JP5234313B2 - Vehicle steering system - Google Patents

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JP5234313B2 JP2007274477A JP2007274477A JP5234313B2 JP 5234313 B2 JP5234313 B2 JP 5234313B2 JP 2007274477 A JP2007274477 A JP 2007274477A JP 2007274477 A JP2007274477 A JP 2007274477A JP 5234313 B2 JP5234313 B2 JP 5234313B2
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本発明は、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of a turning angle of a steered wheel to a steering angle of a steering member.

上記の車両用操舵装置として、歯車を用いたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、ステアリングホイールに連結されたアッパステアリングシャフトと、ステアリングギヤに連結されたロアステアリングシャフトとの間に、歯部がころによって形成された歯車を含む歯車減速機構が設けられている。ころは、両端が保持器によって保持されており、歯車本体に対して回転可能である。
特開2006−82718号公報
As the above-described vehicle steering device, one using a gear has been proposed (for example, see Patent Document 1). In Patent Document 1, a gear reduction mechanism including a gear having teeth formed by rollers is provided between an upper steering shaft connected to a steering wheel and a lower steering shaft connected to a steering gear. Both ends of the roller are held by a cage and are rotatable with respect to the gear body.
JP 2006-82718 A

上記の構成では、歯の数だけころを用いる必要があることに加え、保持器を用いる必要があるので、部品点数が多い。部品点数が多いと、組み付けに手間がかかってしまう。さらに、十分な組み付け精度を確保するのに手間がかかってしまう。
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、部品点数を低減でき、且つ組み付けにかかる手間を低減することのできる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
In the above configuration, since it is necessary to use a cage in addition to the use of rollers for the number of teeth, the number of parts is large. If there are many parts, it will take time to assemble. Furthermore, it takes time and effort to ensure sufficient assembly accuracy.
The present invention has been made under such a background, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can reduce the number of parts and can reduce the time and effort required for assembly.

上記目的を達成するため、本発明は、操舵部材(2)の操舵角(θ1)に対する転舵輪(4L,4R)の転舵角(θ2)の比としての伝達比(θ2/θ1)を変更可能な伝達比可変機構(5)を備える車両用操舵装置(1)において、上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線(A)の回りに回転可能な入力部材(20)と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材(22)と、第1および第2の端面(71,73)を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪(391)と、第1の軌道輪を転動体(393)を介して回転可能に支持する第2の軌道輪(392)と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータ(23)と、を含み、第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線(B)が、第1の軸線に対して傾斜しており、入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面(70,72)を有し、第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部(64,67)が設けられ、凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部(65,68;65A)と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部(66,69;66A;66B)とを含み、各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され、各上記凹凸係合部の凸部の基端部(74)には、対応する凹部との接触を避けるための逃がし部(75)が設けられていることを特徴とするものである(請求項1)。 In order to achieve the above object, the present invention changes the transmission ratio (θ2 / θ1) as the ratio of the turning angle (θ2) of the steered wheels (4L, 4R) to the steering angle (θ1) of the steering member (2). In the vehicle steering apparatus (1) including the variable transmission ratio mechanism (5), the transmission ratio variable mechanism is connected to the steering member and is rotatable about the first axis (A) and the input member (20). The output member (22) connected to the steered wheel and rotatable about the first axis, and the first and second end faces (71, 73) are connected to be differentially rotatable between the input member and the output member. The first race ring (391), the second race ring (392) that rotatably supports the first race ring via the rolling elements (393), and the second race ring can be driven to rotate. An actuator (23), and a second axis as a central axis of the first and second races The line (B) is inclined with respect to the first axis, and the input member and the output member have power transmission surfaces (70, 72) facing the corresponding end surfaces of the first track ring, Concavity and convexity engaging portions (64, 67) are provided for engaging each end face of one raceway ring and a power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power, and the concave and convex engaging portion corresponds to each end face and the end face. Each of the power transmission surfaces includes a convex portion (65, 68; 65A) and a concave portion (66, 69; 66A; 66B) which is provided on the other side and engages with the convex portion. Each of the convex portion and the concave portion of the joint portion is integrally formed with a corresponding member of the input member, the first race ring, and the output member, and the base end portion (74) of the convex portion of each of the concave and convex engaging portions. Is provided with a relief part (75) to avoid contact with the corresponding recess . (Claim 1).

本発明によれば、各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれを、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成している。これにより、伝達比可変機構の部品点数を少なくできる。また、凸部を保持するための保持部材を別途用意する必要がなく、伝達比可変機構の部品点数をより少なくできる。さらに、部品点数が少ないことから、伝達比可変機構の組み付けを容易にすることができる。また、各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれを上記対応する部材に一体に形成していることにより、これら凸部および凹部を上記対応する部材とは別体に形成した場合と比べて、互いの部品間の組み付け精度を容易に高くできる。
また、各上記凹凸係合部の凸部の基端部には、対応する凹部との接触を避けるための逃がし部が設けられているので、凸部が凹部に係合したときに凸部に切下げが生じることを防止でき、凸部および凹部の摩耗を抑制できる。
According to the present invention, each of the convex portion and the concave portion of each concave and convex engaging portion is formed integrally with a corresponding member among the input member, the first race ring and the output member. Thereby, the number of parts of the transmission ratio variable mechanism can be reduced. Further, it is not necessary to separately prepare a holding member for holding the convex portion, and the number of parts of the transmission ratio variable mechanism can be further reduced. Furthermore, since the number of parts is small, the assembly of the transmission ratio variable mechanism can be facilitated. In addition, since each of the convex portions and the concave portions of each concave and convex engaging portion is formed integrally with the corresponding member, the convex portions and the concave portions are formed separately from the corresponding members. The assembly accuracy between the parts can be easily increased.
In addition, since the base end portion of the convex portion of each of the concave and convex engaging portions is provided with a relief portion for avoiding contact with the corresponding concave portion, the convex portion is formed when the convex portion is engaged with the concave portion. It is possible to prevent the lowering from occurring, and it is possible to suppress wear of the convex portion and the concave portion.

また、本発明において、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第1および第2の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪と、第1の軌道輪を転動体を介して回転可能に支持する第2の軌道輪と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータと、を含み、第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線が、第1の軸線に対して傾斜しており、入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部とを含み、各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され、上記入力部材、出力部材および第1の軌道輪はそれぞれ環状をなし、各上記凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、上記対応する部材の径方向(R1,R2)に延び、且つ上記対応する部材の径方向の内側から外側に向かうにしたがい上記対応する部材の周方向(C1,C2)に関する幅(F1,F2)が漸次大きくなっている場合がある(請求項)。 In the present invention, in the vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of the steered wheel turning angle to the steering angle of the steering member, the transmission ratio variable mechanism is provided on the steering member. An input member that is continuous and rotatable about the first axis, an output member that is connected to the steered wheel and is rotatable about the first axis, and has first and second end faces, and the input member and the output member A first bearing ring that is rotatably coupled, a second bearing ring that rotatably supports the first bearing ring via a rolling element, and an actuator that can rotationally drive the second bearing ring; And the second axis as the central axis of the first and second bearing rings is inclined with respect to the first axis, and the input member and the output member are corresponding end faces of the first bearing ring. Each end face of the first race ring and A concavo-convex engaging portion is provided for engaging a power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power, and the concavo-convex engaging portion is a convex portion provided on one of the end faces and the power transmission surface corresponding to the end face. And a recess that is provided on the other side and that engages with the protrusion, and each of the protrusion and the recess of each uneven engagement portion corresponds to a corresponding member of the input member, the first race ring, and the output member. It is integrally formed, the input member, the output member and the first bearing ring, respectively an annular, each of the protrusions and recesses of each said recess-projection engaging portion, the radial direction of the corresponding members (R1, R2) The width (F1, F2) in the circumferential direction (C1, C2) of the corresponding member may gradually increase as it extends from the inner side to the outer side in the radial direction of the corresponding member. 2 ).

この場合、凸部および凹部のうち、対応する部材の径方向の外側にある箇所ほど、周方向の幅を広くしており、その結果、凹部と凸部とが係合する際の両者のすべりを少なくできる。これにより、凹部および凸部のそれぞれの寿命をより長くできる。
また、本発明において、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第1および第2の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪と、第1の軌道輪を転動体を介して回転可能に支持する第2の軌道輪と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータと、を含み、第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線が、第1の軸線に対して傾斜しており、入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部とを含み、各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され、各上記凹凸係合部の凸部および凹部は、互いに接触する接触領域(76,79)を含み、各凹凸係合部の凸部および凹部の少なくとも一方の接触領域の近傍に潤滑剤保持部(78,82)を設けている場合がある(請求項)。この場合、接触領域の近傍から接触領域に潤滑剤を供給でき、凸部と凹部との係合をより滑らかにできる。
In this case, among the convex part and the concave part, the part located on the outer side in the radial direction of the corresponding member has a wider width in the circumferential direction, and as a result, the slip of both when the concave part and the convex part are engaged with each other. Can be reduced. Thereby, each lifetime of a recessed part and a convex part can be made longer.
In the present invention, in the vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of the steered wheel turning angle to the steering angle of the steering member, the transmission ratio variable mechanism is provided on the steering member. An input member that is continuous and rotatable about the first axis, an output member that is connected to the steered wheel and is rotatable about the first axis, and has first and second end faces, and the input member and the output member A first bearing ring that is rotatably coupled, a second bearing ring that rotatably supports the first bearing ring via a rolling element, and an actuator that can rotationally drive the second bearing ring; And the second axis as the central axis of the first and second bearing rings is inclined with respect to the first axis, and the input member and the output member are corresponding end faces of the first bearing ring. Each end face of the first race ring and A concavo-convex engaging portion is provided for engaging a power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power, and the concavo-convex engaging portion is a convex portion provided on one of the end faces and the power transmission surface corresponding to the end face. And a recess that is provided on the other side and that engages with the protrusion, and each of the protrusion and the recess of each uneven engagement portion corresponds to a corresponding member of the input member, the first race ring, and the output member. The convex portions and the concave portions of each of the concave and convex engaging portions that are integrally formed include contact areas (76, 79) that come into contact with each other, and in the vicinity of at least one of the convex portions and the concave portions of the concave and convex engaging portions. there is a case that the lubricant holding portion (78, 82) provided (claim 3). In this case, the lubricant can be supplied to the contact area from the vicinity of the contact area, and the engagement between the convex portion and the concave portion can be made smoother.

また、本発明において、操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第1および第2の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪と、第1の軌道輪を転動体を介して回転可能に支持する第2の軌道輪と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータと、を含み、第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線が、第1の軸線に対して傾斜しており、入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部とを含み、各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され、各上記凹凸係合部の凸部および凹部は、互いに接触する接触領域を含み、各凹凸係合部の凸部の接触領域および凹部の接触領域の少なくとも一方は、摩擦抵抗を低減するための低摩擦材を用いて形成されている場合がある(請求項)。この場合、凹部と凸部とが係合するときの摩擦抵抗をより低減することができる
In the present invention, in the vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of the steered wheel turning angle to the steering angle of the steering member, the transmission ratio variable mechanism is provided on the steering member. An input member that is continuous and rotatable about the first axis, an output member that is connected to the steered wheel and is rotatable about the first axis, and has first and second end faces, and the input member and the output member A first bearing ring that is rotatably coupled, a second bearing ring that rotatably supports the first bearing ring via a rolling element, and an actuator that can rotationally drive the second bearing ring; And the second axis as the central axis of the first and second bearing rings is inclined with respect to the first axis, and the input member and the output member are corresponding end faces of the first bearing ring. Each end face of the first race ring and A concavo-convex engaging portion is provided for engaging a power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power, and the concavo-convex engaging portion is a convex portion provided on one of the end faces and the power transmission surface corresponding to the end face. And a recess that is provided on the other side and that engages with the protrusion, and each of the protrusion and the recess of each uneven engagement portion corresponds to a corresponding member of the input member, the first race ring, and the output member. is formed integrally with projections and recesses of each said recess-projection engaging portion includes a contact area in contact with each other, at least one contact region of the contact area and the concave portion of the convex portion of the concavo-convex engaging section, the frictional resistance It may be formed using the low friction material for reducing (Claim 4 ). In this case, the frictional resistance when the concave portion and the convex portion are engaged can be further reduced .

なお、上記において、括弧内の参照符号は、後述する実施の形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。   Note that, in the above, reference numerals in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施の形態にかかる伝達比可変機構を備える車両用操舵装置1の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、車両用操舵装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に付与された操舵トルクを、操舵軸としてのステアリングシャフト3等を介して左右の転舵輪4L,4Rのそれぞれに与えて転舵を行うものであり、操舵部材2の操舵角θ1に対する転舵輪の転舵角θ2の比としての伝達比θ2/θ1を変更することのできるVGR(Variable Gear Ratio)機能を有している。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle steering apparatus 1 including a transmission ratio variable mechanism according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a vehicle steering apparatus 1 applies a steering torque applied to a steering member 2 such as a steering wheel to left and right steered wheels 4L and 4R via a steering shaft 3 as a steering shaft. And has a VGR (Variable Gear Ratio) function capable of changing the transmission ratio θ2 / θ1 as the ratio of the steered wheel turning angle θ2 to the steering angle θ1 of the steering member 2. ing.

この車両用操舵装置1は、操舵部材2と、操舵部材2に連なるステアリングシャフト3とを有している。ステアリングシャフト3は、互いに同軸上に配置された第1〜第3の軸としての第1〜第3のシャフト11〜13を含んでいる。第1〜第3のシャフト11〜13の中心軸線としての第1の軸線Aは、当該第1〜第3のシャフト11〜13の回転軸線でもある。   The vehicle steering apparatus 1 includes a steering member 2 and a steering shaft 3 connected to the steering member 2. The steering shaft 3 includes first to third shafts 11 to 13 as first to third shafts arranged coaxially with each other. The first axis A as the central axis of the first to third shafts 11 to 13 is also the rotational axis of the first to third shafts 11 to 13.

第1のシャフト11の一端に操舵部材2が同行回転可能に連結されている。第1のシャフト11の他端と第2のシャフト12の一端とは、伝達比可変機構5を介して差動回転可能に連結されている。第2のシャフト12の他端と第3のシャフト13の一端とは、トーションバー14を介して所定の範囲内で弾性的に相対回転可能且つ動力伝達可能に連結されている。   A steering member 2 is connected to one end of the first shaft 11 so as to be able to rotate together. The other end of the first shaft 11 and one end of the second shaft 12 are coupled via a transmission ratio variable mechanism 5 so as to be differentially rotatable. The other end of the second shaft 12 and one end of the third shaft 13 are connected via a torsion bar 14 so that they can be elastically rotated relative to each other and can transmit power.

第3のシャフト14の他端は、自在継手7、中間軸8、自在継手9および転舵機構10等を介して、転舵輪4L,4Rと連なっている。
転舵機構10は、自在継手9に連なるピニオン軸15と、ピニオン軸15の先端のピニオン15aに噛み合うラック16aを有し車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸16とを有している。ラック軸16の一対の端部のそれぞれにタイロッド17L,17Rを介してナックルアーム18L,18Rが連結されている。
The other end of the third shaft 14 is connected to the steered wheels 4L and 4R via the universal joint 7, the intermediate shaft 8, the universal joint 9, the steering mechanism 10, and the like.
The steered mechanism 10 includes a pinion shaft 15 connected to the universal joint 9, and a rack shaft 16 as a steered shaft that has a rack 16a that meshes with the pinion 15a at the tip of the pinion shaft 15 and extends in the left-right direction of the vehicle. Yes. Knuckle arms 18L and 18R are connected to the pair of ends of the rack shaft 16 via tie rods 17L and 17R, respectively.

上記の構成により、操舵部材2の回転は、ステアリングシャフト3等を介して転舵機構10に伝達される。転舵機構10では、ピニオン15aの回転がラック軸16の軸方向の運動に変換される。ラック軸16の軸方向の運動は、各タイロッド17L,17Rを介して対応するナックルアーム18L,18Rに伝えられ、これらのナックルアーム18L,18Rがそれぞれ回動する。これにより、各ナックルアーム18L,18Rに連結された対応する転舵輪4L,4Rがそれぞれ操向する。   With the above configuration, the rotation of the steering member 2 is transmitted to the steering mechanism 10 via the steering shaft 3 and the like. In the turning mechanism 10, the rotation of the pinion 15 a is converted into the axial movement of the rack shaft 16. The axial movement of the rack shaft 16 is transmitted to the corresponding knuckle arms 18L and 18R via the tie rods 17L and 17R, and the knuckle arms 18L and 18R rotate. Accordingly, the corresponding steered wheels 4L and 4R connected to the knuckle arms 18L and 18R are respectively steered.

