JP2004243896A

JP2004243896A - Variable steering angle device for vehicle

Info

Publication number: JP2004243896A
Application number: JP2003035870A
Authority: JP
Inventors: Osamu Shimoyama; 修下山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-14
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable steering angle device for a vehicle, capable of assuring manual steering constantly regardless of steering angle control by a motor, and changing steering angle according to manual steering with a steering wheel in the event of abnormality of a steering angle control system. <P>SOLUTION: The variable steering angle device for a vehicle comprises a steering angle phase difference absorbing mechanism provided between a first column upper 2a connected to the steering wheel 1 and a second column upper 2b having revolution transmission means from a steering angle control motor 19 with a reducer 20, for absorbing a phase difference between a steering angle θ<SB>S</SB>and a column change steering angle θ<SB>SL</SB>. The steering angle phase difference absorbing mechanism comprises a ball screw engaging mechanism including a ball screw nut 15 spline-coupled to the first column upper 2a and a ball screw 16 provided in the second column upper 2b. The ball screw 16 has stoppers 22, 23 for contact-stopping the movement of the ball screw nut 15 and aborting the steering angle phase difference absorbing function when the movement amount of the ball screw nut 15 reaches a predetermined level. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コラムアッパーとコラムロアとの間に舵角位相差吸収機構を有する車両用可変舵角装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ステアリングハンドル操舵角の転舵輪に対する伝達比を可変にする車両用可変舵角装置は、ステアリングハンドルと転舵輪とを連結する操舵伝達系の途中に電動機により伝達比を可変する伝達比可変手段と、該伝達比可変手段の作動を制限して前記ステアリングハンドルと前記転舵輪とを直結状態にする直結手段と、該直結手段の作動を制御する作動制御手段と、を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１１７６号公報（図１及び図２）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用可変舵角装置にあっては、作動制御手段が電動機を作動させる制御信号の供給時、すなわち、モータ作動時に直結手段の直結状態を解除し、それ以外のモータ非作動時には直結手段を直結状態とするという構成になっていたため、伝達比を車両状態に応じて制御する場合は、スアリングハンドルと転舵輪は、機械的に直結伝達は無く、前記電動機の異常時に、直結状態に戻すにはロック用のスライドピンの作動を待つ必要があった。又、スライドピン作動機構に異常があると直結状態に戻せないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に着目してなされたもので、モータによる舵角制御にかかわらず常時手動操舵を確保できると共に、舵角制御系の異常時にステアリングハンドルによる手動操舵に応じて転舵することができる車両用可変舵角装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、
ステアリングハンドルに連結したコラムアッパーと、変速機付きモータもしくはモータからの回転伝達手段を有するコラムロアと、の間に操舵角とコラム転舵角との位相差を吸収する舵角位相差吸収機構を有する車両用可変舵角装置において、
前記舵角位相差吸収機構を、コラムアッパーにスプライン結合したボールねじナットと、コラムロアに設けられたボールねじと、によるボールねじ嵌合機構により構成し、
かつ、前記ボールねじに、ボールねじナットの移動量が所定量になると接触によりボールねじナットの移動を停止すると共に舵角位相差吸収機能を停止するストッパーを設けた。
【０００７】
【発明の効果】
よって、本発明の車両用可変舵角装置にあっては、ステアリングハンドルと転舵輪は、ボールねじ嵌合機構による舵角位相差吸収機構を介し、常時機械的に結合されているので、モータによる舵角制御にかかわらず常時手動操舵を確保することができる。又、モータ等の故障による舵角制御系の異常時には、ボールねじナットの移動量がストッパーにより規制されると共に、このストッパーはボールねじナットを停止させることにより舵角位相差吸収機構を停止する制動機構としても機能するので、ステアリングハンドルによる手動操舵に応じて転舵することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用可変舵角装置を実現する実施の形態を、図面に示す第１実施例及び第２実施例に基づいて説明する。
【０００９】
（第１実施例）
まず、構成を説明する。
図１は第１実施例の車両用可変舵角装置が適用された車両用操舵システム図である。図１において、１はステアリングハンドル、２はコラムアッパー、３は操舵角センサ、４は舵角可変機構、５は転舵角センサ、６はコラムロア、７は転舵装置、８は転舵輪、９は電子制御装置、１０は車速センサ（車速検出手段）である。
【００１０】
前記ステアリングハンドル１に連結したコラムアッパー２と、転舵輪８に連結した転舵装置７を駆動するコラムロア６と、の経路の途中に伝達比を可変にする舵角可変機構４を有する。
【００１１】
前記電子制御装置９は、ステアリングハンドル１の操舵角を測定する舵角センサ２と、車速を測定する車速センサ１０と、からセンサ信号入力し、操舵角情報と車速情報に基づいて目標転舵角を演算する。
【００１２】
前記舵角可変機構４は、電子制御装置９からの指令値によって転舵輪８，８を目標転舵角に転舵し、転舵角センサ５による実転舵角が目標転舵角に一致するようにフィードバック制御されている。
【００１３】
