CN107776655B - 车辆用转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够保护离合器装置并且获得故障的预见性的车辆用转向装置。车辆用转向装置具备用于使车辆(1)的转向车轮(3)转舵的转舵部(5)、以及具有对由用户进行的方向盘(9)的转向施加反作用力的转向反作用力致动器(13)的转向部(7)。具备进行使该转向部(7)与转舵部(5)之间以机械方式设为连结状态或者设为切断状态的动作的离合器装置(11)。另外,在转向反作用力致动器(13)与离合器装置(11)之间设置有机械保险器(15),其会因输入过度的载荷而扭转变形,从而不使载荷向离合器装置(11)传递。在该机械保险器(15)的侧面部(15a)绘制有划线(16)。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆用转向装置。
背景技术
作为车辆用转向装置,已知适用于电动转向的车辆用转向装置(例如参照专利文献1)。
在这样的车辆用转向装置中,在与输入侧轴的方向盘连结的转向轴以及输出轴侧的从动齿轮上,分别以对置的方式形成有键槽以及凹部。在这些键槽以及凹部中***有半月形状的键,经由该键而将转向轴与从动齿轮连结起来。
当转向轴与从动齿轮之间作用有规定值以上的剪切载荷时,该键被破坏。
通过键的破坏,输入侧轴与输出侧轴之间的连结状态被解除,由此保护与输出侧轴连结的齿轮等构成部件免受过大的输入转矩。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-117690号公报
发明要解决的课题
在以往的车辆用转向装置中,不清楚在转向力传递路径中是否蓄积有负载,无法知晓处于过负载状态的情况直到键被破坏。
因此,无法如在破坏之前更换部件等那样实施对策以免产生故障。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够保护离合器装置的车辆用转向装置。
用于解决课题的方案
本发明涉及一种车辆用转向装置,其特征在于,具备:转舵部,其用于对车辆的转向车轮进行转舵;转向部,其具有对由用户进行的方向盘的转向赋予反作用力的转向反作用力致动器;以及离合器装置,其进行使转向部与转舵部之间以机械方式设为连结状态或者设为切断状态的动作,在转向反作用力致动器与离合器装置之间设置有转矩限制器。
发明效果
根据本发明,提供一种能够保护离合器装置的车辆用转向装置。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的车辆用转向装置的整体结构的立体图。
图2是说明实施方式的车辆用转向装置所使用的离合器装置的结构的离合器内部的立体图。
图3是实施方式的离合器装置所使用的行星齿轮机构的构架图。
图4是表示实施方式的离合器装置中的锁定杆与锁定用齿轮卡合或脱离的状态的示意性的俯视图。
图5是实施方式的离合器装置中的表示绘出有划线的部分的机械保险器的侧视图。
图6是实施方式的离合器装置中的发生了扭转变形的机械保险器的侧视图。
图7是对实施方式的车辆用转向装置中的机械保险器的允许转矩的设定进行说明的图表。
图8是对实施方式的车辆用转向装置中的机械保险器的转向柱几何形状所引起的转矩变动进行说明的图表。
图9是变形例的车辆用转向装置中的主要部分的示意性的剖视图。
图10是对变形例的车辆用转向装置中的施加于转矩限制器的负载的累计处理进行说明的流程图。
附图标记说明:
1 车辆
3 转向车轮
5 转舵部
7 转向部
9 方向盘
11 离合器装置
12 行星齿轮机构(离合器装置)
13 转向反作用力致动器
14 马达转矩限制器(转矩限制器之一)
15 机械保险器(转矩限制器之一)
