JP2019119239A - Operation auxiliary device of steering wheel - Google Patents

Abstract

To alleviate the lowering of the steering performance of an own vehicle and other moving bodies by a simple and inexpensive constitution.SOLUTION: In an auxiliary device of a steering wheel in a moving body having a steering system which is operated by main torque imparted via a steering wheel 10 as the steering wheel, and auxiliary torque imparted from a motor 50, the operation auxiliary device of the steering wheel comprises a knuckle arm elongation part 20 and the like for alleviating a force applied to the steering wheel 10 in order to impart the main torque when the auxiliary torque is lost.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車等の移動体の操舵に用いられる操舵ハンドルの操作補助装置に関する。   The present invention relates to an operation assisting device for a steering wheel used for steering a mobile body such as an automobile.

従来、自動車の操舵においては、パワーステアリングによる動力補助が行われているところ、エンジン駆動に従動して動作する油圧パワーステアリングに代えて、エンジン停止時又はハイブリッド自動車や電気自動車に対応して、独立した電力により動作補助を行う電動パワーステアリング（ＥＰＳ）が主流となっている。   Conventionally, in the steering of an automobile, where power assistance is provided by power steering, instead of hydraulic power steering that operates following an engine drive, it is independent when the engine is stopped or in response to a hybrid car or an electric car. Electric power steering (EPS) that assists the operation with the generated power is the mainstream.

ＥＰＳは自動車のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）と協働する精密機械であって動作不良は操舵性能の低下を招くこととなる。そこで、フェールセーフの観点から、駆動回路、モータ内の構成、ＣＰＵ等の構成を二重化して冗長性を持たせるようにした技術が提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。   The EPS is a precision machine that cooperates with an ECU (Engine Control Unit) of a car, and a malfunction causes a decrease in steering performance. Therefore, from the viewpoint of fail-safety, a technology has been proposed in which the drive circuit, the configuration in the motor, the configuration of the CPU, and the like are duplicated to provide redundancy (for example, see Non-Patent Document 1).

大橋雅幸「ＥＰＳ用駆動２系統ＭＣＵ」ＤＥＮＳＯ ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＲＥＶＩＥＷ Ｖｏｌ．２１ ２０１６年、Ｐ．４８〜５３Ohashi Masayuki "Drive 2-system MCU for EPS" DENSO TECHNICAL REVIEW Vol. 21 2016, P. 48-53

しかしながら、上記従来の技術においては、以下のような課題があった。すなわち、非特許文献１に記載の技術はＥＰＳの構成の複雑化、製造コストの上昇を招くこととなってしまう。   However, the above-described conventional techniques have the following problems. That is, the technique described in Non-Patent Document 1 results in complication of the configuration of EPS and an increase in manufacturing cost.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、簡易かつ低コストな構成にて、自動車その他の移動体の操舵性能の低下を軽減することが可能な操舵ハンドルの操作補助装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides an operation assisting device of a steering wheel capable of reducing a decrease in the steering performance of an automobile or other mobile body with a simple and low-cost configuration. The purpose is to

上記の目的を達成するために、本発明の側面は、操作者による回動操作を受付ける操舵ハンドルを介して与えられる主トルク及び前記操作者による操作とは独立した動力により与えられる補助トルクにより動作する操舵系を有する移動体における前記操舵ハンドルの前記回動操作を補助する操舵ハンドルの補助装置であって、全部又は一部の前記補助トルクが喪失したときに、前記操舵系の動作に必要なトルクを前記主トルクにより与えるために前記操作者により前記操作ハンドルに加えられる力を軽減する操作負担軽減手段を備えた、操舵ハンドルの操作補助装置である。   In order to achieve the above object, aspects of the present invention operate with a main torque applied via a steering wheel that receives a pivoting operation by an operator and an auxiliary torque provided by power independent of the operation by the operator. An auxiliary device for a steering wheel that assists the turning operation of the steering wheel in a moving body having a steering system, which is necessary for the operation of the steering system when all or part of the auxiliary torque is lost. It is an operation assisting device for a steering wheel, including operation load reducing means for reducing a force applied to the operating handle by the operator in order to apply torque by the main torque.

なお、本発明は他の側面として、前記移動体は転舵輪により移動するとともに方向転換可能なものであり、前記操舵系は前記操舵ハンドルの回動により前記転舵輪の転舵角を可変するものであり、前記操作トルク軽減手段は、前記操舵ハンドルの回動角に応じた前記転舵輪の転舵角を小さくするものであってもよい。   According to another aspect of the present invention, the movable body is moved by the steered wheels and can change its direction, and the steering system changes the steered angle of the steered wheels by turning the steering wheel. The operation torque reducing means may reduce the turning angle of the steered wheels according to the turning angle of the steering wheel.

