JPS6334070B2 - - Google Patents
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- JPS6334070B2 JPS6334070B2 JP10050880A JP10050880A JPS6334070B2 JP S6334070 B2 JPS6334070 B2 JP S6334070B2 JP 10050880 A JP10050880 A JP 10050880A JP 10050880 A JP10050880 A JP 10050880A JP S6334070 B2 JPS6334070 B2 JP S6334070B2
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- steering wheel
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ハンドル操作を舵取り輪に伝達する
ために用いられる舵取り装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a steering device used to transmit a steering wheel operation to a steering wheel.
自動車の運動は直進運動と旋回運動の二つから
なり、この旋回運動を行なうために舵取り装置が
装着されている。その一般的な構成を、第１図を
用いて簡単に説明すると、図中符号１は舵取りハ
ンドル、２はハンドル軸で、このハンドル軸２の
先端にはハンドル１に与えられた回転変位を舵取
りリンク機構に連結されたピツトマンアーム３の
揺動変位（回動変位）に変換する舵取り伝達機構
を構成する舵取り歯車（図示せず）を備えたギヤ
ボツクス４が配設される。５は上述したピツトマ
ンアーム３の揺動変位を舵取り輪側に伝達する舵
取りリンク機構を構成するドラツグリンクで、そ
の先端には一方の舵取り輪（図示せず）を支持し
これを左右方向に旋回可能なキングピン部６から
延びたナツクルアーム７の自由端が軸支されてい
る。なお、８は前記ドラツグリンク５の変位をナ
ツクルアーム７を介して他方の舵取り輪に伝達す
るためのタイロツド、９はその先端に軸支された
ナツクルアーム、１０他方の舵取り輪を支持する
キングピン部であり、また１１は左、右キングピ
ン部６，１０を連結するアクスルである。 The motion of an automobile consists of two motions: straight motion and turning motion, and a steering device is attached to perform this turning motion. To briefly explain its general configuration using FIG. 1, reference numeral 1 in the figure is a steering handle, 2 is a steering wheel shaft, and the tip of the steering wheel shaft 2 is connected to a steering wheel that controls the rotational displacement given to the steering wheel 1. A gearbox 4 is provided with a steering gear (not shown) constituting a steering transmission mechanism that converts the rocking displacement (rotational displacement) of the pitman arm 3 connected to the link mechanism. Reference numeral 5 denotes a drag link constituting a steering link mechanism that transmits the swinging displacement of the above-mentioned pitman arm 3 to the steering wheel side, and the drag link supports one steering wheel (not shown) at its tip and can turn this in the left and right direction. A free end of a knuckle arm 7 extending from the kingpin portion 6 is pivotally supported. In addition, 8 is a tie rod for transmitting the displacement of the drag link 5 to the other steering wheel via the knuckle arm 7, 9 is a knuckle arm pivotally supported at the tip thereof, 10 is a king pin portion that supports the other steering wheel, Further, 11 is an axle that connects the left and right king pin parts 6 and 10.
この場合、図示した舵取り装置はエンジン上に
運転台のあるキヤブオーバタイプのトラツク等に
用いられるタイプを示し、またギヤボツクス４と
してパワーステアリングと称される動力舵取り装
置を採用した例を示している。 In this case, the illustrated steering device is a type used in a cab-over type truck with a driver's cab above the engine, and an example in which a power steering device called power steering is used as the gearbox 4 is shown. .
このような構成において、ハンドル１に与えら
れた回転変位はハンドル軸２を介してギヤボツク
ス４内の舵取り歯車に伝達され、ここでピツトマ
ンアーム３の揺動変位に変換される。そして、こ
のピツトマンアーム３の揺動によりドラツグリン
ク５が略軸方向に変位し、これがナツクルアーム
７を介してキングピン部６に伝達され、これによ
り一方の舵取り輪がハンドル操作方向に旋回され
る。勿論、他方の舵取り輪もタイロツド８、ナツ
クルアーム９を介して同一方向に旋回される。 In such a configuration, the rotational displacement applied to the handle 1 is transmitted via the handle shaft 2 to the steering gear in the gearbox 4, where it is converted into a swinging displacement of the pitman arm 3. The swing of the pitman arm 3 displaces the drag link 5 approximately in the axial direction, which is transmitted to the kingpin portion 6 via the knuckle arm 7, thereby turning one steering wheel in the direction in which the steering wheel is operated. Of course, the other steering wheel is also turned in the same direction via the tie rod 8 and knuckle arm 9.
