JP6081971B2 - Vehicle steering device - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるステア・バイ・ワイヤ式（steer-by-wire、略称「ＳＢＷ」）の車両用ステアリング装置に関する。   The present invention relates to a so-called steer-by-wire (abbreviated as “SBW”) vehicle steering apparatus.

ステア・バイ・ワイヤ式の車両用ステアリング装置は、通常の運転時において、ステアリングホイールと、車輪を転舵するラック軸とが機械的に切り離される構成とされている。このような車両用ステアリング装置は、非常時には、ステアリングホイールがラック軸に機械的に連結される。これらの切り離し及び連結を切り替えるためのクラッチ機構を搭載した、車両用ステアリング装置に関する従来技術として、特許文献１に開示される技術がある。   The steer-by-wire vehicle steering device is configured such that, during normal driving, the steering wheel and the rack shaft that steers the wheel are mechanically separated. In such a vehicle steering apparatus, the steering wheel is mechanically connected to the rack shaft in an emergency. As a conventional technique related to a vehicle steering apparatus equipped with a clutch mechanism for switching between disconnection and connection, there is a technique disclosed in Patent Document 1.

特許文献１に示されるような、車両用ステアリング装置は、ステアリングホイールに連結されている入力軸と、この入力軸に連結されている遊星歯車機構と、この遊星歯車機構に一体的に形成されているクラッチ機構と、遊星歯車機構に一端が連結され他端がラック軸に連結されているピニオン軸と、を有している。   A vehicle steering apparatus as shown in Patent Document 1 is formed integrally with an input shaft connected to a steering wheel, a planetary gear mechanism connected to the input shaft, and the planetary gear mechanism. And a pinion shaft having one end connected to the planetary gear mechanism and the other end connected to the rack shaft.

クラッチ機構は、遊星歯車機構のサンギヤと共に一体的に回転可能なギヤ状のロックホイールと、このロックホイールの近傍にスイング可能に取り付けられている２つのロックアームと、これらのロックアームのそれぞれに当接可能なロッドを有しロックアームのスイングを規制可能なソレノイドと、を有している。   The clutch mechanism has a gear-like lock wheel that can rotate integrally with the sun gear of the planetary gear mechanism, two lock arms that are swingably mounted near the lock wheel, and each of these lock arms. And a solenoid having a contactable rod and capable of regulating the swing of the lock arm.

遊星歯車機構は、中心にサンギヤが配置され、このサンギヤの周縁を自転しながら公転可能なプラネタリギヤをプラネタリキャリヤによって支持し、プラネタリギヤが公転する際に描く軌道の周縁にリングギヤが配置される構成とされている。リングギヤは、入力軸に連結されており、プラネタリキャリヤは、ピニオン軸に連結されている。   The planetary gear mechanism is configured such that a sun gear is arranged at the center, a planetary gear that can revolve while rotating around the periphery of the sun gear is supported by a planetary carrier, and a ring gear is arranged at the periphery of the orbit drawn when the planetary gear revolves. ing. The ring gear is connected to the input shaft, and the planetary carrier is connected to the pinion shaft.

通常の運転時において、ロックホイールは、回転可能な状態にある。これにより、サンギヤも回転可能な状態にある。入力軸に連結されているリングギヤも回転可能な状態にある。サンギヤ及びリングギヤが共に回転可能であるため、入力軸に操舵トルクが発生したとしても、プラネタリギヤは、自転するのみで公転しない。即ち、プラネタリギヤが空回りし、操舵トルクがピニオン軸に伝わらない。この場合には、ラック軸に設けられている転舵用アクチュエータによって、操舵トルクに応じた転舵用動力を発生させ、転舵を行う。   During normal operation, the lock wheel is in a rotatable state. As a result, the sun gear is also rotatable. The ring gear connected to the input shaft is also rotatable. Since both the sun gear and the ring gear can rotate, even if a steering torque is generated on the input shaft, the planetary gear only rotates and does not revolve. That is, the planetary gear is idled and the steering torque is not transmitted to the pinion shaft. In this case, the turning power provided according to the steering torque is generated by the turning actuator provided on the rack shaft to perform the turning.

一方、非常時には、ソレノイドへの通電を停止することにより、ばねの付勢力によってロックアームがスイングする。スイングしたロックアームのうち、いずれかがロックホイールの歯に当接して、ロックホイールの回転を規制する。これにより、ロックホイールに一体的に形成されているサンギヤの回転も規制される。入力軸に操舵トルクが発生し、リングギヤが回転することにより、プラネタリギヤは、サンギヤの周縁を自転しつつ公転する。これによりプラネタリキャリヤが回転し、ピニオン軸も回転する。即ち、入力軸の操舵トルクが、ピニオン軸に伝達される。この場合には、入力軸に発生した操舵トルクがラック軸に伝えられ、転舵を行うことができる。   On the other hand, in an emergency, by stopping energization to the solenoid, the lock arm swings by the urging force of the spring. One of the swinging lock arms comes into contact with the teeth of the lock wheel to restrict the rotation of the lock wheel. Thereby, rotation of the sun gear formed integrally with the lock wheel is also restricted. When the steering torque is generated on the input shaft and the ring gear rotates, the planetary gear revolves while rotating around the periphery of the sun gear. As a result, the planetary carrier rotates and the pinion shaft also rotates. That is, the steering torque of the input shaft is transmitted to the pinion shaft. In this case, the steering torque generated on the input shaft is transmitted to the rack shaft, and the steering can be performed.

このような車両用ステアリング装置は、通常、主要部が車室前方の空間に収納される。この空間をより広く確保するためには、車両用ステアリング装置を小型化できることが望ましい。   In such a vehicle steering device, the main part is usually stored in a space in front of the passenger compartment. In order to secure a wider space, it is desirable that the vehicle steering device can be reduced in size.

特開２００８−１８９０７７号公報JP 2008-189077 A

本発明は、小型化された車両用ステアリング装置の提供を課題とする。   An object of the present invention is to provide a miniaturized vehicle steering apparatus.

請求項１による発明によれば、ステアリングホイールと、このステアリグホイールに連結されている入力軸と、この入力軸に連結されている遊星歯車機構と、この遊星歯車機構に連結されているクラッチ機構と、これらの遊星歯車機構及びクラッチ機構を介して前記入力軸に連結されるピニオン軸と、このピニオン軸にラックアンドピニオン機構を介して連結されているラック軸と、このラック軸に直接的又は間接的に連結され前記ステアリングホイールの操舵量に応じた転舵用動力を前記ラック軸に伝達する転舵用アクチュエータと、を有している車両用ステアリング装置において、
前記遊星歯車機構は、
前記クラッチ機構に連結されているサンギヤと、
このサンギヤの外周を回転可能なプラネタリギヤを支持しているプラネタリキャリヤと、を有し、
前記クラッチ機構は、
前記サンギヤの軸線上に回転の中心が一致しているロックホイールと、
このロックホイールを回転可能に収納するハウジングと、
このハウジングに配置されている支持軸によってスイング可能に支持され、先端部が前記ロックホイールに当接することにより、前記ロックホイールの回転を規制するロックアームと、を有し、
前記ハウジングには、前記サンギヤの軸線に沿った方向を基準として、前記プラネタリキャリアに重なる位置に孔が形成され、
この孔に、前記支持軸が挿入されており、
前記ハウジングと前記プラネタリキャリヤとの間には、前記ハウジングの孔の少なくとも一部を塞ぎ、前記支持軸が前記ハウジングの孔から前記プラネタリキャリヤへ向かって突出することを防止する、板状の抜け止め板が配置されていることを特徴とする車両用ステアリング装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the steering wheel, the input shaft connected to the steering wheel, the planetary gear mechanism connected to the input shaft, and the clutch mechanism connected to the planetary gear mechanism. A pinion shaft connected to the input shaft via the planetary gear mechanism and the clutch mechanism, a rack shaft connected to the pinion shaft via a rack and pinion mechanism, and the rack shaft directly or A vehicle steering apparatus having a steering actuator that is indirectly connected and transmits a power for steering according to a steering amount of the steering wheel to the rack shaft;
The planetary gear mechanism is
A sun gear coupled to the clutch mechanism;
A planetary carrier supporting a planetary gear capable of rotating the outer periphery of the sun gear,
The clutch mechanism is
A lock wheel whose center of rotation coincides with the axis of the sun gear;
A housing for rotatably storing the lock wheel;
A lock arm that is swingably supported by a support shaft disposed in the housing, and that restricts rotation of the lock wheel by abutting the tip portion against the lock wheel;
In the housing, a hole is formed at a position overlapping the planetary carrier on the basis of the direction along the axis of the sun gear,
The support shaft is inserted into this hole,
Between the housing and the planetary carrier, at least a part of the hole of the housing is blocked, and the support shaft prevents the support shaft from protruding toward the planetary carrier from the hole of the housing. There is provided a vehicle steering apparatus in which a plate is arranged.

