JP2540996B2 - Steering device with variable angular velocity ratio - Google Patents

Steering device with variable angular velocity ratio

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JP2540996B2
JP2540996B2 JP2212989A JP21298990A JP2540996B2 JP 2540996 B2 JP2540996 B2 JP 2540996B2 JP 2212989 A JP2212989 A JP 2212989A JP 21298990 A JP21298990 A JP 21298990A JP 2540996 B2 JP2540996 B2 JP 2540996B2
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input shaft
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篤志 水田
厚 梅村
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車等の車両に利用されるステアリン
グ装置に関し、特に、ステアリングホイールの操舵中立
位置からの操舵角の増大に応じて、同操舵角と操舵輪の
転舵角との比(転舵比)を増大させる角速度比可変ステ
アリング装置に係るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering device used in a vehicle such as an automobile, and more particularly, to a steering device that responds to an increase in steering angle from a steering neutral position of a steering wheel. The present invention relates to a variable angular velocity ratio steering device that increases a ratio (turning ratio) between an angle and a turning angle of steered wheels.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の角速度比可変ステアリング装置を、第4〜8図
に示している。この角速度比可変ステアリング装置100
は、ステアリングホイール101に連結した入力軸103と、
この入力軸103に対し相対回転可能に配設されて前輪を
転舵させるラック&ピニオンギヤ装置105に連結した出
力軸107と、この両軸103、107に平行に配設した中間軸1
09と、この中間軸109と入力軸103間に設けられた一対の
楕円歯車111、113を有し入力軸103の中立位置からの回
転量に応じて入力軸103側の歯車111に対向する前記中間
軸109側の歯車113の角速度比を増大させる角速度比可変
歯車列115と、一対の大小の円形歯車117、119からなり
中間軸109と出力軸107間に設けられて角速度比可変歯車
列115を介して伝達される入力軸103の回転を所定量増速
して出力軸107に伝える増速歯車列121と、から構成され
ている。この角速度比可変歯車列115の楕円歯車111、11
3は第5図のピッチ円による歯車噛合図で示しているよ
うに、操舵中立位置において、この第5図のように組み
付けられている。この結果、第6図に示すように、操舵
角が操舵中立位置から180゜までは、操舵角の増大に応
じて転舵比は非線形に増大し、180゜を越えると、操舵
角の増大に応じて非線形に減少するようになっている。
A conventional angular velocity ratio variable steering device is shown in FIGS. This angular velocity ratio variable steering device 100
Is an input shaft 103 connected to the steering wheel 101,
An output shaft 107 connected to a rack and pinion gear device 105 for rotatably rotating the front wheels by being rotatable relative to the input shaft 103, and an intermediate shaft 1 arranged in parallel with the both shafts 103, 107.
09, and a pair of elliptical gears 111, 113 provided between the intermediate shaft 109 and the input shaft 103 and facing the gear 111 on the input shaft 103 side in accordance with the rotation amount from the neutral position of the input shaft 103. An angular velocity ratio variable gear train 115 that increases the angular velocity ratio of the gear 113 on the intermediate shaft 109 side, and a pair of large and small circular gears 117 and 119 is provided between the intermediate shaft 109 and the output shaft 107, and the angular velocity ratio variable gear train 115 is provided. And a speed-increasing gear train 121 that accelerates the rotation of the input shaft 103 transmitted through the output shaft 107 by a predetermined amount and transmits it to the output shaft 107. The elliptical gears 111 and 11 of this angular velocity ratio variable gear train 115
As shown in the gear meshing diagram by the pitch circle in FIG. 5, 3 is assembled as shown in FIG. 5 in the steering neutral position. As a result, as shown in FIG. 6, the steering ratio increases non-linearly as the steering angle increases from the steering neutral position to 180 °, and when it exceeds 180 °, the steering angle increases. It decreases in a non-linear manner.

