JP2005067429A - Vehicle steering control device - Google Patents
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Abstract
【課題】 プラネタリギアの支持剛性を高くして、入力軸から出力軸への回転伝達効率を向上できる操舵制御装置を提供する。
【解決手段】 遊星歯車機構14は、前後に配置された第1、第2遊星歯車ユニットから構成され、プラネタリキャリア21に支持された第1、第2プラネタリギア22,27と、該各プラネタリギアに噛合した第1、第2リングギア23,29とを備えている。両プラネタリギアは、その間に配置されたキャリア本体38が第1リングギアの延出部46の内周面及び外周面にそれぞれ設けられた第1、第2軸受47,48によって回転自在に支持され、これによって、支持剛性が高くなると共に、径方向の確実な位置決めが行われる。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering control device capable of improving the rotation transmission efficiency from an input shaft to an output shaft by increasing the support rigidity of the planetary gear.
A planetary gear mechanism is composed of first and second planetary gear units arranged at the front and rear, and first and second planetary gears 22 and 27 supported by a planetary carrier 21, and each planetary gear. And first and second ring gears 23 and 29 meshing with each other. Both planetary gears are rotatably supported by first and second bearings 47 and 48, respectively, on which a carrier body 38 disposed therebetween is provided on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the extending portion 46 of the first ring gear. As a result, the support rigidity is increased and the radial positioning is ensured.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、車両の操舵制御装置に関し、とりわけ、ステアリングホイールと前輪操舵用駆動機構との間の減速比を可変にできる操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering control device, and more particularly to a steering control device capable of varying a reduction ratio between a steering wheel and a front wheel steering drive mechanism.
従来の車両用の操舵制御装置としては、例えば本出願人が先に出願した特願2003−111113に記載されているものがある。 As a conventional vehicle steering control device, for example, there is one described in Japanese Patent Application No. 2003-111113 filed earlier by the present applicant.
この操舵制御装置は、一端側にステアリングホィールが取付られたステアリングシャフトの操舵角に応じて第1油圧パワーシリンダを駆動させる駆動手段と、前記ステアリングシャフトの操舵角に応じて第2パワーシリンダを駆動させるバックアップ手段とを備えている。このバックアップ手段は、ステアリングシャフトの回転トルクが直接伝達されて、該回転比を変更可能な遊星歯車機構と、該遊星歯車機構から出力軸に伝達された回転力によって回転駆動するギアポンプとを備え、該ギアポンプから圧送された油圧によって第2パワーシリンダを作動させて操舵輪を操舵するようになっている。 The steering control device drives a first hydraulic power cylinder according to a steering angle of a steering shaft having a steering wheel attached to one end thereof, and drives a second power cylinder according to the steering angle of the steering shaft. Backup means. The backup means includes a planetary gear mechanism capable of changing the rotation ratio by directly transmitting the rotational torque of the steering shaft, and a gear pump that is rotationally driven by the rotational force transmitted from the planetary gear mechanism to the output shaft. The second power cylinder is operated by the hydraulic pressure fed from the gear pump to steer the steered wheels.
この遊星歯車機構は、ハウジング内に前後に分割された所定の減速比(回転比)に設定された第1遊星歯車ユニットと、該第1遊星歯車ユニットに連係する第2遊星歯車ユニットが前後に並列に配置されている。該各遊星歯車ユニットは、それぞれステアリングシャフトと出力軸にそれぞれ連結された第1,第2サンギアと、該各サンギアの外周側に配置された第1、第2リングギアと、該各リングギアと各サンギアとの間に配置されて、各各ギアに噛合するそれぞれ円周方向4つの第1、第2プラネタリギアと、該各プラネタリギアを軸方向から連係するプラネタリキャリアとを備えている。このプラネタリキャリアは、前記第1,第2プラネタリギアを同軸状で回転自在に支持する4つの支軸と、各プラネタリギアの外側に配置されて、前記各支軸を連結する円盤状の2枚の支持板とから構成されている。 In this planetary gear mechanism, a first planetary gear unit that is set to a predetermined reduction ratio (rotation ratio) divided forward and backward in a housing and a second planetary gear unit that is linked to the first planetary gear unit They are arranged in parallel. Each planetary gear unit includes first and second sun gears respectively connected to a steering shaft and an output shaft, first and second ring gears arranged on the outer peripheral side of each sun gear, and each ring gear. There are four first and second planetary gears arranged in the circumferential direction and meshing with the respective gears, and planetary carriers that link the planetary gears in the axial direction. This planetary carrier includes four spindles that rotatably support the first and second planetary gears in a coaxial manner, and two disk-like disks that are arranged outside the planetary gears and connect the spindles. And a support plate.