図２は、第１実施例の車両用可変舵角装置を示す全体断面図である。図２において、１はステアリングハンドル、２ａは第１コラムアッパー、２ｂは第２コラムアッパー、３は操舵角センサ、４は舵角可変機構、５は転舵角センサ、９は電子制御装置、１１はボルト、１２はケース、１３はスプライン、１４はベアリング、１５はボールねじナット、１６はボールねじ、１７はボルト、１８はボールねじナット、１９はモータ、２０は減速機、２１はベアリング、２２はストッパー、２３はストッパー、２４は直動ソレノイド（ストッパー間隔調整機構）、２５はばね、２６はスリップリング、２７は信号線である。
【００１４】
前記ステアリングハンドル１は、第１コラムアッパー２ａに剛に結合され、その操舵角度を計測する操舵角センサ３を有する。
【００１５】
前記舵角可変機構４は、次の様な構成になっている。第１コラムアッパー２ａの端部は、ケース１２にボルト１１で締結されている。該ケース１２は、ボールねじ１６をベアリング１４で支持し、ボールねじナット１５とスプライン１３で嵌合している。
【００１６】
前記舵角制御用モータ１９は、減速機２０を介してボールねじ１６を備える第２コラムアッパー２ｂを駆動する。つまり、減速機２０の出力軸に設けたスプライン１７と第２コラムアッパー２ｂのスプライン１８を介して出力が伝動される機構である。舵角制御用モータ１９は、第２コラムアッパー２ｂにベアリング２１で支持されている。該第２コラムアッパー２ｂには、転舵角センサ５が結合している。
【００１７】
ここで、前記ボールねじ１６には、直動ソレノイド２４とバネ２５で可動なストッパー２２，２３が左右一対備えられている。該ソレノイド２４は、スリップリング２６を介して、前記電子制御装置９と電気的に接続している。
【００１８】
図３は、前記スットパー２２，２３とボールねじナット１５及びボールねじ１６の拡大図である。スットパー２２，２３の側面には、接触時にトルク伝達を可能にする凹凸部２２ａ，２３ａが設けられ、ボールねじナット１５の両側面には、凹凸部２２ａ，２３ａとの嵌合接触によりトルク伝達を可能にする凹凸部１５ａ，１５ａが設けられている。
【００１９】
次に、作用を説明する。
以下の説明において、ステアリングハンドル１の回転角（＝操舵角）をθ_Ｓ、ケース１２の回転角をθ_ｆ、該ケース１２にスプライン結合しているボールねじナット１５の回転角をθ_Ｎａ、舵角制御用モータ１９の回転角をθ_ｍ、第２コラムアッパー２ｂの回転角（＝転舵角）をθ_ＣＬとする。
【００２０】
［転舵角のモータ制御時］
図４は、転舵角θ_ＣＬを舵角制御用モータ１９によって制御している場合の作動状態を示す。
【００２１】
舵角制御用モータ１９が回転角θ_ｍにて回転し始める。回転方向は、矢印方向から見て右回転を正とする。
【００２２】
舵角制御用モータ１９が回転角θ_ｍにて回転すると減速機１９の減速比ｋだけ減速して、第２コラムアッパー２ｂを回転させる。
この転舵角θ_ＣＬは、
θ_ＣＬ＝θ_ｍ／ｋ
であらわされる。
ここで、操舵角θ_Ｓと、フランジ５の回転角θ_ｆは、
θ_Ｓ＝θ_ｆ
である。
また、ケース１２とはスプライン１３で結合されるボールねじナット１５の回転角θ_Ｎａも、
θ_Ｓ＝θ_Ｎａ
である。
操舵角θ_Ｓと転舵角θ_ＣＬの差異は、ボールねじナット１５の回転角θ_Ｎａとボールねじ１６との回転差に相当する。
従って、第１ボールねじナット１５は、ボールねじ１６のリードをｌｂとすると、
Ｌ＝（θ_Ｎａ−θ_ＣＬ）×ｌｂ
軸上をスライド移動する。
【００２３】
［舵角制御機構の故障時］
次に、舵角制御用モータ１９などの舵角制御機構が故障した場合を図５を用いて説明する。
【００２４】
図５に示すように、舵角制御用モータ１９の回転θ_ｍが非常に大になると、ボールねじナット１５は、ストッパー２３に当たるまで移動する。そして、ボールねじナット１５の凹凸部１５ａとボールねじ１６側のストッパー２３の凹凸部２３ａとが噛み合いにより機械的にも接続し、一体となって回転可能になる。
【００２５】
このボールねじナット１５とボールねじ１６とが機械的にも接続し、一体となって回転可能になる迄の時間を短縮するため、このボールねじナット１５とストッパー２２，２３との間隔を、図６の制御目標舵角比曲線に基づき制御する。
【００２６】
つまり、低速では、従来車の舵角比より大幅に可変舵角では、舵角比を速くするので、大きな、ボールねじナット１５の移動量が必要である。従って、図７に示すように、直動ソレノイド２４によって、ストッパー間隔を大きくとる必要がある。
【００２７】
しかしながら、高速になるに従って、舵角比の従来車に対する変化は少ないので、移動量も少なくて良い。従って、図８に示すように、低速時よりは、ストッパー２２，２３とボールねじナット１５とのストッパー間隔を小さくすることによって、異常発生してボールねじナット１５がどちらかに動いて、スットパー２２，２３にあたる迄の時間を短縮することが可能である。
【００２８】
更に、高速では、従来車と同じ舵角比で良いので制御を停止し、ボールねじナット１５が移動する必要が無いので、図９に示すように、ボールねじナット１５の両端部に予めストッパー２２，２３を当てることにする。
【００２９】
このように、舵角制御用モータ１９による舵角制御異常時に、操舵角θ_Ｓとコラム転舵角θ_ＣＬとの位相差を吸収する舵角位相差吸収機構のボールねじナット１５が、操舵角θ_Ｓと転舵角θ_ＣＬの差により移動して、ボールねじ１６のストッパー２２，２３に当たる機構において、ボールねじナット１５の両側面形状に凹凸部１５ａ，１５ａを設け、ボールねじ１６のストッパー２２，２３の側面形状に凹凸部２２ａ，２３ａを設けているので、ボールねじナット１５とボールねじ１６とを機械的にも同期させて、舵角位相差吸収機構を停止する制動機構としても機能するので、ステアリングハンドル１による操舵に応じて転舵することができるようになる。
【００３０】
また、その移動量を可能な限り少なくストッパー２２，２３に当てるため、予め所定の間隔になるようにストッパー２２，２３を可動にしたため、速やかにステアリングハンドル１による操舵に応じて転舵することができるようになる。
【００３１】
次に、効果を説明する。
第１実施例の車両用可変舵角装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３２】
（１）ステアリングハンドル１に連結した第１コラムアッパー２ａと、減速機２０付きの舵角制御用モータ１９からの回転伝達手段を有する第２コラムアッパー２ｂ（コラムロア６と一体回転）と、の間に操舵角θ_Ｓとコラム転舵角θ_ＳＬとの位相差を吸収する舵角位相差吸収機構を有する車両用可変舵角装置において、前記舵角位相差吸収機構を、第１コラムアッパー２ａにスプライン結合したボールねじナット１５と、第２コラムアッパー２ｂに設けられたボールねじ１６と、によるボールねじ嵌合機構により構成し、かつ、前記ボールねじ１６に、ボールねじナット１５の移動量が所定量になると接触により移動を停止すると共に、舵角位相差吸収機能を停止するストッパー２２，２３を設けたため、舵角制御用モータ１９による舵角制御にかかわらず常時手動操舵を確保できると共に、舵角制御系の異常時にステアリングハンドル１による手動操舵に応じて転舵することができる。
【００３３】
（２）ボールねじ１６に設けたストッパー２２，２３とボールねじナット１５とのストッパー面に凹凸部１５ａ，１５ａ，２２ａ，２３ａを形成し、該凹凸部１５ａ，２２ａまたは凹凸部１５ａ，２３ａの接触嵌合によりボールねじナット１５の移動停止と同時にトルク伝達を可能にしたため、舵角制御系の異常時にストッパー２２，２３によりボールねじナット１５が停止すると、速やかにステアリングハンドル１による操舵に応じて転舵することができる。
【００３４】
（３）ボールねじ１６に設けたストッパー２２，２３とボールねじナット１５とのストッパー間隔を、制御目標舵角比曲線（目標制御量）に応じて調整する直動ソレノイド２４を設けたため、制御目標舵角比曲線から外れる舵角制御系の異常時、ボールねじナット１５の移動量を可能な限り少なくしてストッパー２２，２３に当てることができる。