なお、このような角速度比可変ステアリング装置は、
本願出願前の特開平2−14971「名称:車両用操舵装
置」に詳細に開示されている。
In addition, such an angular velocity ratio variable steering device is
It is disclosed in detail in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-14971 “Name: Steering device for vehicle” before the present application.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

然しながら、前述の角速度比可変ステアリング装置で
は、角速度比可変歯車列が一対の楕円歯車で構成されて
いるので、ステアリングホイールの操舵角と転舵比の関
係は、第6図に示すように、操舵角が180゜付近で急激
に転舵比が増大する。この結果、ドライバーが慣れない
状態で早い操舵を行なうと、操舵輪の転舵が早くなりす
ぎ、操縦安定性が悪いとの操舵感覚を与えてしまう。
However, in the above-described variable angular speed ratio steering device, since the variable angular speed ratio gear train is composed of a pair of elliptical gears, the relationship between the steering angle of the steering wheel and the steering ratio is as shown in FIG. The steering ratio sharply increases at an angle of around 180 °. As a result, if the driver steers quickly without getting used to the steering wheel, the steered wheels are steered too quickly, which gives a steering feeling that the steering stability is poor.

この課題の解決策として、 第1に、角速度比可変歯車列に於ける楕円歯車の離心
率ε(離心率εは、第5図中で、ε=β/αで求められ
る。なお、cは楕円の焦点、dはピッチ円である。)を
小さくすること、 第2に、角速度比可変歯車列と直列に設けられた増速
歯車列の増速比を小さくすること、 の2方法が考えられる。
As a solution to this problem, firstly, the eccentricity ε of the elliptical gear in the variable angular velocity ratio gear train (the eccentricity ε is obtained by ε = β / α in FIG. 5, where c is The focus of the ellipse, d is a pitch circle), and secondly, the speed increasing ratio of the speed increasing gear train provided in series with the variable angular speed ratio gear train is decreased. To be

先ず、第1の方法である楕円歯車の離心率を小さくし
た場合を第7図に示す。この第7図のAは従来技術の特
性を示し、Bは離心率を小さくした場合を示す。この場
合、操舵角180゜付近での転舵比を小さくすることは可
能であるが、逆に操舵中立位置付近での転舵比が高くな
るために、操舵中立位置での操舵が多い、高速走行時に
おいて、操舵量が少ないにも関わらず、転舵角が大きく
なり過ぎ、操縦安定性が悪化することになる。
First, FIG. 7 shows the first method in which the eccentricity of the elliptical gear is reduced. 7A shows the characteristics of the prior art, and B shows the case where the eccentricity is reduced. In this case, it is possible to reduce the steering ratio near the steering angle of 180 °, but on the other hand, the steering ratio near the steering neutral position becomes high, so there is a large amount of steering at the steering neutral position, and high speed steering is possible. At the time of traveling, the steering angle becomes too large and the steering stability deteriorates, although the steering amount is small.

次に、第2の方法である増速歯車列の増速比を小さく
した場合を第8図に示す。この第8図のAは従来技術の
特性を示し、Bは増速比を小さくした場合を示す。な
お、C、Dは各々最大操舵角である。この場合、転舵比
はステアリングホイールの操舵角の全域で小さくなる。
この結果、操舵角180゜付近での転舵比は小さくなり、
車両の操縦安定性を大きく改善することができる。然
し、全体の転舵比を小さくすると、最大操舵角D(ステ
アリングホイールの最大回転角)が大きくなるため、こ
の角速度比可変ステアリング装置の本来の狙いである操
舵角の低減による操作性向上を損ねることになる。更
に、最大操舵角が大きくなると、最大操舵時の転舵比が
操舵角180゜の時の転舵比に較べて、かなり小さくなっ
てくるため、最大操舵角付近での舵の効きが操舵角180
゜付近での舵の効きに較べて高くなってくる。この為、
ステアリングホイール操舵に対する舵の効きの非線形感
が助長され、操舵フィーリングが悪化する。
Next, FIG. 8 shows a second method in which the speed increasing ratio of the speed increasing gear train is reduced. 8A shows the characteristics of the prior art, and B shows the case where the speed increasing ratio is reduced. Note that C and D are maximum steering angles, respectively. In this case, the turning ratio becomes small over the entire steering angle of the steering wheel.
As a result, the steering ratio around the steering angle of 180 ° becomes smaller,
The steering stability of the vehicle can be greatly improved. However, if the overall steering ratio is reduced, the maximum steering angle D (maximum rotation angle of the steering wheel) increases, and the operability improvement due to the reduction of the steering angle, which is the original aim of the variable angular speed ratio steering device, is impaired. It will be. Furthermore, as the maximum steering angle increases, the steering ratio during maximum steering becomes considerably smaller than the steering ratio when the steering angle is 180 °. 180
It becomes higher than the effectiveness of the rudder near ゜. Therefore,
A non-linear effect of the steering effect on the steering of the steering wheel is promoted, which deteriorates the steering feeling.

