JPH02216368A - Small angle steering device - Google Patents

Small angle steering device

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Publication number
JPH02216368A
JPH02216368A JP1037429A JP3742989A JPH02216368A JP H02216368 A JPH02216368 A JP H02216368A JP 1037429 A JP1037429 A JP 1037429A JP 3742989 A JP3742989 A JP 3742989A JP H02216368 A JPH02216368 A JP H02216368A
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JP
Japan
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steering
reaction force
increases
force
elliptic gear
Prior art date
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Pending
Application number
JP1037429A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Ueno
克己 上野
Noriyuki Suganuma
菅沼 敬之
Hiroyuki Masuda
広之 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Filing date
Publication date
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Priority to KR1019890004886A priority patent/KR930007217B1/en
Priority to DE3913809A priority patent/DE3913809C2/en
Priority to GB8909470A priority patent/GB2219563B/en
Priority to FR8905555A priority patent/FR2630700B1/fr
Publication of JPH02216368A publication Critical patent/JPH02216368A/en
Priority to US07/875,540 priority patent/US5203421A/en
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to correct the steering power characteristic to the optimum by mounting to a steering power transmitting route a reaction force giving mechanism increasing rotary resistance of the steering power transmitting route in accordance with an increase of a car speed, in the case of a device interposing an elliptic gear mechanism in the steering power transmitting route. CONSTITUTION:An upper end of an input shaft 3 of an elliptic gear mechanism 2 is connected by serration to a lower end of a steering shaft 1. This elliptic gear mechanism 2 is constituted by housing in a casing 5 the first elliptic gear 4 fixing the input shaft 3 in a position offset in a major axis direction and the second elliptic gear 6 fixing an output shaft 7 in a position offset similarly in the major axis direction. The first elliptic gear 4 integrally forms a cam unit 21 adapting to its periphery a roller 22 pressed by receiving tension of coil springs 24, 25 and actuated functioning as a reaction force giving mechanism 20. While this reaction force giving mechanism 20, by supplying oil of pressure in a level in accordance with a car speed from an input port 37 into a pressure oil chamber 52, is constituted so as to increase reaction force in accordance with the car speed.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、操向車輪のフル操舵までに必要なステアリン
グホイール舵角を減少させた小舵角ステアリング装置の
改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an improvement of a small steering angle steering device that reduces the steering wheel angle required to fully steer the steering wheels.

(従来の技術) 自動車用に一般的に使用されているステアリング装置は
、操向車輪を最大舵角に操舵させるまでにステアリング
ホイールを1回転以上操作する必要があり、職業ドライ
バーなど頻繁に運転を行う人にとっては、このステアリ
ングホイール操作が疲労を招く一つの要因になっている
(Prior Art) Steering devices commonly used for automobiles require the steering wheel to be rotated more than once before the steering wheel is steered to the maximum steering angle, which is useful for people who frequently drive, such as professional drivers. For those who do this, operating the steering wheel is one of the causes of fatigue.

このため、少ないステアリングホイール操作により大き
な操向車輪舵角を得る小舵角ステアリング装置として従
来から種々の形式のものが提案されている。このような
要求を単純に満たすためには、フォーミラーカーのよう
にステアリングギヤ比を高く設定すればよい。しかしな
がら、単純にギヤ比を高くするだけではステアリングホ
イール中立付近での操舵応答が過敏になり過ぎ、特に高
速走行時の修正操舵操作などが困難になる問題を生じる
For this reason, various types of small steering angle steering devices have been proposed to obtain a large steering wheel steering angle with a small number of steering wheel operations. In order to simply meet these demands, the steering gear ratio can be set high as in a four mirror car. However, simply increasing the gear ratio causes the steering response to become too sensitive when the steering wheel is near neutral, causing a problem that it becomes difficult to perform corrective steering operations, especially when driving at high speeds.

こ、のような問題点を克服できる小舵角ステアリング装
置として、本出願人は実願昭63−55845号を提案
している。これは、楕円歯車機構を用いることによりス
テアリングホイールの舵角の増大に応じてギヤ比が増大
する操舵特性を得ることができるようにしたものであり
、ステアリングホイール中立付近での操舵応答が過敏に
なり過ぎることを防止しながら、操向車輪のフル操舵ま
でに必要なステアリングホイール舵角を減少させたもの
であった。更に具体的に説明すると、ステアリングホイ
ールの回転をステアリングギヤボックスに伝達する操舵
力伝達経路に楕円歯車機構を介在させるとともに、ステ
アリングホイール側に連結される楕円歯車機構の第1の
楕円歯車の最短径部とステアリングギヤボックスに連結
される第2の楕円歯車の最長径部とが、ステアリングホ
イールの中立状態で相互に噛み合うよう構成したもので
、簡素な構成で上記の要求を満たすことができるもので
あった。
The present applicant has proposed Utility Model Application No. 63-55845 as a small rudder angle steering device that can overcome these problems. By using an elliptical gear mechanism, it is possible to obtain a steering characteristic in which the gear ratio increases as the steering angle of the steering wheel increases, and the steering response becomes sensitive when the steering wheel is near neutral. This reduces the steering wheel angle necessary to fully steer the steering wheels while preventing excessive steering. More specifically, an elliptical gear mechanism is interposed in the steering force transmission path that transmits the rotation of the steering wheel to the steering gear box, and the shortest diameter of the first elliptical gear of the elliptical gear mechanism connected to the steering wheel side. and the longest diameter part of the second elliptical gear connected to the steering gear box are configured so that they mesh with each other when the steering wheel is in a neutral state, and can meet the above requirements with a simple configuration. there were.

