JP2005145254A - 車両用操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 フェイルの発生時に必要な連動連結手段部分を小形化することができ、しかも、アクティブ制御が行われる場合に運転者に違和感を与えないようにすることができるようにする。
【解決手段】 ステアリングホイールの操作によって回転する伝動軸23に傘歯車からなる第1伝動部4を設け、車輪の転舵によって回転する回転軸18に、傘歯車からなり、第1伝動部4と離隔して配置された第2伝動部5を設け、第1伝動部4及び第2伝動部5間の側方に、第1伝動部4及び第2伝動部5と接離する方向へ移動可能であり、前記伝動軸23の軸線と直交的な軸線を中心として回転可能な伝動回転体6を配置した構成とし、フェイルの発生時には伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5に接触させ、アクティブ制御が行われる場合は伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5と接触する位置から離隔位置へ移動可能とした。
【選択図】 図2
【解決手段】 ステアリングホイールの操作によって回転する伝動軸23に傘歯車からなる第1伝動部4を設け、車輪の転舵によって回転する回転軸18に、傘歯車からなり、第1伝動部4と離隔して配置された第2伝動部5を設け、第1伝動部4及び第2伝動部5間の側方に、第1伝動部4及び第2伝動部5と接離する方向へ移動可能であり、前記伝動軸23の軸線と直交的な軸線を中心として回転可能な伝動回転体6を配置した構成とし、フェイルの発生時には伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5に接触させ、アクティブ制御が行われる場合は伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5と接触する位置から離隔位置へ移動可能とした。
【選択図】 図2
Description
本発明は、運転者により行われるステアリングホイール等の操作部材の操作に応じて車輪を転舵する車両用操舵装置に関する。
車両用操舵装置は、操作部材の操作によって回転する第1の回転部材と車輪の転舵によって回転する第2の回転部材とが機械的に連結されているリンク式と、第1及び第2の回転部材が機械的に連結されていないステアバイワイヤ式とが一般に知られている。
後者のステアバイワイヤ式は、車室内の第1の回転部材を車室外の舵取機構から機械的に分離して配置する一方、舵取機構の一部に操舵アクチュエータを付設し、該操舵アクチュエータを、前記操作部材の操作方向及び操作量の検出結果に基づいて動作させ、舵取機構に操舵力を加えて前記操作部材の操作に応じた操舵を行わせる構成になっている(例えば、特許文献1参照。)。
また、ステアバイワイヤ式の車両用操舵装置においては、操舵アクチュエータ、走行状態を検出する各種のセンサ、及びこれらのセンサの検出結果に基づいて前記操舵アクチュエータを制御する操舵制御部のフェイルセーフ対策が必要であり、第1及び第2の回転部材間に電磁クラッチ又は噛み合いクラッチを介装し、この電磁クラッチ又は噛み合いクラッチをフェイル発生時に係合動作させ、操作部材の操作力を舵取機構に機械的に伝達可能として、マニュアル操舵が行えるようにしている(例えば、特許文献2参照。)。
特開平10−218000号公報
特開2001−341655号公報
ところが、従来のステアバイワイヤ式にあっては、フェイルの発生時という限定された機会のみに係合動作させるために、比較的大形で、比較的高価な電磁クラッチ又は噛み合いクラッチを備えており、操舵装置の全体構成が複雑となり、また製品コストの増大を招来するという問題があった。
また、操作部材の操作に関係せずに車両の操舵を行なうアクティブ制御の場合に、従来の電磁クラッチ等を備えた車両用操舵装置では、第1の回転部材と第2の回転部材との位相がずれてしまうという問題があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フェイルの発生時に必要な連動連結手段部分を小形化することができ、しかも、アクティブ制御が行われる場合に運転者に違和感を与えないようにすることができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