さて、上述した構成の舵取り装置において、問
題とすべき点は、ハンドル１を左、右方向に同一
角度だけ回動操作したときに、舵取り輪の旋回性
能がその左、右方向において差を生じることで、
これがハンドルの操作性に影響し、運転者に不安
感を与え、安全性の面から好ましくない結果とな
る。換言すれば、舵取り輪を左、右方向に同一角
度だけ旋回させる場合、ハンドルの操作角度が異
なるもので、これによりハンドルを操作する力も
左、右の旋回方向で異なつてしまう。そして、こ
のことは、舵取り輪の旋回量が大きい場合、すな
わちハンドルの操作量が大きい場合に、リンクの
力伝達効率の差も大きく影響し、より大きな操舵
力を必要とするもので、特に大きな問題となる。 Now, in the steering device configured as described above, the problem is that when the steering wheel 1 is rotated by the same angle in the left and right directions, there is a difference in the turning performance of the steering wheel in the left and right directions. By that,
This affects the operability of the steering wheel, gives the driver a sense of anxiety, and results in an unfavorable result from the standpoint of safety. In other words, when turning the steering wheel by the same angle in the left and right directions, the operating angle of the steering wheel is different, and as a result, the force for operating the steering wheel is also different in the left and right turning directions. This means that when the amount of turning of the steering wheel is large, that is, when the amount of operation of the steering wheel is large, the difference in force transmission efficiency of the links has a large effect, and a larger steering force is required. It becomes a problem.
また、上述した左、右方向へのハンドル操作上
の差は、パワーステアリング付きの舵取り装置に
おいてより大きな操舵力変化として運転者に伝わ
り、その操作性を害する恐れがある。すなわち、
たとえば据切時において、一方への回転操作はパ
ワーアシスト領域でハンドルが容易に切れるのに
対し、他方ではパワーアシスト領域を通りすぎて
マニユアル領域に入つてしまいハンドルを切るた
めに大きな労力を要するなどの問題を生じる。 Moreover, the above-mentioned difference in steering operation in the left and right directions is transmitted to the driver as a larger change in steering force in a steering device with power steering, and there is a possibility that the operability thereof may be impaired. That is,
For example, when the vehicle is stationary, turning the steering wheel in one direction will easily turn the steering wheel in the power assist area, whereas in the other direction, the steering wheel will pass through the power assist area and enter the manual area, requiring a great deal of effort to turn the steering wheel. This causes problems.
このようなハンドル操作上における左、右方向
の差を生じる原因としては次の二点がある。すな
わち、第１に、根本的な原因として考えられるこ
とは、ドラツグリンク５が片側の舵取り輪のキン
グピン部６に固定されたナツクルアーム７に直接
連結され、このナツクルアーム７によりタイロツ
ド８およびナツクルアーム９を介して他方の舵取
り輪のキングピン部１０が連結されている構成と
なつていることであり、また第２の原因としては
ピツトマンアーム３とナツクルアーム７の回転面
が交差した状態で両アーム３，７を一定長さのド
ラツグリンク５を介して連結してなるリンク構成
とされていることが考えられる。 There are two reasons for this difference in steering wheel operation between the left and right directions. That is, first, the fundamental cause is that the drag link 5 is directly connected to the knuckle arm 7 fixed to the king pin portion 6 of one steering wheel, and this knuckle arm 7 connects the drag link 5 via the tie rod 8 and the knuckle arm 9. The second reason is that the king pin portion 10 of the other steering wheel is connected to each other, and the second cause is that the rotation planes of the pitman arm 3 and the knuckle arm 7 intersect, and both arms 3 and 7 are held at a constant length. It is conceivable that a link configuration is formed in which the two parts are connected via a drag link 5.
これを簡単に説明すると、まず、前者の場合、
ピツトマンアーム３を介して伝えられる舵取り伝
達機構の出力トルクと変位は最初に片側の舵取り
輪に伝達され、次で他方側に伝達される。ここ
で、注意すべき点は、ハンドル操作により自動車
が旋回する場合、その旋回する方向によりそれぞ
れ内輪と外輪となる左、右の舵取り輪の舵取り角
がある適当な関係を有していなければならず、舵
取りリンク機構はこれを満足するようにして配置
される。すなわち、旋回中の自動車の内輪と外輪
とは、第２図から明らかなように、それぞれ旋回
半径が異なり、これにより内、外輪の直進位置か
らの回転角θ1、θ2も異なる。この場合、図中Ｌ＝
前、後輪軸の軸間距離、Ｋ＝キングピン間距離と
し、Ｋ／Ｌ＝cotθ2−cotθ1の関係が成立するよう
なリンク構成とすれば、左右同じような円滑な自
動車の旋回動作を実現できることがアツカーマ
ン・ジヤントの旋回理論としてよく知られてい
る。 To explain this simply, first, in the former case,
The output torque and displacement of the steering transmission mechanism transmitted via the pitman arm 3 is first transmitted to one steering wheel and then to the other side. The point to note here is that when a car turns by operating the steering wheel, the steering angles of the left and right steering wheels, which are the inner and outer wheels, must have an appropriate relationship depending on the direction of the turn. First, the steering link mechanism is arranged to satisfy this requirement. That is, as is clear from FIG. 2, the inner and outer wheels of a turning automobile have different turning radii, and therefore the rotation angles θ 1 and θ 2 of the inner and outer wheels from the straight-ahead position also differ. In this case, L=
If the distance between the front and rear wheel axles is K = the distance between the king pins, and the link configuration is such that the relationship K/L = cotθ 2 - cotθ 1 is established, smooth turning motion of the car on both sides will be achieved. What is possible is well known as the Atsukerman-Zianto theory of rotation.
