JP5964775B2 - Power steering device - Google Patents
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Description
本発明は、パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering apparatus.
従来、パワーステアリング装置において、左右の操舵操作における操舵トルク差を解消する技術として特許文献1の技術が知られている。この公報には、電子制御によってアシストトルクを付与するにあたり、車両の操舵負荷の左右差を相殺する特性を与えることで左右トルク差を解消している。
Conventionally, in a power steering apparatus, a technique of
しかし、電動式ではなく、ロータリバルブを備えた油圧式のパワーステアリング装置にあっては、上記のような電子制御によって左右トルク差を解消させることができないという問題が有った。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、左右トルク差を解消可能なインテグラル型のパワーステアリング装置を提供することを目的とする。
However, a hydraulic power steering device that is not an electric type and has a rotary valve has a problem that the left-right torque difference cannot be eliminated by the electronic control as described above.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an integral type power steering device that can eliminate the difference between the left and right torques.
上記目的を達成するため、本発明のパワーステアリング装置では、ラック歯とセクタギアとの噛合い点とセクタギアの回転中心との距離をピッチ円半径としたとき、一方の圧力室の容積が増大する方向にピストンが移動するときのピッチ円半径である第1ピッチ円半径と、第2圧力室の容積が減少する方向にピストンが移動するときのピッチ円半径である第2ピッチ円半径とを、ステアリングホイールの回転方向一方側への操舵操作に対するセクタギアの出力トルクの大きさとステアリングホイールの回転方向他方側への操舵操作に対する出力トルクの大きさの差が減少するように互いに異なる半径に形成した。 In order to achieve the above object, in the power steering device of the present invention, when the distance between the meshing point of the rack teeth and the sector gear and the rotation center of the sector gear is the radius of the pitch circle, the volume of one pressure chamber increases. The first pitch circle radius, which is the pitch circle radius when the piston moves in the direction of, and the second pitch circle radius, which is the pitch circle radius when the piston moves in the direction in which the volume of the second pressure chamber decreases, is steered. The radii are formed in different radii so that the difference between the magnitude of the output torque of the sector gear with respect to the steering operation in one direction of the wheel rotation and the magnitude of the output torque with respect to the steering operation in the other direction of the steering wheel is reduced.
よって、ハウジング形状等によるステアリングホイールの回転方向毎の出力特性差を補正することができる。 Therefore, it is possible to correct the output characteristic difference for each rotation direction of the steering wheel due to the housing shape or the like.
以下、本発明のインテグラル型パワーステアリング装置を実現する形態を、図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments for realizing an integral type power steering device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施例1]
まず、図1を用いて実施例1のインテグラル型パワーステアリング装置(以下、装置1という)の全体構成について説明する。図1は、車両に装着する前の装置1を、入力軸2の回転中心を通りセクタギア8の回転軸に垂直な平面で切った縦断面図である。以下、説明のため、入力軸2が延びる方向にx軸を設け、ステアリングホイールの側(図1の右側)を正方向とする。
[Example 1]
First, the overall configuration of the integral type power steering apparatus (hereinafter referred to as apparatus 1) of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the
装置1は、ハウジング10と、ステアリングホールに接続される入力軸(スタブシャフト)2と、ハウジング10に収容され、ハウジング10の筒状内部を第1圧力室16及び第2圧力室17に隔成するピストン7と、入力軸2とピストン7の間に設けられ、入力軸2の回転運動をピストン7の軸方向運動に変換する第1減速機(ボールねじ機構5)と、ピストン7の外周に設けられたラック70と、ラック70のラック歯71に噛合いラック70(ピストン7)の軸方向運動を回転運動に変換すると共に、第2圧力室17内に配置されるセクタギア8とから構成される第2減速機と、外部の油圧源から供給される作動油を選択的に第1圧力室16と第2圧力室17とに供給するコントロールバルブ6と、セクタギア8の回転方向運動をリンク機構を介して操舵輪に伝達する伝達機構(ピットマンアーム)と、必要な操舵角に達すると高圧側の圧力室を減圧(低圧側の圧力室を増圧)してピストン7のストローク(x軸方向移動)を制限するストロークリミッタであるリミッタバルブ9と、から構成されている。尚、ラック70のラック歯71は、軸方向に並んだ複数の歯同士がほぼ同じ減速比を有するコンスタントギアレシオ(CGR)のラック歯である。
The
装置1はハウジング10内に収容されている。ハウジング10はアルミ等の金属材料で筒状に形成され、ピストン7及びセクタギア8を収容するステアリングハウジング11と、ステアリングハウジング11のx軸正方向側に設けられ、コントロールバルブ6を収容するバルブハウジング12と、バルブハウジング12のx軸正方向側の開口部を液密に封止するカバー13とから構成されている。
The
入力軸2は、カバー13にボールベアリング130を介して回転自在に軸支されている。入力軸2のx軸負方向側の端部には中空部20が形成されており、この中空部20にトーションバー3のx軸正方向側の端部が挿入されている。入力軸2のx軸負方向側の外周は、略円筒状に形成されたロータ60の内周に挿入されている。入力軸2、トーションバー3、及びロータ60はピン30によって固定され、一体に回転するようになっている。入力軸2には、トーションバー3を介してねじ軸4が接続されている。ねじ軸4のx軸正方向側には、ねじ軸4と一体にバルブボディ61が形成されている。バルブボディ61は、バルブハウジング12にボールベアリング120を介して回転自在に軸支されている。バルブボディ61内には中空のロータ収容部610が形成されており、ロータ収容部610にはロータ60が回転自在に収容されている。ねじ軸4には、ロータ収容部610と連通して、中空のトーションバー収容部40が形成されており、トーションバー収容部40にはトーションバー3が収容されている。入力軸2のx軸負方向端の外周は、トーションバー収容部40のx軸正方向端の内周に挿入され、ベアリング41によって回転自在に軸支されている。トーションバー3のx軸負方向側の端部はねじ軸4のx軸負方向側の端部とピン31によって固定されている。