そこで、この発明は、上記問題点を解説するために、
操舵角が180゜付近に至ると、角速度比可変歯車列に於
ける入力軸側の歯車に対する出力軸側の角速度比(転舵
比)を略一定とすることにより、操作性向上を損ねるこ
となく、操縦安定性を向上せしめることにある。
Therefore, in order to explain the above problems, the present invention provides
When the steering angle reaches around 180 °, the angular velocity ratio (steering ratio) on the output shaft side to the gear on the input shaft side in the variable angular velocity ratio gear train is made substantially constant, without impairing operability improvement. , To improve the steering stability.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そのため、この発明の角速度比可変ステアリング装置
は、ステアリングホイールに連結した入力軸と、この入
力軸に対し相対回転可能に配設されて操舵輪を転舵させ
る操舵リンク機構に連結した出力軸と、この出力軸と入
力軸間に設けられた一対の歯車を有し入力軸の中立位置
からの回転量に応じて入力軸側の歯車に対向する出力軸
側の歯車の角速度比を増大させる角速度比可変歯車列と
を備える角速度比可変ステアリング装置において、角速
度比可変歯車列の歯車を、軸心を焦点とする楕円部と軸
心を中心とする円形部とこの円形部と楕円部とを結ぶ補
間部とで構成し、各々の楕円部が操舵角中立付近で噛み
合うように配設され、各々の円形部が操舵角180゜付近
で噛み合うように配設されることを特徴とする。
Therefore, the variable angular velocity ratio steering device of the present invention has an input shaft connected to a steering wheel, and an output shaft connected to a steering link mechanism that is disposed so as to be rotatable relative to the input shaft and steers the steered wheels. An angular velocity ratio that has a pair of gears provided between the output shaft and the input shaft and that increases the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side facing the gear on the input shaft side according to the amount of rotation from the neutral position of the input shaft. In a variable angular speed ratio steering device including a variable gear train, a gear of an angular speed ratio variable gear train is configured such that an elliptical portion having an axis as a focal point, a circular portion having the axial center as a center, and an interpolation connecting the circular portion and the elliptical portion. The elliptical portions are arranged so as to mesh with each other near the steering angle neutral position, and the respective circular portions are arranged so as to mesh with each other near the steering angle 180 °.

〔作用〕[Action]

この発明の角速度比可変ステアリング装置において
は、ステアリングホイールを回転操作すると入力軸が回
転して角速度比可変歯車列を介して出力軸に回転が伝達
され、出力軸の回転に応じて操舵リンク機構を介して操
舵輪が転舵される。そして、角速度比可変歯車列を、軸
心を焦点とする楕円部と軸心を中心とする円形部とこの
円形部と楕円部とを結ぶ補間部とで構成し、楕円部が操
舵角中立付近で噛み合うように配設され、円形部が操舵
角180゜付近で噛み合うように配設されることにより、
操舵中立位置付近、及び操舵中立位置から操舵角の小さ
い場合には、入力軸側の歯車に対する出力軸側の歯車の
角速度比が小さい値とすることができ、転舵比は小さく
なる。
In the variable angular speed ratio steering device of the present invention, when the steering wheel is rotated, the input shaft rotates, and the rotation is transmitted to the output shaft via the variable angular speed ratio gear train, and the steering link mechanism operates in accordance with the rotation of the output shaft. The steered wheels are steered through. Then, the angular velocity ratio variable gear train is configured by an elliptical portion having a shaft center as a focal point, a circular portion having the shaft center as a center, and an interpolating portion connecting the circular portion and the elliptical portion, and the elliptical portion is near a steering angle neutral position. Are arranged so that they mesh with each other, and the circular parts are arranged so that they mesh with each other at a steering angle of about 180 °,
In the vicinity of the steering neutral position and when the steering angle is small from the steering neutral position, the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side to the gear on the input shaft side can be set to a small value, and the steering ratio becomes small.