請求項１に係る発明では、ハウジングには、サンギヤの軸線に沿った方向を基準として、プラネタリキャリヤに重なる位置に孔が形成され、この孔に、支持軸が挿入されている。これにより、プラネタリキャリヤより外側に支持軸を設けた場合に比べて、車両用ステアリング装置をコンパクトにすることができる。   In the invention according to claim 1, a hole is formed in the housing at a position overlapping the planetary carrier with reference to the direction along the axis of the sun gear, and a support shaft is inserted into the hole. Thereby, compared with the case where a support shaft is provided outside the planetary carrier, the vehicle steering device can be made compact.

加えて、ハウジングとプラネタリキャリヤとの間には、孔の一部を塞ぎ、支持軸が孔からプラネタリキャリヤへ向かって突出することを防止する、板状の抜け止め板が配置されている。これにより、振動などにより支持軸がプラネタリキャリヤに向かって変位しても、孔から突出することを防止できる。支持軸がプラネタリキャリヤに接触することを防止し、プラネタリキャリヤの円滑な回転を確保することができる。   In addition, a plate-shaped retaining plate is disposed between the housing and the planetary carrier to block a part of the hole and prevent the support shaft from protruding toward the planetary carrier from the hole. Thereby, even if the support shaft is displaced toward the planetary carrier due to vibration or the like, it can be prevented from protruding from the hole. It is possible to prevent the support shaft from coming into contact with the planetary carrier and to ensure smooth rotation of the planetary carrier.

即ち、車両用ステアリング装置のコンパクト化を図りつつ、プラネタリキャリヤの円滑な回転を確保することができる。   That is, it is possible to ensure smooth rotation of the planetary carrier while reducing the size of the vehicle steering device.

本発明の実施例による車両用ステアリング装置の模式図である。1 is a schematic diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１に示されたクラッチ機構及び遊星歯車機構の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the clutch mechanism and planetary gear mechanism which were shown by FIG. 図２の３−３線に沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. 図２に示されたソレノイドのロッド近傍を拡大した図である。It is the figure which expanded the rod vicinity of the solenoid shown by FIG. 図２に示されたクラッチ機構及び遊星歯車機構の模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a clutch mechanism and a planetary gear mechanism shown in FIG. 2. 図３に示されたクラッチ機構が締結状態にある場合の作用を説明する図である。It is a figure explaining an effect | action when the clutch mechanism shown by FIG. 3 exists in a fastening state. 図５に示されたクラッチ機構が締結状態にある場合の遊星歯車機構の作用を説明する図である。It is a figure explaining the effect | action of the planetary gear mechanism in case the clutch mechanism shown by FIG. 5 exists in a fastening state. 図２に示された支持軸と抜け止め板との関係について説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the relationship between the support shaft shown in FIG. 2, and a retaining plate.

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。
＜実施例＞ Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description, left and right refer to the left and right based on the vehicle occupant, and front and rear refer to the front and rear based on the traveling direction of the vehicle.
<Example>

実施例による車両用ステアリング装置について、図に基づき説明する。   A vehicle steering apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings.

図１に示されるように、車両用ステアリング装置１０は、通常時において、ステアリングホイール２１から転舵機構３０が機械的に分離されて、ステアリングホイール２１の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ３８から転舵用動力を発生させ、転舵機構３０へ伝え、転舵機構３０にて左右の転舵車輪３５，３５を転舵させる方式の、いわゆるステア・バイ・ワイヤ式（steer-by-wire、略称「ＳＢＷ」）のステアリング装置である。以下、車両用ステアリング装置１０について詳しく説明する。   As shown in FIG. 1, in the vehicle steering apparatus 10, the steering mechanism 30 is mechanically separated from the steering wheel 21 in a normal state, and the steering actuator 38 is operated according to the steering amount of the steering wheel 21. A so-called steer-by-wire system in which steering power is generated, transmitted to the steering mechanism 30, and the left and right steering wheels 35, 35 are steered by the steering mechanism 30. Abbreviation “SBW”). Hereinafter, the vehicle steering apparatus 10 will be described in detail.

この車両用ステアリング装置１０の操舵機構２０は、運転者が握るステアリングホイール２１と、ステアリングホイール２１に連結されている入力軸２２と、この入力軸２２に対向して配置され入力軸２２に発生する操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ２３と、入力軸２２に対向して配置されステアリングホイール２１の操舵角を検出する操舵角センサ２４と、ステアリングホイール２１に対する操舵反力（反力トルク）を加える反力伝達機構２５と、この反力伝達機構２５の反力モータ２６の回転角を検出するモータ回転角センサ２７と、からなる。   A steering mechanism 20 of the vehicle steering apparatus 10 includes a steering wheel 21 gripped by a driver, an input shaft 22 connected to the steering wheel 21, and an input shaft 22 that is disposed opposite to the input shaft 22 and is generated on the input shaft 22. A steering torque sensor 23 that detects the steering torque, a steering angle sensor 24 that is disposed opposite to the input shaft 22 and detects the steering angle of the steering wheel 21, and a reaction that applies a steering reaction force (reaction torque) to the steering wheel 21. It comprises a force transmission mechanism 25 and a motor rotation angle sensor 27 that detects the rotation angle of the reaction force motor 26 of the reaction force transmission mechanism 25.

ステアリングホイール２１の操舵角は、操舵角センサ２４の他に、反力モータ２６のレゾルバも用いて検出される。操舵角センサ２４は、絶対角センサである。反力モータ２６のレゾルバは、操舵角センサ２４よりも高精度な相対角センサである。   The steering angle of the steering wheel 21 is detected using a resolver of the reaction force motor 26 in addition to the steering angle sensor 24. The steering angle sensor 24 is an absolute angle sensor. The resolver of the reaction force motor 26 is a relative angle sensor with higher accuracy than the steering angle sensor 24.

