JP2000053008A - Vehicle steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ール等の回転操作部材をステアリングギヤに機械的に連
結することなく操舵することが可能な車両の操舵装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering apparatus for a vehicle capable of steering without mechanically connecting a rotary operation member such as a steering wheel to a steering gear.
【０００２】[0002]
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】回転操作
部材の操作に応じて駆動される操舵用アクチュエータの
動きを、ステアリングギヤにより転舵角が変化するよう
に車輪に伝達することで、その回転操作部材をステアリ
ングギヤに機械的に連結することなく操舵することが可
能な車両の操舵装置がある。2. Description of the Related Art The movement of a steering actuator driven in response to the operation of a rotary operation member is transmitted to wheels by a steering gear so that the steering angle changes. 2. Description of the Related Art There is a vehicle steering device capable of steering without mechanically connecting a rotation operation member to a steering gear.
【０００３】そのように回転操作部材をステアリングギ
ヤに機械的に連結していない場合、セルフアライニング
トルクにより回転操作部材を直進操舵位置に復帰させる
ことができない。そのため、回転操作部材を直進操舵位
置に復帰させるため、弾性部材により弾力を付与する必
要がある（特開平９‐１４２３３０号公報）。If the rotary operating member is not mechanically connected to the steering gear, the rotary operating member cannot be returned to the straight steering position by the self-aligning torque. Therefore, in order to return the rotary operation member to the straight steering position, it is necessary to provide elasticity by an elastic member (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-142330).
【０００４】従来、その弾性部材により付与される弾力
は渦巻きバネにより直接に付与されていたため、図６に
示すように、その弾力Ｆは操作部材の回転操作角θが零
の時に零とされていた。Conventionally, the elastic force applied by the elastic member is directly applied by a spiral spring. Therefore, as shown in FIG. 6, the elastic force F is set to zero when the rotation angle θ of the operation member is zero. Was.
【０００５】しかし、従来の構成では回転操作部材を正
確に直進操舵位置に復帰させることが困難であり、ま
た、直進操舵位置における剛性感が不足するという問題
がある。However, in the conventional configuration, it is difficult to accurately return the rotary operation member to the straight steering position, and there is a problem that the feeling of rigidity at the straight steering position is insufficient.
【０００６】そのような問題を解決するため、流体の粘
性抵抗を利用して回転操作部材に抵抗力を付与する従来
技術があるが（特開平１‐１５３３７９号公報）、構造
が極めて複雑で製造コストが増大する。In order to solve such a problem, there is a prior art in which a rotational force is applied to a rotary operating member by using a viscous resistance of a fluid (Japanese Patent Laid-Open No. 1-153379). The cost increases.
【０００７】本発明は、上記問題を解決することのでき
る車両の操舵装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a vehicle steering system capable of solving the above-mentioned problems.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、回転操作部材
の操作に応じて駆動される操舵用アクチュエータの動き
を、ステアリングギヤにより転舵角が変化するように車
輪に伝達することで、その回転操作部材をステアリング
ギヤに機械的に連結することなく操舵することが可能と
されている車両の操舵装置に適用される。本発明は、そ
の回転操作部材を直進操舵位置に復帰させる弾力を付与
する弾性部材と、その回転操作部材と同行回転するよう
に車体側に支持されるスクリューシャフトと、そのスク
リューシャフトにねじ合わされるナットと、そのナット
の車体側に対する軸方向移動を許容すると共に軸中心の
回転を阻止する機構と、そのスクリューシャフトの軸方
向に変位可能な第１スライダーと、そのスクリューシャ
フトの軸方向に変位可能な第２スライダーとを備える。
前記弾性部材は、その第１スライダーにスクリューシャ
フトの一端に向かう弾力を作用させ、その第２スライダ
ーにスクリューシャフトの他端に向かう弾力を作用させ
るように配置される。その回転操作部材が直進操舵位置
にある時、その弾性部材の弾力により、各スライダーは
車体側部材に押し付けられ、そのスクリューシャフトの
他端に向かうナットの変位が第１スライダーを介して規
制され、そのスクリューシャフトの一端に向かうナット
の変位が第２スライダーを介して規制される。左操舵に
より、その弾性部材の弾力に抗して、そのナットと第１
スライダーが同行してスクリューシャフトの他端に向か
い変位可能とされ、右操舵により、その弾性部材の弾力
に抗して、そのナットと第２スライダーが同行してスク
リューシャフトの一端に向かい変位可能とされている。According to the present invention, the movement of a steering actuator, which is driven in response to the operation of a rotary operation member, is transmitted to wheels so that the steering angle is changed by a steering gear. The present invention is applied to a vehicle steering apparatus capable of steering without mechanically connecting a rotation operation member to a steering gear. The present invention provides an elastic member for providing elasticity for returning the rotary operation member to the straight steering position, a screw shaft supported on the vehicle body so as to rotate together with the rotary operation member, and screwed to the screw shaft. A nut, a mechanism for allowing the nut to move in the axial direction with respect to the vehicle body and preventing rotation of the shaft center, a first slider displaceable in the axial direction of the screw shaft, and displaceable in the axial direction of the screw shaft And a suitable second slider.
The elastic member is arranged to apply an elastic force toward the one end of the screw shaft to the first slider and to apply an elastic force toward the other end of the screw shaft to the second slider. When the rotary operation member is at the straight steering position, the respective elastic members are pressed against the respective body-side members by the elasticity of the elastic members, and the displacement of the nut toward the other end of the screw shaft is restricted via the first slider. The displacement of the nut toward one end of the screw shaft is regulated via the second slider. By left steering, the nut and the first member are opposed to the elasticity of the elastic member.
The slider can accompany and be displaced toward the other end of the screw shaft.By right steering, the nut and the second slider can accompany and displace toward the one end of the screw shaft against the elasticity of the elastic member. Have been.
