JPH10324263A - Steering device for vehicle - Google Patents

Steering device for vehicle

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JPH10324263A
JPH10324263A JP13373697A JP13373697A JPH10324263A JP H10324263 A JPH10324263 A JP H10324263A JP 13373697 A JP13373697 A JP 13373697A JP 13373697 A JP13373697 A JP 13373697A JP H10324263 A JPH10324263 A JP H10324263A
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steering
motor
vehicle
gear ratio
transmission ratio
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Morihiro Matsuda
守弘 松田
Jiyunji Kawamuro
巡児 河室
Masahiko Shinto
雅彦 新堂
Takahiro Koshiro
隆博 小城
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a relationship between the steering amount of a steering handle and the steering amount of steering wheels even if an opposite input is made from a wheel side during traveling. SOLUTION: In a vehicular steering device having a variable gear ratio unit 14 provided for varying a transmission ratio by the driving of a motor in the midway of a steering transmission system for connecting a steering handle 10 and steering wheels 24, a connecting means is provided for stopping the operation of the variable gear ratio unit 14 by a signal from the outside and connecting the input side of the variable gear ratio unit 14 from the steering handle 10 with an output side to the steering wheels 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ステアリングハ
ンドル操舵角の操舵輪に対する伝達比を可変することが
できる車両用操舵装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system capable of changing a transmission ratio of a steering wheel steering angle to a steered wheel.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ステアリングハンドル操舵角の操
舵輪に対する伝達比を可変するステアリング装置とし
て、特開平3−153467号公報等に開示されている
ステアリング装置が存在する。このステアリング装置
は、ステアリングハンドルと操舵輪に連結されるピニオ
ンとの間のステアリングシャフトに遊星歯車式差動機構
による伝達比可変機構を備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a steering device for varying a transmission ratio of a steering wheel steering angle to a steered wheel, there is a steering device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-153467. This steering device includes a transmission ratio variable mechanism by a planetary gear type differential mechanism on a steering shaft between a steering handle and a pinion connected to a steered wheel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このス
テアリング装置は、伝達比可変機構が差動式であるた
め、走行中に車輪側から過大な逆入力が印加されると、
この逆入力により伝達比可変機構が動かされてステアリ
ングハンドルの操舵量と操舵輪の操舵量との関係がずれ
てしまうおそれがあった。
However, in this steering apparatus, since the variable transmission ratio mechanism is of a differential type, if an excessive reverse input is applied from the wheel side during traveling,
Due to this reverse input, the transmission ratio variable mechanism is moved, and the relationship between the steering amount of the steering wheel and the steering amount of the steered wheels may be shifted.

【0004】この発明の課題は、走行中に車輪側から逆
入力があった場合であってもステアリングハンドルの操
舵量と操舵輪の操舵量との関係を保つことができる車両
用操舵装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a vehicular steering apparatus capable of maintaining a relationship between a steering amount of a steering wheel and a steering amount of a steered wheel even when a reverse input is made from a wheel during traveling. It is to be.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の車両用操
舵装置は、ステアリングハンドルと操舵輪とを連結する
操舵伝達系の途中にモータの駆動により伝達比を可変す
る伝達比可変手段を備えた車両用操舵装置において、外
部からの信号により前記伝達比可変手段の作動を停止し
て、前記伝達比可変手段の前記ステアリングハンドルか
らの入力側と前記操舵輪に対する出力側とを連結状態と
する連結手段を備えることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle steering system including a transmission ratio variable unit that varies a transmission ratio by driving a motor in a steering transmission system that connects a steering wheel and a steered wheel. In the vehicle steering system, the operation of the transmission ratio variable unit is stopped by an external signal, and the input side of the transmission ratio variable unit from the steering handle and the output side for the steered wheels are connected. It is characterized by comprising a connecting means.

【0006】この請求項1記載の車両用操舵装置によれ
ば、過大な逆入力時や装置の異常時に伝達比可変手段の
入力側と出力側とを連結状態とすることで、伝達比可変
手段を介さないで直接、即ち固定された伝達比で操舵す
ることが可能となる。
According to the vehicle steering system of the first aspect, the input side and the output side of the transmission ratio variable unit are connected to each other in case of excessive reverse input or abnormality of the device, so that the transmission ratio variable unit is connected. , It is possible to steer directly, that is, with a fixed transmission ratio.

【0007】また、請求項2記載の車両用操舵装置は、
請求項1記載の車両用操舵装置の前記伝達比可変手段が
内部にモータを備え、前記モータのハウジングに対して
前記ステアリングハンドルの操舵の入力が行われると共
に前記モータの回転軸が前記操舵輪に対する出力として
減速機に連結され、前記連結手段が前記ハウジングと前
記回転軸とを連結することを特徴とする。
[0007] A vehicle steering system according to a second aspect of the present invention includes:
2. The vehicle transmission apparatus according to claim 1, wherein the transmission ratio variable means includes a motor therein, and a steering input of the steering handle is input to a housing of the motor, and a rotation shaft of the motor is connected to the steering wheel. An output is connected to a speed reducer, and the connecting means connects the housing and the rotating shaft.