したがつて、この種の舵取り装置では、上述し
た旋回理論に基づいたリンク構成が採用され、こ
れに舵取り伝達機構側のピツトマンアーム３が連
結されてハンドル操作による変位と出力トルクと
が伝達されるが、上述したように片側のキングピ
ン部６に直接伝達する構成では、自動車が左、右
いずれの旋回を行なう時も直接出力トルクと変位
を伝達される側の舵取り輪が主動の舵取り輪とな
り、タイロツド８を介して動かされる側の舵取り
輪が従動の舵取り輪となつてしまうことになる。
そして、アツカーマンのリンク機構を用いること
で、旋回時に内、外輪の舵取り角を実現するよう
になつているにもかかわらず、直接片側の舵取り
輪に伝達機構からの出力を伝達することにより、
舵取り輪が内輪となる場合も外輪となる場合も同
じような舵取り角になつてしまう。 Therefore, in this type of steering device, a link configuration based on the above-mentioned turning theory is adopted, and the pitman arm 3 on the steering transmission mechanism side is connected to this link configuration to transmit displacement and output torque due to steering wheel operation. As described above, in the configuration in which power is transmitted directly to the king pin portion 6 on one side, when the vehicle turns left or right, the steering wheel to which the output torque and displacement are directly transmitted becomes the main steering wheel, and the tie rod The steering wheel on the side that is moved via the steering wheel 8 becomes the driven steering wheel.
By using the Atsukerman link mechanism, the steering angle of the inner and outer wheels can be realized when turning, but by directly transmitting the output from the transmission mechanism to one steering wheel,
The steering angle will be the same whether the steering wheel is the inner wheel or the outer wheel.
したがつて、自動車の旋回方向が左か右かによ
つてハンドル上の操舵力や回転角の左右差が現わ
れるのは明らかなことであると言える。特に、ト
ラツク等では、車輌のレイアウト上で上述したリ
ンク構成をとらざるを得ないことが多く、このた
めに生じる左右差を簡易な構成により解消できる
ようにすることが望まれている。 Therefore, it can be said that it is obvious that the steering force on the steering wheel and the left-right difference in rotation angle appear depending on whether the turning direction of the automobile is left or right. In particular, in trucks and the like, it is often necessary to adopt the above-mentioned link configuration due to the layout of the vehicle, and it is desired to be able to eliminate the left-right difference caused by this with a simple configuration.
また、第２番目に掲げたピツトマンアーム３と
ナツクルアーム７の回転面が交差した状態で両ア
ーム３，７を一定長さのドラツグリンク５を介し
て連結したことにより生じるハンドルの操作方向
によるナツクルアーム７の回転角度差を、第３図
を用いて幾何学的に証明する。この場合、説明を
簡単にするために、ピツトマンアーム３の揺動面
と、ナツクルアーム７の回動面とが直交し、また
これらのアーム３，７を連結するドラツグリンク
５がハンドルの中立状態において各アーム３，７
と垂直な位置関係にある場合について述べる。ま
た、図中実線は中立状態時、一点鎖線は右切時、
二点鎖線は左切時におけるピツトマンアーム３、
ドラツグリンク５およびナツクルアーム７の位置
関係を示し、さらにＯはピツトマンアーム３の支
持点、Ｐはその回動端、Ｑはナツクルアーム７の
回動端、Ｓはキングピン６の中心である。また、
ピツトマンアーム３の長さをＲ、ドラツグリンク
５の長さをｌ、ナツクルアーム７の長さをｒとす
る。 In addition, rotation of the Knuckle arm 7 due to the operating direction of the handle is caused by connecting the two arms 3 and 7 via the drag link 5 of a certain length with the rotation planes of the second Pittman arm 3 and the Knuckle arm 7 intersecting. The angular difference is geometrically proven using FIG. In this case, to simplify the explanation, the swinging plane of the Pitman arm 3 and the rotating plane of the Knuckle arm 7 are perpendicular to each other, and the drag link 5 connecting these arms 3 and 7 is connected to each arm when the handle is in the neutral state. 3,7
We will discuss the case where the position is perpendicular to . In addition, the solid line in the figure is in the neutral state, the dashed line is in the right-hand state,
The two-dot chain line indicates Pittman arm 3 when cutting to the left.
The positional relationship between the drag link 5 and the knuckle arm 7 is shown, furthermore, O is the support point of the pitman arm 3, P is its rotation end, Q is the rotation end of the knuckle arm 7, and S is the center of the king pin 6. Also,
The length of the pitman arm 3 is R, the length of the drag link 5 is l, and the length of the knuckle arm 7 is r.
さて、ハンドルの右切り時において、ピツトマ
ンアーム３の回動端Ｐが角度θだけ揺動しP′の位
置に至ると、ナツクルアーム７も点Ｓを中心とし
てその回動端ＱがQ′の位置まで回動し、その回
動角度δ1が舵取り輪の旋回角度となる。 Now, when the steering wheel is turned to the right, when the pivoting end P of the Pitman arm 3 swings by an angle θ and reaches the position P', the pivoting end Q of the Knuckle arm 7 also pivots around point S until it reaches the position Q'. The rotation angle δ 1 becomes the turning angle of the steering wheel.
