JP2000344116A - Steering device for vehicle - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering device for a vehicle capable of being easily stored in an engine compartment by increasing the degree of freedom of design. SOLUTION: One end of a flexible shaft 10 converting the amount of steering of a steering wheel 4 to its rotation about an axis and transmitting the rotation is connected rotatably and the other end of the flexible shaft is connected to a steering angle ratio variable mechanism 12. The flexible shaft comprises a flexible inner shaft and a flexible outer tube slidably covering the outer peripheral surface of the inner shaft. The steering angle ratio variable mechanism adopts a planetary gear mechanism comprising a sun gear, planetary gears, and a ring gear having the annular teeth formed in the inner peripheral surface which are meshed with the teeth of the planetary gears, the shaft of a motor is fixed coaxially with the sun gear, and the flexible shaft is fixed coaxially with the planetary gears. Then, the motor is connected to a control circuit, and the rotating control of the motor is performed by the control circuit.

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、車両用操舵装置に係
わり、特に、車両の走行状態に応じて舵角比を変えるこ
とができる車両用操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system, and more particularly to a vehicle steering system capable of changing a steering angle ratio according to a running state of a vehicle.

【０００２】[0002]

【従来の技術】車両の走行状態に応じて舵角比を変える
ことができる車両用操舵装置として、特開平９−５８４
９９号公報（以下、先行技術１と称する。）、特開平１
０−１９４１４４号公報（以下、先行技術２と称す
る。）、特開平１０−２１８００（以下、先行技術３と
称する。）に記載された技術が知られている。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-584 discloses a vehicle steering system capable of changing a steering angle ratio according to the running state of a vehicle.
No. 99 (hereinafter referred to as Prior Art 1),
Techniques described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-194144 (hereinafter referred to as Prior Art 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-21800 (hereinafter referred to as Prior Art 3) are known.

【０００３】先行技術１は、ステアリング操作により回
動する回転軸と、この回転軸に設けられた第１のプーリ
と、操舵輪に連結した出力軸と、この出力軸に設けられ
た第２のプーリと、第１及び第２のプーリ間を連結する
ワイヤと、ワイヤの途中に設けられて第１及び第２のプ
ーリを駆動させるプーリを構成部材とした駆動手段と、
ワイヤと第１及び第２のプーリとの回転力の伝達を切り
換えるプーリを構成部材とした切替手段と、第１及び第
２のプーリ間に介在されて操舵反力する作動反力発生手
段とを備えた装置であり、車両の走行状態に応じてステ
アリングギア比を自由に変えることができるとともに、
差動反力発生手段によってステアリングホイールに擬似
的な操舵反力を付与することができるようになってい
る。[0003] Prior Art 1 discloses a rotary shaft that is rotated by a steering operation, a first pulley provided on the rotary shaft, an output shaft connected to steered wheels, and a second shaft provided on the output shaft. A pulley, a wire connecting the first and second pulleys, and a driving unit including a pulley provided in the middle of the wire to drive the first and second pulleys,
A switching unit having a pulley for switching transmission of the rotational force between the wire and the first and second pulleys; and an operation reaction force generating unit interposed between the first and second pulleys for steering reaction force. It is a device equipped with, can change the steering gear ratio freely according to the running state of the vehicle,
A pseudo steering reaction force can be applied to the steering wheel by the differential reaction force generating means.

【０００４】また、先行技術２は、ハンドルに連結され
て回転する駆動プーリと、車輪を操舵するギアボックス
とに連結されて回転する従動プーリとをケーブルで接続
し、ハンドルに入力される操舵トルクをケーブルを介し
てギアボックスに伝達するとともに、操舵トルク検出手
段により操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づい
てパワーアシスト手段を作動させる装置であって、パワ
ーアシスト手段を、従動プーリを収納する従動プーリハ
ウジングに設け、例えばパワーステアリング用モータよ
り構成し、このパワーステアリング用モータの出力軸に
設けたウオームを従動プーリ又は従動プーリの回転軸に
設けたウオームホイールにかみ合わせた構成としてい
る。In prior art 2, a drive pulley connected to a steering wheel and rotating is connected to a driven pulley connected to a gear box for steering wheels by a cable, and a steering torque input to the steering wheel is provided. Is transmitted to the gearbox via a cable, the steering torque is detected by the steering torque detecting means, and the power assist means is operated based on the steering torque. The power assist means accommodates a driven pulley. The power steering motor is provided in the driven pulley housing, for example, and comprises a power steering motor, and a worm provided on an output shaft of the power steering motor meshes with a worm wheel provided on a driven pulley or a rotating shaft of the driven pulley.

【０００５】また、先行技術３は、舵取機構と機械的に
連結されていない操舵手段と、舵取機構の異なる位置に
配置されて舵取機構に出力を加える一対の操舵モータと
を備え、前記操舵手段の操作位置と前記舵取機構の実動
作位置との偏差に基づいて求めた必要操舵力を得るべく
前記操舵モータを駆動し、前記操舵手段の操作に応じた
舵取りを行わせるようにした自動車の舵取り装置であ
り、一対の操舵モータの夫々の出力の目標値を、前記必
要操舵力を所定の比率にて配分して決定する舵取制御部
を備え、この舵取制御部は、一対の操舵モータの故障の
有無を判定する手段と、この判定に応じて故障側の操舵
モータの出力を禁じ、非故障側の操舵モータの出力を増
すべく、前記配分の比率を変更するフェイルセ−フ手段
とを備えているとともに、一対の操舵モータの夫々に対
し、前記配分の比率に応じた通常出力と共に、前記必要
操舵力の全量に相当するフェイル出力を求めており、前
記フェイルセ−フ手段が、非故障側の操舵モータに対し
前記通常出力から前記フェイル出力への切り換え動作を
行うようにしている。[0005] The prior art 3 includes steering means not mechanically connected to the steering mechanism, and a pair of steering motors arranged at different positions of the steering mechanism to apply output to the steering mechanism. The steering motor is driven to obtain a required steering force obtained based on a deviation between an operation position of the steering means and an actual operation position of the steering mechanism, and steering according to the operation of the steering means is performed. A steering control unit that determines a target value of the output of each of the pair of steering motors by allocating the required steering force at a predetermined ratio, and the steering control unit includes: Means for determining the presence or absence of a failure in the pair of steering motors, and a fail-safe for changing the distribution ratio in order to inhibit the output of the failure-side steering motor and increase the output of the non-failure-side steering motor in accordance with the determination. And means In addition, for each of the pair of steering motors, together with the normal output according to the distribution ratio, a fail output corresponding to the total amount of the required steering force is obtained, and the fail-safe means controls the non-failure side steering. A switching operation from the normal output to the fail output is performed on the motor.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、先行技術１
は、ワイヤを巻き込むプーリが多数必要であり、これら
プーリの配置とステアリングホイールとの相対位置を自
由に選択することが難しいので設計自由度が大幅に制限
され、エンジンルーム内に容易に収納することが難し
い。However, prior art 1
Requires a large number of pulleys for winding wires, and it is difficult to freely select the arrangement of these pulleys and their relative positions with the steering wheel. Is difficult.

【０００７】また、先行技術２も、ケーブルを巻き込む
プーリが多数必要となるのでステアリングホイールとの
相対位置を自由に選択することが難しいとともに、従動
プーリを収納する従動プーリハウジングが大型の装置と
なるので、先行技術１と同様に設計自由度が大幅に制限
されるという不都合が発生する。また、先行技術１、先
行技術２は、多数の部品により構成されて複雑な機構と
なっているので、組み立てに多くの工程が必要となり、
装置コストの面で問題がある。また、多数の部品により
構成されて複雑な機構となっていることから、先行技術
１、先行技術２に可変ギア機構を持たせることは、非常
に困難である。Also, in Prior Art 2, it is difficult to freely select a relative position with respect to the steering wheel because a large number of pulleys for winding a cable are required, and the driven pulley housing for accommodating the driven pulley is a large device. Therefore, there arises an inconvenience that the degree of freedom in design is greatly limited as in the prior art 1. Further, prior art 1 and prior art 2 are composed of a large number of parts and have a complicated mechanism, so that many steps are required for assembly,
There is a problem in terms of equipment cost. In addition, it is very difficult to provide the prior art 1 and the prior art 2 with a variable gear mechanism because they are composed of a large number of components and have a complicated mechanism.

【０００８】さらに、先行技術１、先行技術２はその構
造上、近年開発が進められているＩＴＳ（Interigent T
ransport Systems) 、ＡＨＳ(Automated Highway Syste
m)等の自動操舵システムへの対応が難しい。一方、先行
技術３は、操舵手段としてのステアリングホイールを舵
取機構と機械的に連結せずに配置し、一対の操舵モータ
を共に小型化が可能となるので、舵取機構の周辺の限ら
れた空間内への配置が容易となって設計自由度が向上
し、しかも、自動運転システムへの対応も容易である。
また、一方の操舵モータが故障しても、他方の操舵モー
タの出力の目標値をフェイル出力に切り換えて対応する
ことができるので、故障前後の操舵力の急変を防ぐこと
ができる。Further, the prior art 1 and the prior art 2 are ITS (Interigent T
ransport Systems), AHS (Automated Highway System)
m) It is difficult to respond to automatic steering systems. On the other hand, in the prior art 3, the steering wheel as the steering means is arranged without being mechanically connected to the steering mechanism, and both the pair of steering motors can be downsized. This facilitates the arrangement in a closed space, improves the degree of freedom in design, and also facilitates adaptation to an automatic driving system.
Also, even if one of the steering motors fails, the target value of the output of the other steering motor can be switched to fail output to cope with the failure, so that a sudden change in the steering force before and after the failure can be prevented.

【０００９】しかしながら、この先行技術３は、若し、
一対の操舵モータの両者が同時に故障した場合には何ら
対策がなされておらず、操舵が不能となるおそれがあ
る。本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであっ
て、設計自由度を高めてエンジンルームへの収納を容易
とし、組み立てが簡単な構造として装置コストの低減化
を図るとともに、自動操舵システムへの対応が容易であ
り、しかも操舵の不能状態を確実に防止するフェイルセ
−フ機構を備えた車両用操舵装置を提供することを目的
としている。However, the prior art 3 is
If both of the pair of steering motors fail at the same time, no countermeasure is taken and steering may be impossible. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and aims at increasing the degree of freedom of design, facilitating storage in an engine room, reducing the device cost with a structure that is easy to assemble, and improving the automatic steering system. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering system provided with a fail-safe mechanism which can easily cope with the above problem and reliably prevent the steering from being disabled.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、ステアリングホイールの
操舵量を、操舵量伝達部材を介して舵角比可変機構に伝
達し、この舵角比可変機構からピニオンを介してラック
に直線動として伝達することにより操舵輪を操舵する車
両用操舵装置において、前記操舵量伝達部材をフレキシ
ブルシャフトにより構成し、前記ステアリングホイール
の操舵量を該フレキシブルシャフトに軸回りの回転力と
して伝達してから前記舵角比可変機構に伝達するように
した。According to a first aspect of the present invention, a steering amount of a steering wheel is transmitted to a variable steering angle ratio mechanism via a steering amount transmitting member. In a vehicle steering system that steers a steered wheel by transmitting a linear motion from a variable steering angle ratio mechanism to a rack via a pinion, the steering amount transmission member is configured by a flexible shaft, and the steering amount of the steering wheel is controlled by the steering shaft. The torque is transmitted to the flexible shaft as a rotational force around the axis and then transmitted to the variable steering angle ratio mechanism.

【００１１】この請求項１記載の発明によると、従来装
置のような軸方向のテンションを利用したワイヤ、ケー
ブルやこれらを巻き込むプーリを使用せずに、フレキシ
ブルシャフトを自由に曲げてエンジンルーム内の余裕の
ある空間を通過させた状態でステアリングホイールと舵
角比可変機構との間に接続することができ、設計自由度
が大幅に向上する。According to the first aspect of the present invention, the flexible shaft is freely bent without using wires, cables, and pulleys for winding them, which utilize the axial tension, as in the conventional device. The connection between the steering wheel and the variable steering angle ratio mechanism can be made in a state where the vehicle has passed through ample space, and the degree of freedom in design is greatly improved.

【００１２】また、請求項２の発明は、請求項１記載の
車両用操舵装置において、前記フレキシブルシャフト
を、可撓性を有するインナーシャフトと、当該インナー
シャフトの外周を摺動自在に被覆している可撓性を有し
たアウタチューブとで構成し、前記インナーシャフト
に、前記ステアリングホイールの操舵量が軸回りの回転
力として伝達されるようにした。According to a second aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to the first aspect, the flexible shaft is formed by slidably covering an inner shaft having flexibility and an outer periphery of the inner shaft. And a flexible outer tube, and the steering amount of the steering wheel is transmitted to the inner shaft as a rotational force about an axis.

【００１３】この請求項２記載の発明によると、はアウ
タチューブに被覆されているので、エンジンルーム内の
他の部品に干渉しないインナーシャフトに伝達された回
転力が確実に舵角比可変機構に伝達される。また、請求
項３記載の発明は、請求項２記載の車両用操舵装置にお
いて、前記インナーシャフトは、細い金属線をコイル状
に幾重にも撚り合わせて形成した線状部材である。According to the second aspect of the present invention, since the outer tube is covered with the outer tube, the rotational force transmitted to the inner shaft which does not interfere with other parts in the engine room can be reliably transmitted to the variable steering angle ratio mechanism. Is transmitted. According to a third aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to the second aspect, the inner shaft is a linear member formed by twisting a thin metal wire into a coil shape many times.

