KR930007217B1

KR930007217B1 - Small-angle steering apparatus

Info

Publication number: KR930007217B1
Application number: KR1019890004886A
Authority: KR
Inventors: 가쯔미 우에노; 다까유끼 스가누마; 히로유끼 마스다
Original assignee: 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤; 나까무라 겐죠
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1993-08-04
Anticipated expiration: 2009-04-13
Also published as: GB2219563B; DE3913809A1; KR900016004A; GB2219563A; FR2630700A1; GB8909470D0; FR2630700B1; DE3913809C2

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Small angle steering system

제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시하는 장치의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of an apparatus showing a first embodiment of the present invention.

제2도는 타원 치차 기구의 평면도.2 is a plan view of an elliptical gear mechanism.

제3도는 반력 부여 기구의 평면도.3 is a plan view of the reaction force applying mechanism.

제4도는 타각 특성도.4 is a rudder angle characteristic diagram.

제5도는 조타력 특성도.5 is a steering characteristic diagram.

제6도는 본 발명의 제2실시예를 도시하는 장치의 종단면도.6 is a longitudinal sectional view of an apparatus showing a second embodiment of the present invention.

제7도는 유압 공급 장치의 개략 구성도.7 is a schematic configuration diagram of a hydraulic supply device.

제8도는 차속에 대한 조타력 특성도.8 is a characteristic diagram of the steering force for the vehicle speed.

제9도는 본 발명의 제3실시예를 도시하는 장치의 종단면도.9 is a longitudinal sectional view of the apparatus showing the third embodiment of the present invention.

제10도는 본 발명의 제4실시예를 도시하는 장치의 종단면도.Fig. 10 is a longitudinal sectional view of the device showing the fourth embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 스티어링 샤프트 2 : 타원 치차 기구1: steering shaft 2: elliptical gear mechanism

3 : 입력축 4 : 제 1 타원 치차3: input shaft 4: first ellipse gear

5 : 케이싱 6 : 제 2 타원 치차5: casing 6: second ellipse gear

7 : 출력축 8 : 유성 치차 기구7: output shaft 8: planetary gear mechanism

9 : 내부 밸브 13 : 외부 밸브9: inner valve 13: outer valve

14 : 조타 출력축 19 : 스티어링 기어 박스14: steering output shaft 19: steering gear box

20, 34 : 반력 부여 기구 21 : 캠체20, 34: reaction force applying mechanism 21: cam body

22 : 롤러 24, 25 : 코일 스프링22: roller 24, 25: coil spring

26 : 반력 피스톤 31, 32 : 헬리컬 기어26: reaction force piston 31, 32: helical gear

35 : 태엽 스프링 36 : 플런저35: Manual winding spring 36: Plunger

37 : 입력 포트 41 : 저장 탱크37: input port 41: storage tank

42 : 오일 펌프 45 : 교축부42: oil pump 45: throttle

52 : 유압실 61 : 스티어링 핸들52: hydraulic chamber 61: steering wheel

62 : 제 1 중간축 63, 66 : 타원 치차62: first intermediate axis 63, 66: elliptical gear

65 : 제 2 중간축 70 : 스티어링축65: second intermediate shaft 70: steering shaft

72 : 구동 기어 73 : 종동축72: drive gear 73: driven shaft

77 : 출력축77: output shaft

본 발명은 조향 차륜을 최대 타각까지 조타하기 위해 필요한 스티어링 휘일의 조작량을 감소시킨 소타각 스티어링 장치의 개량에 관한 것이다.The present invention relates to an improvement in a small angle steering apparatus which reduces the amount of operation of a steering wheel necessary for steering a steering wheel to a maximum angle of steering.

자동차용으로 일반적으로 사용되고 있는 스티어링 장치는 조향 차륜을 최대 타각으로 조타시킬 때까지 스티어링 휘일을 1회전 이상 조작할 필요가 있으며, 직업 운전자 등 빈번하게 운전을 하는 사람에 있어서는 이 스티어링 휘일 조작이 피로를 가져오는 하나의 요인으로 되어 있다.Steering devices commonly used in automobiles need to operate the steering wheel more than one turn until the steering wheel is steered to the maximum angle of view.For those who drive frequently, such as professional drivers, this steering wheel operation causes fatigue. It is one factor to bring.

이 때문에, 적은 스티어링 휘일 조작으로 큰 조향 차륜 타각을 얻는 소타각 스티어링 장치가 요구되고 있다. 이같은 요구를 단순하게 만족시키기 위해서는 포미러 카와 같이 스티어링 기어비를 높게 설정하면 된다. 그러나, 단순히 기어비를 높게 하는 것만으로는 스티어링 휘일 중립 부근에서의 조타 응답이 지나치게 과민해지고, 특히 고속 주행시의 수정 조타 조작 등이 곤란해지는 문제를 발생한다.For this reason, the small angle steering apparatus which obtains a large steering wheel steering angle with little steering wheel operation is calculated | required. To satisfy this demand simply set a higher steering gear ratio, like a form car. However, by simply increasing the gear ratio, the steering response in the vicinity of the steering wheel neutral becomes excessively sensitive, and in particular, a problem arises in that a corrective steering operation or the like becomes difficult at high speeds.

그런데, 이같은 소타각 스티어링 장치에 있어서는 작은 스티어링 휘일 타각으로 큰 조향 차륜 타각이 얻어지게 되므로, 통상의 스티어링 장치에 익숙한 사람이 부주의한 조작을 해도 급격히 타각이 증대되는 일이 없도록 타각의 증대에 따라서 조타력을 증대시키는 것이 바람직하다. 그러나, 상기와 같이 단순히 스티어링 기어비를 높게 하는 것만으로 소타각 스티어링 장치를 달성하려는 경우에는, 타각의 변화에 대해서 조타력은 거의 일정하게 되므로, 급조타를 초래하기 쉬우며 안전성을 해치는 결점이 생긴다. 또, 급조타에 이르는 것을 방지하기 위해서 조타력을 크게 설정하면, 스티어링 휘일의 중립 부근에서의 조타력도 커져 버려, 오히려 피로를 초래하기 쉬운 것으로 되어 버리는 문제가 있었다.However, in such a small angle steering device, a large steering wheel steering angle can be obtained with a small steering wheel steering angle, so that the steering angle does not suddenly increase even if an inadvertent operation is performed by a person familiar with a normal steering device. It is desirable to increase the inertia. However, in order to achieve the small angle steering device by simply increasing the steering gear ratio as described above, since the steering force is substantially constant with respect to the change in the steering angle, it is easy to cause sudden steering and has a disadvantage of impairing safety. In addition, when the steering force is set large in order to prevent sudden steering, the steering force in the neutral vicinity of the steering wheel also increases, and there is a problem in that fatigue becomes rather prone.

한편 타각의 증대에 따라서 조타력을 증가시키는 방법으로서 DE-AS1172968호 공보자 US3426612호 공보에 기재되어 있는 반력 부여 기구가 알려져 있으나 이같은 종래예의 구성을 단독으로 사용하는 반력 부여기구는 대형화되기 쉬운 문제가 있었다.On the other hand, the reaction force applying mechanism described in DE-AS1172968 publication US3426612 is known as a method of increasing the steering force in accordance with the increase in the steering angle, but the reaction force applying mechanism using such a conventional configuration alone is a problem that is easy to enlarge there was.