【０００９】本発明の構成によれば、回転操作部材を操
作して左操舵状態にすると、スクリューシャフトの回転
によりナットが第１スライダーと共にスクリューシャフ
トの他端に向かい変位する。回転操作部材を操作して右
操舵状態にすると、スクリューシャフトの回転によりナ
ットが第２スライダーと共にスクリューシャフトの一端
に向かい変位する。左操舵時に操舵力を解除すると、弾
性部材の弾力は第１スライダーを介してナットにスクリ
ューシャフトの一端に向かい付与され、右操舵時に操舵
力を解除すると、その弾力は第２スライダーを介してナ
ットにスクリューシャフトの他端に向かい付与される。
その弾力によりスクリューシャフトは回転操作部材が直
進操舵位置に向かうように回転する。その回転操作部材
が直進操舵位置に至ると、その弾力により両スライダー
は車体側部材に押し付けられるので、回転操作部材を正
確に直進操舵位置に位置決めできる。また、直進操舵位
置においては、その弾力により、スクリューシャフトの
他端に向かうナットの変位が第１スライダーを介して規
制され、スクリューシャフトの一端に向かうナットの変
位が第２スライダーを介して規制される。これにより、
回転操作部材を直進操舵位置に保持する力が作用し、直
進操舵位置での剛性感を確保できる。According to the structure of the present invention, when the rotary operating member is operated to the left steering state, the nut is displaced toward the other end of the screw shaft together with the first slider by the rotation of the screw shaft. When the rotation operation member is operated to the right steering state, the rotation of the screw shaft displaces the nut together with the second slider toward one end of the screw shaft. When the steering force is released during left steering, the elasticity of the elastic member is applied to the nut via the first slider toward one end of the screw shaft. When the steering force is released during right steering, the elasticity is applied to the nut via the second slider. To the other end of the screw shaft.
The screw shaft is rotated by the elastic force so that the rotary operation member is directed to the straight steering position. When the rotary operation member reaches the straight-ahead steering position, the two sliders are pressed against the vehicle body-side member by its elasticity, so that the rotary operation member can be accurately positioned at the straight-ahead steering position. Further, in the straight steering position, the displacement of the nut toward the other end of the screw shaft is regulated via the first slider by the elasticity thereof, and the displacement of the nut toward the one end of the screw shaft is regulated via the second slider. You. This allows
The force for holding the rotary operation member at the straight-ahead steering position acts, and a sense of rigidity at the straight-ahead steering position can be secured.
【００１０】両スライダーは、スクリューシャフトの軸
方向に沿って並列すると共にナット側の外周に嵌め合わ
される環形状を有し、前記弾性部材は、両スライダーの
間においてナット側の外周を囲むように配置される圧縮
コイルバネにより構成され、前記車体側部材は、前記回
転操作部材が直進操舵位置にある時に各スライダーが前
記弾力により押し付けられる第１および第２の阻止面を
有し、両阻止面は、その間に両スライダーと圧縮コイル
バネが位置するように配置され、そのナット側は、左操
舵時に第１スライダーが前記弾力により押し付けられる
第１受け面と、右操舵時に第２スライダーが前記弾力に
より押し付けられる第２受け面とを有し、両受け面は、
その間に両スライダーと圧縮コイルバネが位置するよう
に配置され、その回転操作部材が直進操舵位置にある
時、第１受け面は第１阻止面と、第２受け面は第２阻止
面と、スクリューシャフトの軸方向において同一位置に
配置されるのが好ましい。これにより、両スライダーと
圧縮コイルバネはナット側により保持され、また、その
回転操作部材が直進操舵位置にある時、第１受け面は第
１阻止面と、第２受け面は第２阻止面と、スクリューシ
ャフトの軸方向において同一位置に配置されるので、構
成を簡単化でき、さらに軸方向寸法を可及的に小さくし
て構成のコンパクト化を図ることができる。The two sliders have a ring shape that is arranged in parallel along the axial direction of the screw shaft and is fitted to the outer periphery on the nut side. The elastic member surrounds the outer periphery on the nut side between the two sliders. The vehicle body-side member has first and second blocking surfaces against which each slider is pressed by the elastic force when the rotary operation member is at the straight-ahead steering position. The two sliders and the compression coil spring are arranged between them, and the nut side of the nut side has a first receiving surface against which the first slider is pressed by the elasticity at the time of left steering, and the second slider is pressed by the elasticity at the time of right steering. A second receiving surface, and both receiving surfaces
In the meantime, both sliders and the compression coil spring are arranged so as to be positioned, and when the rotary operation member is in the straight steering position, the first receiving surface is the first blocking surface, the second receiving surface is the second blocking surface, and the screw is It is preferable that they are arranged at the same position in the axial direction of the shaft. Thereby, both sliders and the compression coil spring are held by the nut side, and when the rotary operation member is at the straight steering position, the first receiving surface is the first blocking surface and the second receiving surface is the second blocking surface. Since they are arranged at the same position in the axial direction of the screw shaft, the configuration can be simplified, and the axial size can be made as small as possible, so that the configuration can be made compact.
【００１１】そのナットの変位を、操舵限界が規定され
るように車体側部材により阻止可能であるのが好まし
い。これにより、操舵限界を容易に規定できるので構成
が簡単化され、その操舵限界の変更もナットの変位阻止
位置を変更するだけでよいので容易に行える。It is preferable that the displacement of the nut can be prevented by the vehicle body side member so that the steering limit is defined. Accordingly, the steering limit can be easily defined, so that the configuration is simplified, and the steering limit can be easily changed because it is only necessary to change the displacement prevention position of the nut.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１に示す車両の操舵装置は、ス
テアリングホイール（回転操作部材）１の操作に応じて
駆動される操舵用アクチュエータ２の動きを、ステアリ
ングギヤ３により転舵角が変化するように車輪４に伝達
することで、そのステアリングホイール１をステアリン
グギヤ３に機械的に連結することなく操舵する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a vehicle steering system shown in FIG. 1, a steering angle is changed by a steering gear 3 in accordance with an operation of a steering actuator 2 driven in response to an operation of a steering wheel (rotation operating member) 1. As a result, the steering wheel 1 is steered without being mechanically connected to the steering gear 3.