(発明が解決しようとする課題) ところで、このような小舵角ステアリング装置において
は、小さなステアリングホイール舵角で大きな操向車輪
舵角が得られることになるため、通常のステアリング装
置に慣れた人が不用意な操作をおこなっても急激に舵角
が増大することがないように、舵角の増大に応じて操舵
力を増大させることが望ましい。
(Problem to be Solved by the Invention) By the way, in such a small steering angle steering device, since a large steering wheel steering angle can be obtained with a small steering wheel steering angle, it is difficult for people who are accustomed to ordinary steering devices to It is desirable to increase the steering force in accordance with the increase in the steering angle so that the steering angle does not suddenly increase even if the steering angle is carelessly operated.

上記の装置は、楕円歯車機構のギヤ比変化により舵角の
増大に応じて操舵力も増大する傾向を示すものとなって
おり、この傾向自体は上記の観点から望ましいものであ
る。
The above-mentioned device exhibits a tendency for the steering force to increase as the steering angle increases due to a change in the gear ratio of the elliptical gear mechanism, and this tendency itself is desirable from the above point of view.

しかしながら、上記の舵角変化に対する操舵力変化の特
性は以下のような問題を引き起こすことになる。すなわ
ち、低速走行時の操作性向上を重視して大舵角時の操舵
力を軽く設定すると、高速走行時に使用する微小舵角付
近の操舵力が軽くなり過ぎて安定感が欠ける問題を生じ
るし、高速走行時の安定性を重視して微小舵角付近の操
舵力を重く設定すると、低速走行時に使用する大舵角時
の操舵力が重くなり過ぎて操作性がかえって悪化する問
題があった。
However, the characteristics of the steering force change with respect to the steering angle change described above cause the following problems. In other words, if the steering force at large steering angles is set lightly with emphasis on improving maneuverability when driving at low speeds, the steering force near small steering angles used when driving at high speeds becomes too light, resulting in a lack of stability. However, if the steering force around small steering angles was set to be heavy with emphasis on stability when driving at high speeds, the steering force used at large steering angles when driving at low speeds became too heavy, which resulted in a problem that actually worsened the operability. .

(課題を解決するだめの手段) 本発明による上記の課題の解決は、ステアリングホイー
ルの回転をステアリングギヤボックスに伝達する操舵力
伝達経路に楕円歯車機構を介在させるとともに、上記楕
円歯車機構は、ステアリングホイール側に連結される第
1の楕円歯車の最短径部とステアリングギヤボックスに
連結される第2の楕円歯車の最長径部とが、ステアリン
グホイールの中立状態で相互に噛み合うよう構成されて
なる小舵角ステアリング装置において、上記操舵力伝達
経路に、車速の増大に応じて上記操舵力伝達経路の回転
抵抗を増大させる反力付与機構を装着することによって
達成される。
(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above problems by interposing an elliptical gear mechanism in the steering force transmission path that transmits the rotation of the steering wheel to the steering gear box. The shortest diameter part of the first elliptical gear connected to the wheel side and the longest diameter part of the second elliptical gear connected to the steering gear box are configured to mesh with each other when the steering wheel is in a neutral state. In the steering angle steering device, this is achieved by installing a reaction force applying mechanism on the steering force transmission path that increases the rotational resistance of the steering force transmission path in accordance with an increase in vehicle speed.

(作用) 本発明によれば、ステアリングホイールの回転をステア
リングギヤボックスに伝達する操舵力伝達経路に、車速
の増大に応じて操舵力伝達経路の回転抵抗を増大させる
反力付与機構を装着したため、この反力付与機構の設定
によって、楕円歯車機構のギヤ比変化によって生じる舵
角に対する操舵力変化特性とは独立して車速の変化に応
じて操舵力を制御することができ、舵角変化と車速変化
の両方に対して良好な操舵感を得ることができるように
なる。
(Function) According to the present invention, the reaction force applying mechanism that increases the rotational resistance of the steering force transmission path in accordance with an increase in vehicle speed is attached to the steering force transmission path that transmits the rotation of the steering wheel to the steering gear box. By setting this reaction force applying mechanism, it is possible to control the steering force according to changes in vehicle speed independently of the steering force change characteristics with respect to the steering angle caused by changes in the gear ratio of the elliptical gear mechanism. It becomes possible to obtain a good steering feeling in response to both changes.

(実施例) 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明
する。
(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

第1〜7図は、本発明の第1実施例を示すものである。1 to 7 show a first embodiment of the present invention.

第1図は装置の要部縦断面図を示すものである。第1図
において、図示しないステアリングホイール側に連結さ
れるステアリングシャフトlの下端は、楕円歯車機構2
の入力軸3の上端にセレーション結合されている。楕円
歯車機構2の第1楕円歯車4は、ケーシング5の内方で
人力軸3の外周に回り止めされて固定されており、人力
軸3は第1楕円歯車4の中心から長径方向にオフセット
された位置に配置されている。ケーシング5内で第1楕
円歯車4に噛み合う第2楕円歯車6は、ケーシング5内
に入力軸3と平行に配置された出力軸7の外周に回り止
めされて固定されている。
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of the main part of the device. In FIG. 1, the lower end of the steering shaft l connected to the steering wheel (not shown) is connected to the elliptical gear mechanism 2.
Serrations are connected to the upper end of the input shaft 3 of the input shaft 3. The first elliptical gear 4 of the elliptical gear mechanism 2 is fixed and prevented from rotating on the outer periphery of the human power shaft 3 inside the casing 5, and the human power shaft 3 is offset from the center of the first elliptical gear 4 in the major diameter direction. It is placed in the same position. The second elliptical gear 6 that meshes with the first elliptical gear 4 within the casing 5 is fixed and prevented from rotating around the outer periphery of an output shaft 7 disposed within the casing 5 in parallel to the input shaft 3.