転舵機構３０は、入力軸２２の下端部に遊星歯車機構１４０及びクラッチ機構８０を介して連結されているピニオン軸３１と、このピニオン軸３１にラックアンドピニオン機構３３を介して連結されているラック軸３４と、このラック軸３４の両端に転舵車輪３５，３５（例えば前輪）を連結するタイロッド３６，３６及びナックル３７，３７と、ラック軸３４に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ３８と、ピニオン軸３１に対向して設けられピニオン軸３１の回転角を検出するピニオン軸回転角センサ４１と、からなる。   The steering mechanism 30 is connected to the lower end portion of the input shaft 22 via a planetary gear mechanism 140 and a clutch mechanism 80, and is connected to the pinion shaft 31 via a rack and pinion mechanism 33. A rack shaft 34, tie rods 36 and 36 and knuckles 37 and 37 that connect steered wheels 35 and 35 (for example, front wheels) to both ends of the rack shaft 34, and a steering shaft that adds steering power to the rack shaft 34. It comprises an actuator 38 and a pinion shaft rotation angle sensor 41 provided opposite to the pinion shaft 31 and detecting the rotation angle of the pinion shaft 31.

入力軸２２は、複数の軸部材２２ａが自在継手２２ｂ，２２ｂによって連結されてなる。   The input shaft 22 includes a plurality of shaft members 22a connected by universal joints 22b and 22b.

反力伝達機構２５は、反力モータ２６によって発生した反力トルクを、ウォームギヤ機構２８を介して入力軸２２に伝達させる機構である。ウォームギヤ機構２８は、反力モータ２６のモータ軸２６ａに設けられているウォーム２８ａと、このウォーム２８ａに噛み合うと共に入力軸２２上に設けられているウォームホイール２８ｂとからなる。反力モータ２６には、電動モータを用いることができる。   The reaction force transmission mechanism 25 is a mechanism that transmits reaction force torque generated by the reaction force motor 26 to the input shaft 22 via the worm gear mechanism 28. The worm gear mechanism 28 includes a worm 28 a provided on the motor shaft 26 a of the reaction force motor 26, and a worm wheel 28 b that meshes with the worm 28 a and is provided on the input shaft 22. An electric motor can be used as the reaction force motor 26.

転舵機構３０に設けられているラックアンドピニオン機構３３は、ピニオン軸３１に一体的に形成されているピニオン４３と、このピニオン４３に噛み合いラック軸３４に一体的に形成されているラック４４と、からなる。   The rack and pinion mechanism 33 provided in the steering mechanism 30 includes a pinion 43 formed integrally with the pinion shaft 31, and a rack 44 meshed with the pinion 43 and formed integrally with the rack shaft 34. It consists of.

転舵用アクチュエータ３８は、転舵用動力を発生する転舵動力モータ４５と、転舵用動力をラック軸３４に伝達する転舵動力伝達機構４６と、からなる。転舵動力モータ４５には、電動モータを用いることができる。   The steering actuator 38 includes a steering power motor 45 that generates steering power and a steering power transmission mechanism 46 that transmits the steering power to the rack shaft 34. An electric motor can be used as the steering power motor 45.

ラック軸３４の位置は、ピニオン軸回転角センサ４１、転舵動力モータ４５のレゾルバも用いることにより検出される。ピニオン軸回転角センサ４１は、絶対角センサである。転舵動力モータ４５のレゾルバは、ピニオン軸回転角センサ４１よりも高精度な相対角センサである。起動時には、ピニオン軸回転角センサ４１を用いて中点書き込みをする。通常時には、レゾルバ検出値を用いて制御を行う。   The position of the rack shaft 34 is detected by using the pinion shaft rotation angle sensor 41 and the resolver of the turning power motor 45 as well. The pinion shaft rotation angle sensor 41 is an absolute angle sensor. The resolver of the turning power motor 45 is a relative angle sensor with higher accuracy than the pinion shaft rotation angle sensor 41. At the time of activation, the middle point is written using the pinion shaft rotation angle sensor 41. Normally, control is performed using the resolver detection value.

転舵動力伝達機構４６は、転舵動力モータ４５の回転軸に取り付けられている駆動プーリ４７と、ラック軸３４に取り付けられている従動プーリ４８と、これらの駆動プーリ４７及び従動プーリ４８間に架け渡されているベルト４９と、からなる。   The steered power transmission mechanism 46 includes a drive pulley 47 attached to the rotating shaft of the steered power motor 45, a driven pulley 48 attached to the rack shaft 34, and the drive pulley 47 and the driven pulley 48. And a belt 49 which is stretched over.

クラッチ機構８０は、入力軸２２とピニオン軸３１とが機械的に連結されている締結状態、及び、入力軸２２とピニオン軸３１とが機械的に切り離されている解放状態を切り替えるための機構である。締結状態においては、ステアリングホイール２１の操舵によって入力軸２２に発生した操舵トルクを、ピニオン軸３１に伝達可能である。一方、解放状態においては、ステアリングホイール２１の操舵によって入力軸２２に発生した操舵トルクを、ピニオン軸３１に伝達不能である。   The clutch mechanism 80 is a mechanism for switching between a fastening state in which the input shaft 22 and the pinion shaft 31 are mechanically connected and a release state in which the input shaft 22 and the pinion shaft 31 are mechanically disconnected. is there. In the engaged state, the steering torque generated on the input shaft 22 by the steering wheel 21 can be transmitted to the pinion shaft 31. On the other hand, in the released state, the steering torque generated on the input shaft 22 by the steering of the steering wheel 21 cannot be transmitted to the pinion shaft 31.

操舵トルクセンサ２３、操舵角センサ２４、モータ回転角センサ２７、ピニオン軸回転角センサ４１、において検出された検出信号は、制御部５１に送られる。制御部５１には、これらの他に、車両の走行速度を検出する車速センサ５２、ヨー角速度（ヨー運動の角速度）を検出するヨーレートセンサ５３、車両の加速度を検出する加速度センサ５４、その他の各種センサ５５からそれぞれ検出信号を受ける。制御部５１は、これらのセンサからの検出信号を受け、反力モータ２６、転舵動力モータ４５及びクラッチ機構８０に制御信号を発する。   Detection signals detected by the steering torque sensor 23, the steering angle sensor 24, the motor rotation angle sensor 27, and the pinion shaft rotation angle sensor 41 are sent to the control unit 51. In addition to these, the controller 51 includes a vehicle speed sensor 52 that detects the traveling speed of the vehicle, a yaw rate sensor 53 that detects the yaw angular velocity (angular velocity of the yaw motion), an acceleration sensor 54 that detects the acceleration of the vehicle, and other various types. Each sensor 55 receives a detection signal. The control unit 51 receives detection signals from these sensors and issues control signals to the reaction force motor 26, the turning power motor 45, and the clutch mechanism 80.

車両用ステアリング装置１０は、通常時において、解放状態にある。即ち、ステアリングホイール２１を操舵しても、入力軸２２に発生した操舵トルクは、ピニオン軸３１に伝達されない。この場合には、ステアリングホイール２１の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ３８が転舵用動力を発生させる。この転舵用動力がラック軸３４に伝達され、転舵車輪３５，３５が転舵される。   The vehicle steering device 10 is in a released state during normal times. That is, even if the steering wheel 21 is steered, the steering torque generated on the input shaft 22 is not transmitted to the pinion shaft 31. In this case, the steering actuator 38 generates steering power according to the steering amount of the steering wheel 21. This turning power is transmitted to the rack shaft 34 and the turning wheels 35 and 35 are turned.