【００１３】すなわち、そのステアリングギヤ３は、そ
の操舵用アクチュエータ２の出力シャフトの回転運動を
ステアリングロッド７の直線運動に変換する運動変換機
構を有し、そのステアリングロッド７の動きは、タイロ
ッド８とナックルアーム９を介して車輪４に伝達され
る。その操舵用アクチュエータ２は、例えば公知のブラ
シレスモータ等の電動モータにより構成でき、また、そ
のステアリングギヤ３も公知のものを用いることがで
き、要は操舵用アクチュエータ２の動きを車輪４の転舵
角に変換できれば構成は限定されない。That is, the steering gear 3 has a movement converting mechanism for converting the rotational movement of the output shaft of the steering actuator 2 into a linear movement of the steering rod 7. The power is transmitted to the wheel 4 via the knuckle arm 9. The steering actuator 2 can be constituted by, for example, an electric motor such as a known brushless motor, and a known steering gear 3 can be used. In short, the movement of the steering actuator 2 is controlled by turning the wheels 4. The configuration is not limited as long as it can be converted to a corner.
【００１４】そのステアリングホイール１は、車体側に
より回転可能に支持される回転シャフト１０を有する。
その回転シャフト１０の回転角の検出センサ１１による
検出信号と、速度センサ１３による車速の検出信号が、
コンピュータにより構成される制御装置１２に送られ
る。その制御装置１２は、その検出された回転角と車速
に応じて目標転舵角を演算する。例えば、その回転角に
対して目標転舵角を比例させると共に、その比例定数を
車速の増大に応じて減少させる。また、車速以外の走行
状態、例えば横加速度等を検出するセンサを設け、その
検出値に応じて目標転舵角を変化させるようにしてもよ
い。そのステアリングロッド７の作動量を検出するポテ
ンショメータ等の実操舵量センサ１４が設けられ、その
検出信号が制御装置１２に送られる。その制御装置１２
は、その検出されたステアリングロッド７の作動量に対
応する実転舵角と目標転舵角との偏差がなくなるよう
に、その操舵用アクチュエータ２を駆動回路１５を介し
て駆動する。そのステアリングホイール１を操舵するの
に要する操舵反力を作用させるため、その回転シャフト
１０にトルクを付加する反力アクチュエータ２１が設け
られている。その反力アクチュエータ２１は、その回転
シャフト１０と一体の出力シャフトを有するブラシレス
モータ等の電動モータにより構成できる。その制御装置
１２は、その検出された回転角と検出された車速に応じ
て目標反力トルクを演算し、その目標反力トルクを上記
反力アクチュエータ２１が発生するように、その反力ア
クチュエータ２１を駆動回路２２を介して駆動する。そ
の目標反力トルクと回転角と車速の関係は、例えば、ス
テアリングホイール１とステアリングギヤ３とが機械的
に連結されていたならば作用する路面からの操舵抵抗ト
ルクと操舵角と車速との関係に基づいて求める。また、
車速以外の走行状態、例えば横加速度等を検出するセン
サを設け、その検出値に応じて目標反力トルクを変化さ
せるようにしてもよい。その回転シャフト１０により伝
達される反力トルクを検出するトルクセンサ２３が設け
られ、その検出信号が制御装置１２に送られる。その制
御装置１２は、検知された反力トルクに上記操舵用アク
チュエータ２の発生操舵力が対応するように、その操舵
用アクチュエータ２の駆動電流を制御する。すなわち、
ドライバーが作用させる操作力に対応する反力トルクが
大きくなれば操舵用アクチュエータの発生操舵力を大き
くし、その反力トルクが小さくなれば操舵用アクチュエ
ータの発生操舵力を小さくする。これにより、ドライバ
ーが操作力を作用させていない状態では操舵用アクチュ
エータ２は駆動されず、車輪４はセルフアライニングト
ルクにより直進状態に復帰する。上記操舵用アクチュエ
ータ２と反力アクチュエータ２１の制御系は公知のもの
を用いることができ、また、回転操作部材の操作に応じ
て操舵用アクチュエータを駆動できれば構成は限定され
ない。The steering wheel 1 has a rotating shaft 10 rotatably supported by the vehicle body.
The detection signal of the rotation angle of the rotation shaft 10 by the detection sensor 11 and the detection signal of the vehicle speed by the speed sensor 13 are:
It is sent to a control device 12 constituted by a computer. The control device 12 calculates a target turning angle according to the detected rotation angle and vehicle speed. For example, the target turning angle is made proportional to the rotation angle, and the proportional constant is decreased in accordance with an increase in the vehicle speed. Further, a sensor for detecting a running state other than the vehicle speed, for example, a lateral acceleration or the like may be provided, and the target turning angle may be changed according to the detected value. An actual steering amount sensor 14 such as a potentiometer for detecting the operation amount of the steering rod 7 is provided, and a detection signal thereof is sent to the control device 12. The control device 12
Drives the steering actuator 2 via the drive circuit 15 so that the deviation between the actual turning angle corresponding to the detected operation amount of the steering rod 7 and the target turning angle disappears. A reaction force actuator 21 for applying a torque to the rotating shaft 10 is provided to apply a steering reaction force required for steering the steering wheel 1. The reaction force actuator 21 can be constituted by an electric motor such as a brushless motor having an output shaft integrated with the rotating shaft 10. The control device 12 calculates a target reaction torque according to the detected rotation angle and the detected vehicle speed, and generates the target reaction torque so that the reaction actuator 21 generates the target reaction torque. Are driven via the drive circuit 22. The relationship between the target reaction torque, the rotation angle, and the vehicle speed is, for example, the relationship between the steering resistance torque from the road surface, the steering angle, and the vehicle speed that acts if the steering wheel 1 and the steering gear 3 are mechanically connected. Based on Also,
A sensor for detecting a running state other than the vehicle speed, for example, a lateral acceleration or the like may be provided, and the target reaction torque may be changed according to the detected value. A torque sensor 23 for detecting a reaction torque transmitted by the rotating shaft 10 is provided, and a detection signal is sent to the control device 12. The control device 12 controls the drive current of the steering actuator 2 so that the generated steering force of the steering actuator 2 corresponds to the detected reaction torque. That is,
If the reaction torque corresponding to the operating force applied by the driver increases, the steering force generated by the steering actuator increases, and if the reaction torque decreases, the steering force generated by the steering actuator decreases. As a result, the steering actuator 2 is not driven in a state where the driver does not apply the operation force, and the wheels 4 return to the straight running state by the self-aligning torque. A known control system for the steering actuator 2 and the reaction force actuator 21 can be used, and the configuration is not limited as long as the steering actuator can be driven according to the operation of the rotary operation member.
