JP3248426B2 - Vehicle steering system - Google Patents

Vehicle steering system

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JP3248426B2
JP3248426B2 JP14409096A JP14409096A JP3248426B2 JP 3248426 B2 JP3248426 B2 JP 3248426B2 JP 14409096 A JP14409096 A JP 14409096A JP 14409096 A JP14409096 A JP 14409096A JP 3248426 B2 JP3248426 B2 JP 3248426B2
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールに連結されるピニオン軸が、転舵輪を転舵するため
のラック軸に連結された車両用舵取装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering apparatus in which a pinion shaft connected to a steering wheel is connected to a rack shaft for turning steered wheels.

【0002】[0002]

【従来の技術】ステアリングホイールに連結されるピニ
オン軸が、転舵輪を転舵するためのラック軸に連結され
た車両用舵取装置において、ピニオン軸の入力トルクに
基づいたパワーアシストを行って転舵輪を転舵する構成
の舵取装置(パワーステアリング装置)が知られている
(一例として、特開昭57−167869号公報)。
2. Description of the Related Art In a vehicular steering system in which a pinion shaft connected to a steering wheel is connected to a rack shaft for turning steered wheels, a power assist based on an input torque of the pinion shaft is performed to perform rotation. 2. Description of the Related Art A steering device (power steering device) configured to steer a steering wheel is known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-167869).

【0003】前記公報に示される舵取装置では、ラック
軸に噛み合うピニオン軸が揺動可能に支持されており、
操舵トルクに応じて揺動する。また、このピニオン軸に
は油圧制御弁が連結されており、前記ピニオン軸の揺動
によって油圧制御弁が作動する構成となっている。これ
により、操舵トルクに応じて油圧が制御されて所定のパ
ワーアシストが行われる。
In the steering apparatus disclosed in the above publication, a pinion shaft meshing with a rack shaft is supported so as to be swingable.
It swings according to the steering torque. A hydraulic control valve is connected to the pinion shaft, and the hydraulic control valve is operated by swinging of the pinion shaft. As a result, the hydraulic pressure is controlled in accordance with the steering torque, and predetermined power assist is performed.

【0004】しかしながら、前記公報に示された従来の
舵取装置では、ピニオン軸が支点周りに揺動しラック軸
に対して変位する構成であるため、このピニオン軸の変
位に起因してピニオン軸とラック軸との歯の噛み合い状
態が変化する。すなわち、ラック&ピニオンの噛み合い
が離れる方向に変位して噛み合い剛性が低下し、この剛
性低下により操作精度も低下する欠点があった。
However, in the conventional steering apparatus disclosed in the above publication, the pinion shaft swings around the fulcrum and is displaced with respect to the rack axis. Therefore, the pinion shaft is displaced with respect to the rack shaft. The state of meshing of the teeth with the rack shaft changes. That is, there is a disadvantage that the engagement of the rack and pinion is displaced in a direction in which the engagement of the rack and the pinion is separated, and the engagement rigidity is reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、ピニオン軸とラック軸との歯の噛み合い状態の変
化を低減して所定の剛性を確保することができ、操舵ト
ルクに応じたパワーアシストを行うことが可能となり、
合わせて過大な逆入力がピニオン軸に伝達されることを
抑制できる車両用舵取装置を得ることが目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION In consideration of the above fact, the present invention can reduce the change in the meshing state of the teeth of the pinion shaft and the rack shaft to secure a predetermined rigidity, and can respond to the steering torque. It is possible to perform power assist,
It is another object of the present invention to provide a vehicular steering device capable of suppressing transmission of excessive reverse input to a pinion shaft.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明の車
両用舵取装置は、ステアリングホイールに連結されるピ
ニオン軸が、転舵輪を転舵するためのラック軸に連結さ
れた車両用舵取装置において、一端部がハウジングに取
り付けられ、他端部によって前記ピニオン軸を回転可能
に支持すると共に前記ピニオン軸を操舵トルクの大きさ
に応じて前記ラック軸に沿って及び前記ピニオン軸の軸
線方向に沿って変位可能に支持する支持部材を備え、か
つ、前記ハウジングに、前記ピニオン軸の軸線方向変位
時に前記ピニオン軸に当接して摩擦力により前記ピニオ
ン軸の回転を減衰させる摩擦減衰部を設けた、ことを特
徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a steering apparatus for a vehicle, wherein a pinion shaft connected to a steering wheel is connected to a rack shaft for turning steered wheels. In the picking device, one end is attached to the housing, the other end rotatably supports the pinion shaft, and the pinion shaft is arranged along the rack axis and the axis of the pinion shaft according to the magnitude of the steering torque.
A supporting member for supporting the movable member along the linear direction ;
And the housing is provided with an axial displacement of the pinion shaft.
Sometimes the pinion shaft comes into contact with the pinion shaft and
A friction damping portion for damping the rotation of the shaft .

【0007】請求項1記載の車両用舵取装置では、ステ
アリングホイールを介してピニオン軸が操舵されると、
この操舵力はラック軸を介して伝達されて転舵輪が転舵
される。
In the vehicle steering apparatus according to the first aspect, when the pinion shaft is steered through the steering wheel,
This steering force is transmitted via the rack shaft, and the steered wheels are steered.