この角度δ1を求めるために、′と′とのな
す角をα1とし、またと′のなす角をβ1とする
と、
δ1＝β1−α1 ……(1)
が導びかれる。 To find this angle δ 1 , let the angle between ′ and ′ be α 1 , and the angle between ′ and ′ be β 1 , then δ 1 = β 1 − α 1 ……(1) is derived. .
したがつて、α1、β1を求めるとよいことが理解
されるが、ここで注意することは、同図ａにおい
て示される′′の長さは三次元的に変位するドラ
ツグリンク５をナツクルアーム７の回転面を含む
平面に投影した長さであることである。この
P′Q′を求めるために、ドラツグリンク５とナツク
ルアーム７の回転面とのなす角をω1とすると、
同図ａ，ｂから′′＝ｌ cosω1となり、また
sinω1＝Ｒ（１−cosθ）／ｌ
から、
ω1＝sin-1｛Ｒ（１−cosθ）／ｌ｝……(2)
が導びかれる。 Therefore, it is understood that α 1 and β 1 should be determined, but it should be noted here that the length '' shown in figure a is the length of the drag link 5 that is displaced three-dimensionally. It is the length projected onto the plane containing the plane of rotation. this
In order to find P′Q′, if the angle between the drag link 5 and the rotating surface of the knuckle arm 7 is ω 1 , then
From a and b in the same figure, ′′=l cosω 1 , and from sinω 1 = R(1-cosθ)/l, ω 1 = sin -1 {R(1-cosθ)/l}...(2) be guided.
さらに、′は同図ｂからＲ sinθとなり、こ
れにより′＝√（ ＋）2＋2となる
。 Furthermore, ' becomes R sin θ from b in the same figure, so that ' = √( +) 2 + 2 .
そして、△SP′Q′において、余弦定理から、 となり、 が導びかれる。 Then, in △SP′Q′, from the cosine theorem, Then, is guided.
また、β1は△SP′Qから β1＝tan-1（ｌ＋Ｒ sinθ／ｒ） ……(4) となる。 Further, β 1 is calculated from ΔSP′Q as β 1 =tan −1 (l+R sinθ/r) (4).
一方、ハンドルの左切り時において、上述した
と同様に、δ2、α2、β2を設定し、
δ2＝α2−β2 ……(5)
を導びき、さらに同様にω2を設定し、各線分の
長さを求めると、
″″＝ｌ cosω2、″＝√（−
）2＋
r2、″＝ｒ（＝）となり、またω2は
sinω2＝Ｒ（１−cosθ）／ｌ
から、
ω2＝sin-1｛Ｒ（１−cosθ）／ｌ｝……(6)
となる。 On the other hand, when turning the steering wheel to the left, set δ 2 , α 2 , and β 2 in the same way as described above, derive δ 2 = α 2 − β 2 ...(5), and then similarly set ω 2 . Setting and finding the length of each line segment, ″″=l cosω 2 , ″=√(−
) 2 +
r 2 , ″=r(=), and ω 2 is sinω 2 = R(1-cosθ)/l, so ω 2 = sin -1 {R(1-cosθ)/l}...(6) Become.
そして、△SP″Q″において、余弦定理により となり、 となる。 Then, in △SP″Q″, by the cosine theorem, Then, becomes.
さらに、β2は△SP″Qから β2＝tan-1（１−Ｒ sinθ／ｒ） ……(8) となる。 Furthermore, β 2 becomes β 2 = tan −1 (1−R sin θ/r) (8) from ΔSP″Q.
そして、上述した(1)、(5)式に(2)、(3)、(4)式およ
び(6)、(7)、(8)式をそれぞれ代入し、これらを比較
すると、通例、
δ1≠δ2 ……(9)
となることが、容易に理解される。 Then, by substituting equations (2), (3), (4) and equations (6), (7), and (8) into equations (1) and (5) above, respectively, and comparing these, it is usually found that It is easily understood that δ 1 ≠ δ 2 ...(9).
したがつて、中立状態からピツトマンアーム３
が左、右方向に同一角度θだけ揺動したときに、
ナツクルアーム７の振れ角度、すなわち舵取り輪
の左、右方向への旋回角度δ1、δ2が異なり、角度
差を生じることが明らかとなる。 Therefore, from the neutral state, Pittman arm 3
When oscillates by the same angle θ to the left and right,
It is clear that the swing angle of the knuckle arm 7, that is, the turning angles δ 1 and δ 2 of the steering wheel in the left and right directions are different, resulting in an angular difference.