【００１５】ドライバーが操作力を作用させていない時
に、そのステアリングホイール１を直進操舵位置に復帰
させる弾力を付与する弾性部材を有する弾力付与機構３
０が設けられている。An elasticity applying mechanism 3 having an elastic member for applying an elasticity for returning the steering wheel 1 to a straight steering position when the driver does not apply an operating force.
0 is provided.
【００１６】図２に示すように、その弾力付与機構３０
は、ボールスクリューシャフト３１と、このスクリュー
シャフト３１を覆うと共に上記回転シャフト１０を覆う
ケーシング２９と一体の筒状のハウジング３２と、その
ハウジング３２の一端側（図２において上方側）に挿入
される第１ストッパー３３と、そのハウジング３２の他
端側（図２において下方側）に挿入され第２ストッパー
３４を有する。そのスクリューシャフト３１は、一端側
（図２において上方側）において上記回転シャフト１０
と同軸心に一体化されることで、上記ステアリングホイ
ール１と同行回転する。両ストッパー３３、３４は筒状
で、径方向内方に向かう内向きフランジ３３′、３４′
を有し、互いに対してスクリューシャフト３１の軸方向
の間隔をおいて配置される。そのハウジング３２は車体
に例えばボルトにより固定され、各ストッパー３３、３
４はハウジング３２に例えば圧入されることで固定さ
れ、これにより、そのハウジング３２と各ストッパー３
３、３４は車体側部材とされている。そのスクリューシ
ャフト３１は、そのケーシング２９と第２ストッパー３
４に嵌合されるベアリング３５、３６を介して車体側に
支持される。As shown in FIG. 2, the elasticity applying mechanism 30
Is inserted into the ball screw shaft 31, a cylindrical housing 32 that covers the screw shaft 31 and is integral with the casing 29 that covers the rotary shaft 10, and is inserted into one end (the upper side in FIG. 2) of the housing 32. It has a first stopper 33 and a second stopper 34 inserted at the other end (lower side in FIG. 2) of the housing 32. The screw shaft 31 is connected to the rotating shaft 10 at one end (upper side in FIG. 2).
By being coaxially integrated with the steering wheel 1, it rotates together with the steering wheel 1. Both stoppers 33, 34 are cylindrical and have inward flanges 33 ', 34' directed radially inward.
, And are arranged at an interval in the axial direction of the screw shaft 31 with respect to each other. The housing 32 is fixed to the vehicle body by, for example, bolts, and each stopper 33, 3
4 is fixed to the housing 32 by, for example, press-fitting, so that the housing 32 and each stopper 3 are fixed.
Reference numerals 3 and 34 are body side members. The screw shaft 31 is connected to the casing 29 and the second stopper 3.
4 is supported on the vehicle body side through bearings 35 and 36 fitted to the vehicle body 4.
【００１７】そのスクリューシャフト３１にボール３８
を介してボールナット３９がねじ合わされる。そのナッ
ト３９は、本体３９ａと、この本体３９ａの外周に例え
ば圧入されることで一体化される筒状部材３９ｂと、こ
の筒状部材３９ｂの両端外周から外方に突出する第１お
よび第２のフランジ３９ｃ、３９ｄと、その筒状部材３
９ｂの内周に例えば圧入されることで一体化される抜け
止め部材３９ｅを有する。その筒状部材３９ｂは２部材
３９ｂ′、３９ｂ″を例えばねじ合わせることで構成さ
れ、その外周に後述のスライダー４１、４２とバネ４３
（弾性部材）の嵌合が可能とされている。A ball 38 is attached to the screw shaft 31.
, The ball nut 39 is screwed. The nut 39 includes a main body 39a, a cylindrical member 39b that is integrated by, for example, press-fitting the outer periphery of the main body 39a, and first and second protrusions that protrude outward from outer peripheries of both ends of the cylindrical member 39b. Flanges 39c and 39d and their cylindrical members 3
9b is provided with a retaining member 39e which is integrated, for example, by press-fitting into the inner periphery of 9b. The cylindrical member 39b is formed by, for example, screwing two members 39b 'and 39b ", and has sliders 41 and 42 and
(Elastic member) can be fitted.
【００１８】そのナット３９の各フランジ３９ｃ、３９
ｄの外周と、上記各ストッパー３３、３４の内周は、そ
のスクリューシャフト３１の軸方向に相対移動可能かつ
軸中心に相対回転しないように、互いに対向すると共に
非円形、例えば多角形に沿うものとされている。これに
より、ナット３９の車体側に対する軸方向移動が許容さ
れると共に軸中心の回転は阻止される。なお、この軸方
向移動を許容すると共に軸中心の回転を阻止する機構は
特に限定されず、例えば、ナット側に形成される軸方向
溝に、車体側に固定されるガイドピンを軸方向相対移動
可能かつ周方向相対移動不能に挿入することで構成して
もよい。Each flange 39c, 39 of the nut 39
The outer periphery of d and the inner periphery of each of the stoppers 33 and 34 are opposed to each other and non-circular, for example, along a polygon, so as to be relatively movable in the axial direction of the screw shaft 31 and not to rotate relative to the axial center. It has been. Thereby, the axial movement of the nut 39 with respect to the vehicle body side is allowed, and the rotation of the shaft center is prevented. The mechanism for permitting the axial movement and preventing the rotation about the shaft center is not particularly limited. For example, a guide pin fixed to the vehicle body side is axially moved in an axial groove formed in the nut side. It may be configured to be inserted as possible and incapable of relative movement in the circumferential direction.