以上のような本発明は、簡易かつ低コストな構成にて、自動車その他の移動体の操舵性能の低下を軽減することが可能になるという効果を奏する。   The present invention as described above has an effect that it is possible to reduce a decrease in the steering performance of a vehicle or other mobile body with a simple and low-cost configuration.

本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置及びその周辺の構成を示すブロック図A block diagram showing a configuration of a steering wheel operation assisting device according to an embodiment of the present invention and the periphery thereof 本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation of the operation assistance device of the steering wheel which relates to the form of execution of this invention 本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の要部の構成を示す図The figure which shows the structure of the principal part of the operation assistance apparatus of the steering wheel which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の動作状態を説明するための図The figure for demonstrating the operation state of the operation assistance apparatus of the steering wheel which concerns on embodiment of this invention. （ａ）本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の要部の構成を示す図（ｂ）本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の動作状態を説明するための図(A) Diagram showing the configuration of the main part of the steering wheel operation assisting device according to the embodiment of the present invention (b) For explaining the operation state of the steering wheel operation assisting device according to the embodiment of the present invention Figure （ａ）本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の要部の構成を示す図（ｂ）本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の動作状態を説明するための図(A) Diagram showing the configuration of the main part of the steering wheel operation assisting device according to the embodiment of the present invention (b) For explaining the operation state of the steering wheel operation assisting device according to the embodiment of the present invention Figure （ａ）本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の要部の構成を示す図（ｂ）本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置の動作状態を説明するための図(A) Diagram showing the configuration of the main part of the steering wheel operation assisting device according to the embodiment of the present invention (b) For explaining the operation state of the steering wheel operation assisting device according to the embodiment of the present invention Figure

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施の形態に係る操舵ハンドルの操作補助装置を含む、四輪自動車のコラムアシスト型のＥＰＳ及びその近傍の構成を模式的に示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of a column assist type EPS of a four-wheeled vehicle and its vicinity including an operation assisting device for a steering wheel according to an embodiment of the present invention.

図に示すように、本実施形態の操舵ハンドルの操作補助装置を含む四輪自動車１において、ステアリングホイール１０は、操作者としての運転手からの操作を受付けるインタフェースであって、ステアリングコラムＳ１を回転させる主トルクを与える手段である。   As shown in the figure, in the four-wheeled motor vehicle 1 including the steering wheel operation assisting device of the present embodiment, the steering wheel 10 is an interface for receiving an operation from a driver as an operator, and rotates the steering column S1. It is a means to give the main torque which makes it

運転手がステアリングホイール１０を把持して回動させることにより、ステアリングホイール１０に同軸配置されたステアリングコラムＳ１が従動して回動する。ステアリングコラムＳ１上には、ステアリングホイール１０を介して加えられた操舵トルク、ステアリングホイール１０の操舵角等の諸量を検出するセンサ３０が設けられ、センサ３０により検出された諸量は、ＥＰＳの専用ＣＰＵであるＣＰＵ６０へ出力される。   When the driver grips and turns the steering wheel 10, the steering column S1 coaxially disposed on the steering wheel 10 is driven to rotate. A sensor 30 is provided on the steering column S1 to detect various amounts of steering torque applied via the steering wheel 10, a steering angle of the steering wheel 10, etc. The amounts detected by the sensor 30 are EPS It is output to the CPU 60 which is a dedicated CPU.

ＣＰＵ６０は、センサ３０により検出された諸量及び図示しない自動車のＥＣＵより取得した車速等の車両に関する諸情報に基づき、モータ５０の動作を制御する手段である。モータ５０はＣＰＵ６０により制御されて、上記の主トルクに基づきステアリングシャフトＳ２を回転させる補助トルクを与える手段である。なお、ＣＰＵ６０は、モータ５０の動作中の電流、電圧もモニタして、モータ５０の動作を制御する。   The CPU 60 is means for controlling the operation of the motor 50 on the basis of various amounts detected by the sensor 30 and various information regarding the vehicle such as the vehicle speed acquired from the ECU of the automobile not shown. The motor 50 is a means controlled by the CPU 60 to provide an auxiliary torque for rotating the steering shaft S2 based on the above-mentioned main torque. The CPU 60 also monitors the current and voltage during the operation of the motor 50 to control the operation of the motor 50.