【0008】この請求項2記載の車両用操舵装置によれ
ば、過大な逆入力時や装置の異常時に連結手段によりモ
ータのハウジングと回転軸とを連結することで、伝達比
可変手段を介さないで直接、即ち固定された伝達比で操
舵することが可能となる。
According to the second aspect of the present invention, the motor housing and the rotary shaft are connected by the connecting means in case of excessive reverse input or abnormality of the apparatus, so that the transmission ratio variable means is not interposed. The steering can be performed directly, that is, with a fixed transmission ratio.

【0009】また、請求項3記載の車両用操舵装置は、
請求項1記載の車両用操舵装置の前記伝達比可変手段を
ハーモニックドライブ減速機とし、前記連結手段がサー
キュラスプラインとフレクスプラインの間隙に係合部材
を突出させることを特徴とする。
Further, the vehicle steering system according to claim 3 is
The transmission ratio varying means of the vehicle steering system according to the first aspect is a harmonic drive reduction gear, and the connecting means projects an engaging member into a gap between a circular spline and a flexspline.

【0010】この請求項3記載の車両用操舵装置によれ
ば、伝達比可変手段をハーモニックドライブ減速機とし
たため、この減速機のサーキュラスプラインとフレクス
プラインの間隙に係合部材を介在させることで減速機の
作動を停止してステアリングハンドルと操舵輪とを直結
状態とすることができる。
According to the third aspect of the present invention, since the transmission ratio varying means is a harmonic drive reduction gear, the engagement member is interposed in the gap between the circular spline and the flex spline of the reduction gear to reduce the speed. By stopping the operation of the machine, the steering wheel and the steered wheels can be directly connected.

【0011】また、請求項4記載の車両用操舵装置は、
請求項1記載の車両用操舵装置の前記連結手段が、前記
モータのハウジングに設けられ前記モータの前記回転軸
の軸線と平行な方向に駆動可能な駆動手段と、前記駆動
手段によって伸縮される連結部材とを備え、前記連結部
材が前記駆動手段により伸長され前記モータの回転部に
連結されることを特徴とする。
Further, the vehicle steering system according to claim 4 is
2. A drive unit provided in a housing of the motor, the connection unit of the vehicle steering system according to claim 1 being drivable in a direction parallel to an axis of the rotation shaft of the motor, and a connection expanded and contracted by the drive unit. And a connecting member, wherein the connecting member is extended by the driving means and connected to a rotating portion of the motor.

【0012】この請求項4記載の車両用操舵装置によれ
ば、モータのハウジングとモータの回転部とを駆動手段
により伸長された連結部材で増大して連結するので、駆
動手段による駆動量を小さくすることができ駆動手段を
小型化することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the motor housing and the rotating portion of the motor are increased and connected by the connecting member extended by the driving means, the amount of driving by the driving means is reduced. The driving means can be reduced in size.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図3を参照して、こ
の発明の第1の実施の形態にかかる車両用操舵装置の説
明を行う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A steering apparatus for a vehicle according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】図1は、車両用操舵装置2の構成図であ
る。図中、符号10で示すものは、ステアリングハンド
ルであり、このステアリングハンドル10は上部ステア
リングシャフト12aの上端に接続されている。また、
この上部ステアリングシャフト12aの下端は可変ギヤ
比ユニット14に接続されており、下部ステアリングシ
ャフト12bの上端が可変ギヤ比ユニット14に接続さ
れている。
FIG. 1 is a configuration diagram of the vehicle steering system 2. In the drawing, a reference numeral 10 denotes a steering handle, which is connected to an upper end of an upper steering shaft 12a. Also,
The lower end of the upper steering shaft 12a is connected to the variable gear ratio unit 14, and the upper end of the lower steering shaft 12b is connected to the variable gear ratio unit 14.

【0015】また、下部ステアリングシャフト12bの
下端には、ピニオン(図示せず)が設けられ、このピニ
オンがステアリングギヤボックス16内においてラック
バー18に噛合されている。更に、ラックバー18の両
端には、それぞれタイロッド20の一端が接続されると
共に各タイロッド20の他端にはナックルアーム22を
介して操舵輪24が接続されている。
A pinion (not shown) is provided at a lower end of the lower steering shaft 12b, and the pinion is meshed with a rack bar 18 in the steering gear box 16. Further, one end of a tie rod 20 is connected to each end of the rack bar 18, and a steering wheel 24 is connected to the other end of each tie rod 20 via a knuckle arm 22.

