JPS6042066B2 - power steering device - Google Patents
power steering deviceInfo
- Publication number
- JPS6042066B2 JPS6042066B2 JP50025411A JP2541175A JPS6042066B2 JP S6042066 B2 JPS6042066 B2 JP S6042066B2 JP 50025411 A JP50025411 A JP 50025411A JP 2541175 A JP2541175 A JP 2541175A JP S6042066 B2 JPS6042066 B2 JP S6042066B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input shaft
- gear
- ring gear
- control valve
- piston
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は差動機構を構成する歯車群が摩耗・損傷し遊
びが生じても、この遊び量を補償し、常に入出力比を一
定に維持するパワーステアリング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power steering device that compensates for the amount of play even if a group of gears constituting a differential mechanism is worn out or damaged, thereby maintaining a constant input/output ratio.
本願出願人は既に差動歯車機構を備えたパワーステア
リング装置を開発し出願している(特願昭 48−11
552訝(特公昭56−45824号)、特願昭47−
12797四(特公昭56−20226号))。The applicant of this application has already developed and applied for a power steering device equipped with a differential gear mechanism (Japanese Patent Application No. 48-11
552 (Special Publication No. 56-45824), Patent Application No. 47-
127974 (Special Publication No. 56-20226)).
これらに開示されているように、パワーステアリング装
置に差動歯車機構を採用する効果は著大なるもので、操
舵安定を飛躍的に向上させた。しカルながら多数の歯車
群より構成される差動歯車機構には、長期の使用により
各噛合部が摩耗し嵌合部に緩みが生じ易く、この機構自
体に所謂遊びが発生する。また、差動歯車機構で操作す
る制御バルブ内には、“スプリングによるイニシャル反
力及及び油圧反力が導入されており、ここで生じる全て
の反力が逆に上記差動歯車機構の摩耗を促進している。
この差動歯車機構に遊びが発生する事態は、操縦安定性
の見地から好ましくなく、特に高速に直進性が低下し操
舵ミスを誘発する原因となることもある。 本発明はか
かる課題を克服するために提案されたもので、差動歯車
機構に遊びが生じても、これを吸収し安定したステアリ
ング特性を維持することを目的とするものである。As disclosed in these documents, the effect of adopting a differential gear mechanism in a power steering device is significant, and steering stability has been dramatically improved. However, in a differential gear mechanism composed of a large number of gear groups, each meshing part tends to wear out and the fitting parts become loose due to long-term use, and so-called play occurs in the mechanism itself. In addition, an initial reaction force due to a spring and a hydraulic reaction force are introduced into the control valve operated by the differential gear mechanism, and all the reaction forces generated here reverse the wear of the differential gear mechanism. is promoting.
The occurrence of play in the differential gear mechanism is undesirable from the viewpoint of steering stability, and may cause a decrease in straight-line performance, especially at high speeds, leading to steering errors. The present invention was proposed to overcome this problem, and aims to absorb play even if it occurs in the differential gear mechanism and maintain stable steering characteristics.
以下図面に基づいて詳しく説明すると、1はシリンダハ
ウジング、2は差動機構ハウジング、3はインプットシ
ャフトでハンドル(図示せず)に直結してある。4はセ
クターギヤで、操舵(図示せず)のピットマンアームに
連結してあり、最終的にインプットシャフト3の回転(
入力)に比例してセクタギヤ4が回転(出力)、操舵輪
を転舵する。A detailed explanation will be given below based on the drawings. Reference numeral 1 indicates a cylinder housing, 2 indicates a differential mechanism housing, and 3 indicates an input shaft which is directly connected to a handle (not shown). 4 is a sector gear, which is connected to the pitman arm of the steering (not shown), and ultimately controls the rotation of the input shaft 3 (
The sector gear 4 rotates (output) in proportion to the input (input) and steers the steering wheels.