なお、出力軸7は人力軸3と同様に第1楕円歯車4の中
心から長径方向にオフセットされた位置に配置されてい
る。また、楕円歯車機構2は、第2図に示すように、図
示しないステアリングホイールが中立位置にある状態で
、第1楕円歯車4の最短径部と第2楕円歯車6の最長径
部とが相互に噛み合うようになっている。このため、ス
テアリングホイールの舵角の増大に伴い入力軸30回転
が大きくなるにしたがって、楕円歯車機構2のギヤ比が
高くなるものとなっている。なお、本実施例においては
、ステアリングホイールの最大舵角は約半回転程度に設
定されているので、大舵角時にギヤ比が低くなることは
ない。
Note that the output shaft 7 is arranged at a position offset from the center of the first elliptical gear 4 in the longer diameter direction, similarly to the human power shaft 3. Further, as shown in FIG. 2, in the elliptical gear mechanism 2, the shortest diameter part of the first elliptical gear 4 and the longest diameter part of the second elliptical gear 6 are mutually connected when the steering wheel (not shown) is in the neutral position. It is designed to mesh with the Therefore, as the rotation angle of the input shaft 30 increases with an increase in the steering angle of the steering wheel, the gear ratio of the elliptical gear mechanism 2 increases. In this embodiment, the maximum steering angle of the steering wheel is set to about half a turn, so the gear ratio does not become low when the steering angle is large.

楕円歯車機構2の出力軸7は、第1図に示すように遊星
歯車機構8を介してパワーステアリング装置のインナバ
ルブ9に連結されている。すなわち、出力軸7の下端に
は遊星歯車機構8用のプラネタリギヤキャリヤ10が一
体に形成されており、このプラネタリギヤキャリヤ10
には複数のプラネタリギヤ11が回転自在に支持されて
いる。遊星歯車機構8のリングギヤ12はケーシング5
に固定されており、プラネタリギヤ11に常時噛み合っ
ている。また、遊星歯車#を構8のサンギヤ12はイン
ナバルブ9の上端外周に固定され、プラネタリギヤ11
に常時噛み合っている。
The output shaft 7 of the elliptical gear mechanism 2 is connected to an inner valve 9 of a power steering device via a planetary gear mechanism 8, as shown in FIG. That is, a planetary gear carrier 10 for the planetary gear mechanism 8 is integrally formed at the lower end of the output shaft 7.
A plurality of planetary gears 11 are rotatably supported. The ring gear 12 of the planetary gear mechanism 8 is connected to the casing 5
It is fixed to and always meshes with the planetary gear 11. Further, the sun gear 12 of the planetary gear structure 8 is fixed to the outer periphery of the upper end of the inner valve 9, and the planetary gear 11
are always engaged.

この遊星歯車機構8は、出力軸7の回転を増速してイン
ナバルブシャフト9に伝達する増速機構を構成するもの
となっている。すなわち、プラネタリギヤ11の公転成
分に加えて自転成分がサンギヤ12に伝達されることに
よって、サンギヤ12が増速されるものとなっている。
This planetary gear mechanism 8 constitutes a speed increasing mechanism that speeds up the rotation of the output shaft 7 and transmits it to the inner valve shaft 9. That is, in addition to the revolution component of the planetary gear 11, the rotation component is transmitted to the sun gear 12, thereby increasing the speed of the sun gear 12.

このため、楕円歯車機M42によって設定される舵角特
性が増速されてパワーステアリング機構に人力されるも
のとなっている。
Therefore, the steering angle characteristic set by the elliptical gear machine M42 is accelerated and manually applied to the power steering mechanism.

また、上記のインナバルブ9は、外周側に配置されるア
ウタバルブ13と共に周知のロータリバルブを構成して
いる。アウタバルブ13の下端に連結された操舵出力軸
14は、トーションバー15を介してインナバルブ9に
連結されている。操舵出力軸14の下部外周に設けられ
たピニオンギヤ16は、ステアリングロッド17に設け
られたラックギヤ18に噛み合って設けられており、ス
テアリングギヤボックス19を構成している。なお、パ
ワーステアリング装置およびステアリングギヤボックス
19に関する上記インナバルブ9以下の構成は、全て周
知のものであり、更に詳しい説明は省略する。
Moreover, the above-mentioned inner valve 9 constitutes a well-known rotary valve together with an outer valve 13 arranged on the outer circumferential side. A steering output shaft 14 connected to the lower end of the outer valve 13 is connected to the inner valve 9 via a torsion bar 15. A pinion gear 16 provided on the lower outer periphery of the steering output shaft 14 is provided to mesh with a rack gear 18 provided on the steering rod 17, and constitutes a steering gear box 19. Note that the configuration of the power steering device and the steering gear box 19 including the inner valve 9 and below are all well-known, and further detailed explanation will be omitted.

ここで、入力軸3に設けられた反力付与機構20につい
て説明する。カム体21は、第1楕円歯車4と一体に形
成されて第1楕円歯車4の下方に配置され、人力軸3と
一体に回転するものとなっている。このカム体21の外
周に形成されるカム面にはスプリング力により付勢され
たローラ22が押圧されている。
Here, the reaction force applying mechanism 20 provided on the input shaft 3 will be explained. The cam body 21 is formed integrally with the first elliptical gear 4 , is disposed below the first elliptical gear 4 , and rotates together with the human power shaft 3 . A roller 22 biased by a spring force is pressed against a cam surface formed on the outer periphery of the cam body 21.

すなわち、円筒状のスプリングハウジング23が、その
軸線を入力軸の軸線と直交する方向に向けてケーシング
5に設けられており、ばね定数の異なる2条のコイルス
プリング24.25がスズリンクハウシング23内に収
納されている。反力ビストン26は、このスプリングハ
ウジング23にスライド°自在に設けられており、コイ
ルスプリング24.25により人力軸3側に付勢されて
いる。
That is, a cylindrical spring housing 23 is provided in the casing 5 with its axis oriented in a direction perpendicular to the axis of the input shaft, and two coil springs 24 and 25 with different spring constants are installed inside the tin link housing 23. It is stored in. The reaction force piston 26 is slidably provided in the spring housing 23 and is urged toward the human power shaft 3 by coil springs 24 and 25.