伝達比可変機構5は、ステアリングシャフト3の第1および第2のシャフト11,12間の回転伝達比(伝達比θ2/θ1)を変更するためのものであり、ニューテーションギヤ機構とされている。この伝達比可変機構5は、第1のシャフト11の他端に設けられた入力部材20と、第2のシャフト12の一端に設けられた出力部材22と、入力部材20と出力部材22との間に介在する軌道輪ユニット39と、を含んでいる。   The transmission ratio variable mechanism 5 is for changing the rotation transmission ratio (transmission ratio θ2 / θ1) between the first and second shafts 11 and 12 of the steering shaft 3, and is a nutation gear mechanism. . The transmission ratio variable mechanism 5 includes an input member 20 provided at the other end of the first shaft 11, an output member 22 provided at one end of the second shaft 12, and the input member 20 and the output member 22. And an orbiting ring unit 39 interposed therebetween.

入力部材20は、操舵部材2および第1のシャフト11とは同軸的に且つ同行回転可能に連結されており、出力部材22は、第2のシャフト12とは同軸的に且つ同行回転可能に連結されている。第1の軸線Aは、入力部材20および出力部材22の中心軸線および回転軸線でもある。
出力部材22は、第2のシャフト12や転舵機構10等を介して転舵輪4L,4Rに連なっている。
The input member 20 is connected to the steering member 2 and the first shaft 11 so as to be coaxial and rotatable together, and the output member 22 is connected to the second shaft 12 and coaxially rotatable. Has been. The first axis A is also the center axis and the rotation axis of the input member 20 and the output member 22.
The output member 22 is connected to the steered wheels 4L and 4R via the second shaft 12, the steered mechanism 10, and the like.

上記の軌道輪ユニット39は、第1の軌道輪としての内輪391と、第2の軌道輪としての外輪392と、内輪391および外輪392間に介在する玉等の転動体393とを含んで4点接触軸受を構成している。
転動体393としは、円筒ころ、針状ころ、円錐ころでも良い。また単列または複列でも良い。複列にすると、内輪391の倒れを防止できる。複列のものとして、複列アンギュラ軸受を例示できる。
The bearing ring unit 39 includes an inner ring 391 as a first bearing ring, an outer ring 392 as a second bearing ring, and rolling elements 393 such as balls interposed between the inner ring 391 and the outer ring 392. It constitutes a point contact bearing.
The rolling element 393 may be a cylindrical roller, a needle roller, or a tapered roller. A single row or a double row may also be used. When double rows are used, the inner ring 391 can be prevented from falling. A double row angular bearing can be illustrated as a double row thing.

内輪391は、入力部材20と出力部材22とを差動回転可能に連結するものである。内輪391と外輪392は、第1の軸線Aに対して傾斜する中心軸線としての第2の軸線Bを有している。内輪391は、転動体393を介して第2の軌道輪としての外輪392に回転可能に支持されていることにより、第2の軸線Bの回りを回転可能であり、また、外輪392を駆動するためのアクチュエータとしての電動モータである伝達比可変機構用モータ23が駆動されることに伴い、第1の軸線Aの回りを回転可能である。内輪391および外輪392は、第1の軸線A回りにコリオリ運動(首振り運動)可能である。   The inner ring 391 connects the input member 20 and the output member 22 so as to be differentially rotatable. The inner ring 391 and the outer ring 392 have a second axis B as a central axis inclined with respect to the first axis A. The inner ring 391 is rotatably supported by an outer ring 392 as a second raceway ring via a rolling element 393, so that the inner ring 391 can rotate around the second axis B and drives the outer ring 392. As the transmission ratio variable mechanism motor 23, which is an electric motor as an actuator for driving, is driven, it can rotate around the first axis A. The inner ring 391 and the outer ring 392 can perform Coriolis motion (swing motion) around the first axis A.

伝達比可変機構用モータ23は、軌道輪ユニット39の第1の軸線Aを中心とする径方向外方に配置されている。伝達比可変機構用モータ23は、第1の軸線A回りに関する外輪392の回転数を変更することにより、伝達比θ2/θ1を変更する。
伝達比可変機構用モータ23は、例えば、ステアリングシャフト3とは同軸的に配置されたブラシレスモータからなり、軌道輪ユニット39を保持するロータ231と、このロータ231を取り囲むとともにステアリングコラムとしてのハウジング24に固定されたステータ232とを含んでいる。ロータ231は、第1の軸線Aの回りを回転するようになっている。
The transmission ratio variable mechanism motor 23 is disposed radially outward with the first axis A of the bearing ring unit 39 as the center. The transmission ratio variable mechanism motor 23 changes the transmission ratio θ2 / θ1 by changing the number of rotations of the outer ring 392 around the first axis A.
The transmission ratio variable mechanism motor 23 is, for example, a brushless motor that is coaxially disposed with the steering shaft 3, and includes a rotor 231 that holds the raceway ring unit 39, a housing 24 that surrounds the rotor 231 and that serves as a steering column. And a stator 232 fixed to the main body. The rotor 231 rotates around the first axis A.

この車両用操舵装置1は、ステアリングシャフト3に操舵補助力を付与するための操舵補助力付与機構19を備えている。操舵補助力付与機構19は、伝達比可変機構5の出力部材22に連なる入力軸としての上記第2のシャフト12と、転舵機構10に連なる出力軸としての上記第3のシャフト13と、第2のシャフト12と第3のシャフト13との間に伝達されるトルクを検出する後述のトルクセンサ44と、操舵補助用のアクチュエータとしての操舵補助用モータ25と、操舵補助用モータ25と第3のシャフト13との間に介在する減速機構26とを含んでいる。   The vehicle steering apparatus 1 includes a steering assist force applying mechanism 19 for applying a steering assist force to the steering shaft 3. The steering assist force applying mechanism 19 includes the second shaft 12 as an input shaft continuous with the output member 22 of the transmission ratio variable mechanism 5, the third shaft 13 as an output shaft continuous with the steering mechanism 10, A torque sensor 44 that detects torque transmitted between the second shaft 12 and the third shaft 13; a steering assist motor 25 as a steering assist actuator; a steering assist motor 25; A speed reduction mechanism 26 interposed between the shaft 13 and the shaft 13 is included.

操舵補助用モータ25は、ブラシレスモータ等の電動モータからなる。この操舵補助用モータ25の出力は、減速機構26を介して第3のシャフト13に伝達されるようになっている。
減速機構26は、例えばウォームギヤ機構からなり、操舵補助用モータ25の出力軸25aに連結された駆動歯車としてのウォーム軸27と、ウォーム軸27と噛み合い且つ第3のシャフト13に同行回転可能に連結された従動歯車としてのウォームギヤ28とを含んでいる。なお、減速機構26は、ウォームギヤ機構に限らず、平歯車やはすば歯車を用いた平行軸歯車機構等の他の歯車機構を用いてもよい。
The steering assist motor 25 is an electric motor such as a brushless motor. The output of the steering assist motor 25 is transmitted to the third shaft 13 via the speed reduction mechanism 26.
The speed reduction mechanism 26 is composed of, for example, a worm gear mechanism, and is connected to a worm shaft 27 as a drive gear connected to the output shaft 25 a of the steering assist motor 25, meshed with the worm shaft 27 and connected to the third shaft 13 so as to be able to rotate together. And a worm gear 28 as a driven gear. The speed reduction mechanism 26 is not limited to the worm gear mechanism, and other gear mechanisms such as a parallel shaft gear mechanism using a spur gear or a helical gear may be used.

上記伝達比可変機構5および操舵補助力付与機構19は、ハウジング24に設けられており、このハウジング24内に収容されている。ハウジング24は、車両の乗員室(キャビン)内に配置されている。なお、ハウジング24を、中間軸8を取り囲むように配置してもよいし、車両のエンジンルーム内に配置してもよい。
上記伝達比可変機構用モータ23および操舵補助用モータ25の駆動は、それぞれ、CPU、RAMおよびROMを含む制御部29によって制御される。制御部29は、駆動回路40を介して伝達比可変機構用モータ23と接続されているとともに、駆動回路41を介して操舵補助用モータ25と接続されている。
The transmission ratio variable mechanism 5 and the steering assist force applying mechanism 19 are provided in a housing 24 and are accommodated in the housing 24. The housing 24 is disposed in a passenger compartment (cabin) of the vehicle. The housing 24 may be disposed so as to surround the intermediate shaft 8 or may be disposed in the engine room of the vehicle.
The driving of the transmission ratio variable mechanism motor 23 and the steering assist motor 25 is controlled by a control unit 29 including a CPU, a RAM, and a ROM, respectively. The control unit 29 is connected to the transmission ratio variable mechanism motor 23 via the drive circuit 40, and is connected to the steering assist motor 25 via the drive circuit 41.

制御部29には、操舵角センサ42、伝達比可変機構用モータ23の回転角を検出するための回転角検出手段としてのモータレゾルバ43、トルク検出手段としてのトルクセンサ44、転舵角センサ45、車速センサ46およびヨーレートセンサ47がそれぞれ接続されている。
制御部29に、操舵角センサ42からは、操舵部材2の直進位置からの操作量である操舵角θ1に対応する値として、第1のシャフト11の回転角についての信号が入力される。
The control unit 29 includes a steering angle sensor 42, a motor resolver 43 as a rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the transmission ratio variable mechanism motor 23, a torque sensor 44 as a torque detection means, and a turning angle sensor 45. A vehicle speed sensor 46 and a yaw rate sensor 47 are connected to each other.
A signal about the rotation angle of the first shaft 11 is input from the steering angle sensor 42 to the control unit 29 as a value corresponding to the steering angle θ1 that is the amount of operation from the straight travel position of the steering member 2.

モータレゾルバ43からは、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転角θrについての信号が入力される。
トルクセンサ44からは、操舵部材2に作用する操舵トルクTに対応する値として、第2および第3のシャフト12,13間に作用するトルクについての信号が入力される。
転舵角センサ45からは、転舵角θ2に対応する値として第3のシャフト13の回転角についての信号が入力される。
From the motor resolver 43, a signal regarding the rotation angle θr of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is input.
From the torque sensor 44, a signal regarding the torque acting between the second and third shafts 12 and 13 is input as a value corresponding to the steering torque T acting on the steering member 2.
From the turning angle sensor 45, a signal regarding the rotation angle of the third shaft 13 is input as a value corresponding to the turning angle θ2.

車速センサ46からは、車速Vについての信号が入力される。
ヨーレートセンサ47からは、車両のヨーレートγについての信号が入力される。
制御部29は、各上記センサ42〜47の信号等に基づいて、伝達比可変機構用モータ23および操舵補助用モータ25の駆動を制御する。
上記の構成により、伝達比可変機構5の出力は、操舵補助力付与機構19を介して転舵機構10に伝達される。より具体的には、操舵部材2に入力された操舵トルクは、第1のシャフト11を介して伝達比可変機構5の入力部材20に入力され、出力部材22から操舵補助力付与機構19の第2のシャフト12に伝達される。第2のシャフト12に伝達された操舵トルクは、トーションバー14および第3のシャフト13に伝わり、操舵補助用モータ25からの出力と合わさって中間軸8等を介して転舵機構10に伝達される。
A signal about the vehicle speed V is input from the vehicle speed sensor 46.
A signal regarding the yaw rate γ of the vehicle is input from the yaw rate sensor 47.
The control unit 29 controls the driving of the transmission ratio variable mechanism motor 23 and the steering assist motor 25 based on the signals of the sensors 42 to 47.
With the above configuration, the output of the transmission ratio variable mechanism 5 is transmitted to the steering mechanism 10 via the steering assist force applying mechanism 19. More specifically, the steering torque input to the steering member 2 is input to the input member 20 of the transmission ratio variable mechanism 5 via the first shaft 11, and the steering assist force applying mechanism 19 of the steering assist force applying mechanism 19 is changed from the output member 22. Is transmitted to the second shaft 12. The steering torque transmitted to the second shaft 12 is transmitted to the torsion bar 14 and the third shaft 13, and together with the output from the steering assist motor 25, is transmitted to the steering mechanism 10 via the intermediate shaft 8 or the like. The

図2は、図1の要部のより具体的な構成を示す断面図である。図2を参照して、ハウジング24は、例えば、アルミニウム合金等の金属を筒状に形成してなるものであり、第1〜第3のハウジング51〜53を含んでいる。このハウジング24内には、第1〜第8の軸受31〜38が収容されている。第1〜第5の軸受31〜35および第7〜第8の軸受37〜38は、それぞれ、アンギュラ玉軸受等の転がり軸受であり、第6の軸受36は、針状ころ軸受等の転がり軸受である。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a more specific configuration of the main part of FIG. Referring to FIG. 2, the housing 24 is formed by, for example, forming a metal such as an aluminum alloy into a cylindrical shape, and includes first to third housings 51 to 53. In the housing 24, first to eighth bearings 31 to 38 are accommodated. Each of the first to fifth bearings 31 to 35 and the seventh to eighth bearings 37 to 38 is a rolling bearing such as an angular ball bearing, and the sixth bearing 36 is a rolling bearing such as a needle roller bearing. It is.

第1のハウジング51は筒状をなしており、差動機構としての伝達比可変機構5を収容する差動機構ハウジングを構成しているとともに、伝達比可変機構用モータ23を収容するモータハウジングを構成している。第1のハウジング51の一端は、端壁部材54によって覆われている。第1のハウジング51の一端と端壁部材54とは、ボルト等の締結部材55を用いて互いに固定されている。第1のハウジング51の他端の内周面56に、第2のハウジング52の一端の環状凸部57が嵌合されている。これら第1および第2のハウジング51,52は、ボルト等の締結部材(図示せず)を用いて互いに固定されている。   The first housing 51 has a cylindrical shape, constitutes a differential mechanism housing that houses the transmission ratio variable mechanism 5 as a differential mechanism, and a motor housing that houses the transmission ratio variable mechanism motor 23. It is composed. One end of the first housing 51 is covered with an end wall member 54. One end of the first housing 51 and the end wall member 54 are fixed to each other using a fastening member 55 such as a bolt. An annular convex portion 57 at one end of the second housing 52 is fitted to the inner peripheral surface 56 at the other end of the first housing 51. The first and second housings 51 and 52 are fixed to each other using a fastening member (not shown) such as a bolt.

第2のハウジング52は筒状をなしており、トルクセンサ44を収容するセンサハウジングと、モータレゾルバ43を収容するレゾルバハウジングとを構成している。また、第2のハウジング52は、伝達比可変機構用モータ23の後述するバスバー99と、伝達比可変機構用モータ23のロータ231をロックするためのロック機構58とを収容している。第2のハウジング52の他端の外周面59に、第3のハウジング53の一端の内周面60が嵌合している。   The second housing 52 has a cylindrical shape, and constitutes a sensor housing that houses the torque sensor 44 and a resolver housing that houses the motor resolver 43. The second housing 52 accommodates a bus bar 99 described later of the transmission ratio variable mechanism motor 23 and a lock mechanism 58 for locking the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23. The inner peripheral surface 60 at one end of the third housing 53 is fitted to the outer peripheral surface 59 at the other end of the second housing 52.

第3のハウジング53は、筒状をなしており、減速機構26を収容する減速機構ハウジングを構成している。第3のハウジング53の他端には端壁部61が設けられている。端壁部61は環状をなしており、第3のハウジング53の他端を覆っている。
図3は、図2の伝達比可変機構5およびその周辺の拡大図である。図3を参照して、伝達比可変機構5の入力部材20、出力部材22および内輪391は、それぞれ、環状をなしている。
The third housing 53 has a cylindrical shape and constitutes a speed reduction mechanism housing that houses the speed reduction mechanism 26. An end wall portion 61 is provided at the other end of the third housing 53. The end wall portion 61 has an annular shape and covers the other end of the third housing 53.
FIG. 3 is an enlarged view of the transmission ratio variable mechanism 5 of FIG. 2 and its surroundings. Referring to FIG. 3, input member 20, output member 22 and inner ring 391 of variable transmission ratio mechanism 5 each have an annular shape.