そして、前記ステアリングホイールを回転操作すると、この操舵角と実転舵角を検出した電子コントローラが、前記操舵手段の駆動モータに制御信号を出力して、所定のギア機構を介して第1油圧パワーシリンダ内の油圧を制御して、操舵輪の操舵を制御するようになっている。 When the steering wheel is rotated, the electronic controller that detects the steering angle and the actual turning angle outputs a control signal to the drive motor of the steering means, and the first hydraulic power via the predetermined gear mechanism. The hydraulic pressure in the cylinder is controlled to control the steering of the steered wheels.
このとき、第1遊星歯車ユニットは、可変モータ(電動モータ)によって第1リングギアを回転制御して、第2遊星歯車ユニットの第2プラネタリギア及び第2サンギアを介して減速比を変化させてステアリングシャフトと出力軸との間の回転位相差を調整して、最適な操舵反力特性を確保するようになっている。 At this time, the first planetary gear unit controls the rotation of the first ring gear by a variable motor (electric motor), and changes the reduction ratio via the second planetary gear and the second sun gear of the second planetary gear unit. By adjusting the rotational phase difference between the steering shaft and the output shaft, an optimum steering reaction force characteristic is ensured.
一方、例えば、前記駆動モータなどが故障してロックしてしまったような場合は、ステアリングホイールの回転によりステアリングシャフトが回転して第1遊星歯車ユニットの第1サンギアを回転させて、第1プラネタリギアを回転(公転)させると、プラネタリキャリアを介して第2プラネタリギアが同期回転(公転)して第2サンギアを回転させる。これによって、出力軸がステアリングシャフトと1対1の回転比で回転駆動されることにより、ギアポンプが回転作動して、第2パワーシリンダ内の油圧を制御して操舵輪を手動により操舵制御するようになっている。
しかしながら、前記従来の車両の操舵制御装置にあっては、第1、第2プラネタリギアを支持するプラネタリキャリアが、単に外側の2枚の支持板と、該支持板間に入、出力軸の軸方向から連結された4つの支軸によって構成されていることから、各プラネタリギア間の支持剛性が十分に得られない。 However, in the conventional vehicle steering control device, the planetary carrier that supports the first and second planetary gears is simply inserted between the two outer support plates and the support plates, and the shaft of the output shaft. Since it is constituted by four support shafts connected in the direction, sufficient support rigidity between the planetary gears cannot be obtained.
特に、回転方向の支持剛性が不十分になることから、第1プラネタリギアから第2プラネタリギアに対する回転伝達効率が低下すると共に、回転中に異音が発生するおそれがあるばかりか、耐久性の低下を招くおそれがある。 In particular, since the support rigidity in the rotation direction becomes insufficient, not only the rotation transmission efficiency from the first planetary gear to the second planetary gear is reduced, but also there is a possibility that abnormal noise may be generated during the rotation. There is a risk of lowering.