シリンダハウジング1内にはセクタギヤ4と噛合するピ
ストン5が配置され、両側に作動室A,Bを区画形成し
ている。筒状のスクリューシャフト6はこのピストン5
の内周面と螺合し、ピン7,8によりトーシヨンバー9
を介して上部インプットシャフト3に連結してある。差
動歯車機構Cとしては回動自在のディスク10を挾んで
インプットシャフト3及びスクリューシャフト6の周面
に、それぞれ対称的にサンギヤ11a,11bを刻設し
、これと噛合する複数のプラネツトギヤ12a,12b
をピン13でディスク10両側に対称に配設する。A piston 5 that meshes with a sector gear 4 is disposed within the cylinder housing 1, and defines working chambers A and B on both sides. The cylindrical screw shaft 6 is attached to this piston 5.
The torsion bar 9 is screwed into the inner peripheral surface of the
It is connected to the upper input shaft 3 via. The differential gear mechanism C includes sun gears 11a and 11b symmetrically carved on the peripheral surfaces of the input shaft 3 and screw shaft 6, sandwiching a rotatable disk 10, and a plurality of planet gears 12a and 11b meshing with the sun gears 11a and 11b, respectively. 12b
are arranged symmetrically on both sides of the disk 10 with pins 13.
各々のプラネツトギヤ12a,12bは同様にリングギ
ヤ14a,14bに噛合され、回動自在に支承された一
方のリングギヤ14aはロッド15を介して制御バルブ
17のスプール16に連結され、他方のリングギヤ14
bは差動機構ハウジング2に固定されている。制御バル
ブ17はこのスプール16の移行に伴なつて環状の各ボ
ートP,T,Mを適宜接続し、シリンダハウジング1内
に区画された作動室AあるいはBへ圧力流体を選択的に
供給する。尚、制御バルブ17のスプール16は、リン
グギヤ14aの回転接線方向へ移動するようになつてお
り、リングギヤ14aの左右への回転によりロッド15
を介して左右へと摺動する。ところで、上記リングギヤ
14bは固定せずに回動可能に配置してバルブスプール
16に連結し、かつ他方のインプットシャフト側のリン
グギヤ14aを固定側としてもよく、或いはリングギヤ
14bを車速センサや転舵角センサに基づいて制御回転
させる補正入力方式でも良く、またスプールバルブ17
内にスプリング反力もしくは油圧反力を付与して、適度
の応答性及び操縦感覚性を維持しても良い。次に作用を
説明すると、まずハンドルを転舵しインプットシャフト
3を回転させる。Each planet gear 12a, 12b is similarly meshed with a ring gear 14a, 14b, one of which is rotatably supported is connected to a spool 16 of a control valve 17 via a rod 15, and the other ring gear 14 is connected to a spool 16 of a control valve 17 via a rod 15.
b is fixed to the differential mechanism housing 2. As the spool 16 moves, the control valve 17 appropriately connects the annular boats P, T, M, and selectively supplies pressure fluid to the working chamber A or B defined within the cylinder housing 1. The spool 16 of the control valve 17 is configured to move in the tangential direction of rotation of the ring gear 14a, and the rod 15 is moved by the left and right rotation of the ring gear 14a.
slide from side to side. Incidentally, the ring gear 14b may be rotatably arranged without being fixed and connected to the valve spool 16, and the ring gear 14a on the other input shaft side may be on the fixed side, or the ring gear 14b may be connected to a vehicle speed sensor or steering angle. A correction input method that controls rotation based on a sensor may also be used, and the spool valve 17
A spring reaction force or a hydraulic reaction force may be applied inside the vehicle to maintain appropriate responsiveness and handling sensation. Next, to explain the operation, first, the steering wheel is turned to rotate the input shaft 3.