入力部材20は、入力部材本体201と、入力部材本体201の径方向内方に配置され入力部材本体201と同行回転可能に連結された筒状部材202とを含んでいる。
第1のシャフト11は、筒状部材202の挿通孔202aを挿通することにより、筒状部材202と同行回転可能に連結されている。
第2のシャフト12は、出力部材22の挿通孔22aを挿通することにより、出力部材22と同行回転可能に連結されている。
The input member 20 includes an input member main body 201 and a cylindrical member 202 that is disposed radially inward of the input member main body 201 and is connected to the input member main body 201 so as to be able to rotate together.
The first shaft 11 is connected to the tubular member 202 so as to be able to rotate along with the tubular member 202 by being inserted through the insertion hole 202 a of the tubular member 202.
The second shaft 12 is connected to the output member 22 so as to be able to rotate along with the output member 22 by passing through the insertion hole 22 a of the output member 22.

第1のシャフト11と第2のシャフト12の互いの対向端部11a,12aは、支持機構133によって同軸的に且つ相対回転可能に支持されている。支持機構133は、上記の筒状部材202と、第8の軸受38とを含んでいる。すなわち、筒状部材202は、入力部材20の一部を構成するとともに、支持機構133の一部を構成している。
筒状部材202は、第1および第2のシャフト11,12のそれぞれの対向端部11a,12aを取り囲んでいる。筒状部材202の一端は、第1の軸受31と径方向に対向している。筒状部材202の他端は、第2のシャフト12の対向端部12aと径方向に対向している。
Opposing end portions 11 a and 12 a of the first shaft 11 and the second shaft 12 are supported coaxially and relatively rotatably by a support mechanism 133. The support mechanism 133 includes the cylindrical member 202 described above and the eighth bearing 38. That is, the cylindrical member 202 constitutes a part of the input member 20 and a part of the support mechanism 133.
The cylindrical member 202 surrounds the opposing end portions 11a and 12a of the first and second shafts 11 and 12, respectively. One end of the cylindrical member 202 faces the first bearing 31 in the radial direction. The other end of the cylindrical member 202 is opposed to the opposed end portion 12a of the second shaft 12 in the radial direction.

筒状部材202の他端に軸受保持孔109が形成されており、この軸受保持孔109に、第2のシャフト12の対向端部12aが挿通されている。第2のシャフト12の対向端部12aと軸受保持孔109との間に第8の軸受38が介在しており、筒状部材202と第2のシャフト12の相対回転を許容している。
なお、筒状部材202を第2のシャフト12の対向端部12aに同行回転可能に連結するとともに、第8の軸受38を、筒状部材202と第1のシャフト11の対向端部11aとの間に介在させてもよい。
A bearing holding hole 109 is formed at the other end of the cylindrical member 202, and the opposed end portion 12 a of the second shaft 12 is inserted into the bearing holding hole 109. An eighth bearing 38 is interposed between the opposed end portion 12 a of the second shaft 12 and the bearing holding hole 109, and allows relative rotation between the cylindrical member 202 and the second shaft 12.
In addition, while connecting the cylindrical member 202 to the opposing end part 12a of the 2nd shaft 12 so that accompanying rotation is possible, the 8th bearing 38 is connected with the opposing end part 11a of the cylindrical member 202 and the 1st shaft 11. It may be interposed between them.

内輪391は、筒状部材202の径方向外方に配置されている。外輪392は、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の内周部233に形成された傾斜孔63に同行回転可能に保持されており、ロータ231とは第1の軸線Aの回りを同行回転する。傾斜孔63は、第2の軸線Bを中心軸線としている。
ロータ231が第1の軸線Aの回りを回転することに伴い、軌道輪ユニット39がコリオリ運動する。
The inner ring 391 is disposed outward in the radial direction of the tubular member 202. The outer ring 392 is rotatably held in an inclined hole 63 formed in the inner peripheral portion 233 of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23, and rotates around the first axis A with the rotor 231. To do. The inclined hole 63 has the second axis B as the central axis.
As the rotor 231 rotates around the first axis A, the race ring unit 39 performs Coriolis motion.

なお、軌道輪ユニット39の外輪392が入力部材20および出力部材22を差動回転可能に連結するとともに、内輪391が伝達比可変機構用モータ23のロータ231と同行回転可能に連結されるようにしてもよい。この場合、軌道輪ユニット39は、内輪支持型となる。
図4は、伝達比可変機構5の一部を断面で表した側面図である。図3および図4を参照して、入力部材本体201および内輪391のそれぞれに第1の凹凸係合部64が設けられていることにより、入力部材本体201と内輪391とは動力伝達可能とされている。また、内輪391および出力部材22のそれぞれに第2の凹凸係合部67が設けられていることにより、内輪391と出力部材22とは動力伝達可能とされている。
The outer ring 392 of the bearing ring unit 39 connects the input member 20 and the output member 22 so as to be differentially rotatable, and the inner ring 391 is connected so as to be rotatable together with the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23. May be. In this case, the race ring unit 39 is an inner ring support type.
FIG. 4 is a side view showing a part of the transmission ratio variable mechanism 5 in cross section. Referring to FIG. 3 and FIG. 4, the input member main body 201 and the inner ring 391 can transmit power because the input member main body 201 and the inner ring 391 are each provided with the first uneven engagement portion 64. ing. Further, the second ring engagement portion 67 is provided in each of the inner ring 391 and the output member 22, so that the inner ring 391 and the output member 22 can transmit power.

第1の凹凸係合部64は、入力部材本体201の一端面としての動力伝達面70に形成された第1の凸部65と、内輪391の一端面としての第1の端面71に形成され第1の凸部65に係合する第1の凹部66と、を含んでいる。動力伝達面70および第1の端面71はステアリングシャフト3の軸方向Sに互いに対向しており、第1の凹凸係合部64は、これら動力伝達面70および第1の端面71を動力伝達可能に係合させる。なお、第1の凹部66を内輪本体とは別体に形成された環状部材に形成し、この環状部材を内輪本体で同行回転可能に保持してもよい。この場合、内輪本体と環状部材とで内輪391に相当する内輪が構成される。また、第1の凸部65の配置と第1の凹部66の配置とを入れ換えてもよい。   The first uneven engagement portion 64 is formed on the first convex portion 65 formed on the power transmission surface 70 as one end surface of the input member main body 201 and the first end surface 71 as one end surface of the inner ring 391. And a first concave portion 66 that engages with the first convex portion 65. The power transmission surface 70 and the first end surface 71 are opposed to each other in the axial direction S of the steering shaft 3, and the first uneven engagement portion 64 can transmit power to the power transmission surface 70 and the first end surface 71. Engage with. The first recess 66 may be formed in an annular member formed separately from the inner ring main body, and the annular member may be held so as to be able to rotate along with the inner ring main body. In this case, an inner ring corresponding to the inner ring 391 is constituted by the inner ring main body and the annular member. Further, the arrangement of the first convex portion 65 and the arrangement of the first concave portion 66 may be interchanged.

第2の凹凸係合部67は、出力部材22の一端面としての動力伝達面72に形成された第2の凸部68と、内輪391の他端面としての第2の端面73に形成され第2の凸部68に係合する第2の凹部69と、を含んでいる。動力伝達面72および第2の端面73はステアリングシャフト3の軸方向Sに互いに対向しており、第2の凹凸係合部67は、これら動力伝達面72および第2の端面73を動力伝達可能に係合させる。なお、第2の凹部69を内輪本体とは別体に形成された環状部材に形成し、この環状部材を内輪本体で同行回転可能に保持してもよい。この場合、内輪本体と環状部材とで内輪391に相当する内輪が構成される。また、第2の凸部68の配置と第2の凹部69の配置とを入れ換えてもよい。   The second concavo-convex engaging portion 67 is formed on the second convex portion 68 formed on the power transmission surface 72 as one end surface of the output member 22 and the second end surface 73 as the other end surface of the inner ring 391. 2nd recessed part 69 engaged with the 2 convex part 68 is included. The power transmission surface 72 and the second end surface 73 are opposed to each other in the axial direction S of the steering shaft 3, and the second uneven engagement portion 67 can transmit power to the power transmission surface 72 and the second end surface 73. Engage with. The second recess 69 may be formed in an annular member formed separately from the inner ring main body, and the annular member may be held by the inner ring main body so as to be able to rotate together. In this case, an inner ring corresponding to the inner ring 391 is constituted by the inner ring main body and the annular member. Further, the arrangement of the second convex portion 68 and the arrangement of the second concave portion 69 may be interchanged.

図5は、入力部材本体201および内輪391の斜視図である。図4および図5を参照して、第1の凸部65は、入力部材20の周方向C1の全周に亘って等間隔に形成されている。同様に、第1の凹部66は、内輪391の周方向C2の全周に亘って等間隔に形成されている。
第1の凸部65は、例えば38個形成されている。第1の凹部66の数は、第1の凸部65の数とは異なる数にされている。第1の凸部65の数と第1の凹部66の数との差に応じて、入力部材本体201と内輪391との間で差動回転を発生することができる。
FIG. 5 is a perspective view of the input member main body 201 and the inner ring 391. 4 and 5, the first convex portions 65 are formed at equal intervals over the entire circumference of the input member 20 in the circumferential direction C1. Similarly, the first recesses 66 are formed at equal intervals over the entire circumference of the inner ring 391 in the circumferential direction C2.
For example, 38 first protrusions 65 are formed. The number of first recesses 66 is different from the number of first protrusions 65. Depending on the difference between the number of first convex portions 65 and the number of first concave portions 66, differential rotation can be generated between the input member main body 201 and the inner ring 391.

内輪391の第2の軸線Bが入力部材20および出力部材22の第1の軸線Aに対して所定角度θ傾斜していることにより、各第1の凸部65のうちの一部の第1の凸部65のみと、各第1の凹部66のうちの一部の第1の凹部66のみとが、互いに噛み合っている。
図6は、入力部材本体201および内輪391の要部の斜視図である。図6を参照して、各第1の凸部65は、入力部材20、内輪391および出力部材22のうちの対応する部材、すなわち、当該第1の凸部65が設けられている部材としての入力部材20の入力部材本体201とは単一の材料を用いて一体に形成されている。
Since the second axis B of the inner ring 391 is inclined at a predetermined angle θ with respect to the first axis A of the input member 20 and the output member 22, a part of the first convex portions 65 of the first Only the convex portion 65 and only a part of the first concave portions 66 of the first concave portions 66 mesh with each other.
FIG. 6 is a perspective view of main parts of the input member main body 201 and the inner ring 391. Referring to FIG. 6, each first convex portion 65 corresponds to a corresponding member of input member 20, inner ring 391, and output member 22, that is, a member provided with first convex portion 65. The input member main body 201 of the input member 20 is integrally formed using a single material.

第1の凸部65と入力部材本体201とは一括して成形される。これら第1の凸部65および入力部材本体201の成形方法として、鍛造成形、鋳造成形、焼結成形、射出成形、メタルインジェクションモールディングおよび切削加工を例示できる。メタルインジェクションモールディングは、金属粉末をプラスチックのように射出成形が行えるようにバインダと混練し、射出成形した後バインダを加熱除去し、金属単体に焼結させるものである。   The first convex portion 65 and the input member main body 201 are molded together. Examples of methods for forming the first convex portion 65 and the input member main body 201 include forging, casting, sintering, injection molding, metal injection molding, and cutting. In the metal injection molding, metal powder is kneaded with a binder so that it can be injection-molded like plastic, and after injection-molding, the binder is removed by heating and sintered into a single metal.

第1の凸部65は、入力部材20の径方向R1に関して、動力伝達面70の全域に亘って延びており、例えば断面半円形形状をなしている。第1の凸部65は、径方向R1の内側から外側に進むにしたがい断面形状(半円形形状)が大きくされている。この第1の凸部65は、径方向R1の何れの位置においても、動力伝達面70とは面一な中心線E1を中心とする半円形形状をなしている。上記の構成により、第1の凸部65は、径方向R1の内側から外側に向かうにしたがい対応する部材としての入力部材20の周方向C1に関する幅F1が漸次大きくされており、且つ動力伝達面70からの突出量G1が漸次大きくされている。   The first convex portion 65 extends over the entire power transmission surface 70 in the radial direction R1 of the input member 20, and has a semicircular cross section, for example. As the first convex portion 65 proceeds from the inside to the outside in the radial direction R1, the cross-sectional shape (semicircular shape) is increased. The first convex portion 65 has a semicircular shape centered on the center line E1 that is flush with the power transmission surface 70 at any position in the radial direction R1. With the above configuration, the width F1 of the first protrusion 65 in the circumferential direction C1 of the input member 20 as a corresponding member gradually increases from the inner side to the outer side in the radial direction R1, and the power transmission surface. The protrusion amount G1 from 70 is gradually increased.

第1の凸部65の基端部74には、対応する第1の凹部66との接触を避けるための逃がし部75が設けられている。逃がし部75は、周方向C1に関する第1の凸部65の両端にそれぞれ形成されており、入力部材本体201を径方向R1に貫く凹条によって構成されている。逃がし部75が設けられていることにより、内輪391の第1の凹部66の第1の端面71が第1の凸部65に接触することが避けられ、第1の凸部65の基端部74の近傍に切下げが生じることを防止できる。   The base end portion 74 of the first convex portion 65 is provided with a relief portion 75 for avoiding contact with the corresponding first concave portion 66. The escape portions 75 are respectively formed at both ends of the first convex portion 65 in the circumferential direction C1, and are constituted by concave stripes that penetrate the input member main body 201 in the radial direction R1. By providing the relief portion 75, the first end surface 71 of the first recess 66 of the inner ring 391 can be prevented from coming into contact with the first protrusion 65, and the base end portion of the first protrusion 65 can be avoided. It is possible to prevent a close-down from occurring in the vicinity of 74.

また、逃がし部75を設けていることにより、金型を用いて入力部材本体201を成形したときに、逃がし部75の周辺の金型部分が摩耗することを抑制できる。
図7は、第1の凸部65と第1の凹部66との噛み合いを示す断面図である。図6および図7を参照して、第1の凸部65は、その外表面のうちの接触領域76が、対応する第1の凹部66の接触領域79に対して接触するようになっている。接触領域76は、第1の凸部65の基端部74と先端部77との間の部分に設けられている。
Further, by providing the relief portion 75, it is possible to suppress wear of the mold portion around the relief portion 75 when the input member main body 201 is molded using a die.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the meshing between the first convex portion 65 and the first concave portion 66. With reference to FIGS. 6 and 7, the first convex portion 65 is configured such that the contact region 76 of the outer surface thereof is in contact with the contact region 79 of the corresponding first concave portion 66. . The contact region 76 is provided in a portion between the proximal end portion 74 and the distal end portion 77 of the first convex portion 65.

この接触領域76は、先端部77を挟んだ両側に形成されている。接触領域76の位置・幅は、第1の凸部65の接触角αに基づいて決定される。第1の凸部65の接触領域76の接触角αは、例えば、15°〜75°の範囲内に設定される。
接触領域76は、摩擦抵抗を低減するための低摩擦材を用いて形成されている。この低摩擦材は、第1の凸部65の材料と比べて低い摩擦係数を有する材料を含んでいる。低摩擦材として、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)や、第1の凸部65に窒化処理を施してなる窒化物や、硬化コート処理を施してなる材料や、低μコーティング材を例示することができる。
The contact area 76 is formed on both sides of the tip end portion 77. The position / width of the contact region 76 is determined based on the contact angle α of the first convex portion 65. The contact angle α of the contact region 76 of the first convex portion 65 is set within a range of 15 ° to 75 °, for example.
The contact region 76 is formed using a low friction material for reducing frictional resistance. The low friction material includes a material having a low friction coefficient as compared with the material of the first convex portion 65. Examples of the low friction material include diamond-like carbon (DLC), nitride obtained by nitriding the first convex portion 65, material obtained by performing a hard coat treatment, and a low μ coating material. .