第1発明に係る車両用操舵装置は、操作部材の操作に応じて車輪を転舵する車両用操舵装置において、前記操作部材の操作によって回転し、第1伝動部を有する回転部材と、前記第1伝動部と離隔して配置された第2伝動部を有し、前記車輪の転舵によって回転又はその軸線方向への移動が可能な可動軸部材と、前記第1伝動部及び第2伝動部間の側方から第1伝動部及び第2伝動部と接離する方向へ移動可能であり、前記回転部材の軸線と直交的又は平行的な軸線を中心として回転可能な伝動回転体とを備えていることを特徴とする。
第1発明にあっては、回転部材の回転を可動軸部材に伝動する必要がない場合、伝動回転体は第1伝動部及び第2伝動部と離隔しているため、回転部材の回転は可動軸部材に伝動されていない。また、回転部材の回転を可動軸部材に伝動する必要がある場合、伝動回転体を第1伝動部及び第2伝動部と接近する方向へ移動させることにより、該伝動回転体が第1伝動部及び第2伝動部に夫々接触し、回転部材の回転を伝動回転体を介して可動軸部材に伝動することができる。
また、アクティブ制御手段を備えたリンク式の車両用操舵装置において、アクティブ制御が行われていない場合、伝動回転体が第1伝動部及び第2伝動部と接近する方向へ移動し、第1伝動部及び第2伝動部に夫々接触しており、操作部材の操作力を回転部材から伝動回転体を介して可動軸部材に伝動することができる。そして、アクティブ制御が行われる場合、伝動回転体が第1伝動部及び第2伝動部と離隔する方向へ移動し、伝動回転体の第1伝動部及び第2伝動部との接触が離脱し、回転部材及び可動軸部材の連動連結が解除され、回転部材の回転が可動軸部材に伝動されなくなる。
第2発明に係る車両用操舵装置は、第1発明において、前記第1伝動部及び第2伝動部は同軸的に配置され、互いに向き合う側の端部が細いテーパ部を有しており、前記伝動回転体は前記回転部材の軸線と直交的に配置され、前記第1伝動部及び第2伝動部と向き合う側の端部が細いテーパ部を有していることを特徴とする。
この第2発明にあっては、テーパ部を有する第1伝動部、第2伝動部及び伝動回転体を備える簡単な構成によりフェイルの発生及びアクティブ制御に対応することができる。
第3発明に係る車両用操舵装置は、第1発明において、前記可動軸部材は前記車輪の転舵によってその軸線方向へ移動する転舵軸からなり、前記第2伝動部は転舵軸の周面に設けられたラック歯であることを特徴とする。
この第3発明にあっては、第2伝動部が既存のラック歯であるため、第1伝動部及び伝動回転体を備える簡単な構成によりフェイルの発生及びアクティブ制御に対応することができる。
第1発明によれば、回転部材及び可動軸部材を軸線方向へ移動させることなく、フェイルの発生及びアクティブ制御に対応することができ、しかも、第1伝動部、第2伝動部及び伝動回転体を備える簡単な構成によりフェイルの発生及びアクティブ制御に対応することができるため、従来のように電磁クラッチ又は噛み合いクラッチを用いるものに比較して連動連結手段及び車両用操舵装置の全体を小形にできるとともにコストの低減を図ることができる。また、回転部材及び可動軸部材を軸線方向へ移動させることなく、伝動回転体を移動及び回転させるため、トルクむらの発生をなくすることができる。
第2発明によれば、テーパ部を有する第1伝動部、第2伝動部及び伝動回転体を備える簡単な構成によりフェイルの発生及びアクティブ制御に対応することができるため、車両用操舵装置の全体をより一層小形にできるとともにより一層のコスト低減を図ることができる。
第3発明によれば、第2伝動部が既存のラック歯であるため、車両用操舵装置の全体をより一層小形にできるとともにより一層のコスト低減を図ることができる。
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態1
図1は本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態1の全体構成を示す模式図である。図示の車両用操舵装置は、車体の左右に配された一対の操舵用の車輪10,10を操舵させるための舵取機構1と、該舵取機構1から機械的に分離して配され、操舵のために回転操作されるステアリングホイール(操作部材)2とを備え、更にステアリングホイール2の操作に応じた操舵を実現すべく舵取機構1に付設された転舵アクチュエータとしての操舵モータM1を制御し、またステアリングホイール2に操舵反力を加えるべく反力モータM2を制御する操舵制御部3を備えるステアバイワイヤ式の操舵装置として構成されており、操舵動作中の各種のフェイル発生時に、舵取機構1とステアリングホイール2との間に機械的な連結状態を得るべく、これらの間に介装して用いられる第1伝動部4、第2伝動部5及び伝動回転体6を備えている。
