JP2010126112A - Vehicle steering force transmitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリング操作部材に入力された操舵力を転舵装置に伝達する車両用操舵力伝達装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering force transmission device that transmits a steering force input to a steering operation member to a steering device.
近年では、運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結されるシャフト(以下、「第1シャフト」という場合がある)の回転位相と、他方に一端部が連結されるシャフト(以下、「第2シャフト」という場合がある)の回転位相との差である回転位相差を変化させつつ、第1シャフトと第2シャフトとの一方の回転を他方に伝達する回転伝達機構を備えた車両用操舵力伝達装置の開発が進められている。下記特許文献には、その回転伝達機構を備えた操舵力伝達装置の一例が記載されている。
上記回転伝達機構は、第1シャフトの他端部に設けられた突出部と、第2シャフトの他端部に形成された1対の側壁面を有する溝とを備えている。その突出部が1対の側壁面によって挟まれた状態で溝に係合することで、2本のシャフトが連結されており、突出部と側壁面とを介して2本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されている。このような構造の回転伝達機構を備えた車両用操舵力伝達装置において、突出部が破損したような場合には、2本のシャフトの連結が断たれ、2本のシャフトが自由に相対回転し、ステアリング操作部材に入力された操舵力が転舵装置に伝達されない虞がある。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、突出部による2本のシャフトの連結が断たれた場合であっても、ステアリング操作部材に入力された操舵力を転舵装置に伝達可能な車両用操舵力伝達装置を提供することを課題とする。 The rotation transmission mechanism includes a protrusion provided at the other end of the first shaft and a groove having a pair of side wall surfaces formed at the other end of the second shaft. The two shafts are connected by engaging the groove with the protruding portion sandwiched between the pair of side wall surfaces, and one of the two shafts rotates through the protruding portion and the side wall surface. Is transmitted to the other. In the vehicle steering force transmission device having the rotation transmission mechanism having such a structure, when the protruding portion is damaged, the two shafts are disconnected and the two shafts freely rotate relative to each other. The steering force input to the steering operation member may not be transmitted to the steering device. The present invention has been made in view of such a situation, and even if the connection of the two shafts by the protruding portion is broken, the steering force input to the steering operation member is applied to the steering device. It is an object to provide a vehicle steering force transmission device capable of transmission.
上記課題を解決するために、本発明の車両用操舵力伝達装置は、第1シャフトと、その第1シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離ズレた状態で配設された第2シャフトと、(A)第1シャフトの回転軸線からその第1シャフトの径方向に上記所定距離より離れた位置において、その第1シャフトの本体部からその第1シャフトの径方向に突出するその第1シャフトの鍔部から第1シャフトおよび第2シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に突出した状態でその鍔部に設けられた第1シャフトの突出部と、(B)第2シャフトの他端部においてその第2シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、第1シャフトの突出部が嵌り入るとともにその突出部を挟む1対の側壁面を有し、突出部の第2シャフトの径方向における移動を許容する径方向溝とを含んで構成され、第1シャフトと第2シャフトとの一方の回転を、回転位相差を変化させつつ、他方に伝達する回転伝達機構とを備えた操舵力伝達装置であって、第1シャフトが、それの鍔部に第2シャフトの他端部に対しての進出後退が許容された状態で設けられた可動部と、その可動部の後退に伴って弾性変形する弾性体とを有し、その可動部が、後退させられた状態で弾性力によって第2シャフトの他端部に押し付けられており、突出部が破損した場合に、2本のシャフトの相対回転に伴って、弾性力によって径方向溝内に進出し、第2の係合部として機能するように構成される。 In order to solve the above-described problem, the vehicle steering force transmission device according to the present invention is configured such that the first shaft, the rotation axis of the first shaft and the rotation axis of the first shaft are parallel to each other, and the rotation axes are shifted by a predetermined distance. A second shaft arranged in a state; and (A) the first shaft from the main body of the first shaft at a position away from the predetermined distance in the radial direction of the first shaft from the rotation axis of the first shaft. The protruding portion of the first shaft provided in the flange portion in a state protruding from the flange portion of the first shaft protruding in the radial direction of the first shaft in the rotation axis direction that is the direction in which the rotation axis of the first shaft and the second shaft extends. And (B) provided at the other end portion of the second shaft so as to extend in the radial direction of the second shaft, and has a pair of side wall surfaces between which the protruding portion of the first shaft fits and which sandwiches the protruding portion. And protrusion A rotation transmission mechanism configured to include a radial groove that allows movement of the second shaft in the radial direction, and transmits one rotation of the first shaft and the second shaft to the other while changing a rotation phase difference. And a movable portion provided with a first shaft in a state in which the first shaft is allowed to advance and retreat with respect to the other end portion of the second shaft. An elastic body that elastically deforms as the part retreats, and the movable part is pressed against the other end of the second shaft by the elastic force in the retracted state, and the protruding part is damaged. Along with the relative rotation of the two shafts, it is configured to advance into the radial groove by an elastic force and function as a second engagement portion.
本発明の車両用操舵力伝達装置は、突出部が破損し、その突出部による2本のシャフトの連結が断たれた場合に、それら2本のシャフトが相対回転し、第1シャフトに設けられた可動部が、径方向溝に係合し、第2の係合部として機能する構造とされている。したがって、本発明の車両用操舵力伝達装置によれば、突出部による2本のシャフトの連結が断たれた場合であっても、ステアリング操作部材に入力された操舵力を転舵装置に伝達することが可能となる。 The vehicle steering force transmission device according to the present invention is provided on the first shaft when the projecting portion is damaged and the two shafts are disconnected by the projecting portion and the two shafts rotate relative to each other. The movable portion is engaged with the radial groove and functions as a second engaging portion. Therefore, according to the vehicle steering force transmission device of the present invention, the steering force input to the steering operation member is transmitted to the steering device even when the connection between the two shafts by the protrusion is broken. It becomes possible.
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の各項において、(1)項が請求項1に相当し、(2)項が請求項2に、(3)項が請求項3に、それぞれ相当する。 In the following, some aspects of the invention that can be claimed in the present application (hereinafter sometimes referred to as “claimable invention”) will be exemplified and described. As with the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in a form that cites the numbers of other sections as necessary. This is merely for the purpose of facilitating the understanding of the claimable inventions, and is not intended to limit the combinations of the constituent elements constituting those inventions to those described in the following sections. In other words, the claimable invention should be construed in consideration of the description accompanying each section, the description of the embodiments, etc., and as long as the interpretation is followed, another aspect is added to the form of each section. In addition, an aspect in which constituent elements are deleted from the aspect of each item can be an aspect of the claimable invention. In each of the following items, item (1) corresponds to claim 1, item (2) corresponds to claim 2, and item (3) corresponds to claim 3.