16 划线(线)
35 锁定装置
40 控制部
50 警告装置
51 警报灯
具体实施方式
以下,使用附图来说明本发明的一实施方式。
[线控转向的概要]
图1是表示本实施方式的车辆用转向装置的整体结构的立体图。
在该实施方式的车辆1中具备:转舵部5,其用于对设置于车身的转向车轮3、3进行转舵;转向部7,其供用户进行使用方向盘9的转向;以及离合器装置11。
其中,转舵部5具有转舵轴25、齿条轴27、转舵马达29、以及经由传动带等将转舵马达29的旋转力转换为齿条轴27的轴向的直线运动的转舵机构31。
另外,转向部7具有:转向轴17,其构成转向柱轴部,且传递方向盘9的转向;以及转向反作用力致动器13,其对该转向柱轴部给予转向反作用力。其中,转向轴17将方向盘9的旋转传递给离合器装置11。
转向反作用力致动器13包括转向反作用力马达23以及转向角传感器45。并且,转向反作用力致动器13构成为对由用户进行的方向盘9的转向施加反作用力。
[离合器机构]
另外,离合器装置11构成为进行将转向部7与转舵部5之间机械性地设为连结状态或切断状态的动作。
图2是说明该实施方式的车辆用转向装置所使用的离合器装置11的结构的离合器内部的立体图。另外,图3是实施方式的离合器装置11所使用的行星齿轮机构12的构架图。
该离合器装置11主要具备行星齿轮机构12和锁定装置35。
其中,行星齿轮机构12主要构成为具有齿圈12a、行星齿轮12b、太阳齿轮12c以及行星架构件12d。
齿圈12a构成为固定于转向轴17的侧端部且与转向轴17一体地旋转。太阳齿轮12c设置为绕与转舵轴25同轴的旋转轴而旋转自如。
行星齿轮12b以与太阳齿轮12c以及齿圈12a分别卡合的方式在太阳齿轮12c的周围隔开规定间隔地设置有多个。
上述多个行星齿轮12b被枢轴支承为相对于与转舵轴25一体旋转的行星架构件12d旋转自如。
因此,在太阳齿轮12c成为旋转自如的状态下,方向盘9的旋转不会向转舵轴25传递。
然后,通过固定太阳齿轮12c,从转向轴17输入的旋转力经由行星齿轮12b以及行星架构件12d以规定的减速比被减速而传递给转舵轴25。
[锁定装置]
图4是表示在该实施方式的离合器装置11所使用的锁定装置35中锁定杆39a、39b与锁定用齿轮33卡合或脱离的状态的示意性俯视图。
在该实施方式的离合器装置11中具备使锁定用齿轮33的旋转停止或旋转自如的锁定装置35。
即,锁定装置35具有锁定用齿轮33、对锁定销38a或锁定销38b进行驱动的电磁螺线管37、37、作为卡合构件的两对锁定杆39a、39a及39b、39b、以及作为施力机构的弹簧构件36、36。
其中,锁定用齿轮33呈外齿轮形状,并且设置为经由连接筒部34而与太阳齿轮12c成为一体(参照图3)。
另外,锁定杆39a、39b分别呈弯曲形成的钩状,并且在钩的前端形成有卡合爪部39c、39d,该卡合爪部39c、39d具有能够与锁定用齿轮33的齿槽卡合的大小。
上述各对锁定杆39a、39a以及锁定杆39b、39b分别被枢轴支承为能够转动,使得位于两钩的前端的卡合爪部39c、39c以及卡合爪部39d、39d间在接近分离方向上移动。
另外,利用弹簧构件36、36将上述各对锁定杆39a、39b的卡合爪部39c、39c间以及卡合爪部39d、39d间向与锁定用齿轮33的齿槽卡合的方向施力。
另外,在这些锁定杆39a、39b的后端部39e、39f分别抵接有电磁螺线管37、37的各锁定销38a、38b的前端面。
然后,通过电磁螺线管37、37的驱动,各锁定销38a、38b按压卡合爪部39c、39c以及卡合爪部39d、39d的后端部39e、39f。