反力ビストン26と一体に形成されたローラ支持プレー
ト27は、スプリングハウジング23の内端から突出し
て配置されており、先端部に入力軸3と平行に配置され
た支軸28が設けられている。
A roller support plate 27 integrally formed with the reaction force piston 26 is arranged to protrude from the inner end of the spring housing 23, and has a support shaft 28 arranged parallel to the input shaft 3 at its tip. .

そして、樹脂製のローラ22がこの支軸28に回転自在
に支持され、スプリング24.25からの付勢力によっ
てローラ22がカム体2Iに押圧されている。また、カ
ム体21は、第3図に示すように略ハート型に形成され
ており、図示しないステアリングホイールの中立時にお
いて最短径部がローラ22に接するように配置されてい
る。このため、カム体21のローラ22に当接する部分
の有効半径は、舵角の増大に伴う人力軸の回転とともに
増加するものとなっている。なお、入力軸3の最大回転
は約半回転程度に設定されているため、大舵角時にカム
体21の有効半径が大きく減少することはない。
A roller 22 made of resin is rotatably supported by this support shaft 28, and is pressed against the cam body 2I by urging force from springs 24 and 25. Further, the cam body 21 is formed in a substantially heart shape as shown in FIG. 3, and is arranged so that the shortest diameter portion is in contact with the roller 22 when the steering wheel (not shown) is in the neutral position. Therefore, the effective radius of the portion of the cam body 21 that contacts the roller 22 increases with the rotation of the human power shaft as the steering angle increases. Note that since the maximum rotation of the input shaft 3 is set to approximately half a rotation, the effective radius of the cam body 21 does not decrease significantly when the steering angle is large.

また、コイルスプリング24.25の外端側を支持する
スプリングリテーナ51は、スプリングハウジフグ23
内にスライド自在に配置されている。
Further, the spring retainer 51 supporting the outer end side of the coil spring 24, 25 is attached to the spring housing puffer 23.
It is arranged so that it can be slid freely inside.

そして、スプリングハウジング23の底部とスプリング
リテーナ51との間に油圧室52が形成されており、ス
プリングハウジング23の底部に穿設された入力ポート
37から油圧が導入されるものとなっている。
A hydraulic chamber 52 is formed between the bottom of the spring housing 23 and the spring retainer 51, and hydraulic pressure is introduced from an input port 37 formed in the bottom of the spring housing 23.

第4図は、入力ポート37から供給される油圧の発生機
構を示すものである。リザーブタンク41に貯えられた
オイルを吸入して吐出するオイルポンプ42は、トラン
スミッション出力軸に設けられたスピードメータードリ
ブンギヤにより回転駆動されるものとなっている。この
ため、オイルポンプ42は車速に応じた回転数により回
転し、車速の上昇と共に吐出流量が増大するものとなっ
ている。オイルポンプ42の吐出口は、油路43を介し
て前記の人力ボート37に接続されている。
FIG. 4 shows a mechanism for generating oil pressure supplied from the input port 37. An oil pump 42 that takes in and discharges oil stored in a reserve tank 41 is rotationally driven by a speedometer driven gear provided on a transmission output shaft. Therefore, the oil pump 42 rotates at a rotational speed corresponding to the vehicle speed, and the discharge flow rate increases as the vehicle speed increases. A discharge port of the oil pump 42 is connected to the human-powered boat 37 via an oil path 43.

この油路43にはリザーブタンク41に接続される油路
44が接続されており、油路44には絞り45が設けら
れている。このため、絞り45により発生する流通抵抗
により絞り45の上流側には流量に応じた油圧が発生し
、オイルポンプ42が車速に応じた流量のオイルを吐出
することから、この油圧は車速に応じて上昇するものと
なる。したがって、入力ポート37には車速に感応した
油圧が作用することになる。なお、IJ リーフバルブ
46は、オイルポンプの流量が所定値を越えると吐出さ
れるオイルの一部をリザーブタンク41ヘリターンさせ
るためのもので、過大な油圧が人力ボート37へ作用す
ることを防止するものとなっている。
An oil passage 44 connected to the reserve tank 41 is connected to the oil passage 43, and the oil passage 44 is provided with a throttle 45. Therefore, due to the flow resistance generated by the throttle 45, hydraulic pressure is generated upstream of the throttle 45 according to the flow rate, and since the oil pump 42 discharges oil at a flow rate corresponding to the vehicle speed, this hydraulic pressure is proportional to the vehicle speed. It will rise. Therefore, hydraulic pressure responsive to vehicle speed acts on the input port 37. The IJ leaf valve 46 is used to return a portion of the oil discharged when the flow rate of the oil pump exceeds a predetermined value to the reserve tank 41, and prevents excessive hydraulic pressure from acting on the human-powered boat 37. It has become a thing.