実施の形態1
図1は本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態1の全体構成を示す模式図である。図示の車両用操舵装置は、車体の左右に配された一対の操舵用の車輪10,10を操舵させるための舵取機構1と、該舵取機構1から機械的に分離して配され、操舵のために回転操作されるステアリングホイール(操作部材)2とを備え、更にステアリングホイール2の操作に応じた操舵を実現すべく舵取機構1に付設された転舵アクチュエータとしての操舵モータM1を制御し、またステアリングホイール2に操舵反力を加えるべく反力モータM2を制御する操舵制御部3を備えるステアバイワイヤ式の操舵装置として構成されており、操舵動作中の各種のフェイル発生時に、舵取機構1とステアリングホイール2との間に機械的な連結状態を得るべく、これらの間に介装して用いられる第1伝動部4、第2伝動部5及び伝動回転体6を備えている。
舵取機構1は、車体の左右方向に延設された筒形をなすハウジングH1と、該ハウジングH1の内部に軸長方向への移動自在に支持された転舵軸11とを備えており、ハウジングH1の両側に突出する転舵軸11の両端部を、操舵用の車輪10,10のナックルアーム12,12に各別のタイロッド13,13を介して連結し、転舵軸11の両方向への移動によりタイロッド13,13を介してナックルアーム12,12を押し引きし、車輪10,10を左右に操舵せしめる構成となっている。
操舵モータM1(転舵アクチュエータ)は、転舵軸11を支持するハウジングH1の一側半部の外位置に取り付けられ、該ハウジングH1の内部において、ボールねじ機構等の運動変換機構を介して転舵軸11の中途に伝動構成されており、操舵制御部3から図示しない駆動回路に与えられる制御指令に従って回転駆動されるようになしてある。操舵制御部3は、ステアリングホイール2の回転操作に応じた操舵を行わせるべく前記制御指令を発し、操舵モータM1を駆動せしめる操舵制御動作を行う。
このように駆動される操舵モータM1の回転は、前記運動変換機構により転舵軸11の軸長方向の移動に変換されて前述した操舵がなされる。この操舵により変化する操舵用の車輪10,10の実舵角は、転舵軸11と一側のタイロッド13との連結部の変位を検出すべく構成された実舵角センサ14により検出され、操舵制御部3に与えられている。また、一側のタイロッド13には、軸方向に作用する軸力を検出するタイロッド軸力センサ15が付設されており、この検出結果は、操舵に伴って舵取機構1に実際に加わる操舵反力を示す信号として、操舵制御部3に与えられている。
ハウジングH1の他側半部には、これと交叉するようにピニオンハウジングH2が連設されており、該ピニオンハウジングH2の内部には、軸心回りでの回動自在にピニオン軸16が支持されている。ピニオンハウジングH2の内部に位置するピニオン軸16の下半部には、図示しないピニオンが一体形成され、ハウジングH1との交叉部において、転舵軸11の該当部位に形成された図示しないラック歯に噛合させてある。
ピニオン軸16の上端部はピニオンハウジングH2の上部に突出され、該上端部に自在軸継手17a,17a及び中間軸17bを介して回転軸(可動軸部材)18が連結されており、該回転軸18の上端部に第2伝動部5が設けられている。
以上の構成により、操舵のために転舵軸11が軸線方向に移動した場合、この移動は、前記ラック歯及びピニオンの噛合部においてピニオン軸16の軸回りの回転に変換される。このようにピニオン軸16は転舵軸11の移動、即ち、舵取機構1の動作に伴って軸回りに回転する。
また逆に、ピニオン軸16に回転力が加えられた場合、この回転力は、前記ピニオン及びラック歯の噛合部において運動変換され、転舵軸11に軸線方向の移動力が加えられる。
以上のような舵取機構1から分離して配されたステアリングホイール2は、コラム軸20の先端に嵌着固定され、該コラム軸20を回転自在に支承するコラムハウジングH3を介して車室内の適宜部位に支持されている。コラムハウジングH3の中途部には、ステアリングホイール2に操舵反力を加えるべく回転駆動される反力モータM2が付設されている。該反力モータM2の出力軸は、コラムハウジングH3の内部に延設され、ウォームギヤ等の減速装置(図示せず)を介してコラム軸20の中途部に伝動構成されており、反力モータM2が回転駆動された場合、この回転力が前記減速装置による減速下にてコラム軸20に付加され、該コラム軸20の上端部に固定されたステアリングホイール2に操舵反力が付与されるようになしてある。