通过各锁定销38a、38b的按压,从而各自成对的锁定杆39a、39a以及锁定杆39b、39b以被枢轴支承的部分为旋转中心而转动为使卡合爪部39c、39c以及卡合爪部39d、39d间扩开。
卡合爪部39c、39d从锁定用齿轮33的齿槽脱离而使卡合被解除,由此锁定用齿轮33变为旋转自如。因此,与锁定用齿轮33一体地设置的太阳齿轮12c也变为旋转自如。
另外,当使电磁螺线管37、37的驱动停止时,各锁定销38a、38b不再按压卡合爪部39c、39c以及卡合爪部39d、39d。
因此,锁定杆39a、39a以及锁定杆39b、39b以被枢轴支承的部分为旋转中心并借助弹簧构件36、36的作用力而转动为使卡合爪部39c、39c以及卡合爪部39d、39d间缩紧。
当卡合爪部39c、39d与锁定用齿轮33的齿槽卡合时,锁定用齿轮33无法旋转而停止。因此,与锁定用齿轮33一体地设置的太阳齿轮12c被固定。
电磁螺线管37与控制部40连接(参照图1)。并且,各电磁螺线管37构成为:接受来自控制部40的控制信号而进行驱动或者停止驱动,使锁定销38a以及锁定销38b向插拔方向移动。
即,在没有通过来自控制部40的控制信号而被供给励磁电流的状态下,电磁螺线管37不驱动锁定销38a或锁定销38b。因此,通过弹簧构件36、36的作用力而维持卡合状态。
另外,在通过来自控制部40的控制信号而被供给励磁电流的状态下,电磁螺线管37进行驱动而使锁定销38a或锁定销38b向拔出方向移动,从而能够解除卡合状态。
这样,控制部40使用同一控制信号来驱动两个电磁螺线管37、37。两个电磁螺线管37、37能够驱动各锁定销38a或锁定销38b而使四处位置的卡合爪部39c、39c以及卡合爪部39d、39d同时向锁定用齿轮33的齿槽卡合或解除卡合。
在此,为了容易理解,在图4中示出了上方所示的电磁螺线管37使锁定杆39a、39a的卡合爪部39c、39c与锁定用齿轮33的齿槽卡合的情形。
另外,在图4中示出了在下方所示的电磁螺线管37中解除了卡合爪部39d、39d向锁定用齿轮33的齿槽的卡合的情形。
也可以从控制部40向上述两个电磁螺线管37、37输出表示励磁或励磁的停止的控制信号,从而同时地进行卡合以及卡合解除。
并且,控制部40使用控制信号使卡合爪部39c、39d与锁定用齿轮33的齿槽卡合,由此能够使位于离合器装置11的前后的转向轴17与转舵轴25经由行星齿轮机构12进行连结。
另外,控制部40使用控制信号解除卡合爪部39c、39d向锁定用齿轮33的齿槽的卡合,由此能够使转向轴17与转舵轴25独立而将方向盘9设为旋转自如的状态。
[SBW***的课题]
对于近些年的车辆,存在采用了线控转向(Steer-by-Wire)式的转向***(以下也记作SBW***)的车辆,其中,将用户对方向盘9等转向部7的转向量转换为以电线为媒介的电信号并传递给转向车轮3而使其转舵。
在SBW***中,用户对方向盘9的操作方向以及操作量由转向部转换为电信号,并作为转向意图而被施加给包括转舵用马达的转舵装置。
在转舵装置中,通过按照电信号来驱动转舵用马达,由此进行与用户的转向意图相应的转向车轮的转舵。在基于SBW***的线控转向控制中,能够根据车速等而容易变更转向车轮的转舵角度与方向盘的旋转之比(以下也记作转舵比)。
在这样的SBW***中,设置有在紧急时将方向盘侧与转舵装置直接连结的备用离合器(以下也记作离合器装置)11。
该离合器装置11进行使转向部7侧的转向轴17与转舵部5侧的转舵轴25之间机械性切断以及连结的动作。由此,机械性切断后的转舵装置能够按照包含转向意图的电信号对转向车轮进行转舵。
另外,在检测到转向角传感器45以及齿条位置传感器47等的异常、故障等的情况下,能够通过离合器装置11而将转向部7侧的转向轴17与转舵部5侧的转舵轴25机械连接,从而继续进行用户对方向盘9的转向。