図6を参照して、入力部材本体201のうち、接触領域76の近傍には、潤滑剤保持部78が形成されている。潤滑剤保持部78は、グリース等の潤滑剤を保持するものであり、例えば、入力部材本体201の動力伝達面70に形成されている。
潤滑剤保持部78は、例えば、上記動力伝達面70に形成されたローレットやクロスハッチやディンプル等からなり、動力伝達面70の表面粗さを粗くしてなる。潤滑剤保持部78は、例えば、動力伝達面70にプレス成形を施したり、シボ加工を施したり、ショットピーニング加工を施したりして形成される。
Referring to FIG. 6, a lubricant holding portion 78 is formed in the vicinity of the contact region 76 in the input member main body 201. The lubricant retaining portion 78 retains a lubricant such as grease, and is formed on the power transmission surface 70 of the input member main body 201, for example.
The lubricant holding portion 78 is made of, for example, knurls, cross hatches, dimples, or the like formed on the power transmission surface 70, and the surface roughness of the power transmission surface 70 is roughened. The lubricant retaining portion 78 is formed, for example, by subjecting the power transmission surface 70 to press molding, texture processing, or shot peening processing.

潤滑剤保持部78は、動力伝達面70のうち、第1の凸部65が形成されていない平坦部の少なくとも一部に形成されている。なお、潤滑剤保持部78を第1の凸部65のうち接触領域76が形成されていない部分に形成してもよい。
各第1の凹部66は、入力部材20、内輪391および出力部材22のうちの対応する部材、すなわち、当該第1の凹部66が設けられている部材としての内輪391とは単一の材料を用いて一体に形成されている。
The lubricant retaining portion 78 is formed on at least a part of the flat portion of the power transmission surface 70 where the first convex portion 65 is not formed. Note that the lubricant retaining portion 78 may be formed in a portion of the first convex portion 65 where the contact region 76 is not formed.
Each first recess 66 is made of a single material from the corresponding member of the input member 20, the inner ring 391 and the output member 22, that is, the inner ring 391 as a member provided with the first recess 66. It is formed integrally using.

第1の凹部66の成形は、前述した第1の凸部65の成形と同様にして行われる。
第1の凹部66は、第1の凸部65に概ね合致する形状をなしている。具体的には、第1の凹部66は、内輪391の径方向R2に関して、第1の端面71の全域に亘って延びており、例えば断面半円形形状をなしている。第1の凹部66は、径方向R2の内側から外側に進むにしたがい断面形状(半円形形状)が大きくされている。この第1の凹部66は、径方向R2の何れの位置においても、第1の端面71とは面一な中心線E2を中心とする半円形形状をなしている。上記の構成により、第1の凹部66は、径方向R2の内側から外側に向かうにしたがい、対応する部材としての内輪391の周方向C2に関する幅F2が漸次大きくされており、且つ第1の端面71からの窪み量G2が漸次大きくされている。
The first recess 66 is formed in the same manner as the first protrusion 65 described above.
The first concave portion 66 has a shape that substantially matches the first convex portion 65. Specifically, the first recess 66 extends over the entire area of the first end surface 71 in the radial direction R2 of the inner ring 391, and has a semicircular cross section, for example. The first recess 66 has a larger cross-sectional shape (semicircular shape) as it proceeds from the inner side to the outer side in the radial direction R2. The first recess 66 has a semicircular shape centered on the center line E2 that is flush with the first end face 71 at any position in the radial direction R2. With the above configuration, the first recess 66 has a width F2 that gradually increases in the circumferential direction C2 of the inner ring 391 as a corresponding member in the radial direction R2 from the inner side to the outer side, and the first end surface. The amount of depression G2 from 71 is gradually increased.

図6および図7を参照して、第1の凹部66は、その表面のうちの接触領域79が、対応する第1の凸部65の接触領域76に対して接触するようになっている。接触領域79は、第1の凹部66の開口80と底部81との間の部分に設けられている。この接触領域79は、底部81を挟んだ両側に形成されている。接触領域79の位置・幅は、上記の接触角αに基づいて決定される。   With reference to FIGS. 6 and 7, the first recessed portion 66 is configured such that the contact region 79 of the surface thereof is in contact with the contact region 76 of the corresponding first projecting portion 65. The contact region 79 is provided in a portion between the opening 80 and the bottom 81 of the first recess 66. This contact region 79 is formed on both sides of the bottom 81. The position / width of the contact region 79 is determined based on the contact angle α.

この接触領域79は、摩擦抵抗を低減するための低摩擦材を用いて形成されている。この低摩擦材として、第1の凸部65の接触領域76と同様の低摩擦材を例示することができる。
図6を参照して、内輪391のうち、接触領域79の近傍には、潤滑剤保持部82が形成されている。潤滑剤保持部82は、グリース等の潤滑剤を保持するものであり、例えば、内輪391の第1の端面71に形成されている。
The contact region 79 is formed using a low friction material for reducing the frictional resistance. As this low friction material, the low friction material similar to the contact area 76 of the 1st convex part 65 can be illustrated.
Referring to FIG. 6, a lubricant holding portion 82 is formed in the vicinity of the contact region 79 in the inner ring 391. The lubricant retaining portion 82 retains a lubricant such as grease, and is formed on the first end surface 71 of the inner ring 391, for example.

この潤滑剤保持部82は、入力部材本体201の動力伝達面70の潤滑剤保持部78と同様の構成を有している。潤滑剤保持部82は、第1の端面71のうち、第1の凹部66が形成されていない平坦部の少なくとも一部に形成されている。なお、潤滑剤保持部82を第1の凹部66のうち接触領域79が形成されていない部分に形成してもよい。
なお、第1の凸部65の近傍の潤滑剤保持部78および第1の凹部66の近傍の潤滑剤保持部82の少なくとも一方を廃止してもよい。また、第1の凸部65の接触領域76および第1の凹部66の接触領域79の少なくとも一方を、低摩擦材を用いることなく形成してもよい。
The lubricant holding portion 82 has the same configuration as the lubricant holding portion 78 of the power transmission surface 70 of the input member main body 201. The lubricant holding portion 82 is formed on at least a part of the flat portion of the first end surface 71 where the first recess 66 is not formed. Note that the lubricant holding portion 82 may be formed in a portion of the first recess 66 where the contact region 79 is not formed.
Note that at least one of the lubricant holding portion 78 in the vicinity of the first convex portion 65 and the lubricant holding portion 82 in the vicinity of the first concave portion 66 may be eliminated. Further, at least one of the contact region 76 of the first convex portion 65 and the contact region 79 of the first concave portion 66 may be formed without using a low friction material.

さらに、図8に示すように、第1の凸部65Aを、入力部材20の径方向R1の何れの位置においても同一の断面形状をなすようにしてもよい。このとき、第1の凹部66Aは、内輪391の径方向R2の何れの位置においても同一の断面形状をなすようにされる。
また、図9に示すように、第1の凹部66Bの断面形状を、ゴシックアーク形状に形成してもよい。この場合、第1の凹部66Bのうちの底部81Bを挟んだ第1の円弧状面83と第2の円弧状面84のそれぞれの中心線E3,E4が、互いにオフセットして配置されている。上記の構成により、第1の凸部65の接触領域76と第1の凹部66Bの接触領域79とを、より確実に接触させることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 8, the first convex portion 65 </ b> A may have the same cross-sectional shape at any position in the radial direction R <b> 1 of the input member 20. At this time, the first recess 66A has the same cross-sectional shape at any position in the radial direction R2 of the inner ring 391.
Further, as shown in FIG. 9, the cross-sectional shape of the first recess 66B may be formed in a Gothic arc shape. In this case, the center lines E3 and E4 of the first arcuate surface 83 and the second arcuate surface 84 sandwiching the bottom 81B of the first recess 66B are offset from each other. With the above configuration, the contact region 76 of the first convex portion 65 and the contact region 79 of the first concave portion 66B can be brought into contact with each other more reliably.

また、図4を参照して、入力部材本体201の動力伝達面70および内輪391の第1の端面71のそれぞれに傘歯車を形成して第1の凹凸係合部を構成するとともに、内輪391の第2の端面73および出力部材22の動力伝達面72のそれぞれに傘歯車を形成して第2の凹凸係合部を構成してもよい。この場合、第1の凸部および第2の凸部は、それぞれ、傘歯車の歯によって構成され、上記第1の凹部および第2の凹部は、それぞれ、傘歯車の歯と歯の間の溝によって構成される。   Referring to FIG. 4, a bevel gear is formed on each of the power transmission surface 70 of the input member main body 201 and the first end surface 71 of the inner ring 391 to form a first uneven engagement portion, and the inner ring 391. A bevel gear may be formed on each of the second end surface 73 and the power transmission surface 72 of the output member 22 to constitute the second concave-convex engaging portion. In this case, the first convex portion and the second convex portion are each configured by teeth of the bevel gear, and the first concave portion and the second concave portion are grooves between the teeth of the bevel gear, respectively. Consists of.

図4および図6を参照して、第2の凹凸係合部67の第2の凸部68は、第1の凹凸係合部64の第1の凸部65と同様の構成を有しており、第2の凹部69は、第1の凹部66と同様の構成を有している。より具体的には、出力部材22の動力伝達面72は、入力部材本体201の動力伝達面70と同様の構成を有しており、内輪391の第2の端面73は、この内輪391の第1の端面71と同様の構成を有している。したがって、第2の凹凸係合部67の詳細についての説明は省略する。   4 and 6, the second convex portion 68 of the second concave-convex engaging portion 67 has the same configuration as the first convex portion 65 of the first concave-convex engaging portion 64. The second recess 69 has a configuration similar to that of the first recess 66. More specifically, the power transmission surface 72 of the output member 22 has the same configuration as the power transmission surface 70 of the input member main body 201, and the second end surface 73 of the inner ring 391 is the second end surface 73 of the inner ring 391. 1 has the same configuration as the end face 71 of the first. Therefore, the detailed description of the second uneven engagement portion 67 is omitted.

再び図3を参照して、伝達比可変機構用モータ23のロータ231は、軸方向Sに延びる筒状のロータコア85と、ロータコア85の外周面に固定された永久磁石86とを含んでいる。ロータコア85の径方向内方には、伝達比可変機構5と、トルクセンサ44とが収容されている。ロータコア85によって、伝達比可変機構5の第1の凹凸係合部64および第2の凹凸係合部67の双方が全周に亘って取り囲まれているとともに、トルクセンサ44が全周に亘って取り囲まれている。ロータコア85内に伝達比可変機構5やトルクセンサ44を収容することにより、軸方向Sに関するハウジング24の長さを短くでき、その結果、車両の二次衝突の衝撃を吸収するための衝撃吸収ストロークを長く確保できる。また、ハウジング24に隣接して設けられるチルト・テレスコピック機構(図示せず)の配置スペースを確保することができる。   Referring to FIG. 3 again, the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 includes a cylindrical rotor core 85 extending in the axial direction S, and a permanent magnet 86 fixed to the outer peripheral surface of the rotor core 85. The transmission ratio variable mechanism 5 and the torque sensor 44 are accommodated inside the rotor core 85 in the radial direction. The rotor core 85 surrounds both the first concavo-convex engaging portion 64 and the second concavo-convex engaging portion 67 of the transmission ratio variable mechanism 5 over the entire circumference, and the torque sensor 44 over the entire circumference. Surrounded. By housing the transmission ratio variable mechanism 5 and the torque sensor 44 in the rotor core 85, the length of the housing 24 with respect to the axial direction S can be shortened. As a result, an impact absorbing stroke for absorbing the impact of the secondary collision of the vehicle. Can be secured for a long time. Further, it is possible to secure an arrangement space for a tilt / telescopic mechanism (not shown) provided adjacent to the housing 24.

ロータコア85の材質は、鋼材、アルミニウム合金、クラッド材、樹脂材を例示できる。複数種の金属を張り合わせた複合材であるクラッド材を用いた場合は、共振を抑制できる。ロータコア85の少なくとも一部に樹脂材を用いた場合には、軽量化によりロータ慣性を低減できる。
ロータコア85の一端には、被保持孔87が形成されている。この被保持孔87の径方向内方には、環状の軸受保持部88が設けられている。軸受保持部88は、第1のハウジング51の一端の内周側に形成された環状凸部89に配置されている。これらの被保持孔87と軸受保持部88との間に第2の軸受32が介在していることにより、ロータコア85の一端が第1のハウジング51に回転可能に支持されている。
Examples of the material of the rotor core 85 include steel materials, aluminum alloys, clad materials, and resin materials. When a clad material that is a composite material in which a plurality of kinds of metals are bonded together is used, resonance can be suppressed. When a resin material is used for at least a part of the rotor core 85, the rotor inertia can be reduced by reducing the weight.
A retained hole 87 is formed at one end of the rotor core 85. An annular bearing holding portion 88 is provided inside the held hole 87 in the radial direction. The bearing holding portion 88 is disposed on an annular convex portion 89 formed on the inner peripheral side of one end of the first housing 51. Since the second bearing 32 is interposed between the held hole 87 and the bearing holding portion 88, one end of the rotor core 85 is rotatably supported by the first housing 51.

ロータコア85の中間部には、被保持孔90が形成されている。この被保持孔90の径方向内方には、環状の軸受保持部91が設けられている。軸受保持部91は、第2のハウジング52の一端の内周側に形成された環状の延伸部92に配置されている。環状の延伸部92は、第2のハウジング52の他端に設けられた隔壁部93から、軸方向Sの一方S1側に延びる筒状をなしており、ロータコア85を挿通している。   A held hole 90 is formed in an intermediate portion of the rotor core 85. An annular bearing holding portion 91 is provided inside the held hole 90 in the radial direction. The bearing holding portion 91 is disposed in an annular extending portion 92 formed on the inner peripheral side of one end of the second housing 52. The annular extending portion 92 has a cylindrical shape extending from the partition wall portion 93 provided at the other end of the second housing 52 to the one side S1 in the axial direction S, and the rotor core 85 is inserted therethrough.

上記の被保持孔90と軸受保持部91との間に、第4の軸受34が介在していることにより、ロータコア85の中間部が第2のハウジング52の環状の延伸部92に回転可能に支持されている。軌道輪ユニット39をロータ231の軸方向に挟んで配置された一対の軸受としての第2および第4の軸受32,34によって、ロータコア85が両持ち支持されている。   Since the fourth bearing 34 is interposed between the held hole 90 and the bearing holding portion 91, the intermediate portion of the rotor core 85 can rotate to the annular extending portion 92 of the second housing 52. It is supported. The rotor core 85 is supported at both ends by the second and fourth bearings 32 and 34 as a pair of bearings arranged with the bearing ring unit 39 sandwiched in the axial direction of the rotor 231.

ロータ231の永久磁石86は、ステアリングシャフト3の周方向C3に交互に異なる磁極を有しており、周方向C3に関して、N極とS極とが交互に等間隔に配置されている。永久磁石86は、ロータコア85の中間部の外周面に固定されている。永久磁石86と伝達比可変機構5の一部とは、軸方向Sに関する位置が互いに重ね合わされている。
伝達比可変機構用モータ23のステータ232は、第1のハウジング51の他端に形成された環状の第1の溝状部94内に収容されている。この第1の溝状部94は、軸方向Sの他方S2側に開放されている。
The permanent magnet 86 of the rotor 231 has different magnetic poles alternately in the circumferential direction C3 of the steering shaft 3, and N poles and S poles are alternately arranged at equal intervals in the circumferential direction C3. The permanent magnet 86 is fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rotor core 85. The positions of the permanent magnet 86 and a part of the transmission ratio variable mechanism 5 in the axial direction S are overlapped with each other.
The stator 232 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is accommodated in an annular first groove 94 formed at the other end of the first housing 51. The first groove 94 is open to the other side S2 in the axial direction S.

ステータ232は、電磁鋼板を複数積層してなるステータコア95と、電磁コイル96とを含んでいる。
ステータコア232は、円環状のヨーク97と、ヨーク97の周方向に等間隔に配置され且つヨーク97の径方向内方に突出する複数のティース98と、を含んでいる。ヨーク97の外周面は、第2のハウジング52の第1の溝状部94の内周面に焼きばめ等によって固定されている。各ティース98のそれぞれに電磁コイル96が巻回されている。
The stator 232 includes a stator core 95 formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates and an electromagnetic coil 96.
The stator core 232 includes an annular yoke 97 and a plurality of teeth 98 arranged at equal intervals in the circumferential direction of the yoke 97 and projecting radially inward of the yoke 97. The outer peripheral surface of the yoke 97 is fixed to the inner peripheral surface of the first groove-like portion 94 of the second housing 52 by shrink fitting or the like. An electromagnetic coil 96 is wound around each tooth 98.