The
ねじ軸4には、ボールねじ機構5を介してピストン7がx軸方向移動可能に設けられている。ピストン7は、ステアリングハウジング11内に形成された円筒状のシリンダ部14内に収容されている。シリンダ部14のx軸正方向側端は開口しているが、x軸負方向側端は底部140によって閉塞されている。セクタギア8は、ステアリングハウジング11内であってシリンダ部14と直交する方向に形成されたギア室15に収容されている。セクタギア8には、ピットマンアームが接続されている。ピストン7の外周には、ピストンシール70aが装着されている。ピストンシール70aにより、シリンダ部14が第1圧力室16と第2圧力室17とに隔成されてパワーシリンダを構成している。シリンダ部14のピストンシール70aよりx軸負方向側が第1圧力室16となり、シリンダ部14のピストンシール70aよりx軸正方向側及びギア室15が第2圧力室17となっている。
A
コントロールバルブ6は、ロータ60とバルブボディ61を有している。ロータ60の外周には、x軸方向に延びる切替溝600が複数所定の間隔で設けられている。ロータ60の外周に対向するバルブボディ61のロータ収容部610の内周には、x軸方向に延びる第1軸方向溝611と第2軸方向溝612が複数所定の間隔で形成されている。バルブボディ61の外周に対向するバルブハウジング12の内周面には、周方向に延びる吸入側周方向溝121と第1圧力室側周方向溝122とがx軸方向に互いに離間して形成されている。
The
バルブボディ61には、第1軸方向溝611と第1圧力室側周方向溝122とを連通する第1油路613、第2軸方向溝612と第2圧力室17と連通する第2油路614、及びバルブボディ61の内周と外周とを連通する第3油路615が形成されている。バルブハウジング12には、外部のオイルポンプと接続する吸入ポート123と、吸入ポート123と吸入側周方向溝121とを連通する第4油路124と、第1圧力室側周方向溝122に接続する第5油路125が形成されている。ステアリングハウジング11には、第5油路125と第1圧力室16とを連通する第6油路126が形成されている。ロータ60の切替溝600、バルブボディ61の第1軸方向溝611、第2軸方向溝612は、入力軸2(ロータ60)とバルブボディ61との相対回転によって、オイルポンプからの作動油の供給先を第1圧力室16または第2圧力室17との間で切り替えるコントロールバルブ6を形成している。
The
尚、ピストン7には、第1圧力室16と第2圧力室17とを連通するように設けられた連通路が設けられ、この連通路上には、第1ブリーディング弁21が設けられている。この第1ブリーディング弁21は、連通路の途中に設けられた球状の弁体、この弁体の両側に形成された弁座、更に弁体を両側から付勢する1対のスプリングから構成されている。エンジンオフ時や直進走行時等では、第1圧力室16と第2圧力室17との差圧が発生しないため、1対のスプリングにより弁体が両側の弁座から浮いた状態となり、第1圧力室16と第2圧力室17とは連通状態となる。装置1は、入力軸2が鉛直方向上側に向くように車両に搭載されるため、第1圧力室16内に溜まったエアは、第1ブリーディングバルブ21を介して第2圧力室17側に排出される。
The
一方、バルブハウジング21には、第2圧力室17と排出ポートとを連通する連通路が設けられ、この連通路上には、第1ブリーディング弁21と同じ構造を有する第2ブリーディング弁22が設けられている。よって、第2圧力室17と排出ポートとの間に差圧が発生しない状態では、第2圧力室17に溜まったエアや、第1ブリーディング弁21を介して第2圧力室に排出されたエアが、第2ブリーディング弁および排出ポートを介してリザーバタンクに排出される。
On the other hand, the
第1ブリーディング弁21および第2ブリーディング弁22は、連通路の両側の室同士の間に差圧が発生した場合には、弁体が弁座に着座し、連通路の連通を遮断するため、第1圧力室16および第2圧力室17の圧力を適切に保持することができる。
尚、第2ブリーディング弁22は、必要に応じて省略することができる。
When a differential pressure is generated between the chambers on both sides of the communication path, the first bleeding
The
リミッタバルブ9は、第1圧力室16の容積が減少する方向(x軸負方向)で第1所定位置までピストン7が移動するとき、第2圧力室17内の圧力を第1圧力室16側に排出する第1バルブ9aと、第2圧力室17の容積が減少する方向(x軸正方向)で第2所定位置までピストン7が移動するとき、第1圧力室16内の圧力を第2圧力室17側に排出する第2バルブ9bとを有している。ステアリングハウジング11には、第1圧力室16に向かって第1バルブ9aが装着され、第2圧力室17(ギヤ室15)に向かって第2バルブ9bが装着されている。第1バルブ9aと第2バルブ9bとはステアリングハウジング11内に形成された第7油路18によって接続されている。図1は、装置1が車両に装着される前(バルブ本体91ないしピン95の位置が調整される前)の状態における第1バルブ9a及び第2バルブ9bを示す。
The limiter valve 9 reduces the pressure in the
(ステアリングアシスト機能)
ステアリングホイールをピストン7が第1圧力室16の側(x軸負方向側)に移動するように操舵すると、コントロールバルブ6により第2圧力室17に作動油が供給される。すなわち、オイルポンプから吐出された作動油は、吸入ポート123→第4油路124→第1軸方向溝611→第3油路615→切替溝600→第2軸方向溝612→第2油路614を通過して第2圧力室17に供給される。第2圧力室17内の圧力が上昇し、この圧力によりピストン7を第1圧力室16側に移動させるアシスト力が作用するため、ドライバはステアリングホイールを軽い力で操舵することができる。
(Steering assist function)
When the steering wheel is steered so that the
一方、ステアリングホイールをピストン7が第2圧力室17の側(x軸正方向側)に移動するように操舵すると、コントロールバルブ6により第1圧力室16に作動油が供給される。すなわち、オイルポンプから吐出された作動油は、吸入ポート123→第4油路124→第1軸方向溝611→第3油路615→切替溝600→第1軸方向溝611→第1油路613→第1圧力室側周方向溝122→第5油路125→第6油路126を通過して第1圧力室16に供給される。第1圧力室16内の圧力が上昇し、この圧力によりピストン7を第2圧力室17側に移動させるアシスト力が作用するため、ドライバはステアリングホイールを軽い力で操舵することができる。
On the other hand, when the steering wheel is steered so that the
(セクタギアの構成について)
次に、実施例1のセクタギア8の構成の詳細について説明する。上記構成により左右操舵時にアシストトルクを付与するにあたり、左右の操舵時に同じアシストトルクを付与していたとしても、実際の操舵時には若干左右にトルク差が生じることが判明した。実施例1の場合、第1圧力室16は、ラック70やセクタギア8が収装される第2圧力室17よりも液圧室の容積が小さく、液圧剛性が高い。一方、第2圧力室17側には、ラック70やセクタギア8が収容されるため、ハウジング容積が第1圧力室16側に対して相対的に大きくなる。その結果、圧力によるハウジングの膨張変形の影響度または圧力室からの作動液の漏れ量が大きくなる可能性があり、液圧剛性の低下によって操舵トルクの左右差を招くおそれがある。
そこで、この左右トルク差を解消すべく、セクタギア8の歯面形状を工夫し、これにより左右トルク差の解消を図り、かつ、可変ギア比(バリアブルギアレシオ)を備えることで、ステアリングギア比を変更することとした。以下、セクタギア8の歯面形状について説明する。
(Sector gear configuration)
Next, details of the configuration of the
Therefore, in order to eliminate this left-right torque difference, the tooth surface shape of the
図2は実施例1のセクタギアの拡大断面図である。セクタギア8は、ピットマンアームの連結点であって回転運動の回転中心となる中心O1を有する。そして、中心O1を有する円周の円周方向に並び、ラック70のラック歯71と噛み合う複数の3つの歯(以下、3つの歯を個別に表記するときは歯a,歯b,歯cと記載する。)を有する。更に、この円周方向に並んだ複数の歯同士が異なる減速比を有するバリアブルギアレシオを備えている。この歯は、ラック歯71と噛み合ってセクタギア8を回動させる際、ラック70の移動量に対するセクタギア8の回動量の比であるステアリングギア比が、右操舵時と左操作時とで異なるように形成されている(図8参照)。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the sector gear according to the first embodiment. The