次に、本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

ステアリングホイールからの操舵人力は、人力軸3、第
1楕円歯車4、第2楕円歯車6、出力軸7を介して遊星
歯車機構8に伝達され、遊星歯車機構8によって増速さ
れてステアリングギヤボックス19に伝達される。楕円
歯車機構2は、第1楕円歯車4の最短径部と第2楕円歯
車6の最長径部とが相互に噛み合うようになっているた
約、人力軸3の回転が大きくなるにしたがって、楕円歯
車機構2のギヤ比が高くなるものとなっている。このた
め、第5図に示した本実施例の舵角特性からも容易に理
解されるように、ステアリングホイールの中立付近では
、操向車輪の初期反応は従来のものと同程度になるよう
に設定されているが、ステアリングホイール舵角の増大
に応じて操向車輪の反応はクイックになる。そして、こ
のような舵角特性を設定することにより、ステアリング
ホイールの最大舵角を約半回転程度と大幅に減少させる
ことが可能になっている。
Steering human power from the steering wheel is transmitted to the planetary gear mechanism 8 via the human power shaft 3, the first elliptical gear 4, the second elliptical gear 6, and the output shaft 7, and is accelerated by the planetary gear mechanism 8 and sent to the steering gear box. 19. In the elliptical gear mechanism 2, the shortest diameter part of the first elliptical gear 4 and the longest diameter part of the second elliptical gear 6 mesh with each other, and as the rotation of the human power shaft 3 increases, the elliptical shape The gear ratio of the gear mechanism 2 is increased. Therefore, as can be easily understood from the steering angle characteristics of this embodiment shown in FIG. However, as the steering wheel angle increases, the response of the steered wheels becomes quicker. By setting such steering angle characteristics, it is possible to significantly reduce the maximum steering angle of the steering wheel to about half a turn.

また、反力付与機構20においては、カム体21のロー
ラ22に当接する部分の有効半径が、人力軸の回転とと
もに増加するため、これに伴いスプリング24.25が
徐々に縮められるようになる。
Furthermore, in the reaction force applying mechanism 20, the effective radius of the portion of the cam body 21 that contacts the roller 22 increases as the human power shaft rotates, so that the springs 24 and 25 are gradually compressed accordingly.

このため、反力ビストンを介してローラ22に作用する
スプリング24.25の付勢力は、入力軸3(カム体2
1)の回転と共に増大することになり、ローラ22のカ
ム体21への押圧力が入力軸回転と共に増大することに
なる。これによって人力軸3の回転抵抗が舵角の増大と
共に増加することになり、ステアリングホイールを操作
するための操舵力は、舵角の増大と共に一層大きくなる
Therefore, the biasing force of the springs 24 and 25 acting on the roller 22 via the reaction force piston is
1) increases as the input shaft rotates, and the pressing force of the roller 22 on the cam body 21 increases as the input shaft rotates. As a result, the rotational resistance of the human power shaft 3 increases as the steering angle increases, and the steering force for operating the steering wheel further increases as the steering angle increases.

この反力付与機構20を設けた場合と、設けない場合の
操舵力特性を第6図に示す。第6図において、反力付与
機構20を設けない場合でも、操舵力が舵角の増大とと
もに操舵力が大きくなるのは楕円歯車機構のギヤ比変化
により得られる特性であるが、本実施例の方が、全般的
に操舵力が大きくなり、運転者に注意を促す二七ができ
るし、中立付近と最大舵角付近との操舵力の差も大きく
なり不用意な操作によって舵角が大きくなってしまうこ
とを防止できる。また、第6図からも明らかなように、
ステアリングホイールの切り戻し操作時には反力付与機
構20は操舵力を軽減する方向に作用するので、切り戻
し操作が容易になる。
FIG. 6 shows the steering force characteristics when this reaction force applying mechanism 20 is provided and when it is not provided. In FIG. 6, even when the reaction force applying mechanism 20 is not provided, the steering force increases as the steering angle increases, which is a characteristic obtained by changing the gear ratio of the elliptical gear mechanism. In this case, the steering force is generally larger, and there is a warning to the driver, and the difference in steering force between near neutral and near the maximum steering angle is also large, and careless operation can cause the steering angle to increase. You can prevent this from happening. Also, as is clear from Figure 6,
When the steering wheel is turned back, the reaction force applying mechanism 20 acts in a direction to reduce the steering force, so that the steering wheel is turned back easily.

なお、第6図に示した反力付与機構20による操舵力特
性は一例であり、反力付与機構20のスプリングのばね
定数及びカム形状を変更すれば、例えば中立付近と最大
舵角付近との操舵力の差をより大きくするなど、操舵力
特性を種々変更することができる。
Note that the steering force characteristics of the reaction force applying mechanism 20 shown in FIG. The steering force characteristics can be changed in various ways, such as by increasing the difference in steering force.

また、第6図の特性は一定車速状態における特性を示す
ものであり車速が変化すれば当然操舵力レベルが変化す
ることになる。すなわち、人力ボート37に人力される
油圧は車速に感応したものとなっているため、車速の上
昇と共にスプリング24.25が短縮されてローラ22
がカム体21を押圧する力は車速の上昇と共に増大する
ことになる。このため、人力軸の回転抵抗は車速の上昇
と共に大きくなり、第7図に示すように車速の増大と共
に操舵力が増大する車速感応型の操舵力特性を得ること
ができる。このため、高速走行時には操舵力が増大して
安定性が向上すると共に、低速走行時は操舵力が低下し
て操作性が向上する。
Further, the characteristics shown in FIG. 6 show the characteristics in a constant vehicle speed state, and as the vehicle speed changes, the steering force level naturally changes. That is, since the hydraulic pressure applied to the human-powered boat 37 is responsive to the vehicle speed, the springs 24 and 25 are shortened as the vehicle speed increases, and the rollers 22
The force with which the vehicle presses the cam body 21 increases as the vehicle speed increases. Therefore, the rotational resistance of the human power shaft increases as the vehicle speed increases, and as shown in FIG. 7, it is possible to obtain vehicle speed-sensitive steering force characteristics in which the steering force increases as the vehicle speed increases. Therefore, when the vehicle is running at high speed, the steering force increases and stability is improved, and when the vehicle is running at low speed, the steering force is reduced and the operability is improved.

また、カム体21の形状により、舵角の増大と共に操舵
力が大きくなるため、高油圧が供給される高速走行時に
は相当大きな操舵力でステアリングホイールを操作しな
い限り不用意な操舵操作によって操向車輪が大きく操舵
されることはなく、安全性がより一層向上する。
In addition, due to the shape of the cam body 21, the steering force increases as the steering angle increases, so when driving at high speeds where high oil pressure is supplied, unless the steering wheel is operated with a considerably large steering force, careless steering operations may cause the steering wheel to move. The vehicle is not steered significantly, further improving safety.