さらに、上述した説明はピツトマンアーム３、
ドラツグリンク５およびナツクルアーム７を特定
な配設状態とした場合についてであり、実際には
非独立懸架型の車においては各部の位置関係をサ
スペンシヨン、車軸、フレーム等との空間的な配
置状態、さらには作動時における各部の干渉の回
避を考慮してリンク系を構成する必要があり、こ
れにより上述したハンドル操作による左、右方向
への角度差がより大きくなることは容易に理解さ
れるところである。そして、この旋回性能を改良
するためには、通例複数で、かつ高価なリンク系
を構成しなければならず、車輌のレイアウト上好
ましくない。 Furthermore, the above explanation is based on the Pittman arm 3,
This is about the case where the drag link 5 and the knuckle arm 7 are arranged in a specific state, and in reality, in a non-independent suspension type car, the positional relationship of each part with the suspension, axle, frame, etc., and the spatial arrangement state. It is easy to understand that it is necessary to configure the link system in consideration of avoiding interference between various parts during operation, and as a result, the angular difference in the left and right directions due to the above-mentioned handle operation becomes larger. . In order to improve this turning performance, it is usually necessary to construct a plurality of expensive link systems, which is not desirable in terms of vehicle layout.
本発明は上述した事情に鑑みなされたものであ
り、舵取り伝達機構からの出力トルクと変位およ
び変位の変化を受けるリンク機構の構成上の連結
状態や位置関係によつて生じる左、右方向での旋
回性能の差を補償するために、ハンドル操作によ
る回転変位を回動運動または直線運動に変換する
舵取り伝達機構を構成する舵取り歯車に着目し、
その伝達比を中立位置を規準として左、右が非対
称となるように形成するという簡易な構成によつ
て対処し、これによりハンドルの操作性が向上
し、安全性に優れた舵取り装置を提供するもので
ある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is designed to solve problems in the left and right directions that occur due to the structural connection state and positional relationship of the link mechanism that receives the output torque and displacement from the steering transmission mechanism and changes in displacement. In order to compensate for the difference in turning performance, we focused on the steering gear that constitutes the steering transmission mechanism that converts rotational displacement due to steering wheel operation into rotational movement or linear movement.
This problem is solved by a simple configuration in which the transmission ratio is formed so that the left and right sides are asymmetrical with respect to the neutral position, thereby improving the operability of the steering wheel and providing a steering device with excellent safety. It is something.
以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail using embodiments shown in the drawings.
第４図は本発明を適用する動力舵取装置の概略
構成を示し、同図において、これを簡単に説明す
ると、図中符号２０，２１はパワーステアリング
用ギヤボツクスを構成するステアリングボデイお
よびその開口部を閉塞するバルブハウジングで、
これにより形成されるシリンダ空間内にはハンド
ル操作に伴い軸方向に動作するピストン２２が配
置され、その両側端に形成される２つの圧力室２
３，２４と共にパワーシリンダ部が構成される。
そして、このピストン２２の動作はその側方に形
成されたラツク２２ａと噛合するセクタギヤ２５
ａを有するセクタシヤフト２５に伝達され、この
セクタシヤフト２５と一体のピツトマンアーム
（図示せず）が揺動回動される。 FIG. 4 shows a schematic configuration of a power steering device to which the present invention is applied. In the same figure, this will be briefly explained. In the figure, reference numerals 20 and 21 refer to a steering body constituting a power steering gear box and its opening. with a valve housing that blocks the
In the cylinder space thus formed, a piston 22 that moves in the axial direction as the handle is operated is arranged, and two pressure chambers 2 are formed at both ends of the piston 22.
3 and 24 constitute a power cylinder section.
The movement of this piston 22 is controlled by a sector gear 25 that meshes with a rack 22a formed on the side thereof.
The signal is transmitted to the sector shaft 25 having a position a, and a pitman arm (not shown) which is integrated with the sector shaft 25 swings and rotates.
一方、前記ハウジング２１にはハンドル操作に
より回動されるスタブシヤフト２６が貫通配置さ
れ、さらにその先端側には一端が前記ピストン２
２内に臨みボールねじ結合されたウオームシヤフ
ト２７が同軸的に配設されている。そして、これ
ら両シヤフト２６，２７はその内部に同軸的に配
設されたトーシヨンバー２８により連結され、さ
らに所定角度範囲内においては互いに相対的なず
れを生じながら回転し、この角度を超えると一体
に回転するように構成されている。 On the other hand, a stub shaft 26 that is rotated by a handle operation is disposed through the housing 21, and one end of the stub shaft 26 is connected to the piston 2 on the distal end side.
A wormshaft 27 facing inside 2 and connected by a ball screw is disposed coaxially. These two shafts 26 and 27 are connected by a torsion bar 28 disposed coaxially therein, and further rotate with a relative deviation from each other within a predetermined angle range, and beyond this angle, they rotate as one body. It is configured to rotate.
なお、２９は前記ハウジング２１内に配設され
た周知の回転弁式コントロールバルブで、スタブ
シヤフト２６に一体化されたロータ３０およびウ
オームシヤフト２７と一体のスリーブ３１を備
え、これらの相対的な回転により流路の切換え動
作を行ない、オイルポンプ（図示せず）からの作
動油をハンドル操作に伴つて前記パワーシリンダ
部の２つの圧力室２３，２４に選択的に供給す
る。 Note that 29 is a well-known rotary valve type control valve disposed within the housing 21, and includes a rotor 30 integrated with the stub shaft 26 and a sleeve 31 integrated with the worm shaft 27, and controls the relative rotation thereof. A flow path switching operation is carried out, and hydraulic oil from an oil pump (not shown) is selectively supplied to the two pressure chambers 23 and 24 of the power cylinder section as the handle is operated.