本発明は、前記従来の車両の操舵制御装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項1記載の発明は、とりわけ、遊星歯車機構が、ステアリングシャフトに固定されて、外周に外歯が形成されたサンギアと、該サンギアと同軸上に設けられて、内周に内歯が形成されたリングギアと、前記サンギアの外歯とリングギアの内歯にそれぞれ噛合して、プラネタリキャリアを介して公転自在に支持されたプラネタリギアとを備え、前記リングギアの内側縁に軸方向へ延出した円筒状の延出部を形成すると共に、前記プラネタリキャリアを、前記延出部の内周面に保持された軸受によって回転自在に支持したことを特徴としている。 The present invention has been devised in view of the technical problem of the conventional vehicle steering control device, and the invention according to claim 1 is characterized in that, in particular, the planetary gear mechanism is fixed to the steering shaft and arranged on the outer periphery. A planetary gear that meshes with a sun gear on which outer teeth are formed, a ring gear that is provided coaxially with the sun gear and that has inner teeth on the inner periphery, and the outer teeth of the sun gear and the inner teeth of the ring gear. A planetary gear supported so as to be able to revolve through a carrier, forming a cylindrical extension portion extending in the axial direction on the inner edge of the ring gear, and connecting the planetary carrier to the extension portion. It is characterized by being rotatably supported by a bearing held on the inner peripheral surface.
この発明によれば、前記リングギアの延出部の内周面に配置された円環状の軸受によってプラネタリキャリアが支持されていることから、各プラネタリギアの支持剛性が高くなる。特に、プラネタリキャリアの外周面が軸受によって抱持状態に支持されることから径方向の支持剛性が高くなって、各プラネタリギアの常時スムーズな回転作用が得られる。また、各プラネタリギアの耐久性の向上が図れる。 According to this invention, since the planetary carrier is supported by the annular bearing disposed on the inner peripheral surface of the extending portion of the ring gear, the support rigidity of each planetary gear is increased. In particular, since the outer peripheral surface of the planetary carrier is supported by the bearing in the holding state, the radial support rigidity is increased, and a smooth rotating action of each planetary gear can be obtained at all times. Further, the durability of each planetary gear can be improved.
請求項2に記載の発明は、前記遊星歯車機構のハウジングと前記リングギアの延出部の外周面との間に、リングギアを回転自在に支持する第2の軸受を設けたことを特徴としている。
The invention according to
この発明によれば、前記延出部の外周面を、第2の軸受によって支持したため、プラネタリキャリアをハウジングを介して径方向からさらに安定に支持できると共に、リングギアが延出部を介して第1軸受と第2軸受部によって支持されることから、該リングギアの安定した回転作用が得られる。特に、リングギアの径方向の支持剛性が高くなる。 According to this invention, since the outer peripheral surface of the extension portion is supported by the second bearing, the planetary carrier can be supported more stably from the radial direction via the housing, and the ring gear can be supported via the extension portion. Since it is supported by the one bearing and the second bearing portion, a stable rotating action of the ring gear can be obtained. In particular, the radial support rigidity of the ring gear is increased.
請求項3に記載の発明は、前記ハウジングの軸方向の内端面と前記リングギアの延出部と反対側の外側縁との間に、前記リングギアを前記第1の軸受方向へ押圧する押圧機構を設けたことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, the pressure which presses the ring gear in the first bearing direction between the inner end surface in the axial direction of the housing and the outer edge on the opposite side to the extending portion of the ring gear. It is characterized by providing a mechanism.
この発明によれば、リングギアは、押圧機構によって第1軸受方向(軸方向)へ押圧されることから、その軸方向の位置決めが確実になる。 According to this invention, since the ring gear is pressed in the first bearing direction (axial direction) by the pressing mechanism, the axial positioning is ensured.
請求項4に記載の発明にあっては、前記遊星歯車機構は、リングギアをウォーム歯車機構を介して回転駆動して前記ステアリングシャフトに対する出力軸の減速比を可変にする可変モータを有することを特徴としている。 According to a fourth aspect of the present invention, the planetary gear mechanism includes a variable motor that rotationally drives a ring gear via a worm gear mechanism to vary a reduction ratio of the output shaft with respect to the steering shaft. It is a feature.