이때문에 본 발명은 스티어링 휘일 타각이 증대함에 따라서 조타 응답성이 높아지며 또한 조타력이 증대하는 특성이 얻어지며 또한, 양 특성을 최적한 것으로 설정하는 것이 가능한 소타각 스티어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a small angle steering apparatus capable of setting steering characteristics as the steering wheel steering angle is increased and the steering power is increased, and both characteristics can be set to the optimum. do.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 소타각 스티어링 장치는 스티어링 휘일의 회전을 스티어링 기어 박스에 전달하는 조타력 전달 경로에 기재된 기어비 가변 치차 기구를 구비하고, 기어비 가변 치차 기구는 상기 스티어링 휘일측에 연결되어 타각의 증대에 따라서 유효 반경이 점증하는 제1치차의 최단 직경부와 상기 스티어링 휘일 기어 박스측에 연결된 타각의 증대에 따라서 유효 반경이 점감하는 제2치차의 최장 직경부가 상기 스티어링 휘일의 중립 상태에서 맞물리도록 구성되어, 상기 조타력 전달 경로에 타각의 증대에 따라서 상기 조타력 전달 경로의 회전 저항을 증대시키는 반력 부여 기구(20)를 장착하였다.The sota angle steering apparatus of the present invention for achieving the above object is provided with a gear ratio variable gear mechanism described in the steering force transmission path for transmitting the rotation of the steering wheel to the steering gear box, the gear ratio variable gear mechanism is connected to the steering wheel side And the shortest diameter portion of the first gear whose effective radius increases with increasing steering angle and the longest diameter portion of the second gear whose effective radius decreases with increasing steering angle connected to the steering wheel gear box side in a neutral state of the steering wheel. It is configured to engage in, and the reaction force imparting mechanism 20 is mounted on the steering force transmission path to increase the rotational resistance of the steering force transmission path in accordance with the increase in the steering angle.

즉, 본 발명에 의하면 타각의 증대에 따라서 유효 반경이 점증하는 제1치차와 타각의 증대에 따라서 유효 반경이 점감하는 기어비 가변 치차 기구를 사용하므로써, 스티어링 휘일의 타각의 증대에 따라 기어비가 증대하는 조타 특성을 얻을 수 있고, 스티어링 휘일 중립 부근에서의 조타 응답이 지나치게 과민하게 되는 것을 방지하면서, 조향 차륜의 최대 타각까지에 필요한 스티어링 휘일 조작량을 감소시킬 수 있는 것이다.That is, according to the present invention, the gear ratio increases with the increase of the steering angle of the steering wheel by using the first gear whose effective radius increases with increasing steering angle and the gear ratio variable gear mechanism whose effective radius decreases with increasing steering angle. It is possible to obtain steering characteristics and to reduce the amount of steering wheel operation required up to the maximum steering angle of the steering wheel while preventing the steering response in the vicinity of the steering wheel neutrality from becoming too sensitive.

또, 이 기어비 가변 치차 기구에 의해 상기 기어비 변화 특성이 얻어지기 때문에, 타각의 증대에 따라서 조타력이 증대하는 특성도 동시에 얻어지는 것이며, 부주의한 조타 조작으로 조향 차륜이 급조타되는 것이 방지된다.In addition, since the gear ratio change characteristic is obtained by this gear ratio variable gear mechanism, the characteristic that the steering force increases with the increase of the steering angle is also obtained simultaneously, and the steering wheel is prevented from being steered by inadvertent steering operation.

본원에서 특히, 조타력 전달 경로에 타각의 증대에 따라서 조타력 전달 경로의 회전 저항을 증대시키는 반력 부여 기구를 장착하고 있으므로, 기어비 가변 치차 기구의 작용으로 발생하는 조타력 변화 특성을 이 반력 부여 기구에 의해 적절한 특성이 되게 할 수 있다. 즉, 본원에 의하면 타각의 변화에 따른 최적한 기어비 변화 특성을 기어비 가변 치차 기구로 설정하고, 이 기어비 가변 치차 기구의 설정에선 불충분하게 되는 조타력 변화 특성이 적성인 것으로 되는 반력 부여 기구의 설정을 행하므로서 타각의 변화에 대해서 기어비 변화 특성과 조타력 변화 특성과의 양쪽을 최적한 것으로 하는 것이 가능해지며, 설계 자유도가 높고 실용성이 우수한 소타각 스티어링 장치를 제공할 수 있다.In particular, in the present application, since the reaction force applying mechanism for increasing the rotational resistance of the steering force transmission path in accordance with the increase in the steering angle is mounted on the steering force transmission path, the steering force change characteristic generated by the action of the gear ratio variable gear mechanism is provided. It can be made appropriate characteristics by. That is, according to the present application, the optimum gear ratio change characteristic according to the change of the rudder angle is set to the gear ratio variable gear mechanism, and the setting of the reaction force applying mechanism whose steering force change characteristic that is insufficient in the setting of the gear ratio variable gear mechanism is suitable. By doing so, it is possible to optimize both the gear ratio change characteristic and the steering force change characteristic with respect to the change of the steering angle, and a small angle steering apparatus having high design freedom and excellent practicality can be provided.

또, 기어비 가변 치차 기구 자체가 타각의 증대에 따라서 조타력을 증대시키는 특성을 가지고 있으므로, 반력 부여 기구는 비교적 소형이고 소용량인 것으로 되는 잇점도 있다.Further, since the gear ratio variable gear mechanism itself has a characteristic of increasing steering force in accordance with the increase in the steering angle, the reaction force applying mechanism also has the advantage of being relatively small and small in capacity.

그리고 또한, 본 발명에 의하면 이같은 특성이 얻어지는 기어비 가변 치차 기구로서 한쌍의 타원 치차를 사용한 타원 치차 기구를 적용하는 것이 유용하며, 간단한 구성으로 양호한 특성이 얻어진다.In addition, according to the present invention, it is useful to apply an elliptic gear mechanism using a pair of elliptic gears as a gear ratio variable gear mechanism in which such characteristics are obtained, and good characteristics can be obtained with a simple configuration.

또한, 본 발명에 의하면 상기 기어비 가변 기구와 상기 스티어링 기어 박스 사이에 상기 기어비 가변 기구의 출력을 증속하는 증속 기구를 개재시키므로서, 종래 일반적으로 사용되고 있는 스티어링 기어 박스나 파워 스티어링 장치를 그대로 유용하는 것이 가능하게 되어, 장치의 제조 원가는 저감된다.According to the present invention, it is possible to use a steering gear box or a power steering device which is generally used as it is, by interposing a speed increasing mechanism for increasing the output of the gear ratio variable mechanism between the gear ratio variable mechanism and the steering gear box. This makes it possible to reduce the manufacturing cost of the device.

또한, 기타의 발명에 의하면 반력 부여 기구가 차속의 증대에 따라서 조타력 전달 경로의 회전 저항을 증대시키기 위해, 기어비 가변 치차기구에 의해서 최적인 기어비 변화 특성을 설정하면서 차속 영역에 따라서 적절한 조타력 특성을 얻을 수 있다.Further, according to another invention, in order to increase the rotational resistance of the steering force transmission path according to the increase in the vehicle speed, the reaction force applying mechanism sets the optimum gear ratio change characteristic by the gear ratio variable gear mechanism while maintaining the proper steering force characteristics according to the vehicle speed range. Can be obtained.