【００３５】
（４）車速を検出する車速センサ１０を設け、直動ソレノイド２４によるストッパー間隔調整機構は、ボールねじ１６に設けたストッパー２２，２３とボールねじナット１５とのストッパー間隔を、車速が高くなるほど小さな間隔にする用にしたため、システム正常時には低車速での取り回し性の良さと高車速での操縦安定性の良さの両立を図りながら、舵角制御系の異常時にボールねじナット１５の移動量を可能な限り少なくしてストッパー２２，２３に当てることができる。
【００３６】
（第２実施例）
この第２実施例は、ボールねじ１６とボールねじナット１５とのストッパー面をそれぞれ電極面とし、該電極面に所定の電気を印加しておき、両電極面が接触することで装置異常を診断する異常診断機構を設けた例である。
【００３７】
すなわち、図１０に示すように、ボールねじ１６には、側面に電極を有するもしくは、全体が導電体の電極兼ストッパー２２’が所定のストローク分離れた位置に設けられている。同様に反対のストローク方向にも側面に電極を有するもしくは、全体が導電体の電極兼ストッパー２３’が設けられている。
【００３８】
そして、ボールねじナット１５の両側面には、前記電極兼ストッパー２２’，２３’と接するとスイッチとして働く電極２８，２９が設けられ、前記電極兼ストッパー２２’，２３’と電極２８，２９は、スリップリング２６を介して電子制御装置９と電気的に接続している。
【００３９】
図１１は、ボールねじ１６の電極兼ストッパー２２’，２３’とボールねじナット１５の電極２８，２９の拡大図である。電極兼ストッパー２２’，２３’と電極２８，２９の側面には、接触時にトルク伝達を可能にする凹凸部２２ａ’，２３ａ’，２８ａ，２９ａが設けられている。
【００４０】
次に、作用を説明する。
【００４１】
［転舵角のモータ制御時］
図１２は、転舵角θ_ＣＬを舵角制御用モータ１９によって制御している場合の作動状態を示す。
【００４２】
舵角制御用モータ１９が回転角θ_ｍにて回転し始める。回転方向は、矢印方向から見て右回転を正とする。
【００４３】
舵角制御用モータ１９が回転角θ_ｍにて回転すると減速機１９の減速比ｋだけ減速して、第２コラムアッパー２ｂを回転させる。
この転舵角θ_ＣＬは、
θ_ＣＬ＝θ_ｍ／ｋ
であらわされる。
ここで、操舵角θ_Ｓと、フランジ５の回転角θ_ｆは、
θ_Ｓ＝θ_ｆ
である。
また、ケース１２とはスプライン１３で結合されるボールねじナット１５の回転角θ_Ｎａも、
θ_Ｓ＝θ_Ｎａ
である。
操舵角θ_Ｓと転舵角θ_ＣＬの差異は、ボールねじナット１５の回転角θ_Ｎａとボールねじ１６との回転差に相当する。
従って、第１ボールねじナット１５は、ボールねじ１６のリードをｌｂとすると、
Ｌ＝（θ_Ｎａ−θ_ＣＬ）×ｌｂ
軸上をスライド移動する。
【００４４】
［舵角制御機構の故障時］
前記舵角制御用モータ１９などの舵角制御機構が故障した場合を、図１３〜図１５を用いて説明する。
【００４５】
まず、図１５にこの故障診断ロジックサブルーチンのフローチャートを示す。電子制御装置９内の電子制御プログラム内で、異常監視のためにこのルーチンがスタートし（ステップＳ１７）、実行される。ステップＳ８では、指令値と転舵角センサ５の偏差が所定範囲内の場合には、正常に動作していると判断し、再び、故障診断ロジックサブルーチンのステップＳ１７へ戻り、これが繰り返される。ここで、指令値と転舵角センサ５の偏差が所定範囲内という判断は、正常に動作している場合には、図１２に示すように、ボールねじ１６の電極兼ストッパー２２’，２３’とボールねじナット１５の電極２８，２９とが接触しないことで、電極が導通していないことを電子制御装置９により監視することでなされる。
【００４６】
そして、舵角制御系の異常により指令値と転舵角センサ５の偏差が所定範囲を超えると、例えば、図１３に示すように、舵角制御用モータ１９の回転θ_ｍが非常に大になり、ボールねじナット１５は、電極兼ストッパー２３’に当たるまで移動する。この時、ボールねじナット１５の側面の電極２９と電極兼ストッパー２３’の側面の電極が接触して、導通したことがスリップリング２６を介して、電気的に電子制御装置９に伝わり、ステップＳ１９へ進んで、舵角制御用モータ１９の電源ＯＦＦ指令を出力する。そして、図１４に示すように、凹凸嵌合によりボールねじナット１５とボールねじ１６とが機械的にも接続し、一体となって回転可能になる。
【００４７】
この状態になれば、操舵角θ_Ｓと転舵角θ_ＣＬとが同値になるので、ステップＳ２０の判断では、ｙｅｓになって、ステップＳ２１へ進み、手動操舵可能状態により手動操舵が開始される。
【００４８】
しかしながら、図１５のステップＳ２０において、ｎｏと判断された場合は、暴走状態と判断して、ステップＳ２２へ進み、システム全体の主電源を全てＯＦＦとする指令を出す。
【００４９】
上記のように、舵角制御用モータ１９による舵角制御異常時に、操舵角θ_Ｓとコラム転舵角θ_ＣＬとの位相差を吸収する舵角位相差吸収機構のボールねじナット１５が、操舵角θ_Ｓと転舵角θ_ＣＬの差により移動して、ボールねじ１６の電極兼ストッパー２２’，２３’に当たることによって、ボールねじナット１５の両側面に設けた電極２８，２９とボールねじ１６に設けた電極兼ストッパー２２’，２３’の側面に所定の電気が印加されているので、これが接して導通することにより、異常を容易に診断（判断）できる。そして、この導通信号に基づいて、システムの電源を制御することができる。
【００５０】
また、ボールねじナット１５とボールねじ１６のストッパー面の側面形状に凹凸部２２ａ’，２３ａ’，２８ａ，２９ａを設けたことにより、システム電源を制御するのと同時に、ボールねじナット１６とボールねじ１５とを機械的にも同期させて、舵角位相差吸収機構を停止する制動機構としても機能するので、ステアリングハンドル１による操舵に応じて転舵することができるようになる。
【００５１】
次に、効果を説明する。
第２実施例の車両用可変舵角装置にあっては、第１実施例の（１），（２）の効果に加え、下記の効果を得ることができる。
【００５２】
（５）ボールねじ１６とボールねじナット１５とのストッパー面をそれぞれ電極面とし、該電極面に所定の電気を印加しておき、両電極面が接触することで装置異常を診断する異常診断機構を設けたため、装置異常時に装置異常を容易に診断することができると共に、得られる導通信号を用いてシステムの電源を制御することができる。
【００５３】
以上、本発明の車両用可変舵角装置を第１実施例及び第２実施例に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００５４】
例えば、第２実施例装置において、第１実施例装置のストッパー間隔調整機構を採用したものであっても良い。すなわち、ボールねじに、ボールねじナットの移動量が規定するストッパーを設けると共に、直動ソレノイド等によるストッパー間隔調整機構と、電極をストッパー面間に配置した故障診断機構を設ける例としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例の車両用可変舵角装置が適用された車両用操舵システム図である。
【図２】第１実施例の車両用可変舵角装置を示す全体断面図である。
【図３】第１実施例の車両用可変舵角装置における舵角位相差吸収機構を示す断面図である。
【図４】第１実施例装置における正常時の作用を説明する作用状態説明図である。
【図５】第１実施例装置における舵角制御系異常時の作用を説明する作用状態説明図である。
【図６】第１実施例装置における制御目標舵角比（ギヤ比）特性図である。
【図７】第１実施例装置における低車速時のストッパー間隔調整図である。
【図８】第１実施例装置における中車速時のストッパー間隔調整図である。
【図９】第１実施例装置における高車速時のストッパー間隔調整図である。
【図１０】第２実施例の車両用可変舵角装置を示す全体断面図である。
【図１１】第２実施例の車両用可変舵角装置における舵角位相差吸収機構を示す断面図である。