【００１４】この請求項３記載の発明によると、舵角比
可変機構の作動時にはピニオン側から差動反力が発生す
るが、フレキシブルシャフトは請求項２記載の構造をと
っているため、インナーシャフトで操舵トルクを伝達し
つつ、アウタチューブで作動反力を吸収する。つまり、
アウタチューブとインナーシャフトが相対回転を可能と
するため、ステアリングギアボックスからステアリング
への入力に対しては、アウタチューブ（インナーシャフ
トを除くフレキシブルシャフト全体）が捩じれることに
よって差動反力を吸収することができる。According to the third aspect of the present invention, when the variable steering angle ratio mechanism operates, a differential reaction force is generated from the pinion side. However, since the flexible shaft has the structure described in the second aspect, the inner shaft is While transmitting the steering torque, the outer tube absorbs the reaction force. That is,
Since the outer tube and the inner shaft can rotate relative to each other, the outer tube (entire flexible shaft excluding the inner shaft) is twisted to absorb the differential reaction force against the input from the steering gear box to the steering. be able to.

【００１５】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至３の何れかに記載の車両用操舵装置において、前記舵
角比可変機構は、サンギアと、内周に形成した環状歯が
前記サンギアの外周歯に対向するように配置されて前記
ピニオンが回転軸を一致させて固着しているリングギア
と、当該リングギアと前記サンギアとの間で噛み合って
自転しながら前記サンギアの回りを公転するように配置
され、前記フレキシブルシャフトから回転力が伝達され
るプラネタリギアと、前記サンギアに正逆方向の回転力
を付与する舵角比用サンギア回転手段と、前記ステアリ
ングホイールの操舵量及び車両の走行状態に応じて前記
舵角比用サンギア回転手段の回転制御を行う回転制御手
段とを備えた構造とした。According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to any one of the first to third aspects, the variable steering angle ratio mechanism includes a sun gear and an annular tooth formed on an inner periphery. A ring gear disposed so as to face the outer peripheral teeth of the sun gear, the pinion having the rotation axis coincidently fixed thereto, and meshing between the ring gear and the sun gear to revolve around the sun gear while rotating and rotating; And a planetary gear to which rotational force is transmitted from the flexible shaft, a steering angle ratio sun gear rotating means for applying forward and reverse rotational force to the sun gear, a steering amount of the steering wheel and a vehicle A rotation control means for controlling the rotation of the steering angle ratio sun gear rotation means in accordance with the running state.

【００１６】この請求項４記載の発明によると、舵角比
可変機構として遊星歯車機構を採用したコンパクトな機
構となるので、エンジンルーム内への収納が容易であ
り、部品点数が少なく組み立てが簡単となる。また、請
求項５記載の発明は、請求項４記載の車両用操舵装置に
おいて、前記舵角比用サンギア回転手段を、前記サンギ
アと同軸に連結した操舵モータとしたことを特徴とす
る。According to the fourth aspect of the present invention, a compact mechanism adopting a planetary gear mechanism as the variable steering angle ratio mechanism facilitates storage in the engine room, has a small number of parts, and is easy to assemble. Becomes According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle steering system of the fourth aspect, the steering angle ratio sun gear rotating means is a steering motor coaxially connected to the sun gear.

【００１７】この請求項５記載の発明によると、操舵モ
ータの回転力及び回転方向を制御すると、サンギアの回
転によりプラネタリギアの回転量を増大させ、リングギ
アを介してピニオンに大きな回転量を伝達することが可
能となる一方、プラネタリギアの回転量を減少させ、リ
ングギアを介してピニオンに小さな回転量を伝達するこ
とができる。According to the fifth aspect of the invention, when the rotational force and the rotational direction of the steering motor are controlled, the rotation amount of the planetary gear is increased by the rotation of the sun gear, and a large rotation amount is transmitted to the pinion via the ring gear. While reducing the amount of rotation of the planetary gear and transmitting a small amount of rotation to the pinion via the ring gear.

【００１８】また、請求項６記載の発明は、請求項４又
は５記載の車両用操舵装置において、前記回転制御手段
は、前記ステアリングホイールの操舵量及び車両の速度
変化に応じて前記舵角比用サンギア回転手段の回転力を
増減させ、或いは回転力の正逆方向を決定するようにし
た。この請求項６記載の発明によると、車両が低速で走
行するときには、ステアリングホイールの少ない操舵量
で操舵輪の最大切れ角まで操舵するように制御すること
ができ、車庫入れ等が容易となる。また、車両が高速で
走行するときには、ステアリングホイールの操舵量に対
して操舵輪の切れ角が小さくなるように制御することが
でき、車両の操縦安定性を確保することができる。According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to the fourth or fifth aspect, the rotation control means controls the steering angle ratio according to a steering amount of the steering wheel and a change in vehicle speed. The rotational force of the sun gear rotating means is increased / decreased, or the forward / reverse direction of the rotational force is determined. According to the sixth aspect of the invention, when the vehicle travels at a low speed, control can be performed so that the steering wheel is steered to the maximum turning angle with a small steering amount of the steering wheel. When the vehicle travels at a high speed, the steering angle of the steered wheels can be controlled to be smaller than the steering amount of the steering wheel, so that the steering stability of the vehicle can be ensured.

【００１９】また、請求項７記載の発明は、請求項１乃
至３の何れかに記載の車両用操舵装置において、前記舵
角比可変機構は、前記ピニオンが回転軸を一致させて固
着しているサンギアと、内周に形成した環状歯が前記サ
ンギアの外周歯に対向するように配置されているリング
ギアと、当該リングギアと前記サンギアとの間で噛み合
って自転しながら前記サンギアの回りを公転するように
配置され、前記フレキシブルシャフトから回転力が伝達
されるプラネタリギアと、前記リングギアに正逆方向の
回転力を付与する舵角比用リングギア回転手段と、前記
ステアリングホイールの操舵量及び車両の走行状態に応
じて前記舵角比用リングギア回転手段の回転制御を行う
回転制御手段とを備えている。According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to any one of the first to third aspects, in the steering angle ratio variable mechanism, the pinion is fixed with a rotation axis coinciding with a rotation axis. A sun gear, a ring gear in which annular teeth formed on the inner circumference face the outer teeth of the sun gear, and meshing between the ring gear and the sun gear to rotate around the sun gear while rotating. A planetary gear, which is arranged to revolve, and to which rotational force is transmitted from the flexible shaft; a steering gear ratio ring gear rotating means for applying forward and reverse rotational force to the ring gear; and a steering amount of the steering wheel. And rotation control means for controlling the rotation of the steering angle ratio ring gear rotating means in accordance with the running state of the vehicle.

【００２０】この請求項７記載の発明によると、請求項
４記載の発明と同様に、舵角比可変機構として遊星歯車
機構を採用したコンパクトな機構となるので、エンジン
ルーム内への収納が容易であり、部品点数が少なく組み
立てが簡単となる。また、請求項８記載の発明は、請求
項７記載の車両用操舵装置において、前記舵角比用リン
グギア回転手段を、前記リングギアの外周に形成した環
状歯と、この環状歯に回転軸に設けた歯が噛み合ってい
る操舵モータとで構成した。する。According to the seventh aspect of the invention, similarly to the fourth aspect of the invention, a compact mechanism adopting a planetary gear mechanism as the variable steering angle ratio mechanism facilitates storage in the engine room. Therefore, the number of parts is small and assembly is easy. According to an eighth aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to the seventh aspect, the steering angle ratio ring gear rotating means includes an annular tooth formed on an outer periphery of the ring gear, and a rotating shaft provided on the annular tooth. And a steering motor with meshing teeth. I do.

【００２１】この請求項８記載の発明によると、操舵モ
ータの回転力及び回転方向を制御すると、リングギアの
回転によりプラネタリギアの回転量を増大させ、サンギ
アを介してピニオンに大きな回転量を伝達することが可
能となる一方、プラネタリギアの回転量を減少させ、サ
ンギアを介してピニオンに小さな回転量を伝達すること
ができる。According to the present invention, when the rotational force and the rotational direction of the steering motor are controlled, the rotation amount of the planetary gear is increased by the rotation of the ring gear, and the large rotation amount is transmitted to the pinion via the sun gear. While reducing the amount of rotation of the planetary gear and transmitting a small amount of rotation to the pinion via the sun gear.

【００２２】また、請求項９記載の発明は、請求項７又
は８記載の車両用操舵装置において、前記回転制御手段
は、前記ステアリングホイールの操舵量及び車両の速度
変化に応じて前記舵角比用リングギア回転手段の回転力
を増減させ、或いは回転力の正逆方向を決定する。この
請求項９記載の発明によると、請求項６記載の発明と同
様に、車両が低速で走行するときには車庫入れ等が容易
となり、車両が高速で走行するときには車両の操縦安定
性を確保することができる。According to a ninth aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to the seventh or eighth aspect, the rotation control means controls the steering angle ratio in accordance with a steering amount of the steering wheel and a change in vehicle speed. The rotational force of the ring gear rotating means is increased or decreased, or the forward / reverse direction of the rotational force is determined. According to the ninth aspect of the invention, similar to the sixth aspect of the invention, it is easy to enter the garage when the vehicle runs at a low speed, and to ensure the steering stability of the vehicle when the vehicle runs at a high speed. Can be.

【００２３】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
乃至９の何れかに記載の車両用操舵装置において、車両
の速度変化に応じた疑似反力を前記ステアリングホイー
ルに付与する操舵反力付与機構を備えている。この請求
項１０記載の発明によると、操舵量伝達部材がフレキシ
ブルシャフトであっても、機械的に連結した機構と同様
に運転者に疑似反力を付与することができる。The invention according to claim 10 is the first invention.
The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 9, further comprising a steering reaction force applying mechanism for applying a pseudo reaction force to the steering wheel according to a change in the speed of the vehicle. According to the tenth aspect, even when the steering amount transmission member is a flexible shaft, a pseudo reaction force can be applied to the driver in the same manner as a mechanically connected mechanism.

【００２４】また、請求項１１記載の発明は、請求項１
０記載の車両用操舵装置において、前記操舵反力付与機
構は、ステアリングホイールの回転軸に同軸に固定した
サンギアと、内周に形成した環状歯が前記サンギアの外
周歯に対向するように配置されているリングギアと、当
該リングギアと前記サンギアとの間で噛み合って配置さ
れ、自転により前記フレキシブルシャフトに回転力を伝
達するプラネタリギアと、前記リングギアに正逆方向の
回転力を付与する操舵反力用リングギア回転手段と、前
記ステアリングホイールの操舵量及び車両の走行状態に
応じて前記操舵反力用リングギア回転手段の回転制御を
行う回転制御手段とを備えている。The invention according to claim 11 is the first invention.
0, the steering reaction force imparting mechanism is arranged such that a sun gear fixed coaxially to a rotation shaft of a steering wheel and annular teeth formed on an inner periphery face outer teeth of the sun gear. A ring gear, a planetary gear that is arranged in mesh with the ring gear and the sun gear, and transmits rotational force to the flexible shaft by rotation, and steering that applies rotational force in the forward and reverse directions to the ring gear. And a rotation control means for controlling the rotation of the steering reaction force ring gear rotating means in accordance with the steering amount of the steering wheel and the running state of the vehicle.

【００２５】この請求項１１記載の発明によると、操舵
反力付与機構として遊星歯車機構を採用したコンパクト
な機構となるので、エンジンルーム内への収納が容易で
あり、部品点数が少なく組み立てが簡単となる。また、
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の車両用操舵
装置において、前記操舵反力用リングギア回転手段は、
前記リングギアの外周に形成した環状歯と、この環状歯
に回転軸に設けた歯が噛み合っている反力付与モータと
で構成した。この請求項１２記載の発明によると、簡便
な構造の操舵反力用リングギア回転手段となる。According to the eleventh aspect of the present invention, a compact mechanism adopting a planetary gear mechanism as the steering reaction force applying mechanism can be easily stored in the engine room, has a small number of parts, and can be easily assembled. Becomes Also,
According to a twelfth aspect of the present invention, in the vehicle steering apparatus according to the eleventh aspect, the steering reaction force ring gear rotating means includes:
An annular tooth formed on the outer periphery of the ring gear, and a reaction force applying motor in which a tooth provided on a rotating shaft meshes with the annular tooth. According to the twelfth aspect, the steering reaction force ring gear rotating means has a simple structure.

【００２６】また、請求項１３記載の発明は、請求項１
０記載の車両用操舵装置において、前記操舵反力付与機
構は、ステアリングホイールの回転軸に同軸に固定した
サンギアと、内周に形成した環状歯が前記サンギアの外
周歯に対向するように配置されているリングギアと、当
該リングギアと前記サンギアとの間で噛み合って配置さ
れ、自転により前記フレキシブルシャフトに回転力を伝
達するプラネタリギアと、前記サンギアに正逆方向の回
転力を付与する操舵反力用サンギア回転手段と、前記ス
テアリングホイールの操舵量及び車両の走行状態に応じ
て前記操舵反力用サンギア回転手段の回転制御を行う回
転制御手段とを備えている。The invention of claim 13 is the first invention.
0, the steering reaction force imparting mechanism is arranged such that a sun gear fixed coaxially to a rotation shaft of a steering wheel and annular teeth formed on an inner periphery face outer teeth of the sun gear. A ring gear, a planetary gear that meshes and is disposed between the ring gear and the sun gear, and transmits rotational force to the flexible shaft by rotation, and a steering gear that applies forward and reverse rotational force to the sun gear. A power sun gear rotating means; and a rotation control means for controlling rotation of the steering reaction force sun gear rotating means according to a steering amount of the steering wheel and a running state of the vehicle.

【００２７】この請求項１３記載の発明によると、請求
項１１記載と同様に、エンジンルーム内への収納が容易
であり、部品点数が少なく組み立てが簡単となる。ま
た、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の車両用
操舵装置において、前記操舵反力用サンギア回転手段
を、サンギアと同軸に連結した反力付与モータとした。
この請求項１４記載の発明によると、簡便な構造の操舵
反力用リングギア回転手段となる。According to the thirteenth aspect, as in the eleventh aspect, storage in the engine room is easy, the number of parts is small, and assembly is simple. According to a fourteenth aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to the thirteenth aspect, the steering reaction sun gear rotating means is a reaction force applying motor coaxially connected to a sun gear.
According to the fourteenth aspect, the steering reaction force ring gear rotating means has a simple structure.