【0016】また、上部ステアリングシャフト12aに
は、ステアリングハンドル10の操舵角を検出する舵角
センサ26が設けられ、下部ステアリングシャフト12
bには、操舵輪24の操舵角を検出する出力角センサ3
0が設けられている。この舵角センサ26及び出力角セ
ンサ30により検出されたステアリングハンドル10の
操舵角及び操舵輪24の操舵角は、ECU(電子制御装
置)28に入力される。更に、ECU28には、車両速
度を検出する車速センサ32から出力される車両速度が
入力される。一方、ECU28は、可変ギヤ比ユニット
14に対して、この可変ギヤ比ユニット14を制御する
ための制御信号の出力を行う。
A steering angle sensor 26 for detecting the steering angle of the steering handle 10 is provided on the upper steering shaft 12a.
b, an output angle sensor 3 for detecting the steering angle of the steered wheel 24;
0 is provided. The steering angle of the steering wheel 10 and the steering angle of the steering wheel 24 detected by the steering angle sensor 26 and the output angle sensor 30 are input to an ECU (electronic control device) 28. Further, a vehicle speed output from a vehicle speed sensor 32 that detects the vehicle speed is input to the ECU 28. On the other hand, the ECU 28 outputs a control signal for controlling the variable gear ratio unit 14 to the variable gear ratio unit 14.

【0017】ここで、可変ギヤ比ユニット14は、図2
に示すようにモータ40及び減速機42を備えて構成さ
れている。また、モータ40はモータハウジング44内
に固定されたステータ46及びロータ48を備えて構成
されており、減速機42は、遊星歯車機構を用いた減速
機として構成されている。即ち、ロータ48と共に回転
する回転軸50の回転が遊星歯車機構を構成するサンギ
ヤ(図示せず)に入力され、キャリア52の回転が減速
機42からの出力として出力される。
Here, the variable gear ratio unit 14 corresponds to FIG.
As shown in FIG. 1, the motor 40 and the speed reducer 42 are provided. The motor 40 includes a stator 46 and a rotor 48 fixed in a motor housing 44, and the speed reducer 42 is configured as a speed reducer using a planetary gear mechanism. That is, the rotation of the rotating shaft 50 that rotates together with the rotor 48 is input to a sun gear (not shown) constituting the planetary gear mechanism, and the rotation of the carrier 52 is output as an output from the speed reducer 42.

【0018】また、モータハウジング44の外部上面に
は、スライドピン54を回転軸50の軸線と平行な方向
に変位させるためのソレノイド56が設けられている。
このソレノイド56は、ECU28からの制御信号によ
り駆動されるものであり、ECU28から制御信号が入
力された場合にスライドピン54を回転軸50の軸線と
平行な方向に変位させる。また、ロータ48の上面48
aには、図3に示すようにスライドピン54が挿入され
るピン穴48bが円周状にほぼ等間隔で複数個設けられ
ている。即ちこの可変ギヤ比ユニット14においてはス
ライドピン54、ソレノイド56及びスライドピン54
が挿入されるピン穴48bにより連結手段が構成されて
いる。
A solenoid 56 for displacing the slide pin 54 in a direction parallel to the axis of the rotary shaft 50 is provided on the outer upper surface of the motor housing 44.
The solenoid 56 is driven by a control signal from the ECU 28, and displaces the slide pin 54 in a direction parallel to the axis of the rotating shaft 50 when a control signal is input from the ECU 28. Also, the upper surface 48 of the rotor 48
As shown in FIG. 3, a plurality of pin holes 48b into which the slide pins 54 are inserted are provided at substantially equal intervals circumferentially. That is, in the variable gear ratio unit 14, the slide pin 54, the solenoid 56, and the slide pin 54
The connecting means is constituted by the pin hole 48b into which the hole is inserted.

【0019】なお、モータ40側のモータハウジング4
4は図示しないユニバーサルジョイントを介して上部ス
テアリングシャフト12aの下端に接続され、キャリア
52は下部ステアリングシャフト12bの上端に接続さ
れている。
The motor housing 4 on the motor 40 side
4 is connected to the lower end of the upper steering shaft 12a via a universal joint (not shown), and the carrier 52 is connected to the upper end of the lower steering shaft 12b.

【0020】この車両用操舵装置2においては、まず、
車速センサ32により検出された車両速度及び舵角セン
サ26により検出された操舵角がECU28に入力され
ると、ECU28は車両速度及び操舵角に基づき目標舵
角の演算を行い、この目標舵角に基づく制御信号が可変
ギヤ比ユニット14に対して出力される。この制御信号
に基づき可変ギヤ比ユニット14のモータ40が駆動さ
れ操舵輪24に対して目標舵角に対応した操舵角を与え
る。
In the vehicle steering system 2, first,
When the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 32 and the steering angle detected by the steering angle sensor 26 are input to the ECU 28, the ECU 28 calculates a target steering angle based on the vehicle speed and the steering angle. A control signal based on the output is output to the variable gear ratio unit 14. Based on this control signal, the motor 40 of the variable gear ratio unit 14 is driven to give the steered wheels 24 a steering angle corresponding to the target steering angle.