また、車両の低速走行時は、油圧室52に油圧は殆ど供
給されないが、スプリングリテーナ51が底付きしてス
プリング24.25の付勢力だけでローラ22が付勢さ
れ、カム体21の形状によって、楕円歯車機構2の設定
とは独立に舵角の増大に応じて操舵力を増大する特性を
設定できるものとなっている。
Furthermore, when the vehicle is running at low speed, almost no hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 52, but the spring retainer 51 bottoms out and the roller 22 is urged only by the urging force of the springs 24 and 25, and the shape of the cam body 21 , the characteristic of increasing the steering force in accordance with the increase in the steering angle can be set independently of the settings of the elliptical gear mechanism 2.

上記第1実施例によれば、車速に感応した油圧が供給さ
れる反力付与機構20を設けることにより、車速の増大
と共に操舵力が増大するステアリング装置として好まし
い特性を得ることができるので、高速走行時の操舵フィ
ーリングが好適なものになると共に、不用意な操舵操作
により急操舵されることがより確実に防止される効果を
奏する。
According to the first embodiment, by providing the reaction force applying mechanism 20 to which oil pressure responsive to the vehicle speed is supplied, it is possible to obtain desirable characteristics as a steering device in which the steering force increases as the vehicle speed increases. The steering feeling during driving becomes favorable, and sudden steering due to careless steering operation is more reliably prevented.

そして、車速と舵角とに応じて操舵力が増大するもので
あるため、低速大舵角時の操舵力を比較的軽く設定しな
がら、高速微小舵角時の操舵力を比較的重くすることが
でき、舵角に応じて操舵力を重くしても低速走行時の操
作性と高速走行時の安定性とを両立させることができる
小舵角ステアリング装置を提供できる効果を奏する。
Since the steering force increases depending on the vehicle speed and the steering angle, the steering force at low speeds and large steering angles can be set relatively light, while the steering force at high speeds and small steering angles can be set relatively heavy. This has the effect of providing a small steering angle steering device that can achieve both operability during low-speed driving and stability during high-speed driving even if the steering force is increased depending on the steering angle.

また、反力付与機構20を設けることにより、楕円歯車
機構2により得られる操舵力特性とは独立して操舵力特
性を設定することができ、楕円歯車機構2の設定により
最適な舵角特性を得ながら、楕円歯車機構の設定により
決定される操舵力特性を反力付与機構20の設定により
最適なものに補正することができる効果を奏する。そし
て、これにより、中立付近の操舵応答性が過敏になるこ
とを効率良く防止すると同時に、不用意な操舵操作によ
って急操舵されることを効果的に防止しながら、最大舵
角までのステアリングホイール操舵角を減少させてステ
アリング装置の操作性を向上する効果を奏する。
Furthermore, by providing the reaction force applying mechanism 20, the steering force characteristic can be set independently of the steering force characteristic obtained by the elliptical gear mechanism 2, and the optimum steering angle characteristic can be set by setting the elliptic gear mechanism 2. At the same time, the steering force characteristic determined by the setting of the elliptical gear mechanism can be corrected to the optimum one by the setting of the reaction force applying mechanism 20. This effectively prevents the steering response around neutral from becoming too sensitive, and at the same time effectively prevents sudden steering due to careless steering operations, while steering the steering wheel to the maximum steering angle. This has the effect of reducing the angle and improving the operability of the steering device.

また、楕円歯車機構2の出力は、遊星歯車機構8により
増速されてパワーステアリング装置に人力されるので、
ステアリングホイールの最大操舵角を減少させてもパワ
ーステアリング装置に入力される最大回転角は従来一般
に使用されているステアリング装置とほぼ同一にするこ
とができ、従来のパワーステアリング装置及びステアリ
ングギヤボックスをそのまま流用することができる。こ
のため、簡単な構成で且つ安価にパワーステアリング付
きの小舵角装置が得られる利点がある。
In addition, the output of the elliptical gear mechanism 2 is increased in speed by the planetary gear mechanism 8 and inputted manually to the power steering device.
Even if the maximum steering angle of the steering wheel is reduced, the maximum rotation angle input to the power steering device can be almost the same as that of commonly used conventional steering devices, and the conventional power steering device and steering gear box can be used as is. It can be repurposed. Therefore, there is an advantage that a small steering angle device with power steering can be obtained with a simple configuration and at low cost.

さらに、反力付与機構20のカム体21は略ハート型形
状のものが使用され、中立時にカム体の最短径部にロー
ラ22が圧接されるものであるため、ステアリングホイ
ール中立位置を体感し易くなると同時に中立位置への自
動復帰機能も達成され操舵操作が容易になると共に、直
進走行時の安定性が向上する効果を奏する。
Furthermore, since the cam body 21 of the reaction force applying mechanism 20 is approximately heart-shaped, and the roller 22 is pressed against the shortest diameter part of the cam body when in neutral, it is easy to feel the neutral position of the steering wheel. At the same time, an automatic return function to the neutral position is achieved, which facilitates steering operation and improves stability when traveling straight.

第8図は、本発明の第2実施例を示すものである。FIG. 8 shows a second embodiment of the invention.

なお、本第2実施例において、上記第1実施例と実質的
に同一の部材については、共通の符号を付しその詳細な
説明は省略する。
In the second embodiment, members that are substantially the same as those in the first embodiment are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.