【００２８】また、請求項１５記載の発明は、請求項
５、６、８乃至１４の何れかに記載の車両用操舵装置に
おいて、前記回転制御手段は、自動操舵を選択したとき
に、操舵に必要な操舵力の全量に相当する力を前記操舵
モータに出力させる自動操舵手段を備えている。この請
求項１５記載の発明によると、操舵モータに対する出力
制御を行うことにより、自動操縦システムへの対応が容
易となる。According to a fifteenth aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to any one of the fifth, sixth, and eighth to fourteenth aspects, when the automatic steering is selected, the rotation control means performs steering. There is provided automatic steering means for causing the steering motor to output a force corresponding to the total required steering force. According to the fifteenth aspect, by performing output control on the steering motor, it is easy to cope with the automatic steering system.

【００２９】さらに、請求項１６記載の発明によると、
請求項５、６、８乃至１５の何れかに記載の車両用操舵
装置において、前記回転制御手段は、前記操舵モータの
故障の有無を判定する手段と、この判定に応じて故障し
た前記操舵モータの出力を禁じるフェイルセ−フ手段と
を備えている。この発請求項１６記載の発明によると、
操舵モータがフェイル状態となっても、ステアリングホ
イールの操舵量をフレキシブルシャフトが操舵輪に舵角
比１：１で確実に伝達する。Further, according to the sixteenth aspect of the present invention,
16. The vehicle steering device according to claim 5, wherein the rotation control unit determines whether the steering motor has a failure, and the steering motor that has failed according to the determination. And fail-safe means for inhibiting the output of According to the invention of claim 16,
Even if the steering motor is in the fail state, the flexible shaft reliably transmits the steering amount of the steering wheel to the steered wheels at a steering angle ratio of 1: 1.

【００３０】さらにまた、請求項１７記載の発明による
と、請求項５、６、８乃至１６の何れかに記載の車両用
操舵装置において、前記回転制御手段は、急激なステア
リング操作の有無を判定する手段と、この判定に応じて
前記操舵モータの出力を禁じる急操舵禁止手段とを備え
ている。この請求項１７の記載の発明によると、運転者
が急激なステアリング操作を行っても、操舵モータの駆
動が停止するので操舵の切り過ぎや切り不足が無くな
り、操縦性が安定する。According to a seventeenth aspect of the present invention, in the vehicle steering system according to any one of the fifth, sixth, and eighth to sixteenth aspects, the rotation control means determines whether or not there is a sudden steering operation. And a rapid steering prohibiting means for prohibiting the output of the steering motor in accordance with the determination. According to the seventeenth aspect of the present invention, even if the driver performs a sharp steering operation, the driving of the steering motor is stopped, so that there is no excessive turning or insufficient turning, and the maneuverability is stabilized.

【００３１】[0031]

【発明の効果】請求項１記載の車両用操舵装置による
と、フレキシブルシャフトを自由に曲げてエンジンルー
ム内の余裕のある空間を通過させた状態でステアリング
ホイールと舵角比可変機構との間に接続することができ
るので、設計自由度を大幅に向上させてエンジンルーム
内に容易に収納することができる。According to the steering apparatus for a vehicle according to the first aspect of the present invention, the flexible shaft is freely bent and passes between the steering wheel and the variable steering angle ratio mechanism in a state where the flexible shaft passes through a space in the engine room. Since the connection can be made, the degree of freedom in design can be greatly improved, and it can be easily stored in the engine room.

【００３２】また、請求項２記載の発明によると、イン
ナーシャフトがエンジンルーム内の他の部品に干渉せ
ず、インナーシャフトに伝達された回転力が確実に舵角
比可変機構に伝達されるので、高精度の操舵装置を提供
することができる。また、請求項３記載の発明による
と、舵角比可変機構の作動時にピニオン側から差動反力
が発生しても、インナーシャフトで操舵トルクを伝達し
つつ、アウタチューブで作動反力を吸収するので、ステ
アリングホイールに差動反力が伝達されず操舵フィーリ
ングを良好とすることができる。According to the second aspect of the present invention, the inner shaft does not interfere with other components in the engine room, and the torque transmitted to the inner shaft is reliably transmitted to the variable steering angle ratio mechanism. It is possible to provide a highly accurate steering device. According to the third aspect of the present invention, even when a differential reaction force is generated from the pinion side during operation of the variable steering angle ratio mechanism, the outer tube absorbs the operation reaction force while transmitting the steering torque with the inner shaft. Therefore, the differential reaction force is not transmitted to the steering wheel, and the steering feeling can be improved.

【００３３】また、請求項４、請求項７、請求項１１、
請求項１３記載の発明によると、遊星歯車機構を採用し
たコンパクトな機構としているので、部品点数が少なく
組み立てが簡単となって装置コストの低減化を図ること
ができる。また、請求項５及び請求項８記載の発明によ
ると、操舵モータを制御することで簡単にピニオンに伝
達すべき回転量を変えることができるので、装置の簡便
化を図ることができる。Further, claim 4, claim 7, claim 11,
According to the thirteenth aspect of the present invention, since a compact mechanism employing a planetary gear mechanism is employed, the number of parts is small, the assembly is simple, and the cost of the apparatus can be reduced. According to the fifth and eighth aspects of the present invention, the amount of rotation to be transmitted to the pinion can be easily changed by controlling the steering motor, so that the device can be simplified.

【００３４】また、請求項６及び請求項９記載の発明に
よると、少ないステアリングホイールの操舵量で車両の
低速から高速までカバーすることができる。また、請求
項１０記載の発明によると、運転者に疑似反力を付与す
ることができるので、快適な操縦性を提供することがで
きる。また、請求項１２及び請求項１４記載の発明によ
ると、さらに簡便な装置を提供することができる。According to the sixth and ninth aspects of the present invention, it is possible to cover a vehicle from a low speed to a high speed with a small steering wheel steering amount. According to the tenth aspect of the present invention, a pseudo reaction force can be applied to the driver, so that comfortable maneuverability can be provided. Further, according to the inventions described in claims 12 and 14, it is possible to provide a simpler device.

【００３５】また、請求項１５記載の発明によると、操
舵モータに対する出力制御が可能となるので、自動操縦
システムへの対応を容易とすることができる。また、請
求項１６記載の発明によると、操舵モータがフェイル状
態となっても、ステアリングホイールの操舵量をフレキ
シブルシャフトが操舵輪に確実に伝達することができ
る。According to the fifteenth aspect of the present invention, since output control for the steering motor can be performed, it is possible to easily cope with the automatic steering system. Further, according to the sixteenth aspect, even when the steering motor is in a fail state, the flexible shaft can reliably transmit the steering amount of the steering wheel to the steered wheels.

【００３６】さらに、請求項１７記載の発明によると、
運転者が急激なステアリング操作を行っても、操舵の切
り過ぎや切り不足が無くなり、操縦性を安定させること
ができる。Further, according to the seventeenth aspect of the present invention,
Even if the driver performs an abrupt steering operation, the steering is not over-cut or under-cut, so that the maneuverability can be stabilized.

【００３７】[0037]

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る車両用操舵
装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第
１実施形態の車両用操舵装置を示すものであり、本実施
形態の車両用操舵装置２は、ステアリングホイール４に
連動する回転軸６に、増速ギア部８を介して２本のフレ
キシブルシャフト１０の一端が回転自在に連結してお
り、これらフレキシブルシャフト１０の他端が舵角比可
変機構１２に連結しているとともに、前記舵角比可変機
構１２がステアリングピニオン部１４と一体に連結し、
このステアリングピニオン部１４に、両端に操舵輪（図
示せず）を配設したステアリングシャフト１６が連結し
た構造となっている。なお、図中符号１３は、エンジン
ルーム（図示せず）の一部に固着されて前記フレキシブ
ルシャフト１０を支持しているステーである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vehicle steering system according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a vehicle steering system according to a first embodiment. A vehicle steering system 2 according to the present embodiment includes a rotation shaft 6 interlocked with a steering wheel 4 and a speed increase gear unit 8. One end of the flexible shaft 10 is rotatably connected, the other end of the flexible shaft 10 is connected to a variable steering angle ratio mechanism 12, and the variable steering angle ratio mechanism 12 is connected to a steering pinion unit 14. Connected together,
The steering pinion portion 14 has a structure in which a steering shaft 16 having steered wheels (not shown) arranged at both ends is connected. Reference numeral 13 in the drawing denotes a stay fixed to a part of an engine room (not shown) and supporting the flexible shaft 10.

【００３８】前記フレキシブルシャフト１０は、図２に
示すように、可撓性を有するインナーシャフト１０ａ
と、可撓性を有しながら前記インナーシャフト１０ａの
外周を摺動自在に被覆しているアウタチューブ１０ｂと
を備えた長尺な部材であり、この部材の両端部には、イ
ンナーシャフト１０ａと同軸に回転伝達軸１０ｃが固着
されているとともに、アウタチューブ１０ｂの端部に軸
受部１０ｄが固着されており、この軸受部１０ｄによっ
て前記回転伝達軸１０が軸回りの回転が可能となるよう
に支持されている。前記ステー１３は、アウタチューブ
１０ｂに連結している。ここで、前記インナーシャフト
１０ａは、細い金属線をコイル状に幾重にも撚り合わせ
て形成した線状部材であり、撚り方向としてＳ撚り、Ｚ
撚りがある。As shown in FIG. 2, the flexible shaft 10 has a flexible inner shaft 10a.
And an outer tube 10b slidably covering the outer periphery of the inner shaft 10a while having flexibility, and the inner shaft 10a is provided at both ends of the member. A rotation transmission shaft 10c is fixed coaxially, and a bearing 10d is fixed to an end of the outer tube 10b. The rotation transmission shaft 10 can rotate around the axis by the bearing 10d. Supported. The stay 13 is connected to the outer tube 10b. Here, the inner shaft 10a is a linear member formed by twisting a thin metal wire into a coil shape multiple times, and is S-twisted as a twisting direction.
There is twist.

【００３９】前記増速ギア部８は、回転軸６と同軸に固
着されている第１増速ギア８ａと、この第１増速ギア８
ａより歯数が少ない小径のギアであり、第１増速ギア８
ａに噛み合いながら軸回りに回転する２個の第２増速ギ
ア８ｂとを備えており、これら第２増速ギア８ｂに、前
述したフレキシブルシャフト１０の一端部から突出して
いる回転伝達軸１０ｃが同軸に固着されている。The speed increasing gear portion 8 includes a first speed increasing gear 8a fixed coaxially with the rotating shaft 6, and a first speed increasing gear 8a.
a small-diameter gear having a smaller number of teeth than the first
and two second speed-up gears 8b that rotate around the axis while meshing with a. The second speed-up gear 8b has a rotation transmission shaft 10c protruding from one end of the flexible shaft 10 described above. Coaxially fixed.

【００４０】前記舵角比可変機構１２は、サンギア１２
ａと、互いに等間隔をあけて前記サンギア１２ａに噛み
合っている複数のプラネタリギア１２ｂと、内周に形成
した環状歯に前記プラネタリギア１２ｂの歯が噛み合っ
ているリングギア１２ｃとからなる遊星歯車機構を採用
し、サンギア１２ａに操舵モータ１８のモータ軸１８ａ
が同軸に固着され、２個のプラネタリギア１２ｂに、２
本のフレキシブルシャフト１０の他端部から突出してい
る回転伝達軸１０ｃが同軸に固着されている。ここで、
サンギア１２ａはプラネタリギア１２ｂに対して非可逆
性を持ったギアであり、プラネタリギア１２ｂからの回
転力でサンギア１２ａが回転することはない。なお、前
記操舵モータ１８は後述する回転制御手段としての制御
回路２０に接続しており、その制御回路２０により操舵
モータ１８の制御が行われるようになっている。ここ
で、本発明の舵角比用サンギア回転手段が操舵モータ１
８に相当する。The variable steering angle ratio mechanism 12 includes a sun gear 12
a planetary gear mechanism comprising: a plurality of planetary gears 12b meshing with the sun gear 12a at equal intervals; and a ring gear 12c meshing with teeth of the planetary gear 12b on annular teeth formed on the inner periphery. And the motor shaft 18a of the steering motor 18 is mounted on the sun gear 12a.
Are coaxially fixed, and two planetary gears 12b are
A rotation transmission shaft 10c projecting from the other end of the flexible shaft 10 is coaxially fixed. here,
The sun gear 12a is a gear having irreversibility with respect to the planetary gear 12b, and the sun gear 12a does not rotate due to the rotational force from the planetary gear 12b. Note that the steering motor 18 is connected to a control circuit 20 as rotation control means to be described later, and the control circuit 20 controls the steering motor 18. Here, the steering angle ratio sun gear rotating means of the present invention is the steering motor 1.
Equivalent to 8.

【００４１】また、前記舵角比可変機構１２のリングギ
ア１２ｃとステアリングピニオン部１４のピニオン１４
ａとが、キャリア２２により固着されている。そして、
前記ピニオン１４ａは、ステアリングシャフト１６のラ
ック１６ａと噛み合っており、ピニオン１４ａに伝達さ
れてきた回転動がラック１６ａにおいて直線動に変えら
れ、ステアリングシャフト１６が矢印方向に移動して操
舵輪が所定の舵角に操舵されるようになっている。The ring gear 12c of the variable steering angle ratio mechanism 12 and the pinion 14 of the steering pinion section 14
a are fixed by the carrier 22. And
The pinion 14a meshes with a rack 16a of the steering shaft 16, and the rotational motion transmitted to the pinion 14a is changed to a linear motion in the rack 16a, and the steering shaft 16 moves in the direction of the arrow and the steered wheels are moved to a predetermined position. It is designed to be steered to the steering angle.