离合器装置11将转舵部5与转向部7之间可靠地连结并连接为不会发生滑动等相对移动。因此,当反作用力用马达或转舵用马达的旋转驱动继续且连结有离合器装置11时,存在马达的惯性集中地施加于离合器装置11的卡合部分的情况。
尤其是,在向用户的操作力添加转向反作用力致动器的马达的惯性力的转向柱EPS模式的状态下,应力集中于卡合部分而有可能使离合器装置11破损。
另外,离合器装置11的内部难以从外部目视确认,难以掌握部件的破损程度。
[转矩限制器]
为此,在该实施方式中,如图1所示,在转向反作用力致动器13与离合器装置11之间设置有后述的作为转矩限制器的机械保险器15。该实施方式的机械保险器15设置于转向柱轴中的与中间轴(intermidate shaft)相当的部分,并将上侧转向接头41与下侧转向接头42之间连结起来。
图5是表示实施方式的离合器装置11中的、绘出了作为成为标记的线的划线的部分的机械保险器15的侧视图。
在该实施方式中,在连接有上侧转向接头41的输入侧41a与连接有下侧转向接头42的输出侧42a之间设置有传递转舵力的机械保险器15。
该机械保险器15呈大致圆柱状,且使长边方向的大致中央部分的直径比其他部分小而形成脆弱部。并且,设定机械保险器15从该脆弱部变形的规定的允许转矩,使得向离合器装置11施加的载荷不会超过达到破坏的规定载荷。
该实施方式的机械保险器15的允许转矩比锁定杆39a、39b的强度低。能够根据在上侧转向接头41的输入侧41a与下侧转向接头42的输出侧42a之间的比较容易看到的位置设置的机械保险器15的变形程度来推定朝向离合器装置11的载荷履历。
该实施方式的机械保险器15产生扭转变形的扭转允许转矩被设定为比锁定杆39a、39b的承重以及产生机械保险器15的断裂的允许转矩更低的值。
因此,当施加于机械保险器15的载荷超过产生扭转变形的扭转允许转矩时,先于其他部分而开始使输入侧41a与输出侧42a的旋转方向的相对位置偏移这样的扭转变形。
因此,在该实施方式的机械保险器15的侧面部15a的能够目视确认的部分,呈直线状绘出了一条划线16。该划线16遍及机械保险器15的大致全长,以连接输入侧41a与输出侧42a之间的方式跨越并沿着轴向平行地设置。
图6是实施方式的离合器装置11中的、发生了扭转变形的机械保险器15的侧视图。
当离合器装置11被施加超过扭转允许转矩的载荷时,在上侧转向接头41与下侧转向接头42之间连接的机械保险器15(参照图1)发生扭转变形。
并且,绘于侧面部15a的划线16(16a)也与机械保险器15的扭转变形一并地弯曲为扭转线状。
划线16设置于与转向柱轴的中间轴相当的机械保险器15的容易目视确认的侧面部15a。
因此,用户能够通过观察划线16的扭转程度而知晓施加了超过扭转允许转矩的载荷的履历。
而且,对于一次的机械保险器15的扭转变形,有时累积多次的变形而使变形量增大。这样的多次作用了载荷的履历显现为划线16的扭转变形量的增大。
因此,只要观察该实施方式的机械保险器15的划线16(16a)的扭转程度,就能够在一定程度上推定向离合器装置11输入的载荷履历,能够判断离合器装置11的维护时期。
图7是对实施方式的车辆用转向装置中的机械保险器15的允许转矩的设定进行说明的图表。
作为该实施方式的离合器装置11的锁定杆39a、39b的设计载荷而施加的离合器允许转矩例如为N1(N·m)以上。
与此相对,使机械保险器15断裂的保险器设定转矩比N1(N·m)小,例如被设定为N2(N·m)。离合器允许转矩N1优选为比保险器设定转矩N2大+25%以上。
另外,使机械保险器15开始变形的扭转允许转矩N3被设定为比该保险器设定转矩N2(N·m)低。并且,被设定为不会因在手控模式或转向柱EPS模式时施加的正常的转舵力N4(N·m)而开始变形的大小。