ここで、図2の左側の歯を歯a、中央の歯を歯b、右側の歯を歯cとする。歯a及び歯cは、それぞれ左右の歯面において異なる形状に形成され、歯bは左右対称形状に形成されている。ステアリングホイールが中立位置の状態では、ラック歯71とセクタギア8とは歯bの歯面略中央に位置する中立位置b1及びb2に噛み合い点を有する。
Here, the left tooth in FIG. 2 is a tooth a, the central tooth is a tooth b, and the right tooth is a tooth c. The tooth a and the tooth c are formed in different shapes on the left and right tooth surfaces, respectively, and the tooth b is formed in a symmetrical shape. In the state where the steering wheel is in the neutral position, the
ステアリングホイールを右側に操舵すると、ラック70が図1中の左側に進み、ラック歯71とセクタギア8とは、操舵開始時は歯bの歯面b(1)に噛み合い点を有し、この噛み合い点は歯面b(1)上を図2中右側下方に向けて移動する(以下、この移動状態を(1)状態と記載する。)。その後、更に右側に操舵することで歯cの歯面c(2)との間に噛み合い点が移動し、この噛み合い点は歯面c(2)上を図2中右側下方に向けて移動する(以下、この移動状態を(2)状態と記載する。)。ここで、歯cの歯面c(2)に噛み合い点が移動する角度が所定角度として設定されており、歯bと当接しているときとは異なる出力特性が設定されている。歯面c(2)は歯丈方向中間部よりも歯先側に形成されており、詳細については後述する。
When the steering wheel is steered to the right side, the
ステアリングホイールを右側に切り込んだ状態から、今度は中立位置に向けて切り戻しを行うと、歯cの歯面c(2-1)との間に噛み合い点が移動する。そして、歯面c(2-1)上を噛み合い点が移動(以下、この移動状態を(2-1)状態と記載する。)した後、歯bの歯面b(1-1)に噛み合い点が移動し、その後中立位置b2まで移動(以下、この移動状態を(1-1)状態と記載する。)する。 If the steering wheel is cut back to the right side and then turned back toward the neutral position, the meshing point moves between the tooth c and the tooth surface c (2-1). Then, after the meshing point moves on the tooth surface c (2-1) (hereinafter, this movement state is described as the (2-1) state), it meshes with the tooth surface b (1-1) of the tooth b. The point moves and then moves to the neutral position b2 (hereinafter, this moving state is referred to as the (1-1) state).
同様に、ステアリングホイールを左側に操舵すると、ラック70が図1中の右側に進み、ラック歯71とセクタギア8とは、操舵開始時は歯bの歯面b(3)に噛み合い点を有し、この噛み合い点は歯面b(3)上を図2中左側下方に向けて移動する(以下、この移動状態を(3)状態と記載する。)。その後、更に左側に操舵することで歯aの歯面a(4)との間に噛み合い点が移動し、この噛み合い点は歯面a(4)上を図2中左側下方に向けて移動する(以下、この移動状態を(4)と記載する。)。ここで、歯aの歯面a(4)に噛み合い点が移動する角度が所定角度として設定されており、歯bと当接しているときとは異なる出力特性が設定されている。歯面a(4)は歯丈方向中間部よりも歯先側に形成されており、詳細については後述する。
ステアリングホイールを左側に切り込んだ状態から、今度は中立位置に向けて切り戻しを行うと、歯aの歯面a(4-1)との間に噛み合い点が移動する。そして、歯面a(4-1)上を噛み合い点が移動(以下、この移動状態を(4-1)状態と記載する。)した後、歯bの歯面b(3-1)に噛み合い点が移動し、その後中立位置b1まで移動(以下、この移動状態を(3-1)状態と記載する。)する。
Similarly, when the steering wheel is steered to the left, the
When the steering wheel is cut back to the left side and then turned back toward the neutral position, the meshing point moves with the tooth surface a (4-1) of the tooth a. Then, after the meshing point moves on the tooth surface a (4-1) (hereinafter, this movement state is described as the (4-1) state), it meshes with the tooth surface b (3-1) of the tooth b. The point moves and then moves to the neutral position b1 (hereinafter, this moving state is referred to as (3-1) state).
ここで、セクタギア8の回転中心O1と噛み合い点とを結ぶ距離をピッチ円半径PCRと定義する。ピッチ円半径が大きいとは、回転中心O1と噛み合い点との距離が大きいことを意味し、レバー比が大きくなるため、ラック70からセクタギア8に対して同じ力が作用してもピットマンアームを回動するトルクが増大することを意味する。
Here, the distance connecting the rotation center O1 of the
図3は実施例1のパワーステアリング装置においてステアリングホイールの操舵角とピッチ円半径との関係を表すピッチ円半径特性図である。作動角の中央付近は歯bによって達成される領域であり、歯bの歯面は左右対称形状であり、ピッチ円半径も左右で対称形状とされている。また、(1)状態と(1-1)状態とは同じピッチ円半径PCRに設定され、(3)状態と(3-1)状態とも同じピッチ円半径PCRに設定されている。図3には、歯bに加えて歯a及び歯cにおけるピッチ円半径も記載されており、このピッチ円半径の設定については後述する。 FIG. 3 is a pitch circle radius characteristic diagram showing the relationship between the steering angle of the steering wheel and the pitch circle radius in the power steering apparatus of the first embodiment. Near the center of the operating angle is a region achieved by the tooth b, the tooth surface of the tooth b has a symmetrical shape, and the pitch circle radius is also symmetrical on the left and right. Further, the (1) state and the (1-1) state are set to the same pitch circle radius PCR, and the (3) state and the (3-1) state are set to the same pitch circle radius PCR. FIG. 3 also shows the pitch circle radii in the teeth a and c in addition to the teeth b, and the setting of the pitch circle radius will be described later.