【0021】この車両用操舵装置2においては、ECU
28が操舵輪24の側からの逆入力(キックバック)の
有無の判定及びモータ40の故障の判定を行う。即ち舵
角センサ26により検出されたステアリングハンドル1
0の操舵角及び車速センサ32により検出された車両速
度に基づき求められた目標舵角と出力角センサ30によ
り検出された操舵輪24の操舵角との偏差が所定値以上
となった場合に操舵輪24の側から過大な逆入力があっ
たと判定し、またモータ40に供給される電流値に基づ
きモータ40の故障の判定を行う。
In the vehicle steering system 2, the ECU
28 determines the presence or absence of a reverse input (kickback) from the steered wheels 24 side and determines the failure of the motor 40. That is, the steering wheel 1 detected by the steering angle sensor 26
When the deviation between the target steering angle obtained based on the steering angle of zero and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 32 and the steering angle of the steered wheels 24 detected by the output angle sensor 30 is equal to or larger than a predetermined value, the steering is performed. It is determined that an excessive reverse input has been made from the side of the wheel 24, and the failure of the motor 40 is determined based on the current value supplied to the motor 40.

【0022】ECU28は、操舵輪24側から過大な逆
入力が有ったと判定した場合及びモータ40が故障した
と判定した場合には、ソレノイド56に対して制御信号
の出力を行いスライドピン54を回転軸50の軸線と平
行な方向に変位させる。これによりスライドピン54
は、ロータ48の上面48aに設けられたピン穴48b
に挿入され、モータハウジング44とロータ48が連結
される。
When the ECU 28 determines that there is an excessive reverse input from the steered wheels 24 and determines that the motor 40 has failed, it outputs a control signal to the solenoid 56 to switch the slide pin 54 It is displaced in a direction parallel to the axis of the rotating shaft 50. Thereby, the slide pin 54
Are pin holes 48b provided in the upper surface 48a of the rotor 48.
And the motor housing 44 and the rotor 48 are connected.

【0023】従って、可変ギヤ比ユニット14の作動が
停止されステアリングハンドル10と操舵輪24とが直
結されるため、操舵輪24の側から過大な逆入力があっ
た場合であっても逆入力による位相ずれの発生を防止す
ることができる。
Accordingly, since the operation of the variable gear ratio unit 14 is stopped and the steering wheel 10 and the steered wheels 24 are directly connected, even if there is an excessive reverse input from the steered wheels 24, the reverse input is used. The occurrence of a phase shift can be prevented.

【0024】また、モータ40の故障時にステアリング
ハンドル10と操舵輪24とが直結されるため、モータ
40が故障した場合であっても固定された伝達比による
操舵が可能となる。
In addition, when the motor 40 fails, the steering wheel 10 and the steered wheels 24 are directly connected. Therefore, even if the motor 40 fails, steering with a fixed transmission ratio can be performed.

【0025】なお、操舵輪24側からの過大な逆入力が
無くなった場合及びモータ40の故障の原因が解消した
場合には、ECU28がソレノイド56に対して制御信
号の出力を行いスライドピン54を引き込むことにより
ステアリングハンドル10と操舵輪24との連結が解除
される。これにより可変ギヤ比ユニット14の作動が再
開される。
When the excessive reverse input from the steered wheels 24 has disappeared and the cause of the failure of the motor 40 has been eliminated, the ECU 28 outputs a control signal to the solenoid 56 to switch the slide pin 54. By pulling in, the connection between the steering wheel 10 and the steered wheels 24 is released. Thereby, the operation of the variable gear ratio unit 14 is restarted.

【0026】次に、図4及び図5を参照して、この発明
の第2の実施の形態にかかる車両用操舵装置の説明を行
う。この車両用操舵装置は、第1の実施の形態にかかる
車両用操舵装置の可変ギヤ比ユニット14を可変ギヤ比
ユニット60に変更したものである。なお、この第2の
実施の形態にかかる車両用操舵装置の可変ギヤ比ユニッ
ト60の説明においては、第1の実施の形態にかかる可
変ギヤ比ユニット14の構成と同一の構成には第1の実
施の形態の説明で用いたのと同一の符号を付してその説
明を省略する。
Next, a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this vehicle steering system, the variable gear ratio unit 14 of the vehicle steering system according to the first embodiment is changed to a variable gear ratio unit 60. In the description of the variable gear ratio unit 60 of the vehicle steering system according to the second embodiment, the same configuration as the configuration of the variable gear ratio unit 14 according to the first embodiment has the first configuration. The same reference numerals as those used in the description of the embodiments are used and the description is omitted.

【0027】ここで可変ギヤ比ユニット60は、第1の
実施の形態の可変ギヤ比ユニット14と同様なモータ4
0及び減速機42を有し連結手段を楕円カム62を用い
たものに変更したものである。即ちロータ48の上面4
8aには、回転軸50と共に回転する楕円カム62が設
けられている。
Here, the variable gear ratio unit 60 is a motor 4 similar to the variable gear ratio unit 14 of the first embodiment.
0 and a speed reducer 42, and the connecting means is changed to an elliptical cam 62. That is, the upper surface 4 of the rotor 48
8a is provided with an elliptical cam 62 which rotates together with the rotation shaft 50.