次に、ステアリングホイールの操舵中立位置から操舵
角が増大すると、それに伴って角速度比可変歯車列にお
ける入力軸側の歯車に対する出力軸側の歯車の角速度比
が非線形に大きくなり、即ち転舵比が非線形に大きくな
る。更に、操舵角が180゜付近に至ると、角速度比可変
歯車列における入力軸側の歯車に対する出力軸側の歯車
の角速度比が一定となり、即ち、転舵比が一定となる。
Next, when the steering angle increases from the steering neutral position of the steering wheel, the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side to the gear on the input shaft side in the variable angular velocity ratio gear train increases non-linearly, that is, the steering ratio increases. It grows non-linearly. Further, when the steering angle reaches around 180 °, the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side to the gear on the input shaft side in the variable angular velocity ratio gear train becomes constant, that is, the steering ratio becomes constant.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面に基づいてこの発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図から第3図までの図面は、この発明の実施例を
示している。第1図は、油圧ポンプ1、ロータリバルブ
式制御弁3、パワーシリンダ5、リザーバ7等から構成
される公知のパワーアシスト機構を備えた車両用ラック
&ピニオン式動力舵取装置に、この発明を実施した角速
度比可変ステアリング装置を示している。この角速度比
可変ステアリング装置においては、ステアリングホイー
ル8に連結したバルブ軸9とこれに対して同軸的に、且
つ相対可能に配設した入力軸11とがトーションバー13に
よって連結されている。また、バルブ軸9及び入力軸11
に対して、出力軸15が同軸的に、且つ相対回転可能に配
設されているとともに、バルブ軸9と入力軸11、及び出
力軸15に対して中間軸17が間隔をおいた平行な位置に配
設されている。なお、出力軸15には、ピニオン19が一体
的に形成されていて、同ピニオン19によってパワーシリ
ンダ5のピストンロッドを兼ねるラックバー21がその軸
線方向へ移動されるように構成され、ラックバー21を含
む公知の操舵リンク機構により前輪が転舵されるように
なっている。
The drawings from FIG. 1 to FIG. 3 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a rack and pinion type power steering system for a vehicle equipped with a known power assist mechanism including a hydraulic pump 1, a rotary valve type control valve 3, a power cylinder 5, a reservoir 7 and the like. It shows an implemented steering device with a variable angular velocity ratio. In this variable angular velocity ratio steering device, a valve shaft 9 connected to a steering wheel 8 and an input shaft 11 coaxially and rotatably arranged with respect to the valve shaft 9 are connected by a torsion bar 13. Also, the valve shaft 9 and the input shaft 11
The output shaft 15 is coaxially and relatively rotatably disposed, and the intermediate shaft 17 is parallel to the valve shaft 9 and the input shaft 11 and the output shaft 15 in a parallel position. It is installed in. A pinion 19 is integrally formed on the output shaft 15, and the rack bar 21 also serving as a piston rod of the power cylinder 5 is configured to be moved in the axial direction by the pinion 19. The front wheels are steered by a known steering link mechanism including the above.

そして、この実施例においては、入力軸11と中間軸17
間に角速度比可変歯車列31が設けられるとともに、中間
軸17と出力軸15間に増速歯車列41が設けられている。
Then, in this embodiment, the input shaft 11 and the intermediate shaft 17
A variable angular velocity ratio gear train 31 is provided therebetween, and a speed increasing gear train 41 is provided between the intermediate shaft 17 and the output shaft 15.