反力モータM2は、操舵制御部3から図示しない駆動回路に与えられる制御指令に従って駆動される。操舵制御部3は、舵取機構1に実際に加わる操舵反力に基づいて前記制御指令を発し、ステアリングホイール2に適正な操舵反力を付与すべく反力モータM2を駆動せしめる反力制御動作を行う。
この操舵反力に抗して回転操作されるステアリングホイール2の操作角は、コラムハウジングH3の中途部に付設された操舵角センサ21により検出され、操舵制御部3に与えられている。更に、操舵制御部3には、車速、ヨーレート、横加速度、前後加速度等、操舵に影響を与える走行状態の検出結果が、車両の各部に設置された走行状態センサ22から与えられている。
以上のようなステアリングホイール2の回転軸となるコラム軸20は、コラムハウジングH3の下方に適長突出する伝動軸(回転部材)23に連結されている。尚、伝動軸23は操作部材としてのステアリングホイール2の操作に応じて回転する部材であればよく、例えば、コラム軸20の軸端部を一体に延長して構成することもできる。
図2は伝動軸及び回転軸を連動連結する連動連結手段の構成を示す断面図である。伝動軸23の下端部に第2伝動部5と向き合い、この向き合う側の端部が細いテーパ部を有する第1伝動部4が設けられており、第1伝動部4及び第2伝動部5間の側方に、第1伝動部4及び第2伝動部5と向き合う側の端部が細いテーパ部をする伝動回転体6と、該伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5に向けて付勢する付勢ばね7と、この付勢ばね7による移動を規制する規制手段8とが設けられている。また、第2伝動部5は第1伝動部4と向き合う側の端部が細いテーパ部を有している。
第1伝動部4及び第2伝動部5は同軸的に配置されており、回転軸18及び伝動軸23の軸線方向へ離隔している。また、回転軸18及び伝動軸23は軸受24,24を介してコラムハウジングH3等の静止部材に軸線方向への移動ができないように支持されている。
伝動回転体6は回転中心部に軸部6aを有しており、該軸部6aがコラムハウジングH3等の静止部材に第1伝動部4及び第2伝動部5と接離する方向へ移動可能であり、回転軸18の軸線と直交的な軸線を中心として回転可能に支持されている。軸部6aの周面には環状の係止溝6bが設けられている。尚、伝動回転体6、第1伝動部4及び第2伝動部5はテーパ部に複数の噛合歯が周設された傘歯車としてあるが、その他、噛合歯をなくした構成とし、摩擦抵抗により伝動するようにしてもよい。
静止部材は軸部6aが内嵌された嵌合孔25を有しており、該嵌合孔25内に付勢ばね7が設けられている。
規制手段8は静止部材に取着されたソレノイド8aからなる。ソレノイド8aは操舵制御部3からの制御指令信号に応じて電磁コイルへ通電されることにより可動部8bが進出移動し、電磁コイルへの通電が禁止されたときコイルバネ等の力で可動部8bが後退移動するように構成されており、軸部6aの係止溝6bに可動部8bが係合することにより伝動回転体6の移動を規制している。また、ソレノイド8aはコラムハウジングH3等の静止部材に取着されている。
以上のように構成された本発明に係る車両用操舵装置において、操舵モータM1を対象とする操舵制御部3の操舵制御動作は、例えば、操舵角センサ21により検出されるステアリングホイール2の操作角度に所定の制御ゲインを乗じて目標舵角を求め、この目標舵角と、実舵角センサ14により検出される操舵用の車輪10,10の実舵角との偏差に基づくフィードバック制御により行われる。
このとき走行状態センサ22により検出される走行状態は、前記制御ゲインの選定に用いられる。この制御ゲインは、例えば、車速の増大に伴って減少し、またヨーレート、横加速度により定まる車両の旋回程度の増大に伴って減少する値として設定されている。これにより、前記目標舵角は、高速走行中に小、低速走行中に大となり、また旋回走行中には、急旋回となるに従って小さくなり、このような目標舵角に基づく操舵モータM1の制御により、走行状態に応じた操舵特性が得られる。