【００１９】そのナット３９側の筒状部材３９ｂの外周
に、環形状の第１スライダー４１と環形状の第２スライ
ダー４２が、スクリューシャフト３１の軸方向に変位可
能かつ径方向変位が規制されるように嵌め合わされてい
る。両スライダー４１、４２はスクリューシャフト３１
の軸方向に沿って互いに間隔をおいて並列する。上記弾
性部材は、両スライダー４１、４２の間においてナット
３９側の外周を囲むように配置される圧縮コイルバネ４
３により構成されている。各スライダー４１、４２に、
そのバネ４３の内部に向かい延びる筒状部４１ａ、４２
ａが形成されている。両スライダー４１、４２によりバ
ネ４３が挟まれることで、そのバネ４３は、第１スライ
ダー４１にスクリューシャフト３１の一端に向かう（図
２において上方に向かう）弾力を作用させ、第２スライ
ダー４２にスクリューシャフト３１の他端に向かう（図
２において下方に向かう）弾力を作用させる。On the outer periphery of the cylindrical member 39b on the nut 39 side, a ring-shaped first slider 41 and a ring-shaped second slider 42 can be displaced in the axial direction of the screw shaft 31 and radial displacement is regulated. Are fitted together. Both sliders 41 and 42 are screw shaft 31
Are arranged in parallel with each other along the axial direction of. The elastic member is a compression coil spring 4 disposed between the sliders 41 and 42 so as to surround the outer periphery on the nut 39 side.
3. For each slider 41, 42,
Tubular portions 41a, 42 extending toward the inside of the spring 43;
a is formed. When the spring 43 is sandwiched between the two sliders 41 and 42, the spring 43 causes the first slider 41 to exert an elastic force toward one end of the screw shaft 31 (upward in FIG. 2), and the second slider 42 An elastic force is applied to the other end of the shaft 31 (downward in FIG. 2).
【００２０】両スライダー４１、４２とバネ４３は車体
側部材である上記両ストッパー３３、３４の間に配置さ
れる。その第１ストッパー３３は第１スライダー４１に
対向する第１阻止面３３ａを有する。その第２ストッパ
ー３４は第２スライダー４２に対向する第２阻止面３４
ａを有する。両阻止面３３ａ、３４ａは、その間に両ス
ライダー４１、４２とバネ４３が位置するように配置さ
れる。図２は、上記ステアリングホイール１が直進操舵
位置にある時の状態を示し、この時、そのバネ４３の弾
力により第１スライダー４１は第１阻止面３３ａに押し
付けられ、第２スライダー４２は第２阻止面３４ａに押
し付けられる。The sliders 41 and 42 and the spring 43 are disposed between the stoppers 33 and 34 which are members on the vehicle body side. The first stopper 33 has a first blocking surface 33a facing the first slider 41. The second stopper 34 is connected to the second blocking surface 34 facing the second slider 42.
a. The blocking surfaces 33a and 34a are arranged so that the sliders 41 and 42 and the spring 43 are located therebetween. FIG. 2 shows a state in which the steering wheel 1 is at the straight steering position. At this time, the first slider 41 is pressed against the first blocking surface 33a by the elastic force of the spring 43, and the second slider 42 is moved to the second It is pressed against the blocking surface 34a.
【００２１】また、両スライダー４１、４２とバネ４３
は、ナット３９側である上記両フランジ３９ｃ、３９ｄ
の間に配置される。その第１フランジ３９ｃは第１スラ
イダー４１に対向する第１受け面３９ｃ′を有する。そ
の第２フランジ３９ｄは第２スライダー４２に対向する
第２受け面３９ｄ′を有する。両受け面３９ｃ′、３９
ｄ′は、その間に両スライダー４１、４２とバネ４３が
位置するように配置される。ステアリングホイール１が
直進操舵位置にある時、第１受け面３９ｃ′は第１阻止
面３３ａと、第２受け面３９ｄ′は第２阻止面３４ａ
と、スクリューシャフト３１の軸方向において同一位置
に配置される。The two sliders 41 and 42 and the spring 43
Are the two flanges 39c and 39d on the nut 39 side.
Placed between. The first flange 39c has a first receiving surface 39c 'facing the first slider 41. The second flange 39d has a second receiving surface 39d 'facing the second slider 42. Both receiving surfaces 39c ', 39
d 'is arranged such that the sliders 41 and 42 and the spring 43 are located therebetween. When the steering wheel 1 is in the straight-ahead steering position, the first receiving surface 39c 'is the first blocking surface 33a, and the second receiving surface 39d' is the second blocking surface 34a.
And are arranged at the same position in the axial direction of the screw shaft 31.
【００２２】そのステアリングホイール１が直進操舵位
置にある時、そのナット３９側の第１受け面３９ｃ′が
第１スライダー４１に接することで、そのバネ４３の弾
力により、そのスクリューシャフト３１の他端に向かう
（図２において下方に向かう）ナット３９の変位が第１
スライダー４１を介して規制される。また、そのステア
リングホイール１が直進操舵位置にある時、そのナット
３９側の第２受け面３９ｄ′が第２スライダー４２に接
することで、そのバネ４３の弾力により、そのスクリュ
ーシャフト３１の一端に向かう（図２において上方に向
かう）ナット３９の変位が第２スライダー４２を介して
規制される。When the steering wheel 1 is in the straight steering position, the first receiving surface 39c 'on the nut 39 side comes into contact with the first slider 41, and the elasticity of the spring 43 causes the other end of the screw shaft 31 to rotate. (Toward downward in FIG. 2) of the nut 39
It is regulated via the slider 41. When the steering wheel 1 is in the straight-ahead steering position, the second receiving surface 39 d ′ on the nut 39 side contacts the second slider 42, so that the spring 43 moves toward one end of the screw shaft 31. The displacement of the nut 39 (upward in FIG. 2) is regulated via the second slider 42.