【図１２】第２実施例装置における正常時の作用を説明する作用状態説明図である。
【図１３】第２実施例装置における舵角制御系異常時の作用を説明する作用状態説明図である。
【図１４】第２実施例装置における舵角制御系異常時の機械的接続状態を示す図である。
【図１５】第２実施例装置の電子制御装置内で実行される故障診断ロジックサブルーチンのフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１：ステアリングハンドル
２：コラムアッパー
２ａ：第１コラムアッパー
２ｂ：第２コラムアッパー
３：操舵角センサ
４：舵角可変機構
５：転舵角センサ
６：コラムロア
７：転舵装置
８：転舵輪
９：電子制御装置
１０：車速センサ（車速検出手段）
１１：ボルト
１２：ケース
１３：スプライン
１４：ベアリング
１５：ボールねじナット
１５ａ：凹凸部
１６：ボールねじ
１７：ボルト
１８：ボールねじナット
１９：モーター
２０：減速機
２１：ベアリング
２２：ストッパー
２２ａ：凹凸部
２３：ストッパー
２３ａ：凹凸部
２４：直動ソレノイド（ストッパー間隔調整機構）
２５：ばね
２６：スリップリング
２７：信号線
２２’：電極兼ストッパー
２２ａ’：凹凸部
２３’：電極兼ストッパー
２３ａ’：凹凸部
２８，２９：電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a vehicle variable steering angle device having a steering angle phase difference absorbing mechanism between a column upper and a column lower.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a variable steering angle device for a vehicle that varies a transmission ratio of a steering wheel steering angle to a steered wheel is a transmission ratio variable means that varies a transmission ratio by an electric motor in a steering transmission system that connects the steering handle and the steered wheels. A direct connection means for restricting the operation of the transmission ratio variable means to directly connect the steering wheel and the steered wheels, and an operation control means for controlling the operation of the direct connection means (for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-1176 (FIGS. 1 and 2).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional variable steering angle device for a vehicle, when the operation control unit supplies a control signal for operating the electric motor, that is, when the motor is operated, the direct connection state of the direct connection unit is released, and when the other motor is not operated, When the transmission ratio is controlled in accordance with the vehicle state, the steering handle and the steered wheels have no mechanical direct connection transmission. To return to the state, it was necessary to wait for the operation of the lock slide pin. In addition, there is a problem that if there is an abnormality in the slide pin operation mechanism, it cannot be returned to the direct connection state.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and can always maintain manual steering irrespective of steering angle control by a motor, and can perform steering according to manual steering by a steering handle when a steering angle control system is abnormal. It is an object of the present invention to provide a variable steering angle device for a vehicle that can perform the following.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention,
A steering angle phase difference absorbing mechanism for absorbing a phase difference between a steering angle and a column steering angle is provided between a column upper connected to a steering handle and a motor with a transmission or a column lower having rotation transmitting means from the motor. In a variable steering angle device for a vehicle,
The rudder angle phase difference absorbing mechanism is constituted by a ball screw fitting mechanism by a ball screw nut spline-coupled to a column upper and a ball screw provided in a column lower,
Further, the ball screw is provided with a stopper which stops the movement of the ball screw nut by contact when the movement amount of the ball screw nut reaches a predetermined amount and stops the steering angle phase difference absorbing function.