这样,在该实施方式的车辆用转向装置中,与离合器装置11的破坏相比,机械保险器15先发生扭转变形。
另外,在向成为锁定状态的离合器装置11施加的负载超过达到破坏的规定载荷之前,机械保险器15破坏而不使载荷向离合器装置11传递。由此,能够保护离合器装置11。
图8是对实施方式的车辆用转向装置中的机械保险器15的转向柱几何形状所引起的转矩变动进行说明的图表。
在图8所示的图表中,在峰值附近示出25%左右的转矩变动值。因此,对于保险器设定转矩而言,考虑到接头角所引起的转矩变动部分和波动部分所引起的转矩变动部分而被给予上下25%的富余。
并且,根据保险器设定转矩并加上转向柱不等速所引起的转矩变动的最大值25%来设定离合器允许转矩。在此,例如,接头角度所带来的影响为22%、波动所带来的影响约为+3%而设定了约25%的富余量。
然而,没有特别限定于此,富余量只要是大约10%~50%、优选为20%~30%程度即可,没有特别限定。
需要说明的是,在转向柱EPS模式下,也可以考虑与左右的末端碰撞的状态来设定离合器允许转矩。
在该情况下,除了用户对方向盘9的载荷输入以外,还将转向反作用力致动器13的转向反作用力马达23所具有的惯性力向所连接的离合器装置11施加。
因此,成为与进行线控转向控制的状况、或者使用转舵部5的转舵马达29(参照图1)来进行EPS模式的状况相比,向卡合部分施加的剪切载荷变为最大的状况。
因此,优选基于该转向柱EPS模式而进行能够保护离合器装置11的载荷的设定。而且,在转向柱EPS模式下,为了保护锁定杆39a、39b以及机械保险器15,还可以在使转向反作用力马达23的输出降低的状态下使用。
接着,说明该实施方式的车辆用转向装置的作用效果。
在本发明的实施方式的车辆用转向装置中,当用户使用转向部7的方向盘9来使转向轴17转动时,设置于转向反作用力致动器13的转向角传感器45检测转向角(参照图1)。
然后,控制部40根据该检测出的转向角来驱动设置于转舵部5的转舵机构31的转舵马达29旋转,从而使与齿条轴27连结的转向车轮3、3转舵(线控转向控制)。
此时,离合器装置11通过电磁螺线管37、37来解除锁定杆39a、39b的卡合爪部39c、39d与锁定用齿轮33之间的卡合(参照图2)。因此,与锁定用齿轮33一体设置的太阳齿轮12c变为旋转自如,方向盘9的旋转不会直接传递至转舵轴25。
另外,当转向角传感器45以及齿条位置传感器47中的至少任一方发生故障等而由控制部40检测出异常时,控制部40使离合器装置11连接而中止线控转向控制。
即,在离合器装置11中,根据控制信号,电磁螺线管37、37使锁定杆39a、39b与锁定用齿轮33间卡合,由此使与锁定用齿轮33一体地设置的太阳齿轮12c的旋转停止。
因此,方向盘9的旋转在经由转向轴17、离合器装置11的齿圈12a、行星齿轮12b、行星架构件12d而被减速之后,向转舵轴25传递(参照图3)。
并且,转舵轴25的旋转被转换为齿条轴27的直线运动而使与齿条轴27连结的转向车轮3、3直接转舵。
此时,来自方向盘9的转向力被转向反作用力马达23的驱动力辅助,由此成为转向柱EPS模式。
在转向柱EPS模式下,与手控模式同样,离合器装置11的锁定杆39a、39b的卡合爪部39c、39d与锁定用齿轮33的齿槽分别卡合,将锁定用齿轮33固定为不会旋转。
在该实施方式中,使卡合爪部39c、39c以及卡合爪部39d、39d向锁定用齿轮33的齿槽在四处位置卡合来固定太阳齿轮12c。以与齿部间的齿槽匹配的方式形成的卡合爪部39c、39d使前端从径向外侧朝向内侧没入齿槽内而进行卡合。由此,可靠地连结转向部7与转舵部5之间。