転向前の操舵輪に連結するセクタギヤ4は接地抵抗によ
り固定状態にあるため、これに噛合するピストン5更は
スクリューシャフト6は静止しており、一方のサンギヤ
11bもリングギヤ14bと同様に固定一している。従
つてインプットシャフト3のサンギヤ11aの回転によ
り、プラネツトギヤ12aは公転しないで自転し、リン
グギヤ14aを回転させてスプール16を移行させる。
切換えられた制御バルブ17は油圧ポンプからの圧力流
体をピストン5内に区画された作動室AまたはBの一方
へ給送する。同時にインプットシャフト3の回転力(転
舵力)はトーシヨンバー9を捩りながら他方のスクリュ
ーシャフト6に伝達されるため、これによりサンギヤ1
1bは僅かの位相れでサンギヤ11aと同一回転速度で
回転し始める。それ故、自動運動のみ行なつていたプラ
ネツトギヤ12aは他のプラネツトギヤ12bと同様に
自転及び公・転を併行し、リングギヤ14aを停止させ
る。つまり、制御バルブ17は切換えた状態に維持され
、以後インプットシャフト3が停止するまで作動室内に
圧力流体を供給し続ける。スクリューシャフト6の回転
により、これと螺合するピストン5はピッチ比例量移行
するのであるが作動室AまたはBに給送された上記圧力
流体により、この移行動作は円滑に行なわれ、操縦者は
極めて僅かの力でセクタギヤ4を回転させ、転舵輪を転
向させることができる。そしてインプットシャフト3が
回転している間はピストン5はこのピッチ比例量だけ作
動流体により移行され追従していく。インプットシャフ
ト3は停止させると、当然サンギヤ11aも停止するが
、他方のサンギヤ11bはトーシヨンバー9に付与され
た捩り量相当分だけ回転して停止する。Since the sector gear 4 connected to the steered wheel before turning is in a fixed state due to ground resistance, the piston 5 and screw shaft 6 that mesh with it are stationary, and one sun gear 11b is also fixed like the ring gear 14b. ing. Therefore, due to the rotation of the sun gear 11a of the input shaft 3, the planet gear 12a does not revolve but rotates, causing the ring gear 14a to rotate and the spool 16 to move.
The switched control valve 17 delivers pressurized fluid from the hydraulic pump to one of the working chambers A or B defined within the piston 5. At the same time, the rotational force (steering force) of the input shaft 3 is transmitted to the other screw shaft 6 while twisting the torsion bar 9.
1b starts rotating at the same rotational speed as sun gear 11a with a slight phase difference. Therefore, the planet gear 12a, which was only performing automatic movement, rotates and revolves in parallel, like the other planet gears 12b, and stops the ring gear 14a. In other words, the control valve 17 is maintained in the switched state and continues to supply pressurized fluid into the working chamber until the input shaft 3 stops. As the screw shaft 6 rotates, the piston 5, which is engaged with the screw shaft 6, moves by an amount proportional to the pitch, but this movement is performed smoothly by the pressure fluid supplied to the working chamber A or B, and the operator The sector gear 4 can be rotated with extremely little force, and the steered wheels can be turned. While the input shaft 3 is rotating, the piston 5 is moved by the working fluid by an amount proportional to this pitch and follows. When the input shaft 3 is stopped, the sun gear 11a is also stopped, but the other sun gear 11b rotates by an amount equivalent to the amount of twist imparted to the torsion bar 9 and then stops.