[0007]
【The invention's effect】
Therefore, in the variable steering angle device for a vehicle according to the present invention, the steering handle and the steered wheels are always mechanically connected via the steering angle phase difference absorbing mechanism by the ball screw fitting mechanism. Manual steering can always be ensured regardless of the steering angle control. Also, when the steering angle control system is abnormal due to a failure of the motor or the like, the movement amount of the ball screw nut is restricted by the stopper, and the stopper stops the ball screw nut to stop the steering angle phase difference absorbing mechanism. Since it also functions as a mechanism, the vehicle can be steered according to manual steering by a steering handle.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment for realizing a variable steering angle device for a vehicle according to the present invention will be described based on a first embodiment and a second embodiment shown in the drawings.
[0009]
(First embodiment)
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a diagram of a vehicle steering system to which the vehicle variable steering angle device of the first embodiment is applied. In FIG. 1, 1 is a steering handle, 2 is a column upper, 3 is a steering angle sensor, 4 is a steering angle variable mechanism, 5 is a steering angle sensor, 6 is a column lower, 7 is a steering device, 8 is a steered wheel, 9 Denotes an electronic control unit, and 10 denotes a vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means).
[0010]
A steering angle variable mechanism 4 for varying a transmission ratio is provided in the middle of a route between a column upper 2 connected to the steering handle 1 and a column lower 6 connected to a steered wheel 8 for driving a steering device 7.
[0011]
The electronic control unit 9 receives sensor signals from the steering angle sensor 2 for measuring the steering angle of the steering wheel 1 and the vehicle speed sensor 10 for measuring the vehicle speed, and sets the target steering angle based on the steering angle information and the vehicle speed information. Is calculated.
[0012]
The steering angle variable mechanism 4 steers the steered wheels 8, 8 to a target steering angle according to a command value from the electronic control unit 9, and the actual steering angle detected by the steering angle sensor 5 matches the target steering angle. Feedback control.
[0013]
FIG. 2 is an overall sectional view showing the variable steering angle device for a vehicle according to the first embodiment. In FIG. 2, 1 is a steering wheel, 2a is a first column upper, 2b is a second column upper, 3 is a steering angle sensor, 4 is a variable steering angle mechanism, 5 is a steering angle sensor, 9 is an electronic control unit, 11 Is a bolt, 12 is a case, 13 is a spline, 14 is a bearing, 15 is a ball screw nut, 16 is a ball screw, 17 is a bolt, 18 is a ball screw nut, 19 is a motor, 20 is a reducer, 21 is a bearing, 22 Is a stopper, 23 is a stopper, 24 is a direct acting solenoid (stopper interval adjusting mechanism), 25 is a spring, 26 is a slip ring, and 27 is a signal line.
[0014]
The steering handle 1 has a steering angle sensor 3 that is rigidly connected to the first column upper 2a and measures the steering angle.
[0015]
The variable steering angle mechanism 4 has the following configuration. The end of the first column upper 2a is fastened to the case 12 with a bolt 11. The case 12 supports a ball screw 16 with a bearing 14, and is fitted with a ball screw nut 15 with a spline 13.
[0016]
The steering angle control motor 19 drives a second column upper 2b having a ball screw 16 via a speed reducer 20. That is, the output is transmitted via the spline 17 provided on the output shaft of the speed reducer 20 and the spline 18 of the second column upper 2b. The steering angle control motor 19 is supported by bearings 21 on the second column upper 2b. A steering angle sensor 5 is connected to the second column upper 2b.
[0017]
Here, the ball screw 16 is provided with a pair of left and right stoppers 22 and 23 movable by a direct acting solenoid 24 and a spring 25. The solenoid 24 is electrically connected to the electronic control unit 9 via a slip ring 26.
[0018]
FIG. 3 is an enlarged view of the stoppers 22 and 23, the ball screw nut 15, and the ball screw 16. Irregular portions 22a and 23a are provided on the side surfaces of the stoppers 22 and 23 to enable torque transmission at the time of contact. On both side surfaces of the ball screw nut 15, torque is transmitted by fitting contact with the concave and convex portions 22a and 23a. Concavo-convex portions 15a, 15a for enabling are provided.
[0019]
Next, the operation will be described.
In the following description, the rotation angle (= steering angle) of the steering handle 1 is θ _S , the rotation angle of the case 12 is θ _f , the rotation angle of the ball screw nut 15 spline-coupled to the case 12 is θ _Na , the rotation angle of the corner control motor 19 theta _m, the rotation angle of the second column upper 2b a (= steering angle) and theta _CL.
[0020]
[Motor control of steering angle]
FIG. 4 shows an operation state when the steering angle θ _CL is controlled by the steering angle control motor 19.
[0021]
Steering angle control motor 19 starts rotating at a rotation angle theta _m. The rotation direction is positive when viewed from the arrow direction.
[0022]
Steering angle control motor 19 is decelerated and rotated by the rotation angle theta _m only reduction ratio k of the reduction gear 19, thereby rotating the second column upper 2b.
This turning angle θ _CL is
θ _CL = θ _m / k
It is represented by
Here, the steering angle θ _S and the rotation angle θ _f of the flange 5 are:
θ _S = θ _f
It is.
The rotation angle θ _Na of the ball screw nut 15 connected to the case 12 by the spline 13 is also:
θ _S = θ _Na
It is.
The difference between the steering angle θ _S and the turning angle θ _CL corresponds to the rotation difference between the rotation angle θ _Na of the ball screw nut 15 and the ball screw 16.