【００４２】ここで、例えば回転軸６には操舵角センサ
（図示せず）が配設され、トランスミッション（図示せ
ず）の回転軸には車速センサ（図示せず）が配設されて
おり、操舵角センサは、運転者がステアリングホイール
を操舵したときの操舵角αを検出し、車速センサは、現
在の車両の車速Ｖを検出する。そして、検出された操舵
角α及び車速Ｖは前記制御回路２０に入力し、制御回路
２０は、図４に示す制御線図に基づいて操舵モータ１８
の駆動制御を行う。Here, for example, a steering angle sensor (not shown) is provided on the rotating shaft 6, and a vehicle speed sensor (not shown) is provided on the rotating shaft of the transmission (not shown). The steering angle sensor detects the steering angle α when the driver steers the steering wheel, and the vehicle speed sensor detects the current vehicle speed V of the vehicle. The detected steering angle α and vehicle speed V are input to the control circuit 20, and the control circuit 20 controls the steering motor 18 based on the control diagram shown in FIG.
Is performed.

【００４３】図４の制御線図は、ステアリングホイール
４の操舵角を入力角αと称し、ステアリングピニオン部
１４のピニオン１４ａが回転する角度を出力角βと称す
ると、所定の入力角αに対して、車速Ｖの変化に応じて
最適な出力角βを設定する線図である。すなわち、この
制御線図は、車速Ｖが低速値のとき（車両の低速走行
時）には入力角αの変化に対して出力角βが大きな値で
リニアに変化し、車速Ｖが高速値のとき（車両の高速走
行時）には入力角αの変化に対して出力角βが小さな値
でリニアに変化するようにしている。そして、制御回路
２０は、設定した出力角βが得られるように、その出力
角βに対応した所定の駆動信号ｉ_S を操舵モータ１８に
出力する。In the control diagram of FIG. 4, the steering angle of the steering wheel 4 is referred to as an input angle α, and the angle at which the pinion 14a of the steering pinion section 14 rotates is referred to as an output angle β. FIG. 7 is a diagram for setting an optimum output angle β according to a change in a vehicle speed V. That is, when the vehicle speed V is a low speed value (when the vehicle is running at a low speed), the output angle β changes linearly with a large value with respect to a change in the input angle α, and the vehicle speed V changes to a high speed value. At this time (during high-speed running of the vehicle), the output angle β changes linearly with a small value with respect to the change of the input angle α. Then, the control circuit 20 outputs a predetermined drive signal i _S corresponding to the output angle β to the steering motor 18 so that the set output angle β is obtained.

【００４４】これにより、舵角比可変機構１２のサンギ
ア１２ａは、所定の駆動電流値ｉ_Sが入力した操舵モー
タ１８から所定の回転力が伝達され、このサンギア１２
ａの回転力がプラネタリギア１２ｂに伝達され、さらに
プラネタリギア１２ｂからリングギア１２ｃ、キャリア
２２を介してステアリングピニオン部１４のピニオン１
４ａに伝達されていく。As a result, the sun gear 12a of the variable steering angle ratio mechanism 12 is transmitted with a predetermined rotational force from the steering motor 18 to which the predetermined drive current value i _S has been input.
a is transmitted to the planetary gear 12b, and further from the planetary gear 12b via the ring gear 12c and the carrier 22 to the pinion 1 of the steering pinion portion 14.
4a.

【００４５】次に、本実施形態の車両用操舵装置２の動
作について、図１から図５を参照しながら説明する。図
１に示すように、運転者がステアリングホイール４を矢
印Ａ方向に操舵すると、ステアリングホイール４の回転
力が回転軸６を介して増速ギア部８に伝達される。この
増速ギア部８で増速された回転力は、図５に示すよう
に、フレキシブルシャフト１０のインナーシャフト１０
ａが矢印ａ方向に軸回り回転する回転力として伝達され
る。このインナーシャフト１０ａの回転力は、回転伝達
軸１０ｃを介して舵角比可変機構１２のプラネタリギア
１２ｂに伝達され、プラネタリギア１２ｂがサンギア１
２ａの外周を自転しながら公転することで、リングギア
１２ｃ、キャリア２２を介してステアリングピニオン部
１４のピニオン１４ａに伝達し、その回転力をステアリ
ングシャフト１６のラック１６ａに直線動として伝達す
ることで舵角比（ステアリングホイールの舵角：操舵輪
の切れ角）１：１で操舵輪を操舵しようとする。Next, the operation of the vehicle steering system 2 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, when the driver steers the steering wheel 4 in the direction of arrow A, the torque of the steering wheel 4 is transmitted to the speed increasing gear unit 8 via the rotating shaft 6. As shown in FIG. 5, the rotational force increased by the speed increasing gear unit 8 is applied to the inner shaft 10 of the flexible shaft 10.
a is transmitted as a rotational force rotating around the axis in the direction of arrow a. The rotational force of the inner shaft 10a is transmitted to a planetary gear 12b of the variable steering angle ratio mechanism 12 via a rotation transmission shaft 10c, and the planetary gear 12b
By revolving around the outer circumference of 2a while rotating, the power is transmitted to the pinion 14a of the steering pinion unit 14 via the ring gear 12c and the carrier 22, and the rotational force is transmitted to the rack 16a of the steering shaft 16 as linear motion. An attempt is made to steer a steered wheel at a steering angle ratio (steering wheel steered angle: steered wheel turning angle) of 1: 1.

【００４６】ここで、車両が低速状態で走行している場
合には、ステアリングホイール４の操舵角α₁ 及び低速
の車速Ｖ_L が制御回路２０に入力する。この際、制御回
路２０は、図４の低速の車速Ｖ_L の制御線を参照して大
きな値の出力角β₁ を設定し、この大きな値の出力角β
₁ に対応した駆動信号ｉ_S を操舵モータ１８に出力す
る。これにより、図５に示すように、舵角比可変機構１
２のサンギア１２ａが操舵モータ１８から回転力（図５
のｂ方向が回転方向）が伝達されるので、サンギア１２
ａの外周を自転しながら公転しているプラネタリギア１
２ｂには、サンギア１２ａの回転力が付加されて大きな
回転量が伝達される。そして、これらプラネタリギア１
２ｂからリングギア１２ｃ及びキャリア２２を介してス
テアリングピニオン部１４のピニオン１４ａに大きな回
転量が伝達され、このピニオン１４ａに噛合しているス
テアリングシャフト１６のラック１６ａが矢印方向に向
けて大きく直線動を行うので、前述した舵角比１：１よ
り大きな舵角比で操舵輪が操舵される。When the vehicle is traveling at a low speed, the steering angle α ₁ of the steering wheel 4 and the low vehicle speed _VL are input to the control circuit 20. At this time, the control circuit 20 sets a large value output angle β ₁ with reference to the control line of the low vehicle speed _{VL in} FIG.
A drive signal i _S corresponding to ₁ is output to the steering motor 18. As a result, as shown in FIG.
The second sun gear 12a is rotated by the steering motor 18 (see FIG. 5).
Is transmitted in the direction of rotation b).
Planetary gear 1 revolving around the circumference of a
The rotation force of the sun gear 12a is added to 2b, and a large rotation amount is transmitted. And these planetary gears 1
A large amount of rotation is transmitted from the pinion 2b to the pinion 14a of the steering pinion portion 14 via the ring gear 12c and the carrier 22, and the rack 16a of the steering shaft 16 meshing with the pinion 14a makes a large linear motion in the direction of the arrow. Therefore, the steered wheels are steered at a steering angle ratio larger than the above-described steering angle ratio of 1: 1.

【００４７】一方、車両が高速状態で走行している場合
には、ステアリングホイール４の操舵角α₁ 及び高速の
車速Ｖ_H が制御回路２０に入力する。この際、制御回路
２０は、図４の高速の車速Ｖ_H の制御線を参照して小さ
な値の出力角β₂ を設定する。ここで、操舵モータ１８
は、その小さな値の出力角β₂ に対応した駆動信号ｉ _S
によって、サンギア１２ａを図５のｂ方向に対して逆方
向に回転させる。これにより、サンギア１２ａに噛み合
っているプラネタリギア１２ｂの回転量が小さくなる。
そして、プラネタリギア１２ｂからリングギア１２ｃ及
びキャリア２２を介してステアリングピニオン部１４の
ピニオン１４ａに小さな回転量が伝達され、このピニオ
ン１４ａに噛合しているステアリングシャフト１６のラ
ック１６ａが矢印方向に向けて小さく直線動を行うの
で、前述した舵角比１：１より小さな舵角比で操舵輪が
操舵される。On the other hand, when the vehicle is traveling at a high speed
Is the steering angle α of the steering wheel 4₁And fast
Vehicle speed V_HIs input to the control circuit 20. At this time, the control circuit
20 is the high-speed vehicle speed V in FIG._HSee the control line of the small
Output angle β_TwoSet. Here, the steering motor 18
Is the output angle β of that small value_TwoDrive signal i corresponding to _S
The sun gear 12a in the direction opposite to the direction b in FIG.
Rotate in the direction This meshes with the sun gear 12a
The rotation amount of the planetary gear 12b is reduced.
And, from the planetary gear 12b to the ring gear 12c,
Of the steering pinion section 14 via the
A small amount of rotation is transmitted to the pinion 14a, and this pinion
Of the steering shaft 16 meshing with the
The hook 16a makes a small linear movement in the direction of the arrow.
Then, the steering wheel is steered at a steering angle ratio smaller than the aforementioned steering angle ratio of 1: 1.
Steered.

【００４８】なお、図１のステアリングホイール４のＡ
方向の操舵について説明したが、Ｂ方向のステアリング
ホイール４の操舵も、各部材の回転方向が逆となるだけ
で同様の動作となる。したがって、車両の走行状態に応
じて制御回路２０により操舵モータ１８の回転制御を行
うことで、舵角比を最適に変更することができる。つま
り、車両が低速で走行するときには、ステアリングホイ
ール４の少ない操舵量で操舵輪の最大切れ角まで操舵す
ることができるので、車庫入れ等を容易に行うとができ
るとともに、車両が高速で走行するときには、ステアリ
ングホイール４の操舵量に対して操舵輪の切れ角が小さ
くなるので、車両の操縦安定性を確保することができ
る。このように、ステアリングホイール４を持ち替える
ことなく、少ないステアリングホイール４の操舵量で車
両の低速から高速までカバーすることができる。The steering wheel 4 shown in FIG.
Although the steering in the direction has been described, the steering operation of the steering wheel 4 in the B direction is the same as that in the steering operation except that the rotation directions of the respective members are reversed. Therefore, by controlling the rotation of the steering motor 18 by the control circuit 20 according to the running state of the vehicle, the steering angle ratio can be optimally changed. That is, when the vehicle travels at a low speed, the steering wheel 4 can be steered to the maximum turning angle of the steered wheels with a small steering amount, so that the garage can be easily put into the garage and the vehicle travels at a high speed. At times, the steering angle of the steered wheels becomes smaller than the steering amount of the steering wheel 4, so that the steering stability of the vehicle can be ensured. As described above, it is possible to cover the vehicle from a low speed to a high speed with a small amount of steering of the steering wheel 4 without holding the steering wheel 4.

【００４９】また、本実施形態の車両操舵装置２は、従
来装置のような軸方向のテンションを利用したワイヤ、
ケーブルやこれらを巻き込むプーリを使用せずに、フレ
キシブルシャフト１０を自由に曲げてエンジンルーム内
の余裕のある空間を通過させてステアリングホイール４
に連結している回転軸６と舵角比可変機構１２との間に
接続し、フレキシブルシャフト１０の軸回りの回転力で
ステアリングホイール４の操舵量を舵角比可変機構１２
に伝達するようにしているので、設計自由度が大幅に向
上してエンジンルーム内に容易に収納することができ
る。Further, the vehicle steering system 2 of the present embodiment uses a wire using an axial tension as in a conventional system.
The flexible shaft 10 is freely bent without using cables and pulleys for winding the cables, and the flexible shaft 10 is allowed to pass through a space in the engine room to allow the steering wheel 4 to rotate.
Is connected between the rotating shaft 6 and the variable steering angle ratio mechanism 12, and the amount of steering of the steering wheel 4 is changed by the rotation force about the axis of the flexible shaft 10.
Therefore, the degree of freedom in design is greatly improved, and it can be easily stored in the engine room.

【００５０】また、フレキシブルシャフト１０のインナ
ーシャフト１０ａはアウタチューブ１０ｂに被覆されて
いるので、インナーシャフト１０ａに伝達された回転力
を、エンジンルーム内の他の部品に干渉せずに確実に舵
角比可変機構１２に伝達することができる。また、舵角
比可変機構１２の作動時にはステアリングピニオン部１
４側から差動反力が発生するが、舵角比可変機構１２の
プラネタリギア１２ｂに連結しているフレキシブルシャ
フト１０は、インナーシャフト１０ａとアウタチューブ
１０ｂとが相対回転可能な構造になっており、ステアリ
ング４からの必要な操舵トルクをインナーシャフト１０
ａを介して舵角比可変機構１２に伝達しつつ、アウタチ
ューブ１０ｂが捩じれることにより前記差動反力が吸収
されるので、ステアリングホイール４に差動反力が伝達
されず、操舵フィーリングを良好とすることができる。Further, since the inner shaft 10a of the flexible shaft 10 is covered with the outer tube 10b, the rotational force transmitted to the inner shaft 10a can be surely steered without interfering with other parts in the engine room. It can be transmitted to the variable ratio mechanism 12. When the variable steering angle ratio mechanism 12 operates, the steering pinion unit 1
Although a differential reaction force is generated from the fourth side, the flexible shaft 10 connected to the planetary gear 12b of the variable steering angle ratio mechanism 12 has a structure in which the inner shaft 10a and the outer tube 10b can rotate relative to each other. , The necessary steering torque from the steering 4 to the inner shaft 10
The differential reaction force is absorbed by the outer tube 10b being twisted while being transmitted to the variable steering angle ratio mechanism 12 via the steering wheel 4a. Can be made favorable.

