JPH0495570A - Angular velocity ratio variable steering system - Google Patents
Angular velocity ratio variable steering systemInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、自動車等の車両に利用されるステアリング
装置に関し、特に、ステアリングホイールの操舵中立位
置からの操舵角の増大に応じて、同操舵角と操舵輪の転
舵角との比（転舵比）を増大させる角速度比可変ステア
リング装置に係るものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a steering device used in a vehicle such as an automobile, and in particular, the present invention relates to a steering device used in a vehicle such as an automobile, and in particular, a steering device that adjusts the steering angle of the steering wheel in response to an increase in the steering angle from the steering neutral position of the steering wheel. This invention relates to a variable angular velocity ratio steering device that increases the ratio between the steering angle and the turning angle of the steered wheels (steering ratio).
従来の角速度比可変ステアリング装置を、第４〜８図に
示している。この角速度比可変ステアリング装置１００
は、ステアリングホイール１０１に連結した入力軸１０
３と、この入力軸１０３に対し相対回転可能に配設され
て前輪を転舵させるラック＆ピニオンギヤ装置１０５に
連結した出力軸１０７と、この両軸１０３．１０７に平
行に配設した中間軸１０９と、この中間軸１０９と入力
軸１０３間に設けられた一対の楕円歯車１１１．１１３
を有し入力軸１０３の中立位置からの回転量に応じて入
力軸１０３例の歯車１１１に対向する前記中間軸１０９
側の歯車１１３の角速度比を増大させる角速度比可変歯
車列１１５と、一対の大小の円形歯車１１７．１１９か
らなり中間軸１０９と出力軸１０７間に設けられて角速
度比可変歯車列１１５を介して伝達される入力軸１０３
の回転を所定量増速して出力軸１０７に伝える増速歯車
列１２１と、から構成されている。この角速度比可変歯
車列１１５の楕円歯車１１１．１１３は、第５図のピッ
チ円による歯車噛合図で示しているように、操舵中立位
置において、この第５図のように組み付けられている。A conventional variable angular velocity ratio steering device is shown in FIGS. 4 to 8. This variable angular velocity ratio steering device 100
is an input shaft 10 connected to a steering wheel 101
3, an output shaft 107 connected to a rack and pinion gear device 105 that is arranged to be rotatable relative to this input shaft 103 and steers the front wheels, and an intermediate shaft 109 that is arranged parallel to both shafts 103 and 107. and a pair of elliptical gears 111 and 113 provided between this intermediate shaft 109 and input shaft 103.
The intermediate shaft 109 faces the gear 111 of the input shaft 103 according to the amount of rotation of the input shaft 103 from the neutral position.
A variable angular velocity ratio gear train 115 that increases the angular velocity ratio of the side gear 113 and a pair of large and small circular gears 117 and 119 are provided between the intermediate shaft 109 and the output shaft 107 and are connected to each other through the variable angular velocity ratio gear train 115. Input shaft 103 to be transmitted
and a speed-increasing gear train 121 that increases the speed of the rotation by a predetermined amount and transmits the same to the output shaft 107. The elliptical gears 111 and 113 of the variable angular velocity ratio gear train 115 are assembled as shown in FIG. 5 at the neutral steering position, as shown by the gear mesh diagram using pitch circles in FIG.
この結果、第６図に示すように、操舵角が操舵中立位置
から１８０°までは、操舵角の増大に応じて転舵比は非
線形に増大し、１８０”を越えると、操舵角の増大に応
じて非線形に減少するようになっている。As a result, as shown in Figure 6, the steering ratio increases non-linearly as the steering angle increases until the steering angle reaches 180 degrees from the neutral steering position, and when it exceeds 180'', the steering ratio increases as the steering angle increases. It is designed to decrease non-linearly depending on the amount.
なお、このような角速度比可変ステアリング装置は、本
願出願前の特開平２−１４９７１ ｒ名称：車両用操舵
装置」に詳細に開示されている。Incidentally, such a variable angular velocity ratio steering device is disclosed in detail in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2-14971 (title: VEHICLE STEERING DEVICE), which was published before the application of the present application.