この発明によれば、リングギアの外周面に一体に設けられたウォーム歯車機構のウォームギアが、リングギアの延出部を介して第1軸受及び第2軸受によりハウジングによって支持されることから、径方向の安定した支持が得られる。 According to the present invention, the worm gear of the worm gear mechanism integrally provided on the outer peripheral surface of the ring gear is supported by the housing by the first bearing and the second bearing via the ring gear extending portion. Stable support in direction is obtained.
一方、ウォームギアは、押圧機構によって第1軸受方向に押圧されることから、前記径方向の安定化支持と相俟ってウォームギアとウォームホイールとの噛み合い歯間のギア隙間(バックラッシ隙間)を消失させることが可能になる。この結果、可変モータからウォーム歯車機構に伝達された回転力をリングギアに効率よく伝達することができる。 On the other hand, since the worm gear is pressed in the first bearing direction by the pressing mechanism, the gear gap (backlash gap) between the meshing teeth of the worm gear and the worm wheel is lost together with the radial stabilization support. It becomes possible. As a result, the rotational force transmitted from the variable motor to the worm gear mechanism can be efficiently transmitted to the ring gear.
以下、本発明にかかる車両の操舵制御装置の一実施形態を図面に基づいて詳述する。なお、この操舵制御装置も前記従来の技術と同じくステアバイワイヤー方式の装置に適用されている。 Hereinafter, an embodiment of a vehicle steering control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This steering control device is also applied to a steer-by-wire system device as in the prior art.
図2は本実施形態における車両の操舵制御装置の概略を示し、ステアリングホィール1に連結されたステアリングシャフト2と、左右前輪FL、FRの操舵用のアクチュエータであるラック・ピニオン機構3と、前記ステアリングシャフト2の操舵角に応じて前記ラック・ピニオン機構3を駆動させる操舵手段4と、該操舵手段4と独立して設けられて、前記ステアリングシャフト2の操舵角に応じて前記ラック・ピニオン機構3を駆動するバックアップ手段5と、前記ステアリングシャフト2の操舵角に応じて主として前記操舵手段4を制御する制御手段である電子コントローラ6とから構成されている。
FIG. 2 schematically shows a steering control device for a vehicle according to the present embodiment. The
前記ステアリングシャフト2は、図2に示すように、操舵角センサ7によってその操舵角が検出されるようになっていると共に、先端部2aが前記バックアップ手段5の後述する遊星歯車機構14の入力軸に連結されている。
As shown in FIG. 2, the
前記ラック・ピニオン機構3は、図1に示すように、左右に前輪FL、FRにタイロッド8,8とナックルアーム9,9を介して連係したラックバー10と、該ラックバー10に噛合するピニオンギア11とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the rack and
前記操舵手段4は、前記ピニオンギア11に正逆回転力を付与するギア機構12と、該ギア機構12に正逆回転力を付与するいわゆる可逆電動式の駆動モータ13とから構成されている。前記駆動モータ13は、前記電子コントローラ6からの制御信号に基づいて正逆回転制御されている。
The steering means 4 includes a