然而,来自转向部7的旋转转向力成为周向的剪切力而作用于卡合爪部39c、39d与齿槽的两侧的齿部的卡合部分。
因此,当超过设计强度的规定值以上的剪切应力沿周向施加于锁定杆39a、39b的弯曲形成为钩状的卡合爪部39c、39d的前端时,锁定杆39a、39b有可能被破坏。锁定杆39a、39b的破坏难以从外部看到,并且给转向车轮3的转向造成影响。因此,需要在卡合部分发生损伤之前保护离合器装置11。
于是,在该实施方式中,如图1所示,在方向盘9与离合器装置11之间连结具有划线16的机械保险器15。该机械保险器15当在转向部7与转舵部5之间作用有规定值以上的载荷时发生扭转变形以及断裂来吸收能量。由此,能够使超过离合器允许转矩的剪切应力不会向离合器装置11传递。
这样,通过将机械保险器15设置于转向部7与离合器装置11之间,从而保护离合器装置11内部的锁定杆39a、39b以及锁定用齿轮33的齿槽免受从转向部7向离合器装置11施加的周向的剪切载荷。
然而,尤其是在转向柱EPS模式下,有时转向反作用力马达的惯性加入到用户的转向力而超过使机械保险器15开始扭转变形的载荷,且间断地多次作用有不会导致断裂的载荷。在该情况下,机械保险器15逐渐增大变形量。并且,在因各载荷而发生了扭转变形之后,即使在扭转的状态下也能够继续将方向盘9的转向力传递给转舵部5。因此,用户难以识别出存在成为过负载状态的情况。
在该实施方式的车辆用转向装置中,在机械保险器15的侧面部15a具有划线16(参照图5)。划线16以跨越转舵力的输入侧41a和输出侧42a的方式设置于能够目视的位置。
例如,当施加不会导致机械保险器15断裂的大小且超过预先设定的扭转承重的载荷时,机械保险器15发生扭转变形(参照图6)。
在该状态下,划线16也扭转弯曲并作为履历而残留。该履历伴随着超过扭转载荷的载荷被施加的次数的增大而变大。因此,用户能够通过目视该扭转弯曲后的划线16,判定是否存在向机械保险器15施加了过度的载荷的经历。
而且,当超过机械保险器15的扭转承重的载荷所引起的扭转变形进展时,机械保险器15断裂。在该实施方式的车辆用转向装置中,将保险器设定转矩设定为比离合器装置11的离合器允许转矩小。
因而,由于在破坏离合器装置11之前先使机械保险器15发生扭转变形,因此能够根据划线16的履历来预见断裂。
[变形例]
图9是该实施方式的变形例的车辆用转向装置的主要部分的示意性侧视图。需要说明的是,对与所述实施方式相同乃至均等的部分标注同一附图标记并省略说明。
该变形例的车辆用转向装置在转向部7的转向反作用力致动器13设置有作为转矩限制器的马达转矩限制器14。
该马达转矩限制器14与机械保险器15的保险器设定转矩同样地,作为承重而将紧固连结的极限值设定为规定值。并且,当施加超过该极限值的载荷时,马达转矩限制器14通过滑动功能等使得超过承重的载荷不传递至离合器装置11,从而限制从马达施加的力。
在该变形例中,马达转矩限制器14的承重被设定为比锁定杆39a、39b的承重低。
因此,与离合器装置11的破坏相比,马达转矩限制器14先进行工作。并且,通过马达转矩限制器14的工作,载荷逸出而不会向离合器装置11施加超过承重的载荷。
另外,在转舵部5的齿条轴27设置有齿条位置传感器47。该转向角传感器45以及齿条位置传感器47分别与控制部40连接。
并且,在转向角传感器45以及齿条位置传感器47中的任一方发生了故障等异常的情况下,控制部40检测出异常。
控制部40构成为:当检测出异常时,停止SBW***的线控转向控制,并且使离合器装置11连接而移至手控模式或转向柱EPS模式。
另外,在变形例的车辆用转向装置中设置有警告装置50,该警告装置50在作为负载的转向反作用力致动器13的输出值成为了规定条件以上的情况下进行警告。该警告装置50构成为进行通过点亮在驾驶座附近设置的警报灯51来通知更换时期的警告(参照图1)。