또, 본 발명의 다른 특징 및 이점은 실시예의 설명으로부터 분명해질 것이다.Further features and advantages of the present invention will become apparent from the description of the embodiments.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도 내지 5도는 본 발명의 제1실시예를 도시하는 것이다. 제1도는 장치의 요부 종단면도를 도시하는 것이다. 제1도에 있어서, 도시하지 않은 스티어링 휘일측에 연결되는 스티어링 샤프트(1)의 하단은 타원치차 기구(2)의 입력축(3)의 상단에 톱니 결합되어 있다. 타원 치차 기구(2)의 제1타원 치차(4)는 케이싱(5)의 안쪽에서 입력축(3)의 외주에 회전 정지되어 고정되어 있고, 입력축(3)은 제1타원 치차(4)의 중심에서 장경 방향으로 오프셋된 위치에 배치되어 있다. 케이싱(5)내에서 제1타원 치차(4)에 맞물리는 제2타원 치차(6)는 케이싱(5)내에 입력축(3)과 평행으로 배치된 출력축(7)의 외주에 회전 정지되어 고정되어 있다. 또한, 출력축(7)은 입력축(3)과 마찬가지로 제1타원 치차(4)의 중심에서 장경 방향으로 오프셋된 위치에 배치되어 있다. 또, 타원 치차 기구(2)는 제2도에 도시한 바와 같이, 도시하지 않은 스티어링 휘일이 중립 위치에 있는 상태에서, 제1타원 치차(4)의 최단 직경부와 제2타원 치차(6)의 최장 직경부가 서로 맞물리도록 되어 있다. 이 때문에, 스티어링 휘일의 타각의 증대에 따라 입력축(3)의 회전이 커짐에 따라서, 타원치차 기구(2)의 기어비가 높아지는 것으로 되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 스티어링 휘일의 최대 타각은 약 반회전(180°) 정도로 설정되어 있으므로, 대타각시에 기어비가 낮아지는 일은 없다.1 to 5 show a first embodiment of the present invention. 1 shows a principal longitudinal cross-sectional view of the device. In FIG. 1, the lower end of the steering shaft 1 connected to the steering wheel side which is not shown in figure is toothed to the upper end of the input shaft 3 of the elliptical gear mechanism 2. As shown in FIG. The first elliptical gear 4 of the elliptic gear mechanism 2 is fixed to the outer periphery of the input shaft 3 inside the casing 5 by being fixed to rotation, and the input shaft 3 is the center of the first elliptical gear 4. It is arranged at a position offset in the longitudinal direction at. The second elliptic tooth 6 meshing with the first elliptic tooth 4 in the casing 5 is fixed to the outer periphery of the output shaft 7 arranged in parallel with the input shaft 3 in the casing 5 and fixed. have. Moreover, the output shaft 7 is arrange | positioned similarly to the input shaft 3 in the position offset in the longitudinal direction from the center of the 1st elliptical gear 4. Moreover, as shown in FIG. 2, the ellipse gear mechanism 2 has the shortest diameter part of the 1st ellipse gear 4, and the 2nd ellipse gear 6 in the state in which the steering wheel which is not shown in figure is in a neutral position. The longest diameter portions of the are engaged with each other. For this reason, as the rotation of the input shaft 3 increases with the increase of the steering angle of the steering wheel, the gear ratio of the elliptical gear mechanism 2 becomes high. In addition, in this embodiment, since the maximum steering angle of the steering wheel is set to about half rotation (180 °), the gear ratio does not decrease at the time of the large steering angle.

타원 치차 기구(2)의 출력축(7)은 제1도에 도시한 바와 같이 유성 치차 기구(8)을 거쳐서 파워 스티어링 장치의 내부 밸브(9)에 연결되어 있다. 즉, 출력축(7)의 하단에는 유성 치차 기구(8)용의 유성 기어 캐리어(10)가 일체로 형성되고 있으며, 이 유성 기어 캐리어(10)에는 복수의 유성 기어(11)가 회전 자재로 지지되어 있다. 유성 치차 기구(8)의 링 기어(12)는 케이싱(5)에 고정되어 있으며, 유성 기어(11)에 항상 맞물려 있다. 또, 유성 치차 기구(8)의 태양 기어(12)는 내부 밸브(9)의 상단 외주에 고정되며, 유성 기어(11)에 항상 맞물려 있다.The output shaft 7 of the elliptical gear mechanism 2 is connected to the internal valve 9 of the power steering device via the planetary gear mechanism 8 as shown in FIG. That is, the planetary gear carrier 10 for the planetary gear mechanism 8 is integrally formed at the lower end of the output shaft 7, and the planetary gear carrier 10 is supported by a plurality of planetary gears 11 with a rotating material. It is. The ring gear 12 of the planetary gear mechanism 8 is fixed to the casing 5 and is always engaged with the planetary gear 11. Moreover, the sun gear 12 of the planetary gear mechanism 8 is fixed to the outer periphery of the upper end of the inner valve 9, and is always meshed with the planet gear 11.

이 유성 치차 기구(8)는 출력축(7)의 회전을 증속해서 내부 밸브(9)의 샤프트에 전달하는 증속 기구를 구성하는 것으로 되어 있다. 즉, 유성 기어(11)의 공전 성분에 덧붙여서 자전 성분이 태양 기어(12)에 전달되므로서, 태양 기어(12)가 증속되는 것으로 되어 있다. 이 때문에, 타원 치차 기구(2)에 의해서 설정되는 타각 특성이 종속되어서 파워 스티어링 기구에 입력되는 것으로 되어 있다.This planetary gear mechanism 8 constitutes a speed increasing mechanism for increasing the rotation of the output shaft 7 and transmitting it to the shaft of the internal valve 9. That is, in addition to the revolving component of the planetary gear 11, the rotating component is transmitted to the sun gear 12, so that the sun gear 12 is accelerated. For this reason, the rudder angle characteristic set by the elliptical gear mechanism 2 is subordinated, and is input to the power steering mechanism.

또한, 상기 내부 밸브(9)는 외주측에 배치되는 외부 밸브(13)와 함께 공지의 로타리 밸브를 구성하고 있다. 외부 밸브(13)의 하단에 연결된 조타 출력축(14)은 토션바(15)를 거쳐서 내부 밸브(9)에 연결되어 있다. 조타 출력축(14)의 하부 외주에 설치된 피니언 기어(16)는 스티어링 로드(17)에 설치된 랙기어(18)에 맞물려 설치되어 있으며, 스티어링 기어 박스(19)를 구성하고 있다. 또한, 파워 스티어링 장치 및 스티어링 기어 박스(19)에 관한 상기 내부 밸브(9) 이하의 구성은 모두 공지의 것이며, 더욱 자세한 설명은 생략한다.Moreover, the said inner valve 9 comprises the well-known rotary valve with the outer valve 13 arrange | positioned at the outer peripheral side. The steering output shaft 14 connected to the lower end of the outer valve 13 is connected to the inner valve 9 via the torsion bar 15. The pinion gear 16 provided on the lower periphery of the steering output shaft 14 is engaged with the rack gear 18 provided on the steering rod 17, and constitutes a steering gear box 19. In addition, all the structures below the said internal valve 9 regarding the power steering apparatus and the steering gear box 19 are well-known, and further detailed description is abbreviate | omitted.

여기에서 입력축(3)에 설치된 반력 부여 기구(20)에 대해서 설명한다. 캠체(21)는 제1타원 치차(4)와 일체로 형성되어서 제1타원 치차(4)의 아래쪽에 배치되며, 입력축(3)과 일체로 회전하는 것으로 되어 있다. 이 캠체(21)의 외주에 형성되는 캠면에는 스프링력으로 부세된 롤러(22)가 눌려져 있고, 이 롤러(22)는 압압자(押壓子)를 이루는 것이다.Here, the reaction force applying mechanism 20 provided in the input shaft 3 is demonstrated. The cam body 21 is formed integrally with the first elliptical gear 4 and is disposed below the first elliptical gear 4 to rotate integrally with the input shaft 3. The roller 22 biased by a spring force is pressed against the cam surface formed on the outer periphery of this cam body 21, and this roller 22 forms a presser.

즉, 원통형인 스프링 하우징(23)이 그 축선을 입력축의 축선과 직교하는 방향으로 향하게 해서 케이싱(5)에 설치되어 있고, 스프링 정수가 다른 2개의 코일 스프링(24, 25)이 스프링 하우징(23)내에 수납되어 있다. 반력 피스톤(26)은 이 스프링 하우징(23)에 미끄럼 가능하게 설치되어 있으며, 코일 스프링(24, 25)에 의해 입력축(3)측으로 부세되어 있다. 반력 피스톤(26)과 일체로 형성된 롤러 지지판(27)은 스프링 하우징(23)의 내단으로부터 돌출하여 배치되어 있고, 선단부에 입력축(3)과 평행으로 배치된 지축(28)이 설치되어 있다. 그리고, 수지제인 롤러(22) 가 이 지축(28)에 회전자재로 지지되며, 스프링(24, 25)으로부터의 부세력에 의해 롤러(22)가 캠체(21)에 눌려져 있다. 또, 캠체(21)는 제3도에 도시한 바와 같이 대략 하트형 형상으로 형성되어 있으며, 축 중심이 하트형 캠면의 오목부측에 오프셋 배치되어 있다. 그리고, 이 캠체(21)는 도시하지 않은 스티어링 휘일의 중립시에 있어서 하트형 캠면의 최단 직경부로 되는 오목부가 롤러(22)에 맞닿도록 배치되어 있다. 이 때문에, 챔체(21)의 롤러(22)에 맞닿는 부분의 유효 반경은 타각의 증대에 따르는 입력축의 회전과 더불어 증가하는 것으로 되어 있다. 또한, 입력축(3)의 최대 회전은 약 반회전 정도로 설정되어 있으므로, 대타각시에 캠체(21)의 유효 반경이 크게 감소되는 일은 없다.That is, the cylindrical spring housing 23 is provided in the casing 5 with its axis directed in a direction orthogonal to the axis of the input shaft, and two coil springs 24 and 25 having different spring constants are spring housing 23. Housed in the The reaction force piston 26 is slidably provided in the spring housing 23, and is urged toward the input shaft 3 by the coil springs 24 and 25. The roller support plate 27 formed integrally with the reaction force piston 26 is disposed to protrude from the inner end of the spring housing 23, and a support shaft 28 disposed in parallel with the input shaft 3 is provided at the front end thereof. And the roller 22 made of resin is supported by this support shaft 28 as a rotating material, and the roller 22 is pressed by the cam body 21 by the negative force from the spring 24,25. Moreover, the cam body 21 is formed in substantially heart shape as shown in FIG. 3, and the axis center is offset by the recessed part side of the heart-shaped cam surface. And this cam body 21 is arrange | positioned so that the recessed part used as the shortest diameter part of a heart-shaped cam surface may contact the roller 22 at the time of neutralization of the steering wheel which is not shown in figure. For this reason, the effective radius of the part which abuts on the roller 22 of the chamber 21 increases with rotation of an input shaft according to increase of a steering angle. In addition, since the maximum rotation of the input shaft 3 is set to about half rotation, the effective radius of the cam body 21 is not greatly reduced at the great angle.

