のロックアーム122(ロックアーム122)と、この第3のロックアーム122をロックホイール90に向かって付勢する第3のねじりコイルばね123(付勢部材123)と、第3のロックアーム122の中部ハウジング64側へのスイングを規制する第3のスイング規制ピン124と、ロックホイール90の周縁に設けられている第4の支持軸126と、この第4の支持軸126にスイング可能に取り付けられている第4のロックアーム127(ロックアーム127)と、この第4のロックアーム127をロックホイール90に向かって付勢する第4のねじりコイルばね128(付勢部材128)と、第4のロックアーム127の中部ハウジング64側へのスイングを規制する第4のスイング規制ピン129と、第3及び第4のロックアーム122,127に向かって進退可能な第2のロッド131a(ロッド131a)を有した第2のソレノイド131(ソレノイド131)と、からなる。第2のソレノイド131は、ボルト133,133によって、中部ハウジング64の外壁部64aに取り付けられている。   The basic structure of the second locking means 120 is the same as that of the first locking means 100. The second locking means 120 includes a third support shaft 121 provided on the periphery of the lock wheel 90, and a third lock arm 122 (lock arm) attached to the third support shaft 121 so as to be swingable. 122), a third torsion coil spring 123 (biasing member 123) that urges the third lock arm 122 toward the lock wheel 90, and a swing toward the middle housing 64 side of the third lock arm 122. A third swing restricting pin 124 that restricts the movement, a fourth support shaft 126 provided on the periphery of the lock wheel 90, and a fourth lock arm that is swingably attached to the fourth support shaft 126. 127 (lock arm 127) and a fourth torsion coil spring for urging the fourth lock arm 127 toward the lock wheel 90 28 (biasing member 128), a fourth swing restricting pin 129 for restricting a swing toward the middle housing 64 side of the fourth lock arm 127, and advancing and retreating toward the third and fourth lock arms 122, 127 And a second solenoid 131 (solenoid 131) having a possible second rod 131a (rod 131a). The second solenoid 131 is attached to the outer wall portion 64 a of the middle housing 64 by bolts 133 and 133.

第1のロックアーム102は、先端部102aがロックホイール90に当接する第1のアーム本体部102bと、第1の支持軸101を基準に先端部102aから離れる方向に向かって延びる第1の受け部102cとが一体的に形成されてなる。   The first lock arm 102 includes a first arm main body portion 102b in which the tip end portion 102a abuts against the lock wheel 90, and a first receiver extending in a direction away from the tip end portion 102a with respect to the first support shaft 101. The part 102c is integrally formed.

第2〜第4のロックアーム107,122,127の基本的な構成も、第1のロックアーム102と同様であり、詳細な説明は省略する。第2のロックアーム107は、先端部107aを有する第2のアーム本体部107bと、第2の受け部107cとからなる。第3のロックアーム122は、先端部122aを有する第3のアーム本体部122bと、第3の受け部122cとからなる。第4のロックアーム127は、先端部127aを有する第4のアーム本体部127bと、第4の受け部127cとからなる。   The basic configuration of the second to fourth lock arms 107, 122, and 127 is the same as that of the first lock arm 102, and a detailed description thereof is omitted. The second lock arm 107 includes a second arm main body portion 107b having a tip portion 107a and a second receiving portion 107c. The third lock arm 122 includes a third arm main body 122b having a distal end portion 122a and a third receiving portion 122c. The fourth lock arm 127 includes a fourth arm main body 127b having a distal end portion 127a and a fourth receiving portion 127c.

第1のねじりコイルばね103は、第1の支持軸101に巻かれている。第1のねじりコイルばね103の一端103aは、ロックホイール90から離れる方向に延びて中部ハウジング64に当接している。第1のねじりコイルばね103の他端103bは、第1の受け部102cに当接して、第1の受け部102cをロックホイール90から離れる方向に付勢している。第1の支持軸101から第1の受け部102cとは逆側に延びる第1のアーム本体部102bは、ロックホイール90に向かって付勢される。   The first torsion coil spring 103 is wound around the first support shaft 101. One end 103 a of the first torsion coil spring 103 extends in a direction away from the lock wheel 90 and abuts against the middle housing 64. The other end 103 b of the first torsion coil spring 103 is in contact with the first receiving portion 102 c and urges the first receiving portion 102 c in a direction away from the lock wheel 90. The first arm main body portion 102b extending from the first support shaft 101 to the opposite side of the first receiving portion 102c is urged toward the lock wheel 90.

