JP2002087305A - Steering device for vehicle - Google Patents
Steering device for vehicleInfo
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- JP2002087305A JP2002087305A JP2000281699A JP2000281699A JP2002087305A JP 2002087305 A JP2002087305 A JP 2002087305A JP 2000281699 A JP2000281699 A JP 2000281699A JP 2000281699 A JP2000281699 A JP 2000281699A JP 2002087305 A JP2002087305 A JP 2002087305A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両において操舵
ハンドルの操舵角に対する操舵輪の操舵角の伝達比を変
更することができる車両用操舵装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle steering system capable of changing a transmission ratio of a steering angle of a steered wheel to a steering angle of a steering wheel in a vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、上記のような車両用操舵装置とし
ては、例えば、特公昭６４−８３４５４号公報に記載さ
れている操舵装置がある。この操舵装置は、図８に示す
ように、操舵ハンドルによって回転される入力シャフト
６０と、操舵ギヤボックスに連結される出力シャフト６
１とを、サンギヤ６２を共通とする一対の遊星ギヤ機構
によって作動連結している。2. Description of the Related Art Conventionally, as a vehicle steering apparatus as described above, there is a steering apparatus described in Japanese Patent Publication No. 64-83454. As shown in FIG. 8, the steering device includes an input shaft 60 rotated by a steering handle, and an output shaft 6 connected to a steering gear box.
1 are operatively connected by a pair of planetary gear mechanisms having a common sun gear 62.
【０００３】この操舵装置では、入力シャフト６０が回
転されると、入力シャフト６０と一体の入力側キャリア
６３によって入力側遊星ギヤ６４が公転する。このと
き、入力側リングギヤ６５は固定されており回転しな
い。入力側遊星ギヤ６４の公転によってサンギヤ６２が
回転し、サンギヤ６２の回転によって各出力側遊星ギヤ
６６が公転する。そして、出力側遊星ギヤ６６を支持す
る出力側キャリア６７が回転し、出力側キャリア６７と
一体の出力シャフト６１が回転する。ここで、入力シャ
フト６０が回転するとき、電動モータ６８によって出力
側リングギヤ６９を回転させることで、入力シャフト６
０の回転角に対する出力シャフト６１の回転角の伝達比
を変更させている。In this steering apparatus, when the input shaft 60 is rotated, the input planetary gear 64 revolves by the input carrier 63 integrated with the input shaft 60. At this time, the input side ring gear 65 is fixed and does not rotate. The sun gear 62 rotates by the revolution of the input planetary gear 64, and each output planetary gear 66 revolves by the rotation of the sun gear 62. Then, the output carrier 67 supporting the output planetary gear 66 rotates, and the output shaft 61 integrated with the output carrier 67 rotates. Here, when the input shaft 60 is rotated, the output side ring gear 69 is rotated by the electric motor 68, so that the input shaft 6 is rotated.
The transmission ratio of the rotation angle of the output shaft 61 to the rotation angle of 0 is changed.
【０００４】このような操舵装置によれば、例えば特開
平１１−１９８８３０号公報の車両用操舵装置のように
入力シャフトと出力シャフトとの間に１つの遊星ギヤ機
構のみを設けたものと異なり、電動モータ６８を作動さ
せていないときには入力シャフト６０と出力シャフト６
１との伝達比を１：１とすることができる。According to such a steering device, for example, unlike a vehicle steering device disclosed in JP-A-11-198830, only one planetary gear mechanism is provided between an input shaft and an output shaft, When the electric motor 68 is not operated, the input shaft 60 and the output shaft 6
The transmission ratio with 1 can be 1: 1.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、遊星ギヤ機
構を介して回転を伝達する操舵装置では、入力シャフト
と出力シャフトとの間に、伝達経路上でかみ合う各ギヤ
間のバックラッシュに起因する遊びができる。この遊び
の回転角範囲では、入力シャフトと出力シャフトとが殆
どトルクを必要とせずに相対回転するがたつき状態とな
る。このがたつきは、操舵時や反転操舵時における操舵
ハンドルのがたつきや、操舵輪が逆操舵されることによ
る操縦安定性の低下を招く。特に、前記した特開昭６４
−８３４５４号公報に記載されている操舵装置のよう
に、一対の遊星ギヤ機構を備えたものでは、トルク伝達
経路上のギヤかみ合い部が１つ多い分だけ入力シャフト
と出力シャフトとの間の遊びが大きくなる。In a steering apparatus for transmitting rotation through a planetary gear mechanism, there is a play between an input shaft and an output shaft due to backlash between gears meshing on a transmission path. Can be. In the rotation angle range of the play, the input shaft and the output shaft rotate relative to each other with little need for torque. This rattling causes rattling of the steering wheel during steering or reverse steering, and lowers steering stability due to reverse steering of the steered wheels. In particular, Japanese Patent Application Laid-Open No.
In a steering apparatus having a pair of planetary gear mechanisms, such as a steering apparatus described in JP-A-83454, a play between an input shaft and an output shaft is increased by one gear meshing portion on a torque transmission path. Becomes larger.
【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、一対の遊星ギヤ機構を
介して入力シャフトの回転を出力シャフトに伝達する車
両用操舵装置において、ギヤ間のバックラッシュに起因
する入力シャフトと出力シャフトとの間のがたつきを改
善することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering system for transmitting rotation of an input shaft to an output shaft through a pair of planetary gear mechanisms. It is to improve the rattling between the input shaft and the output shaft due to backlash between them.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、操舵ハンドルの操舵によ
って回転される入力シャフトと、前記入力シャフトと同
軸線上に回転可能に支持されたサンギヤと、前記サンギ
ヤと同軸線上に回転可能に支持され、前記入力シャフト
と一体的に回転する入力側キャリアと、前記入力側キャ
リアに支持され、前記サンギヤにかみ合わされた入力側
遊星ギヤと、前記入力側遊星ギヤがかみ合わされた入力
側リングギヤと、前記サンギヤと同軸線上に回転可能に
支持された出力側キャリアと、前記出力側キャリアに支
持され、前記サンギヤにかみ合わされた出力側遊星ギヤ
と、前記出力側遊星ギヤがかみ合わされた出力側リング
ギヤと、前記出力側キャリアと一体的に回転する出力シ
ャフトとを備え、前記入力シャフトが回転されるとき
に、前記入力側リングギヤ及び出力側リングギヤの少な
くとも一方を回転させることで、前記入力シャフトの回
転角に対する出力シャフトの回転角の伝達比を変化させ
る車両用操舵装置において、前記入力側キャリアと出力
側キャリアとの間で予め設定された大きさ以下のトルク
が前記サンギヤを介することなく直接伝達されるよう
に、該入力側キャリアと出力側キャリアとを作動連結す
るトルク伝達手段を設けたことを要旨とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an input shaft rotated by steering of a steering wheel, and an input shaft rotatably supported coaxially with the input shaft. Sun gear, an input-side carrier rotatably supported on the same axis as the sun gear, and integrally rotating with the input shaft, and an input-side planet gear supported by the input-side carrier and meshed with the sun gear, An input-side ring gear meshed with the input-side planetary gear, an output-side carrier rotatably supported coaxially with the sun gear, and an output-side planetary gear supported by the output-side carrier and meshed with the sun gear; An output-side ring gear meshed with the output-side planetary gear, and an output shaft that rotates integrally with the output-side carrier, In the vehicle steering device, when the input shaft is rotated, at least one of the input ring gear and the output ring gear is rotated to change a transmission ratio of a rotation angle of the output shaft to a rotation angle of the input shaft. A torque for operatively connecting the input side carrier and the output side carrier between the input side carrier and the output side carrier so that a torque smaller than a predetermined magnitude is directly transmitted without passing through the sun gear. The gist is that transmission means is provided.