車両用ステアリング装置１０は、非常時において、締結状態になる。クラッチ機構８０によって、入力軸２２とピニオン軸３１とが機械的に連結される。このため、ステアリングホイール２１を操舵することにより発生した操舵トルクは、入力軸２２から遊星歯車機構（詳細は後述する）及びクラッチ機構８０を介して、ピニオン軸３１に伝達される。ピニオン軸３１に伝達された操舵トルクによって、ラック軸３４は左右方向に変位し、転舵車輪３５，３５を転舵させる。図２以降において、より具体的な構成について説明する。   The vehicle steering device 10 is in a fastening state in an emergency. The input shaft 22 and the pinion shaft 31 are mechanically connected by the clutch mechanism 80. Therefore, the steering torque generated by steering the steering wheel 21 is transmitted from the input shaft 22 to the pinion shaft 31 via the planetary gear mechanism (details will be described later) and the clutch mechanism 80. Due to the steering torque transmitted to the pinion shaft 31, the rack shaft 34 is displaced in the left-right direction, and the steered wheels 35, 35 are steered. A more specific configuration will be described with reference to FIG.

図２には、解放状態のクラッチ機構８０が示されている。図２に示されるように、ピニオン軸３１は、下部ハウジング６１に取り付けられている下部針状ころ軸受６２及び下部玉軸受６３によって回転可能に支持されている。下部ハウジング６１の上部には、中部ハウジング６４（ハウジング）が重ねられている。この中部ハウジング６４には、クラッチ機構８０の主要部が収納されている。中部ハウジング６４の上部には、上部ハウジング６５（第２のハウジング６５）が重ねられている。上部ハウジング６５には、遊星歯車機構１４０の主要部が収納されている。下部ハウジング６１、中部ハウジング６４及び上部ハウジング６５は、ボルト６６によって締結されている。   FIG. 2 shows the clutch mechanism 80 in the released state. As shown in FIG. 2, the pinion shaft 31 is rotatably supported by a lower needle roller bearing 62 and a lower ball bearing 63 attached to the lower housing 61. A middle housing 64 (housing) is superimposed on the upper portion of the lower housing 61. The middle housing 64 accommodates the main part of the clutch mechanism 80. An upper housing 65 (second housing 65) is overlaid on the upper part of the middle housing 64. The upper housing 65 accommodates the main part of the planetary gear mechanism 140. The lower housing 61, the middle housing 64, and the upper housing 65 are fastened by bolts 66.

図３も併せて参照し、クラッチ機構８０は、ピニオン軸３１に取り付けられた中部玉軸受６７によって回転可能に支持されているギヤ状のロックホイール９０と、このロックホイール９０の回転を規制する第１及び第２のロック手段１００，１２０とからなる。   Referring also to FIG. 3, the clutch mechanism 80 includes a gear-shaped lock wheel 90 that is rotatably supported by a middle ball bearing 67 attached to the pinion shaft 31, and a first mechanism that regulates the rotation of the lock wheel 90. 1 and second locking means 100 and 120.

図２に戻り、遊星歯車機構１４０は、ロックホイール９０の上方に配置され接続筒部１６１を介してロックホイール９０に一体的に形成されているサンギヤ１４１と、このサンギヤ１４１の周縁を自転及び公転可能なプラネタリギヤ１５０と、このプラネタリギヤ１５０を支持しピニオン軸３１の上端に連結されているプラネタリキャリヤ１４４と、このプラネタリキャリヤ１４４の外周を覆うように設けられ上端に入力軸２２が一体的に形成されているリングギヤ１４５とからなる。   Returning to FIG. 2, the planetary gear mechanism 140 rotates and revolves around the sun gear 141 that is disposed above the lock wheel 90 and is integrally formed with the lock wheel 90 via the connection cylinder portion 161. A possible planetary gear 150, a planetary carrier 144 that supports the planetary gear 150 and is connected to the upper end of the pinion shaft 31, and an input shaft 22 is integrally formed at the upper end so as to cover the outer periphery of the planetary carrier 144. Ring gear 145.

プラネタリキャリヤ１４４は、ピニオン軸３１に圧入されている。サンギヤ１４１は、中部玉軸受６７を介してピニオン軸３１に支持されていると共に、第１の上部玉軸受７２を介してプラネタリキャリヤ１４４に支持されている。より詳細には、サンギヤ１４１は、第１の上部玉軸受７２と、中部玉軸受６７とによって支持されている。第１の上部玉軸受７２は、プラネタリキャリヤ１４４によって支持されている。中部玉軸受６７は、ピニオン軸３１に支持されている。プラネタリキャリヤ１４４は、ピニオン軸３１と共に軸線ＣＬ１を中心に回転可能である。   The planetary carrier 144 is press-fitted into the pinion shaft 31. The sun gear 141 is supported by the pinion shaft 31 via the middle ball bearing 67 and also supported by the planetary carrier 144 via the first upper ball bearing 72. More specifically, the sun gear 141 is supported by the first upper ball bearing 72 and the middle ball bearing 67. The first upper ball bearing 72 is supported by the planetary carrier 144. The middle ball bearing 67 is supported by the pinion shaft 31. The planetary carrier 144 can rotate around the axis line CL1 together with the pinion shaft 31.

リングギヤ１４５の外周面と上部ハウジング６５の内周面との間には、第２の上部玉軸受７３が設けられている。さらに、入力軸２２の外周面と上部ハウジング６５の内周面との間には、第３の上部玉軸受７４が設けられている。リングギヤ１４５及び入力軸２２は、共に軸線ＣＬ１を中心に回転可能である。上部ハウジング６５の上端には、ゴミ等の侵入を防ぐためのシール７５が入力軸２２の外周面に沿って設けられている。   A second upper ball bearing 73 is provided between the outer peripheral surface of the ring gear 145 and the inner peripheral surface of the upper housing 65. Further, a third upper ball bearing 74 is provided between the outer peripheral surface of the input shaft 22 and the inner peripheral surface of the upper housing 65. Both the ring gear 145 and the input shaft 22 are rotatable around the axis line CL1. A seal 75 is provided at the upper end of the upper housing 65 along the outer peripheral surface of the input shaft 22 to prevent entry of dust and the like.

ピニオン軸３１、ロックホイール９０、接続筒部１６１、サンギヤ１４１、プラネタリキャリヤ１４４、リングギヤ１４５、入力軸２２のそれぞれの中心は、軸線ＣＬ１上に位置する。即ち、ピニオン軸３１、ロックホイール９０、接続筒部１６１、サンギヤ１４１、プラネタリキャリヤ１４４、リングギヤ１４５、入力軸２２のそれぞれの軸線ＣＬ１は、一致している。   The centers of the pinion shaft 31, the lock wheel 90, the connecting cylinder 161, the sun gear 141, the planetary carrier 144, the ring gear 145, and the input shaft 22 are located on the axis CL1. That is, the axis lines CL1 of the pinion shaft 31, the lock wheel 90, the connecting cylinder portion 161, the sun gear 141, the planetary carrier 144, the ring gear 145, and the input shaft 22 coincide with each other.

軸線ＣＬ１の延びる方向を基準として、中部ハウジング６４と上部ハウジング６５とが重ね合わされる部位Ｐ１の高さは、接続筒部１６１の高さに一致している。   With reference to the direction in which the axis line CL1 extends, the height of the portion P1 where the middle housing 64 and the upper housing 65 are overlapped with the height of the connecting tube portion 161.