(1)運転者によって操作されるステアリング操作部材と車輪を転舵する転舵装置との一方に一端部が連結され、回転可能に配設された第1シャフトと、
前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との他方に一端部が連結され、前記第1シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離だけズレた状態で回転可能に配設された第2シャフトと、
(A) 前記第1シャフトの他端部において、その第1シャフトの回転軸線からその第1シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、(B) 前記第2シャフトの他端部において、その第2シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、前記第1シャフトの係合部を係合させるとともに、その係合部の前記第2シャフトの径方向における移動を許容する案内通路とを含んで構成され、前記第1シャフトと前記第2シャフトとの一方の回転によって、その第1シャフトおよび第2シャフトのそれぞれの回転位相の差である回転位相差を変化させつつ、他方が回転するように構成された回転伝達機構と
を備えた車両用操舵力伝達装置であって、
前記第1シャフトが、(i)それの本体部である第1シャフト本体部と、(ii)その第1シャフト本体部の前記第2シャフト側の端部において、その第1シャフト本体部と一体的に設けられ、その第1シャフト本体部から前記第1シャフトの径方向に突出する第1シャフト鍔部と、(iii)前記第1シャフトの回転軸線からその第1シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置において、前記第1シャフト鍔部から、前記第1シャフトおよび前記第2シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向における前記第2シャフトの側に向って突出し、前記回転伝達機構の係合部として機能する突出部とを有し、
前記第2シャフトが、(i) それの本体部である第2シャフト本体部と、(ii) その第2シャフト本体部の前記第1シャフト側の端部において、その第2シャフト本体部と一体的に設けられ、その第2シャフト本体部から前記第2シャフトの径方向に突出する第2シャフト鍔部と、(iii) その第2シャフト鍔部において、その第2シャフト鍔部の前記第1シャフト側の端面に開口するとともに前記第2シャフトの径方向に延びるように設けられ、前記第1シャフトの突出部が嵌り入るとともにその突出部を挟む1対の側壁面を有し、前記回転伝達機構の案内通路として機能する径方向溝とを有し、
前記第1シャフトが、前記第1シャフト鍔部に前記第2シャフト鍔部の前記端面に対しての進出後退が許容された状態で設けられた可動部と、その可動部の前記端面に対しての後退に伴って弾性変形する弾性体とを有し、
前記可動部が、
前記端面に対して後退させられた状態で前記弾性体の弾性力によって前記第2シャフト鍔部の前記端面の前記径方向溝が開口していない部分に押し付けられており、
前記突出部が破損した場合に、前記第1シャフトと前記第2シャフトとの相対回転に伴って、前記弾性体の弾性力によって前記径方向溝内に進出し、第2の係合部として機能する車両用操舵力伝達装置。
(1) a first shaft having one end connected to one of a steering operation member operated by a driver and a steering device that steers a wheel, and rotatably disposed;
One end is connected to the other of the steering operation member and the steering device, and the rotation axis of the first shaft and the rotation axis of the first shaft are parallel to each other, and the rotation axis is rotatable by a predetermined distance. A second shaft disposed on
(A) at the other end of the first shaft, an engaging portion provided at a position away from the predetermined distance in the radial direction of the first shaft from the rotation axis of the first shaft; The other end of the two shafts is provided so as to extend in the radial direction of the second shaft, and engages with the engaging portion of the first shaft, and the engaging portion in the radial direction of the second shaft. And a guide passage that allows movement, and by rotating one of the first shaft and the second shaft, a rotation phase difference that is a difference between rotation phases of the first shaft and the second shaft is obtained. A vehicle steering force transmission device comprising a rotation transmission mechanism configured to rotate while the other is rotating,
The first shaft is integrated with the first shaft main body at (i) a first shaft main body which is a main body of the first shaft, and (ii) an end of the first shaft main body on the second shaft side. A first shaft flange portion that protrudes from the first shaft main body portion in the radial direction of the first shaft; and (iii) the predetermined axis direction from the rotation axis of the first shaft in the radial direction of the first shaft. At a position away from the distance, the rotation transmission projects from the first shaft flange toward the second shaft in the rotation axis direction that is the direction in which the rotation axes of the first shaft and the second shaft extend. And a protrusion functioning as an engaging portion of the mechanism,
The second shaft is integrated with the second shaft main body at (i) the second shaft main body which is the main body thereof, and (ii) the end of the second shaft main body on the first shaft side. And a second shaft flange that protrudes in the radial direction of the second shaft from the second shaft main body, and (iii) the first shaft of the second shaft flange at the second shaft flange. The rotation transmission is provided on the end surface on the shaft side so as to extend in the radial direction of the second shaft, and has a pair of side wall surfaces into which the protruding portion of the first shaft fits and sandwiches the protruding portion. A radial groove that functions as a guide passage for the mechanism,
The first shaft has a movable portion provided in a state in which the first shaft flange portion is allowed to advance and retract with respect to the end surface of the second shaft flange portion, and the end surface of the movable portion. And an elastic body that is elastically deformed with the retreat of
The movable part is
In a state of being retracted with respect to the end surface, the elastic body is pressed against a portion of the end surface of the second shaft flange portion where the radial groove is not open,
When the projecting portion is damaged, the first shaft and the second shaft are rotated relative to each other to advance into the radial groove by the elastic force of the elastic body and function as a second engaging portion. A steering force transmission device for a vehicle.
第1シャフトの他端部に設けられた突出部と、第2シャフトの他端部に設けられた1対の側壁面を有する径方向溝とを備えるとともに、その突出部が1対の側壁面によって挟まれた状態で径方向溝に係合して、それら2本のシャフトを連結する構造の回転伝達機構においては、突出部を介して2本のシャフトの一方の回転が他方に伝達されている。このような構造の回転伝達機構を備えた車両用操舵力伝達装置においては、突出部が破損して、その突出部による2本のシャフトの連結が解除された場合に、2本のシャフトが自由に相対回転し、ステアリング操作部材に入力された操舵力が転舵装置に伝達されなくなる虞がある。 A protrusion provided on the other end of the first shaft and a radial groove having a pair of side walls provided on the other end of the second shaft, the protrusion being a pair of side walls; In the rotation transmission mechanism having a structure in which the two shafts are coupled by being engaged with the radial groove while being sandwiched between the two shafts, the rotation of one of the two shafts is transmitted to the other through the protrusion. Yes. In the vehicle steering force transmission device including the rotation transmission mechanism having such a structure, the two shafts are free when the projection is damaged and the connection between the two shafts by the projection is released. The steering force input to the steering operation member may not be transmitted to the steering device.
本項に記載された車両用操舵力伝達装置においては、径方向溝が開口する第2シャフト鍔部の端面に対して進出後退が可能な状態で第1シャフト鍔部に可動部が設けられており、その可動部は、通常、後退した状態で径方向溝には係合していない。しかし、突出部が破損して、2本のシャフトが自由に相対回転したときに、可動部と径方向溝とが向かい合って、可動部が径方向溝内に進出してその径方向溝に係合する。つまり、本項に記載の操舵力伝達装置は、突出部の破損によって2本のシャフトの連結が解除されたときに径方向溝に係合する第2の係合部を備えているのである。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置によれば、突出部が破損した場合であっても、ステアリング操作部材に入力された操舵力を転舵装置に伝達することが可能となり、フェールセーフの観点において優れた装置を実現することが可能となる。 In the vehicle steering force transmission device described in this section, the movable portion is provided on the first shaft collar in a state where the advancing and retreating operation is possible with respect to the end surface of the second shaft collar where the radial groove opens. The movable part is normally not engaged with the radial groove in the retracted state. However, when the protrusion is damaged and the two shafts rotate freely relative to each other, the movable part and the radial groove face each other, and the movable part advances into the radial groove and engages with the radial groove. Match. That is, the steering force transmission device described in this section includes a second engagement portion that engages with the radial groove when the connection between the two shafts is released due to the breakage of the protrusion. Therefore, according to the steering force transmission device described in this section, it is possible to transmit the steering force input to the steering operation member to the steering device even when the protruding portion is damaged, and fail-safe It is possible to realize a device that is excellent in terms of viewpoint.