【0008】ここで、操舵直後においてはラック軸(す
なわち、転舵輪側)の抵抗が大きいためラック軸は不動
であり、このためピニオン軸が支持部材を介してラック
軸に沿って変位する。この場合、ピニオン軸は、支点周
りに単に揺動してラック軸に対して変位する構成ではな
く、支持部材によってラック軸に沿って変位可能に支持
されているため、ピニオン軸が変位してもピニオン軸と
ラック軸との歯の噛み合い状態の変化が低減される。す
なわち、ラック&ピニオンの噛み合いが離れる方向に変
位して噛み合い剛性が低下することがなく所定の剛性を
確保することができ、したがって剛性低下により操作精
度が低下することがない。さらに、請求項1記載の車両
用舵取装置では、ピニオン軸は、ラック軸に沿って変位
できるのみならず、自身の軸線方向に沿っても変位可能
である。したがって、例えば縁石衝突等のために転舵輪
側から逆入力がラック軸を介して伝達された場合には、
この逆入力の分力に起因してピニオン軸が自身の軸線方
向に沿って変位し、摩擦減衰部がピニオン軸に当接す
る。これにより、摩擦力によってピニオン軸の回転が減
衰され、過大な逆入力がピニオン軸(すなわち、ステア
リングホイール)に伝達されることが抑制され、キック
バックが低減される。
[0008] Here, immediately after steering, the rack shaft (that is, the steered wheel side) has a large resistance, so that the rack shaft is immobile, and the pinion shaft is displaced along the rack shaft via the support member. In this case, the pinion shaft is not simply configured to swing around the fulcrum and displaced with respect to the rack axis, but is supported by the support member so as to be displaceable along the rack axis. The change in the meshing state of the teeth of the pinion shaft and the rack shaft is reduced. That is, the predetermined rigidity can be secured without lowering the meshing rigidity due to the displacement of the rack and pinion meshing in a direction in which the rack and pinion mesh with each other. Further, the vehicle according to claim 1.
In the steering device, the pinion shaft is displaced along the rack axis.
Not only can it be displaced, but also along its own axis
It is. Therefore, for example, a steered wheel
If the reverse input is transmitted from the side via the rack shaft,
Due to the component force of this reverse input, the pinion shaft
Displaced along the direction, the friction damping part contacts the pinion shaft
You. This reduces the rotation of the pinion shaft due to frictional force.
The damped, excessive reverse input is caused by the pinion axis (that is, the steer axis).
Transmission to the ring wheel)
Back is reduced.

【0009】請求項2に係る発明の車両用舵取装置は、
請求項1記載の車両用舵取装置において、前記支持部材
の前記ラック軸方向の変位を検出する変位検出手段を備
え、前記変位検出手段による検出結果に基づいてパワー
アシストを行うことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering system comprising:
2. The vehicle steering apparatus according to claim 1, further comprising: a displacement detection unit configured to detect a displacement of the support member in the rack axis direction, wherein power assist is performed based on a detection result by the displacement detection unit. .

【0010】請求項2記載の車両用舵取装置では、支持
部材のラック軸方向の変位が、変位検出手段によって検
出され、この検出結果に基づいてパワーアシストが行な
われる。
[0010] In the vehicle steering apparatus according to the second aspect, the displacement of the support member in the rack axis direction is detected by the displacement detecting means, and power assist is performed based on the detection result.

【0011】ここで、支持部材のラック軸方向の変位
は、ピニオン軸からの操舵トルクの大きさに対応してい
る。したがって、変位検出手段によって支持部材のラッ
ク軸方向の変位を検出することにより、操舵トルクを検
出することができ、これに基づいてパワーアシストを行
うことで操舵トルクに基づいたパワーアシストを行うこ
とができる。
Here, the displacement of the support member in the rack axis direction corresponds to the magnitude of the steering torque from the pinion shaft. Therefore, the steering torque can be detected by detecting the displacement of the support member in the rack axis direction by the displacement detection means, and the power assist based on the steering torque can be performed by performing the power assist based on the steering torque. it can.

【0012】[0012]

【0013】[0013]

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1乃至図5には本発明の第1の
実施の形態に係る車両用舵取装置10の全体構成が概略
的に断面図にて示されている。
1 to 5 schematically show a vehicle steering apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention in a schematic sectional view.

【0015】この車両用舵取装置10は、例えば、車両
の電動パワーステアリング装置として適用されており、
ピニオン軸(操舵軸)12を備えている。ピニオン軸1
2には図示しないステアリングホイールが取り付けられ
ており、ラック軸24に略直交する向きに配置されて、
支持部材としての支持梁200によってハウジング19
4に支持されている。支持梁200は4本の脚部201
を備えており、これらの脚部201のそれぞれ先端がハ
ウジング194に固定されている。この支持梁200の
頂部に、軸受203及び軸受205によってピニオン軸
12が回転可能に支持されている。すなわち、ピニオン
軸12は、支持梁200によって片持ち支持された構成
である。また、ピニオン軸12にはピニオン196が設
けられており、ラック軸24のラックギヤ198に噛み
合っている。
The vehicle steering system 10 is applied, for example, as an electric power steering system for a vehicle.
A pinion shaft (steering shaft) 12 is provided. Pinion shaft 1
2, a steering wheel (not shown) is attached, and is disposed in a direction substantially orthogonal to the rack shaft 24.
The housing 19 is supported by a support beam 200 as a support member.
4 is supported. The support beam 200 has four legs 201
The ends of these legs 201 are fixed to the housing 194. The pinion shaft 12 is rotatably supported on the top of the support beam 200 by bearings 203 and 205. That is, the pinion shaft 12 is configured to be cantilevered by the support beam 200. Further, a pinion 196 is provided on the pinion shaft 12 and meshes with a rack gear 198 of the rack shaft 24.