第2〜第4のねじりコイルばね108,123,128についても、基本的な構成は第1のねじりコイルばね103と同様である。第2〜第4のねじりコイルばね108,123,128の一端108a,123a,128aは、それぞれ中部ハウジング64に当接している。第2〜第4のねじりコイルばね108,123,128の他端108b,123b,128bは、それぞれ第2〜第4の受け部107c,122c,127cに当接している。   The basic configuration of the second to fourth torsion coil springs 108, 123, and 128 is the same as that of the first torsion coil spring 103. One ends 108 a, 123 a, 128 a of the second to fourth torsion coil springs 108, 123, 128 are in contact with the middle housing 64, respectively. The other ends 108b, 123b, 128b of the second to fourth torsion coil springs 108, 123, 128 are in contact with the second to fourth receiving portions 107c, 122c, 127c, respectively.

図2に示されるように、中部玉軸受67、ロックホイール90及び第1のロックアーム102は、第1のロッド111aの軸線CL2上に配置されている。即ち、高さ方向において、中部玉軸受67、ロックホイール90、第1のロックアーム102及び第1のロッド111aは一致している。第2のロックアーム(図3、符号107)も同様である。   As shown in FIG. 2, the middle ball bearing 67, the lock wheel 90, and the first lock arm 102 are disposed on the axis CL2 of the first rod 111a. That is, in the height direction, the middle ball bearing 67, the lock wheel 90, the first lock arm 102, and the first rod 111a coincide. The same applies to the second lock arm (FIG. 3, reference numeral 107).

図3も合わせて参照し、第1のロッド111aの軸線CL2の高さと第2のロッド131aの軸線CL3の高さも一致している。第3及び第4のロックアーム122,127は、第2のロッド131aの軸線CL3に対して、高さ方向において一致している。このため、高さ方向において、中部玉軸受67、ロックホイール90、第3及び第4のロックアーム122,127及び第2のロッド131aは一致している。   Referring also to FIG. 3, the height of the axis CL2 of the first rod 111a and the height of the axis CL3 of the second rod 131a also coincide. The third and fourth lock arms 122 and 127 coincide with the axis CL3 of the second rod 131a in the height direction. For this reason, in the height direction, the middle ball bearing 67, the lock wheel 90, the third and fourth lock arms 122 and 127, and the second rod 131a coincide with each other.

第1のロッド111aの軸線CL2は、第2のロッド131aの軸線CL3に対して、ピニオン軸31の軸線CL1上において交わっている。   The axis CL2 of the first rod 111a intersects with the axis CL3 of the second rod 131a on the axis CL1 of the pinion shaft 31.

図4に示されるように、通常時において、第1及び第2のソレノイド111,131には、電流が流されている。このとき、第1及び第2のロッド111a,131aは、前進した位置にある。第1〜第4のロックアーム102,107,122,127は、第1又は第2のロッド111a,131aが当接していることにより、ロックホイール90側へのスイングが規制されている。これにより、ロックホイール90は回転可能な状態にある。ロックホイール90と一体のサンギヤ141も回転可能な状態(空転可能)である。   As shown in FIG. 4, current flows through the first and second solenoids 111 and 131 in a normal state. At this time, the first and second rods 111a and 131a are in the advanced positions. The first to fourth lock arms 102, 107, 122, 127 are restricted from swinging toward the lock wheel 90 by the first or second rods 111 a, 131 a being in contact with each other. Thereby, the lock wheel 90 is in a rotatable state. The sun gear 141 integrated with the lock wheel 90 is also rotatable (is idle).

ステアリングホイール21を操舵することにより、入力軸22を介して、リングギヤ145が回転する。この回転力はプラネタリギヤ150を介してサンギヤ141に伝わる。サンギヤ141が回転可能であることにより、プラネタリギヤ150は、その場で自転のみする。即ち、サンギヤ141の周りを公転しない。このため、プラネタリキャリヤ144も回転せず、入力軸22からピニオン軸31へ操舵力が伝わることは、ほとんどない。   By steering the steering wheel 21, the ring gear 145 rotates through the input shaft 22. This rotational force is transmitted to the sun gear 141 through the planetary gear 150. Since the sun gear 141 is rotatable, the planetary gear 150 only rotates on the spot. That is, it does not revolve around the sun gear 141. For this reason, the planetary carrier 144 does not rotate, and the steering force is hardly transmitted from the input shaft 22 to the pinion shaft 31.