前記バックアップ手段5は、図2にも示すように、前記ステアリングシャフト2に連係された可変ギア機構である遊星歯車機構14と、該遊星歯車機構14の出力軸26側に連結されたロアーシャフト15と、該ロアーシャフト15と前記ギア機構12との間に配置されたトーションバー16とを備えている。
As shown in FIG. 2, the backup means 5 includes a
また、前記ラック・ピニオン機構3には、ラックバー10に移動量に応じて各転舵輪FL、FRの実転舵角を検出する実操舵角センサ17が設けられている。
Further, the rack and
前記遊星歯車機構14は、図1に示すように、ハウジング18の内部に収容された第1遊星歯車ユニットと、該第1遊星歯車ユニットに直列に配置された第2遊星歯車ユニットとを備え、前記第1遊星歯車ユニットは、ステアリングシャフト2に軸方向から連結された入力軸19と、該入力軸19に一体に設けられた第1サンギア20と、該第1サンギア20の外周歯部に噛合しつつ該外周をプラネタリキャリア21を介して公転する複数(例えば3個)の第1プラネタリギア22と、該各第1プラネタリギア22の外周歯部に噛合した第1リングギア23とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the
また、前記第1リングギア23には、ハウジング20の外端部に設けられた作動機構である電動モータ24の回転力がウォーム歯車機構25を介して伝達されるようになっている。
Further, the rotational force of the
一方、第2遊星歯車ユニットは、一端部が前記ロアーシャフト15に軸方向から連結されて、他端部が前記入力軸19に軸方向から相対回転自在に連係された出力軸26と、該出力軸26の他端部外周に固定された第2サンギア27と、該第2サンギア27の外周歯部に噛合しつつ該外周を前記プラネタリキャリア21を介して公転する3個の第2プラネタリギア28と、該各第2プラネタリギア28の外周歯部に噛合した第2リングギア29とから構成されている。この第2リングギア29は、ボルトによってハウジング18に固定されている。
On the other hand, the second planetary gear unit has one end connected to the
前記入力軸19は、ハウジング18のフロントカバー18aのほぼ中央に穿設された挿通孔の孔縁で保持されたボールベアリング30によって回転自在に支持されていると共に、その先端部に第1サンギア20がセレーション結合している。また、この第1サンギア20は、入力軸19の先端部に螺合したナット31と、前記入力軸19外周に嵌着されてボールベアリング30を保持するストッパリング32及びこれに軸方向から当接する支持部33によって軸方向の位置決めがなされている。
The
前記出力軸26は、ハウジング18のリアカバー18bのほぼ中央に穿設された挿通孔の孔縁で保持されたボールベアリング34によって回転自在に支持されていると共に、その先端部に第2サンギア27がセレーション結合している。この第2サンギア27は、出力軸26のほぼ中央に螺着したナット35と、ボールベアリング34を保持するストッパリング36及び支持部37によって軸方向の位置決めがなされている。
The
また、前記プラネタリキャリア21は、第1、第2プラネタリギア22,28の間に挟持状態に配置された円環状のキャリア本体38と、該キャリア本体38を挟んで第1プラネタリギア22と第2プラネタリギア23とを同軸上に連係させると共にそれぞれを回転自在に支持する3本の支軸39と、各プラネタリギア22,23の外側面側に配置されて、円周方向の等間隔位置に穿設された挿通孔に前記各支軸39の両端部が挿通した円環板状の外側支持部材40,41と、前記キャリア本体38の両側面と各プラネタリギア22,28の対向内面との間にそれぞれ配置された円環板状の内側支持部材42,43とを備え、前記各支軸39の両端部に軸方向から螺着し各たフランジ状ナット44によって、各プラネタリギア22,23を各支持部材40〜43間に回転自在に保持するようになっている。
The
前記キャリア本体38は、円周方向の等間隔位置に前記各支軸39が回転自在に挿通する軸孔38aが軸方向へ貫通形成され、その外径が各プラネタリギア28全体の外径よりも僅かに小さく設定されている一方、内周面と前記ナット31との間に円環状の空間部Cが形成されている。
In the
なお、各支軸39と各プラネタリギア22,28の挿通孔との間には、各プラネタリギア22,28の円滑な回転を確保するプレーンベアリング45が介装されている。
A
そして、前記第1リングギア23は、内側縁に第2リングギア29方向へ延出した円筒状の延出部46が一体に設けられていると共に、該延出部46の内周面と外周面にはボールベアリング式の第1軸受47と第2軸受48がそれぞれ設けられている。
The