【0016】ここで、ピニオン軸12を回転可能に支持
する支持梁200は、ラック軸24の軸線方向に沿って
可撓性を有しており、このため、ピニオン軸12はラッ
ク軸24の軸線方向に沿って変位可能となっている。
Here, the support beam 200 that rotatably supports the pinion shaft 12 has flexibility along the axial direction of the rack shaft 24, so that the pinion shaft 12 is aligned with the axis of the rack shaft 24. It can be displaced along the direction.

【0017】また、支持梁200の頂部(軸受203の
近傍)には、レバー202の一端が連結されている。こ
のため、ピニオン軸12が支持梁200と共にラック軸
24に沿って変位した場合には、レバー202が長手方
向に沿って移動される構成である。
One end of a lever 202 is connected to the top of the support beam 200 (near the bearing 203). Therefore, when the pinion shaft 12 is displaced along the rack shaft 24 together with the support beam 200, the lever 202 is moved in the longitudinal direction.

【0018】さらに、車両用舵取装置10は、モータ部
34を備えている。モータ部34は所謂プリントモータ
とされており、電機子36とこの電機子36の両側に対
向して設けられた第1の磁極子38及び第2の磁極子4
0とから構成されている。電機子36の中心にはモータ
回転軸42が固着されており、このモータ回転軸42が
ハウジング16に回転自在に支持されている。電機子3
6のモータ回転軸42にはギヤ204が設けられてお
り、さらに、減速ギヤ206及びピニオン208を介し
てラック軸24のラックギヤ210に連結されている。
Further, the vehicle steering system 10 includes a motor unit 34. The motor unit 34 is a so-called print motor, and includes an armature 36 and first and second magnetic poles 38 and 4 provided on both sides of the armature 36.
0. A motor rotation shaft 42 is fixed to the center of the armature 36, and the motor rotation shaft 42 is rotatably supported by the housing 16. Armature 3
6 is provided with a gear 204 on the motor rotation shaft 42, and further connected to a rack gear 210 of the rack shaft 24 via a reduction gear 206 and a pinion 208.

【0019】これに対し、第1の磁極子38及び第2の
磁極子40は、電機子36の両側にそれぞれ対向してハ
ウジング16に固定されている。
On the other hand, the first magnetic pole piece 38 and the second magnetic pole piece 40 are fixed to the housing 16 so as to face both sides of the armature 36, respectively.

【0020】また、モータ部34には、リミットスイッ
チ214が一体的に設けられている。図5にも示す如
く、リミットスイッチ214は、前述したレバー202
に連結された作動接点216が左右それぞれに移動して
固定接点217、219に接触することにより、ピニオ
ン軸12の操舵状態(左右の切り換え状態)を検出可能
となっている。このリミットスイッチ214はモータ部
34のブラシ76、ブラシ78に接続されており、ピニ
オン軸12の操舵方向に対応してモータ部34(電機子
36)への通電方向を切り換えることができる。
Further, a limit switch 214 is provided integrally with the motor section 34. As shown in FIG. 5, the limit switch 214 is connected to the lever 202 described above.
The operating state of the pinion shaft 12 (the left-right switching state) can be detected by moving the operating contact 216 connected to the right and left to contact the fixed contacts 217 and 219 respectively. The limit switch 214 is connected to the brushes 76 and 78 of the motor unit 34, and can switch the direction of energization to the motor unit 34 (armature 36) in accordance with the steering direction of the pinion shaft 12.

【0021】さらに、レバー202の中間部に対応し
て、変位検出手段としての変位センサ207が配置され
ている。変位センサ207は、レバー202に係合する
ことにより、レバー202の移動量すなわち支持梁20
0(ピニオン軸12)の変位を検出することができる。
この変位センサ207はECU209に接続されてい
る。ECU209は、前記変位センサ207が検出した
支持梁200(ピニオン軸12)の変位量に基づいて、
リミットスイッチ214(モータ部34のブラシ76、
ブラシ78)への供給電流値を制御する。
Further, a displacement sensor 207 as a displacement detecting means is arranged corresponding to an intermediate portion of the lever 202. When the displacement sensor 207 is engaged with the lever 202, the displacement amount of the lever 202,
A displacement of 0 (pinion shaft 12) can be detected.
This displacement sensor 207 is connected to the ECU 209. The ECU 209 determines a displacement amount of the support beam 200 (the pinion shaft 12) detected by the displacement sensor 207,
The limit switch 214 (the brush 76 of the motor unit 34,
The current supplied to the brush 78) is controlled.

【0022】次に本第1の実施の形態の作用を説明す
る。上記構成の車両用舵取装置10では、ステアリング
ホイール(ピニオン軸12)の非操舵時(車両直進状
態)には、図5(B)に示す如く、リミットスイッチ2
14の作動接点216は移動しておらず、リミットスイ
ッチ214はOFF状態とされてモータ部34へは通電
されない。
Next, the operation of the first embodiment will be described. In the vehicle steering device 10 having the above-described configuration, when the steering wheel (pinion shaft 12) is not steered (the vehicle is traveling straight), as shown in FIG.
The operating contact 216 of 14 does not move, the limit switch 214 is turned off, and the motor section 34 is not energized.

【0023】ステアリングホイール(ピニオン軸12)
が操舵されると、操舵トルクに応じてモータ部34が作
動される。
Steering wheel (pinion shaft 12)
Is steered, the motor unit 34 is operated according to the steering torque.