角速度比可変歯車列31は、第1図及び第2図に示した
ように、入力軸11にセレーション嵌合した入力歯車33と
中間軸17に相対回転可能に支持された中間歯車35とから
構成されている。この入力歯車33のピッチ円331は、0
゜から100゜迄と260゜から360゜迄のa領域を軸心Aを
焦点とした楕円に形成された楕円部331aと、140゜から2
20゜迄のC領域を軸心Aを中心とした円で形成された円
形部331cと、100゜から140゜迄と220゜から260゜迄のb
1、b2領域を楕円部331aと円形部31cとの間でそのピッチ
線が連続的な曲線を有するように形成した補間部331b
1、331b2とから構成されている。また、この中間歯車35
のピッチ円351は、0゜から80゜迄と280゜から360゜ま
でのd領域を軸心Bを焦点とした楕円で形成された楕円
部351dと、130゜から230゜迄のe領域を中心とした円で
形成された円形部351eと、80゜から130゜迄と230゜から
280゜迄のf1、f2領域を円形部351eと楕円部351dとの間
でそのピッチ線が連続な曲線を有するように形成した補
間部351f1、351f2とから構成されている。そして、この
角速度比可変歯車列31において、入力軸11の中立位置、
即ちステアリングホイール8の操舵中立位置において、
入力歯車33と中間歯車35が第2図に示す如く噛み合うよ
うに組み付けられていて、入力軸11の操舵中立位置から
の操舵角(回転量)の増加に応じて入力歯車33に対する
中間歯車35の角速度比が増大するようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the variable angular speed ratio gear train 31 includes an input gear 33 serration-fitted to the input shaft 11 and an intermediate gear 35 rotatably supported by the intermediate shaft 17. Has been done. The pitch circle 331 of this input gear 33 is 0
Ellipse 331a formed in an ellipse with the axis A as the focal point from a to 100 ° and a from 260 to 360 ° and 140 to 2
A circular portion 331c formed by a circle centered on the axis A in the C region up to 20 °, and b from 100 ° to 140 ° and 220 ° to 260 °
The interpolating part 331b in which the pitch lines of the 1 and b2 regions are formed as continuous curves between the elliptical part 331a and the circular part 31c.
It is composed of 1 and 331b2. Also, this intermediate gear 35
The pitch circle 351 has an elliptic portion 351d formed by an ellipse centering on the axis B at d regions from 0 ° to 80 ° and 280 ° to 360 °, and an e region from 130 ° to 230 °. A circular part 351e formed by a circle around the center and from 80 ° to 130 ° and 230 °
Interpolation parts 351f1 and 351f2 are formed so that the f1 and f2 regions up to 280 ° are formed so that the pitch line has a continuous curve between the circular part 351e and the elliptical part 351d. Then, in this angular velocity ratio variable gear train 31, the neutral position of the input shaft 11,
That is, at the steering neutral position of the steering wheel 8,
The input gear 33 and the intermediate gear 35 are assembled so as to mesh with each other as shown in FIG. 2, and the intermediate gear 35 relative to the input gear 33 increases in accordance with an increase in the steering angle (rotation amount) from the steering neutral position of the input shaft 11. The angular velocity ratio is designed to increase.

増速歯車列41は、大小一対の円形歯車43、45によって
構成されており、大径歯車43は中間歯車35と一体的に形
成されて中間軸17上に回転可能に組み付けられ、また、
小径歯車45は出力軸15と一体的に回転する。この増速歯
車列41において、大径歯車43の回転が所定量増速されて
出力軸15に伝達される。
The speed increasing gear train 41 is composed of a pair of large and small circular gears 43, 45, and the large diameter gear 43 is integrally formed with the intermediate gear 35 and rotatably mounted on the intermediate shaft 17, and
The small diameter gear 45 rotates integrally with the output shaft 15. In the speed increasing gear train 41, the rotation of the large diameter gear 43 is speeded up by a predetermined amount and transmitted to the output shaft 15.