【0028】この車両用操舵装置においては、ECU2
8が第1の実施の形態の場合と同様にして操舵輪24側
から逆入力が有ったと判定した場合及びモータ40が故
障したと判定した場合には、ソレノイド56に対して制
御信号の出力を行いスライドピン54を回転軸50の軸
線と平行な方向に変位させる。これによりスライドピン
54は、楕円カム62とモータハウジング44との間に
形成された隙間に挿入される。
In this vehicle steering system, the ECU 2
8 is the same as in the first embodiment, when it is determined that there is a reverse input from the steered wheels 24 and when it is determined that the motor 40 has failed, the control signal is output to the solenoid 56. To displace the slide pin 54 in a direction parallel to the axis of the rotation shaft 50. Thus, the slide pin 54 is inserted into a gap formed between the elliptical cam 62 and the motor housing 44.

【0029】この状態で回転軸50と共に楕円カム62
が回転すると、図5に示す楕円カム62とモータハウジ
ング44との間に形成された隙間、即ちクリアランスC
が減少し最終的にはモータハウジング44とロータ48
とが連結される。
In this state, the elliptical cam 62 together with the rotary shaft 50 is provided.
Rotates, the clearance formed between the elliptical cam 62 and the motor housing 44 shown in FIG.
And finally the motor housing 44 and the rotor 48
Are linked.

【0030】従って、可変ギヤ比ユニット60の作動が
停止されステアリングハンドル10と操舵輪24とが直
結されることになるため、操舵輪24の側から過大な逆
入力があった場合であっても逆入力による位相ずれの発
生を防止することができる。
Therefore, the operation of the variable gear ratio unit 60 is stopped and the steering wheel 10 and the steered wheels 24 are directly connected. Therefore, even if an excessive reverse input is made from the steered wheels 24 side. It is possible to prevent the occurrence of a phase shift due to the reverse input.

【0031】次に、図6及び図7を参照して、この発明
の第3の実施の形態にかかる車両用操舵装置の説明を行
う。この車両用操舵装置は、第1の実施の形態にかかる
車両用操舵装置の可変ギヤ比ユニット14を可変ギヤ比
ユニット64に変更したものである。なお、この第3の
実施の形態にかかる車両用操舵装置の可変ギヤ比ユニッ
ト64の説明においては、第1の実施の形態にかかる可
変ギヤ比ユニット14の構成と同一の構成には第1の実
施の形態の説明で用いたのと同一の符号を付してその説
明を省略する。
Next, a vehicle steering system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This vehicle steering system is obtained by changing the variable gear ratio unit 14 of the vehicle steering system according to the first embodiment to a variable gear ratio unit 64. In the description of the variable gear ratio unit 64 of the vehicle steering system according to the third embodiment, the same configuration as the configuration of the variable gear ratio unit 14 according to the first embodiment has the first configuration. The same reference numerals as those used in the description of the embodiments are used and the description is omitted.

【0032】ここで可変ギヤ比ユニット64は、第1の
実施の形態の可変ギヤ比ユニット14と同様なモータ4
0を備え、減速機をハーモニックドライブ減速機66に
より構成したものである。ここでハーモニックドライブ
減速機66は、楕円状のカムとその外周に配置されたボ
ールベアリングにより構成され回転軸50に固着された
ウエーブジェネレータ68、外周部に歯が形成された金
属弾性体であるフレクスプライン70及びモータハウジ
ング44の内周面に固着されているリング形状を有する
剛体であり内周部にフレクスプライン70と同ピッチの
歯が形成されているサーキュラスプライン72を基本要
素として構成される減速機である。
The variable gear ratio unit 64 is a motor 4 similar to the variable gear ratio unit 14 of the first embodiment.
0, and the speed reducer is constituted by a harmonic drive speed reducer 66. Here, the harmonic drive reducer 66 is composed of an elliptical cam and a ball bearing disposed on the outer periphery thereof, and is a wave generator 68 fixed to the rotating shaft 50, and is a flexible metal elastic body having teeth formed on the outer periphery. A deceleration constituted by a circular spline 72 which is a rigid body having a ring shape and fixed to the inner peripheral surfaces of the spline 70 and the motor housing 44 and has teeth at the same pitch as the flexspline 70 on the inner peripheral portion as a basic element Machine.

【0033】この車両用操舵装置においては、ECU2
8が第1の実施の形態の場合と同様にして操舵輪24側
から逆入力が有ったと判定した場合及びモータ40が故
障したと判定した場合には、ソレノイド56に対して制
御信号の出力を行いスライドピン54を回転軸50の軸
線と平行な方向に変位させる。これによりスライドピン
54は、ウエーブジェネレータ68とサーキュラスプラ
イン72との間に形成された隙間に挿入される。
In this vehicle steering system, the ECU 2
8 is the same as in the first embodiment, when it is determined that there is a reverse input from the steered wheels 24 and when it is determined that the motor 40 has failed, the control signal is output to the solenoid 56. To displace the slide pin 54 in a direction parallel to the axis of the rotation shaft 50. Thereby, the slide pin 54 is inserted into a gap formed between the wave generator 68 and the circular spline 72.