前記延出部46は、第1リングギア23の外径よりも大径な段差円筒形状に形成され、その長さがほぼリアカバー18bの内端縁付近まで延設されていると共に、内周面の第1リングギア23の一端側に内側段差部46aが形成されている一方、外周面の前記内側段差部46aとほぼ対応する位置に外側段差部46bが形成されている。
The extending
前記第1軸受47は、内輪47aが前記キャリア本体38の外周面に圧入固定されていると共に、外輪47bが延出部46の内周面に圧入されつつ端面が内側段差部46a当接して軸方向の位置決めがなされている。これによって、キャリア本体38が、延出部46に第1軸受47を介して回転自在に支持されている。
In the
前記第2軸受48は、内輪48aが延出部46の外周面に圧入固定されつつ端面が外側段差部46bに当接して軸方向の位置決めがなされていると共に、外輪48bがハウジング18の内周面に圧入固定されている。これによって、第1リングギア23が、延出部46を介して第2軸受48により回転自在に支持されていると共に、軸方向の位置決めがなされている。
In the
前記ウォーム歯車機構25は、電動モータ24の駆動軸24aに固定されたウォームホイール25aと、前記第1リングギア23の外周面に一体に固定されて、ウォームホイール25aと噛合するウォームギア25bとから構成されている。
The
また、前記フロントカバー18aの内周面の外周部には、前記第1リングギア23とウォームギア25bを軸方向、つまり第1軸受47方向へ押圧する押圧機構49が設けられている。
A
この押圧機構49は、図1に示すように、フロントカバー18aの内周面に形成された円環状の保持溝18c内に保持されたウエーブ状のばね部材50と、該ばね部材50の内側に配置された円環板状のリテーナ51と、前記第1リングギア23の他側面とウォームギア25bの他側面を押圧する円環状の押圧部52と、該押圧部52とリテーナ51との間に介装されて、前記ばね部材50の押圧力に対して第1リングギア23とウォームギア25bの円滑な回転を確保する複数のローラ53とから構成されている。
As shown in FIG. 1, the
前記電動モータ24は、回転軸が前記電子コントローラ6からの制御電流によって正逆回転し、この回転力によって第1リングギア23と第1プラネタリギア22とを回転させて、さらにプラネタリキャリア47を介して第2プラネタリギア28と第2サンギア27を回転させて、入力軸19と出力軸26との回転比(減速比)を変化させるようになっている。また、電動モータ24は、回転角センサ54によって、現在の回転角ωが検出されるようになっている。
The
なお、前記第2遊星歯車ユニットは、第1遊星歯車ユニットによって減速された回転比を所定量だけ増速させる制御を行うようになっており、この増速比は第1遊星歯車ユニットによる減速比制御との関係でそれぞれ任意に設定されるようになっている。 The second planetary gear unit performs control to increase the rotation ratio decelerated by the first planetary gear unit by a predetermined amount. This speed increase ratio is the reduction ratio by the first planetary gear unit. Each is set arbitrarily in relation to the control.
前記電子コントローラ6は、マイクロコンピュータが内蔵され、基本的な制御としては、図3に示すように、図外の車速センサから出力された現在の車速信号Vと、前記操舵角センサ7からの操舵角θとを入力して、実転舵角目標値δ1と、操舵反力目標値T1を演算あるいは予め設定されたマップによって決定する目標値決定回路60と、該目標値決定回路60から出力された実転舵角目標値δ1と、実操舵角センサ17からの実転舵角信号δ(フィードバック)や回転角センサ54からの電動モータ24の現在の回転角度値ωなどに基づいてラック・ピニオン機構3を介して転舵輪FL、FRの転舵角(転舵位置)を変更する転舵角変更回路61とを備えている。
The
そして、転舵角変更回路61から出力された変更信号によって前記操舵手段4の駆動モータ13にフィードバック制御信号を出力して回転駆動させることにより、ギア機構12を介してラック・ピニオン機構3を作動させて、前記転舵輪FL、FRの転舵角を制御するようになっている。
Then, the rack and