ステータ232に対して軸方向Sの他方S2側にバスバー99が配置されている。バスバー99は全体として環状をなした状態で第2のハウジング52に収容されており、伝達比可変機構用モータ23の各電磁コイル96に接続されている。このバスバー99は、駆動回路からの電力を各電磁コイル96に供給する。バスバー99と第3および第4の軸受33,34の一部とは、軸方向Sに関する位置が重ね合わされている。   A bus bar 99 is arranged on the other side S <b> 2 in the axial direction S with respect to the stator 232. The bus bar 99 is accommodated in the second housing 52 in an annular shape as a whole, and is connected to each electromagnetic coil 96 of the transmission ratio variable mechanism motor 23. The bus bar 99 supplies power from the drive circuit to each electromagnetic coil 96. The positions of the bus bar 99 and the third and fourth bearings 33 and 34 with respect to the axial direction S are overlapped.

バスバー99に対して軸方向Sの他方S2側にロック機構58が配置されている。ロック機構58は、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転を規制するためのものであり、第2のハウジング52の一端に収容されている。
ロック機構58は、ロータコア85とは同行回転可能に連結された被規制部100と、被規制部100に係合することにより被規制部100の回転を規制するための規制部101とを含んでいる。被規制部100は環状の部材であり、外周面に凹部102が形成されている。凹部102は、被規制部100の周方向に関して1箇所または複数箇所に形成されている。なお、ロータコア85に凹部102を設けてもよい。この場合、ロータコア85が上記の被規制部を構成する。被規制部100の一部は、トルクセンサ44の一部とは軸方向Sの位置が重ね合わされている。
A lock mechanism 58 is disposed on the other side S <b> 2 in the axial direction S with respect to the bus bar 99. The lock mechanism 58 is for restricting the rotation of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 and is housed in one end of the second housing 52.
The lock mechanism 58 includes a regulated portion 100 coupled to the rotor core 85 so as to be able to rotate along with the rotor core 85, and a regulating portion 101 for regulating the rotation of the regulated portion 100 by engaging with the regulated portion 100. Yes. The regulated portion 100 is an annular member, and a recess 102 is formed on the outer peripheral surface. The recess 102 is formed at one or a plurality of locations in the circumferential direction of the regulated portion 100. The rotor core 85 may be provided with the recess 102. In this case, the rotor core 85 constitutes the restricted portion. A part of the regulated part 100 is overlapped with a part of the torque sensor 44 in the position in the axial direction S.

規制部101は、被規制部100とは当該被規制部100の径方向に相対向して配置されている。この規制部101は、第2のハウジング52に保持されており、被規制部100側に移動可能となっている。規制部101が被規制部100側に移動して凹部102に係合することにより、ロータコア85の回転が規制される。
ロック機構58に対して軸方向Sの他方S2側にモータレゾルバ43が配置されている。モータレゾルバ43は、第2のハウジング52の一端に形成された第2の溝状部103に収容されており、ロータコア85の径方向外方に位置している。
The restricting portion 101 is disposed opposite to the restricted portion 100 in the radial direction of the restricted portion 100. The restricting portion 101 is held by the second housing 52 and can be moved to the restricted portion 100 side. When the restricting portion 101 moves toward the restricted portion 100 and engages with the recess 102, the rotation of the rotor core 85 is restricted.
A motor resolver 43 is arranged on the other side S <b> 2 in the axial direction S with respect to the lock mechanism 58. The motor resolver 43 is accommodated in a second groove-shaped portion 103 formed at one end of the second housing 52, and is located radially outward of the rotor core 85.

第2の溝状部103は、第2のハウジング52の一端の環状の外周部104と、環状の延伸部92とによって区画された環状の溝であり、第1の溝状部94と連通している。これら第1および第2の溝状部94,103によって、伝達比可変機構用モータ23、ロック機構58およびモータレゾルバ43を収容する収容空間139が区画されている。
モータレゾルバ43とトルクセンサ44とは、ステアリングシャフト3の径方向R3に相対向している。モータレゾルバ43の一部とトルクセンサ44の一部とは、軸方向Sに関する位置が重ね合わされている。モータレゾルバ43は、レゾルバロータ105とレゾルバステータ106とを含んでいる。レゾルバロータ105は、ロータコア85の他端の外周面107に同行回転可能に固定されている。レゾルバステータ106は、第2のハウジング52の外周部104の内周面108に圧入固定されている。
The second groove portion 103 is an annular groove defined by an annular outer peripheral portion 104 at one end of the second housing 52 and an annular extending portion 92, and communicates with the first groove portion 94. ing. A housing space 139 for housing the transmission ratio variable mechanism motor 23, the lock mechanism 58, and the motor resolver 43 is defined by the first and second groove portions 94 and 103.
The motor resolver 43 and the torque sensor 44 are opposed to each other in the radial direction R3 of the steering shaft 3. A part of the motor resolver 43 and a part of the torque sensor 44 are overlapped with each other in the axial direction S. The motor resolver 43 includes a resolver rotor 105 and a resolver stator 106. The resolver rotor 105 is fixed to the outer peripheral surface 107 at the other end of the rotor core 85 so as to be able to rotate together. The resolver stator 106 is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface 108 of the outer peripheral portion 104 of the second housing 52.

第1の軸受31は、入力部材20を回転可能に支持している。第1のシャフト11は、入力部材20の筒状部材202および第1の軸受31を介して第1のハウジング51に回転可能に支持されている。第1の軸受31は、第2の軸受32に取り囲まれており、軸方向Sに関して両者の位置が重ね合わされている。
第3の軸受33は、第2のハウジング52の延伸部92の先端の内周部に形成された軸受保持孔110と、出力部材22に形成された軸受保持部111との間に介在している。出力部材22は、第3の軸受33を介して第2のハウジング52の環状の延伸部92に回転可能に支持されている。第3の軸受33は、第4の軸受34に取り囲まれており、軸方向Sに関して両者の位置が重ね合わされている。
The first bearing 31 supports the input member 20 in a rotatable manner. The first shaft 11 is rotatably supported by the first housing 51 via the cylindrical member 202 of the input member 20 and the first bearing 31. The first bearing 31 is surrounded by the second bearing 32, and both positions are overlapped with respect to the axial direction S.
The third bearing 33 is interposed between the bearing holding hole 110 formed in the inner peripheral portion at the tip of the extending portion 92 of the second housing 52 and the bearing holding portion 111 formed in the output member 22. Yes. The output member 22 is rotatably supported by the annular extending portion 92 of the second housing 52 via the third bearing 33. The third bearing 33 is surrounded by the fourth bearing 34, and both positions are overlapped with each other in the axial direction S.

第1の凹凸係合部64および第2の凹凸係合部67には、それぞれ、予圧が付与されており、これにより、第1の凸部65と第1の凹部66との滑らかな係合、および第2の凸部68と第2の凹部69との滑らかな係合がそれぞれ可能となっている。
具体的には、第1のハウジング51の一端の内周部112にねじ部材113が配置されている。ねじ部材113は、入力部材本体201を出力部材22に近づける付勢方向H(軸方向Sの他方S2側)に入力部材本体201を付勢する付勢部材を構成している。また、このねじ部材113は、軸方向Sに関して第1の軸受31の外輪312を剛的に支持する剛性部材を構成している。ねじ部材113は、入力部材本体201を出力部材22に向けて付勢することにより、第1の凹凸係合部64および第2の凹凸係合部67のそれぞれに予圧を付与する。
A preload is applied to each of the first concave and convex engaging portions 64 and the second concave and convex engaging portions 67, whereby the first convex portion 65 and the first concave portion 66 are smoothly engaged. And the smooth engagement with the 2nd convex part 68 and the 2nd recessed part 69 is each possible.
Specifically, a screw member 113 is disposed on the inner peripheral portion 112 at one end of the first housing 51. The screw member 113 constitutes a biasing member that biases the input member main body 201 in a biasing direction H (the other side S2 in the axial direction S) that brings the input member main body 201 closer to the output member 22. The screw member 113 constitutes a rigid member that rigidly supports the outer ring 312 of the first bearing 31 in the axial direction S. The screw member 113 urges the input member main body 201 toward the output member 22 to apply a preload to each of the first concavo-convex engaging portion 64 and the second concavo-convex engaging portion 67.

ねじ部材113の外周面に形成された雄ねじ部113aが、第1のハウジング51の一端の環状凸部89の内周に形成された軸受保持孔134の雌ねじ部134aに螺合している。これにより、ねじ部材113は、第1のハウジング51の軸受保持孔134に保持された第1の軸受31の外輪312の一端面を付勢方向Hに付勢(押圧)している。第1の軸受31の外輪312は、軸受保持孔134に対して回転可能且つ軸方向Sに相対移動可能とされている。ねじ部材113に隣接してロックナット135が設けられている。ロックナット135は、雌ねじ部134aに螺合した状態でねじ部材113の回転を規制している。   A male screw portion 113 a formed on the outer peripheral surface of the screw member 113 is screwed into a female screw portion 134 a of a bearing holding hole 134 formed on the inner periphery of the annular convex portion 89 at one end of the first housing 51. Thereby, the screw member 113 urges (presses) one end surface of the outer ring 312 of the first bearing 31 held in the bearing holding hole 134 of the first housing 51 in the urging direction H. The outer ring 312 of the first bearing 31 is rotatable with respect to the bearing holding hole 134 and is relatively movable in the axial direction S. A lock nut 135 is provided adjacent to the screw member 113. The lock nut 135 restricts the rotation of the screw member 113 in a state where the lock nut 135 is screwed into the female screw portion 134a.

第1の軸受31の内輪311は、筒状部材202の一端に圧入等されることにより同行回転可能に連結されており、この筒状部材202を介して、入力部材本体201とは同行回転可能且つ軸方向Sに同行移動可能とされている。この内輪311は、入力部材本体201の一端部に当接しており、入力部材本体201を付勢方向Hに押圧している。
また、第1の凹凸係合部64の第1の凸部65は、第1の凹部66と付勢方向Hに対向している。同様に、第2の凹凸係合部67の第2の凹部69は、第2の凸部68と付勢方向Hに対向している。出力部材22には、第3の軸受33の内輪331が圧入固定されている。出力部材22は、その中央部の段部が内輪331の一端面に当接しており、内輪331を付勢方向Hに押圧している。第3の軸受33の外輪332は、外輪332を付勢方向Hに移動可能に保持する軸受保持孔110に隣接配置された環状の段部114に受けられており、付勢方向Hへの移動が規制されている。出力部材22の付勢方向Hへの移動は、第3の軸受33によって規制されている。
The inner ring 311 of the first bearing 31 is connected to the one end of the cylindrical member 202 so as to be able to rotate together with the end of the cylindrical member 202, and can be rotated together with the input member main body 201 via the cylindrical member 202. In addition, it is possible to move in the axial direction S. The inner ring 311 is in contact with one end portion of the input member main body 201 and presses the input member main body 201 in the urging direction H.
The first convex portion 65 of the first concave / convex engaging portion 64 faces the first concave portion 66 in the urging direction H. Similarly, the second concave portion 69 of the second concave-convex engaging portion 67 faces the second convex portion 68 in the urging direction H. An inner ring 331 of a third bearing 33 is press-fitted and fixed to the output member 22. The output member 22 has a central stepped portion in contact with one end surface of the inner ring 331 and presses the inner ring 331 in the urging direction H. The outer ring 332 of the third bearing 33 is received by an annular step 114 disposed adjacent to the bearing holding hole 110 that holds the outer ring 332 so as to be movable in the biasing direction H, and moves in the biasing direction H. Is regulated. The movement of the output member 22 in the biasing direction H is regulated by the third bearing 33.

上記の構成により、ねじ部材113の付勢力は、第1の軸受31の外輪312および転動体を介して内輪311に伝わり、さらに入力部材本体201に伝わる。入力部材本体201に伝わった付勢力は、第1の凹凸係合部64、第2の凹凸係合部67の順に伝わり、さらに第3の軸受33の内輪331、転動体および外輪332に伝わる。第3の軸受33の外輪332に伝わった付勢力は、環状の段部114によって受けられる。   With the above configuration, the urging force of the screw member 113 is transmitted to the inner ring 311 via the outer ring 312 and the rolling element of the first bearing 31 and further transmitted to the input member main body 201. The urging force transmitted to the input member main body 201 is transmitted in the order of the first concavo-convex engaging portion 64 and the second concavo-convex engaging portion 67, and further transmitted to the inner ring 331, the rolling elements and the outer ring 332 of the third bearing 33. The urging force transmitted to the outer ring 332 of the third bearing 33 is received by the annular step portion 114.

ねじ部材113の付勢力により軌道輪ユニット39の内輪391が付勢方向Hへ移動することに伴い、軌道輪ユニット39の転動体393、外輪392および伝達比可変機構用モータ23のロータ231が、付勢方向Hに同行移動するようになっている。
具体的には、軌道輪ユニット39の外輪392が、ロータコア85の傾斜孔63に圧入固定されている。これにより、ロータコア85は、外輪392を第1の軸線Aの回りに同行回転可能且つ軸方向Sに同行移動可能に保持している。
As the inner ring 391 of the raceway ring unit 39 moves in the biasing direction H by the biasing force of the screw member 113, the rolling elements 393, the outer ring 392 of the raceway ring unit 39 and the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 are It moves together in the urging direction H.
Specifically, the outer ring 392 of the track ring unit 39 is press-fitted and fixed in the inclined hole 63 of the rotor core 85. Thus, the rotor core 85 holds the outer ring 392 so as to be able to rotate along the first axis A and move along the axial direction S.

また、第2の軸受32および第4の軸受34のそれぞれの外輪322,342は、ロータコア85の対応する環状の被保持孔87,90に遊嵌されており、ロータコア85を軸方向Sに相対移動可能に支持している。第2の軸受32の内輪321は、環状凸部89の軸受保持部88に圧入固定されている。第4の軸受34の内輪341は、第2のハウジング52の環状の延伸部92の軸受保持部91に圧入固定されている。   Further, the outer rings 322 and 342 of the second bearing 32 and the fourth bearing 34 are loosely fitted in the corresponding annular held holes 87 and 90 of the rotor core 85, respectively, so that the rotor core 85 is relative to the axial direction S. Supports movable. The inner ring 321 of the second bearing 32 is press-fitted and fixed to the bearing holding portion 88 of the annular convex portion 89. The inner ring 341 of the fourth bearing 34 is press-fitted and fixed to the bearing holding portion 91 of the annular extending portion 92 of the second housing 52.

なお、ねじ部材113を用いて、出力部材22を入力部材本体201に近づける付勢方向(付勢方向Hとは反対の方向)に付勢してもよい。この場合、ねじ部材113は、第3の軸受33を保持する軸受保持孔110にねじ込まれる。ねじ部材113の付勢力は、第3の軸受33、出力部材22、第2の凹凸係合部67、第1の凹凸係合部64、入力部材本体201、第1の軸受31の内輪311、転動体および外輪312の順に伝わり、第1のハウジング51によって受けられる。   Note that the screw member 113 may be used to bias the output member 22 in a biasing direction (a direction opposite to the biasing direction H) approaching the input member main body 201. In this case, the screw member 113 is screwed into the bearing holding hole 110 that holds the third bearing 33. The biasing force of the screw member 113 includes the third bearing 33, the output member 22, the second uneven engagement portion 67, the first uneven engagement portion 64, the input member main body 201, the inner ring 311 of the first bearing 31, It is transmitted in the order of the rolling element and the outer ring 312 and is received by the first housing 51.

また、内輪391の付勢方向Hへの移動を、支持機構133によって妨げることがないようにされている。具体的には、支持機構133の第8の軸受38の外輪382は、筒状部材202の軸受保持孔109に遊嵌されており、軸受保持孔109に対して軸方向Sに相対移動可能とされている。第8の軸受38の内輪381は、第2のシャフト12の対向端部12aに圧入固定されている。なお、第8の軸受38の外輪382を軸受保持孔109に圧入固定し、内輪381を対向端部12aに遊嵌してもよい。   Further, the support mechanism 133 does not hinder the movement of the inner ring 391 in the urging direction H. Specifically, the outer ring 382 of the eighth bearing 38 of the support mechanism 133 is loosely fitted in the bearing holding hole 109 of the cylindrical member 202 and can be moved relative to the bearing holding hole 109 in the axial direction S. Has been. The inner ring 381 of the eighth bearing 38 is press-fitted and fixed to the opposed end portion 12 a of the second shaft 12. Alternatively, the outer ring 382 of the eighth bearing 38 may be press-fitted and fixed in the bearing holding hole 109, and the inner ring 381 may be loosely fitted to the facing end 12a.