【０００８】請求項１に記載の発明によれば、操舵ハン
ドルを操舵して入力シャフトを回転させると、トルク伝
達手段が入力側キャリアから出力側キャリアに操舵トル
クを直接伝達する。そして、操舵ハンドルから加えられ
た操舵トルクと、操舵輪側から出力シャフトに逆入力さ
れる反トルクとの差が予め設定された大きさを超えない
間は、入力側キャリアから出力側キャリアにサンギヤを
介することなく操舵トルクが伝達される。このため、各
入力側遊星ギヤとサンギヤとの間、又は、各出力側遊星
ギヤとサンギヤとの間にバックラッシュに起因する遊び
があっても、操舵ハンドルから入力された操舵トルクが
操舵開始時点から操舵輪側に伝達される。従って、入力
側遊星ギヤとサンギヤとの間、又は、出力側遊星ギヤと
サンギヤとの間のバックラッシュに起因する遊びが入力
シャフトと出力シャフトとの間にあっても、両軸間のが
たつきとならない。According to the first aspect of the present invention, when the steering wheel is steered to rotate the input shaft, the torque transmitting means directly transmits the steering torque from the input carrier to the output carrier. As long as the difference between the steering torque applied from the steering wheel and the anti-torque reversely input from the steered wheels to the output shaft does not exceed a predetermined magnitude, the sun gear is transferred from the input carrier to the output carrier. The steering torque is transmitted without passing through. Therefore, even if there is play due to backlash between each input-side planetary gear and the sun gear or between each output-side planetary gear and the sun gear, the steering torque input from the steering wheel does not change at the time of starting steering. From the steering wheel side. Therefore, even if there is play between the input shaft and the output shaft due to backlash between the input-side planetary gear and the sun gear or between the output-side planetary gear and the sun gear, rattling between the two shafts may occur. No.
【０００９】また、操舵ハンドルから入力される操舵ト
ルクと、操舵輪側から逆入力される反トルクとの差が所
定の大きさを超えると、入力側キャリアと出力側キャリ
アとが相対回転する。すると、バックラッシュによるサ
ンギヤと各入力側又は出力側キャリアとの間の遊びがな
くなる。このため、トルク伝達手段が伝達するトルクを
超える大きさの操舵トルクが入力側キャリアからサンギ
ヤを介して出力側キャリアに伝達されるようになる。When the difference between the steering torque input from the steering wheel and the counter torque reversely input from the steered wheels exceeds a predetermined value, the input side carrier and the output side carrier rotate relative to each other. Then, play between the sun gear and each input side or output side carrier due to backlash is eliminated. Therefore, the steering torque having a magnitude exceeding the torque transmitted by the torque transmitting means is transmitted from the input carrier to the output carrier via the sun gear.
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記トルク伝達手段は、前記入力側キ
ャリアに設けられた入力側摩擦発生部との間、前記出力
側キャリアに設けられた出力側摩擦発生部との間にそれ
ぞれ摩擦を発生させ、この摩擦力によって前記入力側キ
ャリアから出力側キャリアへ回転トルクを伝達するもの
であることを要旨とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the torque transmitting means is provided on the output-side carrier between an input-side friction generating section provided on the input-side carrier. The gist of the invention is that friction is generated between the input side carrier and the output side friction generating unit, and a rotational torque is transmitted from the input side carrier to the output side carrier by the frictional force.
【００１１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の作用に加えて、入力側キャリアから出力
側キャリアへ摩擦によって回転トルクを伝達するので、
簡単な機構で操舵トルクを伝達することができる。According to the invention described in claim 2, according to claim 1,
In addition to the effect of the invention described in the above, since the rotational torque is transmitted by friction from the input side carrier to the output side carrier,
The steering torque can be transmitted by a simple mechanism.
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明において、前記入力側摩擦発生部は前記サンギヤ
の回転軸と平行な向きに加わる力を受ける入力側摩擦面
を備え、前記出力側摩擦発生部は回転軸と平行な向きに
加わる力を受ける出力側摩擦面を備え、前記トルク伝達
手段は、前記入力側摩擦面と出力側摩擦面との間に介在
され、各摩擦面との間に摩擦力を発生可能な摩擦力発生
部材と、前記入力側及び出力側摩擦面間で前記摩擦力発
生部が挟持されるように、前記両摩擦部の少なくとも一
方を回転軸方向に付勢する付勢手段とを備えていること
を要旨とする。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the input-side friction generating portion includes an input-side friction surface that receives a force applied in a direction parallel to a rotation axis of the sun gear. The output-side friction generating unit includes an output-side friction surface that receives a force applied in a direction parallel to the rotation axis, and the torque transmission unit is interposed between the input-side friction surface and the output-side friction surface. A frictional force generating member capable of generating a frictional force between the input side and the output side frictional surface, so that at least one of the frictional portions is sandwiched between the input side and the output side frictional surface in the rotational axis direction. The gist of the present invention is to include an urging means for urging.
【００１３】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明の作用に加えて、サンギヤの軸線方向に挟
持される摩擦発生部材によって摩擦が発生されるので、
より簡単な機構で摩擦を発生することができる。According to the invention described in claim 3, according to claim 2
In addition to the effect of the invention described in the above, since friction is generated by the friction generating member sandwiched in the axial direction of the sun gear,
Friction can be generated with a simpler mechanism.
【００１４】請求項４に記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記摩擦力発生部材は、前記サンギヤ
が挿通する円環状の芯材と、前記芯材の表面に接着さ
れ、前記各摩擦面に接触する摩擦材とを備えていること
を要旨とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the frictional force generating member is bonded to an annular core through which the sun gear is inserted, and to a surface of the core, The present invention is characterized in that a friction material that contacts each friction surface is provided.
【００１５】請求項４に記載の発明によれば、請求項３
に記載の発明の作用に加えて、各摩擦面に摺接して摩擦
を発生する摩擦材が芯材上に接着されているので、摩擦
材の位置がずれ難く、位置ずれによる異常摩耗が起き難
い。According to the invention described in claim 4, according to claim 3,
In addition to the effect of the invention described in the above, the friction material that generates friction by sliding contact with each friction surface is adhered to the core material, so that the position of the friction material is hard to shift, and abnormal wear due to the position shift is unlikely to occur. .
【００１６】[0016]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図１〜図７に従って説明する。図２に示すよう
に、車両用操舵装置（以下、操舵装置という）１０は、
車両に支持されるケース体１１と、このケース体１１か
ら延出されたステアリングシャフト１２及び出力シャフ
ト１３とを備えている。ステアリングシャフト１２に
は、図示しない操舵ハンドルが装着される。また、出力
シャフト１３は、図示しない連結シャフト及びピニオン
シャフトを介して同じく図示しない操舵ギヤボックスの
入力部に連結されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, a vehicle steering device (hereinafter, referred to as a steering device) 10 includes:
The vehicle includes a case body 11 supported by a vehicle, and a steering shaft 12 and an output shaft 13 extending from the case body 11. A steering handle (not shown) is mounted on the steering shaft 12. The output shaft 13 is connected to an input portion of a steering gear box (not shown) via a connection shaft (not shown) and a pinion shaft.
【００１７】図３，４に示すように、ケース体１１は、
第１ケース部材１４、第２ケース部材１５、第３ケース
部材１６及び第４ケース部材１７からなっている。第１
ケース部材１４は車両側に固定され、操舵装置１０を車
両側に固定支持する。第２ケース部材１５は第１ケース
部材１４に対し固定されている。第３ケース部材１６は
第２ケース部材１５に対し軸線方向に摺動可能に支持さ
れている。第４ケース部材１７は第３ケース部材１６に
対し傾動可能に連結されている。As shown in FIGS. 3 and 4, the case body 11 is
It comprises a first case member 14, a second case member 15, a third case member 16, and a fourth case member 17. First
The case member 14 is fixed to the vehicle side, and fixedly supports the steering device 10 on the vehicle side. The second case member 15 is fixed to the first case member 14. The third case member 16 is supported slidably in the axial direction with respect to the second case member 15. The fourth case member 17 is tiltably connected to the third case member 16.