図３に示されるように、ロックホイール９０は、略円盤状のホイール本体９１から外周に向かって歯９２が等間隔に８つ形成され、これらの歯９２と歯９２との真ん中に歯９２よりも高さの低い低歯９３が８つ形成されている。歯９２と低歯９３との間には、ホイール本体９１の外周面部９１ａが臨んでいる。これらをまとめると、ロックホイール９０の外周には、歯９２、外周面部９１ａ、低歯９３、外周面部９１ａが等間隔に繰り返し形成されている。歯９２、外周面部９１ａ及び低歯９３の周方向の長さは、略同一である。   As shown in FIG. 3, the lock wheel 90 has eight teeth 92 formed at equal intervals from the substantially disc-shaped wheel body 91 toward the outer periphery, and the teeth 92 are located in the middle between the teeth 92 and the teeth 92. Eight low teeth 93 having a low height are formed. Between the teeth 92 and the low teeth 93, the outer peripheral surface portion 91a of the wheel body 91 faces. In summary, teeth 92, an outer peripheral surface portion 91a, low teeth 93, and an outer peripheral surface portion 91a are repeatedly formed at equal intervals on the outer periphery of the lock wheel 90. The circumferential lengths of the teeth 92, the outer peripheral surface portion 91a, and the low teeth 93 are substantially the same.

第１のロック手段１００は、ロックホイール９０の周縁に設けられている第１の支持軸１０１（支持軸１０１）と、この第１の支持軸１０１にスイング可能に取り付けられている第１のロックアーム１０２（ロックアーム１０２）と、この第１のロックアーム１０２をロックホイール９０に向かって付勢する第１のねじりコイルばね１０３（付勢部材１０３）と、第１のロックアーム１０２の中部ハウジング６４側へのスイングを規制する第１のスイング規制ピン１０４と、ロックホイール９０の周縁に設けられている第２の支持軸１０６（支持軸１０６）と、この第２の支持軸１０６にスイング可能に取り付けられている第２のロックアーム１０７（ロックアーム１０７）と、この第２のロックアーム１０７をロックホイール９０に向かって付勢する第２のねじりコイルばね１０８（付勢部材１０８）と、第２のロックアーム１０７の中部ハウジング６４側へのスイングを規制する第２のスイング規制ピン１０９と、第１及び第２のロックアーム１０２，１０７に向かって進退可能な第１のロッド１１１ａ（ロッド１１１ａ）を有した第１のソレノイド１１１（ソレノイド１１１）と、からなる。第１のソレノイド１１１は、ボルト１１３，１１３によって、中部ハウジング６４の外壁部６４ａに取り付けられている。   The first locking means 100 includes a first support shaft 101 (support shaft 101) provided on the periphery of the lock wheel 90, and a first lock attached to the first support shaft 101 so as to be swingable. An arm 102 (lock arm 102), a first torsion coil spring 103 (biasing member 103) that urges the first lock arm 102 toward the lock wheel 90, and an inner housing of the first lock arm 102 The first swing regulating pin 104 that regulates the swing toward the 64 side, the second support shaft 106 (support shaft 106) provided on the periphery of the lock wheel 90, and the second support shaft 106 can swing. The second lock arm 107 (lock arm 107) attached to the lock wheel 90 and the second lock arm 107 toward the lock wheel 90 A second torsion coil spring 108 (urging member 108) to be urged, a second swing regulating pin 109 for regulating a swing toward the middle housing 64 side of the second lock arm 107, and a first and a second And a first solenoid 111 (solenoid 111) having a first rod 111a (rod 111a) that can advance and retreat toward the lock arms 102 and 107. The first solenoid 111 is attached to the outer wall 64 a of the middle housing 64 by bolts 113 and 113.

第２のロック手段１２０も、基本的な構成は、第１のロック手段１００と同様である。第２のロック手段１２０は、ロックホイール９０の周縁に設けられている第３の支持軸１２１（支持軸１２１）と、この第３の支持軸１２１にスイング可能に取り付けられている第３のロックアーム１２２（ロックアーム１２２）と、この第３のロックアーム１２２をロックホイール９０に向かって付勢する第３のねじりコイルばね１２３（付勢部材１２３）と、第３のロックアーム１２２の中部ハウジング６４側へのスイングを規制する第３のスイング規制ピン１２４と、ロックホイール９０の周縁に設けられている第４の支持軸１２６（支持軸１２６）と、この第４の支持軸１２６にスイング可能に取り付けられている第４のロックアーム１２７（ロックアーム１２７）と、この第４のロックアーム１２７をロックホイール９０に向かって付勢する第４のねじりコイルばね１２８（付勢部材１２８）と、第４のロックアーム１２７の中部ハウジング６４側へのスイングを規制する第４のスイング規制ピン１２９と、第３及び第４のロックアーム１２２，１２７に向かって進退可能な第２のロッド１３１ａ（ロッド１３１ａ）を有した第２のソレノイド１３１（ソレノイド１３１）と、からなる。第２のソレノイド１３１は、ボルト１３３，１３３によって、中部ハウジング６４の外壁部６４ａに取り付けられている。   The basic structure of the second locking means 120 is the same as that of the first locking means 100. The second lock means 120 includes a third support shaft 121 (support shaft 121) provided on the periphery of the lock wheel 90, and a third lock attached to the third support shaft 121 so as to be swingable. An arm 122 (lock arm 122), a third torsion coil spring 123 (biasing member 123) that urges the third lock arm 122 toward the lock wheel 90, and an inner housing of the third lock arm 122 The third swing restriction pin 124 that restricts the swing toward the 64 side, the fourth support shaft 126 (support shaft 126) provided on the periphery of the lock wheel 90, and the fourth support shaft 126 can swing. A fourth lock arm 127 (lock arm 127) attached to the lock wheel 90, and the fourth lock arm 127 toward the lock wheel 90. A fourth torsion coil spring 128 (biasing member 128) that urges, a fourth swing regulating pin 129 that regulates a swing toward the middle housing 64 side of the fourth lock arm 127, and third and fourth And a second solenoid 131 (solenoid 131) having a second rod 131a (rod 131a) that can be advanced and retracted toward the lock arms 122 and 127. The second solenoid 131 is attached to the outer wall portion 64 a of the middle housing 64 by bolts 133 and 133.

図４に示されるように、中部ハウジング６４には、上孔６４ｂ及び下孔６４ｃが形成されている。上孔６４ｂには、上部ブッシュ７６が配置され、下孔６４ｃには、下部ブッシュ７７が固定されている。第１の支持軸１０１は、第１のロックアーム１０２に、圧入により挿入されている。上部ブッシュ７６の上面には、第１の支持軸１０１及び上部ブッシュ７６の抜けを防止するリング板状の抜け止め板７８が設けられている。抜け止め板７８は、中部ハウジング６４にねじ止めされている。抜け止め板７８の上面に上部ハウジング６５が近接して設けられている。これにより、中部ハウジング６４を固定しているねじは、抜けを防止される。   As shown in FIG. 4, an upper hole 64 b and a lower hole 64 c are formed in the middle housing 64. An upper bush 76 is disposed in the upper hole 64b, and a lower bush 77 is fixed in the lower hole 64c. The first support shaft 101 is inserted into the first lock arm 102 by press-fitting. On the upper surface of the upper bush 76, a ring plate-shaped retaining plate 78 for preventing the first support shaft 101 and the upper bush 76 from coming off is provided. The retaining plate 78 is screwed to the middle housing 64. An upper housing 65 is provided close to the upper surface of the retaining plate 78. Thereby, the screw fixing the middle housing 64 is prevented from coming off.