また、この実施例において、中間軸17がハウジング51
に回転可能に組み付けたキャリア53に一体的に設けられ
ている。キャリア53は、バルブ軸9、入力軸11及び出力
軸15の軸線廻りに回転・公転するようになっていて、セ
クタギヤ55を一体的に有しており、同ギヤ55に係合する
ウォームギヤ57によってハウジング51と当接するまでの
範囲において、回動させられるようになっている。ウォ
ームギヤ57は、ハウジング51に回転可能に組み付けられ
ていて、正逆転可能な、図示しない電動モータによっ
て、回転駆動されるようになっている。なお、電動モー
タは車速とステアリングホイールの回転操作角によって
作動を制御されるようになっている。
Further, in this embodiment, the intermediate shaft 17 has the housing 51
It is provided integrally with a carrier 53 that is rotatably assembled to the. The carrier 53 is configured to rotate and revolve around the axes of the valve shaft 9, the input shaft 11 and the output shaft 15, and integrally has a sector gear 55, and a worm gear 57 engaged with the gear 55 It can be rotated within a range until it comes into contact with the housing 51. The worm gear 57 is rotatably assembled to the housing 51, and is rotatably driven by an electric motor (not shown) capable of rotating in the forward and reverse directions. The operation of the electric motor is controlled by the vehicle speed and the steering operation angle of the steering wheel.

次に、この発明の実施例である角速度比可変ステアリ
ング装置の作用・効果を述べる。
Next, the operation and effect of the variable angular velocity ratio steering device according to the embodiment of the present invention will be described.

上記のように構成した、この実施例においては、ステ
アリングホイール8を回転操作すると、バルブ軸9と入
力軸11が回転し、角速度比可変歯車列31及び増速歯車列
41を介して出力軸15の回転に応じてラックバー21が軸方
向へ移動されて操舵リンク機構を介して前輪が操舵され
る。また、この時には、操舵トルクに応じて制御弁3が
作動し、パワーシリンダ5がラックバー21の軸線方向移
動をアシストする。
In this embodiment configured as described above, when the steering wheel 8 is rotated, the valve shaft 9 and the input shaft 11 rotate, and the angular velocity ratio variable gear train 31 and the speed increasing gear train 31 are rotated.
The rack bar 21 is moved in the axial direction according to the rotation of the output shaft 15 via 41, and the front wheels are steered via the steering link mechanism. At this time, the control valve 3 operates according to the steering torque, and the power cylinder 5 assists the axial movement of the rack bar 21.

しかして、上記伝達系においては、角速度比可変歯車
列31が入力軸11の操舵中立位置からの回転量に応じて入
力歯車33に対する中間歯車35の角速度比を増大させる構
成であるため、ステアリングホイール8の中立位置から
の回転操作量が小さい場合、(中立位置近傍での操作
時)には、入力歯車33に対する中間歯車35の角速度比が
小さい値とされる。したがって、角速度比可変歯車列31
を介して伝わる入力軸11の回転が増速歯車列41によって
所定量増速されても、出力軸15の回転量は第3図のAに
て示したようにステアリングホイール8の回転線操作量
と略等しく、さほど大きな値とならず、転舵比は第3図
のAにて示したように小さな値となり、高速走行時を含
んだ走行安定性が格段に向上することになる。なお、第
3図中のAはこの実施例の特性であり、Bは従来技術の
特性である。
Thus, in the above transmission system, the variable angular speed ratio gear train 31 is configured to increase the angular speed ratio of the intermediate gear 35 to the input gear 33 in accordance with the amount of rotation of the input shaft 11 from the steering neutral position. When the rotational operation amount from the neutral position of 8 is small (when operating near the neutral position), the angular velocity ratio of the intermediate gear 35 to the input gear 33 is set to a small value. Therefore, the variable angular velocity ratio gear train 31
Even if the rotation of the input shaft 11 transmitted via the speed-increasing gear train 41 is accelerated by a predetermined amount, the rotation amount of the output shaft 15 is the rotation line operation amount of the steering wheel 8 as shown in A of FIG. The steering ratio becomes a small value as shown by A in FIG. 3, and the running stability including high-speed running is remarkably improved. Incidentally, A in FIG. 3 is the characteristic of this embodiment, and B is the characteristic of the prior art.