【００１８】前記ステアリングシャフト１２は、第４ケ
ース部材１７に固定された支持チューブ１８内に回転可
能に支持されている。ステアリングシャフト１２には、
自在継手１９を介して入力シャフトとしての副シャフト
２０の一端が連結されている。副シャフト２０は、その
他端側が第１ケース部材１４側で回転可能にかつ軸線方
向に移動可能に支持されている。そして、ステアリング
シャフト１２は、第４ケース部材１７と共に第３ケース
部材１６及び副シャフト２０に対して揺動する。また、
ステアリングシャフト１２は、第４ケース部材１７、第
３ケース部材１６及び副シャフト２０と共に、第１及び
第２ケース部材１４，１５に対して副シャフト２０の軸
線方向に移動可能となっている。即ち、操舵装置１０
は、ステアリングシャフト１２を前後に移動させるテレ
スコピック機能と、ステアリングシャフト１２を上下に
揺動させるチルト機能を備えている。また、前記出力シ
ャフト１３は、第１ケース部材１４側で回転可能に支持
されている。The steering shaft 12 is rotatably supported in a support tube 18 fixed to a fourth case member 17. The steering shaft 12 includes
One end of a sub shaft 20 as an input shaft is connected via a universal joint 19. The other end of the sub shaft 20 is supported rotatably on the first case member 14 side and movable in the axial direction. Then, the steering shaft 12 swings with respect to the third case member 16 and the sub shaft 20 together with the fourth case member 17. Also,
The steering shaft 12, together with the fourth case member 17, the third case member 16, and the auxiliary shaft 20, is movable in the axial direction of the auxiliary shaft 20 with respect to the first and second case members 14, 15. That is, the steering device 10
Has a telescopic function of moving the steering shaft 12 back and forth, and a tilt function of swinging the steering shaft 12 up and down. The output shaft 13 is rotatably supported on the first case member 14 side.
【００１９】また、操舵装置１０は、図４に示すよう
に、ステアリングシャフト１２の回転角に対する出力シ
ャフト１３の回転角の伝達比を変更するための回転比可
変機構２１を備えている。回転比可変機構２１は、第１
ケース部材１４に設けられている。As shown in FIG. 4, the steering device 10 includes a rotation ratio variable mechanism 21 for changing the transmission ratio of the rotation angle of the output shaft 13 to the rotation angle of the steering shaft 12. The variable rotation ratio mechanism 21
It is provided on the case member 14.
【００２０】図１，４に示すように、回転比可変機構２
１は、サンギヤ２２、入力側リングギヤとしての入力側
ギヤ体２３、入力側キャリア２４、入力側遊星ギヤ２
５、出力側リングギヤ２６、出力側キャリア２７、出力
側遊星ギヤ２８ａ，２８ｂを備えている。As shown in FIG. 1 and FIG.
1 is a sun gear 22, an input side gear body 23 as an input side ring gear, an input side carrier 24, an input side planetary gear 2
5, an output side ring gear 26, an output side carrier 27, and output side planetary gears 28a, 28b.
【００２１】サンギヤ２２は、前記副シャフト２０と同
一軸線上に回転可能に設けられている。入力側ギヤ体２
３はサンギヤ２２と同一軸線上に回転可能に設けられ、
支持筒部２３ａ、リングギヤ部２３ｂ及びウォームギヤ
部２３ｃを備えている。詳述すると、入力側ギヤ体２３
は、支持筒部２３ａの外周位置に設けられたニードル軸
受５０ａと、リングギヤ部２３ｂの外周位置に設けられ
たニードル軸受５０ｂとによって回転方向に支持されて
いる。また、入力側ギヤ体２３は、支持筒部２３ａの端
面位置に設けられたスラスト軸受５１ａと、リングギヤ
部２３ｂの近傍内周位置に設けられたスラスト軸受５１
ｂとによって軸線方向に支持されている。入力側ギヤ体
２３は、第１ケース部材１４に対し回転可能にかつ軸線
方向に移動不能に支持されている。そして、入力側ギヤ
体２３は、ウォームギヤ部２３ｃにウォームがかみ合わ
されて回転駆動されることで回転する。The sun gear 22 is rotatably provided on the same axis as the auxiliary shaft 20. Input side gear body 2
3 is provided rotatably on the same axis as the sun gear 22,
The support cylinder 23a, the ring gear 23b, and the worm gear 23c are provided. More specifically, the input side gear body 23
Is supported in the rotational direction by a needle bearing 50a provided at an outer peripheral position of the support cylindrical portion 23a and a needle bearing 50b provided at an outer peripheral position of the ring gear portion 23b. Further, the input-side gear body 23 includes a thrust bearing 51a provided at an end surface position of the support cylindrical portion 23a and a thrust bearing 51 provided at an inner peripheral position near the ring gear portion 23b.
b in the axial direction. The input side gear body 23 is supported rotatably with respect to the first case member 14 and immovable in the axial direction. Then, the input-side gear body 23 is rotated by the worm meshing with the worm gear portion 23c and rotationally driven.
【００２２】入力側キャリア２４は、サンギヤ２２と同
一軸線上に回転可能に設けられ、支持筒部２４ａ、ギヤ
支持部２４ｂ及び入力側摩擦発生部としての挟持部２４
ｃを備えている。詳述すると、入力側キャリア２４は、
支持筒部２４ａの両端位置に設けられた一対のニードル
軸受５２ａ，５２ｂによって入力側ギヤ体２３の内周面
に対して回転方向に支持されている。支持筒部２４ａに
は、副シャフト２０が出力シャフト１３側にある距離だ
け移動可能な状態でスプライン結合されている。ギヤ支
持部２４ｂには３個の入力側遊星ギヤ２５が支持されて
いる。各入力側遊星ギヤ２５は、サンギヤ２２にかみ合
うとともに入力側ギヤ体２３のリングギヤ部２３ｂにか
み合っている。そして、サンギヤ２２、入力側ギヤ体２
３、入力側キャリア２４及び各入力側遊星ギヤ２５によ
り、入力側ギヤ体２３に入力される回転をサンギヤ２２
から出力する遊星ギヤ機構が構成されている。なお、挟
持部２４ｃには、図６に示すように、サンギヤ２２の軸
線と直交する円環状の入力側摩擦面２４ｄが設けられて
いる。The input-side carrier 24 is rotatably provided on the same axis as the sun gear 22, and includes a support cylinder portion 24a, a gear support portion 24b, and a holding portion 24 as an input-side friction generating portion.
c. More specifically, the input carrier 24 is
A pair of needle bearings 52a, 52b provided at both ends of the support cylinder portion 24a are supported in the rotation direction with respect to the inner peripheral surface of the input side gear body 23. The auxiliary shaft 20 is spline-coupled to the support cylinder portion 24a so as to be movable by a certain distance on the output shaft 13 side. Three input-side planetary gears 25 are supported by the gear support 24b. Each input side planet gear 25 meshes with the sun gear 22 and also meshes with the ring gear portion 23 b of the input side gear body 23. And, the sun gear 22, the input side gear body 2
3. The rotation input to the input side gear body 23 by the input side carrier 24 and each input side planetary gear 25 is
, A planetary gear mechanism that outputs from As shown in FIG. 6, the holding portion 24 c is provided with an annular input-side friction surface 24 d orthogonal to the axis of the sun gear 22.
【００２３】出力側リングギヤ２６はその外周面がテー
パ状に形成され、第１ケース部材１４に固定された円環
状でテーパ状の内周面を備えた支持部材２９に対し、出
力シャフト１３側からステアリングシャフト１２側に向
かう向きにテーパ嵌合されている。The output side ring gear 26 has an outer peripheral surface formed in a tapered shape. The support member 29 having an annular and tapered inner peripheral surface fixed to the first case member 14 is moved from the output shaft 13 side. It is tapered in a direction toward the steering shaft 12 side.