そして、このような構成において、ハンドルが
回転操作されると、その回転変位はスタブシヤフ
ト２６、トーシヨンバー２８およびウオームシヤ
フト２７を介してピストン２２に伝達され、これ
を中立位置から所望の方向に摺動動作させる。こ
のとき、前記シヤフト２６，２７の相対的な回転
変位によりコントロールバルブ２９が切換えら
れ、これによりピストン２２の両側に圧力差が生
じ、ピストン２２を同一方向押圧する押圧力が働
き、その結果ハンドル操作力が軽減される。そし
て、ピストン２２の軸方向への移動はその側方の
ラツク２２ａと噛合するセクタギヤ２５ａを介し
てセクタシヤフト２５に伝達され、これを所望の
方向に回動させ、これによりピツトマンアームが
揺動変位する。 In such a configuration, when the handle is rotated, the rotational displacement is transmitted to the piston 22 via the stub shaft 26, torsion bar 28, and worm shaft 27, and the piston 22 is slid from the neutral position in a desired direction. make it work. At this time, the control valve 29 is switched due to the relative rotational displacement of the shafts 26 and 27, which creates a pressure difference on both sides of the piston 22, and a pressing force that presses the piston 22 in the same direction acts, resulting in a handle operation. force is reduced. The movement of the piston 22 in the axial direction is transmitted to the sector shaft 25 via the sector gear 25a that meshes with the rack 22a on the side thereof, and rotates this in a desired direction, thereby swinging the Pitman arm. .
さて、本発明によれば、ハンドルの回転変位を
ピツトマンアームの揺動変位と変換するピストン
２２のラツク２２ａとセクタシヤフト２５のセク
タギヤ２５ａからなる舵取り歯車のギヤ比を、中
立位置を規準としてその左、右が非対称となるよ
うに異ならせて形成し、これによりピツトマンア
ームと舵取りリンク機構とのリンク系において生
じる左、右方向での伝達トルクや変位の差を吸収
し、ハンドルの操作性を向上させるように構成し
ている。すなわち、ラツク２２ａを有するピスト
ン２２が中立位置から左、右どちらかに移動する
ことによつてセクタシヤフト２５が順次所望の方
向に回動されることを利用し、ラツク２２ａとセ
クタギヤ２５ａとのギヤ比をその左、右方向にお
いて異ならせることによりリンク系において生じ
る伝達トルクや変位の左右差を補ない、これによ
りハンドル上の操舵力と回転角をバランスさせ、
車の旋回性能を向上させるものであり、そのギヤ
比パターンを第５図ａ〜ｆに例示している。 Now, according to the present invention, the gear ratio of the steering gear consisting of the rack 22a of the piston 22 and the sector gear 25a of the sector shaft 25, which converts the rotational displacement of the handle into the swinging displacement of the pitman arm, is set to the left of the neutral position with reference to the neutral position. The right side is shaped differently so that it is asymmetrical, thereby absorbing the difference in transmitted torque and displacement in the left and right directions that occurs in the link system between the pitman arm and the steering link mechanism, and improving the operability of the steering wheel. It is composed of That is, by utilizing the fact that the sector shaft 25 is sequentially rotated in a desired direction by moving the piston 22 having the rack 22a from the neutral position to either the left or right, the gears between the rack 22a and the sector gear 25a are adjusted. By making the ratio different in the left and right directions, it compensates for the left-right differences in transmission torque and displacement that occur in the link system, thereby balancing the steering force and rotation angle on the steering wheel.
It improves the turning performance of a vehicle, and its gear ratio patterns are illustrated in FIGS. 5a to 5f.
これを簡単に説明すると、図中実線で示すギヤ
比パータンは本発明に係る左、右非対称なギヤ比
を示し、破線は従来の左、右対称なギヤ比であ
る。また、Grはギヤ比（＝入力軸回転角／出力軸回転角
）で、
θは左、右方向への出力軸作動角を示す。さら
に、同図ａ〜ｃはパワーステアリング用の舵取り
歯車において一般的な中央部のギヤ比の高いギヤ
比パターンの例を示し、同図ａは直線型、ｂは曲
線型、ｃは直線曲線組合わ型を表わしている。ま
た、同図ｄ〜ｆはマニユアルステアリング用（近
年ではパワーステアリング用としても用いられて
いる）としての中央部のギヤ比の低いギヤ比パタ
ーンを例示している。なお、同図において、ａ，
ｂ、ｆは図中左側を、またｃ，ｄ、ｅは右側を変
化して形成しているが、これはその適用車輌にお
けるリンク系の構成により左、右方向で生じる角
度差に対応して形成されるもので、ａ〜ｆに示す
各ギヤ比パターンにおいて左、右どちらかを変化
して形成すればよいものである。 To explain this simply, the gear ratio pattern shown by the solid line in the figure shows the left-right asymmetrical gear ratio according to the present invention, and the broken line shows the conventional left-right symmetrical gear ratio. Also, Gr is the gear ratio (=input shaft rotation angle/output shaft rotation angle), and θ indicates the output shaft operating angle in the left and right directions. Furthermore, figures a to c show examples of gear ratio patterns with a high gear ratio in the center, which are common in power steering steering gears, where a is a straight type, b is a curved type, and c is a straight curved combination. It represents the Wa type. Further, figures d to f illustrate gear ratio patterns with a low gear ratio in the center for manual steering (recently also used for power steering). In addition, in the same figure, a,
b and f are formed by changing the left side in the figure, and c, d, and e by changing the right side, but this corresponds to the angular difference that occurs in the left and right directions due to the link system configuration of the applicable vehicle. In each of the gear ratio patterns shown in a to f, either the left or right side may be changed.