このように通常状態においては、遊星歯車機構140は開放状態にある。ステアリングホイール21を操舵すると、図1に示された制御部(図1、符号51)が転舵動力モータ(図1、符号45)を制御することにより、転舵機構30によって、車両の走行状態に応じた最適な操舵特性で転舵車輪35,35を転舵することができる。   Thus, in the normal state, the planetary gear mechanism 140 is in an open state. When the steering wheel 21 is steered, the control unit (FIG. 1, reference numeral 51) shown in FIG. 1 controls the turning power motor (FIG. 1, reference numeral 45), so that the running state of the vehicle is controlled by the steering mechanism 30. It is possible to steer the steered wheels 35 and 35 with the optimum steering characteristics according to the above.

その後、何らかの要因によって操舵機構20と転舵機構30との間での電気的な接続が解除されたとき、又はイグニッションキースイッチをオフにしたときには、非励磁状態とされる。   Thereafter, when the electrical connection between the steering mechanism 20 and the steering mechanism 30 is released due to some factor, or when the ignition key switch is turned off, the non-excited state is set.

図5に示されるように、非常時には、第1及び第2のソレノイド111,131は、ロック信号を受けて非励磁状態になる。これにより、第1及び第2のロッド111a,131aは、後退する。これにより、第1及び第2のロッド111a,131aは、第1〜第4のロックアーム102,107,122,127から離間する。第1〜第4のロックアーム102,107,122,127は、第1〜第4のコイルばね103,108,123,128の付勢力により、ロックホイール90に向かってスイングする。   As shown in FIG. 5, in an emergency, the first and second solenoids 111 and 131 receive a lock signal and enter a non-excited state. As a result, the first and second rods 111a and 131a retreat. As a result, the first and second rods 111 a and 131 a are separated from the first to fourth lock arms 102, 107, 122, and 127. The first to fourth lock arms 102, 107, 122, 127 swing toward the lock wheel 90 by the urging force of the first to fourth coil springs 103, 108, 123, 128.

第1〜第4のロックアーム102,107,122,127のいずれか1つが、ロックホイール90の歯92に当接して、ロックホイール90の回転を規制する。このとき、ロックホイール90と一体のサンギヤ141も回転を規制される。図には、第1のロックアーム102がロックホイール90の歯92に当接し、ロックホイール90の回転を規制した状態が示されている。一方、第2〜第4のロックアーム107,122,127は、ロックホイール90の回転を許容する位置において、ロックホイール90に当接している。   Any one of the first to fourth lock arms 102, 107, 122, 127 abuts on the teeth 92 of the lock wheel 90 and restricts the rotation of the lock wheel 90. At this time, the rotation of the sun gear 141 integrated with the lock wheel 90 is also restricted. The figure shows a state in which the first lock arm 102 abuts against the teeth 92 of the lock wheel 90 and the rotation of the lock wheel 90 is restricted. On the other hand, the second to fourth lock arms 107, 122, 127 are in contact with the lock wheel 90 at positions where the lock wheel 90 is allowed to rotate.

このようにクラッチ機構80は、非励磁状態とされたときにはサンギヤ141を停止状態にロックすることによって、遊星歯車機構140を連結状態にする。すなわち、電気的な接続が解除されたときに、バックアップシステムに自動的に切り替わる。   Thus, when the clutch mechanism 80 is in the non-excited state, the sun gear 141 is locked in the stopped state, thereby bringing the planetary gear mechanism 140 into the connected state. That is, when the electrical connection is released, the backup system is automatically switched.