図4〜7は、左右操舵時のある操舵角における切り込み時及び切り戻し時の液圧室の液圧関係及び力の作用する方向を表す概略説明図である。図4は左操舵切り込み時にラック70が図4中右側に移動する状態を表す。第1液圧室16が高圧室となり、第2液圧室17が低圧室となっているため、噛み合い点は歯aの歯面a(4)である。このとき、液圧剛性の高い第1液圧室16に高圧が導入されており、さほど大きなピッチ円半径は必要なく、ピッチ円半径はr(小)として設定されている。この図4の状態を(i)状態と定義する。
4 to 7 are schematic explanatory diagrams showing the hydraulic pressure relationship in the hydraulic chamber and the direction in which the force acts when turning and turning back at a certain steering angle during left and right steering. FIG. 4 shows a state where the
図5は左操舵後に切り戻しを行い、ラック70が図5中左側に移動する状態を表す。第1液圧室16が低圧室となり、第2液圧室17が高圧室となっているため、噛み合い点は歯aの歯面a(4-1)である。このとき、液圧剛性の低い第2液圧室17に高圧が導入されているため、大きなピッチ円半径を必要とし、ピッチ円半径はr(大)(>r(小))に設定されている。この図5の状態を(ii)状態と定義する。
FIG. 5 shows a state in which switching back is performed after left steering, and the
図6は右操舵切り込み時にラック70が図6中左側に移動する状態を表す。第1液圧室16が低圧室となり、第2液圧室17が高圧室となっているため、噛み合い点は歯cの歯面c(2)である。このとき、液圧剛性の低い第2液圧室17に高圧が導入されており、左操舵切り込み時よりも大きなピッチ円半径を必要とするため、ピッチ円半径はR(大)として設定されている。この図6の状態を(iii)状態と定義する。
FIG. 6 shows a state in which the
図7は右操舵後に切り戻しを行い、ラック70が図7中右側に移動する状態を表す。第1液圧室16が高圧室となり、第2液圧室17が低圧室となっているため、噛み合い点は歯aの歯面c(2-1)である。このとき、液圧剛性の高い第1液圧室16に高圧が導入されているため、さほど大きなピッチ円半径を必要としないため、ピッチ円半径はR(小)(<R(大))に設定されている。この図7の状態を(iv)状態と定義する。
FIG. 7 shows a state where the switch-back is performed after the right steering, and the
図3に戻って歯a及び歯cのピッチ円半径の設定について説明する。中立位置から左操舵を開始すると、(3)状態を経て(4)状態へと移行する。図4の(i)状態は(4)状態のある角度における状態を表している。左操舵時は液圧剛性の高い第1液圧室16に高圧が導入される制御であるため、右操舵時に比べてレバー比を小さくする必要がある。よって、右操舵時のピッチ円半径R(小),R(大)よりも小さなピッチ円半径r(小),(大)が設定されている。
次に、左操舵切り込み時から中立位置に戻す操舵を行うと、(4−1)状態を経て、(3−1)状態へと移行する。図5の(ii)状態は(4−1)状態のある角度における状態を表している。左操舵後の切り戻し時は、容積の大きな第2液圧室17が高圧室となっているため、レバー比を大きくする必要がある。よって、(i)状態のピッチ円半径r(小)よりも大きなピッチ円半径r(大)が設定されている。
Returning to FIG. 3, the setting of the pitch circle radius of the teeth a and c will be described. When left steering is started from the neutral position, the state shifts to the (4) state through the (3) state. The state (i) in FIG. 4 represents a state at a certain angle of the state (4). During left steering, since the high pressure is introduced into the first
Next, when steering is performed to return to the neutral position from the time of turning the left steering, the state shifts to the (3-1) state via the (4-1) state. The state (ii) in FIG. 5 represents the state at an angle of the state (4-1). When switching back after left steering, the second
中立状態から右操舵を開始すると、(1)状態を経て(2)状態へと移行する。図6の(iii)状態は(2)状態のある角度における状態を表している。右操舵時は液圧剛性の低い第2液圧室17に高圧が導入される制御であるため、左操舵時に比べてレバー比を大きくする必要がある。よって、左操舵時のピッチ円半径r(小),R(大)よりも大きなピッチ円半径R(小),R(大)が設定されている。
次に、右操舵切り込み時から中立位置に戻す操舵を行うと、(2−1)状態を経て、(1−1)状態へと移行する。図7の(iv)状態は(2−1)状態のある角度における状態を表している。右操舵後の切り戻し時は、液圧剛性の高い第1液圧室16が高圧室となっているため、レバー比を大きくする必要が無い。よって、(iii)状態のピッチ円半径R(大)よりも小さなピッチ円半径R(小)が設定されている。
When right steering is started from the neutral state, the state shifts to the (2) state via the (1) state. The state (iii) in FIG. 6 represents a state at a certain angle of the state (2). Since the high pressure is introduced into the second
Next, when steering is performed to return to the neutral position from the time of turning the right steering, the state transitions to the (1-1) state via the (2-1) state. The state (iv) in FIG. 7 represents a state at an angle of the (2-1) state. At the time of switching back after right steering, the first
すなわち、a(4)やc(2)の歯面プロファイルは、a(4-1)やc(2-1)から構成される歯面プロファイルと異なる形としている。このとき、ラック70のラック歯71はギア比一定に形成されているため、ステアリングギア比を変更する際に、ラック70を成形する際の調整が不要であり、ラック歯を容易に成形できる。
That is, the tooth surface profiles of a (4) and c (2) are different from the tooth surface profiles formed of a (4-1) and c (2-1). At this time, since the
図8は実施例1のバリアブルギアレシオギアのギア特性を表す特性図である。上述のように、操舵角に応じてピッチ円半径を設定し、かつバリアブルギアレシオギアとして設定するにあたっては、大きなピッチ円半径となるほど、より多くセクタギア8を回転させる必要がある。よって、図8に示すように、操舵角に対するバリアブルギアレシオを右操舵ほど大きくなるように設定している。これにより、ステアリングホイールの操作量に対する操向輪の操舵量は左右のどちらに操舵しても同じ関係を維持する。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing gear characteristics of the variable gear ratio gear of the first embodiment. As described above, when the pitch circle radius is set according to the steering angle and is set as the variable gear ratio gear, it is necessary to rotate the
また、歯aや歯cに異なるピッチ円半径が形成される領域は、ラック歯71またはセクタギア8の歯面形状を切削加工により形成する切削工程および研磨を行う研磨工程の両工程においてラック歯71またはセクタギア8を加工することにより形成される。切削工程において前記領域を形成することにより、より大きな出力特性差の補正をすることができる。更に研磨工程においても前記領域を形成することにより、より精密な出力特性差の補正をすることができる。
Further, regions where different pitch circle radii are formed on the teeth a and teeth c are the
[実施例1の効果]
以下、実施例1の装置1が奏する効果を列挙する。