第２〜第４の支持軸（図３、符号１０６，１２１，１２６）も同様に、第２〜第４のロックアーム（図３、符号１０７，１２２，１２７）に圧入により挿入されている。さらに、第２〜第４の支持軸についても、第１の支持軸１０１及び上部ブッシュ７６の上方への抜けを防止しているのと同じ抜け止め板７８によって、上方への抜けが防止されている。   Similarly, the second to fourth support shafts (FIG. 3, reference numerals 106, 121, 126) are inserted into the second to fourth lock arms (FIG. 3, reference numerals 107, 122, 127) by press-fitting. Further, the second to fourth support shafts are prevented from coming off upward by the same retaining plate 78 that prevents the first support shaft 101 and the upper bushing 76 from coming off upward. Yes.

図３に戻り、第１のロックアーム１０２は、先端部１０２ａがロックホイール９０に当接する第１のアーム本体部１０２ｂと、第１の支持軸１０１を基準に先端部１０２ａから離れる方向に向かって延びる第１の受け部１０２ｃとが一体的に形成されてなる。   Returning to FIG. 3, the first lock arm 102 has a first arm main body portion 102 b in which the tip end portion 102 a abuts on the lock wheel 90 and a direction away from the tip end portion 102 a based on the first support shaft 101. The extending first receiving portion 102c is integrally formed.

第２〜第４のロックアーム１０７，１２２，１２７の基本的な構成も、第１のロックアーム１０２と同様であり、詳細な説明は省略する。第２のロックアーム１０７は、先端部１０７ａを有する第２のアーム本体部１０７ｂと、第２の受け部１０７ｃとからなる。第３のロックアーム１２２は、先端部１２２ａを有する第３のアーム本体部１２２ｂと、第３の受け部１２２ｃとからなる。第４のロックアーム１２７は、先端部１２７ａを有する第４のアーム本体部１２７ｂと、第４の受け部１２７ｃとからなる。   The basic configuration of the second to fourth lock arms 107, 122, and 127 is the same as that of the first lock arm 102, and a detailed description thereof is omitted. The second lock arm 107 includes a second arm main body portion 107b having a tip portion 107a and a second receiving portion 107c. The third lock arm 122 includes a third arm main body 122b having a distal end portion 122a and a third receiving portion 122c. The fourth lock arm 127 includes a fourth arm main body 127b having a distal end portion 127a and a fourth receiving portion 127c.

第１のねじりコイルばね１０３は、第１の支持軸１０１に巻かれている。第１のねじりコイルばね１０３の一端１０３ａは、ロックホイール９０から離れる方向に延びて中部ハウジング６４に当接している。第１のねじりコイルばね１０３の他端１０３ｂは、第１の受け部１０２ｃに当接して、第１の受け部１０２ｃをロックホイール９０から離れる方向に付勢している。第１の支持軸１０１から第１の受け部１０２ｃとは逆側に延びる第１のアーム本体部１０２ｂは、ロックホイール９０に向かって付勢される。   The first torsion coil spring 103 is wound around the first support shaft 101. One end 103 a of the first torsion coil spring 103 extends in a direction away from the lock wheel 90 and abuts against the middle housing 64. The other end 103 b of the first torsion coil spring 103 is in contact with the first receiving portion 102 c and urges the first receiving portion 102 c in a direction away from the lock wheel 90. The first arm main body portion 102b extending from the first support shaft 101 to the opposite side of the first receiving portion 102c is urged toward the lock wheel 90.

第２〜第４のねじりコイルばね１０８，１２３，１２８についても、基本的な構成は第１のねじりコイルばね１０３と同様である。第２〜第４のねじりコイルばね１０８，１２３，１２８の一端１０８ａ，１２３ａ，１２８ａは、それぞれ中部ハウジング６４に当接している。第２〜第４のねじりコイルばね１０８，１２３，１２８の他端１０８ｂ，１２３ｂ，１２８ｂは、それぞれ第２〜第４の受け部１０７ｃ，１２２ｃ，１２７ｃに当接している。   The basic configuration of the second to fourth torsion coil springs 108, 123, and 128 is the same as that of the first torsion coil spring 103. One ends 108 a, 123 a, 128 a of the second to fourth torsion coil springs 108, 123, 128 are in contact with the middle housing 64, respectively. The other ends 108b, 123b, 128b of the second to fourth torsion coil springs 108, 123, 128 are in contact with the second to fourth receiving portions 107c, 122c, 127c, respectively.

図２に示されるように、中部玉軸受６７、ロックホイール９０及び第１のロックアーム１０２は、第１のロッド１１１ａの軸線ＣＬ２上に配置されている。即ち、高さ方向において、中部玉軸受６７、ロックホイール９０、第１のロックアーム１０２及び第１のロッド１１１ａは一致している。第２のロックアーム（図３、符号１０７）も同様である。   As shown in FIG. 2, the middle ball bearing 67, the lock wheel 90, and the first lock arm 102 are disposed on the axis CL2 of the first rod 111a. That is, in the height direction, the middle ball bearing 67, the lock wheel 90, the first lock arm 102, and the first rod 111a coincide. The same applies to the second lock arm (FIG. 3, reference numeral 107).

図３も合わせて参照し、第１のロッド１１１ａの軸線ＣＬ２の高さと第２のロッド１３１ａの軸線ＣＬ３の高さも一致している。第３及び第４のロックアーム１２２，１２７は、第２のロッド１３１ａの軸線ＣＬ３に対して、高さ方向において一致している。このため、高さ方向において、中部玉軸受６７、ロックホイール９０、第３及び第４のロックアーム１２２，１２７及び第２のロッド１３１ａは一致している。   Referring also to FIG. 3, the height of the axis CL2 of the first rod 111a and the height of the axis CL3 of the second rod 131a also coincide. The third and fourth lock arms 122 and 127 coincide with the axis CL3 of the second rod 131a in the height direction. For this reason, in the height direction, the middle ball bearing 67, the lock wheel 90, the third and fourth lock arms 122 and 127, and the second rod 131a coincide with each other.

第１のロッド１１１ａの軸線ＣＬ２は、第２のロッド１３１ａの軸線ＣＬ３に対して、ピニオン軸３１の軸線ＣＬ１上において交わっている。   The axis CL2 of the first rod 111a intersects with the axis CL3 of the second rod 131a on the axis CL1 of the pinion shaft 31.

図５に示されるように、通常時において第１及び第２のソレノイド１１１，１３１は、制御部（図１、符号５１）からロック信号（図１、Ｃｎ参照）を受けていない。ロック信号を受けていない状態において、第１及び第２のソレノイド１１１，１３１は、励磁状態にある。このとき、第１及び第２のロッド１１１ａ，１３１ａは、前進した位置にある。第１〜第４のロックアーム１０２，１０７，１２２，１２７は、第１又は第２のロッド１１１ａ，１３１ａが当接していることにより、ロックホイール９０側へのスイングが規制されている。これにより、ロックホイール９０は回転可能な状態にある。ロックホイール９０と一体のサンギヤ１４１も回転可能な状態（空転可能）である。   As shown in FIG. 5, the first and second solenoids 111 and 131 do not receive a lock signal (see FIG. 1, Cn) from the control unit (FIG. 1, reference numeral 51) in a normal state. In a state where no lock signal is received, the first and second solenoids 111 and 131 are in an excited state. At this time, the first and second rods 111a and 131a are in the advanced positions. The first to fourth lock arms 102, 107, 122, 127 are restricted from swinging toward the lock wheel 90 by the first or second rods 111 a, 131 a being in contact with each other. Thereby, the lock wheel 90 is in a rotatable state. The sun gear 141 integrated with the lock wheel 90 is also rotatable (is idle).