ＣＰＵ６０により制御されたモータ５０の回転は、リダクションギア４０により減速されてステアリングシャフトＳ２に伝達され、図示しないピニオンギアを内蔵するステアリングギアボックス７２においてラックバー７１内の図示しないラックギアの並進運動に変換され、ラックギアの両端に接続された左右一対のタイロッド７３から、一対のタイロッド７３にそれぞれ回動自在に接続されるナックルアーム２０ａへ伝達されることにより、転舵輪８０の転舵角を可変させる。   The rotation of the motor 50 controlled by the CPU 60 is decelerated by the reduction gear 40 and transmitted to the steering shaft S2, and converted into translational movement of a rack gear (not shown) in the rack bar 71 in the steering gear box 72 incorporating a pinion gear (not shown) The steering angles of the steered wheels 80 are varied by being transmitted from the left and right tie rods 73 connected to the both ends of the rack gear to the knuckle arm 20 a rotatably connected to the pair of tie rods 73.

更に、転舵輪８０内部にて、ナックルアーム２０ａに隣接して、ＣＰＵ６０の制御により動作するナックルアーム伸長部２０が設けられる。なお、ステアリングコラムＳ１及びステアリングシャフトＳ２において、回転軸の角度を変更するためのジョイント等は図示を省略した。   Furthermore, a knuckle arm extension 20 that operates under the control of the CPU 60 is provided inside the turning wheel 80 and adjacent to the knuckle arm 20a. In the steering column S1 and the steering shaft S2, joints and the like for changing the angle of the rotation axis are not shown.

以上の構成において、ＥＰＳを構成するステアリングホイール１０、センサ３０、リダクションギア４０、モータ５０、ＣＰＵ６０、ステアリングコラムＳ１、ステアリングシャフトＳ２、ラックバー７２、ステアリングギアボックス７２及び一対のタイロッド７３の組合せは、本発明の操舵系に相当し、ステアリングホイール１０は本発明の操舵ハンドルに相当する。   In the above configuration, the combination of the steering wheel 10, the sensor 30, the reduction gear 40, the motor 50, the CPU 60, the steering column S1, the steering shaft S2, the rack bar 72, the steering gear box 72 and the pair of tie rods 73 constituting the EPS is The steering wheel 10 corresponds to the steering wheel of the present invention.

更に、ステアリングホイール１０、ナックルアーム伸長部２０及びＣＰＵ６０の組合せは本発明の操舵ハンドルの操作補助装置に相当し、ナックルアーム伸長部２０及びＣＰＵ６０の組合せは本発明の操作負担軽減手段に相当する。   Further, the combination of the steering wheel 10, the knuckle arm extension 20 and the CPU 60 corresponds to the operation assisting device of the steering wheel of the present invention, and the combination of the knuckle arm extension 20 and the CPU 60 corresponds to the operation load reducing means of the present invention.

本実施の形態の操舵ハンドルの操作補助装置は、上記の構成を備えたことにより、ＣＰＵ６０がモータ５０の異常を検知して、正常な動力補助ができなくなったと判断した場合において、モータ５０の補助トルクによる動力補助を停止するとともに、ナックルアーム伸長部２０を動作させることにより、運転手によるステアリングホイール１０の操作に基づく主トルクによる操舵系の動作を補助する。   With the above-described configuration, the operation assist device for the steering wheel according to the present embodiment assists the motor 50 when the CPU 60 detects an abnormality in the motor 50 and determines that normal power assistance can not be performed. By stopping the power assistance by the torque and operating the knuckle arm extension portion 20, the operation of the steering system by the main torque based on the operation of the steering wheel 10 by the driver is assisted.

以下、図２のフローチャートを参照して、ＣＰＵ６０の制御による、モータ５０による動力補助の停止時における操舵ハンドルの操作補助装置の動作を詳しく説明する。   Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 2, the operation of the steering assist device at the time of stopping the power assistance by the motor 50 under the control of the CPU 60 will be described in detail.

はじめに、運転手がステアリングホイール１０を操作するとともに、モータ５０の動作による動力補助を受けて操舵系が動作している間、ＣＰＵ６０は、センサ３０及びモータ５０をモニタし（Ｓ１０）、動作中のモータ５０の電流・電圧及びセンサ３０により検出されるステアリングホイール１０の操舵角・トルク等の対応を、予め記憶した基準値と比較することにより、モータ５０による動力補助に異常が発生していないかどうかを判定する（Ｓ１１）。   First, while the driver operates the steering wheel 10 and the steering system is operating with the power assistance by the operation of the motor 50, the CPU 60 monitors the sensor 30 and the motor 50 (S10), and is in operation. Is there no abnormality in the power assistance by the motor 50 by comparing the current / voltage of the motor 50 and the correspondence of the steering angle / torque of the steering wheel 10 detected by the sensor 30 with a reference value stored in advance? It is determined whether or not (S11).