【００２３】左操舵により、そのバネ４３の弾力に抗し
て、そのナット３９と第１スライダー４１は同行してス
クリューシャフト３１の他端に向かい（図２において下
方に向かい）変位する。図３は左操舵時の状態を示し、
この時、そのバネ４３の弾力により第１スライダー４１
は第１受け面３９ｃ′に押し付けられる。本実施形態で
は、そのナット３９が第２ストッパー３４の内向きフラ
ンジ３４′に接することでステアリングホイール１の操
作が阻止され、左操舵限界に至るとものとされている。
すなわち、その車体側部材である第２ストッパー３４の
内向きフランジ３４′によりナット３９の変位を阻止す
ることで左操舵限界を規定できる。その左操舵限界は、
例えば内向きフランジ３４′とナット３９の間に図２に
おいて２点鎖線で示すようにシム７０ａを介在させ、そ
のナット３９の変位の阻止位置を変更することで変更で
きる。By the left steering, the nut 39 and the first slider 41 are displaced toward the other end of the screw shaft 31 (downward in FIG. 2) along with the elasticity of the spring 43. FIG. 3 shows a state during left steering,
At this time, the first slider 41 is moved by the elasticity of the spring 43.
Is pressed against the first receiving surface 39c '. In the present embodiment, the operation of the steering wheel 1 is prevented by the nut 39 being in contact with the inward flange 34 'of the second stopper 34, and the left steering limit is reached.
That is, the left steering limit can be defined by preventing the displacement of the nut 39 by the inward flange 34 'of the second stopper 34, which is the vehicle body side member. The left steering limit is
For example, a shim 70a is interposed between the inward flange 34 'and the nut 39 as shown by a two-dot chain line in FIG.
【００２４】また、右操舵により、そのバネ４３の弾力
に抗して、そのナット３９と第２スライダー４２は同行
してスクリューシャフト３１の一端に向かい（図２にお
いて上方に向かい）変位する。図４は右操舵時の状態を
示し、この時、そのバネ４３の弾力により第２スライダ
ー４２は第２受け面３９ｄ′に押し付けられる。本実施
形態では、そのナット３９が第１ストッパー３３の内向
きフランジ３３′に接することでステアリングホイール
１の操作が阻止され、右操舵限界に至るものとされてい
る。すなわち、その車体側部材である第１ストッパー３
３の内向きフランジ３３′によりナット３９の変位を阻
止することで右操舵限界を規定できる。その右操舵限界
は、例えば内向きフランジ３３′とナット３９の間に図
２において２点鎖線で示すようにシム７０ｂを介在さ
せ、そのナット３９の変位の阻止位置を変更することで
変更できる。Also, by right steering, the nut 39 and the second slider 42 are displaced toward one end of the screw shaft 31 (upward in FIG. 2) along with the elasticity of the spring 43. FIG. 4 shows a state during right steering. At this time, the second slider 42 is pressed against the second receiving surface 39d 'by the elasticity of the spring 43. In the present embodiment, the operation of the steering wheel 1 is prevented by bringing the nut 39 into contact with the inward flange 33 'of the first stopper 33, and the right steering limit is reached. That is, the first stopper 3 which is the vehicle body side member
The right steering limit can be defined by preventing the displacement of the nut 39 by the third inward flange 33 '. The right steering limit can be changed, for example, by interposing a shim 70b between the inward flange 33 'and the nut 39 as shown by a two-dot chain line in FIG.
【００２５】上記構成によれば、ステアリングホイール
１を回転操作して左操舵状態にすると、スクリューシャ
フト３１の回転によりナット３９が第１スライダー４１
と共にスクリューシャフト３１の他端に向かい変位す
る。ステアリングホイール１を回転操作して右操舵状態
にすると、スクリューシャフト３１の回転によりナット
３９が第２スライダー４２と共にスクリューシャフト３
１の一端に向かい変位する。左操舵時に操舵力を解除す
ると、バネ４３の弾力は第１スライダー４１を介してナ
ット３９にスクリューシャフト３１の一端に向かい付与
され、右操舵時に操舵力を解除すると、その弾力は第２
スライダー４２を介してナット３９にスクリューシャフ
ト３１の他端に向かい付与される。その弾力によりスク
リューシャフト３１はステアリングホイール１が直進操
舵位置に向かうように回転する。そのステアリングホイ
ール１が直進操舵位置に至ると、その弾力により両スラ
イダー４１、４２は車体側部材であるストッパー３３、
３４の第１および第２の阻止面３３ａ、３４ａに押し付
けられるので、ステアリングホイール１を正確に直進操
舵位置に位置決めできる。また、直進操舵位置において
は、その弾力により、スクリューシャフト３１の他端に
向かうナット３９の変位が第１スライダー４１を介して
規制され、スクリューシャフト３１の一端に向かうナッ
ト３９の変位が第２スライダー４２を介して規制され
る。これにより、図５に示すように、ステアリングホイ
ール１の回転操作角θが零の場合でも、ステアリングホ
イール１を直進操舵位置に復帰させる弾力Ｆが、ステア
リングホイール１を直進操舵位置に保持する力として作
用する。また、上記構成によれば両スライダー４１、４
２と圧縮コイルバネ４３はナット３９側により保持さ
れ、また、そのステアリングホイール１が直進操舵位置
にある時、第１受け面３９ｃ′は第１阻止面３３ａと、
第２受け面３９ｄ′は第２阻止面３４ａと、スクリュー
シャフト３１の軸方向において同一位置に配置されるの
で、構成を簡単化でき、しかも軸方向寸法を可及的に小
さくして構成のコンパクト化を図ることができる。さら
に、ナット３９の変位を車体側部材により阻止するだけ
で操舵限界を規定できるので構成を簡単化でき、また、
その操舵限界の変更もナット３９の変位阻止位置を変更
するだけでよいので容易に行える。According to the above configuration, when the steering wheel 1 is rotated to the left steering state, the nut 39 is turned by the rotation of the screw shaft 31 to the first slider 41.