〔発明が解決しようとする課題〕
然しなから、前述の角速度比可変ステアリング装置では
、角速度比可変歯車列が一対の楕円歯車で構成されてい
るので、ステアリングホイールの操舵角と転舵比の関係
は、第６図に示すように、操舵角が１８０＠付近で急激
に転舵比が増大する。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the variable angular velocity ratio steering device described above, since the variable angular velocity ratio gear train is composed of a pair of elliptical gears, the relationship between the steering angle of the steering wheel and the steering ratio is As shown in FIG. 6, the steering ratio increases rapidly when the steering angle is around 180@.
この結果、ドライバーが慣れない状態で早い操舵を行な
うと、操舵輪の転舵が早くなりすぎ、操縦安定性が悪い
との操舵感覚を与えてしまう。As a result, if the driver performs rapid steering without getting used to it, the steered wheels will turn too quickly, giving the driver a feeling of poor steering stability.
この課題の解決策として、
第１に、角速度比可変歯車列に於ける楕円歯車の離心率
ε （離心率εは、第５図中で、ε＝β／αで求められ
る。なお、Ｃは楕円の焦点、ｄはピッチ円である。）を
小さくすること、
第２に、角速度比可変歯車列と直列に設けられた増速歯
車列の増速比を小さくすること、の２方法が考えられる
。As a solution to this problem, firstly, the eccentricity ε of the elliptical gear in the variable angular velocity ratio gear train (the eccentricity ε is determined by ε=β/α in FIG. 5. Note that C is There are two possible methods: to reduce the focal point of the ellipse (d is the pitch circle); and second, to reduce the speed increasing ratio of the speed increasing gear train installed in series with the variable angular velocity ratio gear train. It will be done.
先ず、第１の方法である楕円歯車の離心率を小さくした
場合を第７図に示す、この第７図のＡは従来技術の特性
を示し、Ｂは離心率を小さくした場合を示す。この場合
、操舵角１８０°付近での転舵比を小さくすることは可
能であるが、逆に操舵中立位置付近での転舵比が高くな
るために、操舵中立位置付近での操舵が多い、高速走行
時において、操舵量が少ないにも関わらず、転舵角が大
きくなり過ぎ、操縦安定性が悪化することになる。First, the first method, in which the eccentricity of the elliptical gear is made small, is shown in FIG. 7. A in FIG. 7 shows the characteristics of the prior art, and B shows the case where the eccentricity is made small. In this case, it is possible to reduce the steering ratio near the steering angle of 180°, but conversely, the steering ratio near the neutral steering position increases, so steering is often performed near the neutral steering position. When driving at high speeds, the steering angle becomes too large even though the amount of steering is small, resulting in poor steering stability.
次に、第２の方法である増速歯車列の増速比を小さくし
た場合を第８図に示す、この第８図のＡは従来技術の特
性を示し、Ｂは増速比を小さくした場合を示す、なお、
Ｃ，Ｄは各々最大操舵角である。この場合、転舵比はス
テアリングホイールの操舵角の全域で小さくなる。この
結果、操舵角１８０°付近での転舵比は小さくなり、車
両の操縦安定性を大きく改善することができる。然し、
全体の転舵比を小さくすると、最大操舵角Ｄ（ステアリ
ングホイールの最大回転角）が大きくなるため、この角
速度比可変ステアリング装置の本来の狙いである操舵角
の低減による操作性向上を損ねることになる。更に、最
大操舵角が大傘くなると、最大操舵時の転舵比が操舵角
１８０°の時の転舵比に較べて、かなり小さくなってく
るため、最大操舵角付近での舵の効きが操舵角１８０°
付近での舵の効きに較べて高くなってくる。この為、ス
テアリングホイール操舵に対する舵の効きの非線形感が
助長され、操舵フィーリングが悪化する。Next, Fig. 8 shows the second method in which the speed increasing ratio of the speed increasing gear train is reduced. Indicating the case,
C and D are the maximum steering angles, respectively. In this case, the steering ratio becomes small over the entire steering angle of the steering wheel. As a result, the steering ratio near the steering angle of 180° becomes small, and the steering stability of the vehicle can be greatly improved. However,
If the overall steering ratio is reduced, the maximum steering angle D (maximum rotation angle of the steering wheel) increases, which impairs the original aim of this variable angular velocity ratio steering device, which is to improve operability by reducing the steering angle. Become. Furthermore, when the maximum steering angle becomes large, the steering ratio at maximum steering becomes considerably smaller than the steering ratio at a steering angle of 180°, so the effectiveness of the rudder near the maximum steering angle decreases. Steering angle 180°
The effectiveness of the rudder becomes higher compared to the effect of the rudder in the vicinity. For this reason, the nonlinear effect of the rudder relative to steering wheel steering is promoted, and the steering feeling is deteriorated.
そこで、この発明は、上記問題点を解決するために、操
舵角が１８０°付近に至ると、角速度比可変歯車列に於
ける入力軸側の歯車に対する出力軸側の歯車の角速度比
（転舵比）を略一定とすることにより、操作性向上を損
ねることなく、操縦安定性を向上せしめることにある。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention aims to solve the problem that when the steering angle reaches around 180°, the angular velocity ratio (steering By keeping the ratio (ratio) substantially constant, it is possible to improve steering stability without impairing the improvement in operability.
そのため、この発明の角速度比可変ステアリング装置は
、ステアリングホイールに連結した入力軸と、この入力
軸に対し相対回転可能に配設されて操舵輪を転舵させる
操舵リンク機構に連結した出力軸と、この出力軸と入力
軸間に設けられた一対の歯車を有し入力軸の中立位置か
らの回転量に応じて入力軸側の歯車に対向する出力軸側
の歯車の角速度比を増大させる角速度比可変歯車列とを
備える角速度比可変ステアリング装置において、角速度
比可変歯車列の歯車を、軸心を焦点とする槽内部と軸心
を中心とする円形部とこの円形部と槽内部とを結ぶ補間
部とで構成し、各々の槽内部が操舵角中立付近で噛み合
うように配設され、各々の円形部が操舵角１８０＠付近
で噛み合うように配設されることを特徴とする。Therefore, the variable angular velocity ratio steering device of the present invention includes: an input shaft connected to a steering wheel; an output shaft connected to a steering link mechanism that is arranged to be rotatable relative to the input shaft and steers a steered wheel; This angular velocity ratio has a pair of gears provided between the output shaft and the input shaft, and increases the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side that opposes the gear on the input shaft side according to the amount of rotation of the input shaft from the neutral position. In a variable angular velocity ratio steering device equipped with a variable gear train, the gears of the variable angular velocity ratio gear train are interpolated to connect the inside of a tank centered on the axis, a circular part centered on the axis, and this circular part and the inside of the tank. The inside of each tank is arranged so as to mesh with each other near a neutral steering angle, and the circular parts of each tank are arranged so as to mesh with each other around a steering angle of 180@.
この発明の角速度比可変ステアリング装置においては、
ステアリングホイールを回転操作すると、入力軸が回転
して角速度比可変歯車列を介して出力軸に回転が伝達さ
れ、出力軸の回転に応じて操舵リンク機構を介して操舵
輪が転舵される。 そして、角速度比可変歯車列を、軸
心を焦点とする槽内部と軸心を中心とする円形部とこの
円形部と槽内部とを結ぶ補間部とで構成し、槽内部が操
舵角中立付近で噛み合うように配設され、円形部が操舵
角１８０°付近で噛み合うように配設されることにより
、操舵中立位置付近、及び操舵中立位置から操舵角の小
さい場合には、入力軸側の歯車に対する出力軸側の歯車
の角速度比が小さい値とすることができ、転舵比は小さ
くなる。In the variable angular velocity ratio steering device of this invention,
When the steering wheel is rotated, the input shaft rotates and the rotation is transmitted to the output shaft via the variable angular speed ratio gear train, and the steered wheels are steered via the steering link mechanism in accordance with the rotation of the output shaft. The variable angular velocity ratio gear train is configured with an inside of the tank centered on the shaft center, a circular part centered on the shaft center, and an interpolation part connecting this circular part and the inside of the tank, so that the inside of the tank is near the neutral steering angle. The gears on the input shaft side are arranged so that they mesh with each other at a steering angle of 180°, and the circular parts are arranged so that they mesh with each other around a steering angle of 180°. The angular velocity ratio of the gear on the output shaft side can be set to a small value, and the steering ratio becomes small.
次に、ステアリングホイールの操舵中立位置から操舵角
が増大すると、それに伴ワて角速度比可変歯車列におけ
る入力軸側の歯車に対する出力軸側の歯車の角速度比が
非線形に大きくなり、即ち転舵比が非線形に太き（なる
。更に、操舵角が１８０°付近に至ると、角速度比可変
歯車列における入力軸側の歯車に対する出力軸側の歯車
の角速度比が一定となり、即ち、転舵比が一定となる。Next, as the steering angle increases from the steering neutral position of the steering wheel, the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side to the gear on the input shaft side in the variable angular velocity ratio gear train increases nonlinearly, that is, the steering ratio increases. becomes nonlinearly thick (becomes.Furthermore, when the steering angle reaches around 180°, the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side to the gear on the input shaft side in the variable angular velocity ratio gear train becomes constant, that is, the steering ratio becomes It becomes constant.
以下、添付図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.
第１図から第３図までの図面は、この発明の実施例を示
している。第１図は、油圧ポンプ１、ロータリパルプ式
制御弁３、パワーシリンダ５、リザーバ７等から構成さ
れる公知のパワーアシスト機構を備えた車両用ラック＆
ピニオン式動力舵取装置に、この発明を実施した角速度
比可変ステアリング装置を示している。この角速度比可
変ステアリング装置においては、ステアリングホイール
８に連結したバルブ軸９とこれに対して同軸的に、且つ
相対回転可能に配設した入力軸１１とがトーシッンバ−
１３によって連結されている。また、バルブ軸９及び入
力軸１１に対して、出力軸１５が同軸的に、且つ相対回
転可能に配設されているとともに、バルブ軸９と入力軸
１１、及び出力軸１５に対して中間軸１７が間隔をおい
た平行な位置に配設されている。なお、出力軸１５には
、ピニオン１９が一体的に形成されていて、同ピニオン
１９によってパワーシリンダ５のピストンロッドを兼ね
るラックパー２１がその軸線方向へ移動されるように構
成され、ラックパー２１を含む公知の操舵リンク機構に
より前輪が転舵されるようになっている。The drawings of FIGS. 1 to 3 show embodiments of the invention. FIG. 1 shows a vehicle rack &
A variable angular velocity ratio steering device in which the present invention is applied to a pinion type power steering device is shown. In this variable angular velocity ratio steering device, a valve shaft 9 connected to a steering wheel 8 and an input shaft 11 disposed coaxially and rotatably relative to the valve shaft 8 are connected to a toesin bar.
connected by 13. Further, an output shaft 15 is disposed coaxially and relatively rotatably with respect to the valve shaft 9 and the input shaft 11, and an intermediate shaft is disposed with respect to the valve shaft 9, the input shaft 11, and the output shaft 15. 17 are arranged in spaced parallel positions. Note that a pinion 19 is integrally formed on the output shaft 15, and a rack par 21, which also serves as a piston rod of the power cylinder 5, is moved in the axial direction by the pinion 19. The front wheels are steered by a known steering link mechanism.
そして、この実施例においては、入力軸１１と中間軸１
７間に角速度比可変歯車列３１が設けられるとともに、
中間軸１７と出力軸１５間に増速歯車列４１が設けられ
ている。In this embodiment, the input shaft 11 and the intermediate shaft 1
A variable angular velocity ratio gear train 31 is provided between 7 and
A speed increasing gear train 41 is provided between the intermediate shaft 17 and the output shaft 15.
角速度比可変歯車列３１は、第１図及び第２図に示した
ように、入力軸１１にセレーション嵌合した入力歯車３
３と中間軸１７に相対回転可能に支持された中間歯車３
５とから構成されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the variable angular velocity ratio gear train 31 includes an input gear 3 fitted with serrations on the input shaft 11.
3 and an intermediate gear 3 rotatably supported by the intermediate shaft 17.
It consists of 5.
この入力歯車３３のピッチ円３３１は、０°から１００
°迄と２６０＠から３６θ°迄のａｗＩ域を軸心Ａを焦
点とした楕円に形成された槽内部３３１ａと、１４０°
から２２００迄のＣ９Ｈ域を軸心Ａを中心とした円で形
成された円形部３３１ｃと、１００°から１４０°迄と
２２０”から２−６０″′迄のｂｌ、ｂ２？ｉｌ域を槽
内部３３１ａと円形部３３１ｃとの間でそのピッチ線が
連続な曲線を有するように形成した補間部３３１ｂｌ、
３３１ｂ２とから構成されている。また、この中間歯車
３５のピッチ円３５１は、０°から８０°迄と２８００
から３６０°迄のｄ領域を軸心Ｂを焦点とした楕円で形
成された槽内部３５１ｄと、１３０°から２３０°迄の
ｅ領域を軸心Ｂを中心とした円で形成された円形部３５
１ｅと、８０°から１３００迄と２３０°から２８０°
迄＋７）ｆｉ、ｆ２ｓｉ域を円形部３５１ｅと槽内部３
５１ｄとの間でそのピッチ線が連続な曲線を有するよう
に形成した補間部３５１ｆｌ、３５１ｆ２とから構成さ
れる装る、そして、この角速度比可変歯車列３１におい
て、入力軸１１の中立位置、即ちステアリングホイール
８の操舵中立位置において、入力歯車３３と中間歯車３
５が第２図に示す如く噛み合うように組み付けられてい
て、入力軸１１の操舵中立位置からの操舵角（回転量）
の増加に応じて入力歯車３３に対する中間歯車３５０角
速度比が増大するようになっている。The pitch circle 331 of this input gear 33 ranges from 0° to 100°.
The inside of the tank 331a is formed into an ellipse with the axis A as the focal point, and the awI region from 260＠ to 36θ° is 140°.
A circular part 331c formed by a circle centered on the axis A in the C9H region from 2200 to 2200, and bl, b2? from 100° to 140° and from 220" to 2-60"'. an interpolation part 331bl in which the il area is formed so that its pitch line has a continuous curve between the tank interior 331a and the circular part 331c;
331b2. Moreover, the pitch circle 351 of this intermediate gear 35 is 2800° from 0° to 80°.
A tank interior 351d is formed by an ellipse with the d region from 130° to 360° centered on the axis B, and a circular portion 35 is formed by a circle centered on the axis B in the e region from 130° to 230°.
1e, from 80° to 1300° and from 230° to 280°
up to +7) fi, f2si area to circular part 351e and tank interior 3
In this variable angular velocity ratio gear train 31, the neutral position of the input shaft 11, i.e. When the steering wheel 8 is in the neutral steering position, the input gear 33 and the intermediate gear 3
5 are assembled so as to mesh as shown in FIG. 2, and the steering angle (rotation amount) of the input shaft 11 from the steering neutral position
The angular velocity ratio of intermediate gear 350 to input gear 33 increases in accordance with an increase in .
増速歯車列４１は、大小一対の円形歯車４３．４５によ
って構成されており、大径歯車４３は中間歯車３５と一
体的に形成されて中間軸１７上に回転可能に組み付けら
れ、また、小径歯車４５は出力軸１５と一体的に回転す
る。この増速歯車列４１において、大径歯車４３の回転
が所定量増速されて出力軸１５に伝達される。The speed increasing gear train 41 is composed of a pair of large and small circular gears 43, 45, the large diameter gear 43 is formed integrally with the intermediate gear 35 and is rotatably assembled on the intermediate shaft 17, and the small diameter gear The gear 45 rotates integrally with the output shaft 15. In this speed increasing gear train 41, the rotation of the large diameter gear 43 is increased by a predetermined amount and transmitted to the output shaft 15.
また、この実施例において、中間軸１７がハウジング５
１に回転可能に組み付けたキャリア５３に一体的に設け
られている。キャリア５３は、バルブ軸９、入力軸１１
及び出力軸１５の軸線廻りに回転・公転するようになっ
ていて、セクタギヤ５５を一体的に有しており、同ギヤ
５５に係合するウオームギヤ５７によってハウジング５
１と当接するまでの範囲において、回動させられるよう
になっている。ウオームギヤ５７は、ハウジング５１に
回転可能に組み付けられていて、正逆転可能な、図示し
ない電動モータによって、回転駆動されるようになって
いる。なお、電動モータは車速とステアリングホイール
の回転操作角によって作動を制御されるようになってい
る。Further, in this embodiment, the intermediate shaft 17 is connected to the housing 5.
It is integrally provided on a carrier 53 which is rotatably assembled to the carrier 1. The carrier 53 supports the valve shaft 9 and the input shaft 11.
It rotates and revolves around the axis of the output shaft 15 and has an integral sector gear 55, and the housing 5 is
It can be rotated within a range until it comes into contact with 1. The worm gear 57 is rotatably assembled to the housing 51 and is rotationally driven by an electric motor (not shown) capable of forward and reverse rotation. The operation of the electric motor is controlled by the vehicle speed and the rotation angle of the steering wheel.
次に、この発明の実施例である角速度比可変ステアリン
グ装置の作用・効果を述べる。Next, the functions and effects of the variable angular velocity ratio steering device which is an embodiment of the present invention will be described.
上記のように構成した、この実施例においては、ステア
リングホイール８を回転操作すると、バルブ軸９と入力
軸１１が回転し、角速度比可変歯車列３１及び増速歯車
列４１を介して出力軸１５の回転に応じてラックパー２
１が軸方向へ移動されて操舵リンク機構を介して前輪が
操舵される。また、この１時には、操舵トルクに応じて
制御弁３が作動し、パワーシリンダ５がラックパー２１
の軸線方向移動をアシストする。In this embodiment configured as described above, when the steering wheel 8 is rotated, the valve shaft 9 and the input shaft 11 are rotated, and the output shaft 15 is rotated through the variable angular velocity ratio gear train 31 and the speed increasing gear train 41. Rack par 2 according to the rotation of
1 is moved in the axial direction and the front wheels are steered via the steering link mechanism. Also, at 1 o'clock, the control valve 3 operates according to the steering torque, and the power cylinder 5
assists in axial movement of
しかして、上記伝達系においては、角速度比可変歯車列
３１が入力軸１１の操舵中立位置からの回転量に応じて
入力歯車３３に対する中間歯車３５の角速度比を増大さ
せる構成であるため、ステアリングホイール８の中立位
置からの回転操作量が小さい場合、（中立位置近傍での
操作時）には、入力歯車３３に対する中間歯車３５の角
速度比が小さい値とされる。したがって、角速度比可変
歯車列３１を介して伝わる入力軸１１の回転が増速歯車
列４１によって所定量増速されても、出力軸１５の回転
量は第３図のＡにて示したようにステアリングホイール
８の回転線操作量と略等しく、さほど大きな値とならず
、転舵比は第３図のＡにて示したように小さな値となり
、高速走行時を含んだ走行安定性が格段に向上すること
になる。In the above transmission system, the variable angular velocity ratio gear train 31 is configured to increase the angular velocity ratio of the intermediate gear 35 to the input gear 33 in accordance with the amount of rotation of the input shaft 11 from the steering neutral position. When the amount of rotational operation from the neutral position of 8 is small (when operating near the neutral position), the angular velocity ratio of the intermediate gear 35 to the input gear 33 is set to a small value. Therefore, even if the rotation of the input shaft 11 transmitted through the variable angular velocity ratio gear train 31 is increased by a predetermined amount by the speed increasing gear train 41, the amount of rotation of the output shaft 15 will be as shown in A in FIG. It is approximately equal to the amount of rotation line operation of the steering wheel 8, and is not a very large value, and the steering ratio is a small value as shown in A in Fig. 3, and driving stability, including when driving at high speeds, is significantly improved. It will improve.
なお、第３図中のＡはこの実施例の特性であり、Ｂは従
来技術の特性である。Note that A in FIG. 3 is a characteristic of this embodiment, and B is a characteristic of the prior art.
次に、ステアリングホイール８の中立位置からの回転操
作量が増大すると、それに伴って入力歯車３３に対する
中間歯車３５の角速度比が大きくなり、増速歯車列４１
との相乗作用により出力軸１５の回転量が非線形に大き
くなって、第３図のＡで示したように、転舵比がステア
リングホイール８の中立位置からの操舵角の増加に伴っ
て、非線形に大きな値となり、操舵角の低減が図られ、
操作性の向上が図られることになる。Next, when the amount of rotational operation of the steering wheel 8 from the neutral position increases, the angular velocity ratio of the intermediate gear 35 to the input gear 33 increases, and the speed increasing gear train 41 increases.
Due to the synergistic effect, the amount of rotation of the output shaft 15 increases non-linearly, and as shown by A in FIG. becomes a large value, and the steering angle is reduced.
This will improve operability.
更に、ステアリングホイール８の中立位置からの回転操
作量が更に増大して、操舵角が１８０゜付近に至ると、
入力歯車３３と中間歯車３５は互いに円形部３３１Ｃ１
３５１ｅで噛み合うので、入力歯車３３に対する中間歯
車３５が大きな角速度比で一定となる。この結果１、ス
テアリングホイール８が１８０”付近に至と、第３図の
Ａに示すように、転舵角は大きな値で一定となるので、
操舵角が１８０”付近で、ドライバ二が慣れない状態で
早い操舵を行っても、操舵輪の転舵が早くなりすぎない
ので、舵の効きすぎ感が生じず、操舵感覚に優れた操舵
特性となっている。Furthermore, when the amount of rotational operation of the steering wheel 8 from the neutral position further increases and the steering angle reaches around 180 degrees,
The input gear 33 and the intermediate gear 35 each have a circular portion 331C1.
351e, the intermediate gear 35 relative to the input gear 33 has a constant large angular velocity ratio. As a result 1, when the steering wheel 8 reaches around 180'', the steering angle becomes constant at a large value, as shown in A in Fig. 3.
Even if the steering angle is around 180" and the driver is unfamiliar with the steering, the steering wheels will not turn too quickly, so the steering will not feel too effective, and the steering characteristics will provide an excellent steering feel. It becomes.
以上、本発明の特定の実施例について説明したが、本発
明は、この実施例に限定されるものでなく、実用新案登
録請求の範囲に記載の範囲内で種々の実施Ｂ様が包含さ
れるものである。Although a specific embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment, and includes various embodiments B within the scope of the claims for utility model registration. It is something.
以上述べたように、本発明では、操舵角中立付近では転
舵角が小さく、操舵角の増加に伴って転舵比も大きくな
るが、操舵角が１８０＠付近では転舵比が一定となるよ
うに、角速度比可変歯車列の一対の歯車のピッチ円を楕
円部と円形部との組合せで形成したことにより、最大操
舵角を実質的に増やすことなく、操舵角１８０°付近で
の転舵角を低減することができるので、操舵角の低減に
よる操作性の向上を図るとともに、操舵角１８０°付近
での掻舵に対する舵の効きすぎ感が抑制されて操作性が
確実に向上する。As described above, in the present invention, the steering angle is small near the neutral steering angle, and the steering ratio increases as the steering angle increases, but the steering ratio remains constant when the steering angle is around 180@. By forming the pitch circle of the pair of gears in the variable angular speed ratio gear train with a combination of an elliptical part and a circular part, steering at a steering angle of around 180° can be achieved without substantially increasing the maximum steering angle. Since the angle can be reduced, operability is improved by reducing the steering angle, and the feeling that the rudder is too effective for ruddering at around a steering angle of 180° is suppressed, thereby reliably improving operability.
第１図から第３図までの図面は、この発明の実施例を示
し、第４図から第８図までは従来の技術を示しており、
第１図はこの発明の一実施例である角速度比可変ステア
リング装置を示す全体構成図、第２図入力歯車と中間歯
車の形状をピッチ円で示す歯車噛合図、第３図はステア
リングホイールの操舵角に対する出力軸の転舵比を示す
特性図、第４図は従来技術の角速度比可変ステアリング
装置を示す全体構成図、第５図は入力軸側の歯車と出力
軸側の歯車の形状をピッチ円で示す歯車噛合図、第６図
はステアリングホイールの操舵角に対する出力軸の転舵
比を示す特性図、第７図はステアリングホイールの操舵
角に対する出力軸の転舵比を示す特性と離心率を変えた
場合の特性との比較図、第８図はステアリングホイール
の操舵角に対する出力軸の転舵比を示す特性と増速歯車
列の増速比を変えた場合の特性との比較図である。
８・・・・ステアリングホイール
１１・・・・入力軸
１５・・・・出力軸
２１・・・・ラックバ−（捏舵リンク機構）３１・・・
・角速度比可変歯車列
３３・・・・入力歯車（歯車）
３３１ａ・・楕円部
３３１ｂｌ・補間部
ｂ２・補間部
Ｃ・・円形部
・中間歯車（歯車）
・・楕円部
・円形部
１・補間部
２・補間部
５１ｄ
５１ｅ
５１ ｆ
５１ｆThe drawings from FIG. 1 to FIG. 3 show an embodiment of the present invention, and FIG. 4 to FIG. 8 show a conventional technique.
Fig. 1 is an overall configuration diagram showing a variable angular velocity ratio steering device which is an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a gear engagement diagram showing the shapes of the input gear and intermediate gear as pitch circles, and Fig. 3 is a steering wheel steering system. A characteristic diagram showing the steering ratio of the output shaft with respect to the angle, Fig. 4 is an overall configuration diagram showing the conventional variable angular velocity ratio steering device, and Fig. 5 shows the pitch of the gears on the input shaft side and the output shaft side. Gear mesh diagram shown in circles, Figure 6 is a characteristic diagram showing the steering ratio of the output shaft with respect to the steering angle of the steering wheel, and Figure 7 is a characteristic diagram showing the steering ratio of the output shaft with respect to the steering angle of the steering wheel, and eccentricity. Figure 8 is a comparison diagram of the characteristics showing the turning ratio of the output shaft with respect to the steering angle of the steering wheel and the characteristics when changing the speed increasing ratio of the speed increasing gear train. be. 8... Steering wheel 11... Input shaft 15... Output shaft 21... Rack bar (steering link mechanism) 31...
- Variable angular velocity ratio gear train 33... Input gear (gear) 331a... Oval part 331bl - Interpolation part b2 - Interpolation part C - Circular part - Intermediate gear (gear) - Oval part - Circular part 1 - Interpolation Section 2/Interpolation section 51d 51e 51 f 51f
Claims (1)
入力軸に対し相対回転可能に配設されて操舵輪を転舵さ
せる操舵リンク機構に連結した出力軸と、この出力軸と
入力軸間に設けられた一対の歯車を有し前記入力軸の中
立位置からの回転量に応じて前記入力軸側の歯車に対向
する前記出力軸側の歯車の角速度比を増大させる角速度
比可変歯車列とを備える角速度比可変ステアリング装置
において、 前記角速度比可変歯車列の歯車を、軸心を焦点とする楕
円部と軸心を中心とする円形部とこの円形部と楕円部と
を結ぶ補間部とで構成し、各々の前記楕円部が操舵角中
立付近で噛み合うように配設され、各々の前記円形部が
操舵角１８０゜付近で噛み合うように配設されることを
特徴とする角速度比可変ステアリング装置。(1) An input shaft connected to the steering wheel, an output shaft connected to a steering link mechanism that is arranged to be rotatable relative to the input shaft and steers the steered wheels, and an output shaft installed between the output shaft and the input shaft. a variable angular velocity ratio gear train, the gear train having a pair of gears arranged so as to increase the angular velocity ratio of the gear on the output shaft side facing the gear on the input shaft side according to the amount of rotation of the input shaft from a neutral position. In the variable angular velocity ratio steering device, the gears of the variable angular velocity ratio gear train are composed of an elliptical part centered on the axis, a circular part centered on the axis, and an interpolation part connecting the circular part and the elliptical part. . A variable angular velocity ratio steering device, characterized in that each of the elliptical portions is arranged so as to mesh with each other near a neutral steering angle, and each of the circular portions is arranged so as to mesh with each other around a steering angle of 180°.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212989A JP2540996B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Steering device with variable angular velocity ratio |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2212989A JP2540996B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Steering device with variable angular velocity ratio |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0495570A true JPH0495570A (en) | 1992-03-27 |
| JP2540996B2 JP2540996B2 (en) | 1996-10-09 |
Family
ID=16631624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2212989A Expired - Lifetime JP2540996B2 (en) | 1990-08-09 | 1990-08-09 | Steering device with variable angular velocity ratio |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540996B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006079492A1 (en) * | 2005-01-25 | 2006-08-03 | Bless Werner M | Progressive gearing |
| DE102009001797A1 (en) | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Steering gear arrangement for motor vehicle, has gear wheel with teeth formed by identical conical spirals, which exhibit common smallest pitch circle diameter, where spirals form center position of teeth of gear wheel |
| FR3107247A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-20 | Renault S.A.S. | Movement transformation device for steering system. |
-
1990
- 1990-08-09 JP JP2212989A patent/JP2540996B2/en not_active Expired - Lifetime
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| EP1988003A3 (en) * | 2005-01-25 | 2009-02-18 | Werner M. Bless | Progressive Gearing |
| US8196487B2 (en) | 2005-01-25 | 2012-06-12 | Werner M. Bless | Progressive gearing |
| DE102009001797A1 (en) | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Zf Friedrichshafen Ag | Steering gear arrangement for motor vehicle, has gear wheel with teeth formed by identical conical spirals, which exhibit common smallest pitch circle diameter, where spirals form center position of teeth of gear wheel |
| FR3107247A1 (en) * | 2020-02-13 | 2021-08-20 | Renault S.A.S. | Movement transformation device for steering system. |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2540996B2 (en) | 1996-10-09 |
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