ステアリングホイール２１を操舵することにより、入力軸２２を介して、リングギヤ１４５が回転する。この回転力はプラネタリギヤ１５０を介してサンギヤ１４１に伝わる。サンギヤ１４１が回転可能であることにより、プラネタリギヤ１５０は、その場で自転のみする。即ち、サンギヤ１４１の周りを公転しない。このため、プラネタリキャリヤ１４４も回転せず、入力軸２２からピニオン軸３１へ操舵力が伝わることは、ほとんどない。   By steering the steering wheel 21, the ring gear 145 rotates through the input shaft 22. This rotational force is transmitted to the sun gear 141 through the planetary gear 150. Since the sun gear 141 is rotatable, the planetary gear 150 only rotates on the spot. That is, it does not revolve around the sun gear 141. For this reason, the planetary carrier 144 does not rotate, and the steering force is hardly transmitted from the input shaft 22 to the pinion shaft 31.

このように通常状態においては、遊星歯車機構１４０は開放状態にある。ステアリングホイール２１を操舵すると、図１に示された制御部（図１、符号５１）が転舵動力モータ（図１、符号４５）を制御することにより、転舵機構３０によって、車両の走行状態に応じた最適な操舵特性で転舵車輪３５，３５を転舵することができる。   Thus, in the normal state, the planetary gear mechanism 140 is in an open state. When the steering wheel 21 is steered, the control unit (FIG. 1, reference numeral 51) shown in FIG. 1 controls the turning power motor (FIG. 1, reference numeral 45), so that the running state of the vehicle is controlled by the steering mechanism 30. It is possible to steer the steered wheels 35 and 35 with the optimum steering characteristics according to the above.

その後、何らかの要因によって操舵機構２０と転舵機構３０との間での電気的な接続が解除されたとき、又はイグニッションキースイッチをオフにしたときには、制御部（図１、符号５１）はロック信号を発する。   Thereafter, when the electrical connection between the steering mechanism 20 and the steering mechanism 30 is released due to some factor, or when the ignition key switch is turned off, the control unit (FIG. 1, reference numeral 51) indicates a lock signal. To emit.

図６に示されるように、非常時には、第１及び第２のソレノイド１１１，１３１は、ロック信号を受けて非励磁状態になる。これにより、第１及び第２のロッド１１１ａ，１３１ａは、後退する。これにより、第１及び第２のロッド１１１ａ，１３１ａは、第１〜第４のロックアーム１０２，１０７，１２２，１２７から離間する。第１〜第４のロックアーム１０２，１０７，１２２，１２７は、第１〜第４のコイルばね１０３，１０８，１２３，１２８の付勢力により、ロックホイール９０に向かってスイングする。   As shown in FIG. 6, in an emergency, the first and second solenoids 111 and 131 are in a non-excited state upon receiving a lock signal. As a result, the first and second rods 111a and 131a retreat. As a result, the first and second rods 111 a and 131 a are separated from the first to fourth lock arms 102, 107, 122, and 127. The first to fourth lock arms 102, 107, 122, 127 swing toward the lock wheel 90 by the urging force of the first to fourth coil springs 103, 108, 123, 128.

第１〜第４のロックアーム１０２，１０７，１２２，１２７のいずれか１つが、ロックホイール９０の歯９２に当接して、ロックホイール９０の回転を規制する。このとき、ロックホイール９０と一体のサンギヤ１４１も回転を規制される。図には、第１のロックアーム１０２がロックホイール９０の歯９２に当接し、ロックホイール９０の回転を規制した状態が示されている。一方、第２〜第４のロックアーム１０７，１２２，１２７は、ロックホイール９０の回転を許容する位置において、ロックホイール９０に当接している。   Any one of the first to fourth lock arms 102, 107, 122, 127 abuts on the teeth 92 of the lock wheel 90 and restricts the rotation of the lock wheel 90. At this time, the rotation of the sun gear 141 integrated with the lock wheel 90 is also restricted. The figure shows a state in which the first lock arm 102 abuts against the teeth 92 of the lock wheel 90 and the rotation of the lock wheel 90 is restricted. On the other hand, the second to fourth lock arms 107, 122, 127 are in contact with the lock wheel 90 at positions where the lock wheel 90 is allowed to rotate.

このようにクラッチ機構８０は、ロック信号を受けたときにはサンギヤ１４１を停止状態にロックすることによって、遊星歯車機構１４０を連結状態にする。すなわち、電気的な接続が解除されたときに、バックアップシステムに自動的に切り替わる。   Thus, when the clutch mechanism 80 receives the lock signal, the clutch mechanism 80 locks the sun gear 141 in a stopped state, thereby bringing the planetary gear mechanism 140 into a connected state. That is, when the electrical connection is released, the backup system is automatically switched.

図７に示されるように、ステアリングホイール２１を操舵することにより、リングギヤ１４５が回転し、その回転力はプラネタリギヤ１５０に伝わる。このとき、サンギヤ１４１は、回転が規制されている。このため、プラネタリギヤ１５０は、サンギヤ１４１の周りを自転しながら公転する。サンギヤが公転することにより、プラネタリキャリヤ１４４が回転する。プラネタリキャリヤ１４４に連結されているピニオン軸３１が回転し、ラックアンドピニオン機構３３を介して転舵車輪３５，３５を転舵させる。ステアリングホイール２１の操舵力を遊星歯車機構１４０を介して転舵機構３０へ機械的に伝えることができる。なお、この場合に反力モータ２６は操舵反力を発生しない。   As shown in FIG. 7, by steering the steering wheel 21, the ring gear 145 rotates, and the rotational force is transmitted to the planetary gear 150. At this time, the rotation of the sun gear 141 is restricted. For this reason, the planetary gear 150 revolves while rotating around the sun gear 141. As the sun gear revolves, the planetary carrier 144 rotates. The pinion shaft 31 connected to the planetary carrier 144 rotates to steer the steered wheels 35 and 35 via the rack and pinion mechanism 33. The steering force of the steering wheel 21 can be mechanically transmitted to the steering mechanism 30 via the planetary gear mechanism 140. In this case, the reaction force motor 26 does not generate a steering reaction force.

図２及び図８に示されるように、中部ハウジング６４には、サンギヤ１４１の軸線ＣＬ１に沿った方向を基準として、プラネタリキャリヤ１４４に重なる位置に上孔６４ｂが形成され、この上孔６４ｂに、第１の支持軸１０１が挿入されている。これにより、プラネタリキャリヤ１４４より外側に第１の支持軸１０１を設けた場合に比べて、車両用ステアリング装置をコンパクトにすることができる。   As shown in FIGS. 2 and 8, an upper hole 64b is formed in the middle housing 64 at a position overlapping the planetary carrier 144 with respect to the direction along the axis CL1 of the sun gear 141. In the upper hole 64b, A first support shaft 101 is inserted. Thereby, compared with the case where the 1st support shaft 101 is provided outside the planetary carrier 144, the vehicle steering device can be made compact.