At the same time, it is displaced toward the other end of the screw shaft 31. When the steering wheel 1 is rotated to the right steering state, the rotation of the screw shaft 31 causes the nut 39 to move together with the second slider 42 to the screw shaft 3.
1 is displaced toward one end. When the steering force is released during left steering, the elasticity of the spring 43 is applied to the nut 39 via the first slider 41 toward one end of the screw shaft 31, and when the steering force is released during right steering, the elasticity becomes second.
The nut 39 is provided to the nut 39 via the slider 42 toward the other end of the screw shaft 31. Due to the elasticity, the screw shaft 31 rotates so that the steering wheel 1 moves toward the straight steering position. When the steering wheel 1 reaches the straight-ahead steering position, the two sliders 41 and 42 are moved to the stoppers 33,
Since the steering wheel 1 is pressed against the first and second blocking surfaces 33a and 34a, the steering wheel 1 can be accurately positioned at the straight-ahead steering position. Further, at the straight steering position, the displacement of the nut 39 toward the other end of the screw shaft 31 is regulated via the first slider 41 by the elasticity thereof, and the displacement of the nut 39 toward one end of the screw shaft 31 is controlled by the second slider. Regulated via 42. Thereby, as shown in FIG. 5, even when the rotation angle θ of the steering wheel 1 is zero, the elastic force F for returning the steering wheel 1 to the straight steering position is a force for holding the steering wheel 1 at the straight steering position. Works. Further, according to the above configuration, both sliders 41, 4
2 and the compression coil spring 43 are held by the nut 39 side, and when the steering wheel 1 is in the straight steering position, the first receiving surface 39c 'and the first blocking surface 33a,
Since the second receiving surface 39d 'is arranged at the same position in the axial direction of the screw shaft 31 as the second blocking surface 34a, the configuration can be simplified, and the axial size can be made as small as possible to achieve a compact configuration. Can be achieved. Further, the steering limit can be defined only by preventing the displacement of the nut 39 by the vehicle body-side member, so that the configuration can be simplified.
The steering limit can be easily changed because it is only necessary to change the displacement prevention position of the nut 39.
【００２６】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、回転操作部材はステアリングホイールに限
定されず、二輪車のハンドルと同様の形態等であっても
よい。また、弾性部材として圧縮コイルバネ以外の形式
のバネやゴム等を用いてもよい。また、ボールスクリュ
ーシャフトとボールナットに代えて、直接に噛み合う一
般的なスクリューシャフトとナットを用いてもよい。そ
のスクリューシャフトのリード角は、ナットに作用する
弾力によりスクリューシャフトを回転させるのに必要な
トルクが発生するように定めるのは勿論である。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the rotation operation member is not limited to the steering wheel, and may have the same form as the handle of a motorcycle. Further, a spring other than a compression coil spring, rubber, or the like may be used as the elastic member. Instead of the ball screw shaft and the ball nut, a general screw shaft and nut that directly mesh may be used. The lead angle of the screw shaft is, of course, determined so that the torque required to rotate the screw shaft is generated by the elastic force acting on the nut.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、回転操作部材をステア
リングギヤに機械的に連結することなく操舵する場合
に、操舵後に回転操作部材を正確に直進操舵位置に復帰
させることができ、且つ、直進操舵位置での剛性感を確
保できるコンパクトな車両の操舵装置を提供できる。According to the present invention, when the rotary operating member is steered without being mechanically connected to the steering gear, the rotary operating member can be accurately returned to the straight steering position after the steering, and It is possible to provide a compact vehicle steering device that can secure a sense of rigidity at a straight steering position.
【図１】本発明の実施形態の操舵装置の構成説明図FIG. 1 is a configuration explanatory view of a steering device according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態の操舵装置の直進操舵時にお
ける要部の断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the steering device according to the embodiment of the present invention during straight-ahead steering.
【図３】本発明の実施形態の操舵装置の左操舵時におけ
る要部の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the steering device according to the embodiment of the present invention during left steering.
【図４】本発明の実施形態の操舵装置の右操舵時におけ
る要部の断面図FIG. 4 is a sectional view of a main part of the steering device according to the embodiment of the present invention during right steering.
【図５】本発明の操舵装置の回転操作部材を直進操舵位
置に復帰させる弾力と回転操作角との関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the elasticity for returning the rotary operation member of the steering device of the present invention to the straight steering position and the rotary operation angle.
【図６】従来の操舵装置の回転操作部材を直進操舵位置
に復帰させる弾力と回転操作角との関係を示す図FIG. 6 is a diagram showing a relationship between elasticity for returning a rotary operation member of a conventional steering device to a straight steering position and a rotary operation angle.