異常が発生してないと判定した場合は、Ｓ１０に戻ってモニタを継続し、異常が発生していると判定した場合は、ＣＰＵ６０は操舵系に与えている補助トルクを喪失させ（Ｓ１２）、動力補助を停止する。具体的には、ＣＰＵ６０は、モータ５０の動作を停止させる、可能な構成である場合はリダクションギア４０とモータ５０との間の動力伝達を切り離す、等の制御を行う。   If it is determined that no abnormality has occurred, the process returns to S10 to continue monitoring, and if it is determined that an abnormality has occurred, the CPU 60 loses the assist torque given to the steering system (S12), Stop power assistance. Specifically, the CPU 60 performs control such as stopping operation of the motor 50, disconnecting power transmission between the reduction gear 40 and the motor 50 if possible, and the like.

次いで、ＣＰＵ６０は、ナックルアーム伸長部２０を動作させる（Ｓ１３）。具体的には、タイロッド７３及び転舵輪８０内のハブキャリアに接続されたナックルアーム２０ａを伸長させる。   Next, the CPU 60 operates the knuckle arm extension unit 20 (S13). Specifically, the knuckle arm 20a connected to the tie rod 73 and the hub carrier in the turning wheel 80 is extended.

以下、図３及び４を参照して、ナックルアーム伸長部２０の動作を説明する。図３は、本実施の形態の転舵輪８０内部近傍の構成を模式的に示す図である。図３に示すように、転舵輪８０の内側には、図示しないハブ及びサスペンションアームに装着されるハブキャリア８１が位置している。ナックルアーム伸長部２０はナックルアーム２０ａの回動を妨げないようにナックルアーム２０ａに隣接して設けられ、後述する伸長の動作を行う。   The operation of the knuckle arm extension 20 will be described below with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a view schematically showing the configuration in the vicinity of the inside of the turning wheel 80 of the present embodiment. As shown in FIG. 3, a hub carrier 81 mounted on a hub and a suspension arm (not shown) is located inside the turning wheel 80. The knuckle arm extension portion 20 is provided adjacent to the knuckle arm 20a so as not to prevent the rotation of the knuckle arm 20a, and performs an extension operation described later.

ナックルアーム２０ａは、回動自在にタイロッド７３に接続されており、タイロッド７３は、ダストブーツ７１ａ内に収容された図示されない球面ジョイントによりラックバー７１に対して、傾き角が可変自在に接続されている。   The knuckle arm 20a is rotatably connected to the tie rod 73, and the tie rod 73 is variably connected to the rack bar 71 by a spherical joint (not shown) accommodated in the dust boot 71a. There is.

このような構成を有するステアリングホイール１０は、ＣＰＵ６０の制御によりナックルアーム伸長部２０が、ナックルアーム２０ａをタイロッド７３に向けて伸長させる。これにより、図４に示すように、タイロッド７３は伸長したナックルアーム２０ａにより押圧され、ラックバー７１とのなす角が広がるレイアウトとなる。   In the steering wheel 10 having such a configuration, the knuckle arm extension portion 20 extends the knuckle arm 20 a toward the tie rod 73 under the control of the CPU 60. As a result, as shown in FIG. 4, the tie rod 73 is pressed by the extended knuckle arm 20a, and the layout with the rack bar 71 is expanded.

これにより、ナックルアーム２０の接続先であるキングピン軸Ｏ１と、ナックルアーム２０ａとタイロッド７３との回動中心Ｏ２との距離は、図３に示す距離Ｌ１から図４に示す距離Ｌ２に拡大される。これは、ステアリングホイール１０の回動量に応じたタイロッド７３の移動量、すなわち転舵輪８０の転舵角を小さくする。換言すれば、転舵輪８０の転舵角を大きくとるために運転手がステアリングホイール１０に対して行う操作は、ステアリングホイール１０の回動量を増加させる必要がある一方、回動に要する力が削減されることとなる。   Thereby, the distance between the kingpin axis O1 to which the knuckle arm 20 is connected and the rotation center O2 between the knuckle arm 20a and the tie rod 73 is expanded from the distance L1 shown in FIG. 3 to the distance L2 shown in FIG. . This reduces the moving amount of the tie rod 73 according to the turning amount of the steering wheel 10, that is, the turning angle of the turning wheel 80. In other words, in the operation performed by the driver on the steering wheel 10 in order to increase the steering angle of the steered wheels 80, the amount of rotation of the steering wheel 10 needs to be increased, but the force required for rotation is reduced. It will be done.

したがって、ステアリングコラムＳ１を回動させるのに必要なトルクが運転手によるステアリングホイール１０の回動操作に基づく主トルクのみとなった場合に、ステアリングホイール１０を回動させる力を通常時より軽減することができ、補助トルクを喪失した状態にある操舵系の操作をより容易かつ安全に行うことが可能となる。   Therefore, when the torque required to turn the steering column S1 is only the main torque based on the turning operation of the steering wheel 10 by the driver, the force to turn the steering wheel 10 is reduced as compared to normal. It is possible to perform the operation of the steering system in the state of losing the assist torque more easily and safely.