また反力モータM2を対象とする操舵制御部3の反力制御動作は、例えば、タイロッド軸力センサ15からの入力に基づいて舵取機構1に加わる実反力を求め、求められた実反力に所定の制御ゲインを乗じてステアリングホイール2に加えるべき目標反力を算出し、この目標反力に対応する駆動電流を反力モータM2に供給せしめて行われる。
このとき走行状態センサ22により検出される走行状態は、前記制御ゲインの補正に用いられる。この補正は、例えば、車速及び旋回程度が大きくなるに従って制御ゲインを大とし、また、前後加速度により求められる減速程度が大きくなるに従って制御ゲインを大とするように行われる。また、操舵角センサ21により検出されるステアリングホイール2の操作角度を前記目標反力の補正に用い、反力モータM2の駆動電流の増加特性を変更することも可能である。以上の反力制御動作によりステアリングホイール2には、コラム軸20に加わる反力モータM2の回転力が操舵反力として付加される。この操舵反力は、舵取機構1に加わる実反力を走行状態に応じて補正したものであり、ステアリングホイール2を操作する運転者に良好な操舵感を体感させることができる。
このような操舵制御及び反力制御によりなされる通常の操舵中には、伝動回転体6の移動がソレノイド8aにより規制されており、第1伝動部4及び第2伝動部5と離隔した位置に伝動回転体6が停止しているため、伝動軸23の回転は回転軸18、ひいてはピニオン軸16に伝動されない。
図3はフェイルが発生したときの連動連結手段部分の状態を示す断面図である。一方、以上のような操舵制御及び反力制御動作の実施中に操舵制御部3は、入力側の各センサ、出力側の操舵モータM1及び反力モータM2のフェイル判定を行っており、この判定の結果、いずれかがフェイル状態にあると判定された場合、操舵制御部3からソレノイド8aに制御指令信号が発信され、電磁コイルへの通電が遮断される。この結果、ソレノイド8aの可動部8bが後退移動し、伝動回転体6の移動規制が解除され、付勢ばね7により伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と接近する方向へ移動し、該伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と接触(噛合)し、伝動回転体6を介して伝動軸23と回転軸18とを機械的に連動連結させることができる。これに伴いステアリングホイール2の操作に応じてマニュアル操舵が可能となる。これにより運転者は、至近の目的地までの運転が可能となり、例えば、修理工場、サービスセンターに車両を移送し、故障修理を依頼することもできる。
実施の形態2
図4は連動連結手段部分の実施の形態2の構成を示す断面図である。実施の形態2の車両用操舵装置は、ピニオンを有するピニオン軸16をなくし、伝動軸23に自在軸継手17a,17a及び中間軸17bを介して連動連結された伝動軸(回転部材)26に傘歯車等のテーパ部材からなる第1伝動部4を設け、軸線方向へ移動が可能な可動軸部材としての転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5としたものである。
図4は連動連結手段部分の実施の形態2の構成を示す断面図である。実施の形態2の車両用操舵装置は、ピニオンを有するピニオン軸16をなくし、伝動軸23に自在軸継手17a,17a及び中間軸17bを介して連動連結された伝動軸(回転部材)26に傘歯車等のテーパ部材からなる第1伝動部4を設け、軸線方向へ移動が可能な可動軸部材としての転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5としたものである。
実施の形態2において、伝動軸26は軸受27を介してハウジングH1等の静止部材に回転自在に支持されている。第2伝動部5は伝動回転体6と向き合うように転舵軸11の斜め上側部分に設けられている。伝動回転体6はラック歯11aからなる第2伝動部5と噛合する噛合歯が周設されており、その軸部6aが静止部材の嵌合孔28に内嵌されている。尚、第1伝動部4は傘歯車からなる。また、図4において29は転舵軸11の第2伝動部5と反対側周面を相対移動可能に支持する支持部材であり、嵌合孔30に移動自在に収容されている。
実施の形態2にあっては、通常は伝動回転体6の移動がソレノイド8aにより規制されており、第1伝動部4及び第2伝動部5と離隔した位置に伝動回転体6が停止しているため、伝動軸26の回転は転舵軸11に伝動されない。