本項に記載された「回転伝達機構」は、第1シャフトの回転角と第2シャフトの回転角との差を変化させるものである。ここで、2本のシャフトの回転角差(回転位相差)の無い状態の2本のシャフトのうちのステアリング操作部材に連結されるシャフト(以下、「操作部材側シャフト」という場合がある)の回転角を、基準回転角と定義し、その回転伝達機構について、具体的に説明する。例えば、操作部材側シャフトが上記基準回転角から回転すると、操作部材側シャフトが180°回転するまでは、2本のシャフトのうちの転舵装置に連結されるシャフト(以下、「転舵装置側シャフト」という場合がある)の回転角は、操作部材側シャフトの回転角より小さいものとなる。あるいは、転舵装置側シャフトの回転角は、操作部材側シャフトの回転角より大きいものとなる。そして、操作部材側シャフトが180°回転すると、転舵装置側シャフトも180°回転し、2本のシャフトの回転角の差がなくなる。 The “rotation transmission mechanism” described in this section changes the difference between the rotation angle of the first shaft and the rotation angle of the second shaft. Here, the shaft connected to the steering operation member of the two shafts in a state where there is no rotation angle difference (rotation phase difference) between the two shafts (hereinafter sometimes referred to as “operation member side shaft”). The rotation angle is defined as a reference rotation angle, and the rotation transmission mechanism will be specifically described. For example, when the operating member side shaft rotates from the reference rotation angle, a shaft (hereinafter referred to as the “steering device side”) connected to the steering device of the two shafts until the operating member side shaft rotates 180 °. The rotation angle of the “shaft” may be smaller than the rotation angle of the operation member side shaft. Alternatively, the rotation angle of the steering device side shaft is larger than the rotation angle of the operation member side shaft. When the operating member side shaft rotates 180 °, the steered device side shaft also rotates 180 °, and the difference between the rotation angles of the two shafts disappears.
つまり、操作部材側シャフトが基準回転角から180°まで回転する際に、回転角差が0から増加し、途中から減少して0に到るのである。操作部材側シャフトの回転速度に対する転舵装置側シャフトの回転速度の比をステアリングギヤ比と定義すれば、この場合、そのギヤ比が、操作部材側シャフトが基準回転角から180°まで回転するにつれて大きく、あるいは、小さくなる。そして、例えば、そのギヤ比が、操作部材側シャフトが回転するにつれて大きくなるように構成するとともに、基準回転角が、ステアリング操作部材が車輪の転舵中立位置に対応する位置、つまり、中立操作位置にあるときの状態での操作部材側シャフトの回転角とすれば、ステアリング操作部材の操作角が小さい場合においては、穏やかで安定感のあるハンドリングを実現し、ステアリング操作部材の操作角が大きくなるにつれて、レスポンスの良いハンドリングを実現することが可能である。したがって、本項に記載された「操舵力伝達装置」を搭載した車両においては、電磁モータ等のアクチュエータに依拠してステアリング操作部材の操作量に対する車輪の転舵量を変更するステアリングシステム、いわゆる操舵転舵比可変ステアリングシステム(VGRS(Variable Gear Ratio Steering)システム)等を搭載することなく、ステアリング操作部材の操作フィーリングを上述したように変化させることができるのである。 That is, when the operating member side shaft rotates from the reference rotation angle to 180 °, the rotation angle difference increases from 0 and decreases from the middle to reach 0. If the ratio of the rotation speed of the steering device side shaft to the rotation speed of the operation member side shaft is defined as the steering gear ratio, in this case, the gear ratio increases as the operation member side shaft rotates from the reference rotation angle to 180 °. Larger or smaller. For example, the gear ratio is configured to increase as the operation member side shaft rotates, and the reference rotation angle corresponds to the position where the steering operation member corresponds to the steering neutral position of the wheel, that is, the neutral operation position. If the steering angle of the steering member is small, the steering angle of the steering member is increased and the steering angle of the steering member is increased when the steering angle of the steering member is small. As a result, it is possible to realize handling with good response. Therefore, in a vehicle equipped with the “steering force transmission device” described in this section, a steering system that relies on an actuator such as an electromagnetic motor to change the steering amount of the wheel with respect to the operation amount of the steering operation member, so-called steering. The operation feeling of the steering operation member can be changed as described above without mounting a steering ratio variable steering system (VGRS (Variable Gear Ratio Steering) system) or the like.
本項に記載の「突出部が破損した場合」とは、突出部の破損によって突出部による第1シャフトと第2シャフトとの連結が解除された場合、言い換えれば、突出部の破損によって第1シャフトと第2シャフトとが自由に相対回転した場合を意味しており、例えば、突出部と第1シャフト鍔部とが分断した場合、突出部が第1シャフトから離脱した場合等を意味している。 “When the protruding portion is damaged” described in this section means that when the connection between the first shaft and the second shaft by the protruding portion is released due to the damage of the protruding portion, in other words, the first portion due to the damage of the protruding portion. It means the case where the shaft and the second shaft are freely rotated relative to each other. For example, the case where the protrusion and the first shaft collar are divided, the case where the protrusion is detached from the first shaft, etc. Yes.
本項に記載の「第1シャフト鍔部」と「第2シャフト鍔部」との各々は、各シャフトの本体部の外周面の一部から各シャフトの径方向に突出するものであってもよく、各シャフトの本体部の外周面の全周にわたって各シャフトの径方向に突出するもの、具体的に言えば、例えば、円形状のフランジ部であってもよい。本項に記載の「径方向溝」は、突出部を挟む1対の側壁面を有していればよく、「径方向溝」には、底が有っても無くてもよい。つまり、「径方向溝」は、第2シャフト鍔部の一方の端面から他方の端面に貫通する構造であってもよい。また、転舵装置側シャフトの一端部と転舵装置との連結、もしくは、操作部材側シャフトの一端部と操作部材との連結は、それらが直接的に連結されるものであってもよく、それらの間にイタミディエイトシャフト,ユニバーサルジョイント等を介して連結されるものであってもよい。 Each of the “first shaft flange” and the “second shaft flange” described in this section may protrude from a part of the outer peripheral surface of the main body of each shaft in the radial direction of each shaft. Well, what protrudes in the radial direction of each shaft over the entire circumference of the outer peripheral surface of the main body portion of each shaft, specifically, for example, may be a circular flange portion. The “radial groove” described in this section only needs to have a pair of side wall surfaces sandwiching the protrusion, and the “radial groove” may or may not have a bottom. That is, the “radial groove” may have a structure penetrating from one end surface of the second shaft flange portion to the other end surface. Further, the connection between the one end portion of the steering device side shaft and the steering device, or the connection between the one end portion of the operation member side shaft and the operation member may be such that they are directly connected, It may be connected between them via an damage shaft, a universal joint or the like.
(2)前記突出部が、前記1対の側壁面に接触する円筒状の外周面を有し、
前記可動部が、前記径方向溝内に進出した状態において前記1対の側壁面に接触する円筒状の外周面を有し、
前記可動部の外周面の外径が前記突出部の外周面の外径より小さい(1)項に記載の車両用操舵力伝達装置。
(2) The protrusion has a cylindrical outer peripheral surface that contacts the pair of side wall surfaces,
The movable portion has a cylindrical outer peripheral surface that contacts the pair of side wall surfaces in a state where the movable portion has advanced into the radial groove,
The vehicle steering force transmission device according to (1), wherein an outer diameter of the outer peripheral surface of the movable portion is smaller than an outer diameter of the outer peripheral surface of the protruding portion.