【００２４】出力側キャリア２７はサンギヤ２２と同一
軸線上で回転可能に設けられている。詳述すると、出力
側キャリア２７は、その端部（図４における左端部）位
置に設けられた軸受５３によってブラケット５４を介し
て第１ケース部材１４に対し回転方向に支持されてい
る。出力側キャリア２７は第１部材３０及び第２部材３
１とからなり、第１部材３０及び第２部材３１はボルト
３２によって連結され一体化されている。第１部材３０
は、支持筒部３０ａ及びギヤ支持部３０ｂを備え、第２
部材３１は、ギヤ支持部３１ａ及び挟持部３１ｂを備え
ている。The output side carrier 27 is provided rotatably on the same axis as the sun gear 22. More specifically, the output-side carrier 27 is supported in a rotational direction with respect to the first case member 14 via a bracket 54 by a bearing 53 provided at an end (the left end in FIG. 4). The output carrier 27 includes the first member 30 and the second member 3.
The first member 30 and the second member 31 are connected and integrated by bolts 32. First member 30
Comprises a support cylinder 30a and a gear support 30b,
The member 31 includes a gear supporting portion 31a and a holding portion 31b.
【００２５】支持筒部３０ａは、出力シャフト１３を一
体回転可能に支持している。また、支持筒部３０ａは、
出力シャフト１３に対して軸線方向の過大な外力が加わ
ったときには、出力シャフト１３を軸線方向に回転比可
変機構２１側へ移動させる。即ち、操舵装置１０は、車
両の衝突時に出力シャフト１３を収縮させることで操舵
装置１０を運転室側に移動させないようにする衝撃吸収
機能が設けられている。The support cylinder 30a supports the output shaft 13 so as to be integrally rotatable. In addition, the support cylinder 30a is
When an excessive external force is applied to the output shaft 13 in the axial direction, the output shaft 13 is moved in the axial direction to the rotation ratio variable mechanism 21 side. That is, the steering device 10 is provided with an impact absorbing function for preventing the steering device 10 from moving to the cab side by contracting the output shaft 13 at the time of a vehicle collision.
【００２６】ギヤ支持部３０ｂには３個の出力側遊星ギ
ヤ２８ａが支持され、各出力側遊星ギヤ２８ａはサンギ
ヤ２２及び出力側リングギヤ２６にかみ合っている。同
様に、ギヤ支持部３１ａには３個の出力側遊星ギヤ２８
ｂが支持され、各出力側遊星ギヤ２８ｂはサンギヤ２２
及び出力側リングギヤ２６にかみ合っている。The gear supporting portion 30b supports three output planetary gears 28a, each of which meshes with the sun gear 22 and the output ring gear 26. Similarly, three output-side planetary gears 28 are provided on the gear support portion 31a.
b is supported, and each output-side planet gear 28b is
And the output side ring gear 26.
【００２７】ギヤ支持部３０ｂに支持された各出力側遊
星ギヤ２８ａと、ギヤ支持部３１ａに支持された各出力
側遊星ギヤ２８ｂとは、円周方向における取り付け位置
が、サンギヤ２２とのバックラッシュ分だけずらされて
いる。そして、サンギヤ２２が時計回りに回転するとき
には、ギヤ支持部３０ｂの各出力側遊星ギヤ２８ａがバ
ックラッシュのない状態で出力側キャリア２７を時計回
りに回転させ、サンギヤ２２が反時計回りに回転すると
きには、ギヤ支持部３１ａの各出力側遊星ギヤ２８ｂが
バックラッシュのない状態で出力側キャリア２７を反時
計回りに回転させる。そして、本実施形態では、サンギ
ヤ２２、出力側リングギヤ２６、出力側キャリア２７及
び出力側遊星ギヤ２８が、サンギヤ２２から入力される
回転を出力側キャリア２７から出力する遊星ギヤ機構を
構成している。なお、挟持部３１ｂには、図６に示すよ
うに、サンギヤ２２の軸線と直交する円環状の出力側摩
擦面３１ｃが設けられている。The output-side planet gears 28a supported by the gear support portion 30b and the output-side planet gears 28b supported by the gear support portion 31a are mounted in the circumferential direction by a backlash with the sun gear 22. It is staggered by minutes. When the sun gear 22 rotates clockwise, the output carrier 27 rotates clockwise in a state where the output planetary gears 28a of the gear support 30b have no backlash, and the sun gear 22 rotates counterclockwise. At times, each output-side planet gear 28b of the gear support portion 31a rotates the output-side carrier 27 counterclockwise in a state where there is no backlash. In the present embodiment, the sun gear 22, the output side ring gear 26, the output side carrier 27, and the output side planetary gear 28 constitute a planetary gear mechanism that outputs the rotation input from the sun gear 22 from the output side carrier 27. . As shown in FIG. 6, the holding portion 31b is provided with an annular output-side friction surface 31c orthogonal to the axis of the sun gear 22.
【００２８】そして、回転比可変機構２１は、ステアリ
ングシャフト１２から副シャフト２０を介して入力側キ
ャリア２４に伝達された回転を、各入力側遊星ギヤ２
５、サンギヤ２２、出力側遊星ギヤ２８，２８ｂを介し
て出力側キャリア２７に伝達する。このとき、回転比可
変機構２１は、入力側ギヤ体２３が回転していない状態
では、入力側キャリア２４の回転角に対する出力側キャ
リア２７の回転角の伝達比が１となるように回転を伝達
する。また、回転比可変機構２１は、入力側ギヤ体２３
が入力側キャリア２４と同じ向きに回転されている状態
では、入力側キャリア２４の回転角に対する出力側キャ
リア２７の回転角の伝達比が１未満となるように回転を
伝達する。反対に、入力側ギヤ体２３が入力側キャリア
２４と逆向きに回転されている状態では、入力側キャリ
ア２４の回転角に対する出力側キャリア２７の回転角の
伝達比が１を超えるように回転を伝達する。The rotation ratio variable mechanism 21 transmits the rotation transmitted from the steering shaft 12 to the input side carrier 24 via the auxiliary shaft 20 to each input side planetary gear 2.
5, transmission to the output side carrier 27 via the sun gear 22 and the output side planetary gears 28 and 28b. At this time, when the input side gear body 23 is not rotating, the rotation ratio variable mechanism 21 transmits the rotation such that the transmission ratio of the rotation angle of the output side carrier 27 to the rotation angle of the input side carrier 24 becomes 1. I do. The variable rotation ratio mechanism 21 includes an input-side gear body 23.
Are rotated in the same direction as the input side carrier 24, the rotation is transmitted such that the transmission ratio of the rotation angle of the output side carrier 27 to the rotation angle of the input side carrier 24 is less than 1. Conversely, when the input side gear body 23 is rotated in the opposite direction to the input side carrier 24, the rotation is performed so that the transmission ratio of the rotation angle of the output side carrier 27 to the rotation angle of the input side carrier 24 exceeds 1. introduce.
【００２９】また、操舵装置１０は、図４に示すよう
に、入力側ギヤ体２３を回転駆動するための電動モータ
３３を備えている。電動モータ３３は第１ケース部材１
４に組み込まれている。As shown in FIG. 4, the steering device 10 includes an electric motor 33 for driving the input side gear body 23 to rotate. The electric motor 33 is connected to the first case member 1.
4 is incorporated.