たとえば、同図ａにおいて、中立位置より右側
のギヤ比パターンの折れ点をＡ（θa、Gra）、Ｂ
（θb、Grb）、Ｃ（θc、Grc）と座標表示し、これ
に対応する左側の点A′，B′，C′の座標成分θと
Grを適宜選択して車輌特性に合わせて設定する
ものとする。このことは、Ａに対応するA′、さ
らにB′とC′のGrの値もそれぞれ異なつて設定で
きることを示している。なお、曲線パターンの場
合もθ−Gr平面上での形状は、車輌特性に合わ
せて自由に決定できるものである。 For example, in figure a, the bending points of the gear ratio pattern on the right side of the neutral position are A(θa, Gra), B
The coordinates are expressed as (θb, Grb), C (θc, Grc), and the coordinate components θ of the corresponding left points A', B', C' are
The Gr shall be selected as appropriate and set according to the vehicle characteristics. This shows that the values of Gr for A' corresponding to A, and also for B' and C' can be set differently. In addition, even in the case of a curved pattern, the shape on the θ-Gr plane can be freely determined according to the characteristics of the vehicle.
また、上述したように設定される左、右非対称
な舵取り歯車のギヤ比は、円ピツチのパターンを
左右で異ならせ、さらに歯切りの際、左、右で歯
切り速度を変えることにより簡単に形成すること
ができる。 In addition, the gear ratio of the left and right asymmetrical steering gears set as described above can be easily achieved by changing the circular pitch pattern on the left and right sides, and by changing the gear cutting speed on the left and right sides when cutting the gears. can be formed.
そして、このような構成によれば、車輌の舵取
りリンクの構成上、どうしても生じてしまう舵取
り輪への左、右の変位と伝達トルクの差を簡単に
解消することができ、しかもこのことはパワース
テアリング用の装置のみならず、通常のマニユア
ルステアリングにおいても充分にその効果を発揮
することが明らかであろう。 With this configuration, it is possible to easily eliminate the difference in left and right displacements and transmission torque to the steering wheel that inevitably occur due to the configuration of the steering link of the vehicle. It is clear that the present invention is effective not only in steering devices but also in ordinary manual steering.
なお、前述した実施例によれば、舵取り伝達機
構としてボールスクリユ型のパワーステアリング
を用いた場合を説明したが、本発明はこれに限定
されず、舵取り伝達機構として一般によく知られ
ているウオームセクタ型、ねじピン型などにも適
用可能である。要は、ハンドル操作による回転変
位を回動運動または直線運動に変換する舵取り歯
車を有する舵取り伝達機構と、その出力をピツト
マンアームと回転面が交差した状態でドラツグリ
ンクを介して連結される一方の舵取り輪側のナツ
クルアームに伝達するとともにこのナツクルアー
ムからタイロツドを介して他方の舵取り輪側のナ
ツクルアームに伝達することで左、右舵取り輪を
旋回させる舵取りリンク機構を備えてなる舵取り
装置であればよいものである。 In addition, according to the above-mentioned embodiment, a case was explained in which a ball screw type power steering was used as the steering transmission mechanism, but the present invention is not limited thereto, and a worm sector type power steering which is generally well known as a steering transmission mechanism is used. , can also be applied to screw pin types. In short, there is a steering transmission mechanism that has a steering gear that converts rotational displacement caused by steering wheel operation into rotational motion or linear motion, and one steering wheel that connects its output via a drag link with its rotating surface intersecting the Pitman arm. Any steering device may be used as long as it is equipped with a steering link mechanism that rotates the left and right steering wheels by transmitting a signal to the knuckle arm on the side and from this knuckle arm via a tie rod to the knuckle arm on the other steering wheel side. .
以上説明したように、本発明に係る舵取り装置
によれば、舵取り伝達機構から出力トルクと変位
の変化とを受ける舵取りリンク機構との構成上か
ら生じる左、右方向での角度差や伝達トルクの差
に応じて、舵取り伝達機構を構成する舵取り歯車
間での伝達比を、中立位置を規準としてその左、
右が非対称となるように異ならしめて形成するよ
うにしたので、その構成が簡単であるにもかかわ
らず、ハンドル操作に伴う左、右方向での旋回性
能の差を解消し、これによりハンドルの操作力を
左、右方向においてバランスさせることができ、
その操作性が向上し、安全性の面からも優れてい
るなど、その効果は大である。 As explained above, according to the steering device according to the present invention, the angular difference in the left and right directions and the transmission torque that occur due to the configuration of the steering link mechanism that receives changes in output torque and displacement from the steering transmission mechanism. Depending on the difference, the transmission ratio between the steering gears that make up the steering transmission mechanism is adjusted to the left,
Since the right side is shaped differently so that it is asymmetrical, it eliminates the difference in turning performance between the left and right directions when operating the steering wheel, even though the configuration is simple. Power can be balanced in the left and right directions,
The effects are significant, such as improved operability and superior safety.