다음에, 본 실시에의 작용에 대해서 설명한다.Next, the operation of the present embodiment will be described.

스티어링 휘일로부터의 조타 입력은 입력축(3), 제1타원 치차(4), 제2타원 치차(6), 출력축(7)을 거쳐서 유성 치차 기구(8)에 전달되며, 유성 치차 기구(8)에 의해서 증속되어 스티어링 기어 박스(19)로 전달된다. 타원 치차 기구(2)는 제1타원 치차(4)의 최단 직경부와 제2타원 치차(6)의 최장 직경부가 서로 맞물리도록 되어 있으므로, 입력축(3)의 회전이 커짐에 따라서 타원 치차 기구(2)의 기어비는 높아지는 것으로 되어 있다. 이 때문에, 제4도에 도시한 본 실시예의 타각 특성으로부터도 용이하게 이해되는 바와 같이, 스티어링 휘일의 중립 부근에서는 조향 차륜의 초기 반응은 종래의 것과 동일한 정도가 되도록 설정되어 있으나, 스티어링 휘일 타각의 증대에 따라서 조향 차륜의 반응은 빨라진다.The steering input from the steering wheel is transmitted to the planetary gear mechanism 8 via the input shaft 3, the first ellipse gear 4, the second ellipse gear 6, and the output shaft 7, and the planetary gear mechanism 8. It is accelerated by and transmitted to the steering gear box 19. Since the shortest diameter part of the 1st elliptic gear 4 and the longest diameter part of the 2nd ellipse tooth 6 are engaged with each other, since the rotation of the input shaft 3 becomes large, the elliptical gear mechanism 2 The gear ratio of 2) becomes high. For this reason, as easily understood from the steering angle characteristic of this embodiment shown in FIG. 4, although the initial response of the steering wheel is set to be about the same as the conventional one in the neutral vicinity of the steering wheel, the steering wheel steering angle As it increases, the steering wheel's response is faster.

즉, 타각의 증대와 더불어 스티어링 기어비가 서서히 높아지는 것으로 되어 있다. 그리고, 이와 같은 타각 특성을 설정함으로서, 스티어링 휘일의 최대 타각을 약 반회전 정도로 대폭 감소시키는 것이 가능하게 되어 있다.That is, the steering gear ratio gradually increases with the increase in the steering angle. By setting such steering angle characteristics, it is possible to significantly reduce the maximum steering angle of the steering wheel to about half a revolution.

또, 반력 부여 기구(20)에 있어서는, 캠체(21)의 롤러(22)에 맞닿는 부분의 유효 반경이 입력축의 회전과 더불어 증가하므로, 이에 따라 스프링(24, 25)이 서서히 수축하게 된다. 이 때문에, 반력 피스톤을 거쳐서 롤러(22)에 작용하는 스프링(24, 25)의 부세력은 입력축(3) [캠체(21)]의 회전과 더불어 증대하게 되며, 롤러(22)의 캠체(21)로의 누름력이 입력축 회전과 더불어 증대하게 된다. 이것에 의해서 입력축(3)의 회전 저항이 타각의 증대와 더불어 증가하게 되며, 스티어링 휘일을 조작하기 위한 조타력은 타각의 증대와 더불어 가일층 커진다. 반력 부여 기구(20)를 설치한 경우와, 설치하지 않은 경우의 조타력 특성을 제5도에 도시한다. 제5도에 있어서, 반력 부여 기구(20)를 설치하지 않는 경우의 조타력 특성을 제5도에 도시한다. 제5도에 있어서, 반력 부여 기구(20)를 설치하지 않는 경우에도 조타력이 타각의 증대와 더불어 커지는 것은 타원 치차 기구의 기어비 변화에 의해 얻어지는 특성이지만, 본 실시예와 같이 반력 부여 기구를 설치한 쪽이 전반적으로 조타력이 크게 되며, 운전자에게 주의를 촉구할 수 있고, 중립 부근과 최대 타각 부근과의 조타력의 차이도 커지며 부주의한 조작으로 타각이 커져 버리는 것을 방지할 수가 있다. 또, 제5도로부터 명백한 바와 같이 스티어링 휘일의 되돌림 조작시에는 반력 부여 기구(20)가 조타력을 경감하는 방향으로 작용함으로 되돌림 조작이 용이해진다. 또, 캠체(21)는 스티어링 휘일의 중립시에 있어서 하트형 캠면의 최단 직경부로 되는 오목부가 롤러(22)에 맞닿도록 배치되어 있으므로서, 스티어링 휘일의 중립 위치가 위치 결정되어서 운전자로서도 중립 위치를 체감하기 쉬운 것으로 된다.In the reaction force applying mechanism 20, since the effective radius of the portion of the cam body 21 which is in contact with the roller 22 increases with the rotation of the input shaft, the springs 24 and 25 gradually contract. For this reason, the biasing force of the springs 24 and 25 which act on the roller 22 via the reaction force piston increases with the rotation of the input shaft 3 [cam body 21], and the cam body 21 of the roller 22 The pressing force on) increases with the rotation of the input shaft. As a result, the rotational resistance of the input shaft 3 increases with the increase in the steering angle, and the steering force for operating the steering wheel increases with the increase of the steering angle. FIG. 5 shows steering force characteristics when the reaction force applying mechanism 20 is provided and when it is not provided. In FIG. 5, the steering force characteristic in the case of not providing the reaction force provision mechanism 20 is shown in FIG. In FIG. 5, even when the reaction force applying mechanism 20 is not provided, the steering force increases with the increase in the rudder angle, but the characteristic obtained by the gear ratio change of the elliptical gear mechanism is provided, but the reaction force applying mechanism is provided as in the present embodiment. On the one hand, the steering power becomes large overall, it can urge the driver to be careful, and the difference in steering power between the neutral and the maximum steering angle is also large, and the steering angle can be prevented from being inadvertently enlarged. In addition, as apparent from Fig. 5, during the turning operation of the steering wheel, the return force becomes easy because the reaction force applying mechanism 20 acts in the direction of reducing the steering force. In addition, since the cam body 21 is arranged so that the recessed part which becomes the shortest diameter part of a heart-shaped cam surface abuts on the roller 22 at the time of neutralization of a steering wheel, the neutral position of a steering wheel is positioned and a neutral position is also used as a driver. It is easy to feel.