図5はフェイルが発生したときの連動連結手段部分の状態を示す断面図である。フェイル状態になった場合、操舵制御部3からソレノイド8aに制御指令信号が発信され、電磁コイルへの通電が遮断される。この結果、ソレノイド8aの可動部8bが後退移動し、伝動回転体6の移動規制が解除され、付勢ばね7により伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と接近する方向へ移動し、該伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と噛合し、伝動回転体6を介して伝動軸26と転舵軸11とを機械的に連動連結させることができ、転舵軸11を軸線方向へ移動させることが可能となる。
その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
実施の形態3
図6は連動連結手段部分の実施の形態3の構成を示す断面図である。実施の形態3の車両用操舵装置は、実施の形態2に示すように転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5とする代わりに、ラック歯11aと噛合するピニオン16aを有するピニオン軸16に第2伝動部5を設けたものである。
図6は連動連結手段部分の実施の形態3の構成を示す断面図である。実施の形態3の車両用操舵装置は、実施の形態2に示すように転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5とする代わりに、ラック歯11aと噛合するピニオン16aを有するピニオン軸16に第2伝動部5を設けたものである。
実施の形態3において、ピニオン軸16は伝動軸26と同軸的に配置されており、軸受31によりピニオンハウジングH2内に回転自在に支持されている。ピニオン軸16は途中にピニオン16aを有し、一端部に第2伝動部5を有し、他端部に嵌合部16bを有する。尚、伝動回転体6、第1伝動部4及び第2伝動部5はテーパ部に複数の噛合歯が周設された傘歯車としてあるが、その他、噛合歯をなくした構成とし、摩擦抵抗により伝動するようにしてもよい。
その他の構成及び作用は実施の形態1、2と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
その他の構成及び作用は実施の形態1、2と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
実施の形態4
図7は連動連結手段部分の実施の形態4の構成を示す断面図である。実施の形態4の車両用操舵装置は、伝動軸23に自在軸継手17a,17a及び中間軸17bを介して連動連結された伝動軸(回転部材)26に平歯車からなる第1伝動部4を設け、軸線方向へ移動が可能な可動軸部材としての転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5とし、第2伝動部5としてのラック歯11aに噛合するピニオン16aを伝動回転体6としたものである。
図7は連動連結手段部分の実施の形態4の構成を示す断面図である。実施の形態4の車両用操舵装置は、伝動軸23に自在軸継手17a,17a及び中間軸17bを介して連動連結された伝動軸(回転部材)26に平歯車からなる第1伝動部4を設け、軸線方向へ移動が可能な可動軸部材としての転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5とし、第2伝動部5としてのラック歯11aに噛合するピニオン16aを伝動回転体6としたものである。
実施の形態4において、伝動軸26は軸受27を介してハウジングH1等の静止部材に回転自在に支持されている。第2伝動部5は歯幅方向の一側部が第1伝動部4と向き合っている。伝動回転体6は伝動軸26と平行的に配置された揺動軸32に回転自在に外嵌されており、第1伝動部4及び第2伝動部5と接触した位置で伝動軸26の軸線と平行的な軸線を中心として回転可能になっている。
揺動軸32は第1伝動部4及び第2伝動部5間の側方から第1伝動部4及び第2伝動部5と接離する方向へ移動可能に静止部材に枢支されており、この揺動軸32の枢支部32aと反対側に伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5に向けて付勢する付勢ばね7と、この付勢ばね7による移動を規制する規制手段8としてのソレノイド8aとが設けられている。このソレノイド8aは伝動回転体6に対して付勢ばね7と反対側に配置されている。尚、揺動軸32は図7に示すように上端部が静止部材に枢支された構成である他、その下端部が静止部材に枢支された構成とし、この揺動軸32の枢支部32aと反対側に付勢ばね7及びソレノイド8aが配置された構成としてもよい。