次に、ステアリングホイール8の中立位置からの回転
操作量が増大すると、それに伴って入力歯車33に対する
中間歯車35の角速度比が大きくなり、増速歯車列41との
相乗作用により出力軸15の回転量が非線形に大きくなっ
て、第3図のAで示したように、転舵比がステアリング
ホイール8の中立位置からの操舵角の増加に伴って、非
線形に大きな値をとり、操舵角の低減が図られ、操作性
の向上が図られることになる。
Next, when the rotational operation amount from the neutral position of the steering wheel 8 increases, the angular velocity ratio of the intermediate gear 35 to the input gear 33 increases accordingly, and the output shaft 15 rotates by synergistic action with the speed increasing gear train 41. The amount increases non-linearly, and as shown in A of FIG. 3, the steering ratio takes a non-linearly large value as the steering angle from the neutral position of the steering wheel 8 increases, and the steering angle decreases. Therefore, the operability is improved.

更に、ステアリングホイール8の中立位置からの回転
操作量が更に増大して、操舵角が180゜付近に至ると、
入力歯車33と中間歯車35は互いに円形部331c、351eで噛
み合うので、入力歯車33に対する中間歯車35が大きな角
速度比で一定となる。この結果、、ステアリングホイー
ル8が180゜付近に至と、第3図Aに示すように、転舵
角は大きな値で一定となるので、操舵角が180゜付近
で、ドライバーが慣れない状態で早い操舵を行っても、
操舵輪の転舵が早くなりすぎないので、舵の効きすぎ感
が生じず、操舵感覚に優れた操舵特性となっている。
Further, when the steering operation amount from the neutral position of the steering wheel 8 further increases and the steering angle reaches around 180 °,
Since the input gear 33 and the intermediate gear 35 mesh with each other in the circular portions 331c and 351e, the intermediate gear 35 with respect to the input gear 33 becomes constant at a large angular velocity ratio. As a result, when the steering wheel 8 reaches around 180 °, the steered angle becomes large and constant as shown in FIG. 3A. Even if you steer quickly,
Since the steered wheels are not steered too quickly, a feeling of excessive steering is not produced and steering characteristics are excellent.