トルクセンサ44は、伝達比可変機構用モータ23のロータコア85の径方向内方に配置されており、第2のシャフト12の中間部に固定された多極磁石115と、第3のシャフト13の一端に支持され、多極磁石115が発生する磁界内に配置されて磁気回路を形成する一対の軟磁性体としての磁気ヨーク116,117と、を含んでいる。
多極磁石115は、円筒形状の永久磁石であり、複数の極(N,Sそれぞれ同じ極数)が周方向に等間隔で着磁されている。
The torque sensor 44 is disposed radially inward of the rotor core 85 of the transmission ratio variable mechanism motor 23, and includes a multipolar magnet 115 fixed to the intermediate portion of the second shaft 12, and the third shaft 13. It includes a pair of magnetic yokes 116 and 117 as soft magnetic bodies that are supported at one end and are arranged in a magnetic field generated by the multipolar magnet 115 to form a magnetic circuit.
The multipolar magnet 115 is a cylindrical permanent magnet, and a plurality of poles (the same number of N and S respectively) are magnetized at equal intervals in the circumferential direction.

磁気ヨーク116,117は、多極磁石115に対して、この多極磁石115の径方向に所定の隙間を隔てて対向しており、多極磁石115を取り囲んでいる。各磁気ヨーク116,117は、合成樹脂部材118にモールドされている。合成樹脂部材118は、第3のシャフト13の一端に同行回転可能に連結されている。
トルクセンサ44は、磁気ヨーク116,117からの磁束を誘導する一対の集磁リング119,120をさらに含んでいる。これら一対の集磁リング119,120は、軟磁性体を用いて形成された環状の部材であり、磁気ヨーク116,117を取り囲んでこれらの磁気ヨーク116,117にそれぞれ磁気的に結合されている。
The magnetic yokes 116 and 117 are opposed to the multipolar magnet 115 with a predetermined gap in the radial direction of the multipolar magnet 115, and surround the multipolar magnet 115. Each of the magnetic yokes 116 and 117 is molded on a synthetic resin member 118. The synthetic resin member 118 is coupled to one end of the third shaft 13 so as to be able to rotate together.
The torque sensor 44 further includes a pair of magnetism collecting rings 119 and 120 that guide magnetic flux from the magnetic yokes 116 and 117. The pair of magnetism collecting rings 119 and 120 are annular members formed using a soft magnetic material, surround the magnetic yokes 116 and 117, and are magnetically coupled to the magnetic yokes 116 and 117, respectively. .

一対の集磁リング119,120は、軸方向Sに離隔して相対向している。集磁リング119,120は、合成樹脂部材121によりモールドされている。合成樹脂部材121は、第2のハウジング52の環状の延伸部92に保持されている。
第2および第3のシャフト12,13の相対回転量に応じて磁気ヨーク116,117に磁束が生じるようになっており、この磁束は、集磁リング119,120により誘導され、合成樹脂部材121に埋設されたホールIC(図示せず)により検出される。これにより、第2のシャフト12(操舵部材)に加えられたトルクに応じた磁束密度を検出することが出来る。
The pair of magnetism collecting rings 119 and 120 are separated from each other in the axial direction S and face each other. The magnetism collecting rings 119 and 120 are molded by the synthetic resin member 121. The synthetic resin member 121 is held by the annular extending portion 92 of the second housing 52.
Magnetic flux is generated in the magnetic yokes 116 and 117 in accordance with the relative rotational amounts of the second and third shafts 12 and 13, and this magnetic flux is induced by the magnetic flux collecting rings 119 and 120, and the synthetic resin member 121. It is detected by a Hall IC (not shown) embedded in. Thereby, the magnetic flux density according to the torque applied to the second shaft 12 (steering member) can be detected.

図2を参照して、トルクセンサ44に対して軸方向Sの他方S2側に第5の軸受35が配置されている。第5の軸受35は、第3のシャフト13の一端の外周に形成された軸受保持部122と、第2のハウジング52の隔壁部93に形成された軸受保持孔123との間に介在している。軸受保持孔123は、第5の軸受35を介して第3のシャフト13の一端を回転可能に支持している。   Referring to FIG. 2, a fifth bearing 35 is disposed on the other side S <b> 2 in the axial direction S with respect to the torque sensor 44. The fifth bearing 35 is interposed between a bearing holding portion 122 formed on the outer periphery of one end of the third shaft 13 and a bearing holding hole 123 formed in the partition wall portion 93 of the second housing 52. Yes. The bearing holding hole 123 rotatably supports one end of the third shaft 13 through the fifth bearing 35.

第3のシャフト13は、第2のシャフト12およびトーションバー14を取り囲んでいる。具体的には、第3のシャフト13に、この第3のシャフト13の一端に開放された挿通孔124が形成されている。挿通孔124には、第2のシャフト12の他端部が挿通されている。第2のシャフト12には軸方向Sに延びる挿通孔125が形成されており、この挿通孔125にトーションバー14が挿通されている。   The third shaft 13 surrounds the second shaft 12 and the torsion bar 14. Specifically, an insertion hole 124 opened at one end of the third shaft 13 is formed in the third shaft 13. The other end of the second shaft 12 is inserted through the insertion hole 124. An insertion hole 125 extending in the axial direction S is formed in the second shaft 12, and the torsion bar 14 is inserted through the insertion hole 125.

トーションバー14の一端は、第2のシャフト12の挿通孔125の一端にセレーション嵌合等により同行回転可能に連結されている。トーションバー14の他端は、第3のシャフト13の挿通孔124にセレーション嵌合等により同行回転可能に連結されている。
第2のハウジング52の環状の延伸部92の径方向内方の空間が、トルクセンサ収容室126とされており、トルクセンサ収容室126への潤滑剤の侵入を抑制するための構造がさらに設けられている。
One end of the torsion bar 14 is connected to one end of the insertion hole 125 of the second shaft 12 so as to be able to rotate together by serration fitting or the like. The other end of the torsion bar 14 is connected to the insertion hole 124 of the third shaft 13 by serration fitting or the like so as to be able to rotate together.
A radially inner space of the annular extending portion 92 of the second housing 52 is a torque sensor housing chamber 126, and a structure for suppressing the intrusion of the lubricant into the torque sensor housing chamber 126 is further provided. It has been.

具体的には、第2のハウジング52の環状の延伸部92の一端に配置されたシール付き第3の軸受33と、第3の軸受33の径方向内方に配置された出力部材22と、出力部材22の径方向内方に配置された第2のシャフト12とによって、トルクセンサ収容室126の一端が閉じられている。また、シール付き第5の軸受35と、第5の軸受35の径方向内方に配置された第3のシャフト13と、第3のシャフト13の挿通孔124を塞ぐトーションバー14とによって、トルクセンサ収容室126の他端が閉じられている。   Specifically, a third bearing 33 with a seal disposed at one end of the annular extending portion 92 of the second housing 52, an output member 22 disposed radially inward of the third bearing 33, One end of the torque sensor housing chamber 126 is closed by the second shaft 12 disposed radially inward of the output member 22. Further, torque is generated by the fifth bearing 35 with seal, the third shaft 13 disposed radially inward of the fifth bearing 35, and the torsion bar 14 that closes the insertion hole 124 of the third shaft 13. The other end of the sensor chamber 126 is closed.

上記の構成により、第1および第2の凹凸係合部64,67のそれぞれに充填された潤滑剤が、トルクセンサ収容室126に侵入してくることを抑制でき、且つ減速機構26のウォーム軸27およびウォームホイール28の噛み合い領域に充填された潤滑剤がトルクセンサ収容室126に侵入してくることを抑制できる。
第2のシャフト12と第3のシャフト13とは、第6の軸受36を介して相対回転可能に互いに支持されている。第6の軸受36は、減速機構26のウォームホイール28に取り囲まれている。減速機構26は、第3のハウジング53の外周部127および端壁部61、ならびに第2のハウジング52の隔壁部93によって区画された収容室128に収容されている。ウォームホイール28の一部と第6の軸受36とは、軸方向Sに関する位置が重なり合っている。
With the above configuration, the lubricant filled in each of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 can be prevented from entering the torque sensor housing chamber 126, and the worm shaft of the speed reduction mechanism 26 can be prevented. It is possible to suppress the lubricant filled in the meshing area of the worm wheel 28 and the worm wheel 28 from entering the torque sensor housing chamber 126.
The 2nd shaft 12 and the 3rd shaft 13 are mutually supported through the 6th bearing 36 so that relative rotation is possible. The sixth bearing 36 is surrounded by the worm wheel 28 of the speed reduction mechanism 26. The speed reduction mechanism 26 is accommodated in an accommodation chamber 128 defined by the outer peripheral portion 127 and the end wall portion 61 of the third housing 53 and the partition wall portion 93 of the second housing 52. A part of the worm wheel 28 and the sixth bearing 36 overlap with each other in the position in the axial direction S.

第3のシャフト13の中間部と第3のハウジング53の端壁部61との間に第7の軸受37が介在している。端壁部61は、第7の軸受37を介して第3のシャフト13を回転可能に支持している。
第7の軸受37の内輪371は、第3のシャフト13の外周部に形成された環状の段部129と、第3のシャフト13の外周部に螺合されたナット部材130とによって挟持されている。第7の軸受37の外輪372は、第3のハウジング53に形成された環状の段部131と第3のハウジング53に保持された止め輪132とによって挟持されている。
A seventh bearing 37 is interposed between the intermediate portion of the third shaft 13 and the end wall portion 61 of the third housing 53. The end wall portion 61 supports the third shaft 13 via the seventh bearing 37 so as to be rotatable.
The inner ring 371 of the seventh bearing 37 is sandwiched between an annular step 129 formed on the outer peripheral portion of the third shaft 13 and a nut member 130 screwed to the outer peripheral portion of the third shaft 13. Yes. The outer ring 372 of the seventh bearing 37 is sandwiched between an annular step 131 formed in the third housing 53 and a retaining ring 132 held by the third housing 53.

次に、車両用操舵装置1の動作の一例について説明する。なお、以下では、(i)伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転が規制されている場合と、(ii)伝達比可変機構用モータ23のロータ231が回転しており、且つ入力部材20の回転が規制されている場合と、(iii)伝達比可変機構用モータ23のロータ231が回転しており、且つ入力部材20が回転している場合と、を説明する。   Next, an example of the operation of the vehicle steering apparatus 1 will be described. In the following, (i) the rotation of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is restricted, and (ii) the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is rotating, and the input member. The case where the rotation of the motor 20 is restricted and the case where (iii) the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is rotating and the input member 20 is rotating will be described.

上記(i),(ii),(iii)の何れの場合も、第1の凹凸係合部64の第1の凸部65の数が38で第1の凹部66の数が40とされ、且つ第2の凹凸係合部67の第2の凸部68の数が40で第2の凹部69の数が40とされているものとして説明する。
上記(i)の場合、すなわち、ロック機構58によって伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転が規制されている場合において操舵部材の操作により第1のシャフト11が回転すると、入力部材本体201の第1の凸部65が第1の軸線Aの回りを回転する。このとき、軌道輪ユニット39は第1の軸線Aの回りを回転するコリオリ運動をせず、内輪391のみがその第2の軸線B回りを回転する。この回転により、第1の凹部66が設けられている内輪391が回転し、さらに第2のシャフト12を回転させる。
In any of the cases (i), (ii), and (iii), the number of the first convex portions 65 of the first concave / convex engaging portion 64 is 38 and the number of the first concave portions 66 is 40, In the following description, it is assumed that the number of the second convex portions 68 of the second concave-convex engaging portion 67 is 40 and the number of the second concave portions 69 is 40.
In the case of the above (i), that is, when the rotation of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is restricted by the lock mechanism 58, when the first shaft 11 is rotated by the operation of the steering member, the input member body 201 The first convex portion 65 rotates around the first axis A. At this time, the bearing ring unit 39 does not perform the Coriolis motion that rotates around the first axis A, and only the inner ring 391 rotates around the second axis B. By this rotation, the inner ring 391 provided with the first recess 66 is rotated, and the second shaft 12 is further rotated.

その結果、入力部材20が1回転したときに内輪391が38/40回転する。このとき、出力部材22は、38/40回転する。すなわち、入力部材20の回転が19/20に減速される。
上記(ii)の場合、すなわち、伝達比可変機構用モータ23のロータ231が回転しており、且つ運転者が操舵部材を保持していることにより入力部材20の回転が規制されている場合、ロータ231が第1の軸線Aの回りを回転することにより、軌道輪ユニット39がコリオリ運動する。これにより、内輪391が入力部材20と出力部材22とを互いに逆回転させようとする。しかしながら、入力部材20の回転が規制されていることにより、出力部材22のみが回転する。
As a result, the inner ring 391 rotates 38/40 when the input member 20 rotates once. At this time, the output member 22 rotates 38/40. That is, the rotation of the input member 20 is decelerated to 19/20.
In the case of (ii) above, that is, when the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is rotating and the rotation of the input member 20 is restricted by the driver holding the steering member, As the rotor 231 rotates around the first axis A, the race ring unit 39 performs Coriolis motion. As a result, the inner ring 391 attempts to rotate the input member 20 and the output member 22 in the opposite directions. However, because the rotation of the input member 20 is restricted, only the output member 22 rotates.

このとき、第1の凹部66の数が第1の凸部65の数と比べて2つ多くされている結果、軌道輪ユニット39の外輪392が1回転しているときに、内輪391は上記の歯数差(2つ)に相当する量だけ位相が進むことになる。これが内輪391の回転になる。その結果、外輪392が1回転したときに、内輪391は上記の歯数差に相当する量だけ回転し、出力部材22は2/40回転する。以上より、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転が1/20に減速されて出力される。   At this time, as a result of the number of the first concave portions 66 being increased by two as compared with the number of the first convex portions 65, when the outer ring 392 of the raceway ring unit 39 makes one rotation, the inner ring 391 The phase advances by an amount corresponding to the difference in the number of teeth (two). This is the rotation of the inner ring 391. As a result, when the outer ring 392 rotates once, the inner ring 391 rotates by an amount corresponding to the difference in the number of teeth, and the output member 22 rotates 2/40. As described above, the rotation of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is reduced to 1/20 and output.

上記(iii)の場合、すなわち、伝達比可変機構用モータ23のロータ231が回転しており、且つ運転者が操舵部材を操舵していることにより入力部材20が回転している場合には、出力部材22の回転量は、上記(ii)の回転量に入力部材20(操舵部材)の回転量を加えた値となる。
これにより、車両が比較的低速で走行している場合には、操舵角θ1を増幅して運転者の操舵を補助する機能を発揮することができる。
In the case of (iii) above, that is, when the input member 20 is rotated by rotating the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 and steering the steering member by the driver, The rotation amount of the output member 22 is a value obtained by adding the rotation amount of the input member 20 (steering member) to the rotation amount of (ii) above.
Thus, when the vehicle is traveling at a relatively low speed, the function of assisting the driver's steering by amplifying the steering angle θ1 can be exhibited.

また、車両が比較的高速で走行している場合には、例えば、操舵角θ1と車両のヨーレートγとを比較し、車両の挙動を判定する。その結果、操舵角θ1から判定される車両の挙動と検出されたヨーレートγから判定される車両の挙動とが一致していないときには、伝達比可変機構用モータ23のロータ231の回転を増速したり、減速したりすることにより、車両のスタビリティコントロール(姿勢安定制御)を行う。なお、このとき、カウンタステア操作が行われるように伝達比可変機構用モータ23のロータ231の駆動を制御することもできる。   When the vehicle is traveling at a relatively high speed, for example, the behavior of the vehicle is determined by comparing the steering angle θ1 with the yaw rate γ of the vehicle. As a result, when the vehicle behavior determined from the steering angle θ1 does not match the vehicle behavior determined from the detected yaw rate γ, the rotation of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 is increased. The vehicle's stability control (posture stability control) is performed by decelerating or decelerating. At this time, the drive of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 can be controlled so that the counter steering operation is performed.