この停止するまでの僅かの間プラネツトギヤ12a,1
2bは継続して回転しているため、今まで停止していた
リングギヤ14aは逆方向に回転し初期位置で停止する
。つまり、インプットシャフト3の回転時に附与したト
ーシヨンバー9の捩り量致当分だけリンゲギヤ14aは
回動したことになりこれに応じてスプール16も中立位
置に移転することになる。なお、油圧源等の故障により
作動流体の圧力が低下し、制御バルブを切換えてもパワ
ーシリンダの駆動力が発生しないなど、インプットシャ
フト3に入力する回転力で、トーシヨンバー9を捩りな
がら直接的にスクリューシャフト6を回転させるため、
このようなときでも転舵輪を転向させることができ、操
安性の点から、いわゆるフェイルセーブの機能が発揮で
きるし、また、このことは結局差動歯車機構Cを構成す
る各ギヤは単に制御バルブを切換えるのに必要な機械的
強度をもつだけでよいことを意味し、したがつて各ギヤ
はいわば信号伝達部材として小型のものを採用できる。During this short period of time until it stops, the planet gears 12a, 1
Since the ring gear 2b continues to rotate, the ring gear 14a, which has been stopped until now, rotates in the opposite direction and stops at the initial position. In other words, the ring gear 14a rotates by the amount of twist of the torsion bar 9 applied when the input shaft 3 rotates, and the spool 16 also moves to the neutral position accordingly. In addition, if the pressure of the working fluid decreases due to a failure in the hydraulic power source, etc., and the driving force of the power cylinder is not generated even if the control valve is switched, the rotational force input to the input shaft 3 may directly twist the torsion bar 9. To rotate the screw shaft 6,
Even in such a case, the steered wheels can be turned, and from the point of view of steering stability, a so-called fail-save function can be achieved. This means that it is only necessary to have the mechanical strength necessary to switch the valve, and therefore each gear can be made small as a so-called signal transmission member.
以上のように本発明は、ピストン5に螺合するスクリュ
ーシャフト6をトーシヨンバー9を介してインプットシ
ャフト3に連結し、両者の位相差を利用して二列の遊星
歯車列からなる差動歯車機構Cの働きで、上記ピストン
5両側に区画された作動室に圧力流体を供給する制御バ
ルブ17を作動させ、インプットシャフト3の回転を差
動歯車機構Cの遊びに関係なく、セクタギヤ4に伝達す
るため、プラネツトギヤ12a,12bやリングギヤ1
4a,14b等に摩耗による遊びが生じても入力軸と出
力軸との関係においては何等の影響がなく、長期に亘る
使用においても操縦安定性及びステアリング特性は変化
せず、特に高速時の直進性を担保できる。また、制御バ
ルブ17内の反力をトーシヨンバー9等で補うこともで
き、差動歯車機構Cの動力伝達の負担を低減できる効果
もある。As described above, the present invention connects the screw shaft 6 screwed to the piston 5 to the input shaft 3 via the torsion bar 9, and utilizes the phase difference between the two to create a differential gear mechanism consisting of two rows of planetary gear trains. C operates the control valve 17 that supplies pressure fluid to the working chambers partitioned on both sides of the piston 5, and transmits the rotation of the input shaft 3 to the sector gear 4 regardless of the play of the differential gear mechanism C. Therefore, planet gears 12a, 12b and ring gear 1
Even if play occurs due to wear in parts 4a, 14b, etc., it will not affect the relationship between the input shaft and output shaft, and the handling stability and steering characteristics will not change even after long-term use, especially when driving straight at high speeds. Can guarantee sex. Further, the reaction force within the control valve 17 can be compensated for by the torsion bar 9 or the like, which has the effect of reducing the load on the power transmission of the differential gear mechanism C.
図面は本発明実施の一例を示すものでして、第1図は縦
断正面図、第2図は同上のI−1線に沿う断面図、第3
図は同上の■−■線に沿う断面図である。
C・・・・・・差動歯車機構、3・・・・・・インプッ
トシャフト、5・・・・・・ピストン、6・・・・・・
スクリューシャフト、17・・・・・・制御バルブ。The drawings show an example of the implementation of the present invention, and FIG. 1 is a longitudinal sectional front view, FIG.
The figure is a sectional view taken along the line ■-■ as above. C... Differential gear mechanism, 3... Input shaft, 5... Piston, 6...
Screw shaft, 17... Control valve.