또한, 제5도에 도시한 반력 부여 기구(20)에 의한 조타력 특성은 일예이며, 반력 부여 기구(20)의 스프링의 스프링 정수 및 캠 형상을 변경하면, 예를들어 중립 부근과 최대 타각 부근과의 조타력이 차이를 보다 크게 하거나 중립 위치에서의 맨 처음 조타력을 보다 크게 하는 등, 조타력 특성을 여러가지로 변경할 수 있다. 또, 타각의 증대에 따라서 조타력이 증대하는 기본 특성은 제 5 도로부터도 명백한 바와 같이 타원 치차 기구(2)만으로도 얻을 수가 있으므로, 반력 부여 기구(20)를 제거한 경우에도 최저한의 성능은 보증되어 있다.In addition, the steering force characteristic by the reaction force provision mechanism 20 shown in FIG. 5 is an example, and when the spring constant and cam shape of the spring of the reaction force application mechanism 20 are changed, for example, it is near neutral and maximum rudder angle. The steering force characteristics can be changed in various ways, such as a greater steering force with a differential or a larger initial steering force at a neutral position. In addition, since the basic characteristic that the steering force increases with the increase in the steering angle can be obtained only by the elliptical gear mechanism 2 as is apparent from FIG. 5, the minimum performance is assured even when the reaction force applying mechanism 20 is removed. .

상기 제1실시예에 의하면, 반력 부여 기구(20)를 설치함으로서 타원 치차 기구(2)에 의해 얻어지는 조타력 특성과는 독립해서 조타력 특성을 설정할 수 있으며, 타원 치차 기구(2)의 설정에 의해 최적의 타각 특성을 얻으면서 반력 부여 기구(20)의 설정으로 조타력 특성을 최적의 것으로 보정할 수가 있는 효과를 나타낸다. 그리고, 이것에 의해 중립 부근의 조타 응답성이 과민해지는 것을 방지함과 동시에 부주의한 조타 조작으로 급조타되는 것도 방지하면서 최대 타각까지의 스티어링 휘일 조타각을 감소시켜서 스티어링 장치의 조작성을 향상하는 효과를 나타낸다.According to the first embodiment, by providing the reaction force applying mechanism 20, the steering force characteristic can be set independently of the steering force characteristic obtained by the elliptic gear mechanism 2, and the setting of the elliptical gear mechanism 2 is performed. As a result, the steering force characteristic can be corrected by the setting of the reaction force applying mechanism 20 while the optimum steering angle characteristic is obtained. This reduces the steering wheel steering angle to the maximum steering angle and improves the operability of the steering device while preventing the steering responsiveness in the vicinity of neutral from being overly sensitive and preventing steep steering due to inadvertent steering operation. Indicates.

또한, 타원 치차 기구(2)의 출력은 유성 치차 기구(8)에 의해 종속되어서 파워 스티어링 장치에 입력되므로, 일반적인 스티어링 장치에 비해서 스티어링 휘일의 최대 조타각을 감소시켜도 유성 치차 기구(8)의 증속 작용에 의해서 파워 스티어링 장치에 입력되는 최대 회전각은 종래 일반적으로 사용되고 있는 스티어링 장치의 경우와 거의 동일하게 할 수 있다. 이때문에 유성 치차 기구(8)의 증속비를 적절하게 설정하므로서, 종래의 파워 스티어링 장치 및 스티어링 기어 박스를 그대로 유용할 수 있다. 이 때문에, 간단한 구성으로 저렴하게 파워 스티어링 부착 소타각 장치가 얻어지는 잇점이 있다.In addition, since the output of the elliptic gear mechanism 2 is input by the planetary gear mechanism 8 and input to the power steering apparatus, the speed of the planetary gear mechanism 8 is increased even if the maximum steering angle of the steering wheel is reduced as compared to the general steering apparatus. The maximum rotation angle input to the power steering apparatus by the action can be made almost the same as in the case of the steering apparatus generally used conventionally. For this reason, while setting the gear ratio of the planetary gear mechanism 8 suitably, the conventional power steering apparatus and the steering gear box can be utilized as it is. For this reason, there is an advantage that a small steering angle device with power steering can be obtained at a low cost with a simple configuration.

게다가, 반력 부여 기구(20)에 의한 중립 위치의 위치 결정 작용에 의해 스티어링 휘일 중립 위치를 체감하기 쉬어짐과 동시에 중립 위치로의 자동 복귀 기능도 달성되므로, 되돌림시 등의 조타 조작이 용이해짐과 동시에, 직진 주행시의 안정성이 향상되는 효과를 나타낸다.In addition, the positioning action of the neutral position by the reaction force applying mechanism 20 facilitates the sensation of the steering wheel neutral position and the automatic return function to the neutral position, thereby facilitating steering operations at the time of returning. At the same time, it exhibits the effect of improving the stability at the time of straight running.

덧붙여서, 타각의 증대에 따라서 조타력이 증대하는 기본 특성은 타원 치차 기구(2)만으로도 얻을 수 있는 것이므로, 가령 반력 부여 기구에 고장이 생겨도 최저한의 성능은 보증되며, 안전성이 우수한 효과를 나타낸다.In addition, since the basic characteristic that the steering force increases according to the increase in the steering angle can be obtained only by the elliptical gear mechanism 2, even if a reaction force applying mechanism breaks down, the minimum performance is guaranteed and the safety is excellent.

제6도 내지 8도는 본 발명의 제2실시예를 도시하는 것이다. 또한, 본 제2실시예에 있어서 상기 제1실시예와 실질적으로 동일한 부재에 대해서는 공통의 부호를 붙이고 그 상세한 설명은 생략한다.6 to 8 show a second embodiment of the present invention. In addition, in this 2nd Example, the code | symbol which is substantially the same as the said 1st Example is attached | subjected, and the detailed description is abbreviate | omitted.

본 제2실시예에 있어서는 제1실시예에 대해서 입력축(3)과 출력축(7)의 위치를 역전시키고, 입력축(3)을 조타 출력축(14)과 동축상에 배치한 것으로 되어 있다. 이 때문에, 제1실시예의 유성 치차 기구(8) 대신에, 입력축에 결합된 대경의 헬리컬 기어(31)와 입력 밸브(9)에 연결된 소정의 헬리컬 기어(32)가 사용되고 있다. 그리고, 본 실시예에 있어서는 이들 헬리컬 기어(31, 32)가 증속 기구를 구성하는 것으로 되어 있으며, 출력축(7)의 회전은 헬리컬 기어(31, 32)에 의해 증속되어서 입력 밸브(9)에 입력되는 것으로 되어 있다.In the second embodiment, the positions of the input shaft 3 and the output shaft 7 are reversed with respect to the first embodiment, and the input shaft 3 is disposed coaxially with the steering output shaft 14. For this reason, instead of the planetary gear mechanism 8 of the first embodiment, a large diameter helical gear 31 coupled to the input shaft and a predetermined helical gear 32 connected to the input valve 9 are used. In this embodiment, these helical gears 31 and 32 constitute a speed increasing mechanism, and the rotation of the output shaft 7 is increased by the helical gears 31 and 32 and inputted to the input valve 9. It is supposed to be.

또, 반력 부여 기구와는 별도로 조타력 조정용이 태엽 스프링(35)이 설치되어 있다. 이 태엽 스프링(35)은 입력축(3)의 주위에 배치되어서 입력축(3)과 케이싱(5) 사이에 설치되어 있고, 입력축(3)의 회전에 의해 탄성 변형되므로서 입력축(3)의 회전과 더불어 부세력이 증대되어 입력축(3)의 회전 저항을 증대시키는 것으로 되어 있다. 이 때문에, 이 태엽 스프링(35)만으로도 상기 제 1 실시예의 반력 부여 기구(33)와 거의 똑같은 효과를 얻을 수 있는 것으로 되어 있다.In addition to the reaction force applying mechanism, a spring spring 35 is provided for steering force adjustment. This spring 35 is disposed around the input shaft 3 and is provided between the input shaft 3 and the casing 5, and is elastically deformed by the rotation of the input shaft 3, thereby causing the rotation of the input shaft 3 to occur. In addition, the secondary force is increased to increase the rotational resistance of the input shaft (3). For this reason, with this spring 50 only, the effect similar to the reaction force provision mechanism 33 of the said 1st Example can be acquired.