【0034】この状態で回転軸50と共にウエーブジェ
ネレータ68が回転すると、図7に示すウエーブジェネ
レータ68とサーキュラスプライン72との間に形成さ
れた隙間が減少し最終的にはモータハウジング44とモ
ータ40の回転軸50とが連結される。
When the wave generator 68 rotates together with the rotating shaft 50 in this state, the gap formed between the wave generator 68 and the circular spline 72 shown in FIG. The rotation shaft 50 is connected.

【0035】従って、可変ギヤ比ユニット64の作動が
停止されステアリングハンドル10と操舵輪24とが直
結されることになるため、操舵輪24の側から逆入力が
あった場合であっても逆入力による位相ずれの発生を防
止することができる。
Accordingly, the operation of the variable gear ratio unit 64 is stopped and the steering wheel 10 is directly connected to the steered wheels 24. Therefore, even if a reverse input is made from the steered wheels 24, the reverse input is performed. Can prevent the occurrence of a phase shift.

【0036】次に、図8及び図9を参照して、この発明
の第4の実施の形態にかかる車両用操舵装置の説明を行
う。この車両用操舵装置は、第1の実施の形態にかかる
車両用操舵装置の可変ギヤ比ユニット14を可変ギヤ比
ユニット74に変更したものである。なお、この第4の
実施の形態にかかる車両用操舵装置の可変ギヤ比ユニッ
ト74の説明においては、第1の実施の形態にかかる可
変ギヤ比ユニット14の構成と同一の構成には第1の実
施の形態の説明で用いたのと同一の符号を付してその説
明を省略する。
Next, a vehicle steering system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This vehicle steering system is obtained by changing the variable gear ratio unit 14 of the vehicle steering system according to the first embodiment to a variable gear ratio unit 74. Note that, in the description of the variable gear ratio unit 74 of the vehicle steering system according to the fourth embodiment, the same configuration as the configuration of the variable gear ratio unit 14 according to the first embodiment has the first configuration. The same reference numerals as those used in the description of the embodiments are used and the description is omitted.

【0037】ここで可変ギヤ比ユニット74は、第1の
実施の形態の可変ギヤ比ユニット14と同様なモータ4
0及び減速機42を有し連結手段をパンタグラフ構造を
有するリンク76を用いたものに変更したものである。
即ち図8に示すように、連結手段はソレノイド56によ
り駆動されるピン54の先端部分に2つのリンク76を
軸支させ、2つのリンク76の先端を回転軸50の軸線
方向に伸長させるように配置されたバネ部材78により
構成されている。また、ロータ48の上面48aに凹凸
を設け摩擦面が形成されている。
Here, the variable gear ratio unit 74 is a motor 4 similar to the variable gear ratio unit 14 of the first embodiment.
In this embodiment, the connecting means having a zero and a speed reducer 42 and using a link 76 having a pantograph structure is changed.
That is, as shown in FIG. 8, the connecting means supports two links 76 at the tip of the pin 54 driven by the solenoid 56 so that the tips of the two links 76 extend in the axial direction of the rotary shaft 50. It is constituted by the arranged spring member 78. In addition, unevenness is provided on the upper surface 48a of the rotor 48 to form a friction surface.

【0038】この車両用操舵装置においては、ECU2
8が第1の実施の形態の場合と同様にして操舵輪24側
から逆入力が有ったと判定した場合及びモータ40が故
障したと判定した場合には、ソレノイド56に対して制
御信号の出力を行いスライドピン54を回転軸50の軸
線と平行な方向に変位させる。これによりスライドピン
54は、リンク76のリンク部材を伸長し、図9に示す
ように各リンク部材の先端がロータ48の上面48aに
設けられている摩擦面に押しつけられることによりモー
タハウジング44とモータ40の回転軸50とが連結さ
れる。
In this vehicle steering system, the ECU 2
8 is the same as in the first embodiment, when it is determined that there is a reverse input from the steered wheels 24 and when it is determined that the motor 40 has failed, the control signal is output to the solenoid 56. To displace the slide pin 54 in a direction parallel to the axis of the rotation shaft 50. As a result, the slide pins 54 extend the link members of the links 76, and the ends of the link members are pressed against the friction surfaces provided on the upper surface 48a of the rotor 48 as shown in FIG. Forty rotation shafts 50 are connected.