本第2実施例においては、第1実施例に対して人力軸3
と出力軸7との位置を逆転させ、人力軸3を操舵出力軸
14と同軸上に配置したものとなっている。このため、
第1実施例の遊星歯車機構8に換えて、入力軸に結合さ
れた大径のヘリカルギヤ31とインプットバルブ9に連
結された小径のヘリカルギヤ32が使用されいる。そし
て、本実施例においてはこれらヘリカルギヤ3]、、3
2が増速機構を構成するものとなっており、出力軸70
回転はヘリカルギヤ31.32により増速されてインプ
ットバルブ9に人力されるものとなっている。
In the second embodiment, the human power axis 3 is different from the first embodiment.
The positions of the output shaft 7 and the output shaft 7 are reversed, and the human power shaft 3 is arranged coaxially with the steering output shaft 14. For this reason,
In place of the planetary gear mechanism 8 of the first embodiment, a large diameter helical gear 31 coupled to the input shaft and a small diameter helical gear 32 coupled to the input valve 9 are used. In this embodiment, these helical gears 3], 3
2 constitutes a speed increasing mechanism, and the output shaft 70
The rotation speed is increased by helical gears 31 and 32, and the rotation is manually applied to the input valve 9.

また、反力付与機構とは別に操舵力調整用のぜんまいス
プリング35が設けられている。このぜんまいスプリン
グ35は、人力軸3の周囲に配されて入力軸3とケーシ
ング5との間に設けられたぜんまいスプリング35によ
り構成されている。このぜんまいスプリング35は、人
力軸3の回転により弾性変形することによって入力軸3
の回転と共に付勢力が増大し人力軸30回転抵抗を増大
させるものとなっている。このため、この第1反力付与
機構33だけでも舵角の増大に応じて操舵力を増大させ
る効果を得ることができるものとなっている。
Further, a mainspring spring 35 for adjusting the steering force is provided separately from the reaction force applying mechanism. The mainspring spring 35 is configured by a mainspring spring 35 arranged around the human power shaft 3 and provided between the input shaft 3 and the casing 5. This mainspring spring 35 is elastically deformed by the rotation of the human power shaft 3, so that the input shaft 3
The biasing force increases with the rotation of the shaft 30, thereby increasing the rotation resistance of the human powered shaft 30. Therefore, the first reaction force applying mechanism 33 alone can obtain the effect of increasing the steering force in accordance with an increase in the steering angle.

反力付与機構34は、第1実施例の場合と同様の形状を
有するカム体21が出力軸7に固定されており、このカ
ム体21にローラ22が圧接するものとなっている。第
1実施例の反力付与機構20と大きく異なる点は、カム
体21に押圧されるローラ22に作用する力が油圧力だ
けである点である。このため、ケーシング5には出力軸
7と直交する方向にスライド自在に配置されたプランジ
ャ36が設けられ、プランジャ36の先端にローラ22
が回転自在に支持されている。そして、ケーシング5に
設けられた人力ボート37から供給される油圧がプラン
ジャ36の後端に作用するものとなっており、人力され
る油圧によってローラ22がカム体21を押圧する力が
変化するものとなっている。なお、カム体21は第1実
施例の場合と同様の形状を有するものとなっているため
、人力ボート37から油圧が供給される限り、第1実施
例の場合と同様に舵角の増大に伴い操舵力を増大させる
作用を発揮する点は変わりない。
In the reaction force applying mechanism 34, a cam body 21 having the same shape as in the first embodiment is fixed to the output shaft 7, and a roller 22 is in pressure contact with this cam body 21. A major difference from the reaction force applying mechanism 20 of the first embodiment is that the force acting on the roller 22 pressed by the cam body 21 is only hydraulic pressure. For this reason, the casing 5 is provided with a plunger 36 that is slidably arranged in a direction perpendicular to the output shaft 7, and a roller 22 is attached to the tip of the plunger 36.
is rotatably supported. The hydraulic pressure supplied from a manual boat 37 provided in the casing 5 acts on the rear end of the plunger 36, and the force with which the roller 22 presses the cam body 21 changes depending on the manual hydraulic pressure. It becomes. Note that since the cam body 21 has the same shape as in the first embodiment, as long as hydraulic pressure is supplied from the human-powered boat 37, the rudder angle will not increase as in the first embodiment. There is no change in the fact that it also exerts the effect of increasing the steering force.

また、入力ボート37から供給される油圧は、第1実施
例と同様に第4図に示した油圧供給装置から供給される
ものとなっており、車速の増大と共に供給される油圧が
上昇するものとなっている。
Further, the hydraulic pressure supplied from the input boat 37 is supplied from the hydraulic pressure supply device shown in FIG. 4 as in the first embodiment, and the supplied hydraulic pressure increases as the vehicle speed increases. It becomes.

ここで、本第2実施例の作用について説明する。Here, the operation of the second embodiment will be explained.

特に、第2反力付与機構においては、入力ボート37に
入力される油圧は車速に感応したものとなっているため
、ローラ22がカム体21を押圧する力は車速の上昇と
共に増大することになる。このため、入力軸の回転抵抗
は車速の上昇と共に大きくなり、第1実施例の場合と同
様に車速の増大と共に操舵力が増大する車速感応型の操
舵力特性を得ることができる。また、カム体21の形状
により、第1実施例の場合と同様に舵角の増大と共に操
舵力が大きくなるため、高油圧が供給される高速走行時
には相当大きな操舵力でステアリングホイールを操作し
ない限り不用意な操舵操作によって操向車輪が大きく操
舵されることはなく、安全性がより一層向上する。
In particular, in the second reaction force applying mechanism, the hydraulic pressure input to the input boat 37 is sensitive to the vehicle speed, so the force with which the roller 22 presses the cam body 21 increases as the vehicle speed increases. Become. Therefore, the rotational resistance of the input shaft increases as the vehicle speed increases, and as in the case of the first embodiment, it is possible to obtain vehicle speed-sensitive steering force characteristics in which the steering force increases as the vehicle speed increases. Furthermore, due to the shape of the cam body 21, the steering force increases as the steering angle increases, as in the case of the first embodiment, so when driving at high speeds with high oil pressure supplied, unless the steering wheel is operated with a considerably large steering force. The steering wheels are not steered significantly due to careless steering operations, and safety is further improved.