图10是对变形例的车辆用转向装置中的施加于转矩限制器的负载的累计处理进行说明的流程图。
随着车辆1的控制装置的起动,在步骤S1中,由转向装置的控制部40通过线控转向控制而开始通常模式的控制。
在步骤S2中,由控制部40判定转向角传感器45或齿条位置传感器47中的至少任一方是否发生了故障。
在步骤S2中没有检测出故障的情况下,继续进行通常模式(在步骤S2中为否)。另外,在转向角传感器45和齿条位置传感器47中的至少任一方发生异常或发生故障的情况下,使处理前进至步骤S3(在步骤S2中为“是”)。
在步骤S3中,使用离合器装置11将下侧转向接头42与转舵轴25之间连接。
在步骤S4中,使控制部40所执行的转向装置的控制从线控转向控制的通常模式的控制转移至转向柱EPS模式的控制。在转向柱EPS模式下,来自方向盘9的转向力被转向反作用力马达23的驱动力辅助。此时,为了保护离合器装置11,也可以在转向柱EPS模式下限制转向反作用力马达23的驱动力。
在步骤S5中,对控制部40在高载荷下持续为大负载的状态的持续时间进行计时。
在步骤S6中,基于计时得到的持续时间来进行累计。累计出的运算结果作为计时累计值而在存储器等中保持一定时间。
在此,测量转向反作用力马达23的电流值成为预先设定的规定值以上的状态的时间。然而,不特别限定于此,例如也可以对转向反作用力马达23的电流值进行累计。另外,在累计值的数据量变得庞大的情况下,也可以使用电流值成为预先设定的规定值以上的次数。
在步骤S7中,判定计时累计值是否超过预先设定的规定的计时阈值。
在步骤S7中在计时累计值未超过计时阈值的情况下,返回步骤S5,继续进行计时(在步骤S7中为“否”)。
在步骤S7中在计时累计值超过了计时阈值的情况下,使处理前进至步骤S8而点亮警报灯51(在步骤S7中为“是”)。
接着,对该变形例的作用效果进行说明。
在该变形例中,除了实施方式的作用效果以外,还能够当施加超过规定值的剪切载荷时,使马达转矩限制器14工作而不使剪切载荷向离合器装置11传递。
另外,在离合器装置11破坏之前,规定值以上的剪切载荷持续施加于马达转矩限制器14时,警告装置50通过点亮警报灯51来进行警告。用户能够通过观察警报灯51的点亮来识别为产生故障的前兆。
因此,能够预见故障,能够执行部件的更换。
关于其他结构以及作用效果,与实施方式的车辆用转向装置相同乃至均等,因此省略说明。
本发明并不限定于上述的实施方式,能够进行各种变形。上述的实施方式是为了容易理解地说明本发明而例示的实施方式,并非必须限定为具备所说明的全部结构。另外,可以将某一实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构,另外,也可以向某一实施方式的结构添加其他实施方式的结构。另外,可以删除各实施方式的结构的一部分、或者进行其他结构的追加、置换。相对于上述实施方式能够进行的变形例如是以下那样的变形。
在该实施方式的车辆用转向装置中,作为能够目视的线,在机械保险器15的侧面部15a的能够目视确认的部分沿着轴向呈直线状绘出连接输入侧41a与输出侧42a之间的划线16。
然而不限于此,只要以跨越机械保险器15的输入侧41a和输出侧41b的方式具有能够目视的线以便能够判别机械保险器15的扭转即可,例如也可以是印记等,尤其是绘制方法并不限定于该实施方式的划线16。另外,关于线的形状,也不限定于沿着轴向的直线,可以与轴斜交,也可以是例如折线、曲线以及它们组合而成的线等以任意的形状、数量以及粗细来绘出线。
而且,在该实施方式的车辆用转舵装置中,当转向角传感器45以及齿条位置传感器47中的至少任一方发生故障等而由控制部40检测出异常时,控制部40使离合器装置11连接而中止线控转向控制。