【0039】従って、可変ギヤ比ユニット74の作動が
停止されステアリングハンドル10と操舵輪24とが直
結されることになるため、操舵輪24の側から過大な逆
入力があった場合であっても逆入力による位相ずれの発
生を防止することができる。また、この連結手段はソレ
ノイド56によるピン54のストローク量をパンタグラ
フ構造を有するリンク76により増大していることか
ら、ソレノイド56自体によるピン54の変位量を大き
くする必要が無いため、ソレノイドを小型化することが
できる。
Accordingly, the operation of the variable gear ratio unit 74 is stopped and the steering wheel 10 is directly connected to the steered wheels 24. Therefore, even if an excessive reverse input is made from the steered wheels 24 side. It is possible to prevent the occurrence of a phase shift due to the reverse input. Further, in this connecting means, since the stroke of the pin 54 by the solenoid 56 is increased by the link 76 having a pantograph structure, it is not necessary to increase the displacement of the pin 54 by the solenoid 56 itself. can do.

【0040】なお、上述の各実施の形態にかかる可変ギ
ヤ比ユニットにおいては、連結手段が単数のピン54を
有しこのピンをソレノイド56により変位させることに
よりステアリングハンドル10と操舵輪24とを直結さ
せていたが、連結手段に複数のピンを備えこのピンをソ
レノイドにより変位させることによりステアリングハン
ドルと操舵輪とを直結させるようにしてもよい。この場
合には、上述の各実施の形態の場合に比較してステアリ
ングハンドルと操舵輪との直結を確実に行うことができ
る。
In the variable gear ratio unit according to each of the above embodiments, the connecting means has a single pin 54 and the steering wheel 10 is directly connected to the steered wheels 24 by displacing this pin by the solenoid 56. Although the connecting means is provided with a plurality of pins, the steering handle and the steered wheels may be directly connected by displacing the pins with a solenoid. In this case, the direct connection between the steering wheel and the steered wheels can be performed more reliably than in the above-described embodiments.

【0041】また、上述の第2の実施の形態において
は、楕円カム62をロータ48の上面に設けているが、
これに限らず減速機42の回転部に楕円カムを設け、こ
の楕円カムとモータハウジングの間にピン54を挿入し
てステアリングハンドルと操舵輪とを直結するようにし
ても良い。
In the above-described second embodiment, the elliptical cam 62 is provided on the upper surface of the rotor 48.
Alternatively, an elliptical cam may be provided in the rotating portion of the speed reducer 42, and a pin 54 may be inserted between the elliptical cam and the motor housing to directly connect the steering handle and the steered wheels.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、過大な逆
入力時や装置の異常時に伝達比可変手段のステアリング
ハンドルからの入力側と操舵輪に対する出力側とを連結
状態とすることで、操舵輪側から過大な逆入力があった
場合であっても、ステアリングハンドルと操舵輪との位
相ずれの発生を防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, the input side from the steering wheel of the transmission ratio variable means and the output side for the steered wheels are connected to each other when an excessive reverse input or abnormality occurs in the device. Even when an excessive reverse input is made from the steered wheels, it is possible to prevent the occurrence of a phase shift between the steering wheel and the steered wheels.

【0043】また、請求項2記載の発明によれば、過大
な逆入力時や装置の異常時に連結手段によりモータのハ
ウジングと回転軸とを連結することで、操舵輪側から過
大な逆入力があった場合であっても、ステアリングハン
ドルと操舵輪との位相ずれの発生を防止することができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the motor housing and the rotating shaft are connected by the connecting means at the time of excessive reverse input or abnormality of the device, so that excessive reverse input from the steered wheel side. Even if there is, the occurrence of a phase shift between the steering wheel and the steered wheels can be prevented.

【0044】また、請求項3記載の発明によれば、伝達
比可変手段をハーモニックドライブ減速機としたため、
この減速機のサーキュラスプラインとフレクスプライン
の間隙に係合部材を介在させることで減速機の作動を停
止してステアリングハンドルと操舵輪を直結状態とする
ことができる。従って、楕円カム等の特別の部品を用い
る必要がない。
According to the third aspect of the present invention, the transmission ratio variable means is a harmonic drive reducer.
By arranging the engaging member in the gap between the circular spline and the flex spline of the speed reducer, the operation of the speed reducer can be stopped, and the steering wheel and the steered wheels can be directly connected. Therefore, there is no need to use special parts such as elliptical cams.

【0045】また、請求項4記載の発明によれば、モー
タのハウジングとモータの回転部とを駆動手段により伸
長された連結部材で増大して連結するので駆動手段によ
る駆動量を小さくすることができ駆動手段を小型化する
ことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the housing of the motor and the rotating part of the motor are increased and connected by the connecting member extended by the driving means, so that the driving amount by the driving means can be reduced. The driving means can be reduced in size.

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

【図1】第1の実施の形態にかかる車両用操舵装置の構
成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle steering system according to a first embodiment.

【図2】第1の実施の形態にかかる車両用操舵装置の可
変ギヤ比ユニットの構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a variable gear ratio unit of the vehicle steering system according to the first embodiment.