【００５１】また、舵角比可変機構１２は、サンギア１
２ａと、互いに等間隔をあけて前記サンギア１２ａに噛
み合っている複数のプラネタリギア１２ｂと、内周に形
成した環状歯に前記プラネタリギア１２ｂの歯が噛み合
っているリングギア１２ｃとからなる遊星歯車機構を採
用しているとともに、サンギア１２ａに同軸に操舵モー
タ１８が連結したコンパクトな機構となっているので、
エンジンルーム内への収納をさらに容易にすることがで
きるとともに、部品点数が少なく組み立てが簡単なので
装置コストの低減化を図ることができる。The variable steering angle ratio mechanism 12 includes a sun gear 1.
2a, a plurality of planetary gears 12b meshing with the sun gear 12a at equal intervals, and a ring gear 12c meshing with annular teeth formed on the inner periphery of the planetary gears 12b. And a compact mechanism in which the steering motor 18 is coaxially connected to the sun gear 12a.
Storage in the engine room can be further facilitated, and since the number of parts is small and assembly is simple, the cost of the apparatus can be reduced.

【００５２】次に、図６に示すものは、本発明に係る舵
角比可変機構の他の実施形態を示す概略構成図である。
なお、図１から図５に示す構成と同一構成部分には、同
一符号を付してその説明を省略する。本実施形態の舵角
比可変機構３０は、サンギア１２ａと、互いに等間隔を
あけて前記サンギア１２ａに噛み合っている複数のプラ
ネタリギア１２ｂと、内周に形成した環状歯に前記プラ
ネタリギア１２ｂの歯が噛み合っており、外周に環状の
ウォームギア１２ｃ₁ を形成したリングギア１２ｃとか
らなる遊星歯車機構を採用し、プラネタリギア１２ｂに
フレキシブルシャフト１０の他端部から突出している回
転伝達軸１０ｃが同軸に固着されており、操舵モータ３
２のモータ軸３２ａに設けたギアが前記ウォームギア１
２ｃ₁ に噛み合っており、ステアリングピニオン部１４
のピニオン１４ａとサンギア１２ａとが回転軸３４を介
して同軸に連結した構造となっている。Next, FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the variable steering angle ratio mechanism according to the present invention.
The same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The variable steering angle ratio mechanism 30 of the present embodiment includes a sun gear 12a, a plurality of planetary gears 12b that are meshed with the sun gear 12a at equal intervals, and an annular tooth formed on an inner periphery of the planetary gear 12b. has engaged, it employs a planetary gear mechanism comprising a ring gear 12c which is formed a worm gear 12c ₁ of the annular outer peripheral rotation transmission shaft 10c projecting from the other end of the flexible shaft 10 is coaxially planetary gears 12b Fixed to the steering motor 3
2 is provided on the motor shaft 32a.
2c ₁ and the steering pinion portion 14
And the sun gear 12a are coaxially connected via a rotating shaft 34.

【００５３】そして、操舵角センサ及び車速センサで検
出した操舵角α及び車速Ｖは制御回路３６に出力され、
制御回路３６は、図４に示す制御線図に基づいて設定し
た出力角βに対応する所定の駆動信号ｉ_S を操舵モータ
３２に出力する。なお、本発明の舵角比用リングギア回
転手段が、リングギア１２ｃの外周に形成したウォーム
ギア１２ｃ₁ と、操舵モータ３２とに相当している。The steering angle α and the vehicle speed V detected by the steering angle sensor and the vehicle speed sensor are output to the control circuit 36.
The control circuit 36 outputs a predetermined drive signal i _S corresponding to the output angle β set based on the control diagram shown in FIG. Incidentally, the steering angle ratio ring gear rotation means of the present invention, a worm gear 12c ₁ formed on the outer periphery of the ring gear 12c, and corresponds to the steering motor 32.

【００５４】上記構成の舵角比可変機構３０を備えた装
置によると、図１に示すように、運転者がステアリング
ホイール４を操舵すると、ステアリングホイール４の回
転力が回転軸６を介して増速ギア部８に伝達される。こ
の増速ギア部８で増速された回転力は、フレキシブルシ
ャフト１０のインナーシャフト１０ａが軸回り回転する
ことで舵角比可変機構１２のプラネタリギア１２ｂに伝
達される。そして、プラネタリギア１２ｂがサンギア１
２ａの外周を自転しながら公転することでサンギア１２
ａも回転し、サンギア１２ａの回転力が、回転軸３４を
介してステアリングピニオン部１４のピニオン１４ａに
伝達し、その回転力をステアリングシャフト１６のラッ
ク１６ａに直線動として伝達することで舵角比（ステア
リングホイールの舵角：操舵輪の切れ角）１：１で操舵
輪を操舵しようとする。According to the apparatus provided with the variable steering angle ratio mechanism 30 having the above structure, as shown in FIG. 1, when the driver steers the steering wheel 4, the torque of the steering wheel 4 increases via the rotary shaft 6. The power is transmitted to the speed gear unit 8. The torque increased by the speed increasing gear portion 8 is transmitted to the planetary gear 12b of the variable steering angle ratio mechanism 12 by rotating the inner shaft 10a of the flexible shaft 10 around the axis. And the planetary gear 12b is the sun gear 1
The sun gear 12 revolves while rotating around the outer periphery of 2a.
a also rotates, the torque of the sun gear 12a is transmitted to the pinion 14a of the steering pinion unit 14 via the rotary shaft 34, and the torque is transmitted to the rack 16a of the steering shaft 16 as linear motion, so that the steering angle ratio is increased. (Steering wheel steering angle: steering wheel turning angle) An attempt is made to steer the steering wheel at 1: 1.

【００５５】ここで、車両が低速状態で走行している場
合には、ステアリングホイール４の操舵角α₁ 及び低速
の車速Ｖ_L が制御回路３６に入力する。この際、制御回
路３６は、図４の低速の車速Ｖ_L の制御線を参照して大
きな値の出力角β₁ を設定し、この大きな値の出力角β
₁ に対応した駆動信号ｉ_S を操舵モータ１８に出力す
る。これにより、リングギア１２ｃには、操舵モータ１
８からモータ軸３２ａ及びウォームギア１２ｃ₁ を介し
てプラネタリギア１２ｂが回転している方向に回転力が
伝達され、プラネタリギア１２ｂには大きな回転量が伝
達される。これにより、プラネタリギア１２ｂからサン
ギア１２ａ及び回転軸３４を介してステアリングピニオ
ン部１４のピニオン１４ａに大きな回転量が伝達され、
このピニオン１４ａに噛合しているステアリングシャフ
ト１６のラック１６ａが大きく直線動を行うので、前述
した舵角比１：１より大きな舵角比で操舵輪が操舵され
る。When the vehicle is traveling at a low speed, the steering angle α ₁ of the steering wheel 4 and the low vehicle speed _VL are input to the control circuit 36. At this time, the control circuit 36 sets a large value output angle β ₁ with reference to the control line of the low vehicle speed _{VL in} FIG.
A drive signal i _S corresponding to ₁ is output to the steering motor 18. As a result, the steering motor 1 is attached to the ring gear 12c.
Planetary gear 12b from the 8 via the motor shaft 32a and the worm gear 12c ₁ is rotational force is transmitted to the direction which is rotating, a large amount of rotation is transmitted to the planetary gear 12b. As a result, a large amount of rotation is transmitted from the planetary gear 12b to the pinion 14a of the steering pinion unit 14 via the sun gear 12a and the rotating shaft 34,
Since the rack 16a of the steering shaft 16 meshing with the pinion 14a performs a large linear movement, the steered wheels are steered at a steering angle ratio larger than the above-described steering angle ratio of 1: 1.

【００５６】一方、車両が高速状態で走行している場合
には、ステアリングホイール４の操舵角α₁ 及び高速の
車速Ｖ_H が制御回路３６に入力する。この際、制御回路
３６は、図４の高速の車速Ｖ_H の制御線を参照して小さ
な値の出力角β₂ を設定する。ここで、操舵モータ３２
は、その小さな値の出力角β₂ に対応した駆動信号ｉ _S
によって、モータ軸３２ａ及びウォームギア１２ｃ₁ を
介して、プラネタリギア１２ｂの回転方向に対して逆方
向にリングギア１２ｃを回転させる。これにより、プラ
ネタリギア１２ｂの回転量が小さくなるので、プラネタ
リギア１２ｂからサンギア１２ａ及び回転軸３４を介し
てステアリングピニオン部１４のピニオン１４ａに小さ
な回転量が伝達され、このピニオン１４ａに噛合してい
るステアリングシャフト１６のラック１６ａが小さく直
線動を行うので、前述した舵角比１：１より小さな舵角
比で操舵輪が操舵される。On the other hand, when the vehicle is traveling at a high speed
Is the steering angle α of the steering wheel 4₁And fast
Vehicle speed V_HIs input to the control circuit 36. At this time, the control circuit
36 is the high speed V of FIG._HSee the control line of the small
Output angle β_TwoSet. Here, the steering motor 32
Is the output angle β of that small value_TwoDrive signal i corresponding to _S
As a result, the motor shaft 32a and the worm gear 12c₁To
Through the planetary gear 12b in the opposite direction to the rotation direction.
The ring gear 12c is rotated in the direction. As a result,
Since the rotation amount of the sprocket 12b becomes smaller,
From the gear 12b via the sun gear 12a and the rotating shaft 34.
Small on the pinion 14a of the steering pinion part 14.
Is transmitted to the pinion 14a.
Rack 16a of the steering shaft 16
Since the linear motion is performed, the steering angle smaller than the above-described steering angle ratio of 1: 1.
The steered wheels are steered by the ratio.

【００５７】したがって、車両の走行状態に応じて制御
回路３６により操舵モータ１８の回転制御を行うこと
で、車両が低速で走行するときには、ステアリングホイ
ール４の少ない操舵量で操舵輪の最大切れ角まで操舵す
ることができるので、車庫入れ等を容易に行うとができ
るとともに、車両が高速で走行するときには、ステアリ
ングホイール４の操舵量に対して操舵輪の切れ角が小さ
くなるので、車両の操縦安定性を確保することができ
る。このように、ステアリングホイール４を持ち替える
ことなく、少ないステアリングホイール４の操舵量で車
両の低速から高速までカバーすることができる。Therefore, by controlling the rotation of the steering motor 18 by the control circuit 36 according to the running state of the vehicle, when the vehicle is running at a low speed, the steering wheel 4 can be steered with a small amount of steering up to the maximum turning angle of the steered wheels. Since the vehicle can be steered, the vehicle can be easily put into a garage, and when the vehicle is running at a high speed, the turning angle of the steered wheels becomes small with respect to the amount of steering of the steering wheel 4, so that the steering stability of the vehicle is improved Nature can be secured. As described above, it is possible to cover the vehicle from a low speed to a high speed with a small amount of steering of the steering wheel 4 without holding the steering wheel 4.

【００５８】また、舵角比可変機構３０は、サンギア１
２ａと、互いに等間隔をあけて前記サンギア１２ａに噛
み合っている複数のプラネタリギア１２ｂと、内周に形
成した環状歯に前記プラネタリギア１２ｂの歯が噛み合
っているリングギア１２ｃとからなる遊星歯車機構を採
用しているとともに、リングギア１２ｃの外周に設けた
ウォームギア１２ｃ₁ に、モータ３６のモータ軸３２ａ
に形成したギアが噛み合ったコンパクトな機構となって
いるので、エンジンルーム内への収納を容易にすること
ができるとともに、部品点数が少なく組み立てが簡単な
ので装置コストの低減化を図ることができる。The variable steering angle ratio mechanism 30 includes a sun gear 1
2a, a plurality of planetary gears 12b meshing with the sun gear 12a at equal intervals, and a ring gear 12c meshing with annular teeth formed on the inner periphery of the planetary gears 12b. together have adopted, the worm gear 12c ₁ provided on the outer periphery of the ring gear 12c, the motor shaft 32a of the motor 36
Since the gears formed in this manner have a compact mechanism, they can be easily stored in the engine room, and the number of parts is small and assembly is simple, so that the apparatus cost can be reduced.

【００５９】次に、図７から図１１は、第２実施形態の
車両用操舵装置４０を示すものである。なお、本実施形
態も、図１から図５に示した第１実施形態の構成と同一
構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
図７に示すように、本実施形態の車両用操舵装置４０
は、ステアリングホイール４の回転軸６に操舵反力付与
機構４２が連結され、この操舵反力付与機構４２に２本
のフレキシブルシャフト１０の一端が連結され、これら
フレキシブルシャフト１０の他端が舵角比可変機構５０
に連結されているとともに、後述する舵角比可変機構５
０の操舵モータ５２及び操舵反力付与機構４２の反力付
与モータ４８に制御回路４４が接続しており、その制御
回路４４によって操舵モータ５２及び反力付与モータ４
８の回転制御が行われるようになっている。FIGS. 7 to 11 show a vehicle steering system 40 according to a second embodiment. In this embodiment, the same components as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
As shown in FIG. 7, the vehicle steering system 40 of the present embodiment
The steering reaction force applying mechanism 42 is connected to the rotating shaft 6 of the steering wheel 4, one end of the two flexible shafts 10 is connected to the steering reaction force applying mechanism 42, and the other end of the flexible shaft 10 is connected to the steering angle. Variable ratio mechanism 50
And a steering angle ratio variable mechanism 5 described later.
The control circuit 44 is connected to the zero steering motor 52 and the reaction force applying motor 48 of the steering reaction force applying mechanism 42, and the control circuit 44 controls the steering motor 52 and the reaction force applying motor 4.
8 is performed.