【0024】すなわち、ピニオン軸12が左右何れかの
方向に操舵されると、例えば、図1矢印A方向にて示す
如く右切り時には、ピニオン軸12の操舵力はピニオン
196及びラックギヤ198を介してラック軸24へ伝
達されて、ラック軸24が軸線方向(矢印D方向)に駆
動され転舵輪が転舵される。
That is, when the pinion shaft 12 is steered in either the left or right direction, for example, when turning right as shown by the arrow A in FIG. 1, the steering force of the pinion shaft 12 is transmitted via the pinion 196 and the rack gear 198. The power is transmitted to the rack shaft 24, and the rack shaft 24 is driven in the axial direction (the direction of arrow D) to steer the steered wheels.

【0025】この場合、ピニオン軸12の操舵直後にお
いては、ラック軸24(すなわち、タイヤ側)の抵抗が
大きいためラック軸24は不動であり、このためピニオ
ン軸12が支持梁200と共にラック軸24に沿って僅
かに変位する。このため、ピニオン軸12の変位により
レバー202が長手方向に沿って移動される。このレバ
ー202の移動に伴って、変位センサ207がレバー2
02の移動量すなわち支持梁200(ピニオン軸12)
の変位を検出し、この検出結果に基づいて、ECU20
9がリミットスイッチ214への供給電流値を制御す
る。さらに、レバー202の移動によって、図5(C)
に示す如く、リミットスイッチ214の作動接点216
が移動し、リミットスイッチ214がONしてモータ部
34(電機子36)へ通電され、モータ部34の電機子
36が回転する。
In this case, immediately after the pinion shaft 12 is steered, the rack shaft 24 (that is, the tire side) has a large resistance, so that the rack shaft 24 is immobile. Is slightly displaced along. Thus, the displacement of the pinion shaft 12 causes the lever 202 to move in the longitudinal direction. With the movement of the lever 202, the displacement sensor 207 causes the lever 2 to move.
02, that is, the support beam 200 (pinion shaft 12)
Of the ECU 20 based on the detection result.
Reference numeral 9 controls the value of the current supplied to the limit switch 214. Further, by the movement of the lever 202, FIG.
As shown in FIG.
Moves, the limit switch 214 is turned on, and the motor section 34 (armature 36) is energized, and the armature 36 of the motor section 34 rotates.

【0026】これにより、モータ回転軸42が連結され
たラック軸24へモータ部34の駆動力が作用し、補助
駆動力として付与される。したがって、ピニオン軸12
(ステアリングホイール)の操舵力が軽減される。
As a result, the driving force of the motor section 34 acts on the rack shaft 24 to which the motor rotating shaft 42 is connected, and is applied as an auxiliary driving force. Therefore, the pinion shaft 12
The steering force of the (steering wheel) is reduced.

【0027】一方、ピニオン軸12が左方向(図1矢印
C方向)に操舵されると、ピニオン軸12の操舵力はピ
ニオン196及びラックギヤ198を介してラック軸2
4へ伝達されて、ラック軸24が軸線方向(矢印B方
向)に駆動され転舵輪が転舵される。
On the other hand, when the pinion shaft 12 is steered to the left (in the direction of arrow C in FIG. 1), the steering force of the pinion shaft 12 is transmitted to the rack shaft 2 via the pinion 196 and the rack gear 198.
4, the rack shaft 24 is driven in the axial direction (arrow B direction), and the steered wheels are steered.

【0028】この場合にも、ピニオン軸12の操舵直後
においては、ラック軸24(すなわち、タイヤ側)の抵
抗が大きいためラック軸24は不動であり、このためピ
ニオン軸12が支持梁200と共にラック軸24に沿っ
て僅かに変位する。このため、ピニオン軸12の変位に
よりレバー202が長手方向に沿って移動される。この
レバー202の移動に伴って、変位センサ207がレバ
ー202の移動量すなわち支持梁200(ピニオン軸1
2)の変位を検出し、この検出結果に基づいて、ECU
209がリミットスイッチ214への供給電流値を制御
する。さらに、レバー202の移動によって、図5
(A)に示す如く、レバー202の移動に伴ってリミッ
トスイッチ214の作動接点216が前述とは逆向きに
移動してリミットスイッチ214がONし、モータ部3
4(電機子36)へ通電されてモータ部34の電機子3
6が前述とは逆向きに回転する。
In this case as well, immediately after the pinion shaft 12 is steered, the rack shaft 24 (that is, the tire side) has a large resistance, so that the rack shaft 24 is immovable. Displaces slightly along axis 24. Thus, the displacement of the pinion shaft 12 causes the lever 202 to move in the longitudinal direction. With the movement of the lever 202, the displacement sensor 207 moves the lever 202, that is, the support beam 200 (pinion shaft 1).
2) the displacement is detected, and based on the detection result, the ECU
209 controls the value of the current supplied to the limit switch 214. Further, the movement of the lever 202 causes
As shown in (A), the operating contact 216 of the limit switch 214 moves in the opposite direction to the above with the movement of the lever 202, and the limit switch 214 is turned on, and the motor unit 3
4 (the armature 36) and the armature 3 of the motor section 34
6 rotates in the opposite direction to that described above.

【0029】これにより、モータ回転軸42が連結され
たラック軸24へモータ部34の駆動力が作用し、補助
駆動力として付与される。したがって、ピニオン軸12
(ステアリングホイール)の操舵力が軽減される。
Thus, the driving force of the motor section 34 acts on the rack shaft 24 to which the motor rotating shaft 42 is connected, and is applied as an auxiliary driving force. Therefore, the pinion shaft 12
The steering force of the (steering wheel) is reduced.