また、車両の低速走行時は、反力付与機構34による操
舵力の制御は殆どなされないが、ぜんまいスプリング3
5によって、楕円歯車機構2の設定とは独立に舵角の増
大に応じて操舵力を増大する特性を設定できるものとな
っている。
Furthermore, when the vehicle is running at low speed, the steering force is hardly controlled by the reaction force applying mechanism 34, but the mainspring spring 3
5, it is possible to set a characteristic of increasing the steering force in accordance with an increase in the steering angle independently of the setting of the elliptical gear mechanism 2.

上記第2実施例によれば、上記第1実施例と同様の効果
が得られるほか、通常のステアリング装置と同様に、入
力軸3と操舵出力軸14が同一軸線上に配置されるもの
であるため、車体を改修することなく通常のステアリン
グ装置に換えて本実施例の装置を搭載することができ、
車両の仕様に応じて通常型と小舵角型のステアリング装
置を使い分ける場合等において車両への搭載が容易で適
用範囲が広い利点がある。
According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the input shaft 3 and the steering output shaft 14 are arranged on the same axis as in a normal steering device. Therefore, the device of this embodiment can be installed in place of a normal steering device without modifying the vehicle body.
This has the advantage of being easy to install on a vehicle and having a wide range of applications, such as when using a normal type steering device and a small steering angle type steering device depending on the specifications of the vehicle.

また、本発明は上記の各実施例に何ら限定されるもので
はなく、このほか種々の変形実施が可能であることは言
うまでもない。
Furthermore, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and that various other modifications are possible.

(発明の効果) 以上、実施例とともに具体的に説明したように、本発明
によれば、車速と舵角とに応じて操舵力が増大するもの
であるため、低速大舵角時の操舵力を比較的軽く設定し
ながら、高速微小舵角時の操舵力を比較的重くすること
ができ、舵角に応じて操舵力を重くしても低速走行時の
操作性と高速走待時の安定性とを両立させることができ
る小舵角ステアリング装置を提供できる効果を奏する。
(Effects of the Invention) As described above in detail with the embodiments, according to the present invention, the steering force increases according to the vehicle speed and the steering angle, so the steering force at low speed and large steering angle increases. It is possible to set the steering force relatively light while making the steering force relatively heavy at high speed and small steering angles, and even if the steering force increases depending on the steering angle, it maintains operability at low speeds and stability at high speeds. The present invention has the effect of providing a small steering angle steering device that can achieve both safety and performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1〜7図は本発明の第1実施例を示すもので、第1図
は装置の縦断面図、第2図は楕円歯車機構の平面図、第
3図は反力付与機構の平面図、第4図は油圧供給装置の
概略構成図、第5図は舵角特性図、第6図は舵角に対す
る操舵力特性図、第7図は車速に対する操舵力特性図、
第8図は本発明の第2実施例を示す装置の縦断面図であ
る。 2・・・楕円歯車機構、4・・・第1楕円歯車6・・・
第2楕円歯車、、20.34・・・反力付与機構負 ■ 第 口 車達
1 to 7 show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the device, FIG. 2 is a plan view of the elliptical gear mechanism, and FIG. 3 is a plan view of the reaction force applying mechanism. , FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the hydraulic pressure supply system, FIG. 5 is a steering angle characteristic diagram, FIG. 6 is a steering force characteristic diagram with respect to steering angle, and FIG. 7 is a steering force characteristic diagram with respect to vehicle speed.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of an apparatus showing a second embodiment of the present invention. 2... Elliptical gear mechanism, 4... First elliptical gear 6...
2nd elliptical gear, 20.34... Reaction force applying mechanism negative ■ 2nd gear

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ステアリングホィールの回転をステアリングギヤボック
スに伝達する操舵力伝達経路に楕円歯車機構を介在させ
るとともに、上記楕円歯車機構は、ステアリングホィー
ル側に連結される第1の楕円歯車の最短径部とステアリ
ングギヤボックスに連結される第2の楕円歯車の最長径
部とが、ステアリングホィールの中立状態で相互に噛み
合うよう構成されてなる小舵角ステアリング装置におい
て、上記操舵力伝達経路に、車速の増大に応じて上記操
舵力伝達経路の回転抵抗を増大させる反力付与機構を装
着したことを特徴とする小舵角ステアリング装置
An elliptical gear mechanism is interposed in the steering force transmission path that transmits the rotation of the steering wheel to the steering gear box, and the elliptical gear mechanism connects the shortest diameter part of the first elliptical gear connected to the steering wheel side and the steering gear box. In the small steering angle steering device, the longest diameter part of the second elliptical gear connected to the steering wheel is configured to mesh with each other when the steering wheel is in a neutral state. A small steering angle steering device, characterized in that it is equipped with a reaction force applying mechanism that increases the rotational resistance of the steering force transmission path.
JP1037429A 1988-04-27 1989-02-17 Small angle steering device Pending JPH02216368A (en)

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DE3913809A DE3913809C2 (en) 1988-04-27 1989-04-26 Steering device
GB8909470A GB2219563B (en) 1988-04-27 1989-04-26 Small-angle steering apparatus
FR8905555A FR2630700B1 (en) 1988-04-27 1989-04-26
US07/875,540 US5203421A (en) 1988-04-27 1992-04-27 Fast reaction steering mechanism

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59220453A (en) * 1983-05-30 1984-12-11 Iseki & Co Ltd Steering device
JPS61122072A (en) * 1984-11-19 1986-06-10 Mazda Motor Corp Steering apparatus for automobile

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59220453A (en) * 1983-05-30 1984-12-11 Iseki & Co Ltd Steering device
JPS61122072A (en) * 1984-11-19 1986-06-10 Mazda Motor Corp Steering apparatus for automobile

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