【００６０】操舵反力付与機構４２は、図８に示すよう
に、回転軸６に連結した操舵角センサ４４、トルクセン
サ４６と、回転軸６に同軸に固定されているサンギア４
２ａと、ベアリングやブッシュ等を介してステー４２ｄ
により車体に回転自在に固定され、互いに等間隔をあけ
てサンギア４２ａに噛み合っている複数のプラネタリギ
ア４２ｂと、外周に環状のウォームギアを形成し、内周
に形成した環状歯に前記プラネタリギア４２ｂの歯が噛
み合っているリングギア４２ｃとからなる遊星歯車機構
を採用し、リングギア４２ｃのウォームギアにモータギ
ア４８ａが噛み合っている反力付与モータ４８を備えた
構造となっている。そして、制御回路４４には、操舵角
センサ４４から操舵角信号Ｓｉ₁ 、トルクセンサ４６か
らトルク信号Ｓｉ₂ が入力されるとともに、制御回路４
４から反力付与モータ４８に所定の駆動電流Ａ₁ が出力
されるようになっている。なお、本発明の操舵反力用リ
ングギア回転手段が、リングギア４２ｃ及び反力付与モ
ータ４８に相当する。As shown in FIG. 8, the steering reaction applying mechanism 42 includes a steering angle sensor 44 and a torque sensor 46 connected to the rotating shaft 6, and a sun gear 4 fixed coaxially to the rotating shaft 6.
2a and a stay 42d via a bearing, a bush, etc.
A plurality of planetary gears 42b rotatably fixed to the vehicle body and meshing with the sun gear 42a at equal intervals from each other, and an annular worm gear formed on the outer periphery, and the annular teeth formed on the inner periphery are provided with the planetary gears 42b. A planetary gear mechanism comprising a ring gear 42c meshing with teeth is employed, and a worm gear of the ring gear 42c is provided with a reaction force applying motor 48 in which a motor gear 48a meshes. The control circuit 44 receives the steering angle signal Si ₁ from the steering angle sensor 44, the torque signal Si ₂ from the torque sensor 46 and the control circuit 4.
4 outputs a predetermined drive current A ₁ to the reaction force applying motor 48. The steering reaction force ring gear rotating means of the present invention corresponds to the ring gear 42c and the reaction force applying motor 48.

【００６１】舵角比可変機構５０は、図９に示すよう
に、サンギア１２ａと、互いに等間隔をあけて前記サン
ギア１２ａに噛み合っている複数のプラネタリギア１２
ｂと、内周に形成した環状歯に前記プラネタリギア１２
ｂの歯が噛み合っているリングギア１２ｃと、サンギア
１２ａにモータ軸が同軸に固着している操舵モータ５２
とを備え、２個のプラネタリギア１２ｂに、２本のフレ
キシブルシャフト１０の他端部から突出している回転伝
達軸１０ｃが同軸に固着されている。また、操舵モー５
２は制御回路４４に接続しており、制御回路４４から操
舵モータ５２に対して所定の駆動電流Ａ₂ が出力される
ようになっている。As shown in FIG. 9, the variable steering angle ratio mechanism 50 includes a sun gear 12a and a plurality of planetary gears 12 meshed with the sun gear 12a at equal intervals.
b, and the planetary gear 12
and a steering motor 52 having a motor shaft coaxially fixed to the sun gear 12a.
The rotation transmission shaft 10c protruding from the other ends of the two flexible shafts 10 is coaxially fixed to the two planetary gears 12b. In addition, steering mode 5
Reference numeral 2 is connected to a control circuit 44 so that a predetermined drive current A ₂ is output from the control circuit 44 to the steering motor 52.

【００６２】そして、舵角比可変機構５０のリングギア
１２ｃとステアリングピニオン部１４のピニオン１４ａ
とがキャリア２２により固着され、前記ピニオン１４ａ
は、ステアリングシャフト１６のラック１６ａと噛み合
っており、ピニオン１４ａに伝達されてきた回転動がラ
ック１６ａにおいて直線動に変えられ、ステアリングシ
ャフト１６が矢印方向に移動して操舵輪が所定の舵角に
操舵されるようになっている。The ring gear 12c of the variable steering angle ratio mechanism 50 and the pinion 14a of the steering pinion section 14
Are fixed by a carrier 22, and the pinion 14a
Is engaged with the rack 16a of the steering shaft 16, the rotational motion transmitted to the pinion 14a is changed to linear motion in the rack 16a, the steering shaft 16 moves in the direction of the arrow, and the steered wheels reach the predetermined steering angle. It is designed to be steered.

【００６３】ここで、制御回路４４には、ステアリング
ホイール４の操作状態を得るために操舵角センサ４４、
トルクセンサ４６から信号Ｓｉ₁ 、Ｓｉ₂ が入力してい
るとともに、車両の走行状態を検出する車速センサ５
６、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ５８
及び車両の加速度を検出する加速度センサ６０から夫々
信号Ｓｉ₃ 、Ｓｉ₄ 、Ｓｉ₅ が入力する。また、車内に
設けた警報手段６２に警報電流Ａ₃ が出力可能となって
いる。Here, the control circuit 44 includes a steering angle sensor 44 for obtaining an operating state of the steering wheel 4.
A vehicle speed sensor 5 that receives signals Si ₁ and Si ₂ from the torque sensor 46 and detects a running state of the vehicle.
6. Yaw rate sensor 58 for detecting the yaw rate of the vehicle
And signals Si ₃ , Si ₄ , and Si ₅ from an acceleration sensor 60 that detects the acceleration of the vehicle. Further, an alarm current A ₃ to the alarm means 62 provided in the vehicle has become possible output.

【００６４】そして、制御回路４４は、図１１に示すフ
ローチャートに従って反力付与モータ４８及び操舵モー
タ５２の駆動制御を行う。なお、本実施形態の車両は、
手動操舵モード、自動操舵モードの切替選択が可能とな
っている。そして、正常時に手動操舵モードを選択した
ときには、図４に示した制御線図の情報と、所定の車速
時の最適な反力に対応した駆動電流Ａ₁ を設定する反力
制御線マップ（図示せず）に基づいて駆動制御が行わ
れ、自動操舵モードを選択したときには、車速Ｖの変化
に応じた最適な出力角βに対応する所定の駆動電流Ａ₂
を設定する自動制御マップ（図示せず）に基づいて駆動
制御が行われるものとする。The control circuit 44 controls the driving of the reaction force applying motor 48 and the steering motor 52 in accordance with the flowchart shown in FIG. In addition, the vehicle of this embodiment is
Switching between a manual steering mode and an automatic steering mode can be selected. Then, when you select manual steering mode to the normal state, the reaction force control line map (Fig for setting the information of the control diagram, the drive current A ₁ corresponding to the optimum reaction force at a predetermined speed as shown in FIG. 4 (Not shown), and when the automatic steering mode is selected, a predetermined drive current A ₂ corresponding to the optimum output angle β according to the change in the vehicle speed V.
It is assumed that drive control is performed based on an automatic control map (not shown) for setting.

【００６５】図１１のフローチャートを参照して本実施
形態の駆動制御を説明する。エンジン始動のためにキー
スイッチのオン操作を行うと駆動制御が開始され、先
ず、ステップＳ２において操舵角センサ４４及びトルク
センサ４６の操舵角信号Ｓｉ₁ 、トルク信号Ｓｉ₂ を読
み込み、次いで、ステップＳ４において車速センサ５
６、ヨーレートセンサ５８、加速度センサ６０の信号Ｓ
ｉ₃ 、Ｓｉ₄ 、Ｓｉ₅ を読み込む。The drive control of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. When the key switch is turned on to start the engine, drive control is started. First, in step S2, the steering angle signal Si ₁ and the torque signal Si ₂ of the steering angle sensor 44 and the torque sensor 46 are read, and then, in step S4. In the vehicle speed sensor 5
6. Signal S from yaw rate sensor 58 and acceleration sensor 60
Read i ₃ , Si ₄ and Si ₅ .

【００６６】次いで、ステップＳ６において、操舵モー
タ５２のフェイルの有無を判定する。この判定は、駆動
電流Ａ₂ の時間的な変化を監視する等、各種のモータに
おいて通常行われているフェイル判定の手法を用いれば
よい。このステップＳ６の判定の結果、操舵モータ５２
がフェイル状態であると判定するとステップＳ７に移行
し、操舵モータ５２がフェイル状態で無いと判定すると
ステップＳ１０に移行する。Next, in step S6, it is determined whether or not the steering motor 52 has failed. This determination, like monitoring the temporal change in the drive current A _2, usually may be used a method of failure determination being done in the various motors. As a result of the determination in step S6, the steering motor 52
If it is determined that the steering wheel 52 is in the failed state, the process proceeds to step S7.

【００６７】前記ステップＳ７では警報手段６２に警報
信号Ａ₃ を出力し、ステップＳ８に移行して駆動電流Ａ
₁ 、Ａ₂ の値を“０”（ゼロ）に設定してから後述する
ステップＳ２２に移行する。一方、前記ステップＳ１０
では、急激なステアリング操作の有無を判定する。この
判定は、操舵角センサ４４の操舵角信号Ｓｉ₁ 、トルク
センサ４６のトルク信号Ｓｉ₂ に基づいて単位時間当た
りの所定の操舵の速さ以上、或いは所定の操舵力以上で
あることを監視する方法等によって行われる。このステ
ップＳ１０の判定の結果、急激なステアリング操作が行
われているものと判定すると、前記ステップＳ８に移行
し、急激なステアリング操作が行われていないと判定す
ると、ステップＳ１２に移行する。[0067] and outputs an alarm signal A ₃ to the warning unit 62 in the step S7, the drive current A and proceeds to step S8
_1, the value of A ₂ "0" shifts to step S22 to be described later from the (zero). On the other hand, step S10
Then, it is determined whether a sudden steering operation has been performed. This determination is based on the steering angle signal Si ₁ of the steering angle sensor 44 and the torque signal Si ₂ of the torque sensor 46, and monitors whether the steering speed is equal to or higher than a predetermined steering speed per unit time or equal to or higher than a predetermined steering force. It is performed by a method or the like. As a result of the determination in step S10, if it is determined that a rapid steering operation is being performed, the process proceeds to step S8. If it is determined that no rapid steering operation is performed, the process proceeds to step S12.

【００６８】このステップＳ１２では、自動操舵モード
の有無を判定する。このステップＳ１２の判定の結果、
自動操舵モードであると判定するとステップＳ１４に移
行し、自動操舵モードで無いと判定すると（正常時の手
動操舵モードの場合には）、ステップＳ１８に移行す
る。前記ステップＳ１４では、自動制御マップの自動制
御情報に基づいて所定の駆動電流Ａ₂ を算出する。次い
で、ステップＳ１６では、駆動電流Ａ₁ の値を“０”
（ゼロ）に設定してからステップＳ２２に移行する。一
方、前記ステップＳ１８では、反力制御マップに基づい
て所定の駆動電流Ａ₁ を算出し、ステップＳ２０に移行
して、図４に示す制御線図に基づいて所定の駆動電流Ａ
₂ を算出する。In step S12, it is determined whether or not there is an automatic steering mode. As a result of the determination in step S12,
If it is determined that the mode is the automatic steering mode, the process proceeds to step S14. If it is determined that the mode is not the automatic steering mode (in the case of the normal manual steering mode), the process proceeds to step S18. In the step S14, and calculates the predetermined drive current A ₂ on the basis of the automatic control information of the automatic control map. Next, in step S16, the value of the drive current A ₁ "0"
After setting to (zero), the process proceeds to step S22. On the other hand, in the step S18, based on the reaction force control map and calculates a predetermined drive current A _1, the operation proceeds to step S20, a predetermined drive current A on the basis of the control diagram shown in Figure 4
Calculate ₂ .

【００６９】そして、ステップＳ２２では、設定した駆
動電流Ａ₁ を反力付与モータ４８に出力し、次いで、ス
テップＳ２４では、設定した駆動電流Ａ₂ を操舵モータ
５２に出力してから特定のメインプログラムに復帰す
る。なお、本発明の自動操舵手段がステップＳ１２、ス
テップＳ１４、ステップＳ１６に相当し、本発明のフェ
イルセーフ手段がステップＳ８に相当し、本発明の急操
舵禁止手段もステップＳ８に相当する。[0069] Then, in step S22, and outputs the drive current A ₁ set to the reaction force applying motor 48, then, in step S24, a particular main program outputs a driving current A ₂ set at the steering motor 52 Return to. Note that the automatic steering means of the present invention corresponds to steps S12, S14, and S16, the fail-safe means of the present invention corresponds to step S8, and the sudden steering inhibiting means of the present invention also corresponds to step S8.