以上の次第で、本実施の形態によれば、第1および第2の凹凸係合部64,67の第1および第2の凸部65,68ならびに第1および第2の凹部66,69のそれぞれを、入力部材20の入力部材本体201、内輪391および出力部材22のうちの対応する部材に一体に形成している。
これにより、伝達比可変機構5の部品点数を少なくできる。また、各第1および第2の凸部65,68をそれぞれ保持するための保持部材を別途用意する必要がなく、伝達比可変機構5の部品点数をより少なくできる。さらに、部品点数が少ないことから、伝達比可変機構5の組み付けを容易にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the first and second convex portions 65 and 68 of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 and the first and second concave portions 66 and 69 are provided. Each of them is formed integrally with a corresponding member among the input member main body 201, the inner ring 391 and the output member 22 of the input member 20.
Thereby, the number of parts of the transmission ratio variable mechanism 5 can be reduced. Further, it is not necessary to separately prepare holding members for holding the first and second convex portions 65 and 68, respectively, and the number of parts of the transmission ratio variable mechanism 5 can be further reduced. Furthermore, since the number of parts is small, the assembly of the transmission ratio variable mechanism 5 can be facilitated.

また、各凸部65,68および各凹部66,69を上記対応する部材201,391,22に一体に形成していることにより、これら各凸部65,68および各凹部66,69を、上記対応する部材201,391,22とは別体に形成した場合と比べて、互いの部品間の組み付けの精度を容易に高くできる。
さらに、第1および第2の凹凸係合部64,67の各凸部65,68および各凹部66,69を、上記対応する部材201,391,22とは単一の材料を用いて一体に形成していることにより、各凸部65,68(各凹部66,69)と、上記対応する部材201,391,22と、をそれぞれ一括して形成することができ、製造工程を少なくできる。
Further, by forming the convex portions 65, 68 and the concave portions 66, 69 integrally with the corresponding members 201, 391, 22, the convex portions 65, 68 and the concave portions 66, 69 are Compared with the case where the corresponding members 201, 391, and 22 are formed separately, the accuracy of assembly between the components can be easily increased.
Further, the convex portions 65 and 68 and the concave portions 66 and 69 of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 are integrated with the corresponding members 201, 391, and 22 using a single material. By forming, each convex part 65,68 (each recessed part 66,69) and the said corresponding member 201,391,22 can each be formed collectively, and a manufacturing process can be decreased.

また、各凸部65,68の基端部74に逃がし部75を設けていることにより、各凸部65,68が対応する凹部66,69と係合したときに、各第1および第2の凸部65,68に切下げが生じることを防止でき、各凸部65,68および各凹部66,69の摩耗を抑制できる。
さらに、各凸部65,68および各凹部66,69のうち、対応する部材201,391,22の径方向の外側にある箇所ほど、対応する部材201,391,22の周方向の幅F1,F2を広くしており、その結果、各凹部66,69と対応する凸部65,68とが係合する際の両者のすべりを少なくできる。これにより、各凸部65,68および各凹部66,69のそれぞれの寿命をより長くできる。
Further, by providing the relief portion 75 at the base end portion 74 of each convex portion 65, 68, when each convex portion 65, 68 engages with the corresponding concave portion 66, 69, each first and second It is possible to prevent the convex portions 65 and 68 from being cut off, and to suppress wear of the convex portions 65 and 68 and the concave portions 66 and 69.
Further, among the convex portions 65 and 68 and the concave portions 66 and 69, the positions on the outer side in the radial direction of the corresponding members 201, 391, and 22, the circumferential width F 1 of the corresponding members 201, 391 and 22 are increased. F2 is widened, and as a result, slippage between the concave portions 66 and 69 and the corresponding convex portions 65 and 68 can be reduced. Thereby, each lifetime of each convex part 65,68 and each recessed part 66,69 can be made longer.

また、各凸部65,68および各凹部66,69の接触領域76,79の近傍に対応する潤滑剤保持部78,82を設けている。これにより、各接触領域76,79の近傍からこれらの接触領域76,79に潤滑剤を供給でき、各凸部65,68と対応する凹部66,69との係合をより滑らかにできる。
さらに、各凸部65,68および各凹部66,69の接触領域76,79は、摩擦抵抗を低減するための低摩擦材を用いて形成されている。これにより、各凹部66,69と対応する凸部65,68とが係合するときの摩擦抵抗をより低減することができる。
Lubricant holding portions 78 and 82 corresponding to the vicinity of the contact regions 76 and 79 of the convex portions 65 and 68 and the concave portions 66 and 69 are provided. Thereby, lubricant can be supplied to these contact areas 76 and 79 from the vicinity of each contact area 76 and 79, and engagement with each convex part 65 and 68 and the corresponding recessed parts 66 and 69 can be made smoother.
Furthermore, the contact regions 76 and 79 of the convex portions 65 and 68 and the concave portions 66 and 69 are formed using a low friction material for reducing frictional resistance. Thereby, the frictional resistance when the concave portions 66 and 69 and the corresponding convex portions 65 and 68 engage with each other can be further reduced.

また、操舵補助力付与機構19を設けていることにより、転舵機構10に操舵補助力を付与することができ、運転者が操舵をするのに必要な力を少なくできる。
また、内輪391および外輪392のうち、相対的に小径の内輪391側に第1および第2の凹凸係合部64,67を設けていることにより、内輪391を、入力部材20および出力部材22で軸方向両側から支持するときの径方向の支持スパンを短くできる。これにより、内輪391の支持剛性を高くできる。
Further, by providing the steering assisting force applying mechanism 19, it is possible to apply the steering assisting force to the steering mechanism 10, and to reduce the force required for the driver to steer.
Further, by providing the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 on the inner ring 391 side having a relatively small diameter among the inner ring 391 and the outer ring 392, the inner ring 391 is connected to the input member 20 and the output member 22. The span in the radial direction when supporting from both sides in the axial direction can be shortened. Thereby, the support rigidity of the inner ring 391 can be increased.

さらに、内輪391および外輪392のうち、相対的に小径の内輪391側に第1および第2の凹凸係合部64,67の凹部66,69が設けられている。これにより、内輪391に設けられた凹部66,69の駆動時の周速を小さくでき、第1および第2の凹凸係合部64,67のそれぞれの係合音を小さくできる。
また、ロータ231によって軌道輪ユニット39の外輪392を取り囲んでいるので、第1および第2の凹凸係合部64,67のそれぞれの噛み合い音がロータ231の外側に伝わることを抑制でき、騒音をより低減することができる。
Further, of the inner ring 391 and the outer ring 392, the concave portions 66 and 69 of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 are provided on the relatively small diameter inner ring 391 side. Thereby, the peripheral speed at the time of the drive of the recessed parts 66 and 69 provided in the inner ring | wheel 391 can be made small, and each engagement sound of the 1st and 2nd uneven | corrugated engaging parts 64 and 67 can be made small.
In addition, since the outer ring 392 of the raceway ring unit 39 is surrounded by the rotor 231, it is possible to suppress the meshing sounds of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 from being transmitted to the outside of the rotor 231, and noise can be reduced. It can be further reduced.

また、ロータ23のロータコア85の傾斜孔63に外輪392を保持させることにより、外輪392の中心軸線としての第2の軸線Bを第1の軸線Aに対して傾斜することができる。
さらに、ロータコア85を第2および第4の軸受32,34で両持ち支持することができ、ロータ231の支持の剛性を高くできる。また、第2および第4の軸受32,34の間に内輪391を配置していることにより、内輪391から力を受けるロータコア85を堅固に支持することができ、ロータ231の芯振れを防止できる。その結果、騒音の低減に寄与することができる。
Further, by holding the outer ring 392 in the inclined hole 63 of the rotor core 85 of the rotor 23, the second axis B as the central axis of the outer ring 392 can be inclined with respect to the first axis A.
Furthermore, the rotor core 85 can be supported at both ends by the second and fourth bearings 32 and 34, and the rigidity of the support of the rotor 231 can be increased. Further, since the inner ring 391 is disposed between the second and fourth bearings 32 and 34, the rotor core 85 that receives a force from the inner ring 391 can be firmly supported, and the runout of the rotor 231 can be prevented. . As a result, it can contribute to noise reduction.

さらに、第8の軸受38によって、第1および第2のシャフト11,12の互いの対向端部11a,12aを互いに支持することにより、これら第1および第2のシャフト11,12の互いの同軸度を向上できる。その結果、入力部材20および出力部材22の互いの他に対する芯振れを防止でき、各凹凸係合部64,67における凸部65,68と対応する凹部66,69との係合状態が不用意に変化することを抑制でき、係合音の増大を防止できる。   Further, the opposing ends 11a and 12a of the first and second shafts 11 and 12 are supported by the eighth bearing 38 so that the first and second shafts 11 and 12 are coaxial with each other. The degree can be improved. As a result, the input member 20 and the output member 22 can be prevented from wobbling with respect to each other, and the engagement state between the convex portions 65 and 68 and the corresponding concave portions 66 and 69 in the concave and convex engaging portions 64 and 67 is inadvertent. Can be suppressed, and an increase in engagement sound can be prevented.

また、筒状部材202と第8の軸受38とを用いる簡易な構成により、支持機構133を実現できる。さらに、第1のシャフト11と第2のシャフト12との間に第8の軸受38が設けられていることにより、これら第1および第2のシャフト11,12の相対回転を滑らかなものにできる。
また、運転者による操舵部材2の操作を伝達比可変機構5によって補正することができ、例えば、カウンタステア操作を伝達比可変機構5で自動的に行ういわゆるアクティブ操舵が可能となる。
Further, the support mechanism 133 can be realized by a simple configuration using the cylindrical member 202 and the eighth bearing 38. Furthermore, since the eighth bearing 38 is provided between the first shaft 11 and the second shaft 12, the relative rotation of the first and second shafts 11 and 12 can be made smooth. .
Further, the operation of the steering member 2 by the driver can be corrected by the transmission ratio variable mechanism 5, for example, so-called active steering is possible in which the counter steer operation is automatically performed by the transmission ratio variable mechanism 5.

また、内輪391の第1の端面71側に設けられた第1の凹凸係合部64と、内輪391の第2の端面73側に設けられた第2の凹凸係合部67のそれぞれにおいて、各凸部65,68と対応する凹部66,69とのそれぞれの間に予圧が付与されている。これにより、第1および第2の凹凸係合部64,67のそれぞれにおいて、各凸部65,68と対応する凹部66,69との間にがたつきが生じることを防止でき、係合音を低減できる。   Further, in each of the first concavo-convex engaging portion 64 provided on the first end surface 71 side of the inner ring 391 and the second concavo-convex engaging portion 67 provided on the second end surface 73 side of the inner ring 391, A preload is applied between each of the convex portions 65, 68 and the corresponding concave portion 66, 69. Thereby, in each of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67, it is possible to prevent rattling between the convex portions 65 and 68 and the corresponding concave portions 66 and 69. Can be reduced.

また、内輪391は外輪392に比べて小径であることから内輪391を入力部材20および出力部材22で軸方向両側から支持するときの径方向の支持スパンを短くでき、ねじ部材113からの付勢力に起因する内輪391の撓みを小さくできる。これにより、内輪391に形成された凹部66,69のそれぞれに十分な付勢力を作用することができ、第1および第2の凹凸係合部64,67のそれぞれにがたつきが生じることをより確実に防止できる。   Further, since the inner ring 391 has a smaller diameter than the outer ring 392, the radial support span when the inner ring 391 is supported by the input member 20 and the output member 22 from both sides in the axial direction can be shortened, and the urging force from the screw member 113 can be reduced. The bending of the inner ring 391 due to the above can be reduced. Thereby, a sufficient urging force can be applied to each of the concave portions 66 and 69 formed in the inner ring 391, and rattling occurs in each of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67. It can be prevented more reliably.

また、ねじ部材113が入力部材20を出力部材22に向けて付勢していることにより、ねじ部材113の付勢力を、入力部材20、内輪391の第1の端面71側に設けられた第1の凹凸係合部64、内輪391の第2の端面73側に設けられた第2の凹凸係合部67および出力部材22の順に伝えることができる。
さらに、ねじ部材113によって第1の軸受31に予圧を付与でき、この第1の軸受31に起因する異音の発生を防止できる。
Further, since the screw member 113 urges the input member 20 toward the output member 22, the urging force of the screw member 113 is applied to the input member 20 and the first end surface 71 side of the inner ring 391. 1 concavo-convex engaging portion 64, the second concavo-convex engaging portion 67 provided on the second end face 73 side of the inner ring 391, and the output member 22 can be transmitted in this order.
Furthermore, the preload can be applied to the first bearing 31 by the screw member 113, and the generation of abnormal noise caused by the first bearing 31 can be prevented.

また、雌ねじ部134aへのねじ部材113のねじ込み量を調整することにより、ねじ部材113による付勢力を調整することができる。
さらに、ねじ部材113の付勢力を、第1の軸受31の外輪312を介して第1の軸受け31の内輪311に伝えることができ、第1の軸受31に確実に予圧を付与することができる。
Further, the biasing force by the screw member 113 can be adjusted by adjusting the screwing amount of the screw member 113 into the female screw part 134a.
Furthermore, the urging force of the screw member 113 can be transmitted to the inner ring 311 of the first bearing 31 via the outer ring 312 of the first bearing 31, and a preload can be reliably applied to the first bearing 31. .

また、出力部材22が付勢方向Hに動こうとする力を第3の軸受33で受けることができ、この第3の軸受33に予圧を付与することができる。
また、第2および第4の軸受32,34は、ロータ231を軸方向Sに移動可能に支持している。これにより、ねじ部材113の付勢力によって内輪391がロータ231の軸方向に移動することに伴い、外輪392およびロータ231をロータ231の軸方向に同行移動することができ、その結果、内輪391と外輪392との間に不要な力が作用することを防止できる。
Further, the force that the output member 22 tends to move in the urging direction H can be received by the third bearing 33, and a preload can be applied to the third bearing 33.
The second and fourth bearings 32 and 34 support the rotor 231 so as to be movable in the axial direction S. As a result, the outer ring 392 and the rotor 231 can be moved in the axial direction of the rotor 231 as the inner ring 391 moves in the axial direction of the rotor 231 by the urging force of the screw member 113. As a result, the inner ring 391 An unnecessary force can be prevented from acting between the outer ring 392 and the outer ring 392.

さらに、伝達比可変機構5の出力が、操舵補助力付与機構19を介して転舵機構10に伝達されるようになっている。このように、操舵補助力付与機構19の出力を転舵機構10に伝える際、この出力を伝達比可変機構5を経由せずに転舵機構10に伝達できる。これにより、伝達比可変機構5に入力される動力を小さくできるので、伝達比可変機構5を小型にできる。   Further, the output of the transmission ratio variable mechanism 5 is transmitted to the steering mechanism 10 via the steering assist force applying mechanism 19. Thus, when the output of the steering assist force applying mechanism 19 is transmitted to the steering mechanism 10, this output can be transmitted to the steering mechanism 10 without going through the transmission ratio variable mechanism 5. Thereby, since the power input to the transmission ratio variable mechanism 5 can be reduced, the transmission ratio variable mechanism 5 can be reduced in size.

また、入力部材20、内輪391および出力部材22を第1の軸線Aの延びる方向(軸方向S)に並べて配置していることにより、伝達比可変機構5を、入力部材20および出力部材22の径方向(径方向R3)に関して小型にでき、その結果、伝達比可変機構5をより小型にできる。
また、伝達比可変機構用モータ23のロータ231のロータコア85が、第1および第2の凹凸係合部64,67を取り囲む筒状をなしている。これにより、ロータ231と第1および第2の凹凸係合部64,67とを、軸方向Sに関して重なる位置に配置でき、車両用操舵装置1のさらなる小型化を達成できる。また、ロータ231を防音壁として用いることができ、第1および第2の凹凸係合部64,67の噛み合い音が外部に漏れることを抑制できる。
Further, by arranging the input member 20, the inner ring 391 and the output member 22 side by side in the direction in which the first axis A extends (axial direction S), the transmission ratio variable mechanism 5 can be connected to the input member 20 and the output member 22. The radial direction (radial direction R3) can be reduced in size, and as a result, the transmission ratio variable mechanism 5 can be further reduced in size.
Further, the rotor core 85 of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23 has a cylindrical shape surrounding the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67. Thereby, the rotor 231 and the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 can be arranged at positions overlapping with each other in the axial direction S, and further downsizing of the vehicle steering apparatus 1 can be achieved. In addition, the rotor 231 can be used as a soundproof wall, and the meshing sound of the first and second concave and convex engaging portions 64 and 67 can be prevented from leaking to the outside.