また、電子コントローラ6は、前記目標値決定回路60からの操舵反力目標値信号T1や、前記操舵角センサ7からの操舵角信号θ及び回転角センサ54から出力された電動モータ24の現在の回転角度値ωに基づいて遊星歯車機構14の第1リングギア23の角速度値ω3(電動モータ25の回転角目標値)を演算する回転角目標決定回路62と、この回転角目標決定回路62から出力された角速度値ω3と、操舵角センサ7からの現在の操舵角信号θとによって出力軸14bの回転角度θ2を演算して、この演算値信号を電動モータ24にフィードバック制御信号を出力するモータ制御回路63とを備えている。そして、このモータ制御回路63は、前記出力軸14bの回転角度θ2を実転舵角δに追従させながら操舵反力の制御を行うようになっている。
The
したがって、この実施形態によれば、とりわけ回転角目標決定回路62とモータ制御回路63により、電動モータ24の回転を制御することにより、遊星歯車機構14を介してステアリングホイール1操作時の操舵反力を最適に制御することができる。
Therefore, according to this embodiment, the steering reaction force when the steering wheel 1 is operated via the
また、前記第1リングギア23の延出部46の内周面に配置された第1軸受47によってプラネタリキャリア21が支持されていることから、第1,第2プラネタリギア22,28の支持剛性が高くなり、特に、第1軸受47は、キャリア本体38を介して両プラネタリギア22,28間のセンターを支持することになるので、安定した支持が得られる。
Further, since the
しかも、第1軸受47は、キャリア本体38の外周面を抱持状態に支持することから径方向の支持剛性が高くなって、各プラネタリギア22,28の常時スムーズな回転作用が得られる。
In addition, since the
また、前記延出部46の外周面を、第2軸受48によって支持したため、プラネタリキャリア21を径方向からさらに安定に支持することができる。
Moreover, since the outer peripheral surface of the
さらに、第1リングギア23が延出部46を介して第1軸受47と第2軸受部48によって支持されることから、該リングギアの安定した回転作用が得られる。特に、第1リングギア23の径方向の支持剛性が高くなる。
Further, since the
また、この実施形態では、第1リングギア23は、押圧機構49のばね部材50によって第1軸受46方向(軸方向)へ押圧されることから、その軸方向の位置決めが確実になると共に、第1リングギア23に一体に設けられたウォームギア25bが、延出部46を介して第1軸受47及び第2軸受48によりハウジング18によって支持されることから、径方向の安定した支持が得られる。
In this embodiment, the
一方、前記ウォームギア25bは、ばね部材50によってリテーナ51やローラ53及び押圧部52を介して第1軸受47の方向に押圧されることから、前記径方向の安定化支持と相俟ってウォームギア25bとウォームホイール25aとの噛み合い歯間のギア隙間(バックラッシ隙間)を消失させることが可能になる。この結果、電動モータ24からウォーム歯車機構25に伝達された回転力を第1リングギア23に効率よく伝達することができる。
On the other hand, the
なお、この実施形態では、操舵手段4の駆動モータ13などが故障して作動不良となった場合には、前記ステアリングホイール1の回転操作に伴いステアリングシャフト2が回転してバックアップ手段5とトーションバー16を介してラック・ピニオン機構3を作動させることにより、両転舵輪FL、FRを転舵させることが可能である。このとき、遊星歯車機構14による減速、増速比制御は行われず、電動モータ24によって操舵アシストを行うことができる。
In this embodiment, when the
前記各実施形態から把握できる前記各請求項に記載の発明以外の技術的思想について以下に記載する。
(1)前記遊星歯車機構は、ステアリングシャフト側の第1遊星歯車ユニットと出力軸側の第2遊星歯車ユニットとから構成され、該各遊星歯車ユニットは、それぞれステアリングシャフトと出力軸にそれぞれ連結された第1,第2サンギアと、該各サンギアの外周側に配置された第1、第2リングギアと、該各リングギアと各サンギアとの間に配置されて、各各ギアに噛合する第1、第2プラネタリギアと、該各プラネタリギアを軸方向から連係するプラネタリキャリアとを備え、前記両プラネタリギアの間に配置された前記プラネタリキャリアの中央部を前記第1の軸受によって回転自在に支持したことを特徴とする請求項1に記載の車両の操舵制御装置。
The technical ideas other than the inventions described in the respective claims that can be grasped from the respective embodiments will be described below.