【００３０】電動モータ３３はＤＣブラシレスモータで
あって、ステータコア３４ａ、ステータコイル３４ｂ、
回転軸に相当する筒体３５、筒状のマグネット３６等を
備えている。ステータコア３４ａ及びコイル３４ｂは、
第１ケース部材１４の内側面に固定されている。筒体３
５は、出力側キャリア２７の支持筒部３０ａを回転可能
に挿通させた状態で第１ケース部材１４に対し回転可能
に支持されている。詳述すると、筒体３５は、その両端
部の外周位置に設けられた一対の軸受５５ａ，５５ｂに
よって回転可能な状態で回転方向及び軸線方向に支持さ
れている。また、筒体３５は、その内周面の端部（図４
における右端部）に設けられたブッシュ軸受５６によっ
て出力側キャリア２７の端部（図４における右端部）を
回転方向に支持している。マグネット３６は、筒体３５
に外嵌した状態で固定支持されている。そして、電動モ
ータ３３は、ステータコイル３４ｂを励磁制御すること
で、マグネット３６と共に筒体３５を時計回り又は反時
計回りに回転駆動する。The electric motor 33 is a DC brushless motor, and includes a stator core 34a, a stator coil 34b,
A cylindrical body 35 corresponding to a rotating shaft, a cylindrical magnet 36 and the like are provided. The stator core 34a and the coil 34b
It is fixed to the inner surface of the first case member 14. Cylinder 3
5 is rotatably supported by the first case member 14 in a state where the support cylindrical portion 30a of the output side carrier 27 is rotatably inserted. More specifically, the cylindrical body 35 is rotatably supported in a rotational direction and an axial direction by a pair of bearings 55a and 55b provided at outer peripheral positions of both ends. Further, the cylindrical body 35 has an inner peripheral end portion (FIG. 4).
The right end of the output side carrier 27 (the right end in FIG. 4) is supported in the rotational direction by a bush bearing 56 provided at the right end of the output carrier. The magnet 36 is a cylinder 35
Is fixedly supported in a state of being fitted to the outside. The electric motor 33 controls the excitation of the stator coil 34b to rotate the cylinder 35 together with the magnet 36 clockwise or counterclockwise.
【００３１】さらに、操舵装置１０は、図１，４に示す
ように、電動モータ３３の駆動トルクを入力側ギヤ体２
３に伝達する動力伝達機構３７を備えている。動力伝達
機構３７は、第１ケース部材１４に設けられている。Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the steering device 10 applies the driving torque of the electric motor 33 to the input side gear body 2.
3 is provided. The power transmission mechanism 37 is provided on the first case member 14.
【００３２】動力伝達機構３７は、第１平ギヤ３８、伝
達軸３９、第２平ギヤ４０、第１ベベルギヤ４１、ウォ
ーム軸４２及び第２ベベルギヤ４３からなる。第１平ギ
ヤ３８は、電動モータ３３の筒体３５に外嵌した状態で
支持されている。伝達軸３９は、前記サンギヤ２２の外
周において軸線方向に延びる状態で回転可能に支持され
ている。第２平ギヤ４０は伝達軸３９の一端に支持さ
れ、第１平ギヤ３８にかみ合っている。第１ベベルギヤ
４１は、伝達軸３９の他端に支持されている。ウォーム
軸４２は、図５に示すように、入力側ギヤ体２３の外周
においてその軸線と直交する方向で回転可能に支持さ
れ、ウォームギヤ部２３ｃにかみ合わされている。第２
ベベルギヤ４３はウォーム軸４２の端部に支持され、第
１ベベルギヤ４１にかみ合わされている。尚、入力側ギ
ヤ体２３のウォームギヤ部２３ｃは、ウォーム軸４２を
逆駆動することができず、かつ、ウォーム軸４２の正逆
回転によって両方向に回転可能な捻じれ角を備えてい
る。The power transmission mechanism 37 includes a first spur gear 38, a transmission shaft 39, a second spur gear 40, a first bevel gear 41, a worm shaft 42, and a second bevel gear 43. The first spur gear 38 is supported so as to be fitted on the cylindrical body 35 of the electric motor 33. The transmission shaft 39 is rotatably supported on the outer periphery of the sun gear 22 so as to extend in the axial direction. The second spur gear 40 is supported by one end of the transmission shaft 39 and meshes with the first spur gear 38. The first bevel gear 41 is supported by the other end of the transmission shaft 39. As shown in FIG. 5, the worm shaft 42 is rotatably supported on the outer periphery of the input-side gear body 23 in a direction perpendicular to the axis of the worm shaft 42, and is engaged with the worm gear portion 23c. Second
The bevel gear 43 is supported by an end of the worm shaft 42 and is engaged with the first bevel gear 41. The worm gear portion 23c of the input-side gear body 23 has a twist angle that cannot drive the worm shaft 42 in the reverse direction and can rotate in both directions by forward and reverse rotation of the worm shaft 42.
【００３３】そして、動力伝達機構３７は、電動モータ
３３から出力される回転を、第１平ギヤ３８、第２平ギ
ヤ４０、伝達軸３９、第１ベベルギヤ４１、第２ベベル
ギヤ４３及びウォーム軸４２を介して入力側ギヤ体２３
に伝達する。従って、動力伝達機構３７は、出力シャフ
ト１３側から回転比可変機構２１を迂回して入力側ギヤ
体２３に回転を伝達する。尚、図１，４では、第１平ギ
ヤ３８、伝達軸３９、第２平ギヤ４０及び第１ベベルギ
ヤ４１を、伝達軸３９の軸線とサンギヤ２２の軸線とを
含む平断面で示している。一方、入力側ギヤ体２３及び
ウォーム軸４２を、ウォーム軸４２の軸線に直交しサン
ギヤ２２の軸線を含む平断面で示している。The power transmission mechanism 37 transmits the rotation output from the electric motor 33 to the first spur gear 38, the second spur gear 40, the transmission shaft 39, the first bevel gear 41, the second bevel gear 43, and the worm shaft 42. Through the input side gear body 23
To communicate. Accordingly, the power transmission mechanism 37 transmits the rotation from the output shaft 13 side to the input side gear body 23 bypassing the rotation ratio variable mechanism 21. 1 and 4, the first spur gear 38, the transmission shaft 39, the second spur gear 40, and the first bevel gear 41 are shown in a plane cross section including the axis of the transmission shaft 39 and the axis of the sun gear 22. On the other hand, the input side gear body 23 and the worm shaft 42 are shown in a plane cross section orthogonal to the axis of the worm shaft 42 and including the axis of the sun gear 22.
【００３４】また、図１に示すように、操舵装置１０
は、入力側キャリア２４と出力側キャリア２７との間
に、入力側キャリア２４の回転を出力側キャリア２７に
サンギヤ２２を介さずに直接伝達するための摩擦力発生
部材としての摩擦板４４を備えている。摩擦板４４は円
環状に形成され、サンギヤ２２に外嵌した状態で入力側
キャリア２４の挟持部２４ｃと出力側キャリア２７の挟
持部３１ｂとの間に介在されている。Further, as shown in FIG.
Includes a friction plate 44 as a frictional force generating member for directly transmitting the rotation of the input side carrier 24 to the output side carrier 27 without passing through the sun gear 22 between the input side carrier 24 and the output side carrier 27. ing. The friction plate 44 is formed in an annular shape, and is interposed between the holding portion 24 c of the input-side carrier 24 and the holding portion 31 b of the output-side carrier 27 in a state fitted to the sun gear 22.