第１図は一般的な舵取り装置の概略構成を示す
斜視図、第２図は旋回中の内、外輪の舵取り角を
説明する原理図、第３図ａ，ｂは舵取りリンク系
において生じる左、右方向への出力の角度差を説
明するための説明図、第４図は本発明を適用する
動力舵取り装置の一例を示す縦断面図、第５図ａ
〜ｆは本発明を特徴づける舵取り歯車のギヤ比パ
ターンを示すグラフである。
１……ハンドル、２……ハンドル軸、３……ピ
ツトマンアーム、４……ギヤボツクス、５……ド
ラツグリンク、７……ナツクルアーム、２２……
ピストン、２２ａ……ラツク、２５……セクタシ
ヤフト、２５ａ……セクタギヤ、２６……スタブ
シヤフト、２７……ウオームシヤフト。
Fig. 1 is a perspective view showing the schematic configuration of a general steering device, Fig. 2 is a principle diagram illustrating the steering angle of the inner and outer wheels during turning, and Figs. An explanatory diagram for explaining the angular difference in output to the right; FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an example of a power steering device to which the present invention is applied; FIG. 5a
~f is a graph showing a gear ratio pattern of a steering gear that characterizes the present invention. 1...Handle, 2...Handle shaft, 3...Pittman arm, 4...Gear box, 5...Drag link, 7...Natsukuru arm, 22...
Piston, 22a...Rack, 25...Sector shaft, 25a...Sector gear, 26...Stub shaft, 27...Wormshaft.
Claims (1)
は直線運動に変換する舵取り歯車を有する舵取り
伝達機構と、この舵取り伝達機構から出力を伝え
るピツトマンアームと回転面が交差した状態でド
ラツグリンクを介して連結される一方の舵取り輪
側のナツクルアームを有しかつこのナツクルアー
ムにリンクを介して他方側のナツクルアームが連
結されている舵取りリンク機構を備えてなる舵取
り装置において、前記舵取り伝達機構を構成する
舵取り歯車の伝達比を、前記舵取り伝達機構、舵
取りリンク機構のリンク系に起因して生じる左、
右方向での伝達トルクあるいは変位の差を打ち消
す方向に、中立位置を基準としてその左、右が非
対称になるように異ならしめて形成したことを特
徴とする舵取り装置。1. A steering transmission mechanism having a steering gear that converts rotational displacement caused by steering wheel operation into rotational motion or linear motion, and a mechanism that is connected via a drag link with a pitman arm that transmits output from this steering transmission mechanism in a state where the rotational surface intersects. In a steering device comprising a steering link mechanism having a knuckle arm on the steering wheel side and a knuckle arm on the other side connected to this knuckle arm via a link, the transmission ratio of the steering gear constituting the steering transmission mechanism is , the left side caused by the link system of the steering transmission mechanism and the steering link mechanism;
A steering device characterized in that its left and right sides are asymmetrically formed with a neutral position as a reference in a direction that cancels out the difference in transmitted torque or displacement in the right direction.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10050880A JPS5726051A (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Steering gear |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10050880A JPS5726051A (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Steering gear |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5726051A JPS5726051A (en) | 1982-02-12 |
| JPS6334070B2 true JPS6334070B2 (en) | 1988-07-07 |
Family
ID=14275882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10050880A Granted JPS5726051A (en) | 1980-07-24 | 1980-07-24 | Steering gear |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5726051A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04189781A (en) * | 1990-02-21 | 1992-07-08 | Kunisawa Shiyou | Duplex container involving bag equipped with conduit pipe |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048315U (en) * | 1983-09-06 | 1985-04-05 | 古河電気工業株式会社 | Cable penetration member |
| JPS60252068A (en) * | 1984-05-26 | 1985-12-12 | Mazda Motor Corp | Steering gear for automobile |
| JPS61258614A (en) * | 1985-05-13 | 1986-11-17 | 工業技術院長 | Cable sealing construction |
| JP6017920B2 (en) * | 2012-10-29 | 2016-11-02 | 日野自動車株式会社 | Lane departure prevention system |
| JP5964775B2 (en) * | 2013-03-22 | 2016-08-03 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Power steering device |
-
1980
- 1980-07-24 JP JP10050880A patent/JPS5726051A/en active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04189781A (en) * | 1990-02-21 | 1992-07-08 | Kunisawa Shiyou | Duplex container involving bag equipped with conduit pipe |
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| Publication number | Publication date |
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| JPS5726051A (en) | 1982-02-12 |
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