【００７０】次に、本実施形態の車両用操舵装置４０の
動作について、図７から図１１を参照しながら説明す
る。手動操舵モードを選択しており、操舵モータ５２が
正常に駆動し、しかも急激なステアリング操作を行って
いない状態で、運転者がステアリングホイール４を図８
の矢印Ｒ₁ 方向に操舵すると、ステアリングホイール４
の回転力が回転軸６を介して同一方向の回転として操舵
反力付与機構４２のサンギア４２ａに伝達される。この
サンギア４２ａの回転力は、プラネタリギア４２ｂを介
してフレキシブルシャフト１０を軸周りに回転させる。
フレキシブルシャフト１０のインナーシャフト１０ａ
は、図１０に示すように矢印ｒ₁ 方向に回転し、このイ
ンナーシャフト１０ａの回転力が舵角比可変機構５０の
プラネタリギア１２ｂに伝達され、プラネタリギア１２
ｂがサンギア１２ａの外周を自転しながら公転すること
で、リングギア１２ｃ、キャリア２２を介してステアリ
ングピニオン部１４のピニオン１４ａに伝達し、その回
転力をステアリングシャフト１６のラック１６ａに矢印
方向の直線動として伝達することで舵角比１：１で操舵
輪を操舵しようとする。なお、ステアリングホイール４
を図８の矢印Ｒ₂ 方向に操舵すると、ステアリングシャ
フト１６のラック１６ａは矢印方向と逆方向に直線動を
行う。Next, the operation of the vehicle steering system 40 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. When the manual steering mode is selected, the steering motor 52 is normally driven, and the driver does not perform a sudden steering operation, the driver turns the steering wheel 4 in FIG.
When steering the arrow R ₁ direction, the steering wheel 4
Is transmitted to the sun gear 42a of the steering reaction applying mechanism 42 via the rotary shaft 6 as rotation in the same direction. The rotational force of the sun gear 42a rotates the flexible shaft 10 around the axis via the planetary gear 42b.
Inner shaft 10a of flexible shaft 10
Is rotated in the arrow r ₁ direction, as shown in FIG. 10, the rotational force of the inner shaft 10a is transmitted to the planetary gear 12b of the steering angle ratio varying mechanism 50, planetary gears 12
b rotates around the outer periphery of the sun gear 12a and revolves, transmitting to the pinion 14a of the steering pinion unit 14 via the ring gear 12c and the carrier 22, and transmitting the rotational force to the rack 16a of the steering shaft 16 in the direction of the arrow. An attempt is made to steer the steered wheels at a steering angle ratio of 1: 1 by transmitting the motion. The steering wheel 4
The When steering the arrow R ₂ direction in FIG. 8, the rack 16a of the steering shaft 16 performs a linear movement in the arrow direction opposite to the direction.

【００７１】ここで、制御回路４４は、図４に示す制御
線図に基づいて算出した所定の駆動電流Ａ₂ を操舵モー
タ５２に出力しており（ステップＳ２４）、車両が低速
状態で走行している場合には、操舵モータ５２からサン
ギア１２ａに大きな回転力（図１０のサンギア１２ａの
矢印回転）が伝達され、車両が高速状態で走行している
場合には、操舵モータ５２からサンギア１２ａに小さな
回転力が伝達されるので、第１実施形態と同様に、低速
状態では舵角比１：１より大きな舵角比で操舵輪が操舵
され、高速状態では舵角比１：１より小さな舵角比で操
舵輪が操舵される。[0071] Here, the control circuit 44, predetermined and outputs the drive current A ₂ to the steering motor 52 (step S24) calculated on the basis of the control diagram shown in Figure 4, the vehicle is traveling at a low speed When the vehicle is running at a high speed, a large rotational force (rotation of the arrow of the sun gear 12a in FIG. 10) is transmitted from the steering motor 52 to the sun gear 12a. Since a small rotational force is transmitted, as in the first embodiment, the steered wheels are steered at a steering angle ratio larger than 1: 1 in a low speed state, and smaller than a steering angle ratio 1: 1 in a high speed state. The steered wheels are steered at the angular ratio.

【００７２】また、制御回路４４は、反力制御マップに
基づいて算出した所定の駆動電流Ａ ₁ を反力付与モータ
４８に出力しており（ステップＳ２２）、反力付与モー
タ４８のモータギア４８ａは、運転者がステアリングホ
イール４を矢印Ｒ₁ 方向に操舵したときに操舵反力付与
機構４２のリングギア４２ｃが回転した方向と逆側の回
転をリングギア４２ｃに伝達する。これにより、リング
ギア４２ｃの回転力が、プラネタリギア４２ｂ、サンギ
ア４２ａを介して回転軸６に伝達されるので、ステアリ
ングホイール４に疑似反力が入力する。Further, the control circuit 44 stores the reaction force control map
A predetermined drive current A calculated based on the ₁The reaction force imparting motor
48 (step S22), the reaction force application mode
The motor gear 48a of the motor 48
Arrow 4 with eel 4₁Giving steering reaction force when steering in the direction
The rotation on the opposite side to the direction in which the ring gear 42c of the mechanism 42 rotates.
The rotation is transmitted to the ring gear 42c. This allows the ring
The rotational force of the gear 42c is the planetary gear 42b,
Is transmitted to the rotating shaft 6 through the shaft 42a.
Pseudo reaction force is input to the steering wheel 4.

【００７３】また、操舵モータ５２がフェイル状態とな
った場合には、制御回路４４は、警報手段６２に警報信
号Ａ₃ を出力し（ステップＳ７）、反力付与モータ４
８、操舵モータ５２への駆動電流Ａ₁ 、Ａ₂ を停止する
（ステップＳ８）。これにより、操舵モータ５２が異常
であってもステアリングホイール４の操作を行うことに
より、舵角比１：１で操舵輪を操舵するとができるとと
もに、車内で警報手段６２が警報を発するので、運転者
が車両用操舵装置４０の異常を早期に確認できる。[0073] Also, when the steering motor 52 reaches a fail state, the control circuit 44 outputs an alarm signal A ₃ to the alarm means 62 (step S7), and the reaction force applying motor 4
8. The drive currents A ₁ and A ₂ to the steering motor 52 are stopped (step S8). By operating the steering wheel 4 even if the steering motor 52 is abnormal, the steered wheels can be steered at a steering angle ratio of 1: 1 and the alarm means 62 issues an alarm in the vehicle. The driver can confirm the abnormality of the vehicle steering device 40 at an early stage.

【００７４】また、走行中の危険物回避時などのように
運転者が急激なステアリング操作を行う場合にも、制御
回路４４は、反力付与モータ４８、操舵モータ５２への
駆動電流Ａ₁ 、Ａ₂ を停止し（ステップＳ８）、ステア
リングホイール４の操作量に応じて操舵輪が舵角比１：
１で操舵され、操舵の切り過ぎや切り不足が無く、運転
者の意志どおりに速やかに操舵を行うことができる。Also, when the driver performs a sudden steering operation such as when avoiding a dangerous object while traveling, the control circuit 44 also controls the driving current A ₁ to the reaction force applying motor 48 and the steering motor 52, stop a ₂ (step S8), and the steering wheel in accordance with the operation amount of the steering wheel 4 is a steering angle ratio of 1:
1, the steering can be quickly performed according to the driver's intention without excessive or insufficient steering.

【００７５】さらに、自動操舵モードを選択したときに
は、制御回路４４は、自動制御マップの自動制御情報に
基づいて所定の駆動電流Ａ₂ を操舵モータ５２に出力し
（ステップＳ１４、ステップＳ２４）、反力付与モータ
４８への駆動電流Ａ₁ の出力を停止する（ステップＳ２
２）。これにより、操舵モータ５２からサンギア１２ａ
に車速に応じた所定の回転力が伝達され、サンギア１２
ａからプラネタリギア１２ｂを介してリングギア１２ｃ
に伝達された回転力が、キャリア２２を介してステアリ
ングピニオン部１４のピニオン１４ａに伝達し、ステア
リングシャフト１６のラック１６ａに直線動として伝達
することで操舵輪が所定の量だけ自動操舵される。[0075] Further, when selecting the automatic steering mode, the control circuit 44 based on the automatic control information of the automatic control map outputs a predetermined drive current A ₂ to the steering motor 52 (step S14, step S24), and anti It stops outputting the drive current a ₁ to the force applying motor 48 (step S2
2). As a result, the steering gear 52 is connected to the sun gear 12a.
A predetermined rotational force according to the vehicle speed is transmitted to the sun gear 12.
a through the planetary gear 12b to the ring gear 12c
Is transmitted to the pinion 14a of the steering pinion portion 14 via the carrier 22 and transmitted as linear motion to the rack 16a of the steering shaft 16, whereby the steered wheels are automatically steered by a predetermined amount.

【００７６】したがって、本実施形態の車両用操舵装置
４０によると、ステアリングホイール４と舵角比可変機
構５０との間がフレキシブルシャフト１０で連結した構
造となっていても、ステアリングホイール４に連結した
操舵反力付与機構４２がステアリングホイール４に疑似
反力を付与するので、快適なステアリング操作を行うこ
とができる。Therefore, according to the vehicle steering system 40 of the present embodiment, even if the steering wheel 4 and the variable steering angle ratio mechanism 50 are connected by the flexible shaft 10, they are connected to the steering wheel 4. Since the steering reaction applying mechanism 42 applies the pseudo reaction to the steering wheel 4, a comfortable steering operation can be performed.

【００７７】また、操舵モータ５２がフェイル状態とな
った場合には、ステアリングホイール４の操作を行う
と、フレキシブルシャフト１０の操舵量の伝達により舵
角比１：１で操舵輪を確実に操舵するとができる。ま
た、運転者が急激なステアリング操作を行っても、操舵
モータ５２の駆動が停止するので操舵の切り過ぎや切り
不足が無くなり、操縦性が安定する。When the steering motor 52 is in the fail state, when the steering wheel 4 is operated, the steering wheel is reliably steered at a steering angle ratio of 1: 1 by transmitting the steering amount of the flexible shaft 10. Can be. Further, even if the driver performs a sharp steering operation, the driving of the steering motor 52 is stopped, so that the steering is not over-cut or under-cut, so that the maneuverability is stabilized.

【００７８】さらに、自動制御情報に基づいた操舵モー
タ５２の駆動制御により、運転者の意志とは無関係に舵
角比可変機構５０全体を駆動して操舵輪の自動操舵を行
うことができるので、自動操舵システムに容易に対応す
ることができる。そして、操舵反力付与機構４２及び舵
角比可変機構５０は、遊星歯車機構を採用してコンパク
トな機構となっているので、第１実施形態と同様に、エ
ンジンルーム内への収納を容易にすることができるとと
もに、部品点数が少なく組み立てが簡単なので装置コス
トの低減化を図ることができる。Further, by controlling the driving of the steering motor 52 based on the automatic control information, the entire steering angle ratio variable mechanism 50 can be driven independently of the driver's intention to perform the automatic steering of the steered wheels. It can be easily adapted to an automatic steering system. Since the steering reaction force applying mechanism 42 and the steering angle ratio variable mechanism 50 are compact mechanisms employing a planetary gear mechanism, they can be easily stored in the engine room as in the first embodiment. Since the number of parts is small and the assembly is simple, the cost of the apparatus can be reduced.

【００７９】なお、第２実施形態の操舵反力付与機構４
２は、反力付与モータ４８の回転力をリングギア４２ｃ
に伝達する構造としたが、図示しないが、例えばサンギ
ア４２ａに直接回転力を伝達するように反力付与モータ
４８を組み込んでも、同様の効果を得ることができる。
また、第２実施形態の舵角比可変機構５０も、操舵モー
タ５２の回転力を直接サンギア１２ａに伝達する構造と
したが、第１実施形態の図６で示した構造のように、リ
ングギア１２ｃの外周にウォームギアを形成し、このウ
ォームギアに外側に配設した操舵モータ５２のモータギ
アを噛み合わせても、同様の効果を得ることができる。The steering reaction force applying mechanism 4 of the second embodiment
2 is a rotary gear of the ring gear 42c.
Although not shown, a similar effect can be obtained by incorporating, for example, a reaction force imparting motor 48 so as to directly transmit the rotational force to the sun gear 42a.
The variable steering angle ratio mechanism 50 of the second embodiment also has a structure in which the rotational force of the steering motor 52 is directly transmitted to the sun gear 12a. However, as in the structure of the first embodiment shown in FIG. A similar effect can be obtained by forming a worm gear on the outer periphery of 12c and meshing the worm gear with the motor gear of the steering motor 52 disposed outside.

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

【図１】本発明に係る第１実施形態の車両用操舵装置の
概略を示す図である。FIG. 1 is a view schematically showing a vehicle steering system according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明に係るフレキシブルシャフトの構造を示
す図である。FIG. 2 is a view showing a structure of a flexible shaft according to the present invention.

【図３】本発明に係る第１実施形態の舵角比可変機構
と、ピニオン及びラックを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a variable steering angle ratio mechanism, a pinion, and a rack according to the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明に係る回転制御手段で記憶されている制
御情報を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing control information stored in a rotation control unit according to the present invention.

【図５】ステアリングホイールを操舵したときの第１実
施形態の舵角比可変機構と、ピニオン及びラックの動作
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the operation of a variable steering angle ratio mechanism of the first embodiment and the operation of a pinion and a rack when the steering wheel is steered.

【図６】本発明に係る舵角比可変機構の変形例をを示す
図である。FIG. 6 is a view showing a modified example of the variable steering angle ratio mechanism according to the present invention.

【図７】本発明に係る第２実施形態の車両用操舵装置の
概略を示す図である。FIG. 7 is a view schematically showing a vehicle steering system according to a second embodiment of the present invention.

【図８】第２実施形態の操舵反力付与機構を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram illustrating a steering reaction force applying mechanism according to a second embodiment.

【図９】第２実施形態の舵角比可変機構を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing a variable steering angle ratio mechanism according to a second embodiment.

【図１０】第２実施形態の舵角比可変機構と、ピニオン
及びラックの動作を示す図である。FIG. 10 is a view showing a variable steering angle ratio mechanism according to a second embodiment and operations of a pinion and a rack.