반력 부여 기구(34)는 제 1 실시예의 경우와 마찬가지 형상을 가지는 킴체(21)가 출력축(7)에 고정되어 있으며, 이 캠체(21)에 롤러(22)가 압접하는 것으로 되어 있다. 제 1 실시예의 반력 부여 기구(20)와 크게 다른 점은 캠체(21)에 눌려지는 롤러(22)에 작용하는 힘이 스프링에 의한 부세력이 아니고 유압력이라는 점이다. 이 때문에, 케이싱(5)에는 출력축(7)과 직교하는 방향으로 미끄럼 가능하게 배치된 플런저(36)가 설치되며, 플런저(36)의 선단에 롤러(22)가 회전 자재로 지지되어 있다. 그리고, 케이싱(5)에 설치된 입력 포트(37)에서 공급되는 유압이 플런저(36)의 후단에 작용하는 것으로 되어 있으며, 입력되는 유압에 의해 롤러(22)가 캠체(21)를 누르는 힘이 변화하는 것으로 되어 있다. 또한, 캠체(21)는 제 1 실시예의 경우와 마찬가지 형상을 가지는 것으로 되어 있으므로, 입력 포트(37)에서 유압이 공급되는 한, 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로 타각의 증대에 따라서 조타력을 증대시키는 작용을 발휘하는 점은 변함이 없다.In the reaction force applying mechanism 34, a Kim body 21 having the same shape as in the first embodiment is fixed to the output shaft 7, and the roller 22 is press-contacted to the cam body 21. The 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 a hydraulic force, not a bias force by a spring. For this reason, the casing 5 is provided with the plunger 36 slidably arrange | positioned in the direction orthogonal to the output shaft 7, The roller 22 is supported by the rotating material at the front-end | tip of the plunger 36. As shown in FIG. And the hydraulic pressure supplied from the input port 37 provided in the casing 5 acts on the rear end of the plunger 36, and the force which the roller 22 presses the cam body 21 changes by the hydraulic pressure inputted. It is supposed to. In addition, since the cam body 21 has the same shape as in the first embodiment, as long as hydraulic pressure is supplied from the input port 37, the steering force is increased in accordance with the increase in the steering angle as in the case of the first embodiment. The functioning point is not changed.

제7도는 입력 포트(37)에서 공급되는 유압의 발생 기구를 도시하는 것이다. 저장 탱크(41)에 저장된 오일을 흡입해서 토출하는 오일 펌프(42)는 트랜스미션 출력축에 설치된 속도계 종동 기어에 의해 회전 구동하는 것으로 되어 있다. 이 때문에, 오일 펌프(42)는 차속에 따른 회전수에 의해 회전하며, 차속의 상승과 더불어 토출 유량이 증대하는 것으로 되어 있다. 오일 펌프(42)의 토출구는 유로(43)를 거쳐서 상기 입력포트(37)에 접속되어 있다. 이 유로(43)에는 저장 탱크(41)에 접속되는 유로(44)가 접속되어 있고, 유로(44)에는 교축부(45)가 설치되어 있다. 이 때문에, 교축부(45)에 의해 발생하는 유통 저항으로 교축부(45)의 상류측에는 유량에 따른 유압이 발생되며, 오일 펌프(42)가 차속에 따른 유량의 오일을 토출하기 때문에, 이 유압은 차속에 따라 상승하는 것으로 된다. 따라서, 입력 포트(37)에는 차속에 감응한 유압이 작용하게 된다. 또한, 릴리이프 밸브(46)는 오일 펌프의 유량이 소정값을 넘으면 토출되는 오일의 일부를 저장 탱크(41)로 복귀시키기 위한 것이며, 과대한 유압이 입력 포트(37)로 작용하는 것을 방지하는 것으로 되어 있다.7 shows a mechanism for generating hydraulic pressure supplied from the input port 37. The oil pump 42 which sucks in and discharges the oil stored in the storage tank 41 is driven to rotate by a speedometer driven gear provided on the transmission output shaft. For this reason, the oil pump 42 rotates by the rotation speed according to a vehicle speed, and the discharge flow volume increases with the increase of a vehicle speed. The discharge port of the oil pump 42 is connected to the input port 37 via the flow path 43. A flow path 44 connected to the storage tank 41 is connected to the flow path 43, and a throttle portion 45 is provided in the flow path 44. For this reason, hydraulic pressure according to the flow rate is generated upstream of the throttle part 45 by the flow resistance generated by the throttle part 45, and since the oil pump 42 discharges oil of the flow rate according to the vehicle speed, this hydraulic pressure Will rise with vehicle speed. Therefore, the hydraulic pressure in response to the vehicle speed acts on the input port 37. In addition, the relief valve 46 is for returning a part of oil discharged to the storage tank 41 when the flow rate of the oil pump exceeds a predetermined value, and prevents excessive hydraulic pressure from acting as the input port 37. It is supposed to be.

이제, 본 제2실시예의 작용에 대해서 설명한다. 특히, 반력 부여 기구(34)에 있어서는 입력 포트(37)에 입력되는 유압은 차속에 감응한 것으로 되어 있으므로, 롤러(22)가 캠체(21)를 누르는 힘은 차속의 상승과 함께 증대하게 된다. 이 때문에, 입력축의 회전 저항은 차속의 상승과 함께 커지며, 제 8 도에 도시한 바와 같이 차속의 증대와 함께 조타력이 증대하는 차속 감응형의 조타력 특성을 얻을 수 있다. 또, 캠체(21)의 형상에 의해 제1실시예의 경우와 마찬가지로 타각의 증대와 함께 조타력이 커지므로, 고 유압이 공급되는 고속 주행시에는 상당히 큰 조타력으로 스티어링 휘일을 조작하지 않는한 부주의한 조타 조작에 의해 조향차륜이 크게 조타되는 일은 없으며, 안전성이 가일층 향상된다. 또, 캠체(21)의 형상에 의한 중립 위치의 위치 결정 작용도 당연히 얻어지며 제1실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.Now, the operation of the second embodiment will be described. In particular, in the reaction force applying mechanism 34, the hydraulic pressure input to the input port 37 is sensitive to the vehicle speed, so that the force that the roller 22 presses the cam body 21 increases with the increase of the vehicle speed. For this reason, the rotational resistance of the input shaft increases with the increase of the vehicle speed, and as shown in FIG. 8, the steering force characteristic of the vehicle speed sensitive type in which the steering force increases with the increase of the vehicle speed can be obtained. In addition, since the shape of the cam body 21 increases the steering angle and increases the steering angle as in the case of the first embodiment, it is inadvertent unless the steering wheel is operated with a considerably large steering force during high-speed driving with high hydraulic pressure. The steering wheel is not steered greatly by the steering operation, and the safety is further improved. Moreover, the positioning action of the neutral position by the shape of the cam body 21 is naturally obtained, and the same effect as in the first embodiment is obtained.

또한, 차량의 저속 주행시는, 반력 부여 기구(34)에 의한 조타력의 제어는 거의 이루어지지 않으나, 태엽스프링(35)에 의해서 타원 치차 기구(2)의 설정과는 독립으로 타각의 증대에 따라서 조타력을 증대하는 특성을 설정할 수 있는 것으로 되어 있다.In the low-speed running of the vehicle, the steering force control by the reaction force applying mechanism 34 is hardly performed, but the spring angle 35 increases the angle of independence independently of the setting of the elliptical gear mechanism 2. It is possible to set the characteristic that increases the steering power.

상기 제2실시예에 의하면, 상기 제1실시예와 마찬가지의 효과가 얻어지는 외에, 차속의 증대와 더불어 조타력이 증대하는 스티어링 장치로서 바람직한 특성을 얻을 수가 있으므로, 고속 주행시의 조타감이 양호한 것으로 됨과 동시에 부주의한 조타 조작으로 급조타되는 것이 보다 확실하게 방지되는 효과를 나타낸다.According to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and since the desirable characteristics can be obtained as a steering apparatus which increases the vehicle speed and increases the steering force, the steering feeling at the time of high-speed driving becomes good. At the same time, it is more reliably prevented from being steered by inadvertent steering.