【図3】第1の実施の形態にかかる可変ギヤ比ユニット
のモータのロータに設けられたピン穴を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a pin hole provided in a rotor of the motor of the variable gear ratio unit according to the first embodiment;

【図4】第2の実施の形態にかかる車両用操舵装置の可
変ギヤ比ユニットの構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a variable gear ratio unit of a vehicle steering system according to a second embodiment.

【図5】第2の実施の形態にかかる可変ギヤ比ユニット
(図4)のA−A断面図である。
FIG. 5 is an AA cross-sectional view of a variable gear ratio unit (FIG. 4) according to a second embodiment.

【図6】第3の実施の形態にかかる車両用操舵装置の可
変ギヤ比ユニットの構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a variable gear ratio unit of a vehicle steering system according to a third embodiment.

【図7】第3の実施の形態にかかる可変ギヤ比ユニット
(図6)のB−B断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of the variable gear ratio unit (FIG. 6) taken along line BB according to the third embodiment;

【図8】第4の実施の形態にかかる車両用操舵装置の可
変ギヤ比ユニットの構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a variable gear ratio unit of a vehicle steering system according to a fourth embodiment.

【図9】第4の実施の形態にかかる可変ギヤ比ユニット
の連結手段の作動状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation state of a coupling unit of the variable gear ratio unit according to the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2…車両用操舵装置、10…ステアリングハンドル、1
2a…上部ステアリングシャフト、12b…下部ステア
リングシャフト、14…可変ギヤ比ユニット、16…ス
テアリングギヤボックス、18…ラックバー、20…タ
イロッド、22…ナックルアーム、24…操舵輪、26
…舵角センサ、28…ECU、30…出力角センサ、3
2…車速センサ、40…モータ、42…減速機、54…
スライドピン、56…ソレノイド、66…ハーモニック
ドライブ減速機、60,64,74…可変ギヤ比ユニッ
ト。
2 ... Vehicle steering device, 10 ... Steering handle, 1
2a: Upper steering shaft, 12b: Lower steering shaft, 14: Variable gear ratio unit, 16: Steering gear box, 18: Rack bar, 20: Tie rod, 22: Knuckle arm, 24: Steering wheel, 26
... Steering angle sensor, 28 ... ECU, 30 ... Output angle sensor, 3
2: vehicle speed sensor, 40: motor, 42: reducer, 54:
Slide pin, 56 ... solenoid, 66 ... harmonic drive reduction gear, 60, 64, 74 ... variable gear ratio unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小城 隆博 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (72) Inventor Takahiro Ogi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Corporation

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングハンドルと操舵輪とを連結
する操舵伝達系の途中にモータの駆動により伝達比を可
変する伝達比可変手段を備えた車両用操舵装置におい
て、 外部からの信号により前記伝達比可変手段の作動を停止
して、前記伝達比可変手段の前記ステアリングハンドル
からの入力側と前記操舵輪に対する出力側とを連結状態
とする連結手段を備えることを特徴とする車両用操舵装
置。
1. A vehicle steering system comprising a transmission ratio variable means for varying a transmission ratio by driving a motor in a steering transmission system connecting a steering handle and a steered wheel, wherein the transmission ratio is controlled by an external signal. A steering device for a vehicle, comprising: a connection unit that stops an operation of the variable unit and connects an input side of the transmission ratio variable unit from the steering handle and an output side for the steered wheels.
【請求項2】 前記伝達比可変手段が内部にモータを備
え、 前記モータのハウジングに対して前記ステアリングハン
ドルの操舵の入力が行われると共に前記モータの回転軸
が前記操舵輪に対する出力として減速機に連結され、前
記連結手段が前記ハウジングと前記回転軸とを連結する
ことを特徴とする請求項1記載の車両用操舵装置。
2. The transmission ratio variable means includes a motor therein, and a steering input of the steering handle is input to a housing of the motor, and a rotation shaft of the motor is output to the reduction gear as an output to the steered wheels. 2. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the vehicle is connected, and the connection unit connects the housing and the rotating shaft.
【請求項3】 前記伝達比可変手段をハーモニックドラ
イブ減速機とし、前記連結手段がサーキュラスプライン
とフレクスプラインの間隙に係合部材を突出させること
を特徴とする請求項1記載の車両用操舵装置。
3. The vehicle steering system according to claim 1, wherein said transmission ratio variable means is a harmonic drive reduction gear, and said connecting means projects an engaging member into a gap between a circular spline and a flex spline.
【請求項4】 前記連結手段は、 前記モータのハウジングに設けられ前記モータの前記回
転軸の軸線と平行な方向に駆動可能な駆動手段と、 前記駆動手段によって伸縮される連結部材とを備え、 前記連結部材が前記駆動手段により伸長され前記モータ
の回転部に連結されることを特徴とする請求項1記載の
車両用操舵装置。
4. The connecting means includes: a driving means provided on a housing of the motor, the driving means being drivable in a direction parallel to an axis of the rotating shaft of the motor; and a connecting member which is expanded and contracted by the driving means. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the connecting member is extended by the driving means and connected to a rotating part of the motor.
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