突出部が破損している状態において径方向溝に係合する可動部は補助的に使用されるべきものであり、そのような破損は早急に修理されることが望ましい。このため、突出部が破損していることを運転者が早急に察知することが望ましい。本項に記載の操舵力伝達装置においては、突出部が破損している状態において径方向溝に係合する可動部の外径が、通常時に径方向溝に係合する突出部の外径より小さい。つまり、突出部が破損している状態での可動部と1対の側壁面との間のクリアランス(隙間)は、通常時の突出部と1対の側壁面との間のクリアランスより大きい。このため、突出部が破損している状態においては、運転者はその大きなクリアランスによってステアリング操作部材の回転操作に大きな違和感を感じる。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置によれば、運転者が突出部の破損を早急に察知することが可能となる。 The movable part that engages the radial groove in a state where the protrusion is damaged should be used as an auxiliary, and it is desirable that such damage be repaired as soon as possible. For this reason, it is desirable for the driver to quickly detect that the protruding portion is damaged. In the steering force transmission device described in this section, the outer diameter of the movable portion that engages with the radial groove when the protrusion is damaged is larger than the outer diameter of the protrusion that normally engages with the radial groove. small. That is, the clearance (gap) between the movable portion and the pair of side wall surfaces in a state where the protrusion is damaged is larger than the clearance between the normal protrusion and the pair of side wall surfaces. For this reason, in a state where the protruding portion is damaged, the driver feels a great sense of incongruity in the rotation operation of the steering operation member due to the large clearance. Therefore, according to the steering force transmission device described in this section, the driver can quickly detect the breakage of the protruding portion.
(3)前記可動部が、先端部が先細りした形状とされた(1)項または(2)項に記載の車両用操舵力伝達装置。 (3) The vehicle steering force transmission device according to (1) or (2), wherein the movable portion has a shape with a tapered tip.
本項に記載の操舵力伝達装置においては、可動部の先端部が先細りした形状とされていることから、可動部が径方向溝内に進出し易くされている。特に、破損した突出部が1対の側壁面に挟まれた状態で径方向溝内に留まり、可動部の径方向溝内への進出の妨げとなるような場合には、先細りした先端部によって突出部を押しのけて、可動部が径方向溝内に進出し易くなる。 In the steering force transmission device described in this section, since the tip of the movable portion is tapered, the movable portion is easily advanced into the radial groove. In particular, when the damaged protrusion remains in the radial groove while being sandwiched between the pair of side wall surfaces, and prevents the movable part from entering the radial groove, the tapered tip portion The movable portion is easily advanced into the radial groove by pushing the protruding portion.
(4)前記突出部が、
前記第1シャフト鍔部から前記第2シャフト側に突出した状態で前記回転軸線方向に延びるようにして設けられた軸体と、
その軸体の突出した部分にその軸体と同軸的に設けられ、前記第1シャフト鍔部に対してその軸体の軸線回りに回転可能とされたローラとを有する(1)項ないし(3)項のいずれか1つに記載の車両用操舵力伝達装置。
(4) The protrusion is
A shaft body provided so as to extend in the rotational axis direction in a state of projecting from the first shaft flange portion toward the second shaft side;
Items (1) to (3) having a roller provided coaxially with the shaft body at a protruding portion of the shaft body and rotatable about the axis of the shaft body with respect to the first shaft flange portion. The steering force transmission device for a vehicle according to any one of items 1).
本項に記載の操舵力伝達装置においては、突出部の構造が具体的に限定されている。突出部にローラを採用することで、径方向溝内においてローラを転動させることが可能となり、円滑な回転伝達を実現することが可能となる。ただし、ローラを採用する場合には、ローラを第1シャフト鍔部に対して回転可能に保持する軸体が必要であり、回転伝達時に突出部を介して伝達される回転力は比較的大きいため、軸体への負荷は相当大きいと考えられる。このため、回転伝達時に、ローラを保持する軸体が破断し、突出部と第1シャフト鍔部とが分断する虞がある。したがって、本項に記載の操舵力伝達装置では、突出部の代わりに第2の係合部として機能する可動部を第1シャフト鍔部に設けた効果が充分に活かされる。 In the steering force transmission device described in this section, the structure of the protrusion is specifically limited. By employing a roller for the projecting portion, the roller can be rolled in the radial groove, and smooth rotation transmission can be realized. However, when a roller is employed, a shaft body that holds the roller rotatably with respect to the first shaft collar is required, and the rotational force transmitted through the protrusion during transmission of the rotation is relatively large. It is considered that the load on the shaft body is considerably large. For this reason, at the time of rotation transmission, there exists a possibility that the shaft holding the roller may break and the protruding portion and the first shaft flange portion may be separated. Therefore, in the steering force transmission device described in this section, the effect of providing the movable portion functioning as the second engaging portion on the first shaft collar instead of the protruding portion is fully utilized.
以下、請求可能発明の実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the claimable invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition to the following examples, the claimable invention includes various aspects in which various modifications and improvements have been made based on the knowledge of those skilled in the art, including the aspects described in the above [Aspect of the Invention] section. Can be implemented.
<車両用ステアリングシステムの全体構成>