図6に示されるように、ステアリングホイール21を操舵することにより、リングギヤ145が回転し、その回転力はプラネタリギヤ150に伝わる。このとき、サンギヤ141は、回転が規制されている。このため、プラネタリギヤ150は、サンギヤ141の周りを自転しながら公転する。プラネタリギヤ150が公転することにより、プラネタリキャリヤ144が回転する。プラネタリキャリヤ144に連結されているピニオン軸31が回転し、ラックアンドピニオン機構33を介して転舵車輪35,35を転舵させる。ステアリングホイール21の操舵力を遊星歯車機構140を介して転舵機構30へ機械的に伝えることができる。なお、この場合に反力モータ26は操舵反力を発生しない。   As shown in FIG. 6, by steering the steering wheel 21, the ring gear 145 rotates, and the rotational force is transmitted to the planetary gear 150. At this time, the rotation of the sun gear 141 is restricted. For this reason, the planetary gear 150 revolves while rotating around the sun gear 141. As planetary gear 150 revolves, planetary carrier 144 rotates. The pinion shaft 31 connected to the planetary carrier 144 rotates to steer the steered wheels 35 and 35 via the rack and pinion mechanism 33. The steering force of the steering wheel 21 can be mechanically transmitted to the steering mechanism 30 via the planetary gear mechanism 140. In this case, the reaction force motor 26 does not generate a steering reaction force.

図2及び図3に示されるように、中部玉軸受67、第1のロックアーム102及びロックホイール90は、第1のロッド111aの軸線CL2上に配置されている。さらに、ロックホイール90は、遊星歯車機構140のサンギヤ141と共に一体的に形成され、サンギヤ141の上部には、第1の上部玉軸受72が取り付けられている。第1のロックアーム102がロックホイール90に当接した際に、ロックホイール90に衝撃が加わる。このとき、ロックホイール90及びサンギヤ141に発生し得るラジアル方向の力は、中部玉軸受67及び第1の上部玉軸受72によって受ける必要がある。この点、中部玉軸受67、第1のロックアーム102及びロックホイール90を第1のロッド111aの軸線CL2上に配置することにより、ラジアル方向の力によるエネルギの大部分を、中部玉軸受67によって受けることができる。これにより、多くの部品によって構成される遊星歯車機構140周縁の第1の上部玉軸受72を小型化することができる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the middle ball bearing 67, the first lock arm 102, and the lock wheel 90 are disposed on the axis CL2 of the first rod 111a. Further, the lock wheel 90 is formed integrally with the sun gear 141 of the planetary gear mechanism 140, and a first upper ball bearing 72 is attached to the top of the sun gear 141. When the first lock arm 102 contacts the lock wheel 90, an impact is applied to the lock wheel 90. At this time, the radial force that can be generated in the lock wheel 90 and the sun gear 141 needs to be received by the middle ball bearing 67 and the first upper ball bearing 72. In this regard, by placing the central ball bearing 67, the first lock arm 102 and the lock wheel 90 on the axis CL2 of the first rod 111a, most of the energy due to the radial force is transferred by the central ball bearing 67. Can receive. Thereby, the 1st upper ball bearing 72 of the planetary gear mechanism 140 periphery comprised with many components can be reduced in size.

尚、本発明による第1〜第4のロックアームは、それぞれ異なる形状のものを例に説明したが、第1〜第4の支持軸が設けられる位置によって、ロックホイールへの当接位置を調節してもよい。さらには、これらを組み合わせることもできる。即ち、ロックホイールの歯と歯の間を基準として、それぞれのロックアームが、ロックホイールの異なる位置に当接すればよく、これらの形式のものに限られるものではない。   Although the first to fourth lock arms according to the present invention have been described with examples having different shapes, the position of contact with the lock wheel is adjusted by the position where the first to fourth support shafts are provided. May be. Furthermore, these can also be combined. That is, it is only necessary for each lock arm to abut on a different position of the lock wheel with reference to the gap between the teeth of the lock wheel, and the invention is not limited to these types.

本発明の車両用ステアリング装置は、乗用車に搭載するのに好適である。   The vehicle steering device of the present invention is suitable for being mounted on a passenger car.