然而不特别限定于此,例如也可以代替齿条位置传感器47而使用转舵角传感器,或者在通过转向转矩传感器等其他传感器而检测出异常或故障的情况下,控制部40使离合器装置11连接而中止线控转向控制。
另外,在该实施方式的车辆用转舵装置中,示出了通过锁定装置35对行星齿轮机构12进行控制的离合器装置11而加以说明。然而,不限定于通过电控制来对转向部7与转舵部5之间进行切换的结构,也可以是以机械方式对转向部7与转舵部5之间进行切换的结构。
例如也可以是,通过使用电磁铁、线性螺线管等其他种类的致动器等进行控制部40的电切换控制,以机械方式切换转向部7与转舵部5的断开连接。因此,只要是进行以机械方式设为连结状态或切断状态的动作的离合器装置即可,没有对形状、构造以及结合要素的数量、控制以及断开接通构造进行特别限定。
另外,在变形例中,在离合器装置11破坏之前,警告装置50通过点亮警报灯51来进行警告。然而不特别限定于此,例如警告装置也可以通过警报、声响、使用监视器等的显示或者它们的组合来进行警告。而且,不限于实施方式那样在机械保险器15上绘制划线16,也可以由通过警报灯51的点亮进行警告的警告装置50来识别机械保险器15的变形。
而且,在变形例中,作为载荷成为规定条件以上的一例,示出由控制部40对转向反作用力马达23的电流值成为了预先设定的规定值以上的时间进行计时并累计的情况而加以说明,但不特别限定于此,例如也可以通过使用转矩传感器对负载较大的状态的持续时间进行计时,由此计算出负载的累计值成为规定条件以上的更换时期。
另外,在实施方式以及变形例中,示出了在与中间轴相当的部分以及转向反作用力致动器13上作为转矩限制器而设置有机械保险器15以及马达转矩限制器14的结构而加以说明。
然而不特别限定于此,例如也可以在离合器装置11等上设置转矩限制器。即,只要在转向反作用力致动器13与离合器装置11之间设置即可,可以在任意位置设置转矩限制器。另外,也可以设置多个转矩限制器,也可以一并使用机械保险器15和马达转矩限制器14。
Claims (6)
1.一种车辆用转向装置,其特征在于,
所述车辆用转向装置具备:
转舵部,其具有转舵轴,且用于对车辆的转向车轮进行转舵;
转向部,其具有转向轴和对由用户进行的方向盘的转向赋予反作用力的转向反作用力致动器;以及
离合器装置,其具有锁定装置,该锁定装置进行使所述转向部的所述转向轴与所述转舵部的所述转舵轴之间以机械方式设为连结状态或者设为切断状态的动作,
在所述转向反作用力致动器与所述离合器装置的锁定装置之间设置有转矩限制器,来保护所述锁定装置。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向装置,其特征在于,
所述转矩限制器是将所述转向反作用力致动器与离合器装置之间连结起来的机械保险器,所述锁定装置具有锁定杆,所述机械保险器的允许转矩比所述锁定装置的锁定杆的强度低。
3.根据权利要求2所述的车辆用转向装置,其特征在于,
所述机械保险器具有以跨越转舵力的输入侧和输出侧的方式能够目视的线。
4.根据权利要求1所述的车辆用转向装置,其特征在于,
所述转矩限制器是设置于所述转向反作用力致动器的马达转矩限制器。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车辆用转向装置,其特征在于,
所述车辆用转向装置设置有对负载成为规定条件以上的情况进行警告的警告装置。
6.根据权利要求5所述的车辆用转向装置,其特征在于,
所述警告装置通过点亮警报灯来进行警告。
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