図1に、請求可能発明の実施例である車両用ステアリングシステムの全体構成を示す。本ステアリングシステムは、運転者によって操作されるステアリング操作部材としてのステアリングホイール10と、一端部においてステアリングホイール10を保持する操舵力伝達装置12と、車輪を転舵する転舵装置14と、操舵力伝達装置12と転舵装置14との間に位置するインタミディエイトシャフト(以下、「I/Mシャフト」と略す場合がある)16とを含んで構成されている。さらに、I/Mシャフト16の一端部と操舵力伝達装置12の備える出力シャフト18とは、ユニバーサルジョイント20によって連結され、I/Mシャフト16の他端部と転舵装置14の備える入力シャフト22の一端部とは、もう1つのユニバーサルジョイント24によって連結されている。
<Overall configuration of vehicle steering system>
FIG. 1 shows the overall configuration of a vehicle steering system that is an embodiment of the claimable invention. The steering system includes a
本システムは、図1において右側、つまり、ステアリングホイール10側が車両後方を、左側、つまり、転舵装置14側が車両前方を向くように配設されており、I/Mシャフト16は、車室とエンジン室とを区画するダッシュパネル26に設けられた穴を通るようにして配設されており、I/Mシャフト16のその穴を通る部分はブーツ28に被われている。
In FIG. 1, the system is arranged so that the right side, that is, the
転舵装置14は、入力シャフト22と、外殻部材としてのハウジング30と、車輪を転舵するための転舵ロッド32とを備えており、その転舵ロッド32は、それの軸線方向に移動可能にそのハウジング30に保持されるとともに、車幅方向に延びるように配設されている。転舵ロッド32は、それの両端部が、左右の前輪の各々を保持するステアリングナックル(図示省略)に連結されている。また、入力シャフト22は、ハウジング30に回転可能に保持され、そのハウジング30内において、転舵ロッド32と係合している。入力シャフト22の車両前方側の端部にはピニオン(図示省略)が形成されており、転舵ロッド32の軸線方向における中間部に形成されたラック(図示省略)がそのピニオンと噛合することで、転舵ロッド32と入力シャフト22とが係合しているのである。
The steered
操舵力伝達装置12は、いわゆるステアリングコラムとして構成されたものであり、インパネリインフォースメント34に設けられたステアリングサポート36において、車体の一部に固定支持される。操舵力伝達装置12は、支持された状態では、図に示すように、車両前方側が下方に位置するように傾斜した姿勢で配置されることになる。操舵力伝達装置12には、それの前方部に前方ブラケット38が設けられるとともに、その前方ブラケット38より車両後方側にブレークアウェイブラケット(以下、「B.A.BKT」と略す場合がある)40が設けられており、それら前方ブラケット24とB.A.BKT40との各々が、ステアリングサポート22に取り付けられることで、操舵力伝達装置12は、2箇所において支持される。支持された操舵力伝達装置12は、後方に位置する部分がインパネ42から車両後方側に突出する状態とされ、その突出する後端部に、ステアリングホイール10が取り付けられている。操舵力伝達装置12のインパネ42から突出する部分は、コラムカバー44によって覆われ、また、下部は、インパネロアカバー46によってカバーされる。
The steering
図2に、操舵力伝達装置12の側面断面図を示す。操舵力伝達装置12は、大きくは、ステアリングホイール10を保持するとともに軸線方向に伸縮可能とされたコラムセクション50と、電動式パワーステアリング機能を実現する主体となるEPSセクション52とに区分することができ、それら2つのセクション50,52が一体化されたものとなっている。以下、それら各セクションについて、順に説明する。
FIG. 2 shows a side sectional view of the steering
コラムセクション50は、ステアリングホイール10を車両後方側の端部において保持するメインシャフト54と、そのメインシャフト54を挿通させた状態で回転可能に保持するハウジングとしてのコラムチューブ56とを含んで構成されている。メインシャフト54は、車両後方側つまり上方側に位置させられるアッパシャフト58と、車両前方側つまり下方側に位置させられるロアシャフト60とを含んで構成されている。アッパシャフト58はパイプ状に、ロアシャフト60はロッド状に形成され、アッパシャフト58の前方部にロアシャフト60の後方部が挿入されている。アッパシャフト58とロアシャフト60とはスプライン嵌合されており、アッパシャフト58とロアシャフト60とは、回転軸線方向に相対移動可能かつ相対回転不能な状態で接続されている。つまり、メインシャフト54は、回転軸線方向に伸縮可能な構造とされている。ちなみに、ロアシャフト60は、それの後方側のシャフト本体部62と、そのシャフト本体部62の前方側のそのシャフト本体部62の外径より大きな外径の円形フランジ部64とから構成されており、その円形フランジ部64において、後に説明するEPSセクション52に連結されている。なお、操舵力伝達装置12では、ロアシャフト60のシャフト本体部62とアッパシャフト58とによって、メインシャフト54のシャフト本体部が構成されており、円形フランジ部64によって鍔部が構成されている。
The
コラムチューブ56は、車両後方側(上方)に位置させられるアッパチューブ66と、車両前方側(下方)に位置させられるロアチューブ68とを含んで構成されている。アッパアチューブ66およびロアチューブ68は、ともに筒状のものであり、第1筒部材としてのアッパチューブ66の前方部に第2筒部材としてのロアチューブ68の後方部が嵌入
されている。ロアチューブ68は、段付形状とされており、それの後方の部分においてアッパチューブ66の内径より小さな外径の小径部70と、前方の部分においてアッパチューブ66の内径より大きな外形の大径部72と、小径部70と大径部72とをつなぐ段差部74とを有している。ロアチューブ68の小径部70とアッパチューブ66との間には、図示を省略するライナが設けられており、このライナを介することによって、ロアチューブ68がアッパチューブ66にがたつきなく嵌入されるとともに、アッパチューブ66とロアチューブ68との回転軸線方向の相対移動を容易ならしめている。つまり、コラムチューブ56は、回転軸線方向に伸縮可能な構造とされている。
The
また、アッパチューブ66の後端部には、ラジアルベアリング76が配設され、ロアチューブ68の大径部72には、後述するEPSセクション52のハウジングを介してラジアルベアリング78が配設されている。それらベアリング76,78によって、メインシャフト54は回転可能に保持されている。このような構造とされていることで、コラムセクション50は、メインシャフト54の回転を担保しつつ、伸縮可能とされているのである。
A
図3に、EPSセクション52の側面断面図を示す。EPSセクション52は、ステアリングホイール10に加えられた操舵力を転舵装置に対して出力するための出力シャフト18と、駆動源としての電磁モータ80を有してそのモータ80によって出力シャフト18の回転出力を助勢する転舵助勢装置82と、出力シャフト18を回転可能に保持するとともに転舵助勢装置82を収容するEPSハウジング84とを含んで構成されている。出力シャフト18は、出力側シャフト86,入力側シャフト88,トーションバー90の3つが一体化されたものとして構成されている。出力側シャフト86は、EPSハウジング84の車両前方側から延出しており、その延出する部分において、ユニバーサルジョイント20を介して、I/Mシャフト16に接続され、転舵装置14へ回転を出力する。
FIG. 3 shows a side cross-sectional view of the
出力側シャフト86は、中空構造とされており、その出力側シャフト86の車両後方側の部分に入力側シャフト88が挿入している。出力側シャフト86の内周面と入力側シャフト88の外周面との間には、軸受92が介在させられており、出力側シャフト86と入力側シャフト88とは相対回転可能とされている。入力側シャフト88は、車両前方側の端面に開口して回転軸線方向に延びる有底穴を有している。トーションバー90の一端部は、その有底穴の底部にピン94によって固定されており、また、トーションバー90のもう一方の端部は、出力側シャフト86を回転軸線方向に貫通する貫通穴の前方側の端部にピン96によって固定されている。このような構成により、出力シャフト18は、トーションバー90の捩りを許容し、その分だけ自身も捩じられるものとされているのである。また、出力側シャフト86は、その外周において2つのラジアルベアリング98,100を介してEPSハウジング84に回転可能に保持され、入力側シャフト88は、その外周においてニードルベアリング102を介してEPSハウジング84に回転可能に保持されている。
The
転舵助勢装置82は、上記電磁モータ80と、その電磁モータ80のモータ軸に連結されたウォーム104と、そのウォーム104に噛合させられるウォームホイール106とを含んで構成されている。そのウォームホイール106は、出力シャフト18の出力側シャフト86に固定されており、出力側シャフト86に対して相対回転不能とされている。このような構造により、電磁モータ80によってウォーム104に回転力が付与され、ウォームホイール106に回転力が付与される。つまり、転舵助勢装置82は、電磁モータ80によって出力シャフト18の回転出力が助勢されて、車輪の転舵を助勢する転舵助勢力(「操舵助勢力」と言うこともできる)を発生させる構造とされている。
The
また、EPSセクション52は、回転角センサ108を備えている。回転角センサ108は、トーションバー90の車両前方部が固定される出力側シャフト86の回転角度位置と、トーションバー90の車両後方部が固定される入力側シャフト88の回転角度位置との差である相対回転変位量を検出するためのデバイスとされている。2本のシャフト86,88の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを推定することが可能であり、その操舵トルクの大きさに応じた転舵助勢力を発生させるように電磁モータ80の作動が制御される。
The
また、出力シャフト18は、メインシャフト54の回転軸線と自身の軸線とが平行であり、かつ、それら回転軸線が所定量ズレた状態で配設されており、メインシャフト54の車両前方側の端部に連結されている。詳しく言えば、まず、メインシャフト54を構成するロアシャフト60は、それの円形フランジ部64の前方側の端面に、図3のA−A’断面図である図4に示すように、円形フランジ部64の径方向に延びる径方向溝114が形成されている。一方、入力側シャフト88には、それの後方側の端部に、円環状の円環プレート116が固定的に嵌合されている。ちなみに、その円環プレート116は、図4において2点鎖線で示されている。
The