実施の形態4にあっては、通常は伝動回転体6の移動がソレノイド8aにより規制されており、第1伝動部4及び第2伝動部5と離隔した位置に伝動回転体6が停止しているため、伝動軸26の回転は転舵軸11に伝動されない。
図8はフェイルが発生したときの連動連結手段部分の状態を示す断面図である。フェイル状態になった場合、操舵制御部3からソレノイド8aに制御指令信号が発信され、電磁コイルへの通電が遮断される。この結果、ソレノイド8aの可動部8bが後退移動し、伝動回転体6の移動規制が解除され、付勢ばね7により伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と接近する方向へ移動し、該伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と噛合し、伝動回転体6を介して伝動軸26と転舵軸11とを機械的に連動連結させることができ、転舵軸11を軸線方向へ移動させることが可能となる。
その他の構成及び作用は実施の形態1、2と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
その他の構成及び作用は実施の形態1、2と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
実施の形態5
図9は連動連結手段部分の実施の形態5の構成を示す断面図である。実施の形態5の車両用操舵装置は、実施の形態4に示すように転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5とする代わりに、ラック歯11aと噛合するピニオン16aを第2伝動部5としたものである。
図9は連動連結手段部分の実施の形態5の構成を示す断面図である。実施の形態5の車両用操舵装置は、実施の形態4に示すように転舵軸11のラック歯11aを第2伝動部5とする代わりに、ラック歯11aと噛合するピニオン16aを第2伝動部5としたものである。
実施の形態5において、ピニオン16aは伝動軸26と同軸的に配置されており、軸受33によりハウジングH1などの静止部材に回転自在に支持されている。
その他の構成及び作用は実施の形態1、4と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
その他の構成及び作用は実施の形態1、4と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
実施の形態6
図10は本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態6の全体構成を示す模式図、図11は要部の構成を示す断面図である。
この車両用操舵装置は、ステアバイワイヤ式が備える反力モータM2をなくし、傘歯車からなる伝動回転体6を傘歯車からなる第1伝動部4及び第2伝動部5に接触させて回転部材としての伝動軸23と可動軸部材としての回転軸18とを機械的に連動連結し、操舵制御部3にアクティブ制御手段を備えたリンク式の操舵装置として構成したものである。
図10は本発明に係る車両用操舵装置の実施の形態6の全体構成を示す模式図、図11は要部の構成を示す断面図である。
この車両用操舵装置は、ステアバイワイヤ式が備える反力モータM2をなくし、傘歯車からなる伝動回転体6を傘歯車からなる第1伝動部4及び第2伝動部5に接触させて回転部材としての伝動軸23と可動軸部材としての回転軸18とを機械的に連動連結し、操舵制御部3にアクティブ制御手段を備えたリンク式の操舵装置として構成したものである。
実施の形態6において、伝動回転体6は回転中心部に軸部6aを有しており、該軸部6aが静止部材の嵌合孔28に回転及び軸線方向への移動を可能に内嵌されている。嵌合孔28には軸部6aに係止されて伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5と離隔する方向へ付勢する付勢ばね9が設けられている。また、嵌合孔28に臨む位置には付勢ばね9の力に打ち勝って伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5と接近する方向へ移動させる移動手段としてのソレノイド34が設けられている。