(1)金属材料で筒状に形成されたハウジング10と、ステアリングホイールと接続される入力軸2とトーションバー3を介して接続され、ハウジング10内に回転自在に設けられるトーションバー収容部40(出力軸)と、トーションバー収容部40の回転軸を軸方向としたとき、ハウジング11内に軸方向移動可能に設けられたピストン7と、ピストン7に設けられ、ハウジング11内部を、軸方向の一方側に設けられた第1圧力室16と、軸方向の他方側に設けられた第2圧力室17と、に隔成するピストンシール70a(シール部)と、ハウジング10に設けられたバルブハウジング12(ロータリバルブ収容部)と、バルブハウジング12に収容され、入力軸2とトーションバー収容部40との相対回転に伴い作動し、外部の液圧源から供給される作動液を選択的に前記第1圧力室16と第2圧力室17とに供給するロータ60(ロータリバルブ)と、トーションバー収容部40の回転運動をピストン7の軸方向の運動へ変換するボールねじ機構5(第1減速機)と、ピストン7のピストンシール70aよりも軸方向の一方側に形成され、第2圧力室内に配置されるラック歯71と、ラック歯71と噛合うように第2圧力室17内に設けられ、ピストン7の軸方向の運動を回転運動に変換することにより転舵輪に操舵力を伝達するセクタギア8と、から構成される第2減速機と、を備え、ラック歯71とセクタギア8との噛合い点とセクタギア8の回転中心O1との距離をピッチ円半径PCRとしたとき、第2減速機は、第2圧力室17の容積が増大する方向にピストン7が移動するときのピッチ円半径r(大),R(大)(第1ピッチ円半径)と、第2圧力室17の容積が減少する方向にピストン7が移動するときのピッチ円半径r(小),R(小)(第2ピッチ円半径)とが、ステアリングホイールの回転方向一方側への操舵操作に対するセクタギア8の出力トルクの大きさとステアリングホイールの回転方向他方側への操舵操作に対する出力トルクの大きさの差が減少するように互いに異なる半径に形成される。
よって、ハウジング形状等によるステアリングホイールの回転方向毎の出力特性差を補正することができる。
[Effect of Example 1]
Hereinafter, effects produced by the
(1) A housing 10 formed in a cylindrical shape with a metal material, an input shaft 2 connected to a steering wheel and a torsion bar 3 connected to the torsion bar housing portion 40 ( Output shaft) and the rotation axis of the torsion bar housing portion 40 as the axial direction, the piston 7 provided in the housing 11 so as to be movable in the axial direction, the piston 7 is provided, and the interior of the housing 11 is A piston seal 70a (seal part) that is divided into a first pressure chamber 16 provided on one side and a second pressure chamber 17 provided on the other side in the axial direction, and a valve housing provided in the housing 10 12 (rotary valve accommodating portion) and the valve housing 12 are operated with relative rotation between the input shaft 2 and the torsion bar accommodating portion 40, and the hydraulic fluid supplied from an external hydraulic pressure source is selectively 1st pressure chamber 16 and 1st 2 Rotor 60 (rotary valve) to be supplied to the pressure chamber 17, a ball screw mechanism 5 (first reduction gear) that converts the rotational motion of the torsion bar housing 40 into the axial motion of the piston 7, A rack tooth 71 that is formed on one side in the axial direction from the piston seal 70a and disposed in the second pressure chamber, and is provided in the second pressure chamber 17 so as to mesh with the rack tooth 71. And a second gear reducer configured to transmit a steering force to the steered wheels by converting the motion of the gears into a rotational motion, and a meshing point between the
Therefore, it is possible to correct the output characteristic difference for each rotation direction of the steering wheel due to the housing shape or the like.
(2)上記(1)に記載のパワーステアリング装置において、ピッチ円半径r(大),R(大)は、ピッチ円半径r(小),R(小)より大きくなるように形成される。
すなわち、第2圧力室17側には、ラック70やセクタギア8が収容されるため、ハウジング容積が第1圧力室16側に対して相対的に大きくなる。その結果、圧力によるハウジング10の膨張変形の影響度または圧力室からの作動液の漏れ量が大きくなる可能性があるが、上記(2)の大小関係により、これら課題を解決できる。
(2) In the power steering device described in (1) above, the pitch circle radii r (large) and R (large) are formed to be larger than the pitch circle radii r (small) and R (small).
That is, since the
(3)上記(2)に記載のパワーステアリング装置において、ラック歯71は、軸方向に並んだ複数の歯同士がほぼ同じ減速比を有するコンスタントギアレシオのラック歯であって、セクタギア8は、回転運動の回転中心O1を中心として円周方向に並んだ複数の歯a,b,cを供え、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、セクタギア8の複数の歯毎に歯先を挟んで円周方向両側に形成された1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられる。
ラック歯71側はコンスタント歯で構成されているため、ラック側のピッチ円半径の調整を行う必要が無く、ラック70の形成が容易となる。
(3) In the power steering apparatus described in (2) above, the
Since the
(4)上記(2)に記載のパワーステアリング装置において、セクタギア8は、回転運動の回転中心O1を中心として円周方向に並んだ複数の歯a,b,c同士が異なる減速比を有するバリアブルギアレシオのセクタギアであって、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、セクタギア8の複数の歯毎に歯先を挟んで円周方向両側に形成された1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられる。
すなわち、セクタギア8は、バリアブルギアレシオギアであるため、プロファイル形成にはコンピュータ位置制御による歯の研磨作業が必要となる。このセクタギア8にピッチ円半径調整分を盛り込むことで、バリアブルギアレシオ形成工程とピッチ円半径調整工程とを同時に行うことができる。
(4) In the power steering device described in (2) above, the
That is, since the
(5)上記(4)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、セクタギア8の複数の歯a,b,cの1対の歯面のうち、歯丈方向中間部よりも歯先側において1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられる。
すなわち、歯面の歯丈方向中間部は、ハンドル中立付近であり、歯先側は、操舵角が所定角以上のときである。このような操舵角が所定角以上のとき、操舵方向毎の出力特性差が大きく出るため、歯先側で調整を行うことにより、出力特性差に応じた調整を行うことができる。
(5) In the power steering device described in (4) above, the difference between r (large), R (large) and r (small), R (small) is a plurality of teeth a, b, c of the
That is, the middle portion of the tooth surface in the tooth height direction is near the handle neutral position, and the tooth tip side is when the steering angle is equal to or greater than a predetermined angle. When such a steering angle is equal to or greater than a predetermined angle, a difference in output characteristics for each steering direction is large. Therefore, adjustment according to the difference in output characteristics can be performed by performing adjustment on the tooth tip side.