次に、ナックルアーム伸長部２０のナックルアーム２０ａを伸長させる機構の例について、図５〜７を参照して説明する。   Next, an example of a mechanism for extending the knuckle arm 20a of the knuckle arm extension portion 20 will be described with reference to FIGS.

図５（ａ）の要部部分断面図に示すように、ナックルアーム伸長部２０においては、ナックルアーム２０ａは圧縮状態にある予圧縮ばね２２とともに、キングピン２０ｂ周りを回動する金属製のスリーブ２１の内部空間２１ｘに収容される。ナックルアーム２０ａの端部１４Ｅは、ナックルアーム２０ａの他の部分より外径が大きい、又は表面の一部が突出した形状を有する。一方、スリーブ２１には、貫通孔である開口２１ｙを介して突出する、ＣＰＵ６０に制御されるアクチュエータ２３のラッチ２３ａが、ナックルアーム２０ａの端部１４Ｅと係合している。   As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 5 (a), in the knuckle arm extension portion 20, the knuckle arm 20a is a metal sleeve 21 that rotates around the king pin 20b together with the pre-compression spring 22 in a compressed state. Is accommodated in the internal space 21x of The end 14E of the knuckle arm 20a has a larger outside diameter than that of the other part of the knuckle arm 20a, or a shape in which a part of the surface protrudes. On the other hand, in the sleeve 21, a latch 23 a of an actuator 23 controlled by the CPU 60, which protrudes through an opening 21 y which is a through hole, engages with an end 14 E of the knuckle arm 20 a.

これにより、ナックルアーム２０ａは、予圧縮ばね２２からの弾性力を受けた状態で図示しないタイロッド７３側への移動が規制されている。   Thereby, the movement of the knuckle arm 20a to the side of the tie rod 73 (not shown) is restricted in the state of receiving the elastic force from the pre-compression spring 22.

図２のＳ１３の実行内容として、ＣＰＵ６０がアクチュエータ２３を動作させると、図５（ｂ）に示すように、ラッチ２３ａはアクチュエータ２３内に引き込まれることにより、ナックルアーム２０ａの端部１４Ｅとの係合が解除される。これにより、予圧縮ばね２２は復元し、その復元力によりナックルアーム２０ａはスリーブ２１を摺動して、タイロッド７３に向かって移動する。なお、スリーブ２１の端部には内径が他の部分より大きい、又は表面の一部が内壁から突出してなる折り返し２２ｂが形成されており、予圧縮ばね２２の復元力で摺動したナックルアーム２０ａは、端部１４Ｅが折り返し２２ｂに係止することにより、スリーブ２１からの脱落が防止されるとともに、予圧縮ばね２２の復元力にて固定した状態におかれる。   As shown in FIG. 5B, when the CPU 60 operates the actuator 23 as the contents of execution of S13 in FIG. 2, the latch 23a is pulled into the actuator 23 to engage with the end 14E of the knuckle arm 20a. The match is canceled. As a result, the pre-compression spring 22 is restored, and the knuckle arm 20 a slides on the sleeve 21 and moves toward the tie rod 73 by the restoring force. The end of the sleeve 21 is formed with a folded back 22b whose inner diameter is larger than that of the other part or a part of the surface protrudes from the inner wall, and the knuckle arm 20a slides by the restoring force of the precompression spring 22. As the end portion 14E is locked to the folded back 22b, the end portion 14E is prevented from coming off from the sleeve 21 and is fixed by the restoring force of the pre-compression spring 22.

次に、図６（ａ）の要部部分断面図に示す例は、ナックルアーム伸長部２０において、ナックルアーム２０ａは、図５（ａ）と同様の金属製のスリーブ２１の内部空間に収容され、ナックルアーム２０ａの他の部分より外径が大きい端部１４Ｅにより、内部空間を離隔してナックルアーム２０ａの移動空間２１ｘ１と薬室２１ｘ２を形成する。一方、スリーブ２１の壁体には、軸体２５ａがスリーブ２１を貫通し、先端Ｔがナックルアーム２０ａの端部２０Ｅに埋設されてなる、合成樹脂性のシェアピン２５が装着されている。これにより、ナックルアーム２０ａはスリーブ２１内に固定されている。   6A, the knuckle arm 20a is accommodated in the inner space of the metal sleeve 21 similar to that of FIG. 5A in the knuckle arm extension 20. The inner space is separated by an end 14E having an outer diameter larger than that of the other part of the knuckle arm 20a to form a moving space 21x1 and a chamber 21x2 of the knuckle arm 20a. On the other hand, a synthetic resin shear pin 25 is mounted on the wall of the sleeve 21. The shaft 25a penetrates the sleeve 21 and the tip T is embedded in the end 20E of the knuckle arm 20a. Thus, the knuckle arm 20 a is fixed in the sleeve 21.