【００３５】図７（ａ），（ｂ）に示すように、摩擦板
４４は、円環板状の芯材４５と、その両面にそれぞれ接
着された円環状の摩擦材４６とからなる。摩擦材４６と
しては、例えばドラムブレーキ用のブレーキライニング
材を使用することができる。摩擦板４４は、図４に示す
ように、第１ケース部材１４の左端側に固定された皿ば
ね４７の付勢力によって両挟持部２４ｃ，３１ｂの間に
挟持されている。詳述すると、皿ばね４７は、前記軸受
５３及びブラケット５４を介して出力側キャリア２７の
挟持部３１ｂを摩擦板４４側に付勢している。そして、
摩擦板４４は、挟持部２４ｃの入力側摩擦面２４ｄと、
挟持部３１ｂの出力側摩擦面３１ｃとに対してそれぞれ
圧接されることで摩擦力を発生し、この摩擦力によって
入力側キャリア２４に伝達される回転を出力側キャリア
２７に伝達する。摩擦材４６は、摩擦材４６と各摩擦面
２４ｄ，３１ｃとの間の最大摩擦力で決まる最大伝達ト
ルク以下のトルクを伝達し、最大伝達トルクを超える大
きさのトルクを伝達しない。本実施形態では、摩擦板４
４及び皿ばね４７がトルク伝達手段を構成し、軸受５
３、ブラケット５４及び皿ばね４７が付勢手段を構成す
る。As shown in FIGS. 7A and 7B, the friction plate 44 includes a ring-shaped core material 45 and annular friction materials 46 bonded to both surfaces thereof. As the friction material 46, for example, a brake lining material for a drum brake can be used. As shown in FIG. 4, the friction plate 44 is held between the holding portions 24c and 31b by the urging force of a disc spring 47 fixed to the left end of the first case member 14. More specifically, the disc spring 47 urges the holding portion 31b of the output-side carrier 27 toward the friction plate 44 via the bearing 53 and the bracket 54. And
The friction plate 44 includes an input-side friction surface 24d of the holding portion 24c,
The frictional force is generated by being pressed against the output-side friction surface 31c of the holding portion 31b, and the rotation transmitted to the input-side carrier 24 is transmitted to the output-side carrier 27 by the frictional force. The friction material 46 transmits a torque equal to or less than the maximum transmission torque determined by the maximum frictional force between the friction material 46 and each of the friction surfaces 24d and 31c, and does not transmit a torque exceeding the maximum transmission torque. In the present embodiment, the friction plate 4
4 and the disc spring 47 constitute a torque transmitting means, and the bearing 5
3, the bracket 54 and the disc spring 47 constitute the urging means.
【００３６】次に、以上のように構成された車両用操舵
装置の作用について説明する。電動モータ３３は、操舵
ハンドルが操舵されるときに図示しない電子制御装置に
よって運転制御される。電子制御装置は、例えば車速が
相対的に低いときには、操舵ハンドルの操舵角に対する
操舵輪の操舵角の伝達比を相対的に大きくするために、
入力側ギヤ体２３を入力側キャリア２４と同じ回転方向
に回転させるように電動モータ３３を制御する。反対
に、車速が相対的に高いときには、操舵ハンドルの操舵
角に対する操舵輪の操舵角の伝達比を相対的に小さくす
るために、入力側ギヤ体２３を入力側キャリア２４と逆
の回転方向に回転させるように電動モータ３３を制御す
る。Next, the operation of the vehicle steering system configured as described above will be described. The operation of the electric motor 33 is controlled by an electronic control unit (not shown) when the steering wheel is steered. The electronic control unit, for example, when the vehicle speed is relatively low, in order to relatively increase the transmission ratio of the steering angle of the steered wheels to the steering angle of the steering wheel,
The electric motor 33 is controlled so that the input gear 23 rotates in the same rotation direction as the input carrier 24. Conversely, when the vehicle speed is relatively high, the input side gear body 23 is rotated in a direction opposite to that of the input side carrier 24 in order to relatively reduce the transmission ratio of the steering angle of the steered wheels to the steering angle of the steering wheel. The electric motor 33 is controlled to rotate.
【００３７】操舵ハンドルを例えば右操舵すると、入力
側キャリア２４が各入力側遊星ギヤ２５をサンギヤ２２
の回りを時計回りに公転させる。このとき、入力側ギヤ
体２３が固定されていても、または、回転されていて
も、入力側キャリア２４と出力側キャリア２７との間に
介在された摩擦板４４を介して、入力側キャリア２４か
ら出力側キャリア２７にサンギヤ２２を介することなく
直接回転が伝達される。そして、操舵ハンドルから加え
られた操舵トルクと、操舵輪から逆入力される反トルク
との差が最大伝達トルクを超えない間は、入力側キャリ
ア２４から出力側キャリア２７にサンギヤ２２を介する
ことなく操舵トルクが伝達される。このため、各入力側
遊星ギヤ２５とサンギヤ２２との間にバックラッシュに
起因する遊びがあるにも拘らず、操舵ハンドルから入力
された操舵トルクが操舵開始時点から操舵輪に伝達され
る。従って、各入力側遊星ギヤ２５とサンギヤ２２との
間のバックラッシュに起因する遊びがステアリングシャ
フト１２と出力シャフト１３との間にあるにも拘らず、
この遊びが両シャフト１２，１３間のがたつきとはなら
ない。When the steering wheel is steered to the right, for example, the input side carrier 24 causes each input side planetary gear 25 to shift to the sun gear 22.
Around the clockwise. At this time, even if the input-side gear body 23 is fixed or rotated, the input-side carrier 24 is provided via the friction plate 44 interposed between the input-side carrier 24 and the output-side carrier 27. The rotation is directly transmitted to the output side carrier 27 without passing through the sun gear 22. Then, as long as the difference between the steering torque applied from the steering wheel and the anti-torque reversely input from the steered wheels does not exceed the maximum transmission torque, the input carrier 24 is output from the output carrier 27 via the sun gear 22 without passing through the sun gear 22. Steering torque is transmitted. For this reason, the steering torque input from the steering wheel is transmitted to the steered wheels from the start of the steering despite the play caused by the backlash between each input-side planetary gear 25 and the sun gear 22. Therefore, although play due to backlash between each input-side planet gear 25 and the sun gear 22 exists between the steering shaft 12 and the output shaft 13,
This play does not cause play between the shafts 12 and 13.
【００３８】操舵ハンドルから入力される操舵トルク
と、操舵輪側から逆入力される反トルクとの差が最大伝
達トルクを超えると、入力側キャリア２４または出力側
キャリア２７と摩擦板４４との間で滑りが発生する。す
ると、入力側キャリア２４と出力側キャリア２７とが相
対回転して、バックラッシュによるサンギヤ２２と各入
力側遊星ギヤ２５との間の遊びがなくなる。このため、
最大伝達トルクを超える大きさの操舵トルクが入力側キ
ャリア２４からサンギヤ２２を介して出力側キャリア２
７に伝達されるようになる。このとき、サンギヤ２２と
出力側キャリア２７との間に遊びがないように各出力側
遊星ギヤ２８ａ，２８ｂが設けられているため、入力側
キャリア２４と出力側キャリア２７との相対回転量は、
サンギヤ２２と各入力側遊星ギヤ２５との間のバックラ
ッシュに起因する分だけとなる。When the difference between the steering torque input from the steering wheel and the counter torque reversely input from the steered wheels exceeds the maximum transmission torque, the input carrier 24 or the output carrier 27 and the friction plate 44 Slip occurs. Then, the input side carrier 24 and the output side carrier 27 rotate relatively, and the play between the sun gear 22 and each input side planet gear 25 due to backlash is eliminated. For this reason,
The steering torque having a magnitude exceeding the maximum transmission torque is applied to the output carrier 2 from the input carrier 24 via the sun gear 22.
7 is transmitted. At this time, since each output side planetary gear 28a, 28b is provided so that there is no play between the sun gear 22 and the output side carrier 27, the relative rotation amount between the input side carrier 24 and the output side carrier 27 is
Only the amount due to the backlash between the sun gear 22 and each input side planet gear 25 is obtained.