加えて、中部ハウジング６４とプラネタリキャリヤ１４４との間には、上孔６４ｂの一部を塞ぎ、第１の支持軸１０１及び上部ブッシュ７６が上孔６４ｂからプラネタリキャリヤ１４４へ向かって突出することを防止する、板状の抜け止め板７８が配置されている。これにより、振動などにより第１の支持軸１０１及び上部ブッシュ７６がプラネタリキャリヤ１４４に向かって変位しても、上孔６４ｂから突出することを防止できる。第１の支持軸１０１及び上部ブッシュ７６がプラネタリキャリヤ１４４に接触することを防止し、プラネタリキャリヤ１４４の円滑な回転を確保することができる。また、プラネタリキャリヤ１４４への接触が防止されているため、プラネタリギヤ１５０への接触も防止される。   In addition, between the middle housing 64 and the planetary carrier 144, a part of the upper hole 64b is blocked, and the first support shaft 101 and the upper bush 76 protrude from the upper hole 64b toward the planetary carrier 144. A plate-shaped retaining plate 78 is disposed to prevent it. Thereby, even if the first support shaft 101 and the upper bushing 76 are displaced toward the planetary carrier 144 due to vibration or the like, it can be prevented from protruding from the upper hole 64b. It is possible to prevent the first support shaft 101 and the upper bushing 76 from coming into contact with the planetary carrier 144 and to ensure smooth rotation of the planetary carrier 144. Further, since contact with the planetary carrier 144 is prevented, contact with the planetary gear 150 is also prevented.

即ち、車両用ステアリング装置のコンパクト化を図りつつ、プラネタリキャリヤ１４４の円滑な回転を確保することができる。   That is, it is possible to ensure smooth rotation of the planetary carrier 144 while reducing the size of the vehicle steering device.

さらに、上部ハウジング６５の下端は、抜け止め板７８の上面に近接して設けられている。これにより、第１の支持軸１０１によって抜け止め板７８が持ち上げられることを防止することができる。より確実に、プラネタリキャリヤ１４４の円滑な回転を確保することができる。   Further, the lower end of the upper housing 65 is provided close to the upper surface of the retaining plate 78. As a result, the retaining plate 78 can be prevented from being lifted by the first support shaft 101. Smooth rotation of the planetary carrier 144 can be ensured more reliably.

尚、本発明による第１〜第４のロックアームは、それぞれ異なる形状のものを例に説明したが、第１〜第４の支持軸が設けられる位置によって、ロックホイールへの当接位置を調節してもよい。さらには、これらを組み合わせることもできる。即ち、ロックホイールの歯と歯の間を基準として、それぞれのロックアームが、ロックホイールの異なる位置に当接すればよく、これらの形式のものに限られるものではない。   Although the first to fourth lock arms according to the present invention have been described with examples having different shapes, the position of contact with the lock wheel is adjusted by the position where the first to fourth support shafts are provided. May be. Furthermore, these can also be combined. That is, it is only necessary for each lock arm to abut on a different position of the lock wheel with reference to the gap between the teeth of the lock wheel, and the invention is not limited to these types.

本発明の車両用ステアリング装置は、乗用車に搭載するのに好適である。   The vehicle steering device of the present invention is suitable for being mounted on a passenger car.

１０…車両ステアリング装置
２１…ステアリングホイール
２２…入力軸
３１…ピニオン軸
３３…ラックアンドピニオン機構
３４…ラック軸
３８…転舵用アクチュエータ
６４…中部ハウジング（ハウジング）
６４ａ…上孔(孔)
６５…上部ハウジング（第２のハウジング）
７８…抜け止め板
８０…クラッチ機構
９０…ロックホイール
１０１…第１の支持軸（支持軸）
１０２…第１のロックアーム（ロックアーム）
１０２ａ，１０７ａ，１２２ａ，１２７ａ…先端部
１０６…第２の支持軸（支持軸）
１０７…第２のロックアーム（ロックアーム）
１２１…第３の支持軸（支持軸）
１２２…第３のロックアーム（ロックアーム）
１２６…第４の支持軸（支持軸）
１２７…第４のロックアーム（ロックアーム）
１４０…遊星歯車機構
１４１…サンギヤ
１４４…プラネタリキャリヤ
１５０…プラネタリキャリヤ
ＣＬ１…（サンギヤの）軸線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Vehicle steering device 21 ... Steering wheel 22 ... Input shaft 31 ... Pinion shaft 33 ... Rack and pinion mechanism 34 ... Rack shaft 38 ... Steering actuator 64 ... Middle housing (housing)
64a ... upper hole (hole)
65 ... Upper housing (second housing)
78 ... Retaining plate 80 ... Clutch mechanism 90 ... Lock wheel 101 ... First support shaft (support shaft)
102 ... 1st lock arm (lock arm)
102a, 107a, 122a, 127a ... tip portion 106 ... second support shaft (support shaft)
107: Second lock arm (lock arm)
121 ... Third support shaft (support shaft)
122 ... Third lock arm (lock arm)
126 ... Fourth support shaft (support shaft)
127 ... Fourth lock arm (lock arm)
140 ... planetary gear mechanism 141 ... sun gear 144 ... planetary carrier 150 ... planetary carrier CL1 ... (sun gear) axis

Claims (1)

ステアリングホイールと、このステアリグホイールに連結されている入力軸と、この入力軸に連結されている遊星歯車機構と、この遊星歯車機構に連結されているクラッチ機構と、これらの遊星歯車機構及びクラッチ機構を介して前記入力軸に連結されるピニオン軸と、このピニオン軸にラックアンドピニオン機構を介して連結されているラック軸と、このラック軸に直接的又は間接的に連結され前記ステアリングホイールの操舵量に応じた転舵用動力を前記ラック軸に伝達する転舵用アクチュエータと、を有している車両用ステアリング装置において、
前記遊星歯車機構は、
前記クラッチ機構に連結されているサンギヤと、
このサンギヤの外周を回転可能なプラネタリギヤを支持しているプラネタリキャリヤと、を有し、
前記クラッチ機構は、
前記サンギヤの軸線上に回転の中心が一致しているロックホイールと、
このロックホイールを回転可能に収納するハウジングと、
このハウジングに配置されている支持軸によってスイング可能に支持され、先端部が前記ロックホイールに当接することにより、前記ロックホイールの回転を規制するロックアームと、を有し、
前記ハウジングには、前記サンギヤの軸線に沿った方向を基準として、前記プラネタリキャリアに重なる位置に孔が形成され、
この孔に、前記支持軸が挿入されており、
前記ハウジングと前記プラネタリキャリヤとの間には、前記ハウジングの孔の少なくとも一部を塞ぎ、前記支持軸が前記ハウジングの孔から前記プラネタリキャリヤへ向かって突出することを防止する、板状の抜け止め板が配置されていることを特徴とする車両用ステアリング装置。 Steering wheel, input shaft coupled to the steering wheel, planetary gear mechanism coupled to the input shaft, clutch mechanism coupled to the planetary gear mechanism, and the planetary gear mechanism and clutch A pinion shaft connected to the input shaft via a mechanism, a rack shaft connected to the pinion shaft via a rack-and-pinion mechanism, and a direct or indirect connection to the rack shaft. A steering apparatus for a vehicle having a steering actuator that transmits steering power according to a steering amount to the rack shaft;
The planetary gear mechanism is
A sun gear coupled to the clutch mechanism;
A planetary carrier supporting a planetary gear capable of rotating the outer periphery of the sun gear,
The clutch mechanism is
A lock wheel whose center of rotation coincides with the axis of the sun gear;
A housing for rotatably storing the lock wheel;
A lock arm that is swingably supported by a support shaft disposed in the housing, and that restricts rotation of the lock wheel by abutting the tip portion against the lock wheel;
In the housing, a hole is formed at a position overlapping the planetary carrier on the basis of the direction along the axis of the sun gear,
The support shaft is inserted into this hole,
Between the housing and the planetary carrier, at least a part of the hole of the housing is blocked, and the support shaft prevents the support shaft from protruding toward the planetary carrier from the hole of the housing. A steering apparatus for a vehicle, wherein a plate is arranged.

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