更に、薬室２１ｘ２内には火薬２４ａが配置され、ＣＰＵ６０に制御される点火装置２４により燃焼可能な状態に置かれる。   Furthermore, the explosive 24 a is disposed in the chamber 21 x 2 and is put in a flammable state by the igniter 24 controlled by the CPU 60.

図２のＳ１３の実行内容として、ＣＰＵ６０が点火装置２４を動作させると、図６（ｂ）に示すように、点火装置２４は薬室２１ｘ２内の火薬を点火する。これにより、薬室２１ｘ２内の内圧が上昇して、その圧力によりナックルアーム２０ａは移動空間２１ｘ１内を摺動して、タイロッド７３に向かって移動し、端部１４Ｅが折り返し２２ｂに係止することにより、スリーブ２１からの脱落が防止されるとともに、封入された燃焼ガスの圧力にて固定した状態におかれる。この際、シェアピン２５のＴは軸体２５ａ及びスリーブ２１の内壁によりせん断される。   As the execution content of S13 of FIG. 2, when the CPU 60 operates the igniter 24, as shown in FIG. 6 (b), the igniter 24 ignites the explosive charge in the chamber 21x2. As a result, the internal pressure in the chamber 21x2 rises, and the pressure causes the knuckle arm 20a to slide in the moving space 21x1 and move toward the tie rod 73, and the end 14E engages with the fold 22b. As a result, detachment from the sleeve 21 is prevented, and the pressure of the enclosed combustion gas is fixed. At this time, the T of the shear pin 25 is sheared by the shaft 25 a and the inner wall of the sleeve 21.

次に、図７（ａ）の要部部分断面図に示す例は、ナックルアーム伸長部２０において、ナックルアーム２０ａは、他の例と同様の金属製のスリーブ２１の内部空間２１ｘに収容される。更に、ナックルアーム２０ａには円筒状であって表面が雌ねじ状の開口２４ａｘが形成されるとともに、開口２４ａｘの雌ねじに対応した雄ねじ状の駆動ねじ２６が螺合されている。駆動ねじ２６の端部は、スリーブ２１上の開口２１ｙを介したベルト２７ａにより、ＣＰＵ６０にオンオフ及び回転数が制御されるモータ２７に連動可能に連結される。   Next, in the knuckle arm extension portion 20, the knuckle arm 20a is accommodated in the inner space 21x of the metal sleeve 21 similar to the other examples in the knuckle arm extension portion 20 shown in FIG. 7A. . Further, the knuckle arm 20a is formed with an opening 24ax which is cylindrical and has an internally threaded shape, and an externally threaded drive screw 26 corresponding to the internally threaded portion of the opening 24ax is engaged. The end of the drive screw 26 is interlocked with a motor 27 whose on / off and rotational speed are controlled by the CPU 60 by a belt 27a through an opening 21y on the sleeve 21.

図２のＳ１３の実行内容として、ＣＰＵ６０がモータ２７を所定回転数動作させると、図７（ｂ）に示すように、モータ２７の回転に従動する駆動ねじ２６の回転により、ナックルアーム２０ａと駆動ねじ２６の螺合は解除されるともに、ナックルアーム２０ａはスリーブ２１を所定距離摺動して、タイロッド７３に向かって移動して、固定した状態におかれる。   As shown in FIG. 7B, when the CPU 60 causes the motor 27 to operate at a predetermined number of revolutions as the contents of S13 of FIG. 2, the knuckle arm 20a and the drive are driven by the rotation of the drive screw 26 following the rotation of the motor 27. The screwing of the screw 26 is released, and the knuckle arm 20a slides the sleeve 21 a predetermined distance, moves toward the tie rod 73, and is fixed.

このように、本発明の実施の形態の操舵ハンドルの操作補助装置によれば、パワーステアリングによる操舵系において、動力補助を行うモータ５０に異常が検知され動力補助を停止した場合に、ナックルアーム伸長部２０によりナックルアーム２０ａを伸長することでステアリングホイール１０を回動させる力を通常時より軽減することができ、補助トルクを喪失した状態にある操作の容易性及び安全性を向上させることが可能となる。   As described above, according to the operation assisting device for the steering wheel of the embodiment of the present invention, in the steering system using power steering, when an abnormality is detected in the motor 50 that performs power assistance and the power assistance is stopped, extension of the knuckle arm By extending the knuckle arm 20a by the portion 20, the force to turn the steering wheel 10 can be reduced from the normal time, and the ease and safety of operation in the state of losing the assist torque can be improved. It becomes.