【図１１】第２実施形態に係る反力付与モータ及び操舵
モータの駆動制御を説明したフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart illustrating drive control of a reaction force imparting motor and a steering motor according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２、４０ 車両用操舵装置 ４ ステアリングホイール ８ 増速ギア部 １０ フレキシブルシャフト １０ａ インナーシャフト １０ｂ アウタチューブ １０ｃ 回転伝達軸 １０ｄ 軸受部 １２、３０、５０ 舵角比可変機構 １４ ステアリングピニオン部 １４ａ ピニオン １６ ステアリングシャフト １６ａ ラック １２ａ、４２ａ サンギア １２ｂ、４２ｂ プラネタリギア １２ｃ、４２ｃ リングギア １２ｃ₁ ウォームギア １８、３２、５２ 操舵モータ １８ａ、３２ａ モータ軸 ２０、３６、４４ 制御回路（回転制御手段） ６、３４ 回転軸 ４２ 操舵反力付与機構 ４８ 反力付与モータ Ａ₁ 、Ａ₂ 駆動電流 α、α₁ 、α₂ 入力角（操舵角） β、β₁ 、β₂ 出力角 Ｖ、Ｖ₁ 、Ｖ₂ 車速2, 40 Vehicle steering system 4 Steering wheel 8 Speed-up gear 10 Flexible shaft 10a Inner shaft 10b Outer tube 10c Rotation transmission shaft 10d Bearing 12, 30, 50 Steering angle ratio variable mechanism 14 Steering pinion 14a Pinion 16 Steering shaft 16a Rack 12a, 42a Sun gear 12b, 42b Planetary gear 12c, 42c Ring gear 12c ₁ Worm gear 18, 32, 52 Steering motor 18a, 32a Motor shaft 20, 36, 44 Control circuit (rotation control means) 6, 34 Rotation shaft 42 Steering reaction force imparting mechanism 48 reaction force application motor A _1, A ₂ drive current α, α _1, α ₂ the input angle (steering angle) β, β _1, β ₂ output angle V, V _1, V ₂ speed

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D030 DC25 DC39 3D033 CA03 CA13 CA14 CA16 CA17 CA21 CA31 CA32 CA33 DC01 JB18 JB19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3D030 DC25 DC39 3D033 CA03 CA13 CA14 CA16 CA17 CA21 CA31 CA32 CA33 DC01 JB18 JB19

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵量を、操舵
量伝達部材を介して舵角比可変機構に伝達し、この舵角
比可変機構からピニオンを介してラックに直線動として
伝達することにより操舵輪を操舵する車両用操舵装置に
おいて、 前記操舵量伝達部材をフレキシブルシャフトにより構成
し、前記ステアリングホイールの操舵量を該フレキシブ
ルシャフトに軸回りの回転力として伝達してから前記舵
角比可変機構に伝達するようにしたことを特徴とする車
両用操舵装置。1. A steering wheel is transmitted by transmitting a steering amount of a steering wheel to a variable steering angle ratio mechanism via a steering amount transmission member, and transmitting the variable steering angle ratio from the variable steering angle ratio mechanism to a rack via a pinion. In the vehicle steering apparatus, the steering amount transmission member is formed of a flexible shaft, and the steering amount of the steering wheel is transmitted to the flexible shaft as a rotational force around an axis, and then transmitted to the variable steering angle ratio mechanism. A vehicular steering system characterized by: 【請求項２】 前記フレキシブルシャフトを、可撓性を
有するインナーシャフトと、当該インナーシャフトの外
周を摺動自在に被覆している可撓性を有したアウタチュ
ーブとで構成し、前記インナーシャフトに、前記ステア
リングホイールの操舵量が軸回りの回転力として伝達さ
れることを特徴とする請求項１記載の車両用操舵装置。2. The flexible shaft comprises: a flexible inner shaft; and a flexible outer tube slidably covering the outer periphery of the inner shaft. 2. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein a steering amount of the steering wheel is transmitted as a rotational force around an axis. 【請求項３】 前記インナーシャフトは、細い金属線を
コイル状に幾重にも撚り合わせて形成した線状部材であ
ることを特徴とする請求項２記載の車両用操舵装置。3. The vehicle steering apparatus according to claim 2, wherein the inner shaft is a linear member formed by twisting a thin metal wire into a coil shape. 【請求項４】 前記舵角比可変機構は、サンギアと、内
周に形成した環状歯が前記サンギアの外周歯に対向する
ように配置されて前記ピニオンが回転軸を一致させて固
着しているリングギアと、当該リングギアと前記サンギ
アとの間で噛み合って自転しながら前記サンギアの回り
を公転するように配置され、前記フレキシブルシャフト
から回転力が伝達されるプラネタリギアと、前記サンギ
アに正逆方向の回転力を付与する舵角比用サンギア回転
手段と、前記ステアリングホイールの操舵量及び車両の
走行状態に応じて前記舵角比用サンギア回転手段の回転
制御を行う回転制御手段とを備えたことを特徴とする請
求項１乃至３の何れかに記載の車両用操舵装置。4. The variable steering angle ratio mechanism, wherein a sun gear and annular teeth formed on an inner periphery thereof are disposed so as to face outer teeth of the sun gear, and the pinions are fixed to each other so that their rotation axes coincide with each other. A ring gear, a planetary gear meshed between the ring gear and the sun gear, revolving around the sun gear while rotating and rotating around the sun gear, and forward and reverse to the sun gear. A steering angle ratio sun gear rotating means for applying a rotational force in a direction, and a rotation control means for controlling rotation of the steering angle ratio sun gear rotating means in accordance with a steering amount of the steering wheel and a running state of the vehicle. The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 3, wherein: 【請求項５】 前記舵角比用サンギア回転手段を、前記
サンギアと同軸に連結した操舵モータとしたことを特徴
とする請求項４記載の車両用操舵装置。5. The vehicle steering system according to claim 4, wherein the steering angle ratio sun gear rotating means is a steering motor coaxially connected to the sun gear. 【請求項６】 前記回転制御手段は、前記ステアリング
ホイールの操舵量及び車両の速度変化に応じて前記舵角
比用サンギア回転手段の回転力を増減させ、或いは回転
力の正逆方向を決定することを特徴とする請求項４又は
５記載の車両用操舵装置。6. The rotation control means increases or decreases the rotation force of the steering angle ratio sun gear rotation means according to a steering amount of the steering wheel and changes in the speed of the vehicle, or determines a forward or reverse direction of the rotation force. The vehicle steering device according to claim 4 or 5, wherein 【請求項７】 前記舵角比可変機構は、前記ピニオンが
回転軸を一致させて固着しているサンギアと、内周に形
成した環状歯が前記サンギアの外周歯に対向するように
配置されているリングギアと、当該リングギアと前記サ
ンギアとの間で噛み合って自転しながら前記サンギアの
回りを公転するように配置され、前記フレキシブルシャ
フトから回転力が伝達されるプラネタリギアと、前記リ
ングギアに正逆方向の回転力を付与する舵角比用リング
ギア回転手段と、前記ステアリングホイールの操舵量及
び車両の走行状態に応じて前記舵角比用リングギア回転
手段の回転制御を行う回転制御手段とを備えたことを特
徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両用操舵装
置。7. The variable steering angle ratio mechanism is arranged such that a sun gear to which the pinion is fixed with its rotation axis coincident is fixed, and annular teeth formed on an inner circumference face outer circumference teeth of the sun gear. A ring gear, a planetary gear meshed between the ring gear and the sun gear and revolving around the sun gear while rotating, and a planetary gear in which rotational force is transmitted from the flexible shaft; and Steering angle ratio ring gear rotating means for applying forward and reverse rotational force, and rotation control means for controlling rotation of the steering angle ratio ring gear rotating means according to the steering amount of the steering wheel and the running state of the vehicle. The vehicle steering system according to any one of claims 1 to 3, further comprising: 【請求項８】 前記舵角比用リングギア回転手段は、前
記リングギアの外周に形成した環状歯と、この環状歯に
回転軸に設けた歯が噛み合っている操舵モータとで構成
したことを特徴とする請求項７記載の車両用操舵装置。8. The steering angle ratio ring gear rotating means includes: an annular tooth formed on an outer periphery of the ring gear; and a steering motor in which a tooth provided on a rotation shaft meshes with the annular tooth. The vehicle steering system according to claim 7, wherein: 【請求項９】 前記回転制御手段は、前記ステアリング
ホイールの操舵量及び車両の速度変化に応じて前記舵角
比用リングギア回転手段の回転力を増減させ、或いは回
転力の正逆方向を決定することを特徴とする請求項７又
は８記載の車両用操舵装置。9. The rotation control means increases or decreases the rotation force of the steering angle ratio ring gear rotation means according to the steering amount of the steering wheel and changes in the speed of the vehicle, or determines the forward / reverse direction of the rotation force. The vehicle steering device according to claim 7 or 8, wherein 【請求項１０】 車両の速度変化に応じた疑似反力を前
記ステアリングホイールに付与する操舵反力付与機構を
備えたことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載
の車両用操舵装置。10. The vehicle steering system according to claim 1, further comprising a steering reaction force applying mechanism for applying a pseudo reaction force to the steering wheel according to a change in the speed of the vehicle. . 【請求項１１】 前記操舵反力付与機構は、ステアリン
グホイールの回転軸に同軸に固定したサンギアと、内周
に形成した環状歯が前記サンギアの外周歯に対向するよ
うに配置されているリングギアと、当該リングギアと前
記サンギアとの間で噛み合って配置され、自転により前
記フレキシブルシャフトに回転力を伝達するプラネタリ
ギアと、前記リングギアに正逆方向の回転力を付与する
操舵反力用リングギア回転手段と、前記ステアリングホ
イールの操舵量及び車両の走行状態に応じて前記操舵反
力用リングギア回転手段の回転制御を行う回転制御手段
とを備えたことを特徴とする請求項１０記載の車両用操
舵装置。11. The steering reaction force applying mechanism includes a sun gear fixed coaxially to a rotation shaft of a steering wheel, and a ring gear having annular teeth formed on an inner periphery thereof opposed to outer teeth of the sun gear. And a planetary gear that is arranged in mesh with the ring gear and the sun gear to transmit rotational force to the flexible shaft by rotation, and a steering reaction force ring that applies forward and reverse rotational force to the ring gear. 11. The apparatus according to claim 10, further comprising: gear rotating means; and rotation control means for controlling rotation of the steering reaction force ring gear rotating means according to a steering amount of the steering wheel and a traveling state of the vehicle. Vehicle steering system. 【請求項１２】 前記操舵反力用リングギア回転手段
は、前記リングギアの外周に形成した環状歯と、この環
状歯に回転軸に設けた歯が噛み合っている反力付与モー
タとで構成したことを特徴とする請求項１１記載の車両
用操舵装置。12. The ring gear rotating means for steering reaction force comprises an annular tooth formed on an outer periphery of the ring gear, and a reaction force applying motor in which teeth provided on a rotation shaft mesh with the annular tooth. The vehicle steering system according to claim 11, wherein: 【請求項１３】 前記操舵反力付与機構は、ステアリン
グホイールの回転軸に同軸に固定したサンギアと、内周
に形成した環状歯が前記サンギアの外周歯に対向するよ
うに配置されているリングギアと、当該リングギアと前
記サンギアとの間で噛み合って配置され、自転により前
記フレキシブルシャフトに回転力を伝達するプラネタリ
ギアと、前記サンギアに正逆方向の回転力を付与する操
舵反力用サンギア回転手段と、前記ステアリングホイー
ルの操舵量及び車両の走行状態に応じて前記操舵反力用
サンギア回転手段の回転制御を行う回転制御手段とを備
えたことを特徴とする請求項１０記載の車両用操舵装
置。13. The steering reaction applying mechanism, wherein a sun gear fixed coaxially to a rotation shaft of a steering wheel, and a ring gear arranged such that annular teeth formed on an inner periphery thereof are opposed to outer teeth of the sun gear. And a planetary gear that meshes and is disposed between the ring gear and the sun gear, and transmits rotational force to the flexible shaft by rotation, and a sun gear rotation for steering reaction force that applies forward and reverse rotational force to the sun gear. 11. A vehicle steering system according to claim 10, further comprising: rotation control means for controlling rotation of the steering reaction force sun gear rotation means in accordance with a steering amount of the steering wheel and a running state of the vehicle. apparatus. 【請求項１４】 前記操舵反力用サンギア回転手段を、
サンギアと同軸に連結した反力付与モータとしたことを
特徴とする請求項１３記載の車両用操舵装置。14. A steering reaction force sun gear rotating means,
14. The vehicle steering system according to claim 13, wherein a reaction force applying motor is coaxially connected to the sun gear. 【請求項１５】 前記回転制御手段は、自動操舵を選択
したときに、操舵に必要な操舵力の全量に相当する力を
前記操舵モータに出力させる自動操舵手段を備えている
ことを特徴とする請求項５、６、８乃至１４の何れかに
記載の車両用操舵装置。15. The system according to claim 1, wherein the rotation control means includes an automatic steering means for outputting, to the steering motor, a force corresponding to a total amount of steering force required for steering when automatic steering is selected. A vehicle steering system according to any one of claims 5, 6, 8 to 14. 【請求項１６】 前記回転制御手段は、前記操舵モータ
の故障の有無を判定する手段と、この判定に応じて故障
した前記操舵モータの出力を禁じるフェイルセ−フ手段
とを備えていることを特徴とする請求項５、６、８乃至
１５の何れかに記載の車両用操舵装置。16. The rotation control means includes means for determining the presence or absence of a failure in the steering motor, and fail-safe means for inhibiting output of the failed steering motor in accordance with the determination. The vehicle steering system according to any one of claims 5, 6, 8 to 15, wherein 【請求項１７】 前記回転制御手段は、急激なステアリ
ング操作の有無を判定する手段と、この判定に応じて前
記操舵モータの出力を禁じる急操舵禁止手段とを備えて
いることを特徴とする請求項５、６、８乃至１６の何れ
かに記載の車両用操舵装置。17. The apparatus according to claim 17, wherein said rotation control means includes means for judging the presence or absence of an abrupt steering operation, and sudden steering prohibition means for inhibiting the output of said steering motor in accordance with said judgment. Item 17. The vehicle steering device according to any one of Items 5, 6, 8 to 16.