(6)上記(2)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、ステアリングホイールが中立位置から時計周り方向および反時計周り方向に所定角度以上回転したとき、ラック歯71とセクタギア8が噛合う領域においてr(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される。
よって、操舵角が所定角以上のとき、操舵方向毎の出力特性差が大きく出るため、この出力特性差に応じた調整を行うことができる。
(6) In the power steering device described in (2) above, the difference between r (large), R (large) and r (small), R (small) is that the steering wheel is clockwise and counterclockwise from the neutral position. When rotated clockwise by a predetermined angle or more, r (large) and R (large) are formed to be larger than r (small) and R (small) in the region where the
Therefore, when the steering angle is equal to or larger than the predetermined angle, the output characteristic difference for each steering direction is large, so that adjustment according to this output characteristic difference can be performed.
(7)上記(6)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される領域は、ステアリングホイールの中立位置から時計周り方向に操舵操作したときと、反時計周り方向に操舵操作したときで、同じ角度範囲に形成される。
よって、ステアリングホイールの回転方向毎の出力特性差の均一化を図ることができる。
(7) In the power steering device described in (6) above, the region formed so that r (large) and R (large) are larger than r (small) and R (small) When the steering operation is performed clockwise from the position and when the steering operation is performed counterclockwise, the same angle range is formed.
Therefore, it is possible to make uniform the output characteristic difference for each rotation direction of the steering wheel.
(8)上記(2)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される領域は、ラック歯71またはセクタギア8の歯面形状を切削加工により形成する切削工程および研磨を行う研磨工程の両工程においてラック歯71またはセクタギア8を加工することにより形成される。
すなわち、切削工程において前記領域を形成することにより、より大きな出力特性差の補正をすることができる。更に研磨工程においても前記領域を形成することにより、より精密な出力特性差の補正をすることができる。
(8) In the power steering device described in (2) above, the region formed so that r (large) and R (large) are larger than r (small) and R (small) is the
That is, a larger output characteristic difference can be corrected by forming the region in the cutting process. Further, by forming the region in the polishing process, it is possible to correct the output characteristic difference more precisely.
(9)上記(1)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)とr(小),R(小)のうち、第1圧力室16と第2圧力室17のうち、容積が大きい側に作動液が供給されるときにラック歯71とセクタギア8とが噛合う側のピッチ円半径が他方のピッチ円半径よりも大きくなるように形成される。
すなわち、容積が大きい側の圧力室である第2圧力室17は、圧力によるハウジングの膨張変形の影響度または圧力室からの作動液の漏れ量が大きくなる可能性がある。そこで、容積が大きい側に作動液が供給される場合のピッチ円半径を大きくすることで、この課題を解決することができる。
(9) In the power steering device described in (1) above, of the
In other words, in the
(10)上記(9)に記載のパワーステアリング装置において、ラック歯71は、軸方向に並んだ複数の歯同士がほぼ同じ減速比を有するコンスタントギアレシオのラック歯であって、セクタギア8は、回転運動の回転中心O1を中心として円周方向に並んだ複数の歯a,b,cを供え、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、セクタギア8の複数の歯毎に歯先を挟んで円周方向両側に形成された1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられる。
ラック歯71側はコンスタント歯で構成されているため、ラック側のピッチ円半径の調整を行う必要が無く、ラック70の形成が容易となる。
(10) In the power steering apparatus described in (9) above, the
Since the
(11)上記(9)に記載のパワーステアリング装置において、セクタギア8は、回転運動の回転中心O1を中心として円周方向に並んだ複数の歯a,b,c同士が異なる減速比を有するバリアブルギアレシオのセクタギアであって、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、セクタギア8の複数の歯毎に歯先を挟んで円周方向両側に形成された1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられる。
すなわち、セクタギア8は、バリアブルギアレシオギアであるため、プロファイル形成にはコンピュータ位置制御による歯の研磨作業が必要となる。このセクタギア8にピッチ円半径調整分を盛り込むことで、バリアブルギアレシオ形成工程とピッチ円半径調整工程とを同時に行うことができる。
(11) In the power steering device according to (9), the
That is, since the
(12)上記(9)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、セクタギア8の複数の歯a,b,cの1対の歯面のうち、歯丈方向中間部よりも歯先側において1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられる。
すなわち、歯面の歯丈方向中間部は、ハンドル中立付近であり、歯先側は、操舵角が所定角以上のときである。このような操舵角が所定角以上のとき、操舵方向毎の出力特性差が大きく出るため、歯先側で調整を行うことにより、出力特性差に応じた調整を行うことができる。
(12) In the power steering device described in (9) above, the difference between r (large), R (large) and r (small), R (small) is a plurality of teeth a, b, c of the
That is, the middle portion of the tooth surface in the tooth height direction is near the handle neutral position, and the tooth tip side is when the steering angle is equal to or greater than a predetermined angle. When such a steering angle is equal to or greater than a predetermined angle, a difference in output characteristics for each steering direction is large. Therefore, adjustment according to the difference in output characteristics can be performed by performing adjustment on the tooth tip side.
(13)上記(9)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、ステアリングホイールが中立位置から時計周り方向および反時計周り方向に所定角度以上回転したとき、ラック歯71とセクタギア8が噛合う領域においてr(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される。
よって、操舵角が所定角以上のとき、操舵方向毎の出力特性差が大きく出るため、この出力特性差に応じた調整を行うことができる。
(13) In the power steering device described in (9) above, the difference between r (large), R (large) and r (small), R (small) is that the steering wheel is clockwise and counterclockwise from the neutral position. When rotated clockwise by a predetermined angle or more, r (large) and R (large) are formed to be larger than r (small) and R (small) in the region where the
Therefore, when the steering angle is equal to or larger than the predetermined angle, the output characteristic difference for each steering direction is large, so that adjustment according to this output characteristic difference can be performed.
(14)上記(13)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される領域は、ステアリングホイールの中立位置から時計周り方向に操舵操作したときと、反時計周り方向に操舵操作したときで、同じ角度範囲に形成される。
よって、ステアリングホイールの回転方向毎の出力特性差の均一化を図ることができる。
(14) In the power steering device described in (13) above, the region formed so that r (large) and R (large) are larger than r (small) and R (small) When the steering operation is performed clockwise from the position and when the steering operation is performed counterclockwise, the same angle range is formed.
Therefore, it is possible to make uniform the output characteristic difference for each rotation direction of the steering wheel.