【００３９】また、車両を走行させているときに路面の
凹凸等によって操舵輪から操舵装置１０にトルクが逆入
力されることがある。このとき逆入力されたトルクは、
先ず出力側キャリア２７から摩擦板４４を介して入力側
キャリア２４に伝達される。そして、逆入力されたトル
クと、入力側キャリア２４から摩擦板４４を介して出力
側キャリア２７に加わる反トルクとの差が最大伝達トル
クを超えない間は、出力側キャリア２７からサンギヤ２
２を介することなく入力側キャリア２４にトルクが伝達
される。このため、各入力側遊星ギヤ２５とサンギヤ２
２との間にバックラッシュに起因する遊びがあるにも拘
らず、逆操舵された操舵輪の操舵方向に対向するトルク
が即座に発生する。従って、車両の走行中に路面の凹凸
等によって操舵輪が操舵ハンドルの操舵によらずに操舵
されたとき、各入力側遊星ギヤ２５とサンギヤ２２との
間のバックラッシュに起因する操舵輪の逆操舵が抑制さ
れる。When the vehicle is running, torque may be reversely input from the steered wheels to the steering device 10 due to unevenness of the road surface. At this time, the reverse input torque is
First, the power is transmitted from the output side carrier 27 to the input side carrier 24 via the friction plate 44. As long as the difference between the reverse input torque and the counter torque applied from the input carrier 24 to the output carrier 27 via the friction plate 44 does not exceed the maximum transmission torque, the sun gear 2
The torque is transmitted to the input-side carrier 24 without passing through the second carrier 2. Therefore, each input-side planet gear 25 and sun gear 2
Despite the play caused by the backlash between the steering wheel 2 and the steering wheel 2, a torque opposing the steering direction of the steered wheel that has been reversely steered is immediately generated. Therefore, when the steered wheels are steered due to unevenness of the road surface or the like during the running of the vehicle without depending on the steering of the steering wheel, the reverse of the steered wheels caused by the backlash between each input-side planetary gear 25 and the sun gear 22 is performed. Steering is suppressed.
【００４０】以上詳述した本実施形態の車両用操舵装置
によれば、以下の効果を得ることができる。 （１） 本実施形態では、サンギヤ２２を共有する入力
側及び出力側の両遊星ギヤ機構において、入力側キャリ
ア２４と出力側キャリア２７とを、入力側キャリア２４
から出力側キャリア２７へ予め設定された大きさ以下の
トルクをサンギヤ２２を介することなく直接伝達する摩
擦板４４によって作動連結した。従って、各入力側遊星
ギヤ２５とサンギヤ２２との間のバックラッシュに起因
する遊びがステアリングシャフト１２と出力シャフト１
３との間にあるにも拘らず、この遊びが両シャフト１
２，１３間のがたつきとはならない。その結果、操舵時
や反転操舵時における操舵ハンドルのがたつきを解消し
て手応えを持たせることができ、操舵感を向上すること
ができる。According to the vehicle steering system of the present embodiment described in detail above, the following effects can be obtained. (1) In this embodiment, in both the input-side and output-side planetary gear mechanisms sharing the sun gear 22, the input-side carrier 24 and the output-side carrier 27 are connected to the input-side carrier 24.
And the output side carrier 27 is operatively connected by a friction plate 44 that directly transmits a torque equal to or less than a predetermined magnitude without passing through the sun gear 22. Therefore, play caused by backlash between each input-side planet gear 25 and the sun gear 22 is caused by the steering shaft 12 and the output shaft 1.
Despite being between the two shafts,
There is no rattling between 2 and 13. As a result, the rattling of the steering wheel at the time of steering or reverse steering can be eliminated to give a response, and the steering feeling can be improved.
【００４１】また、車両の走行中に路面の凹凸等によっ
て操舵輪が操舵ハンドルの操舵によらずに操舵されたと
き、各入力側遊星ギヤ２５とサンギヤ２２との間のバッ
クラッシュに起因する操舵輪の逆操舵を抑制される。そ
の結果、車両の操縦安定性を向上することができる。Further, when the steered wheels are steered without the steering of the steering wheel due to unevenness of the road surface or the like while the vehicle is running, the steering caused by the backlash between each input-side planetary gear 25 and the sun gear 22 is performed. Reverse steering of the wheels is suppressed. As a result, the steering stability of the vehicle can be improved.
【００４２】（２） また、本実施形態では、入力側キ
ャリア２４と出力側キャリア２７との間に介在させた摩
擦板４４が発生する摩擦力によって、予め設定された大
きさ以下のトルクを伝達するようにした。従って、簡単
な構成で予め設定された大きさ以下のトルクを伝達する
ことができる。(2) In this embodiment, a torque smaller than a predetermined magnitude is transmitted by the frictional force generated by the friction plate 44 interposed between the input side carrier 24 and the output side carrier 27. I did it. Therefore, it is possible to transmit a torque equal to or smaller than a predetermined magnitude with a simple configuration.
【００４３】（３） また、本実施形態では、各キャリ
ア２４，２７に設けた挟持部２４ｃ，３１ｂの間に設け
られ、皿ばね４７によってサンギヤ２２の軸線方向に挟
持される摩擦板４４によってトルクを伝達する摩擦力を
発生するようにした。従って、より簡単な構成でトルク
を伝達することができる。(3) In this embodiment, the torque is provided by the friction plate 44 provided between the holding portions 24c and 31b provided on the carriers 24 and 27 and held by the disc spring 47 in the axial direction of the sun gear 22. To generate a frictional force to transmit. Therefore, torque can be transmitted with a simpler configuration.
【００４４】（４） さらに本実施形態では、サンギヤ
２２が挿通する円環状の芯材４５と、芯材４５の表面に
接着した摩擦材４６とからなる摩擦板４４によって摩擦
を発生するようにした。従って、使用中に摩擦材４６の
位置がずれ難く、位置ずれによる異常摩耗が起き難い。(4) Further, in the present embodiment, friction is generated by the friction plate 44 including the annular core material 45 through which the sun gear 22 is inserted and the friction material 46 adhered to the surface of the core material 45. . Therefore, the position of the friction material 46 is unlikely to shift during use, and abnormal wear due to the position shift hardly occurs.
【００４５】以下、上記実施形態以外の実施形態を列挙
する。 ・ 上記実施形態では、出力側キャリア２７とサンギヤ
２２とを、バックラッシュによる遊びができないように
設けた２組の出力側遊星ギヤ２８ａ，２８ｂによって作
動連結した。これを、出力側遊星ギヤ２８ａ，２８ｂの
いずれか一方のみで作動連結してもよい。この場合にお
いても、操舵ハンドルの操舵開始時に、各入力側遊星ギ
ヤ２５とサンギヤ２２との間の遊びが、両シャフト１
２，１３間のがたつきとならないようにすることができ
る。Hereinafter, embodiments other than the above embodiment will be listed. In the above embodiment, the output-side carrier 27 and the sun gear 22 are operatively connected by two sets of output-side planetary gears 28a and 28b provided so as to prevent play due to backlash. This may be operatively connected to only one of the output side planetary gears 28a and 28b. Also in this case, at the start of steering of the steering wheel, the play between each input-side planetary gear 25 and the sun gear 22 is caused by both shafts 1.
It is possible to prevent rattling between 2 and 13.
【００４６】・ 上記実施形態を、出力側リングギヤ２
６を電動モータ３３で回転させることで、ステアリング
シャフト１２の回転角に対する出力シャフト１３の回転
角の伝達比を変化させる構成としてもよい。The above embodiment is applied to the output side ring gear 2
By rotating the motor 6 with the electric motor 33, the transmission ratio of the rotation angle of the output shaft 13 to the rotation angle of the steering shaft 12 may be changed.
【００４７】また、入力側ギヤ体２３と出力側リングギ
ヤ２６の両方を回転させることで伝達比を変化させる構
成としてもよい。The transmission ratio may be changed by rotating both the input gear 23 and the output ring gear 26.
【００４８】[0048]
【発明の効果】請求項１〜請求項４に記載の発明によれ
ば、一対の遊星ギヤ機構を介して入力シャフトの回転を
出力シャフトに伝達する車両用操舵装置において、ギヤ
間のバックラッシュに起因する入力シャフトと出力シャ
フトとの間のがたつきを改善することができる。According to the first to fourth aspects of the present invention, in a vehicle steering system for transmitting rotation of an input shaft to an output shaft through a pair of planetary gear mechanisms, a backlash between gears is reduced. The resulting rattling between the input shaft and the output shaft can be improved.
【図１】 車両用操舵装置の要部を示す概略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a main part of a vehicle steering system.
【図２】 同じく概略外観図。FIG. 2 is a schematic external view.