Therefore, when the lead of the ball screw 16 is lb, the first ball screw nut 15 is
L = (θ _Na −θ _CL ) × lb
Slide on the axis.
[0023]
[When the steering angle control mechanism breaks down]
Next, a case where a steering angle control mechanism such as the steering angle control motor 19 has failed will be described with reference to FIG.
[0024]
As shown in FIG. 5, when the rotational theta _m of the steering angle control motor 19 becomes very large, the ball screw nut 15 is moved until it hits the stopper 23. Then, the projections and depressions 15a of the ball screw nut 15 and the projections and depressions 23a of the stopper 23 on the ball screw 16 side are mechanically connected by meshing with each other, and can be integrally rotated.
[0025]
In order to shorten the time required for the ball screw nut 15 and the ball screw 16 to be mechanically connected and to be integrally rotatable, the distance between the ball screw nut 15 and the stoppers 22 and 23 is shown in FIG. The control is performed based on the control target steering angle ratio curve of No. 6.
[0026]
In other words, at low speeds, the steering angle ratio is increased at a significantly variable steering angle ratio than the steering angle ratio of the conventional vehicle, so that a large amount of movement of the ball screw nut 15 is required. Accordingly, as shown in FIG. 7, it is necessary to increase the interval between the stoppers by using the direct acting solenoid 24.
[0027]
However, as the speed increases, the change in the steering angle ratio with respect to the conventional vehicle is small, so that the movement amount may be small. Therefore, as shown in FIG. 8, by making the stopper interval between the stoppers 22 and 23 and the ball screw nut 15 smaller than at the time of low speed, an abnormality occurs and the ball screw nut 15 moves to either, , 23 can be shortened.
[0028]
Further, at a high speed, the steering angle ratio may be the same as that of the conventional vehicle, so that the control is stopped and the ball screw nut 15 does not need to be moved. Therefore, as shown in FIG. , 23.
[0029]
Thus, the steering angle control abnormality by the steering angle control motor 19, the ball screw nut 15 of the steering angle phase difference absorbing mechanism for absorbing the phase difference between the steering angle theta _S and the column steering angle theta _CL, a steering angle moving by difference theta _S and the steered angle theta _CL, the mechanism hits the stopper 22, 23 of the ball screw 16, the concave-convex portion 15a, a 15a provided on both sides the shape of the ball screw nut 15, the stopper 22 of the ball screw 16 , 23 are provided with uneven portions 22a, 23a, so that the ball screw nut 15 and the ball screw 16 are also mechanically synchronized to function as a braking mechanism for stopping the steering angle phase difference absorbing mechanism. Therefore, the vehicle can be steered according to the steering by the steering handle 1.
[0030]
In addition, since the stoppers 22 and 23 are movable at predetermined intervals in order to hit the stoppers 22 and 23 as little as possible, the steering wheel 1 can be steered immediately according to the steering. become able to.
[0031]
Next, effects will be described.
In the vehicle variable steering angle device according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
[0032]
(1) Between the first column upper 2a connected to the steering handle 1 and the second column upper 2b (rotating integrally with the column lower 6) having a rotation transmitting means from the steering angle control motor 19 with the speed reducer 20. In a variable steering angle device for a vehicle having a steering angle phase difference absorbing mechanism for absorbing a phase difference between the steering angle θ _S and the column turning angle θ _SL , the steering angle phase difference absorbing mechanism is provided in the first column upper 2a. The ball screw nut 15 is provided with a spline-coupled ball screw nut and a ball screw 16 provided on the second column upper 2b. The ball screw 16 is provided with a ball screw fitting mechanism. When a fixed amount is reached, the stoppers 22 and 23 for stopping the movement by contact and stopping the steering angle phase difference absorbing function are provided. Can be ensured at all times manual steering regardless your on, it can be steered in accordance with the manual steering by the steering wheel 1 when the abnormality of the steering angle control system.
[0033]
(2) Uneven portions 15a, 15a, 22a, 23a are formed on the stopper surfaces of the stoppers 22, 23 provided on the ball screw 16 and the ball screw nut 15, and the uneven portions 15a, 22a or the uneven portions 15a, 23a are brought into contact. Since the torque transmission is enabled at the same time as the movement of the ball screw nut 15 is stopped by the fitting, when the ball screw nut 15 is stopped by the stoppers 22 and 23 when the steering angle control system is abnormal, the ball is immediately rotated according to the steering by the steering handle 1. You can steer.
[0034]
(3) Since the direct acting solenoid 24 that adjusts the stopper interval between the stoppers 22 and 23 provided on the ball screw 16 and the ball screw nut 15 in accordance with the control target steering angle ratio curve (target control amount) is provided, the control target When the steering angle control system deviates from the steering angle ratio curve, the amount of movement of the ball screw nut 15 can be reduced as much as possible to hit the stoppers 22 and 23.
[0035]
(4) The vehicle speed sensor 10 for detecting the vehicle speed is provided, and the stopper interval adjusting mechanism using the direct acting solenoid 24 reduces the stopper interval between the stoppers 22 and 23 provided on the ball screw 16 and the ball screw nut 15 as the vehicle speed increases. The distance between the ball screw nut 15 can be moved when the steering angle control system is abnormal, while maintaining both good maneuverability at low vehicle speeds and good steering stability at high vehicle speeds when the system is normal. It can be applied to the stoppers 22 and 23 with as little as possible.
[0036]
(Second embodiment)
In the second embodiment, the stopper surfaces of the ball screw 16 and the ball screw nut 15 are used as electrode surfaces, respectively, and predetermined electricity is applied to the electrode surfaces. This is an example in which an abnormality diagnosis mechanism is provided.
[0037]
That is, as shown in FIG. 10, the ball screw 16 has an electrode on the side surface, or an electrode / stopper 22 'entirely made of a conductor is provided at a position separated by a predetermined stroke. Similarly, an electrode is also provided on the side surface in the opposite stroke direction, or an electrode / stopper 23 ′ made entirely of a conductor is provided.