(15)上記(9)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される領域は、ラック歯71またはセクタギア8の歯面形状を切削加工により形成する切削工程および研磨を行う研磨工程の両工程においてラック歯71またはセクタギア8を加工することにより形成される。
すなわち、切削工程において前記領域を形成することにより、より大きな出力特性差の補正をすることができる。更に研磨工程においても前記領域を形成することにより、より精密な出力特性差の補正をすることができる。
(15) In the power steering device described in (9) above, the region formed so that r (large) and R (large) are larger than r (small) and R (small) is the
That is, a larger output characteristic difference can be corrected by forming the region in the cutting process. Further, by forming the region in the polishing process, it is possible to correct the output characteristic difference more precisely.
(16) 金属材料で筒状に形成されたハウジング10と、ステアリングホイールと接続される入力軸2とトーションバー3を介して接続され、ハウジング10内に回転自在に設けられるトーションバー収容部40(出力軸)と、トーションバー収容部40の回転軸を軸方向としたとき、ハウジング11内に軸方向移動可能に設けられたピストン7と、ピストン7に設けられ、ハウジング11内部を、軸方向の一方側に設けられた第1圧力室16と、軸方向の他方側に設けられた第2圧力室17と、に隔成するピストンシール70a(シール部)と、ハウジング10に設けられたバルブハウジング12(ロータリバルブ収容部)と、バルブハウジング12に収容され、入力軸2とトーションバー収容部40との相対回転に伴い作動し、外部の液圧源から供給される作動液を選択的に前記第1圧力室16と第2圧力室17とに供給するロータ60(ロータリバルブ)と、トーションバー収容部40の回転運動をピストン7の軸方向の運動へ変換するボールねじ機構5(第1減速機)と、ピストン7のピストンシール70aよりも軸方向の一方側に形成され、第2圧力室内に配置されるラック歯71と、ラック歯71と噛合うように第2圧力室17内に設けられ、ピストン7の軸方向の運動を回転運動に変換することにより転舵輪に操舵力を伝達するセクタギア8と、から構成される第2減速機と、を備え、ラック歯71とセクタギア8との噛合い点とセクタギア8の回転中心O1との距離をピッチ円半径PCRとしたとき、第2減速機は、第2圧力室17の容積が増大する方向にピストン7が移動するときのピッチ円半径r(大),R(大)(第1ピッチ円半径)と、第2圧力室17の容積が減少する方向にピストン7が移動するときのピッチ円半径r(小),R(小)(第2ピッチ円半径)とが、ステアリングホイールの回転方向一方側への操舵操作に対するセクタギア8の出力トルクの大きさとステアリングホイールの回転方向他方側への操舵操作に対する出力トルクの大きさの差が減少するように互いに異なる半径を有する歯面形状に形成される。
よって、ハウジング形状等によるステアリングホイールの回転方向毎の出力特性差を補正することができる。
(16) A housing 10 formed in a cylindrical shape with a metal material, an input shaft 2 connected to the steering wheel, and a torsion bar 3 connected to the torsion bar accommodating portion 40 ( Output shaft) and the rotation axis of the torsion bar housing portion 40 as the axial direction, the piston 7 provided in the housing 11 so as to be movable in the axial direction, the piston 7 is provided, and the interior of the housing 11 is A piston seal 70a (seal part) that is divided into a first pressure chamber 16 provided on one side and a second pressure chamber 17 provided on the other side in the axial direction, and a valve housing provided in the housing 10 12 (rotary valve accommodating portion) and the valve housing 12 are operated with relative rotation between the input shaft 2 and the torsion bar accommodating portion 40, and the hydraulic fluid supplied from an external hydraulic pressure source is selectively With the first pressure chamber 16 2 Rotor 60 (rotary valve) to be supplied to the pressure chamber 17, a ball screw mechanism 5 (first reduction gear) that converts the rotational motion of the torsion bar housing 40 into the axial motion of the piston 7, A rack tooth 71 that is formed on one side in the axial direction from the piston seal 70a and disposed in the second pressure chamber, and is provided in the second pressure chamber 17 so as to mesh with the rack tooth 71. And a second gear reducer configured to transmit a steering force to the steered wheels by converting the motion of the gears into a rotational motion, and a meshing point between the
Therefore, it is possible to correct the output characteristic difference for each rotation direction of the steering wheel due to the housing shape or the like.
(17)上記(16)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)とr(小),R(小)との差は、ステアリングホイールが中立位置から時計周り方向および反時計周り方向に所定角度以上回転したとき、ラック歯71とセクタギア8が噛合う領域においてr(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される。
よって、操舵角が所定角以上のとき、操舵方向毎の出力特性差が大きく出るため、この出力特性差に応じた調整を行うことができる。
(17) In the power steering device described in (16) above, the difference between r (large), R (large) and r (small), R (small) is that the steering wheel is rotated clockwise and counterclockwise from the neutral position. When rotated clockwise by a predetermined angle or more, r (large) and R (large) are formed to be larger than r (small) and R (small) in the region where the
Therefore, when the steering angle is equal to or larger than the predetermined angle, the output characteristic difference for each steering direction is large, so that adjustment according to this output characteristic difference can be performed.
(18)上記(16)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される領域は、ステアリングホイールの中立位置から時計周り方向に操舵操作したときと、反時計周り方向に操舵操作したときで、同じ角度範囲に形成される。
よって、ステアリングホイールの回転方向毎の出力特性差の均一化を図ることができる。
(18) In the power steering device described in (16) above, the region formed so that r (large) and R (large) are larger than r (small) and R (small) When the steering operation is performed clockwise from the position and when the steering operation is performed counterclockwise, the same angle range is formed.
Therefore, it is possible to make uniform the output characteristic difference for each rotation direction of the steering wheel.
(19)上記(16)に記載のパワーステアリング装置において、r(大),R(大)がr(小),R(小)よりも大きくなるように形成される領域は、ラック歯71またはセクタギア8の歯面形状を切削加工により形成する切削工程および研磨を行う研磨工程の両工程においてラック歯71またはセクタギア8を加工することにより形成される。
すなわち、切削工程において前記領域を形成することにより、より大きな出力特性差の補正をすることができる。更に研磨工程においても前記領域を形成することにより、より精密な出力特性差の補正をすることができる。
(19) In the power steering device according to (16), the region formed such that r (large) and R (large) are larger than r (small) and R (small) is the
That is, a larger output characteristic difference can be corrected by forming the region in the cutting process. Further, by forming the region in the polishing process, it is possible to correct the output characteristic difference more precisely.