以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本
発明は、この実施例に限定されるものでなく、実用新案
登録請求の範囲に記載の範囲内で種々の実施態様が包含
されるものである。
The specific embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment, and various embodiments are included within the scope of the claims of the utility model. Is.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明では、操舵角中立付近では
転舵角が小さく、操舵角の増加に伴って転舵比も大きく
なるが、操舵角が180゜付近では転舵比が一定となるよ
うに、角速度比可変歯車列の一対の歯車のピッチ円を楕
円部と円形部との組合わせで形成したことにより、最大
操舵角を実質的に増やすことなく、操舵角180゜付近で
の転舵角を低減することができるので、操舵角の低減に
よる操作性の向上を図るとともに、操舵角180゜付近で
の操舵に対する舵の効きすぎ感が抑制されて操作性が確
実に向上する。
As described above, in the present invention, the turning angle is small near the steering angle neutral, and the turning ratio increases as the steering angle increases, but the turning ratio becomes constant near the steering angle 180 °. As described above, the pitch circle of the pair of gears of the variable angular speed ratio gear train is formed by the combination of the elliptical portion and the circular portion, so that the maximum steering angle is not substantially increased and the rotation around the steering angle of 180 ° is achieved. Since the steering angle can be reduced, the operability is improved by reducing the steering angle, and the operability is surely improved by suppressing the excessive steering effect for steering around the steering angle of 180 °.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図から第3図までの図面は、この発明の実施例を示
し、第4図から第8図までは従来の技術を示しており、
第1図はこの発明の一実施例である角速度比可変ステア
リング装置を示す全体構成図、第2図入力歯車と中間歯
車の形状をピッチ円で示す歯車噛合図、第3図はステア
リングホイールの操舵角に対する出力軸の転舵比を示す
特性図、第4図は従来技術の角速度比可変ステアリング
装置を示す全体構成図、第5図は入力軸側の歯車と出力
軸側の歯車の形状をピッチ円で示す歯車噛合図、第6図
はステアリングホイールの操舵角に対する出力軸の転舵
比を示す特性図、第7図はステアリングホイールの操舵
角に対する出力軸の転舵比を示す特性と離心率を変えた
場合の特定との比較図、第8図はステアリングホイール
の操舵角に対する出力軸の転舵比を示す特性と増速歯車
列の増速比を変えた場合の特性との比較図である。 8……ステアリングホイール 11……入力軸 15……出力軸 21……ラックバー(操舵リンク機構) 31……角速度比可変歯車列 33……入力歯車(歯車) 331a……楕円部 331b……補間部 331b2……補間部 331c……円形部 35……中間歯車(歯車) 351d……楕円部 351e……円形部 351f1……補間部 351f2……補間部
FIGS. 1 to 3 show an embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 8 show a conventional technique.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a variable angular velocity ratio steering device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a gear meshing diagram showing the shapes of an input gear and an intermediate gear by pitch circles, and FIG. 3 is a steering wheel steering wheel. FIG. 4 is a characteristic diagram showing the turning ratio of the output shaft with respect to the angle, FIG. 4 is an overall configuration diagram showing a conventional angular velocity ratio variable steering device, and FIG. 5 is a diagram showing the shapes of the input shaft side gear and the output shaft side gear. A gear meshing diagram indicated by a circle, FIG. 6 is a characteristic diagram showing the steering ratio of the output shaft with respect to the steering angle of the steering wheel, and FIG. 7 is a characteristic showing the steering ratio of the output shaft with respect to the steering angle of the steering wheel, and the eccentricity. FIG. 8 is a comparison diagram of the characteristics showing the turning ratio of the output shaft with respect to the steering angle of the steering wheel and the characteristics when the speed increasing ratio of the speed increasing gear train is changed. is there. 8 …… Steering wheel 11 …… Input shaft 15 …… Output shaft 21 …… Rack bar (steering link mechanism) 31 …… Angular speed ratio variable gear train 33 …… Input gear (gear) 331a …… Elliptical part 331b …… Interpolation Part 331b2 …… Interpolator 331c …… Circular part 35 …… Intermediate gear (gear) 351d …… Elliptical part 351e …… Circular part 351f1 …… Interpolator 351f2 …… Interpolator

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ステアリングホイールに連結した入力軸
と、この入力軸に対し相対回転可能に配設されて操舵輪
を転舵させる操舵リンク機構に連結した出力軸と、この
出力軸と入力軸間に設けられた一対の歯車を有し前記入
力軸の中立位置からの回転量に応じて前記入力軸側の歯
車に対向する前記出力軸側の歯車の角速度比を増大させ
る角速度比可変歯車列とを備える角速度比可変ステアリ
ング装置において、 前記角速度比可変歯車列の歯車を、軸心を焦点とする楕
円部と軸心を中心とする円形部とこの円形部と楕円部と
を結ぶ補間部とで構成し、各々の前記楕円部が操舵角中
立付近で噛み合うように配設され、各々の前記円形部が
操舵角180゜付近で噛み合うように配設されることを特
徴とする角速度比可変ステアリング装置。
Claim: What is claimed is: 1. An input shaft connected to a steering wheel, an output shaft connected to a steering link mechanism, which is arranged so as to be rotatable relative to the input shaft to steer the steered wheels, and between the output shaft and the input shaft. An angular velocity ratio variable gear train that has a pair of gears provided in and that increases the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side facing the gear on the input shaft side according to the amount of rotation from the neutral position of the input shaft. In the variable angular speed ratio steering device, the gear of the variable angular speed ratio gear train is composed of an elliptical portion whose focal point is the axis, a circular portion whose center is the axial center, and an interpolation portion which connects the circular portion and the elliptical portion. A variable angular speed ratio steering device, characterized in that the respective elliptical portions are arranged so as to mesh with each other near a steering angle neutral position, and the respective circular portions are arranged so as to mesh with each other near a steering angle of 180 °. .
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