【0030】この場合、変位センサ207が検出するレ
バー202の移動量、すなわちピニオン軸12を支持す
る支持梁200の変位量は、ピニオン軸12からの操舵
トルクの大きさに対応しており、変位センサ207の検
出値は、操舵トルクの大きさに対応して変更される。し
たがって、モータ部34の駆動力は操舵トルクに応じて
増減することになり、従来の油圧式の動力舵取装置と同
様に、ピニオン軸12からの操舵トルクに基づいたパワ
ーアシストを行って所定の出力トルクをラック軸24へ
付与することができる。
In this case, the amount of movement of the lever 202 detected by the displacement sensor 207, that is, the amount of displacement of the support beam 200 that supports the pinion shaft 12, corresponds to the magnitude of the steering torque from the pinion shaft 12. The detection value of the sensor 207 is changed according to the magnitude of the steering torque. Accordingly, the driving force of the motor unit 34 increases and decreases in accordance with the steering torque, and performs power assist based on the steering torque from the pinion shaft 12 to perform predetermined power assisting, similarly to the conventional hydraulic power steering device. Output torque can be applied to the rack shaft 24.

【0031】また、ステアリングホイール(ピニオン軸
12)が左右で切り換えられた場合には、前述の如くレ
バー202及びリミットスイッチ214の作動によりモ
ータ部34の電機子36への通電方向が切り換えられ、
モータ回転軸42の回転方向が切り換えられてピニオン
軸12の操舵方向に対応できる。
When the steering wheel (pinion shaft 12) is switched between left and right, the direction of energization of the motor unit 34 to the armature 36 is switched by the operation of the lever 202 and the limit switch 214 as described above.
The rotation direction of the motor rotation shaft 42 is switched to correspond to the steering direction of the pinion shaft 12.

【0032】またさらに、車両用舵取装置10では、ピ
ニオン軸12が支持梁200を介してラック軸24に沿
って変位する場合(ステアリング操舵時)において、ピ
ニオン軸12は、支点周りに単に揺動してラック軸24
に対して変位する構成ではなく、支持梁200によって
ラック軸24に沿って変位可能に支持されているため、
ピニオン軸12が変位してもピニオン軸12のピニオン
196とラック軸24のラックギヤ198との歯の噛み
合い状態の変化が低減される。すなわち、ピニオン19
6とラックギヤ198の噛み合いが離れる方向に変位し
て噛み合い剛性が低下することがなく、所定の剛性を確
保することができる。したがって、剛性低下により操作
精度が低下することがない。
Further, in the vehicle steering apparatus 10, when the pinion shaft 12 is displaced along the rack shaft 24 via the support beam 200 (during steering), the pinion shaft 12 simply swings around the fulcrum. To move the rack shaft 24
Is not displaced with respect to the rack beam 24, but is displaceably supported along the rack shaft 24 by the support beam 200.
Even if the pinion shaft 12 is displaced, the change in the meshing state of the teeth between the pinion 196 of the pinion shaft 12 and the rack gear 198 of the rack shaft 24 is reduced. That is, the pinion 19
The predetermined rigidity can be ensured without the meshing rigidity being reduced due to the displacement of the meshing between the gear 6 and the rack gear 198 in the direction away from each other. Therefore, the operation accuracy does not decrease due to the decrease in rigidity.

【0033】このように、本第1の実施の形態に係る車
両用舵取装置10では、ピニオン軸12を支持梁200
によってラック軸24に沿って変位可能に支持されてい
るため、ピニオン196とラックギヤ198の噛み合い
剛性を確保することができる。さらに、ピニオン軸12
(支持梁200)の変位を変位センサ207によって検
出し、操舵トルクに応じたモータ部34の駆動制御を行
っており、操舵力の補助を良好に行うことができる。さ
らに、構造が簡単であり、大幅にコストの低減や小型軽
量化を図ることができる。
As described above, in the vehicle steering system 10 according to the first embodiment, the pinion shaft 12 is connected to the support beam 200.
As a result, the pinion 196 and the rack gear 198 can be engaged with each other so as to be displaceably supported along the rack shaft 24, so that rigidity can be ensured. Further, the pinion shaft 12
The displacement of the (supporting beam 200) is detected by the displacement sensor 207, and the drive control of the motor unit 34 is performed according to the steering torque, so that the steering force can be favorably assisted. Further, the structure is simple, and the cost and the size and weight can be significantly reduced.

【0034】また、変位センサ207に代えて、歪みゲ
ージを支持梁200に貼り付けて用いれば、高感度、高
精度に操舵トルクを検出することができ、比較的高周波
数領域のフラッター等の現象を検出することが可能にな
る。さらに、支持梁200の剛性を適宜調整すれば、ラ
ック軸24を支持するラックガイド等を省略して構成す
ることもできる。
When a strain gauge is attached to the support beam 200 instead of the displacement sensor 207, the steering torque can be detected with high sensitivity and high accuracy, and a phenomenon such as flutter in a relatively high frequency region can be obtained. Can be detected. Furthermore, if the rigidity of the support beam 200 is appropriately adjusted, a rack guide or the like that supports the rack shaft 24 can be omitted.