2 入力軸
5 ボールねじ機構(第1減速機)
6 コントロールバルブ
7 ピストン
70 ラック(第2減速機)
8 セクタギア(第2減速機)
10 ハウジング
11 ステアリングハウジング
12 バルブハウジング(ロータリバルブ収容部)
16 第1圧力室
17 第2圧力室
60 ロータ(ロータリバルブ)
70a ピストンシール(シール部)
2 Input shaft
5 Ball screw mechanism (first reduction gear)
6 Control valve
7 Piston
70 racks (second reducer)
8 Sector gear (second reducer)
10 Housing
11 Steering housing
12 Valve housing (rotary valve housing)
16 First pressure chamber
17 Second pressure chamber
60 Rotor (rotary valve)
70a Piston seal (seal part)
Claims (4)
ステアリングホイールと接続される入力軸とトーションバーを介して接続され、前記ハウジング内に回転自在に設けられる出力軸と、
前記出力軸の回転軸を軸方向としたとき、前記ハウジング内に前記軸方向移動可能に設けられたピストンと、
前記ピストンに設けられ、前記ハウジング内部を、前記軸方向の一方側に設けられた第1圧力室と、前記軸方向の他方側に設けられた第2圧力室と、に隔成するシール部と、
前記ハウジングに設けられたロータリバルブ収容部と、
前記ロータリバルブ収容部に収容され、前記入力軸と前記出力軸との相対回転に伴い作動し、外部の液圧源から供給される作動液を選択的に前記第1圧力室と第2圧力室とに供給するロータリバルブと、
前記出力軸の回転運動を前記ピストンの前記軸方向の運動へ変換する第1減速機と、
前記ピストンの前記シール部よりも前記軸方向の前記一方側に形成され、前記第2圧力室内に配置されるラック歯と、前記ラック歯と噛合うように前記第2圧力室内に設けられ、前記ピストンの前記軸方向の運動を回転運動に変換することにより転舵輪に操舵力を伝達するセクタギアと、から構成される第2減速機と、を備え、
前記ラック歯と前記セクタギアとの噛合い点と前記セクタギアの回転中心との距離をピッチ円半径としたとき、
前記第2減速機は、前記第2圧力室の容積が増大する方向に前記ピストンが移動するときの前記ピッチ円半径である第1ピッチ円半径と、前記第2圧力室の容積が減少する方向に前記ピストンが移動するときの前記ピッチ円半径である第2ピッチ円半径とが、ステアリングホイールの回転方向一方側への操舵操作に対する前記セクタギアの出力トルクの大きさとステアリングホイールの回転方向他方側への操舵操作に対する前記出力トルクの大きさの差が減少するように互いに異なる半径に形成され、
前記第1ピッチ円半径は、前記第2ピッチ円半径より大きくなるように形成され、
前記第1圧力室の容積は、前記第2圧力室の容積よりも小さいことを特徴とするパワーステアリング装置。 A housing formed in a cylindrical shape with a metal material;
An input shaft connected to the steering wheel and an output shaft connected via a torsion bar and provided rotatably in the housing;
When the rotational axis of the output shaft is the axial direction, a piston provided in the housing so as to be movable in the axial direction;
A seal portion provided in the piston, the interior of the housing being separated into a first pressure chamber provided on one side in the axial direction and a second pressure chamber provided on the other side in the axial direction; ,
A rotary valve housing provided in the housing;
The first pressure chamber and the second pressure chamber are accommodated in the rotary valve accommodating portion, operate according to the relative rotation of the input shaft and the output shaft, and selectively supply hydraulic fluid supplied from an external hydraulic pressure source. A rotary valve to be supplied to
A first speed reducer that converts rotational motion of the output shaft into motion of the piston in the axial direction;
Said than the sealing portion of the piston is formed on the one side of the axial, and the rack teeth disposed on the second pressure chamber, disposed in said second pressure chamber to fit the rack teeth mesh with the A sector gear that transmits a steering force to the steered wheels by converting the axial motion of the piston into a rotational motion, and a second speed reducer comprising:
When the distance between the meshing point of the rack teeth and the sector gear and the rotation center of the sector gear is the pitch circle radius,
The second speed reducer includes a first pitch circle radius that is the pitch circle radius when the piston moves in a direction in which the volume of the second pressure chamber increases, and a direction in which the volume of the second pressure chamber decreases. The second pitch circle radius, which is the pitch circle radius when the piston moves, is the magnitude of the output torque of the sector gear with respect to the steering operation to one side of the steering wheel rotation direction and the other side of the steering wheel rotation direction. size difference of the output torque relative to the steering operation is formed at different radii to reduce,
The first pitch circle radius is formed to be larger than the second pitch circle radius,
The power steering device according to claim 1, wherein a volume of the first pressure chamber is smaller than a volume of the second pressure chamber .
前記ラック歯は、前記軸方向に並んだ複数の歯同士がほぼ同じ減速比を有するコンスタントギアレシオのラック歯であって、
前記セクタギアは、前記回転運動の回転中心を中心として円周方向に並んだ複数の歯を供え、
前記第1ピッチ円半径と前記第2ピッチ円半径との差は、前記セクタギアの前記複数の歯毎に歯先を挟んで前記円周方向両側に形成された1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。 The power steering apparatus according to claim 1, wherein
The rack teeth are constant gear ratio rack teeth in which a plurality of teeth arranged in the axial direction have substantially the same reduction ratio,
The sector gear is provided with a plurality of teeth arranged in a circumferential direction around the rotational center of the rotational movement,
The difference between the first pitch circle radius and the second pitch circle radius is that a profile of a pair of tooth surfaces formed on both sides in the circumferential direction across the tooth tip for each of the plurality of teeth of the sector gear. A power steering device provided by being formed differently from each other.
前記セクタギアは、前記回転運動の回転中心を中心として円周方向に並んだ複数の歯同士が異なる減速比を有するバリアブルギアレシオのセクタギアであって、
前記第1ピッチ円半径と前記第2ピッチ円半径との差は、前記セクタギアの前記複数の歯毎に歯先を挟んで前記円周方向両側に形成された1対の歯面同士のプロファイルが互いに異なるように形成されることで設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。 In the power steering device according to claim 1 or 2 ,
The sector gear is a variable gear ratio sector gear in which a plurality of teeth arranged in a circumferential direction around the rotational center of the rotational motion have different reduction ratios,
The difference between the first pitch circle radius and the second pitch circle radius is that a profile of a pair of tooth surfaces formed on both sides in the circumferential direction across the tooth tip for each of the plurality of teeth of the sector gear. A power steering device provided by being formed differently from each other.
前記第1ピッチ半径と前記第2ピッチ円半径のうち、前記第1圧力室と前記第2圧力室のうち、容積が大きい側に作動液が供給されるときに前記ラック歯と前記セクタギアとが噛合う側のピッチ円半径が他方のピッチ円半径よりも大きくなるように形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。 The power steering apparatus according to claim 1, wherein
Of the first pitch radius and the second pitch circle radius, when the working fluid is supplied to the larger volume of the first pressure chamber and the second pressure chamber, the rack teeth and the sector gear are A power steering device, wherein a pitch circle radius on a meshing side is formed to be larger than the other pitch circle radius.
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