円環プレート116の後方側の端面とロアシャフト60の円形フランジ部64の前方側の端面とは、小さな間隔をあけて向かい合っている。円環プレート116には、回転軸線方向に延びる貫通穴が形成されており、その貫通穴に軸体としてのピン118が固定的に嵌入されている。そのピン118は、円環プレート116から車両後方側に突出しており、そのピン118の突出する部分には、ニードルベアリング120を介してローラ122が設けられている。そのローラ122の外径は、径方向溝114の幅、つまり、径方向溝114の有する1対の側壁面126の間隔より僅かに小さくされており、そのローラ122が径方向溝114に係合することで、入力側シャフト88、つまり、出力シャフト18が、メインシャフト54を構成するロアシャフト60に連結されている。
The rear end surface of the
本操舵力伝達装置12においては、ピン118,ニードルベアリング120,ローラ122とによって、円環プレート116から入力側シャフト88の回転軸線の延びる方向である回転軸線方向に突出する突出部が構成されており、その突出部と出力シャフト18と鍔部としての円環プレート116とによって、第1シャフトとしての転舵装置側シャフトが構成されているのである。その転舵装置側シャフトのシャフト本体部は、入力側シャフト88と出力側シャフト86とによって構成されている。ちなみに、操作部材側シャフトとしてのメインシャフト54は、第2シャフトとして機能している。
In the present steering
また、円環プレート116の車両後方側の端面には、図4のB−B’断面図である図5に示すように、概して円筒形状の可動ピン130が設けられている。詳しく言えば、円環プレート116には、その円形プレート116の車両後方側の端面に開口する有底穴132が形成されており、その有底穴132の内部に可動ピン130が収容されている。可動ピン130の外周面の外径は、有底穴132の内径より小さくされており、可動ピン130は、円形フランジ部64に対して進出後退可能とされている。また、有底穴132の底と可動ピン130との間には、弾性体としてのコイルスプリング134が圧縮された状態で配設されており、そのコイルスプリング134の弾性力によって可動ピン130の先端が円形フランジ部64の車両後方側の端面に押し付けられている。なお、円環プレート116の車両後方側の端面には、図4における2点鎖線に示すように、突出部としてのローラ122等を中心として有底穴132と対称的にもう1つの有底穴136が形成されており、その有底穴136にも、上記可動ピン130と同様に、もう1つの可動ピン138がコイルスプリングを圧縮させた状態で収容されている。
Further, a generally cylindrical
運転者によってステアリングホイール10が回転操作されると、メインシャフト54が自身の回転軸線回りに回転する。その際、ロアシャフト60の円形フランジ部64に形成された径方向溝114に係合するローラ122は、径方向溝114の有する1対の側壁面126によってそのロアシャフト60の周方向への変位が規制されるとともに、その溝114によってそのシャフト60の径方向への移動が許容される。つまり、1対の側壁面126が1対の案内面として機能し、溝114が案内通路として機能するのである。ロアシャフト60の回転に伴って、ローラ122が径方向溝114内を移動させられる際に、そのロアシャフト60の回転力が、ローラ122,ピン118,円環プレート116等を介して、入力側シャフト88に伝達されて、その入力側シャフト88が自身の回転軸線回りに回転するのである。つまり、操舵力伝達装置12は、ロアシャフト60の回転軸線回りの回転を、自身の回転軸線がロアシャフト60の回転軸線からズレて配設された入力側シャフト88に伝達する回転伝達機構を備えるものとされてる。なお、その回転伝達機構は、ローラ122,ピン118,ニードルベアリング120によって構成される突出部としての係合部と、案内通路としての径方向溝114とを含んで構成されている。上述のような構造によって、操舵力伝達装置12は、ステアリングホイール10に入力された操舵力を、I/Mシャフト16等を介して転舵装置18に伝達するのである。
When the
操舵力伝達装置12は、EPSセクション52の前方端部と、コラムセクション50のアッパチューブ66とにおいて、車体の一部に取り付けられている。EPSセクション52のEPSハウジング84には、先に説明した前方ブラケット38が固定的に設けられており、この前方ブラケット38には、軸挿通穴160が設けられている。ステアリングサポート36には、軸穴162が穿設された軸受部材164が固定されており、前方ブラケット38の軸挿通穴160と軸受部材164の軸穴162とに、支持軸166が挿通されることで、操舵力伝達装置12は、その支持軸166を中心に揺動可能に支持される。
The steering
一方、コラムセクション50は、B.A.BKT40に保持され、そのB.A.BKT40がステアリングサポート36に取り付けられている。詳しく説明すれば、図6に示すように、B.A.BKT40は、アッパチューブ66に固定された被保持部材170を保持する保持部材172と、その保持部材172に固定されてステアリングサポート36に取り付けられる取付プレート174とを有しており、その取付プレート174に設けられたスロット176を利用してステアリングサポート36に締結されている。被保持部材170,保持部材172には、それぞれ長穴178,180が穿設され、それらにはロッド182が貫通しており、図では省略するが、そのロッド182を利用して保持部材172が被保持部材170を挟持するようにされている。この挟持力によって、アッパチューブ66の変位が禁止される構造とされている。操作レバー184を操作することによって、その挟持力を弱めることが可能とされており、挟持力が弱められた状態では、ロッド182の長穴178に沿った移動が許容されることで、アッパチューブ66のロアチューブ68に対する軸線方向の移動が、アッパシャフト58のロアシャフト60に対する軸線方向の移動とともに許容され、コラムセクション50の伸縮が許容される。また、ロッド182の長穴180に沿った移動が許容されることで、前方ブラケット38に挿通された支持軸166を中心とした操舵力伝達装置12の揺動が許容されることになる。つまり、本操舵力伝達装置12は、そのような構造のチルト・テレスコピック機構186を備えているのである。
On the other hand, the
車両の衝突に起因して運転者がステアリングホイール10に二次衝突した場合には、B.A.BKT40がステアリングサポート36から離脱するとともに、コラムセクション50が収縮させられる。本操舵力伝達装置12には、二次衝突の衝撃を吸収する衝撃吸収機構187が設けられており、コラムセクション50の収縮に伴ってEAプレート188が変形させられることによって、二次衝突の衝撃が効果的に吸収される。
When the driver collides with the
<回転伝達機構の機能>
本操舵力伝達装置12においては、互いの軸線が平行にズレた状態で配設された2本のシャフト60,88が、上記回転伝達機構によって連結されていることから、ロアシャフト60の回転位相と入力側シャフト88の回転位相とがズレて、それら2本のシャフト60,88の回転位相の差である回転位相差が変化するものとされている。以下に、具体的に図を用いて説明する。
<Function of rotation transmission mechanism>
In the present steering
図7に、ロアシャフト60の円形フランジ部64とその円形フランジ部64に形成された径方向溝114に係合する係合部としてのローラ122等との断面図(図3のA−A’断面図に相当する)を示す。図7(a)は、ステアリングホイール10が車輪の転舵中立位置に対応する位置、つまり、中立操作位置にあるときの状態を、図7(b)は、ステアリングホイール10が中立操作位置から左旋回方向に90゜回転操作された位置にあるときの状態を、図7(c)は、ステアリングホイール10が中立操作位置から右旋回方向に90゜回転操作された位置にあるときの状態を、図7(d)は、ステアリングホイール10が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に180゜回転操作された位置にあるときの状態を、それぞれ示している。
7 is a cross-sectional view of a
図から解るように、ステアリングホイール10が中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に90゜回転操作された場合には、ロアシャフト60は自身の回転軸線を中心に90°回転するが、入力側シャフト88は自身の回転軸線を中心に90°までは回転せずに、入力側シャフト88の回転角は90°未満となる。そして、ステアリングホイール10が、さらに回転操作されて、中立操作位置から右、若しくは左旋回方向に180゜回転操作された場合に、ロアシャフト60および入力側シャフト88は共に180°回転する。ロアシャフト60の回転角αと入力側シャフト88の回転角βとの関係は、図8に示すように、ステアリングホイール10が中立操作位置から180°未満回転操作される場合には、入力側シャフト88の回転角βはロアシャフト60の回転角αより小さく、ステアリングホイール10が中立操作位置から180°回転操作されると、入力側シャフト88の回転角βがロアシャフト60の回転角αと同じとなる。つまり、ロアシャフト60の回転位相が、ロアシャフト60の回転位相と入力側シャフト88の回転位相とが一致する特定回転位相となる場合、具体的にいえば、ロアシャフト60の回転角αが0°若しくは180°となる場合には、各回転角α,βがともに同じとなり、回転位相差は0となる。一方、ロアシャフト60の回転角αが0°から180°に変化する間に、回転位相差は徐々に増加し、ある回転角からは逆に、徐々に減少し、0となるのである。この場合の2本のシャフト60,88のギヤ比(dβ/dα)、つまり、ロアシャフト60の回転速度(dα/dt)に対する入力側シャフト88の回転速度(dβ/dt)の比(dβ/dα)は、図9に示すように、ロアシャフト60の回転角αに応じて変化する。
As can be seen from the figure, when the
図から解るように、ロアシャフト60の回転角αが0°の場合には、ギヤ比(dβ/dα)は最も小さく、ロアシャフト60の回転角αが大きくなるにつれてギヤ比(dβ/dα)は大きくなる。つまり、本操舵力伝達装置12においては、ステアリングホイール10の操作角が小さい場合においては、穏やかで安定感のあるハンドリングが実現され、ステアリングホイール10の操作角が大きくなるにつれて、レスポンスの良いハンドリングが実現されるのである。なお、本システムにおいては、ステアリングホイール10の操作範囲が、図示を省略する操作範囲制限機構によって、中立操作位置から左右約180゜に制限されている。
As can be seen from the figure, when the rotation angle α of the
ちなみに、図9の縦軸に示されているeは、ローラ122が径方向溝150に係合する位置の入力側シャフト88の回転軸線からのオフセット量L(図4)に対する入力側シャフト88の回転軸線とロアシャフト60の回転軸線とのズレ量d(図4)の比率であり、ステアリングホイール10の操作フィーリングを左右するものとなっている。