【0035】次に、本発明の他の実施の形態を説明す
る。なお、前記第1の実施の形態と基本的に同一の部品
には前記第1の実施の形態と同一の符号を付与して、そ
の説明を省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. The same reference numerals as in the first embodiment denote the same parts as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0036】図6乃至図8には本発明の第2の実施の形
態に係る車両用舵取装置220の全体構成が概略的に断
面図にて示されている。
FIGS. 6 to 8 schematically show the overall structure of a vehicle steering system 220 according to a second embodiment of the present invention in a sectional view.

【0037】この車両用舵取装置220は、ピニオン軸
12及び支持梁200等の構成は前述した車両用舵取装
置10と同一であり、さらに、モータ部34に代えて油
圧制御弁222が設けられている。この油圧制御弁22
2は、ポンプ224に接続されると共に、ラック軸24
に設けられた左右のシリンダ室226、228に接続さ
れており、各シリンダ室226、228へ油液を調整し
て送給できる。また、油圧制御弁222のスプール22
3は、前述したレバー202に連結されており、ピニオ
ン軸12(支持梁200)の変位によって作動される構
成である。
This vehicle steering device 220 has the same configuration as the above-described vehicle steering device 10 such as the pinion shaft 12 and the support beam 200, and further includes a hydraulic control valve 222 in place of the motor section 34. Have been. This hydraulic control valve 22
2 is connected to the pump 224 and the rack shaft 24
Are connected to the left and right cylinder chambers 226 and 228, and can adjust and supply the oil liquid to the respective cylinder chambers 226 and 228. Also, the spool 22 of the hydraulic control valve 222
Numeral 3 is connected to the above-described lever 202, and is configured to be actuated by displacement of the pinion shaft 12 (support beam 200).

【0038】この車両用舵取装置220では、ステアリ
ングホイール(ピニオン軸12)が操舵されると、前述
と同様に、操舵トルクに応じてピニオン軸12が支持梁
200と共にラック軸24に沿って変位する。このた
め、ピニオン軸12の変位によりレバー202が長手方
向に沿って移動される。このレバー202の移動に伴っ
て、油圧制御弁222が作動して、左右のシリンダ室2
26、228へ油液が調整されて送給される。これによ
り、ラック軸24に補助駆動力が付与され、ピニオン軸
12(ステアリングホイール)の操舵力が軽減される。
In this vehicle steering device 220, when the steering wheel (pinion shaft 12) is steered, the pinion shaft 12 is displaced along with the support beam 200 along the rack shaft 24 in accordance with the steering torque, as described above. I do. Thus, the displacement of the pinion shaft 12 causes the lever 202 to move in the longitudinal direction. With the movement of the lever 202, the hydraulic control valve 222 operates, and the left and right cylinder chambers 2
The oil liquid is adjusted and sent to 26 and 228. Thereby, the auxiliary driving force is applied to the rack shaft 24, and the steering force of the pinion shaft 12 (steering wheel) is reduced.

【0039】この場合、レバー202による油圧制御弁
222の作動量、すなわちピニオン軸12を支持する支
持梁200の変位量は、ピニオン軸12からの操舵トル
クの大きさに対応しており、油圧制御弁222の作動量
は、操舵トルクの大きさに対応して変更される。したが
って、シリンダ室226、228へ付与される油圧は操
舵トルクに応じて増減することになり、従来の油圧式の
動力舵取装置と同様に、ピニオン軸12からの操舵トル
クに基づいたパワーアシストを行って所定の出力トルク
をラック軸24へ付与することができる。
In this case, the amount of operation of the hydraulic control valve 222 by the lever 202, that is, the amount of displacement of the support beam 200 that supports the pinion shaft 12, corresponds to the magnitude of the steering torque from the pinion shaft 12. The operation amount of the valve 222 is changed according to the magnitude of the steering torque. Therefore, the hydraulic pressure applied to the cylinder chambers 226 and 228 increases and decreases in accordance with the steering torque, and power assist based on the steering torque from the pinion shaft 12 is performed similarly to the conventional hydraulic power steering device. As a result, a predetermined output torque can be applied to the rack shaft 24.

【0040】またさらに、この車両用舵取装置220に
おいても、前述した第1の実施の形態と同様に、ピニオ
ン軸12は支持梁200によってラック軸24に沿って
変位可能に支持されているため、ピニオン軸12が変位
してもピニオン軸12のピニオン196とラック軸24
のラックギヤ198との歯の噛み合い状態の変化が低減
される。すなわち、ピニオン196とラックギヤ198
の噛み合いが離れる方向に変位して噛み合い剛性が低下
することがなく、所定の剛性を確保することができる。
したがって、剛性低下により操作精度が低下することが
ない。
Further, also in this vehicle steering device 220, the pinion shaft 12 is supported by the support beam 200 so as to be displaceable along the rack shaft 24 as in the first embodiment. Even if the pinion shaft 12 is displaced, the pinion 196 of the pinion shaft 12 and the rack shaft 24
The change in the meshing state of the teeth with the rack gear 198 is reduced. That is, the pinion 196 and the rack gear 198
The predetermined rigidity can be ensured without the meshing rigidity being reduced due to the displacement of the meshing in the direction in which the meshing is separated.
Therefore, the operation accuracy does not decrease due to the decrease in rigidity.