[0038]
Electrodes 28 and 29 are provided on both sides of the ball screw nut 15 to act as switches when they come into contact with the electrodes and stoppers 22 'and 23'. The electrodes and stoppers 22 'and 23' and the electrodes 28 and 29 are connected to each other. , And is electrically connected to the electronic control unit 9 via the slip ring 26.
[0039]
FIG. 11 is an enlarged view of the electrodes / stoppers 22 ′ and 23 ′ of the ball screw 16 and the electrodes 28 and 29 of the ball screw nut 15. Uneven portions 22a ', 23a', 28a, 29a are provided on the side surfaces of the electrodes / stoppers 22 ', 23' and the electrodes 28, 29 to enable torque transmission at the time of contact.
[0040]
Next, the operation will be described.
[0041]
[Motor control of steering angle]
FIG. 12 shows an operation state when the steering angle θ _CL is controlled by the steering angle control motor 19.
[0042]
Steering angle control motor 19 starts rotating at a rotation angle theta _m. The rotation direction is positive when viewed from the arrow direction.
[0043]
Steering angle control motor 19 is decelerated and rotated by the rotation angle theta _m only reduction ratio k of the reduction gear 19, thereby rotating the second column upper 2b.
This turning angle θ _CL is
θ _CL = θ _m / k
It is represented by
Here, the steering angle θ _S and the rotation angle θ _f of the flange 5 are:
θ _S = θ _f
It is.
The rotation angle θ _Na of the ball screw nut 15 connected to the case 12 by the spline 13 is also:
θ _S = θ _Na
It is.
The difference between the steering angle θ _S and the turning angle θ _CL corresponds to the rotation difference between the rotation angle θ _Na of the ball screw nut 15 and the ball screw 16.
Therefore, when the lead of the ball screw 16 is lb, the first ball screw nut 15 is
L = (θ _Na −θ _CL ) × lb
Slide on the axis.
[0044]
[When the steering angle control mechanism breaks down]
A case where a steering angle control mechanism such as the steering angle control motor 19 breaks down will be described with reference to FIGS.
[0045]
First, FIG. 15 shows a flowchart of the failure diagnosis logic subroutine. This routine is started and monitored in the electronic control program in the electronic control unit 9 for abnormality monitoring (step S17). In step S8, when the deviation between the command value and the steering angle sensor 5 is within the predetermined range, it is determined that the operation is normal, and the process returns to step S17 of the failure diagnosis logic subroutine again, and this is repeated. Here, the judgment that the deviation between the command value and the turning angle sensor 5 is within a predetermined range is made, as shown in FIG. 12, when the electrode operates normally, as shown in FIG. Since the electrodes 28 and 29 of the ball screw nut 15 do not contact with each other, the electronic control unit 9 monitors that the electrodes are not conducting.
[0046]
When the deviation of the steering angle sensor 5 and the command value by an abnormal steering angle control system exceeds a predetermined range, for example, as shown in FIG. 13, a very large rotation theta _m of the steering angle control motor 19 Thus, the ball screw nut 15 moves until it hits the electrode / stopper 23 '. At this time, the electrode 29 on the side surface of the ball screw nut 15 and the electrode on the side surface of the electrode / stopper 23 'come into contact with each other and the conduction is electrically transmitted to the electronic control unit 9 via the slip ring 26, and step S19 is performed. Then, a power OFF command for the steering angle control motor 19 is output. Then, as shown in FIG. 14, the ball screw nut 15 and the ball screw 16 are mechanically connected to each other by the concave and convex fitting, and can be integrally rotated.
[0047]
Once this state, since a steering angle theta _S and the steering angle theta _CL is equivalent, in the judgment of step S20, is to yes, the process proceeds to step S21, the manual steering is initiated by manual steering state .
[0048]
However, if it is determined to be no in step S20 of FIG. 15, it is determined that a runaway state has occurred, and the process proceeds to step S22 to issue a command to turn off all the main power supplies of the entire system.
[0049]
As described above, when the steering angle control abnormality by the steering angle control motor 19, the ball screw nut 15 of the steering angle phase difference absorbing mechanism for absorbing the phase difference between the steering angle theta _S and the column steering angle theta _CL, steering moving by difference in angle theta _S and the steered angle theta _CL, electrodes and stoppers 22 of the ball screw 16 ', 23' by striking the electrode 28, 29 and a ball screw 16 provided on both sides of the ball screw nut 15 Since predetermined electricity is applied to the side surfaces of the electrodes and stoppers 22 'and 23' provided in the above, the contact and conduction make it easy to diagnose (determine) an abnormality. Then, the power supply of the system can be controlled based on the conduction signal.
[0050]
Further, by providing the concave and convex portions 22a ', 23a', 28a, 29a on the side surfaces of the stopper surfaces of the ball screw nut 15 and the ball screw 16, the system power supply is controlled, and at the same time, the ball screw nut 16 and the ball screw 15 is also mechanically synchronized to function as a braking mechanism for stopping the steering angle phase difference absorbing mechanism, so that steering can be performed in accordance with steering by the steering handle 1.
[0051]
Next, effects will be described.
In the vehicle variable steering angle device according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (2) of the first embodiment.
[0052]
(5) An abnormality diagnosing mechanism for diagnosing a device abnormality when the stopper surfaces of the ball screw 16 and the ball screw nut 15 are each an electrode surface, a predetermined electricity is applied to the electrode surfaces, and the two electrode surfaces come into contact with each other. Is provided, the device abnormality can be easily diagnosed when the device is abnormal, and the power supply of the system can be controlled using the obtained conduction signal.
[0053]
As described above, the variable steering angle device for a vehicle according to the present invention has been described based on the first embodiment and the second embodiment. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and claims Changes and additions of the design are permitted without departing from the gist of the invention according to each of the claims.
[0054]
For example, the apparatus of the second embodiment may employ the stopper interval adjusting mechanism of the apparatus of the first embodiment. That is, the ball screw may be provided with a stopper defined by the amount of movement of the ball screw nut, a stopper interval adjusting mechanism using a direct acting solenoid or the like, and a failure diagnosis mechanism in which electrodes are arranged between the stopper surfaces.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram of a vehicle steering system to which a vehicle variable steering angle device according to a first embodiment is applied.