(1) The planetary gear mechanism includes a first planetary gear unit on the steering shaft side and a second planetary gear unit on the output shaft side, and each planetary gear unit is connected to the steering shaft and the output shaft, respectively. The first and second sun gears, the first and second ring gears arranged on the outer peripheral side of the sun gears, and the first and second ring gears are arranged between the ring gears and the sun gears to mesh with the gears. 1. A second planetary gear and a planetary carrier that links the planetary gears in the axial direction, and a central portion of the planetary carrier disposed between the planetary gears is rotatable by the first bearing. The vehicle steering control device according to claim 1, wherein the vehicle steering control device is supported.
この発明によれば、両プラネタリギアの間に位置するプラネタリキャリアの中央部を第1の軸受によって支持するようにした、つまり両プラネタリギアの中間位置を第1軸受によって支持したことから、両プラネタリギアを軸方向及び径方向からバランス良く支持することができる。 According to the present invention, since the central portion of the planetary carrier located between the planetary gears is supported by the first bearing, that is, the intermediate position between the planetary gears is supported by the first bearing. The gear can be supported in a balanced manner from the axial direction and the radial direction.
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、遊星歯車機構として2つの遊星歯車ユニットではなく、1つの遊星歯車ユニットとして形成することも可能であり、また他の遊星歯車機構にも適用することも可能である。 The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments. For example, the planetary gear mechanism can be formed as one planetary gear unit instead of two planetary gear units, and other planetary gear units can be formed. It is also possible to apply to a gear mechanism.
また、本発明では、操舵角センサからの操舵角θに基づいて実転舵角目標値δ1を演算しているが、トーションバー16にトルクセンサを設け、このトルクセンサの出力値に基づいて実転舵角目標値δ1を求めることも可能である。
In the present invention, the actual turning angle target value δ1 is calculated based on the steering angle θ from the steering angle sensor. However, a torque sensor is provided in the
2…ステアリングシャフト
13…駆動モータ
14…遊星歯車機構
19…入力軸
20…第1サンギア
21…プラネタリキャリア
22…第1プラネタリギア
23…第1リングギア
24…電動モータ
26…出力軸
38…キャリア本体
46…延出部
47…第1軸受
48…第2軸受
49…押圧機構
FL、FR…転舵輪
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記遊星歯車機構は、前記ステアリングシャフトに連結されて、外周に外歯が形成されたサンギアと、
該サンギアと同軸上に設けられて、内周に内歯が形成されたリングギアと、
前記サンギアの外歯とリングギアの内歯にそれぞれ噛合して、プラネタリキャリアを介して公転自在に支持されたプラネタリギアとを備え、
前記リングギアの内側縁に軸方向へ延出した円筒状の延出部を形成すると共に、前記プラネタリキャリアを、前記延出部の内周面に保持された軸受によって回転自在に支持したことを特徴とする車両の操舵制御装置。 A steering control device including a planetary gear mechanism that converts a rotational force transmitted from a steering shaft into a predetermined reduction ratio and transmits it to an output shaft,
The planetary gear mechanism is connected to the steering shaft, and a sun gear having outer teeth formed on the outer periphery;
A ring gear provided coaxially with the sun gear and having inner teeth formed on the inner periphery;
A planetary gear that meshes with the outer teeth of the sun gear and the inner teeth of the ring gear, and is supported so as to be revolved through a planetary carrier,
A cylindrical extension portion extending in the axial direction is formed at the inner edge of the ring gear, and the planetary carrier is rotatably supported by a bearing held on the inner peripheral surface of the extension portion. A vehicle steering control device.
4. The steering control device according to claim 3, wherein the planetary gear mechanism includes a variable motor that rotationally drives a ring gear via a worm gear mechanism to vary a reduction ratio of an output shaft with respect to the steering shaft. 5. .
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