さらに、トルクセンサ44を伝達比可変機構用モータ23のロータ231のロータコア85で取り囲んでいることにより、ロータ231とトルクセンサ44とを、軸方向Sに関して重なる位置に配置でき、車両用操舵装置1のさらなる小型化を達成できる。
また、伝達比可変機構5および操舵補助力付与機構19を、ステアリングコラムとしてのハウジング24に設けている。ハウジング24を車体に組み付けることにより、伝達比可変機構5および操舵補助力付与機構19を一括して車体に組み付けることができる。また、静粛性に優れていることにより、ハウジング24が配置される車室内に伝達比可変機構5および操舵補助力付与機構19を設けても、これらの駆動音の影響は少ない。
Furthermore, since the torque sensor 44 is surrounded by the rotor core 85 of the rotor 231 of the transmission ratio variable mechanism motor 23, the rotor 231 and the torque sensor 44 can be arranged at an overlapping position with respect to the axial direction S. Further downsizing can be achieved.
Further, the transmission ratio variable mechanism 5 and the steering assist force applying mechanism 19 are provided in a housing 24 as a steering column. By assembling the housing 24 to the vehicle body, the transmission ratio variable mechanism 5 and the steering assist force applying mechanism 19 can be assembled together to the vehicle body. Further, because of the excellent quietness, even if the transmission ratio variable mechanism 5 and the steering assist force applying mechanism 19 are provided in the vehicle compartment in which the housing 24 is disposed, the influence of these driving sounds is small.

本発明は、以上の実施の形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、図1の操舵補助力付与機構19を廃止してもよい。なお、以下では、上記の実施の形態と異なる点について主に説明し、同様の構成については同様の符号を付してその説明を省略する。
The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, the steering assist force applying mechanism 19 shown in FIG. 1 may be eliminated. In the following, differences from the above-described embodiment will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

この場合、図1に示す駆動回路41、操舵補助用モータ25、減速機構26、第3のシャフト13、トーションバー14およびトルクセンサ44が廃止される。また、第2のシャフト12の他端が自在継手9に連結される。
この場合、図10に示すように、第3のハウジング53Cの端壁部61Cは、第2のハウジング52Cの他端に沿わされた状態でこの第2のハウジング52Cに固定される。第3のハウジング53Cには、減速機構を収容する収容室が設けられていない。
In this case, the drive circuit 41, the steering assist motor 25, the speed reduction mechanism 26, the third shaft 13, the torsion bar 14, and the torque sensor 44 shown in FIG. The other end of the second shaft 12 is connected to the universal joint 9.
In this case, as shown in FIG. 10, the end wall portion 61C of the third housing 53C is fixed to the second housing 52C in a state along the other end of the second housing 52C. The third housing 53C is not provided with a storage chamber for storing the speed reduction mechanism.

第2のシャフト12Cは、第3のハウジング53Cの他端にまで延びてハウジング24Cの外側に突出しており、転舵機構(図示せず)に連なっている。第2のシャフト12Cの中間部に、第7の軸受37の内輪371が同行回転可能に連結されている。
また、図11に示すように、入力部材20に代えて、入力部材本体201Dと筒状部材202Dとが単一の部材を用いて一体に形成された入力部材20Dを用いてもよい。第1の凹凸係合部64の第1の凸部65は、対応する部材としての入力部材20Dとは単一の部材を用いて一体に形成されている。
The second shaft 12C extends to the other end of the third housing 53C, protrudes to the outside of the housing 24C, and is connected to a steering mechanism (not shown). An inner ring 371 of a seventh bearing 37 is coupled to the middle portion of the second shaft 12C so as to be able to rotate together.
As shown in FIG. 11, instead of the input member 20, an input member 20D in which an input member main body 201D and a cylindrical member 202D are integrally formed using a single member may be used. The 1st convex part 65 of the 1st uneven | corrugated engaging part 64 is integrally formed using the input member 20D as a corresponding member using a single member.

入力部材20Dの筒状部材202Dおよび出力部材22Dは、互いに対向する対向面136,137を含んでいる。これらの対向面136,137は、第1の軸線Aと平行な方向としての軸方向Sに隙間138を設けて互いに対向している。
これにより、ねじ部材113の付勢力によって入力部材20Dと出力部材22Dとが互いに近づいたとき、対向面136,137同士が接触してしまうことを防止できる。
The cylindrical member 202D and the output member 22D of the input member 20D include opposing surfaces 136 and 137 that face each other. These opposed surfaces 136 and 137 are opposed to each other with a gap 138 provided in an axial direction S as a direction parallel to the first axis A.
Thereby, when the input member 20D and the output member 22D approach each other due to the urging force of the screw member 113, it is possible to prevent the opposing surfaces 136 and 137 from contacting each other.

また、入力部材20Dと第1の凸部65とを単一の部材で一体に形成していることにより、第1の凸部65と入力部材20Dとを一括して形成することができ、製造工程を少なくできる。
また、本発明を、車両用操舵装置以外の他の一般の装置に適用することができる。
In addition, since the input member 20D and the first convex portion 65 are integrally formed of a single member, the first convex portion 65 and the input member 20D can be formed in a lump, and manufacturing. The number of processes can be reduced.
Further, the present invention can be applied to other general devices other than the vehicle steering device.

本発明の一実施の形態にかかる伝達比可変機構を備える車両用操舵装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of a steering device for vehicles provided with a transmission ratio variable mechanism concerning one embodiment of the present invention. 図1の要部のより具体的な構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the more concrete structure of the principal part of FIG. 図2の伝達比可変機構およびその周辺の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a transmission ratio variable mechanism in FIG. 2 and its surroundings. 伝達比可変機構の一部を断面で表した側面図である。It is the side view which represented a part of transmission ratio variable mechanism with the cross section. 入力部材本体および内輪の斜視図である。It is a perspective view of an input member main body and an inner ring. 入力部材本体および内輪の要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of an input member main body and an inner ring. 第1の凸部と第1の凹部との噛み合いを示す断面図である。It is sectional drawing which shows meshing | engagement with a 1st convex part and a 1st recessed part. 本発明の別の実施の形態の要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施の形態の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…車両用操舵装置、2…操舵部材、4L,4R…転舵輪、5…伝達比可変機構、10…転舵機構、19…操舵補助力付与機構、20…入力部材、22…出力部材、23…伝達比可変機構用モータ(アクチュエータ)、64…第1の凹凸係合部、65,65A…第1の凸部、66,66A,66B…第1の凹部、67…第2の凹凸係合部、68…第2の凸部、69…第2の凹部、70…(入力部材の)動力伝達面、71…第1の端面、72…(出力部材の)動力伝達面、73…第2の端面、74…基端部、75…逃がし部、76,79…接触領域、78,82…潤滑剤保持部、391…内輪(第1の軌道輪)、392…外輪(第2の軌道輪)、393…転動体、A…第1の軸線、B…第2の軸線、C1,C2…周方向、F1,F2…幅、R1,R2…径方向、θ1…操舵角、θ2…転舵角、θ2/θ1…伝達比。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle steering device, 2 ... Steering member, 4L, 4R ... Steering wheel, 5 ... Transmission ratio variable mechanism, 10 ... Steering mechanism, 19 ... Steering auxiliary force provision mechanism, 20 ... Input member, 22 ... Output member, 23: Transmission ratio variable mechanism motor (actuator), 64: First concave / convex engaging portion, 65, 65A ... First convex portion, 66, 66A, 66B ... First concave portion, 67 ... Second concave / convex portion 68, second convex portion, 69, second concave portion, 70, power transmission surface (of the input member), 71, first end surface, 72, power transmission surface of the output member, 73, first. 2 end face, 74 ... base end part, 75 ... relief part, 76, 79 ... contact area, 78, 82 ... lubricant holding part, 391 ... inner ring (first raceway), 392 ... outer ring (second raceway) Wheel), 393 ... rolling element, A ... first axis, B ... second axis, C1, C2 ... circumferential direction, F1, F2 ... width, R1 R2 ... radially, .theta.1 ... steering angle, .theta.2 ... turning angle, θ2 / θ1 ... transmission ratio.

Claims (4)

操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、
上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第1および第2の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪と、第1の軌道輪を転動体を介して回転可能に支持する第2の軌道輪と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータと、を含み、
第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線が、第1の軸線に対して傾斜しており、
入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、
第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、
凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部とを含み、
各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され
各上記凹凸係合部の凸部の基端部には、対応する凹部との接触を避けるための逃がし部が設けられていることを特徴とする車両用操舵装置。
In a vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of a turning angle of a steered wheel to a steering angle of a steering member,
The transmission ratio variable mechanism includes an input member connected to a steering member and rotatable about a first axis, an output member connected to a steered wheel and rotatable about a first axis, and first and second end faces A first race ring that connects the input member and the output member so as to be differentially rotatable, a second race ring that rotatably supports the first race ring via a rolling element, and a second race ring An actuator capable of rotationally driving the bearing ring,
A second axis as a central axis of the first and second races is inclined with respect to the first axis;
The input member and the output member have a power transmission surface opposite to a corresponding end surface of the first track ring,
An uneven engagement portion is provided for engaging each end face of the first raceway and the power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power,
The concavo-convex engaging portion includes a convex portion provided on one of the end surfaces and the power transmission surface corresponding to the end surface, and a concave portion provided on the other side and engaged with the convex portion,
Each of the convex and concave portions of each concave and convex engaging portion is formed integrally with a corresponding member of the input member, the first race ring and the output member ,
A steering apparatus for a vehicle, wherein a relief portion for avoiding contact with a corresponding concave portion is provided at a base end portion of the convex portion of each of the concave and convex engaging portions .
操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、
上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第1および第2の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪と、第1の軌道輪を転動体を介して回転可能に支持する第2の軌道輪と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータと、を含み、
第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線が、第1の軸線に対して傾斜しており、
入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、
第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、
凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部とを含み、
各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され、
上記入力部材、出力部材および第1の軌道輪はそれぞれ環状をなし、
各上記凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、上記対応する部材の径方向に延び、且つ上記対応する部材の径方向の内側から外側に向かうにしたがい上記対応する部材の周方向に関する幅が漸次大きくなっている車両用操舵装置。
In a vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of a turning angle of a steered wheel to a steering angle of a steering member,
The transmission ratio variable mechanism includes an input member connected to a steering member and rotatable about a first axis, an output member connected to a steered wheel and rotatable about a first axis, and first and second end faces A first race ring that connects the input member and the output member so as to be differentially rotatable, a second race ring that rotatably supports the first race ring via a rolling element, and a second race ring An actuator capable of rotationally driving the bearing ring,
A second axis as a central axis of the first and second races is inclined with respect to the first axis;
The input member and the output member have a power transmission surface opposite to a corresponding end surface of the first track ring,
An uneven engagement portion is provided for engaging each end face of the first raceway and the power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power,
The concavo-convex engaging portion includes a convex portion provided on one of the end surfaces and the power transmission surface corresponding to the end surface, and a concave portion provided on the other side and engaged with the convex portion,
Each of the convex and concave portions of each concave and convex engaging portion is formed integrally with a corresponding member of the input member, the first race ring and the output member,
Each of the input member, the output member, and the first raceway has an annular shape,
Each of the convex portions and the concave portions of each of the concave and convex engaging portions extends in the radial direction of the corresponding member, and the width of the corresponding member in the circumferential direction from the inner side to the outer side in the radial direction. Steering device for vehicles in which gradually increases.
操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、
上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第1および第2の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪と、第1の軌道輪を転動体を介して回転可能に支持する第2の軌道輪と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータと、を含み、
第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線が、第1の軸線に対して傾斜しており、
入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、
第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、
凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部とを含み、
各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され、
各凹凸係合部の凸部および凹部の少なくとも一方の接触領域の近傍に潤滑剤保持部を設けている車両用操舵装置。
In a vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of a turning angle of a steered wheel to a steering angle of a steering member,
The transmission ratio variable mechanism includes an input member connected to a steering member and rotatable about a first axis, an output member connected to a steered wheel and rotatable about a first axis, and first and second end faces A first race ring that connects the input member and the output member so as to be differentially rotatable, a second race ring that rotatably supports the first race ring via a rolling element, and a second race ring An actuator capable of rotationally driving the bearing ring,
A second axis as a central axis of the first and second races is inclined with respect to the first axis;
The input member and the output member have a power transmission surface opposite to a corresponding end surface of the first track ring,
An uneven engagement portion is provided for engaging each end face of the first raceway and the power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power,
The concavo-convex engaging portion includes a convex portion provided on one of the end surfaces and the power transmission surface corresponding to the end surface, and a concave portion provided on the other side and engaged with the convex portion,
Each of the convex and concave portions of each concave and convex engaging portion is formed integrally with a corresponding member of the input member, the first race ring and the output member,
A vehicle steering apparatus in which a lubricant retaining portion is provided in the vicinity of a contact region of at least one of a convex portion and a concave portion of each concave and convex engaging portion.
操舵部材の操舵角に対する転舵輪の転舵角の比としての伝達比を変更可能な伝達比可変機構を備える車両用操舵装置において、
上記伝達比可変機構は、操舵部材に連なり第1の軸線の回りに回転可能な入力部材と、転舵輪に連なり第1の軸線の回りに回転可能な出力部材と、第1および第2の端面を有し、入力部材および出力部材を差動回転可能に連結する第1の軌道輪と、第1の軌道輪を転動体を介して回転可能に支持する第2の軌道輪と、第2の軌道輪を回転駆動可能なアクチュエータと、を含み、
第1および第2の軌道輪の中心軸線としての第2の軸線が、第1の軸線に対して傾斜しており、
入力部材および出力部材は、第1の軌道輪の対応する端面に対向する動力伝達面を有し、
第1の軌道輪の各端面および当該端面に対応する動力伝達面を動力伝達可能に係合させる凹凸係合部が設けられ、
凹凸係合部は、各端面および当該端面に対応する上記動力伝達面の一方に設けられた凸部と、他方に設けられ上記凸部と係合する凹部とを含み、
各凹凸係合部の凸部および凹部のそれぞれは、入力部材、第1の軌道輪および出力部材のうちの対応する部材に一体に形成され、
各上記凹凸係合部の凸部および凹部は、互いに接触する接触領域を含み、
各凹凸係合部の凸部の接触領域および凹部の接触領域の少なくとも一方は、摩擦抵抗を低減するための低摩擦材を用いて形成されている車両用操舵装置。
In a vehicle steering apparatus including a transmission ratio variable mechanism capable of changing a transmission ratio as a ratio of a turning angle of a steered wheel to a steering angle of a steering member,
The transmission ratio variable mechanism includes an input member connected to a steering member and rotatable about a first axis, an output member connected to a steered wheel and rotatable about a first axis, and first and second end faces A first race ring that connects the input member and the output member so as to be differentially rotatable, a second race ring that rotatably supports the first race ring via a rolling element, and a second race ring An actuator capable of rotationally driving the bearing ring,
A second axis as a central axis of the first and second races is inclined with respect to the first axis;
The input member and the output member have a power transmission surface opposite to a corresponding end surface of the first track ring,
An uneven engagement portion is provided for engaging each end face of the first raceway and the power transmission surface corresponding to the end face so as to be able to transmit power,
The concavo-convex engaging portion includes a convex portion provided on one of the end surfaces and the power transmission surface corresponding to the end surface, and a concave portion provided on the other side and engaged with the convex portion,
Each of the convex and concave portions of each concave and convex engaging portion is formed integrally with a corresponding member of the input member, the first race ring and the output member,
The convex portion and the concave portion of each of the concave and convex engaging portions include contact areas that are in contact with each other,
At least one of the contact area of the convex part of each uneven | corrugated engaging part and the contact area of a recessed part is a vehicle steering device formed using the low friction material for reducing frictional resistance.
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