【図３】 同じく入力側部分の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the same input side portion.
【図４】 同じく出力側部分の断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view of an output side portion.
【図５】 図４におけるＡ−Ａ線概略断面図。FIG. 5 is a schematic sectional view taken along line AA in FIG. 4;
【図６】 回転比可変機構の摩擦板を含む要部を示す断
面図。FIG. 6 is a sectional view showing a main part including a friction plate of the rotation ratio variable mechanism.
【図７】 （ａ）は摩擦板の正面図、（ｂ）は（ａ）に
おけるＢ−Ｂ線断面図。7A is a front view of a friction plate, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
【図８】 従来の操舵装置を示す模式断面図。FIG. 8 is a schematic sectional view showing a conventional steering device.
１０…車両用操舵装置、２０…入力シャフトとしての副
シャフト、１３…出力シャフト、２２…サンギヤ、２３
…入力側リングギヤとしての入力側ギヤ体、２４…入力
側キャリア、２４ｃ…入力側摩擦発生部としての挟持
部、２４ｄ…入力側摩擦面、２５…入力側遊星ギヤ、２
６…出力側リングギヤ、２７…出力側キャリア、２８
ａ，２８ｂ…出力側遊星ギヤ、３１ｂ…出力側摩擦発生
部としての挟持部、３１ｃ…出力側摩擦面、４４…トル
ク伝達手段を構成する摩擦力発生部材としての摩擦板、
４５…芯材、４６…摩擦材、４７…トルク伝達手段及び
付勢手段を構成する皿ばね、５３…付勢手段を構成する
軸受、５４…同じくブラケット。DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle steering device, 20 ... Sub shaft as input shaft, 13 ... Output shaft, 22 ... Sun gear, 23
... an input side gear body as an input side ring gear, 24 ... an input side carrier, 24c ... a holding portion as an input side friction generating section, 24d ... an input side friction surface, 25 ... an input side planetary gear, 2
6 output ring gear, 27 output carrier, 28
a, 28b: output-side planetary gear, 31b: clamping portion as output-side friction generating portion, 31c: output-side friction surface, 44: friction plate as a frictional force generating member constituting torque transmitting means;
45: core material, 46: friction material, 47: disc spring constituting torque transmitting means and biasing means, 53: bearing constituting biasing means, 54: bracket similarly.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ６２Ｄ 1/19 Ｂ６２Ｄ 1/19 Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 (72)発明者 鈴木 秀悦 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D030 DC25 DE02 DE22 3D032 CC08 EB05 EC22 EC31 3D033 JB19 3J027 FA04 FA07 FB12 GB03 GC13 GC24 GD02 GD04 GD08 GE29──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) // B62D 1/19 B62D 1/19 B62D 101: 00 B62D 101: 00 (72) Inventor Hideyoshi Suzuki Aichi 2-1-1 Asahi-cho, Kariya-shi Ishin Seiki Co., Ltd. F-term (reference) 3D030 DC25 DE02 DE22 3D032 CC08 EB05 EC22 EC31 3D033 JB19 3J027 FA04 FA07 FB12 GB03 GC13 GC24 GD02 GD04 GD08 GE29
Claims (4)
入力シャフトと、 前記入力シャフトと同一軸線上に回転可能に支持された
サンギヤと、 前記サンギヤと同一軸線上に回転可能に支持され、前記
入力シャフトと一体的に回転する入力側キャリアと、 前記入力側キャリアに支持され、前記サンギヤにかみ合
わされた入力側遊星ギヤと、 前記入力側遊星ギヤがかみ合わされた入力側リングギヤ
と、 前記サンギヤと同軸線上に回転可能に支持された出力側
キャリアと、 前記出力側キャリアに支持され、前記サンギヤにかみ合
わされた出力側遊星ギヤと、 前記出力側遊星ギヤがかみ合わされた出力側リングギヤ
と、 前記出力側キャリアと一体的に回転する出力シャフトと
を備え、 前記入力シャフトが回転されるときに、前記入力側リン
グギヤ及び出力側リングギヤの少なくとも一方を回転さ
せることで、前記入力シャフトの回転角に対する出力シ
ャフトの回転角の伝達比を変化させる車両用操舵装置に
おいて、 前記入力側キャリアと出力側キャリアとの間で予め設定
された大きさ以下のトルクが前記サンギヤを介すること
なく直接伝達されるように、該入力側キャリアと出力側
キャリアと作動連結するトルク伝達手段を設けた車両用
操舵装置。An input shaft rotated by steering a steering wheel; a sun gear rotatably supported on the same axis as the input shaft; and an input shaft supported rotatably on the same axis as the sun gear. An input-side carrier that rotates integrally with the input-side carrier; an input-side planetary gear that is supported by the input-side carrier and meshed with the sun gear; an input-side ring gear that is meshed with the input-side planetary gear; An output-side carrier rotatably supported on; an output-side planetary gear supported by the output-side carrier and meshed with the sun gear; an output-side ring gear meshed with the output-side planetary gear; and the output-side carrier. And an output shaft that rotates integrally with the input ring gear when the input shaft is rotated. And at least one of the output side ring gears is rotated to change a transmission ratio of a rotation angle of the output shaft to a rotation angle of the input shaft. A vehicle steering system provided with a torque transmitting means operatively connected to the input-side carrier and the output-side carrier so that torque equal to or smaller than a set magnitude is directly transmitted without passing through the sun gear.
て、 前記トルク伝達手段は、 前記入力側キャリアに設けられた入力側摩擦発生部との
間、前記出力側キャリアに設けられた出力側摩擦発生部
との間にそれぞれ摩擦を発生させ、この摩擦力によって
前記入力側キャリアから出力側キャリアへ回転トルクを
伝達するものである車両用操舵装置。2. The vehicle steering system according to claim 1, wherein the torque transmitting unit is provided between the input side carrier and an input side friction generating unit provided between the input side carrier and an output side provided on the output side carrier. A vehicular steering system that generates friction between a friction generating unit and a friction generating unit, and transmits a rotational torque from the input-side carrier to the output-side carrier by the frictional force.
て、 前記入力側摩擦発生部は前記サンギヤの回転軸と平行な
向きに加わる力を受ける入力側摩擦面を備え、 前記出力側摩擦発生部は回転軸と平行な向きに加わる力
を受ける出力側摩擦面を備え、 前記トルク伝達手段は、前記入力側摩擦面と出力側摩擦
面との間に介在され、各摩擦面との間に摩擦力を発生可
能な摩擦力発生部材と、 前記入力側及び出力側摩擦面間で前記摩擦力発生部が挟
持されるように、前記両摩擦部の少なくとも一方を回転
軸方向に付勢する付勢手段とを備えている車両用操舵装
置。3. The vehicle steering system according to claim 2, wherein the input-side friction generating unit includes an input-side friction surface that receives a force applied in a direction parallel to a rotation axis of the sun gear, and the output-side friction generation. The unit includes an output friction surface that receives a force applied in a direction parallel to the rotation axis, and the torque transmission unit is interposed between the input friction surface and the output friction surface, and between the friction surfaces. A frictional force generating member capable of generating a frictional force; and a biasing member for urging at least one of the two frictional portions in a rotation axis direction such that the frictional force generating portion is sandwiched between the input side and the output side frictional surfaces. A vehicle steering system comprising: a power unit.
て、 前記摩擦力発生部材は、 前記サンギヤが挿通する円環状の芯材と、 前記芯材の表面に接着され、前記各摩擦面に接触する摩
擦材とを備えている車両用操舵装置。4. The vehicle steering device according to claim 3, wherein the frictional force generating member is bonded to an annular core through which the sun gear passes, and is attached to a surface of the core, and the frictional force generating member is attached to each of the friction surfaces. A vehicle steering system comprising: a friction material that comes into contact with the vehicle.
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2000
- 2000-09-18 JP JP2000281699A patent/JP2002087305A/en active Pending
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