10…車両ステアリング装置
21…ステアリングホイール
22…入力軸
31…ピニオン軸
33…ラックアンドピニオン機構
34…ラック軸
38…転舵用アクチュエータ
67…中部玉軸受(ホイール側軸受)
72…第1の上部玉軸受(サンギヤ側軸受)
80…クラッチ機構
90…ロックホイール
92…歯
102…第1のロックアーム(ロックアーム)
107…第2のロックアーム(ロックアーム)
111…第1のソレノイド(ソレノイド)
111a…第1のロッド(ロッド)
122…第3のロックアーム(ロックアーム)
127…第4のロックアーム(ロックアーム)
131…第2のソレノイド(ソレノイド)
131a…第2のロッド(ロッド)
140…遊星歯車機構
141…サンギヤ
144…プラネタリキャリヤ
CL2…第1のロッドの軸線(ロッドの軸線)
CL3…第2のロッドの軸線(ロッドの軸線)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle steering device 21 ... Steering wheel 22 ... Input shaft 31 ... Pinion shaft 33 ... Rack and pinion mechanism 34 ... Rack shaft 38 ... Steering actuator 67 ... Middle part ball bearing (wheel side bearing)
72. First upper ball bearing (sun gear side bearing)
80 ... Clutch mechanism 90 ... Lock wheel 92 ... Teeth 102 ... First lock arm (lock arm)
107: Second lock arm (lock arm)
111 ... 1st solenoid (solenoid)
111a ... first rod (rod)
122 ... Third lock arm (lock arm)
127 ... Fourth lock arm (lock arm)
131 ... Second solenoid (solenoid)
131a ... second rod (rod)
140 ... planetary gear mechanism 141 ... sun gear 144 ... planetary carrier CL2 ... first rod axis (rod axis)
CL3 ... second rod axis (rod axis)

Claims (1)

ステアリングホイールと、このステアリグホイールに連結されている入力軸と、この入力軸に連結されている遊星歯車機構と、この遊星歯車機構に連結されているクラッチ機構と、これらの遊星歯車機構及びクラッチ機構を介して前記入力軸に連結されるピニオン軸と、このピニオン軸にラックアンドピニオン機構を介して連結されているラック軸と、このラック軸に直接的又は間接的に連結され前記ステアリングホイールの操舵量に応じた転舵用動力を前記ラック軸に伝達する転舵用アクチュエータと、を有している車両用ステアリング装置において、
前記クラッチ機構は、
前記ピニオン軸の周縁にホイール側軸受を介して取り付けられ、円周方向に複数の歯を有したロックホイールと、
このロックホイールの近傍にスイング可能に設けられ、前記ロックホイールのいずれかの歯に当接することにより、前記ロックホイールの回転を規制するロックアームと、
このロックアームに向かって進退可能なロッドを有し、このロッドが前記ロックアームに当接することにより前記ロックアームのスイングを規制するソレノイドと、を含み、
前記ロックホイールが、前記遊星歯車機構のサンギヤと共に一体的に形成されることにより、前記遊星歯車機構に連結されており、
前記サンギヤは、前記サンギヤの上部に取り付けられたサンギヤ側軸受を介して、前記遊星歯車機構のプラネタリキャリヤによって回転可能に支持され、
前記ホイール側軸受、前記ロックアーム及び前記ロックホイールは、共に、前記ロッドの軸線上に配置されていることを特徴とする車両用ステアリング装置。
Steering wheel, input shaft coupled to the steering wheel, planetary gear mechanism coupled to the input shaft, clutch mechanism coupled to the planetary gear mechanism, and the planetary gear mechanism and clutch A pinion shaft connected to the input shaft via a mechanism, a rack shaft connected to the pinion shaft via a rack-and-pinion mechanism, and a direct or indirect connection to the rack shaft. A steering apparatus for a vehicle having a steering actuator that transmits steering power according to a steering amount to the rack shaft;
The clutch mechanism is
A lock wheel attached to the periphery of the pinion shaft via a wheel-side bearing and having a plurality of teeth in the circumferential direction;
A lock arm that is swingably provided in the vicinity of the lock wheel and regulates rotation of the lock wheel by contacting any tooth of the lock wheel;
A rod that can be advanced and retracted toward the lock arm, and a solenoid that regulates a swing of the lock arm by contacting the lock arm with the rod;
The lock wheel is integrally formed with the sun gear of the planetary gear mechanism, thereby being connected to the planetary gear mechanism,
The sun gear is rotatably supported by a planetary carrier of the planetary gear mechanism through a sun gear side bearing attached to an upper portion of the sun gear.
The wheel side bearing, the lock arm, and the lock wheel are all disposed on an axis of the rod.
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