更に、本実施の形態において、ナックルアーム２０ａを伸長するためのナックルアーム伸長部２０の機構は機械的動作に基づくもので、電子制御のためのハードウェアを必要とするＥＰＳの冗長化等に比して簡易な構成且つ低コストに実現することが可能となる。   Furthermore, in the present embodiment, the mechanism of the knuckle arm extension portion 20 for extending the knuckle arm 20a is based on mechanical operation, and it is preferable to the redundant EPS etc. that requires hardware for electronic control. It is possible to realize with a simple configuration and low cost.

更に、本実施の形態において、ナックルアーム２０ａを伸長するためのナックルアーム伸長部２０の機構は、ＥＰＳの操舵系に手を加えることなく転舵輪側にて設けることができ、従来の車両に対しても後付けで実装することができる。したがって、汎用性の高い操作補助装置を提供することが可能となる。   Furthermore, in the present embodiment, the mechanism of the knuckle arm extension portion 20 for extending the knuckle arm 20a can be provided on the steered wheel side without any modification to the steering system of the EPS, which is different from the conventional vehicle. But it can be implemented later. Therefore, it is possible to provide a highly versatile operation assisting device.

更に、本実施の形態において、ナックルアーム伸長部２０は、転舵輪８０近傍に設けられることで、補助トルクを喪失した状態にある操作の正確性を向上させることが可能となる。   Furthermore, in the present embodiment, the knuckle arm extension portion 20 is provided in the vicinity of the turning wheel 80, so that it is possible to improve the accuracy of the operation in the state in which the assist torque is lost.

以上のように、本発明の実施の形態の操舵ハンドルの操作補助装置によれば、簡易かつ低コストな構成にて、自動車その他の移動体の操舵性能の低下を軽減することが可能になるという効果を安定して行うことが可能となるという効果を奏する。   As described above, according to the operation assisting device for the steering wheel of the embodiment of the present invention, it is possible to reduce the decrease in the steering performance of the automobile or other mobile body with a simple and low-cost configuration. The effect is achieved that the effect can be stably performed.

しかしながら、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。   However, the present invention is not limited to the above embodiment.

上記の説明においては、本発明の操舵ハンドルの例として、ステアリングホイール１０を上げたが、本発明の操舵ハンドルは、操作者による回動操作を受付けることができればよく、その他の具体的構成に限定されない、したがって、操舵ハンドルはレバー、バーハンドル等として実施してもよい。   In the above description, the steering wheel 10 is raised as an example of the steering wheel according to the present invention, but the steering wheel according to the present invention only needs to be able to receive the turning operation by the operator, and is limited to other specific configurations. Not, therefore, the steering wheel may be implemented as a lever, a bar handle or the like.

更に、上記の説明においては、本発明の移動体の例として四輪自動車を挙げたが、本発明の移動体は、操作者による回動操作を受付ける操舵ハンドルを介して与えられる主トルク及び操作者による操作とは独立した動力により与えられる補助トルクにより動作する操舵系を有するものであればよく、その他の具体的構成に限定されない、したがって、二輪車、船舶、列車その他の移動体において実施してもよい。   Furthermore, in the above description, although the four-wheeled vehicle was mentioned as an example of the moving body of the present invention, the moving body of the present invention can be operated by applying the main torque and the operation The steering system is not limited to the other specific configuration as long as it has a steering system operated by the assist torque provided by power independent of the operation by the driver, and therefore implemented in two-wheelers, ships, trains and other moving bodies. It is also good.

更に、上記の説明においては、本発明の操作負担軽減手段の例としてのナックルアーム伸長部２０は、補助トルクを与えるモータ５０に異常が発生したと判定した場合において、操舵系における補助トルクの寄与を喪失させた場合に動作するものとしたが、本発明の操作負担軽減手段は、全部又は一部の補助トルクが喪失したときに前記主トルクを与えるために操作者により前記操作ハンドルに加えられる力を軽減するものであればよい。   Furthermore, in the above description, the knuckle arm extension portion 20 as an example of the operation load reducing means of the present invention contributes the assist torque in the steering system when it is determined that the motor 50 applying the assist torque has an abnormality. The operation load reducing means of the present invention is added to the operation handle by the operator to apply the main torque when all or part of the auxiliary torque is lost. What is necessary is to reduce the power.

したがって、本発明の操作負担軽減手段は、全部又は一部の補助トルクの例として、補助トルクを与える手段が複数ある場合は、そのいずれか少なくとも一つの補助トルクが喪失した場合に動作してもよく、補助トルクを与える手段が一つの場合は、そのトルクの一部が喪失した場合に動作するものであってもよい。しかしながら、フェールセーフの観点からは、上記の説明のように、本発明の操作負担軽減手段は、全ての補助トルクの一切が喪失した場合に動作させることが好適である。   Therefore, the operation load reducing means of the present invention operates as an example of all or a part of the assist torque when there are a plurality of means for applying the assist torque, even if any one of the assist torques is lost. Well, if there is only one means for providing the assist torque, it may operate when a part of the torque is lost. However, from the viewpoint of fail-safe, as described above, it is preferable to operate the operation burden reducing means of the present invention when all the assist torque is lost.