Incidentally, e shown on the vertical axis of FIG. 9 indicates the offset of the
<突出部の破損時における回転伝達>
本操舵力伝達装置12は、ステアリングホイール10が回転操作されると、ロアシャフト60の回転力が、ローラ122,ピン118等で構成される突出部を介して、入力側シャフト88に伝達されて、その入力側シャフト88が回転する構造とされている。このため、このような構造の操舵力伝達装置においては、突出部が破損、具体的に言えば、ピン118等が破断し、突出部と第1シャフト鍔部としての円環プレート116とが分断すると、ステアリングホイール10を回転操作しても、車輪を転舵することができなくなる虞がある。
<Rotational transmission when the protrusion is damaged>
In the present steering
本操舵力伝達装置12においては、突出部が設けられた円環プレート116内に第1シャフトの可動部としての可動ピン130,138が収容されており、突出部と円環プレート116との分断によって、ロアシャフト60と入力側シャフト88とが相対回転すると、その可動ピン130,138が径方向溝114に係合し、第2の係合部として機能するようにされている。詳しく言えば、可動ピン130,138はそれぞれ、通常、図5に示すように、弾性力によって、円形フランジ部64の径方向溝114が形成されていない端面に押し付けられており、円環プレート116に形成された有底穴132,136のそれぞれに収容されている。ステアリングホイール10が、例えば、右旋回方向に回転操作されている際に突出部と円環プレート116とが分断した場合には、ロアシャフト60と入力側シャフト88とが相対回転し、図10に示すように、2つの有底穴のうちの一方の有底穴132と径方向溝114の開口とが向かい合う。その際、その一方の有底穴132内に収容されている可動ピン130が、図10のC−C’断面図である図11に示すように、弾性力によって径方向溝114内に進出し、その径方向溝114に係合するのである。このように、突出部と円環プレート116との分断時には、可動ピン130が径方向溝114に係合し、ロアシャフト60の回転力が、可動ピン130を介して入力側シャフト88に伝達されるのである。なお、ステアリングホイール10が、左旋回方向に回転操作されている際に突出部と円環プレート116とが分断した場合には、もう1つの可動ピン138が径方向溝114に係合し、ロアシャフト60の回転力が、可動ピン138を介して入力側シャフト88に伝達される。
In the present steering
また、突出部が円環プレート116から分断しても、その突出部を径方向溝116内から排出することはできない。このため、円環プレートから分断した突出部が可動ピン130,138の径方向溝114への係合の妨げとなる虞がある。本操舵力伝達装置12においては、可動ピン130,138の先端部にテーパ面が形成されており、先端部が先細りした形状とされている。このため、本操舵力伝達装置12においては、テーパ面によって円環プレートから分断した突出部を押しのけて、可動ピン130,138が径方向溝114内に進出し易くされている。
Further, even if the protruding portion is divided from the
また、可動ピン130,138の外周面の外径は、突出部を構成するローラ122の外周面の外径よりかなり小さくされている。このように、可動ピン130,138の外径を小さくすることで、径方向溝114内に円環プレートから分断した突出部が存在していても、可動ピン130,138が径方向溝114内に進出し易くされている。また、この第2係合部としての可動ピン130,138は補助的に使用されるものであり、突出部と円環プレート116との分断は早急に修理されるべきである。本操舵力伝達装置12においては、可動ピン130,138の外径が比較的小さいため、可動ピン130,138と1対の側壁面126との間のクリアランス(隙間)は相当に大きく、運転者はその大きなクリアランスによってステアリングホイール10の回転操作に大きな違和感を感じる。したがって、運転者が車両の異常を早急に察知することが可能となり、突出部と円環プレート116との分断を早急に修理することが可能となる。
Moreover, the outer diameter of the outer peripheral surface of the
また、通常時の係合部としてのローラ122の外径は、径方向溝116の幅より僅かに小さくされており、ローラ122と1対の側壁面126との間にもクリアランス(隙間)は僅かに存在する。このクリアランスは僅かではあるが、そのクリアランスに起因して走行時に異音、振動等が発生したり、運転者がステアリングホイール10の操作フィーリングに違和感を感じる虞がある。本操舵力伝達装置12においては、通常、可動ピン130,138が弾性力によって円形フランジ部64の径方向溝114が形成されていない端面に押し付けられており、ロアシャフト60と入力側シャフト88との相対回転を抑制している。したがって、可動ピン130,138の円形フランジ部64の端面への押し付けによって、クリアランスに起因する走行時の異音、振動等を抑制するとともに、運転者の操作フィーリングの違和感を減少させている。
Further, the outer diameter of the
10:ステアリングホイール(ステアリング操作部材) 12:車両用操舵力伝達装置 14:転舵装置 18:出力シャフト(第1シャフト)(第1シャフト本体部) 54:メインシャフト(第2シャフト) 58:アッパシャフト(第2シャフト本体部) 62:シャフト本体部(第2シャフト本体部) 64:円形フランジ部(第2シャフト鍔部) 86:出力側シャフト(第1シャフト本体部) 88:入力側シャフト(第1シャフト本体部) 114:径方向溝(案内通路)(回転伝達機構) 116:円環プレート(第1シャフト鍔部) 118:ピン(軸体)(突出部)(係合部)(回転伝達機構) 122:ローラ(突出部)(係合部)(回転伝達機構) 126:1対の側壁面 130:可動ピン(可動部) 134:コイルスプリング(弾性体) 138:可動ピン(可動部) 10: Steering wheel (steering operation member) 12: Steering force transmission device for vehicle 14: Steering device 18: Output shaft (first shaft) (first shaft main body) 54: Main shaft (second shaft) 58: Upper Shaft (second shaft main body) 62: Shaft main body (second shaft main body) 64: Circular flange (second shaft flange) 86: Output side shaft (first shaft main body) 88: Input side shaft ( 114: radial groove (guide passage) (rotation transmission mechanism) 116: annular plate (first shaft collar) 118: pin (shaft) (protrusion) (engagement portion) (rotation) (Transmission mechanism) 122: Roller (protruding portion) (engagement portion) (rotation transmission mechanism) 126: a pair of side wall surfaces 130: movable pin (movable portion) 134: Coil spring (elastic body) 138: Movable pin (movable part)
Claims (3)
前記ステアリング操作部材と前記転舵装置との他方に一端部が連結され、前記第1シャフトの回転軸線と自身の回転軸線とが平行でありかつそれら回転軸線が所定距離だけズレた状態で回転可能に配設された第2シャフトと、
(A) 前記第1シャフトの他端部において、その第1シャフトの回転軸線からその第1シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置に設けられた係合部と、(B) 前記第2シャフトの他端部において、その第2シャフトの径方向に延びるようにして設けられ、前記第1シャフトの係合部を係合させるとともに、その係合部の前記第2シャフトの径方向における移動を許容する案内通路とを含んで構成され、前記第1シャフトと前記第2シャフトとの一方の回転によって、その第1シャフトおよび第2シャフトのそれぞれの回転位相の差である回転位相差を変化させつつ、他方が回転するように構成された回転伝達機構と
を備えた車両用操舵力伝達装置であって、
前記第1シャフトが、(i)それの本体部である第1シャフト本体部と、(ii)その第1シャフト本体部の前記第2シャフト側の端部において、その第1シャフト本体部と一体的に設けられ、その第1シャフト本体部から前記第1シャフトの径方向に突出する第1シャフト鍔部と、(iii)前記第1シャフトの回転軸線からその第1シャフトの径方向に前記所定距離より離れた位置において、前記第1シャフト鍔部から、前記第1シャフトおよび前記第2シャフトの回転軸線の延びる方向である回転軸線方向における前記第2シャフトの側に向って突出し、前記回転伝達機構の係合部として機能する突出部とを有し、
前記第2シャフトが、(i) それの本体部である第2シャフト本体部と、(ii) その第2シャフト本体部の前記第1シャフト側の端部において、その第2シャフト本体部と一体的に設けられ、その第2シャフト本体部から前記第2シャフトの径方向に突出する第2シャフト鍔部と、(iii) その第2シャフト鍔部において、その第2シャフト鍔部の前記第1シャフト側の端面に開口するとともに前記第2シャフトの径方向に延びるように設けられ、前記第1シャフトの突出部が嵌り入るとともにその突出部を挟む1対の側壁面を有し、前記回転伝達機構の案内通路として機能する径方向溝とを有し、
前記第1シャフトが、前記第1シャフト鍔部に前記第2シャフト鍔部の前記端面に対しての進出後退が許容された状態で設けられた可動部と、その可動部の前記端面に対しての後退に伴って弾性変形する弾性体とを有し、
前記可動部が、
前記端面に対して後退させられた状態で前記弾性体の弾性力によって前記第2シャフト鍔部の前記端面の前記径方向溝が開口していない部分に押し付けられており、
前記突出部が破損した場合に、前記第1シャフトと前記第2シャフトとの相対回転に伴って、前記弾性体の弾性力によって前記径方向溝内に進出し、第2の係合部として機能する車両用操舵力伝達装置。 A first shaft having one end connected to one of a steering operation member operated by a driver and a steering device for steering a wheel, and rotatably disposed;