또한, 통상의 스티어링 장치와 마찬가지로 입력축(3)과 조타 출력축(14)이 동일 축선상에 배치되는 것이므로, 차체를 개량 보수함이 없이 통상의 스티어링 장치 대신에 본 실시예의 장치를 탑재할 수 있으며, 차량의 사양에 따라서 통상형과 소타각형의 스티어링 장치를 구별하여 사용하는 경우 등에 있어서 차량으로의 탑재가 용이하고 적용 범위가 넓은 잇점이 있다.In addition, since the input shaft 3 and the steering output shaft 14 are arranged on the same axis as in the normal steering apparatus, the apparatus of the present embodiment can be mounted in place of the normal steering apparatus without improving and repairing the vehicle body. According to the specification of the vehicle, it is easy to mount the vehicle in the case of using the steering type of the normal type and the small angle type, etc., and has the advantage of wide application range.

제9도는 본 발명의 제3실시예를 도시하는 것이며, 제1실시예의 장치를 개량 보수하여 스프링 하우징(23)의 저부와 스프링 리테이너(51) 사이에 유압실(52)를 형성한 것이다. 그리고, 이 제3실시예에 있어서 입력 포트(37)에서 유압실(52)로 차속에 감응한 유압을 도입하므로서, 제2실시예와 마찬가지의 차속 감응 특성을 얻을 수 있다.FIG. 9 shows the third embodiment of the present invention, in which the hydraulic chamber 52 is formed between the bottom of the spring housing 23 and the spring retainer 51 by improving and repairing the apparatus of the first embodiment. In this third embodiment, the vehicle speed sensitive characteristic similar to that of the second embodiment can be obtained by introducing the hydraulic pressure sensitive to the vehicle speed from the input port 37 to the hydraulic chamber 52.

제10도는 본 발명의 제4실시예를 도시하는 스티어링 장치 요부의 종단면도이다.10 is a longitudinal sectional view of a main portion of a steering apparatus showing a fourth embodiment of the present invention.

제10도에 도시한 바와 같이, 스티어링 핸들(61)에 의해서 회전 구동되는 제1샤프트인 제1중간축(62)에는 타원 치차(63)가 키이(64)로 고정되는 한편, 도시하지 않은 스티어링 기어를 회전 구동하는 제2샤프트인 제2중간축(65)에 상기 타원 치차(63)와 맞물리는 타원 치차(66)가 키이(67)로 고정되어 있다. 따라서, 스티어링 핸들(61)을 회동 조작하면, 제1중간축(62)이 회동되며, 그 회동은 타원 치차(63, 66)쌍을 거쳐서 제 2 중간축(65)에 전달되어서 스티어링 기어를 구동하며, 도시하지 않은 조타 차륜의 타각을 변화시킨다.As shown in FIG. 10, the elliptical gear 63 is fixed to the key 64 on the first intermediate shaft 62, which is the first shaft that is rotationally driven by the steering handle 61, while not shown. An ellipse gear 66 meshing with the ellipse gear 63 is fixed to the second intermediate shaft 65, which is a second shaft for rotating the gear. Therefore, when the steering wheel 61 is rotated, the first intermediate shaft 62 is rotated, and the rotation is transmitted to the second intermediate shaft 65 via the elliptical gears 63 and 66 to drive the steering gear. It changes the steering angle of the steering wheel which is not shown in figure.

여기에서, 조타 차륜의 타각이 영일때, 즉 제1중간축(62)과 제2중간축(65)의 상대 회전 위치 관계가 자동차를 직진시키는 상태에 있을 때, 제1중간축(62)에 고정된 타원 치차(63)의 최단 직경부와 제2중간축(65)에 고정된 타원 치차(66)의 최장 직경부가 서로 맞물리도록 양 치차(63, 66)의 양 축(62, 65)에 대한 위상이 설정되어 있다. 이것은 제2도에 도시한 제1실시예의 경우와 동일하다.Here, when the steering angle of the steering wheel is zero, that is, when the relative rotation position relationship between the first intermediate shaft 62 and the second intermediate shaft 65 is in a state in which the vehicle moves straight, the first intermediate shaft 62 is connected to the first intermediate shaft 62. On both shafts 62 and 65 of the tooth teeth 63 and 66 so that the shortest diameter part of the fixed ellipse tooth 63 and the longest diameter part of the ellipse tooth 66 fixed to the second intermediate shaft 65 mesh with each other. Phase is set. This is the same as in the case of the first embodiment shown in FIG.

따라서, 이와 같은 타원 치차(63, 66)쌍을 거쳐서 제1및 제2중간축(62, 65)을 연결함으로써, 상기의 각 실시예와 마찬가지로 타각에 따라서 스티어링 기어 특성을 변화시키는 것이 가능해진다. 즉, 타각이 영 근방에 있어서는, 제1중간축(62)의 타원 치차(63)의 단경부와 제2중간축(65)의 타원 치차(66)의 장경부가 맞물리고 있으므로, 제1중간축(62)의 회동은 감속되어서 제2중간축(65)으로 전해진다. 이 결과, 실질적으로 스티어링 기어비가 낮은 상태가 얻어지며, 직진 주행시의 안정성을 확보할 수 있다.Therefore, by connecting the first and second intermediate shafts 62 and 65 via such elliptical gears 63 and 66 pairs, it becomes possible to change the steering gear characteristics in accordance with the rudder angle as in the above embodiments. That is, when the rudder angle is near zero, since the short diameter portion of the elliptical gear 63 of the first intermediate shaft 62 and the long diameter portion of the elliptic gear 66 of the second intermediate shaft 65 are engaged, the first intermediate shaft is engaged. The rotation of 62 is decelerated and transmitted to the second intermediate shaft 65. As a result, a state in which the steering gear ratio is substantially lowered can be obtained, and stability during straight traveling can be ensured.

한편, 타각이 커짐에 따라서 상술한 감속의 비율은 서서히 감소되어 가며, 도중에서 증속으로 역전한다. 그리고, 타각이 영의 상태로부터 타원 치차(63, 66)가 180°회전한 상태에서는 제1중간축(62)의 타원 치차(63)의 최장 직경부와 제2중간축(65)의 타원 치차(66)의 최단 직경부가 맞물리며, 제1중간축(62)의 회동은 가장 증속되어서 제2중간축(65)으로 전해지게 된다. 이 상태는 스티어링 기어비가 높은 상태에 상당하며, 예를들어 차고에 넣는 등의 큰 타각이 필요해질 때의 조타 작업을 용이하게 하는 것이 가능해진다. 이 때문에, 본 제4실시예에 있어서도 상기 각 실시예와 마찬가지로 타각의 증대에 대응해서 스티어링 기어비가 증대하는 타각 특성을 얻을 수가 있다.On the other hand, as the steering angle becomes larger, the above-described ratio of deceleration gradually decreases, and reverses at an increased speed on the way. Then, in the state where the elliptical gears 63 and 66 are rotated 180 degrees from the state where the rudder angle is zero, the longest diameter part of the elliptic gear 63 of the first intermediate shaft 62 and the elliptic gear of the second intermediate shaft 65 are rotated. The shortest diameter portion of 66 is engaged, and the rotation of the first intermediate shaft 62 is most accelerated to be transmitted to the second intermediate shaft 65. This state corresponds to a state in which the steering gear ratio is high, and it becomes possible to facilitate steering work when a large steering angle such as being put in a garage is required. For this reason, also in the fourth embodiment, similar to the above embodiments, the steering angle characteristic in which the steering gear ratio increases can be obtained corresponding to the increase in the steering angle.

또, 이 기어비 특성에 의해 타각의 증대에 따라서 조타력이 증대하는 특성이 얻어지며, 부주의한 스티어링 휘일 조작으로 조타 차륜이 급조타되는 것이 방지된다.In addition, the gear ratio characteristic provides a characteristic in which the steering force increases as the steering angle increases, and the steering wheel is prevented from being steered by inadvertent steering wheel operation.

그런데, 제10도에 도시한 예는 스티어링 핸들(61)의 중심부에 회전하지 않는 부분을 설치하고, 그곳에 속도계 등의 계기류나 각종 조작 스위치 등을 배치할 수 있게 한 것이다. 즉, 제10도에 도시한 바와 같이, 스티어링 컬럼 케이싱(68)에 고정된 중공축(69)의 외주에 그것과 동심으로 중공 스티어링축(70)이 회동 자재로 지지되며, 이 스티어링축(70)의 일단에 스티어링 핸들(61)이 부착된다. 한편, 중공축(69)이 일단에는 스티어링 핸들(61)의 중심부에 위치하는 기기 부착판(71)이 고정되어 있다.By the way, in the example shown in FIG. 10, the non-rotating part is provided in the center of the steering wheel 61, and the instruments, such as a speedometer, various operation switches, etc. can be arrange | positioned there. That is, as shown in FIG. 10, on the outer circumference of the hollow shaft 69 fixed to the steering column casing 68, the hollow steering shaft 70 is concentrically supported by it, and this steering shaft 70 At one end of the steering wheel 61 is attached. On the other hand, the apparatus attachment plate 71 located in the center part of the steering wheel 61 is fixed to the hollow shaft 69 at one end.