FIG. 2 is an overall sectional view showing a variable steering angle device for a vehicle according to a first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view showing a steering angle phase difference absorbing mechanism in the vehicle variable steering angle device of the first embodiment.
FIG. 4 is an operation state explanatory view illustrating an operation in a normal state in the first embodiment apparatus.
FIG. 5 is an operation state explanatory diagram illustrating an operation of the first embodiment device when the steering angle control system is abnormal.
FIG. 6 is a characteristic diagram of a control target steering angle ratio (gear ratio) in the device of the first embodiment.
FIG. 7 is a diagram of adjusting a stopper interval at a low vehicle speed in the first embodiment.
FIG. 8 is a diagram of adjusting a stopper interval at the time of a middle vehicle speed in the first embodiment.
FIG. 9 is a stopper interval adjustment diagram at a high vehicle speed in the first embodiment.
FIG. 10 is an overall sectional view showing a variable steering angle device for a vehicle according to a second embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a steering angle phase difference absorbing mechanism in a variable steering angle device for a vehicle according to a second embodiment.
FIG. 12 is an operation state explanatory diagram for explaining an operation in a normal state in the second embodiment apparatus.
FIG. 13 is an operation state explanatory diagram for explaining an operation when a steering angle control system is abnormal in the second embodiment apparatus.
FIG. 14 is a diagram showing a mechanical connection state when a steering angle control system is abnormal in the device of the second embodiment.
FIG. 15 is a view showing a flowchart of a failure diagnosis logic subroutine executed in the electronic control unit of the second embodiment device.
[Explanation of symbols]
1: steering handle 2: column upper 2a: first column upper 2b: second column upper 3: steering angle sensor 4: steering angle variable mechanism 5: steering angle sensor 6: column lower 7, steering device 8, steering wheel 9 ： Electronic control device 10 ： Vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means)
11: Bolt 12: Case 13: Spline 14: Bearing 15: Ball screw nut 15a: Irregular part 16: Ball screw 17: Bolt 18: Ball screw nut 19: Motor 20: Reduction gear 21: Bearing 22: Stopper 22a: Irregular part 23: stopper 23a: uneven portion 24: linear solenoid (stopper interval adjustment mechanism)
25: Spring 26: Slip ring 27: Signal line 22 ': Electrode / stopper 22a': Irregular part 23 ': Electrode / stopper 23a': Irregular part 28, 29: Electrode

Claims

ステアリングハンドルに連結したコラムアッパーと、変速機付きモータもしくはモータからの回転伝達手段を有するコラムロアと、の間に操舵角とコラム転舵角との位相差を吸収する舵角位相差吸収機構を有する車両用可変舵角装置において、
前記舵角位相差吸収機構を、コラムアッパーにスプライン結合したボールねじナットと、コラムロアに設けられたボールねじと、によるボールねじ嵌合機構により構成し、
かつ、前記ボールねじに、ボールねじナットの移動量が所定量になると接触によりボールねじナットの移動を停止すると共に舵角位相差吸収機能を停止するストッパーを設けたことを特徴とする車両用可変舵角装置。A steering angle phase difference absorbing mechanism for absorbing a phase difference between a steering angle and a column steering angle is provided between a column upper connected to a steering handle and a motor with a transmission or a column lower having rotation transmitting means from the motor. In a variable steering angle device for a vehicle,
The rudder angle phase difference absorbing mechanism is constituted by a ball screw fitting mechanism by a ball screw nut spline-coupled to a column upper and a ball screw provided in a column lower,
The ball screw is provided with a stopper for stopping the movement of the ball screw nut by contact when the movement amount of the ball screw nut reaches a predetermined amount and stopping the steering angle phase difference absorbing function. Rudder angle device.

請求項１に記載された車両用可変舵角装置において、
前記ボールねじに設けたストッパーとボールねじナットとのストッパー面に凹凸部を形成し、該凹凸部の接触嵌合によりボールねじナットの移動停止と同時にトルク伝達を可能にしたことを特徴とする車両用可変舵角装置。The variable steering angle device for a vehicle according to claim 1,
A vehicle characterized in that an uneven portion is formed on a stopper surface between a stopper provided on the ball screw and a ball screw nut, and torque transmission is enabled at the same time as the movement of the ball screw nut is stopped by contact fitting of the uneven portion. Variable steering angle device.

請求項１または請求項２に記載された車両用可変舵角装置において、
前記ボールねじに設けたストッパーとボールねじナットとのストッパー間隔を、目標制御量に応じて調整するストッパー間隔調整機構を設けたことを特徴とする車両用可変舵角装置。The variable steering angle device for a vehicle according to claim 1 or 2,
A variable steering angle device for a vehicle, further comprising a stopper interval adjusting mechanism for adjusting a stopper interval between a stopper provided on the ball screw and a ball screw nut in accordance with a target control amount.

請求項３に記載された車両用可変舵角装置において、
車速を検出する車速検出手段を設け、
前記ストッパー間隔調整機構は、ボールねじに設けたストッパーとボールねじナットとのストッパー間隔を、車速が高くなるほど小さな間隔にすることを特徴とする車両用可変舵角装置。The variable steering angle device for a vehicle according to claim 3,
Providing vehicle speed detection means for detecting vehicle speed,
A variable steering angle device for a vehicle, wherein the stopper interval adjusting mechanism sets a stopper interval between a stopper provided on a ball screw and a ball screw nut to be smaller as a vehicle speed increases.

請求項１ないし請求項４の何れか１項に記載された車両用可変舵角装置において、
前記ボールねじとボールねじナットとのストッパー面をそれぞれ電極面とし、該電極面に所定の電気を印加しておき、両電極面が接触することで装置異常を診断する異常診断機構を設けたことを特徴とする車両用可変舵角装置。The variable steering angle device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4,
The stopper surface of the ball screw and the ball screw nut is used as an electrode surface, and a predetermined electricity is applied to the electrode surface, and an abnormality diagnosis mechanism for diagnosing a device abnormality by contacting both electrode surfaces is provided. A variable steering angle device for a vehicle, comprising: