JPH0648309A - Steering device - Google Patents
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- JPH0648309A JPH0648309A JP19847392A JP19847392A JPH0648309A JP H0648309 A JPH0648309 A JP H0648309A JP 19847392 A JP19847392 A JP 19847392A JP 19847392 A JP19847392 A JP 19847392A JP H0648309 A JPH0648309 A JP H0648309A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等車両の車輪を
操舵する操舵装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering device for steering wheels of a vehicle such as an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】実開平４−５４７６９号公報には、ステ
アリングホイールに連結されて回転される入力軸とラッ
ク軸に連結される作動軸の軸心を偏心させるとともに、
作動軸に入力軸に設けたカム軸と係合する偏心ピンを設
けて、入力軸と作動軸間にて入力軸の回転に伴って順次
変化する所定の可変ギヤ比が得られるようにした操舵装
置が示されている。2. Description of the Related Art In Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-54769, an input shaft which is connected to a steering wheel and is rotated and an operating shaft which is connected to a rack shaft are eccentric.
Steering by providing an eccentric pin on the operating shaft that engages with the cam shaft provided on the input shaft so that a predetermined variable gear ratio that sequentially changes as the input shaft rotates is obtained between the input shaft and the operating shaft. The device is shown.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記した公報の操舵装
置においては、カム溝の形状と偏心ピンの偏心量をそれ
ぞれ適宜に設定することによって可変ギヤ比を調整する
ことができるものの、設定可能なものがカム溝の形状と
偏心ピンの偏心量の二つであるため、設計の自由度が低
く最適なギヤ比特性を得ることが難しい。本発明は、上
記した問題に対処すべくなされたものであり、設計の自
由度が高くて最適なギヤ比特性を容易に得ることが可能
な操舵装置を提供することを目的としている。In the steering device of the above publication, the variable gear ratio can be adjusted by appropriately setting the shape of the cam groove and the eccentric amount of the eccentric pin, but it can be set. Since there are two things, the shape of the cam groove and the amount of eccentricity of the eccentric pin, the degree of freedom in design is low and it is difficult to obtain optimum gear ratio characteristics. The present invention has been made to address the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a steering device that has a high degree of freedom in design and can easily obtain an optimum gear ratio characteristic.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、当該操舵装置が、ステアリ
ングホイールに連結されて回転される入力軸と、キャリ
アに回転可能に支持されサンギヤまたはリングギヤに噛
合して前記入力軸の回転に伴い前記サンギヤまたはリン
グギヤに沿って自転および公転するプラネタリギヤと、
回転によって車輪を転舵させる出力軸と、この出力軸の
前記プラネタリギヤ側端部に形成された径方向のカム溝
と、前記プラネタリギヤに偏心して設けられて軸方向に
延び前記カム溝に係合する偏心ピンを備える構成とし
た。In order to achieve the above object, in the present invention, the steering device is provided with an input shaft which is connected to a steering wheel and is rotated, and a sun gear which is rotatably supported by a carrier. A planetary gear that meshes with a ring gear and that rotates and revolves along the sun gear or ring gear as the input shaft rotates;
An output shaft that steers wheels by rotation, a radial cam groove formed at an end of the output shaft on the planetary gear side, and an eccentrically provided planetary gear that extends in the axial direction and engages with the cam groove. The structure is provided with an eccentric pin.
【０００５】[0005]
【発明の作用・効果】本発明による操舵装置において
は、カム溝の形状と偏心ピンの偏心量をそれぞれ適宜に
設定することによって可変ギヤ比を調整することができ
るとともに、サンギヤまたはリングギヤの径とプラネタ
リギヤの径をそれぞれ適宜に設定することによって偏心
ピンの自転および公転を適宜設定できて可変ギヤ比を調
整することができ、設計の自由度が従来に比して高くて
最適なギヤ比特性を容易に得ることができる。In the steering apparatus according to the present invention, the variable gear ratio can be adjusted by appropriately setting the shape of the cam groove and the eccentric amount of the eccentric pin, and the diameter of the sun gear or the ring gear can be adjusted. By setting the diameter of the planetary gears appropriately, the rotation and revolution of the eccentric pin can be set appropriately and the variable gear ratio can be adjusted.The degree of freedom in design is higher than in the past and optimum gear ratio characteristics can be achieved. Can be easily obtained.
【０００６】[0006]
【実施例】以下に、本発明の各実施例を図面に基づいて
説明する。図１は本発明による操舵装置の一実施例を示
していて、この操舵装置の入力軸１１はベアリング２１
を介してハウジング３０に回転可能に支持されており、
ステアリングホイール４０に連結されて回転されるよう
に構成されている。また入力軸１１の図示左端にはキャ
リア１１ａが一体的に形成されていて、このキャリア１
１ａにプラネタリギヤ１２がベアリング２２を介して回
転可能に組付けられている。プラネタリギヤ１２は、入
力軸１１上にベアリング２３を介して回転可能に組付け
た段付きサンギヤ１３の小径ギヤ部１３ａに噛合してい
て、入力軸１１の回転に伴いサンギヤ１３に沿って図３
に示したように自転および公転するようになっている。
また、プラネタリギヤ１２には偏心ピン１２ａが一体的
に成形されていて、この偏心ピン１２ａはプラネタリギ
ヤ１２の回転中心から所定量偏心した位置にて軸方向に
延びている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a steering device according to the present invention, in which an input shaft 11 of the steering device is a bearing 21.
Is rotatably supported by the housing 30 via
The steering wheel 40 is connected and rotated. A carrier 11a is integrally formed at the left end of the input shaft 11 in the figure.
A planetary gear 12 is rotatably attached to the la through a bearing 22. The planetary gear 12 meshes with the small-diameter gear portion 13a of the stepped sun gear 13 rotatably mounted on the input shaft 11 via the bearing 23, and along with the rotation of the input shaft 11, the planetary gear 12 is moved along the sun gear 13 as shown in FIG.
It rotates and revolves as shown in.
An eccentric pin 12a is integrally formed on the planetary gear 12, and the eccentric pin 12a extends in the axial direction at a position eccentric from the rotation center of the planetary gear 12 by a predetermined amount.
【０００７】一方、出力軸１４は、一対のベアリング２
４，２５を介してハウジング３０に回転可能に支持され
ていて、回転によって車輪５０を転舵させるものであ
り、周知のように一体的に形成したピニオン１４ａに噛
合するラック軸１５，タイロッド１６等を介してナック
ルアーム１７に連結されている。また、出力軸１４のプ
ラネタリギヤ側端部に形成した円板状のフランジ１４ｂ
には、図１及び図２にて示したように、径方向のカム溝
１４ｃが形成されていて、このカム溝１４ｃにはプラネ
タリギヤ１２の偏心ピン１２ａが摺動可能に係合してい
る。On the other hand, the output shaft 14 includes a pair of bearings 2
A rack shaft 15, a tie rod 16, etc., which are rotatably supported by the housing 30 via 4, 25 and steer the wheels 50 by rotation, and which mesh with the integrally formed pinion 14a as well known. It is connected to the knuckle arm 17 via. In addition, a disc-shaped flange 14b formed at the end of the output shaft 14 on the planetary gear side.
As shown in FIGS. 1 and 2, a radial cam groove 14c is formed in the cam groove 14c, and the eccentric pin 12a of the planetary gear 12 is slidably engaged with the cam groove 14c.
【０００８】また、本実施例においては、電動モータ１
８がハウジング３０に組付けられていて、その回転軸に
組付けたピニオン１９がサンギヤ１３の大径ギヤ部１３
ｂに噛合している。電動モータ１８は、正逆回転可能で
あって停止ロック機構付きであり、車速及び操舵角等に
応じて回転を制御されるように構成されている。Further, in this embodiment, the electric motor 1
8 is attached to the housing 30, and the pinion 19 attached to the rotating shaft thereof is the large-diameter gear portion 13 of the sun gear 13.
It meshes with b. The electric motor 18 is capable of normal and reverse rotation, has a stop lock mechanism, and is configured to be controlled in rotation according to a vehicle speed, a steering angle, and the like.
【０００９】上記のように構成した本実施例において
は、ステアリングホイール４０を回転すると、電動モー
タ１８が停止している場合を例として図３にて示したよ
うに、入力軸１１が回転してプラネタリギヤ１２がサン
ギヤ１３に沿って自転および公転し、プラネタリギヤ１
２の偏心ピン１２ａから出力軸１４のフランジ１４ｂに
回転が伝達されて出力軸１４が回転し、この出力軸１４
の回転に基づいて車輪５０が転舵される。したがって、
ステアリングホイール４０の操舵角と車輪５０の転舵角
の関係が図４のＡ１のようになり、また操舵角とギヤ比
の関係及び操舵角とギヤ比変化率の関係が図５のＢ１，
Ｃ１のようになる。なお、車速が高くなって電動モータ
１８が特定方向に設定量回転されると操舵角と転舵角の
関係が図４の仮想線にて示したようになり、操縦安定性
が向上する。In this embodiment constructed as described above, when the steering wheel 40 is rotated, the input shaft 11 is rotated as shown in FIG. 3 in which the electric motor 18 is stopped. The planetary gear 12 rotates and revolves along the sun gear 13, and the planetary gear 1
The rotation is transmitted from the second eccentric pin 12a to the flange 14b of the output shaft 14 to rotate the output shaft 14, and the output shaft 14 is rotated.
The wheels 50 are steered based on the rotation of the. Therefore,
The relationship between the steering angle of the steering wheel 40 and the turning angle of the wheels 50 is as shown by A1 in FIG. 4, and the relationship between the steering angle and the gear ratio and the relationship between the steering angle and the gear ratio change rate are as shown by B1 in FIG.
It becomes like C1. When the vehicle speed increases and the electric motor 18 is rotated by a set amount in a specific direction, the relationship between the steering angle and the steered angle is as shown by the phantom line in FIG. 4, and the steering stability is improved.
【００１０】ところで、本実施例においては、カム溝１
４ｃの形状と偏心ピン１２ａの偏心量をそれぞれ適宜に
設定することによって可変ギヤ比を調整することができ
るとともに、サンギヤ１３の径とプラネタリギヤ１２の
径をそれぞれ適宜に設定することによって偏心ピン１２
ａの自転および公転を適宜設定できて可変ギヤ比を調整
することができ、設計の自由度が従来に比して高くて最
適なギヤ比特性を容易に得ることができる。また、本実
施例においては、電動モータ１８の作動を制御すること
によっても可変ギヤ比を変更することができる。By the way, in this embodiment, the cam groove 1
The variable gear ratio can be adjusted by appropriately setting the shape of 4c and the eccentricity amount of the eccentric pin 12a, and the eccentric pin 12 can be adjusted by appropriately setting the diameter of the sun gear 13 and the diameter of the planetary gear 12.
The rotation and revolution of a can be set appropriately, the variable gear ratio can be adjusted, the degree of freedom in design is higher than in the past, and the optimum gear ratio characteristic can be easily obtained. Further, in this embodiment, the variable gear ratio can be changed by controlling the operation of the electric motor 18.
【００１１】図６は本発明による操舵装置の他の実施例
を示していて、この操舵装置においては出力軸１４から
車輪５０までの構成が上記実施例の構成と同じであり、
入力軸６１と出力軸１４間に４個のプラネタリギヤ６
２，６３，６４，６５がキャリア６６とともに組付けら
れてリングギヤ６７にそれぞれ噛合している。入力軸６
１は、ベアリング７１を介してハウジング３０に回転可
能に支持されており、ステアリングホイール４０に連結
されて回転されるように構成されている。また入力軸６
１の図示左端には円板状のフランジ６１ａが一体的に形
成されていて、このフランジ６１ａに径方向のカム溝６
１ｂが形成されている。FIG. 6 shows another embodiment of the steering apparatus according to the present invention. In this steering apparatus, the structure from the output shaft 14 to the wheels 50 is the same as that of the above embodiment,
4 planetary gears 6 between the input shaft 61 and the output shaft 14
2, 63, 64 and 65 are assembled together with the carrier 66 and meshed with the ring gear 67, respectively. Input shaft 6
1 is rotatably supported by the housing 30 via a bearing 71, and is connected to the steering wheel 40 to be rotated. Input shaft 6
A disk-shaped flange 61a is integrally formed at the left end of the drawing of FIG. 1, and the cam groove 6 in the radial direction is formed in the flange 61a.
1b is formed.
【００１２】プラネタリギヤ６２は、キャリア６６にベ
アリング７２を介して回転可能に組付けられていてリン
グギヤ６７に噛合しており、入力軸側端部には偏心ピン
６２ａが一体的に形成されている。この偏心ピン６２ａ
は、図６及び図７にて示したように、プラネタリギヤ６
２の回転中心から所定量偏心した位置にて軸方向に延び
ていて、入力軸６１のカム溝６１ｂに摺動可能に係合し
ている。一方、プラネタリギヤ６３はプラネタリギヤ６
２と同一径で一体回転するように連結されており、プラ
ネタリギヤ６２と同様にリングギヤ６７に噛合してい
る。また、プラネタリギヤ６３には偏心ピン６３ａが一
体的に成形されていて、この偏心ピン６３ａは、図６及
び図８にて示したように、プラネタリギヤ６３の回転中
心から所定量偏心した位置にて軸方向に延びて出力軸１
４のカム溝１４ｃに摺動可能に係合している。また、プ
ラネタリギヤ６４は、キャリア６６にベアリング７３を
介して回転可能に組付けられていて、リングギヤ６７に
噛合している。一方、プラネタリギヤ６５はプラネタリ
ギヤ６４と同一径で一体回転するように連結されてお
り、プラネタリギヤ６５と同様にリングギヤ６７に噛合
している。かかる構成によって、プラネタリギヤ６２，
６３，６４，６５がリングギヤ６７に沿って自転および
公転するようになっている。The planetary gear 62 is rotatably assembled to a carrier 66 via a bearing 72, meshes with a ring gear 67, and an eccentric pin 62a is integrally formed at an end of the input shaft side. This eccentric pin 62a
Is the planetary gear 6 as shown in FIG. 6 and FIG.
It extends in the axial direction at a position decentered by a predetermined amount from the center of rotation of 2 and is slidably engaged with the cam groove 61b of the input shaft 61. On the other hand, the planetary gear 63 is the planetary gear 6
It has the same diameter as 2 and is connected to rotate integrally, and meshes with the ring gear 67 like the planetary gear 62. Further, an eccentric pin 63a is integrally formed with the planetary gear 63, and the eccentric pin 63a is located at a position eccentric to a predetermined amount from the rotation center of the planetary gear 63, as shown in FIGS. Output shaft 1
No. 4 cam groove 14c is slidably engaged. The planetary gear 64 is rotatably attached to the carrier 66 via a bearing 73, and meshes with the ring gear 67. On the other hand, the planetary gear 65 is connected to the planetary gear 64 so as to rotate integrally with the planetary gear 64, and meshes with the ring gear 67 like the planetary gear 65. With this configuration, the planetary gear 62,
63, 64 and 65 are adapted to rotate and revolve along the ring gear 67.
【００１３】上記のように構成した本実施例において
は、ステアリングホイール４０を回転すると、図６及び
図９にて示したように、入力軸６１が回転して入力軸６
１のフランジ６１ａからプラネタリギヤ６２の偏心ピン
６２ａに回転が伝達されてプラネタリギヤ６２，６３，
６４，６５がリングギヤ６７に沿って自転および公転
し、プラネタリギヤ６３の偏心ピン６３ａから出力軸１
４のフランジ１４ｂに回転が伝達されて出力軸１４が回
転し、この出力軸１４の回転に基づいて車輪５０が転舵
される。したがって、ステアリングホイール４０の操舵
角と車輪５０の転舵角の関係が図４のＡ２のようにな
り、また操舵角とギヤ比の関係及び操舵角とギヤ比変化
率の関係が図５のＢ２，Ｃ２のようになる。In the present embodiment constructed as described above, when the steering wheel 40 is rotated, the input shaft 61 is rotated and the input shaft 6 is rotated as shown in FIGS. 6 and 9.
The rotation is transmitted from the flange 61a of No. 1 to the eccentric pin 62a of the planetary gear 62, and the planetary gears 62, 63,
64 and 65 are rotated and revolved along the ring gear 67, and the eccentric pin 63a of the planetary gear 63 moves the output shaft 1
The rotation is transmitted to the flange 14b of No. 4, the output shaft 14 rotates, and the wheels 50 are steered based on the rotation of the output shaft 14. Therefore, the relationship between the steering angle of the steering wheel 40 and the turning angle of the wheels 50 is as shown by A2 in FIG. 4, and the relationship between the steering angle and the gear ratio and the relationship between the steering angle and the gear ratio change rate are shown as B2 in FIG. , C2.
【００１４】ところで、本実施例においては、カム溝６
１ｂの形状と偏心ピン６２ａの偏心量をそれぞれ適宜に
設定すること並びにカム溝１４ｃの形状と偏心ピン６３
ａの偏心量をそれぞれ適宜に設定することによって可変
ギヤ比を調整することができるとともに、リングギヤ６
７の径とプラネタリギヤ６２，６３の径をそれぞれ適宜
に設定することによって偏心ピン６２ａ，６３ａの自転
および公転を適宜設定できて可変ギヤ比を調整すること
ができ、設計の自由度が従来に比して高くて最適なギヤ
比特性を容易に得ることができる。By the way, in this embodiment, the cam groove 6
1b and the eccentric amount of the eccentric pin 62a are appropriately set, and the shape of the cam groove 14c and the eccentric pin 63 are set.
The variable gear ratio can be adjusted by appropriately setting the eccentricity of a and the ring gear 6
By setting the diameter of 7 and the diameters of the planetary gears 62 and 63 appropriately, the rotation and revolution of the eccentric pins 62a and 63a can be set appropriately, and the variable gear ratio can be adjusted. Thus, a high and optimum gear ratio characteristic can be easily obtained.
【図１】 本発明による操舵装置の一実施例を概略的に
示した縦断側面図である。FIG. 1 is a vertical side view schematically showing an embodiment of a steering device according to the present invention.
【図２】 図１に示したプラネタリギヤと出力軸の関係
を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between the planetary gear shown in FIG. 1 and an output shaft.
【図３】 図１に示した操舵装置の作動説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory view of the steering device shown in FIG.
【図４】 操舵角と転舵角の関係を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a steering angle and a turning angle.
【図５】 操舵角とギヤ比及びギヤ比変化率の関係を示
した図である。FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a steering angle, a gear ratio, and a gear ratio change rate.
【図６】 本発明による操舵装置の他の実施例を概略的
に示した縦断側面図である。FIG. 6 is a vertical sectional side view schematically showing another embodiment of the steering device according to the present invention.
【図７】 図６に示したプラネタリギヤと入力軸の関係
を示した図である。7 is a diagram showing a relationship between the planetary gears shown in FIG. 6 and an input shaft.
【図８】 図６に示したプラネタリギヤと出力軸の関係
を示した図である。8 is a diagram showing a relationship between the planetary gears shown in FIG. 6 and an output shaft.
【図９】 図６に示した操舵装置の作動説明図である。9 is an explanatory diagram of the operation of the steering device shown in FIG.
１１…入力軸、１１ａ…キャリア、１２…プラネタリギ
ヤ、１２ａ…偏心ピン、１３…サンギヤ、１４…出力
軸、１４ｃ…カム溝、４０…ステアリングホイール、５
０…車輪、６１…入力軸、６２，６３…プラネタリギ
ヤ、６２ａ，６３ａ…偏心ピン、６６…キャリア、６７
…リングギヤ。11 ... Input shaft, 11a ... Carrier, 12 ... Planetary gear, 12a ... Eccentric pin, 13 ... Sun gear, 14 ... Output shaft, 14c ... Cam groove, 40 ... Steering wheel, 5
0 ... Wheel, 61 ... Input shaft, 62, 63 ... Planetary gear, 62a, 63a ... Eccentric pin, 66 ... Carrier, 67
… Ring gear.
Claims (1)
される入力軸と、キャリアに回転可能に支持されサンギ
ヤまたはリングギヤに噛合して前記入力軸の回転に伴い
前記サンギヤまたはリングギヤに沿って自転および公転
するプラネタリギヤと、回転によって車輪を転舵させる
出力軸と、この出力軸の前記プラネタリギヤ側端部に形
成された径方向のカム溝と、前記プラネタリギヤに偏心
して設けられて軸方向に延び前記カム溝に係合する偏心
ピンを備えた操舵装置。1. An input shaft, which is connected to a steering wheel and is rotated, is rotatably supported by a carrier, meshes with a sun gear or a ring gear, and rotates and revolves along the sun gear or the ring gear as the input shaft rotates. A planetary gear, an output shaft that steers wheels by rotation, a radial cam groove formed at the end of the output shaft on the planetary gear side, and an eccentrically provided axial extension of the planetary gear that extends in the cam groove. A steering device with an engaging eccentric pin.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19847392A JPH0648309A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19847392A JPH0648309A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Steering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0648309A true JPH0648309A (en) | 1994-02-22 |
Family
ID=16391697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19847392A Pending JPH0648309A (en) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | Steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0648309A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010001828A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社ジェイテクト | Steering apparatus |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP19847392A patent/JPH0648309A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010001828A1 (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-07 | 株式会社ジェイテクト | Steering apparatus |
| JP2010006300A (en) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Jtekt Corp | Steering device |
| CN102056787A (en) * | 2008-06-30 | 2011-05-11 | 株式会社捷太格特 | Steering apparatus |
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