Claims (1)
ャフトと、入力軸であるインプットシャフトとをトーシ
ヨンバーを介在して連結し、インプットシャフトとスク
リューシャフトとのそれぞれ外周にサンギヤを形成し、
これらサンギヤにそれぞれ噛み合うプラネツトギヤを設
け、これらプラネツトギヤを前記入力軸回りに回動自在
に配置したディスクの両面に装着支持し、さらにその外
側にそれぞれリングギヤを噛み合せて一方のリングギヤ
は固定配置するとともに他方のリングギヤは回動自在に
配置してトーシヨンバー連結された二列の遊星歯車列か
らなるバルブのフィードバック制御用差動歯車機構を構
成し、かつ上記可動側リングギヤをこの回転接線方向に
配置した制御バルブと連動させ、上記入力軸の回動変位
による上記制御バルブの切換えにともなつて上記パワー
シリンダのピストン両側に区画形成した作動室に圧力流
体を選択的に供給し得るようにしたことを特徴とするパ
ワーステアリング装置。1. A screw shaft that is screwed into the piston of the power cylinder and an input shaft that is an input shaft are connected via a torsion bar, and a sun gear is formed on the outer periphery of each of the input shaft and the screw shaft,
Planet gears that mesh with these sun gears are provided, and these planet gears are mounted and supported on both sides of a disk that is rotatably arranged around the input shaft, and ring gears are meshed with each of the outer sides of the disk, so that one ring gear is fixed and the other The ring gear is rotatably arranged and constitutes a differential gear mechanism for feedback control of a valve consisting of two rows of planetary gear trains connected with a torsion bar, and the movable ring gear is arranged in a direction tangential to the rotation of the control valve. The invention is characterized in that the pressure fluid can be selectively supplied to working chambers defined on both sides of the piston of the power cylinder in conjunction with switching of the control valve by rotational displacement of the input shaft. Power steering device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50025411A JPS6042066B2 (en) | 1975-02-28 | 1975-02-28 | power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50025411A JPS6042066B2 (en) | 1975-02-28 | 1975-02-28 | power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51100542A JPS51100542A (en) | 1976-09-04 |
| JPS6042066B2 true JPS6042066B2 (en) | 1985-09-20 |
Family
ID=12165170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50025411A Expired JPS6042066B2 (en) | 1975-02-28 | 1975-02-28 | power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6042066B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4982031A (en) * | 1972-12-09 | 1974-08-07 |
-
1975
- 1975-02-28 JP JP50025411A patent/JPS6042066B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51100542A (en) | 1976-09-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4621702A (en) | Four-wheel steering apparatus of a vehicle | |
| US11498616B2 (en) | Apparatus for use in turning steerable vehicle wheels | |
| JPH0345473A (en) | Four-wheel steering device | |
| GB1189207A (en) | Improvements in or relating to Hydraulic Rotary Positive-Displacement Units of the Internally-Meshing Gear Type | |
| US3876030A (en) | Power steering system | |
| US3273465A (en) | Power steering mechanism | |
| JPS6042066B2 (en) | power steering device | |
| JP3109920B2 (en) | Steering gear | |
| US3552517A (en) | Vehicle power steering gear with lateral acceleration feedback means | |
| JPS5853568A (en) | Rotation control valve of power steering gear | |
| JPH0251790B2 (en) | ||
| JPS606823B2 (en) | power steering device | |
| JP4055001B2 (en) | Reduction ratio variable power steering system | |
| JP3148296B2 (en) | Steering gear | |
| JP2002029430A (en) | Steering system for vehicle | |
| GB1361494A (en) | Hydraulic servomotor controllers | |
| US4249455A (en) | Hydraulic servo-mechanism | |
| US3970165A (en) | Power assisted steering system | |
| JP2004284411A (en) | Reduction gear ratio variable type power steering device | |
| JPS629475B2 (en) | ||
| JPS6146054Y2 (en) | ||
| JPS6114989B2 (en) | ||
| JPH0537905Y2 (en) | ||
| JPS6235946B2 (en) | ||
| JPH0632237A (en) | Steering gear and eduction gear |