스티어링축(70)에는 구동 기어(72)가 고정됨과 동시에, 이 구동 기어(72)가 그것에 인접해서 케이싱(68)에 피봇된 종동축(73)에 고정된 종동 기어(74)와 맞물려 있다. 종동축(73)은 유니버설 조인트(75)를 거쳐서 상기 제1중간축(62)에 연결되어 있다. 따라서, 스티어링 핸들(61)을 회동시키면, 스티어링축(70)이 회동되며, 양 기어(72, 74)를 거쳐서 종동축(73)이 회동함과 동시에, 그 회동은 다시 유니버설 조인트(75)를 거쳐서 제1중간축(62)에 전해지며,제1중간축(62)이 회전 구동된다.The drive gear 72 is fixed to the steering shaft 70, and the drive gear 72 is engaged with the driven gear 74 fixed to the driven shaft 73 pivoted to the casing 68 adjacent thereto. The driven shaft 73 is connected to the first intermediate shaft 62 via the universal joint 75. Therefore, when the steering wheel 61 is rotated, the steering shaft 70 is rotated, while the driven shaft 73 is rotated via both gears 72 and 74, and the rotation is again performed by the universal joint 75. It is transmitted to the first intermediate shaft 62 via the first intermediate shaft 62 to be driven to rotate.

게다가, 전술한 바와 같이 타원 치차(63, 66)쌍을 거쳐서 제1중간축(66)과 연결되어 있는 제2중간축(65)은 증속 기어 유니트(76)를 거쳐서 출력축(77)에 연결되어 있다. 이 출력축(77)은 도시하지 않은 연결축을 거쳐서 스티어링 기어에 연결되도록 되어 있으며, 출력축(77)의 회동으로 조타 차륜의 타각이 변경된다.Furthermore, as described above, the second intermediate shaft 65 connected to the first intermediate shaft 66 via the elliptical gear 63, 66 pair is connected to the output shaft 77 via the speed increasing gear unit 76. have. The output shaft 77 is connected to the steering gear via a connecting shaft (not shown), and the steering angle of the steering wheel is changed by the rotation of the output shaft 77.

또한, (78)은 전동 경사 구동 장치이며, 이것에 의해서 스티어링 핸들(61)의 경사각이 조정되도록 되어 있다.In addition, 78 is an electric tilt drive device, and the inclination angle of the steering wheel 61 is adjusted by this.

한편, 도시되어 있지 않으나, 고정축(69)의 기기 부착판(71)에는 속도계 등의 계기류나 스위치, 기타의 기기 등이 부착됨과 동시에, 고정축(69)의 중공부내를 관통해서 이들의 배선 등을 행할 수가 있다.On the other hand, although not shown, the instrument attachment plate 71 of the fixed shaft 69 is equipped with instruments, switches, and other devices such as a speedometer, and at the same time passes through the hollow portion of the fixed shaft 69 to connect these wires. Etc. can be performed.

이와 같이, 스티어링 핸들(61)의 중심부에 계기류를 배치한 경우, 스티어링 핸들(61)을 예를들어 대략 반원형으로 해서 소형화함과 동시에, 스티어링 핸들(61)의 최대 회전각을 변환 조작의 필요가 없는 범위, 예를들어 180°이내로 억제하고, 그 범위내에서 최대 타각이 얻어지도록 구성하면, 스티어링 핸들(61)의 조작시에 조종자의 팔 등으로 계기류의 시각 인식성이 저해되는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 타원치차(63, 66)쌍을 양호하게 사용할 수 있으며, 그것에 의해서 양호한 스티어링 기어 특성을 얻는 것이 가능하다.Thus, in the case where instruments are arranged in the center of the steering wheel 61, the steering wheel 61 is made semi-circular, for example, and downsized, and the maximum rotation angle of the steering wheel 61 needs to be converted. By restraining it within a range which is not present, for example, within 180 degrees and obtaining a maximum steering angle within that range, it is possible to prevent the visual perception of the instrumentation from being impaired by an operator's arm or the like when the steering wheel 61 is operated. have. In this case, the pair of elliptical gears 63 and 66 of the present invention can be favorably used, whereby it is possible to obtain good steering gear characteristics.

또한, 제10도의 실시예에서는 스티어링 핸들(61)과 제1중간축의 회전비는 1 대 1로 되어 있으나, 타원치차(63)는 스티어링 핸들(61)의 회전을 증속 또는 감속해서 전달하는 축에 부착토록 해도 된다.In addition, although the rotation ratio of the steering wheel 61 and the 1st intermediate | middle shaft is 1 to 1 in the Example of FIG. 10, the elliptical gear 63 is attached to the shaft which speeds up or slows down rotation of the steering wheel 61, and transmits it. You may do so.

또한, 상기 각 실시예에 있어서는 기어비 가변 치차 기구로서 타원 치차 기구를 적용한 것을 도시했는데, 기타의 형상을 가지는 것도 사용 가능하다는 것은 용이하게 이해될 것이다.Incidentally, in the above embodiments, an elliptic gear mechanism is applied as the gear ratio variable gear mechanism, but it will be readily understood that other shapes can be used.

Claims

A gear ratio variable elliptic gear mechanism 2 interposed in a steering force transmission path for transmitting the rotation of the steering wheel to the steering gear box, and the gear ratio variable elliptic gear mechanism 2 is connected to the steering wheel side and increases the steering angle. Accordingly, the longest diameter portion of the second ellipse gear 6 connected to the shortest diameter portion of the first elliptic gear 4 with increasing effective radius and the steering wheel gear box side and the effective radius decreases with the increase of the rudder angle is the steering portion. A small angle steering apparatus configured to engage in a neutral state of a wheel, wherein a reaction force applying mechanism 20 is mounted on the steering force transmission path to increase rotational resistance of the steering force transmission path as the steering angle is increased. Sota angle steering system.

The small angle steering apparatus according to claim 1, wherein the gear ratio variable gear mechanism (2) is an elliptic gear mechanism composed of a pair of elliptic gears.

The small angle steering apparatus according to claim 1, wherein a gear speed increasing speed of the output of the gear ratio variable gear mechanism is interposed between the gear ratio variable tower gear mechanism (2) and the steering gear box (19).

The small angle steering apparatus according to claim 3, wherein the speed increasing mechanism is interposed between the gear ratio variable elliptic gear mechanism (2) and a power steering mechanism.

2. The cam body according to claim 1, wherein the reaction force applying mechanism has a cam body (21) which rotates together with the gear ratio variable elliptic gear mechanism (2), and a presser pressed by the urging means to be pressed against the cam surface of the cam body. An effective radius of the part which abuts the said indenter in the said minimum angle in the neutral state of a steering wheel, and a small angle steering apparatus characterized by the above-mentioned.

The small angle steering apparatus according to claim 1, wherein a reaction force applying mechanism (20, 34) is mounted on the steering force transmission path to increase rotational resistance of the steering force transmission path as the vehicle speed increases.

The gear ratio variable ellipse gear mechanism (2) according to claim 3, wherein the gear ratio variable ellipse gear mechanism (2) transmits the rotation of the first shaft connected to the steering wheel side to the second shaft, and the speed increase mechanism is configured to transmit the rotation of the second shaft to the steering gear box. And a third shaft connected to the (19) side, wherein the first shaft and the third shaft are arranged on the same axis.

The small angle steering apparatus according to claim 1, wherein the maximum steering angle of the steering wheel is set to about 180 degrees.

6. The small angle steering apparatus according to claim 5, wherein the cam body (21) is integrally fixed to a rotating shaft on which the first elliptical gear or the second elliptic gear is fixed.