以上のように、本発明は、操作者による回動操作を受付ける操舵ハンドルを介して与えられる主トルク及び前記操作者による操作とは独立した動力により与えられる補助トルクにより動作する操舵系を有する移動体における前記操舵ハンドルの前記回動操作を補助する操舵ハンドルの補助装置であって、全部又は一部の前記補助トルクが喪失したときに、前記操舵系の動作に必要なトルクを前記主トルクにより与えるために前記操作者により前記操作ハンドルに加えられる力を軽減する操作負担軽減手段を備えたものであればよく、その他の具体的な目的、用途、構成によって限定されるものではない。   As described above, according to the present invention, there is provided a movement having a steering system operated by the main torque applied via the steering wheel that receives the turning operation by the operator and the auxiliary torque provided by the power independent of the operation by the operator. An auxiliary device for a steering wheel, which assists the turning operation of the steering wheel in the body, wherein the torque necessary for the operation of the steering system is used by the main torque when all or part of the auxiliary torque is lost. What is necessary is just to provide an operation load reducing means for reducing the force applied to the operation handle by the operator in order to give, and it is not limited by other specific purpose, application, and configuration.

したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲内であれば、以上説明したものを含め、上記実施の形態に種々の変更を加えたものとして実施してもよい。   Therefore, the present invention may be implemented as various modifications to the above-described embodiment, including those described above, as long as the scope of the present invention is not deviated.

以上のような本発明は、簡易かつ低コストな構成にて、自動車その他の移動体の操舵性能の低下を軽減することが可能になるという効果を奏し、例えば四輪自動車等の車両への適用において有用である。   The present invention as described above has an effect that it is possible to reduce the decrease in the steering performance of a vehicle or other mobile body with a simple and low-cost configuration, and is applied to a vehicle such as a four-wheel vehicle It is useful in

１ 四輪自動車
１０ ステアリングホイール
１４Ｅ、２０Ｅ 端部
２０ ナックルアーム伸長部
２０ａ ナックルアーム
２１ スリーブ
２１ｘ 内部空間
２１ｙ、２４ａｘ 開口
２１ｘ１ 移動空間
２１ｘ２ 薬室
２２ 予圧縮ばね
２２ｂ 折り返し
２３ アクチュエータ
２３ａ ラッチ
２４ 点火装置
２４ａ 火薬
２５ シェアピン
２５ａ 軸体
２６ 駆動ねじ
２７、５０ モータ
２７ａ ベルト
３０ センサ
４０ リダクションギア
６０ ＣＰＵ
７１ ラックバー
７１ａ ダストブーツ
７２ ステアリングギアボックス
７３ タイロッド
８０ 転舵輪
８１ ハブキャリア Reference Signs List 1 four-wheeled vehicle 10 steering wheel 14E, 20E end 20 knuckle arm extension 20a knuckle arm 21 sleeve 21x internal space 21y, 24ax opening 21x1 moving space 21x2 chamber 22 precompression spring 22b folding 23 actuator 23a latch 24 ignition device 24a explosive charge 25 shared pin 25a shaft 26 drive screw 27, 50 motor 27a belt 30 sensor 40 reduction gear 60 CPU
71 rack bar 71a dust boots 72 steering gear box 73 tie rods 80 steered wheels 81 hub carrier

Claims (1)

操作者による回動操作を受付ける操舵ハンドルを介して与えられる主トルク及び前記操作者による操作とは独立した動力により与えられる補助トルクにより動作する操舵系を有する移動体における前記操舵ハンドルの前記回動操作を補助する操舵ハンドルの補助装置であって、
全部又は一部の前記補助トルクが喪失したときに、前記操舵系の動作に必要なトルクを前記主トルクにより与えるために前記操作者により前記操作ハンドルに加えられる力を軽減する操作負担軽減手段を備えた、
操舵ハンドルの操作補助装置。 The rotation of the steering wheel in a mobile unit having a steering system operated by a main torque given via a steering wheel that receives a turning operation by the operator and an auxiliary torque given by power independent of the operation by the operator An auxiliary device for a steering wheel that assists operation.
Operation load reducing means for reducing the force applied to the operating handle by the operator in order to apply the torque necessary for the operation of the steering system by the main torque when all or part of the auxiliary torque is lost Equipped
Steering assist device for steering wheel.

Images