１ ステアリングホイール ２ 操舵用アクチュエータ ３ ステアリングギヤ ４ 車輪 ３０ 弾力付与機構 ３１ スクリューシャフト ３３、３４ 第１、第２ストッパー（車体側部材） ３３ａ、３４ａ 第１、第２阻止面 ３９ ナット ３９ｃ′、３９ｄ′ 第１、第２受け面 ４１、４２ 第１、第２スライダー ４３ バネ（弾性部材） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering actuator 3 Steering gear 4 Wheel 30 Elasticity giving mechanism 31 Screw shaft 33, 34 1st, 2nd stopper (body side member) 33a, 34a 1st, 2nd blocking surface 39 Nut 39c ', 39d' First and second receiving surfaces 41 and 42 First and second sliders 43 Spring (elastic member)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 邦洋 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 DA03 DA06 DA15 DA23 DA29 DD02 EA01 EB04 EB12 EC22 EC29 GG01 3D033 CA02 CA13 CA16 CA17 CA18 DC02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Kunihiro Oka 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture F-term in Koyo Seiko Co., Ltd. 3D032 CC08 DA03 DA06 DA15 DA23 DA29 DD02 EA01 EB04 EB12 EC22 EC29 GG01 3D033 CA02 CA13 CA16 CA17 CA18 DC02
Claims (3)
操舵用アクチュエータの動きを、ステアリングギヤによ
り転舵角が変化するように車輪に伝達することで、その
回転操作部材をステアリングギヤに機械的に連結するこ
となく操舵することが可能とされている車両の操舵装置
において、 その回転操作部材を直進操舵位置に復帰させる弾力を付
与する弾性部材と、 その回転操作部材と同行回転するように車体側に支持さ
れるスクリューシャフトと、 そのスクリューシャフトにねじ合わされるナットと、 そのナットの車体側に対する軸方向移動を許容すると共
に軸中心の回転を阻止する機構と、 そのスクリューシャフトの軸方向に変位可能な第１スラ
イダーと、 そのスクリューシャフトの軸方向に変位可能な第２スラ
イダーとを備え、 前記弾性部材は、その第１スライダーにスクリューシャ
フトの一端に向かう弾力を作用させ、その第２スライダ
ーにスクリューシャフトの他端に向かう弾力を作用させ
るように配置され、 その回転操作部材が直進操舵位置にある時、その弾性部
材の弾力により、各スライダーは車体側部材に押し付け
られ、そのスクリューシャフトの他端に向かうナットの
変位が第１スライダーを介して規制され、そのスクリュ
ーシャフトの一端に向かうナットの変位が第２スライダ
ーを介して規制され、 左操舵により、その弾性部材の弾力に抗して、そのナッ
トと第１スライダーが同行してスクリューシャフトの他
端に向かい変位可能とされ、 右操舵により、その弾性部材の弾力に抗して、そのナッ
トと第２スライダーが同行してスクリューシャフトの一
端に向かい変位可能とされていることを特徴とする車両
の操舵装置。An operation of a steering actuator, which is driven in response to an operation of a rotary operation member, is transmitted to wheels such that a steering angle is changed by a steering gear, so that the rotation operation member is mechanically transmitted to a steering gear. A steering device for a vehicle that is capable of being steered without being physically connected, comprising: an elastic member that provides elasticity for returning the rotation operation member to a straight-ahead steering position; and a rotation device that rotates together with the rotation operation member. A screw shaft supported on the vehicle body, a nut screwed to the screw shaft, a mechanism for allowing the nut to move in the axial direction with respect to the vehicle body and preventing rotation of the shaft center; A first slider displaceable in the axial direction of the screw shaft, and a second slider displaceable in the axial direction of the screw shaft. The elastic member is disposed so as to apply an elastic force toward the one end of the screw shaft to the first slider and to apply an elastic force toward the other end of the screw shaft to the second slider. At one time, due to the elasticity of the elastic member, each slider is pressed against the vehicle body side member, the displacement of the nut toward the other end of the screw shaft is regulated via the first slider, and the displacement of the nut toward the one end of the screw shaft is restricted. Displacement is regulated via the second slider, and by left steering, the nut and the first slider can be displaced toward the other end of the screw shaft along with the resilience of the elastic member. , Against the elasticity of the elastic member, the nut and the second slider accompany and attach to one end of the screw shaft. A steering device for a vehicle, which is capable of being displaced in the opposite direction.
軸方向に沿って並列すると共にナット側の外周に嵌め合
わされる環形状を有し、 前記弾性部材は、両スライダーの間においてナット側の
外周を囲むように配置される圧縮コイルバネにより構成
され、 前記車体側部材は、前記回転操作部材が直進操舵位置に
ある時に各スライダーが前記弾力により押し付けられる
第１および第２の阻止面を有し、両阻止面は、その間に
両スライダーと圧縮コイルバネが位置するように配置さ
れ、 そのナット側は、左操舵時に第１スライダーが前記弾力
により押し付けられる第１受け面と、右操舵時に第２ス
ライダーが前記弾力により押し付けられる第２受け面と
を有し、両受け面は、その間に両スライダーと圧縮コイ
ルバネが位置するように配置され、 その回転操作部材が直進操舵位置にある時、第１受け面
は第１阻止面と、第２受け面は第２阻止面と、スクリュ
ーシャフトの軸方向において同一位置に配置される請求
項１に記載の車両の操舵装置。2. The two sliders have a ring shape that is arranged in parallel along the axial direction of the screw shaft and is fitted on the outer periphery on the nut side, and the elastic member surrounds the outer periphery on the nut side between the two sliders. The vehicle body-side member has first and second blocking surfaces against which each slider is pressed by the elastic force when the rotary operation member is in the straight steering position. The surface is arranged so that both sliders and the compression coil spring are positioned therebetween. The nut side has a first receiving surface against which the first slider is pressed by the elasticity during left steering, and the elasticity of the second slider during right steering. And a second receiving surface pressed by the both, the two receiving surfaces are arranged so that both sliders and compression coil springs are located therebetween, The first receiving surface is disposed at the same position in the axial direction of the screw shaft as the first receiving surface, and the second receiving surface is disposed at the same position in the axial direction of the screw shaft when the rotary operating member is in the straight steering position. A steering device for a vehicle according to the above.
れるように車体側部材により阻止可能な請求項１または
２に記載の車両の操舵装置。3. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the displacement of the nut can be prevented by the vehicle body side member so that a steering limit is defined.
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