【0041】このように、本第2の実施の形態に係る車
両用舵取装置220では、ピニオン軸12を支持梁20
0によってラック軸24に沿って変位可能に支持されて
いるため、ピニオン196とラックギヤ198の噛み合
い剛性を確保することができる。さらに、ピニオン軸1
2(支持梁200)の変位によって油圧制御弁222を
作動させて操舵トルクに応じた油圧制御を行っており、
操舵力の補助を良好に行うことができる。さらに、構造
が簡単であり、大幅にコストの低減や小型軽量化を図る
ことができる。
As described above, in the vehicle steering apparatus 220 according to the second embodiment, the pinion shaft 12 is
Since the pinion 196 and the rack gear 198 are displaceably supported along the rack shaft 24, the engagement rigidity between the pinion 196 and the rack gear 198 can be ensured. Furthermore, the pinion shaft 1
The hydraulic control valve 222 is operated by the displacement of 2 (support beam 200) to perform hydraulic control according to the steering torque.
The steering force can be favorably assisted. Further, the structure is simple, and the cost and the size and weight can be significantly reduced.

【0042】図9乃至図10には本発明の第3の実施の
形態に係る車両用舵取装置230の全体構成が概略的に
断面図にて示されている。
FIGS. 9 and 10 are schematic sectional views showing the entire structure of a vehicle steering system 230 according to a third embodiment of the present invention.

【0043】この車両用舵取装置230は、前述した車
両用舵取装置10のモータ部34や車両用舵取装置22
0の油圧制御弁222が省略されたマニアル舵取装置と
して構成されている。また、ピニオン軸12及び支持梁
200等の構成は、前述した車両用舵取装置10、22
0と基本的に同一であるが、支持梁200の脚部201
は、図10に示す如く中間部が薄肉に形成されており、
これによりピニオン軸12をその軸線方向に沿っても変
位可能に支持している。
The vehicle steering device 230 includes the motor portion 34 of the vehicle steering device 10 and the vehicle steering device 22 described above.
It is configured as a manual steering device in which the zero hydraulic control valve 222 is omitted. The configurations of the pinion shaft 12 and the support beam 200 are the same as those of the vehicle steering devices 10 and 22 described above.
0, but the legs 201 of the support beam 200
Has a thin middle portion as shown in FIG.
Thus, the pinion shaft 12 is supported so as to be displaceable even in the axial direction.

【0044】また、ピニオン軸12の先端部に対向する
ハウジング194には、摩擦減衰部232が設けられて
いる。この摩擦減衰部232とピニオン軸12との間に
は僅かなクリアランスが設けられており、通常はピニオ
ン軸12は摩擦減衰部232から離間している。さら
に、ピニオン軸12を支持する軸受203のインナーレ
ース203Aに対向するハウジング194には、摩擦減
衰部234が設けられている。この摩擦減衰部234と
軸受203のインナーレース203Aとの間には僅かな
クリアランスが設けられており、通常はインナーレース
203Aは摩擦減衰部234から離間している。
The housing 194 facing the tip of the pinion shaft 12 is provided with a friction damping portion 232. A slight clearance is provided between the friction damping portion 232 and the pinion shaft 12, and the pinion shaft 12 is normally separated from the friction damping portion 232. Further, a friction damping portion 234 is provided in the housing 194 facing the inner race 203A of the bearing 203 that supports the pinion shaft 12. A slight clearance is provided between the friction damping portion 234 and the inner race 203A of the bearing 203, and the inner race 203A is usually separated from the friction damping portion 234.

【0045】この車両用舵取装置230では、ステアリ
ングホイール(ピニオン軸12)が操舵されると、ピニ
オン軸12の操舵力はピニオン196及びラックギヤ1
98を介してラック軸24へ伝達されて、ラック軸24
が軸線方向に駆動され転舵輪が転舵される。
In this vehicle steering device 230, when the steering wheel (pinion shaft 12) is steered, the steering force of the pinion shaft 12 is reduced by the pinion 196 and the rack gear 1
98 and transmitted to the rack shaft 24 via the rack shaft 24.
Is driven in the axial direction, and the steered wheels are steered.

【0046】ここで、この車両用舵取装置230では、
ピニオン軸12(支持梁200)は、ラック軸24に沿
って変位できるのみならず、自身の軸線方向に沿っても
変位可能である。したがって、例えば縁石衝突等のため
に転舵輪側から逆入力がラック軸24を介して伝達され
た場合には、この逆入力の分力に起因してピニオン軸1
2が自身の軸線方向に沿って変位し、ピニオン軸12の
先端部と摩擦減衰部232、あるいは、軸受203のイ
ンナーレース203Aと摩擦減衰部234が当接する。
これにより、両者の間の摩擦力によってピニオン軸12
の回転が減衰され、過大な逆入力がピニオン軸12(す
なわち、ステアリングホイール)に伝達されることが抑
制され、キックバックが低減される。
Here, in this vehicle steering device 230,
The pinion shaft 12 (support beam 200) can be displaced not only along the rack shaft 24, but also along its own axial direction. Therefore, for example, when a reverse input is transmitted from the steered wheel side via the rack shaft 24 due to a curb collision or the like, the pinion shaft 1 is caused by the component force of the reverse input.
2 is displaced along its own axial direction, and the tip of the pinion shaft 12 and the friction damping portion 232 or the inner race 203A of the bearing 203 and the friction damping portion 234 come into contact with each other.
As a result, the pinion shaft 12
Is attenuated, and excessive reverse input is suppressed from being transmitted to the pinion shaft 12 (that is, the steering wheel), and kickback is reduced.

【0047】このように、本第3の実施の形態に係る車
両用舵取装置230では、ピニオン196とラックギヤ
198の噛み合い剛性を確保することができるのみなら
ず、過大な逆入力がピニオン軸12に伝達されることを
抑制することができる。
As described above, in the vehicle steering device 230 according to the third embodiment, not only the engagement rigidity between the pinion 196 and the rack gear 198 can be ensured, but also an excessive reverse input causes the pinion shaft 12 To be transmitted to the vehicle.