One end is connected to the other of the steering operation member and the steering device, and the rotation axis of the first shaft and the rotation axis of the first shaft are parallel to each other, and the rotation axis is rotatable by a predetermined distance. A second shaft disposed on
(A) at the other end of the first shaft, an engaging portion provided at a position away from the predetermined distance in the radial direction of the first shaft from the rotation axis of the first shaft; The other end of the two shafts is provided so as to extend in the radial direction of the second shaft, and engages with the engaging portion of the first shaft, and the engaging portion in the radial direction of the second shaft. And a guide passage that allows movement, and by rotating one of the first shaft and the second shaft, a rotation phase difference that is a difference between rotation phases of the first shaft and the second shaft is obtained. A vehicle steering force transmission device comprising a rotation transmission mechanism configured to rotate while the other is rotating,
The first shaft is integrated with the first shaft main body at (i) a first shaft main body which is a main body of the first shaft, and (ii) an end of the first shaft main body on the second shaft side. A first shaft flange portion that protrudes from the first shaft main body portion in the radial direction of the first shaft; and (iii) the predetermined axis direction from the rotation axis of the first shaft in the radial direction of the first shaft. At a position away from the distance, the rotation transmission projects from the first shaft flange toward the second shaft in the rotation axis direction that is the direction in which the rotation axes of the first shaft and the second shaft extend. A projection that functions as an engagement portion of the mechanism,
The second shaft is integrated with the second shaft main body at (i) the second shaft main body which is the main body thereof, and (ii) the end of the second shaft main body on the first shaft side. And a second shaft flange that protrudes in the radial direction of the second shaft from the second shaft main body, and (iii) the first shaft of the second shaft flange at the second shaft flange. The rotation transmission is provided on the end surface on the shaft side so as to extend in the radial direction of the second shaft, and has a pair of side wall surfaces into which the protruding portion of the first shaft fits and sandwiches the protruding portion. A radial groove that functions as a guide passage for the mechanism,
The first shaft has a movable portion provided in a state in which the first shaft flange portion is allowed to advance and retract with respect to the end surface of the second shaft flange portion, and the end surface of the movable portion. An elastic body that is elastically deformed with the retreat of
The movable part is
In a state of being retracted with respect to the end surface, the elastic body is pressed against a portion of the end surface of the second shaft flange portion where the radial groove is not open,
When the projecting portion is damaged, the first shaft and the second shaft are rotated relative to each other to advance into the radial groove by the elastic force of the elastic body and function as a second engaging portion. A steering force transmission device for a vehicle.
前記可動部が、前記径方向溝内に進出した状態において前記1対の側壁面に接触する円筒状の外周面を有し、
前記可動部の外周面の外径が前記突出部の外周面の外径より小さい請求項1に記載の車両用操舵力伝達装置。 The protrusion has a cylindrical outer peripheral surface in contact with the pair of side wall surfaces;
The movable portion has a cylindrical outer peripheral surface that contacts the pair of side wall surfaces in a state where the movable portion has advanced into the radial groove,
The vehicle steering force transmission device according to claim 1, wherein an outer diameter of the outer peripheral surface of the movable portion is smaller than an outer diameter of the outer peripheral surface of the protruding portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008305888A JP2010126112A (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Vehicle steering force transmitting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008305888A JP2010126112A (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Vehicle steering force transmitting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010126112A true JP2010126112A (en) | 2010-06-10 |
Family
ID=42326775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008305888A Withdrawn JP2010126112A (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Vehicle steering force transmitting device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010126112A (en) |
-
2008
- 2008-12-01 JP JP2008305888A patent/JP2010126112A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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