【0048】なお、前記第3の実施の形態においては、
車両用舵取装置230を所謂マニアル舵取装置として構
成しこれに摩擦減衰部232や摩擦減衰部234が設け
らた例を説明したが、これに限らず、前述の車両用舵取
装置10の如き電気式の動力舵取装置や車両用舵取装置
220の如き油圧式の動力舵取装置に摩擦減衰部232
や摩擦減衰部234を適用することも当然に可能であ
る。
Note that in the third embodiment,
Although the example in which the vehicle steering device 230 is configured as a so-called manual steering device and provided with the friction damping unit 232 and the friction damping unit 234 has been described, the invention is not limited thereto. A frictional damping unit 232 is provided to an electric power steering device such as an electric power steering device or a hydraulic power steering device such as a vehicle steering device 220.
Of course, it is also possible to apply the friction damping part 234.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明した如く、請求項1記載の車両
用舵取装置では、ピニオン軸とラック軸との歯の噛み合
い状態の変化を低減して所定の剛性を確保することがで
き、剛性低下により操作精度が低下することがなく、
らに、過大な逆入力がピニオン軸に伝達されることを抑
制でき、また、請求項2記載の車両用舵取装置では、操
舵トルクに応じたパワーアシストを行うことが可能とな
るという優れた効果を有している。
As described above, in the vehicle steering system according to the first aspect, it is possible to reduce a change in the state of meshing of the teeth between the pinion shaft and the rack shaft, thereby securing a predetermined rigidity. without the operation accuracy decreases due to the decrease, and
Furthermore, excessive reverse input is prevented from being transmitted to the pinion shaft.
Control can also, in the vehicle steering device according to claim 2 has an excellent effect that it is possible to perform power assist according to the steering torque.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す正面側から視た断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a configuration of a vehicle steering system according to a first embodiment of the present invention, as viewed from the front side.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す背面側から視た断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the configuration of the vehicle steering system according to the first embodiment of the present invention, as viewed from the rear side.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す図1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. 1 showing a configuration of the vehicle steering system according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す図1の4−4線に沿った断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. 1 showing the configuration of the vehicle steering system according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施の形態に係る車両用舵取装
置のリミットスイッチの作動状態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an operation state of a limit switch of the vehicle steering device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す正面側から視た断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the configuration of a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention, as viewed from the front.

【図7】本発明の第2の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す背面側から視た断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view of the configuration of a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention, as viewed from the rear side.

【図8】本発明の第2の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す図6の8−8線に沿った断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 6 showing a configuration of a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第3の実施の形態に係る車両用舵取装
置の構成を示す正面側から視た断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of a configuration of a vehicle steering system according to a third embodiment of the present invention, as viewed from the front side.

【図10】本発明の第3の実施の形態に係る車両用舵取
装置の摩擦減衰部の構成を示す図9の10−10線に沿
った断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 in FIG. 9 showing a configuration of a friction damping unit of the vehicle steering system according to the third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 車両用舵取装置 12 ピニオン軸 24 ラック軸 34 モータ部 194 ハウジング 202 レバー 214 リミットスイッチ 200 支持梁(支持部材) 201 脚部 207 変位センサ(変位検出手段) 220 車両用舵取装置 222 油圧制御弁 230 車両用舵取装置 232 摩擦減衰部 234 摩擦減衰部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle steering device 12 Pinion shaft 24 Rack shaft 34 Motor unit 194 Housing 202 Lever 214 Limit switch 200 Support beam (support member) 201 Leg 207 Displacement sensor (displacement detecting means) 220 Vehicle steering device 222 Hydraulic control valve 230 Vehicle steering device 232 Friction damping part 234 Friction damping part

Claims (2)

(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されるピニ
オン軸が、転舵輪を転舵するためのラック軸に連結され
た車両用舵取装置において、 一端部がハウジングに取り付けられ、他端部によって前
記ピニオン軸を回転可能に支持すると共に前記ピニオン
軸を操舵トルクの大きさに応じて前記ラック軸に沿って
及び前記ピニオン軸の軸線方向に沿って変位可能に支持
する支持部材を備え かつ、前記ハウジングに、前記ピニオン軸の軸線方向変
位時に前記ピニオン軸に当接して摩擦力により前記ピニ
オン軸の回転を減衰させる摩擦減衰部を設けた、 ことを特徴とする車両用舵取装置。
1. A steering apparatus for a vehicle, wherein a pinion shaft connected to a steering wheel is connected to a rack shaft for turning steered wheels, wherein one end of the pinion shaft is attached to a housing, and the other end is connected to the pinion shaft. Along with supporting the shaft rotatably, the pinion shaft is moved along the rack shaft according to the magnitude of the steering torque.
And a supporting member for displaceably supported in the axial direction of the pinion shaft and the housing, the axial variations of the pinion shaft
When the pinion shaft is in contact with the
A steering device for a vehicle , comprising a friction damping unit for damping rotation of an on-shaft .
【請求項2】 前記支持部材の前記ラック軸方向の変位
を検出する変位検出手段を備え、前記変位検出手段によ
る検出結果に基づいてパワーアシストを行うことを特徴
とする請求項1記載の車両用舵取装置。
2. The vehicle according to claim 1, further comprising a displacement detection unit that detects a displacement of the support member in the rack axis direction, and performing power assist based on a detection result by the displacement detection unit. Steering gear.
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