ソレノイド34は操舵制御部3からの制御指令信号に応じて電磁コイルへ通電されることにより可動部34aが進出移動し、可動部34aの先端が伝動回転体6の軸部6aに当接し、伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5と接触する位置へ移動させている。また、電磁コイルへの通電が禁止されたときコイルバネ等の付勢ばね9の力で可動部34aが後退移動するように構成されている。
尚、伝動回転体6、第1伝動部4及び第2伝動部5はテーパ部に複数の噛合歯が周設された傘歯車としてあるが、その他、噛合歯をなくした構成とし、摩擦抵抗により伝動するようにしてもよい。
尚、伝動回転体6、第1伝動部4及び第2伝動部5はテーパ部に複数の噛合歯が周設された傘歯車としてあるが、その他、噛合歯をなくした構成とし、摩擦抵抗により伝動するようにしてもよい。
この実施の形態6にあっては、伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と接触しており、伝動軸23と回転軸18とが伝動回転体6により連動連結されているため、ステアリングホイール2を操作することにより、伝動軸23と連動してピニオン軸16を回転させ、操舵制御部3からの動作指令信号に応じて操舵モータM1を制御し、操舵用の車輪10,10を操舵させることができる。
図12はアクティブ制御が行われる場合の要部の状態を示す断面図である。
通常の操舵中に横風による車両の横移動、雨水による車両の横滑り等、外部の状況によって車両が横移動するような状況になり、アクティブ制御が行われる場合、操舵制御部3からの動作指令信号によりソレノイド34の電磁コイルへの通電が禁止され、可動部34aが後退移動するとともに、付勢ばね9により伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と離隔する方向へ移動し、この伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と非接触になり、伝動回転体6による伝動軸23と回転軸18との連動連結が解除される(図12参照)。この結果、アクティブ制御による抑止力と運転者によるステアリングホイール2の操作力との干渉を防ぐことができ、ステアリングホイール2を操作する運転者に違和感のない操舵感を体感させることができる。
通常の操舵中に横風による車両の横移動、雨水による車両の横滑り等、外部の状況によって車両が横移動するような状況になり、アクティブ制御が行われる場合、操舵制御部3からの動作指令信号によりソレノイド34の電磁コイルへの通電が禁止され、可動部34aが後退移動するとともに、付勢ばね9により伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と離隔する方向へ移動し、この伝動回転体6が第1伝動部4及び第2伝動部5と非接触になり、伝動回転体6による伝動軸23と回転軸18との連動連結が解除される(図12参照)。この結果、アクティブ制御による抑止力と運転者によるステアリングホイール2の操作力との干渉を防ぐことができ、ステアリングホイール2を操作する運転者に違和感のない操舵感を体感させることができる。
一方外部の状況変化により車両が横移動するような状況でなくなりアクティブ制御が行われなくなった場合、操舵制御部3からソレノイド34の電磁コイルへ通電され、ソレノイド34の可動部34aが進出移動し、伝動回転体6を第1伝動部4及び第2伝動部5と接近する方向へ移動させることになり、伝動回転体6を介して伝動軸23と回転軸18とが連動連結される(図11参照)。
その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
その他の構成及び作用は実施の形態1と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
2 ステアリングホイール(操作部材)
4 第1伝動部
5 第2伝動部
6 伝動回転体
10 車輪
11 転舵軸(可動軸部材)
11a ラック歯(第2伝動部)
16a ピニオン(第2伝動部)
18 回転軸(可動軸部材)
23 伝動軸(回転部材)
26 伝動軸(回転部材)
4 第1伝動部
5 第2伝動部
6 伝動回転体
10 車輪
11 転舵軸(可動軸部材)
11a ラック歯(第2伝動部)
16a ピニオン(第2伝動部)
18 回転軸(可動軸部材)
23 伝動軸(回転部材)
26 伝動軸(回転部材)
Claims (3)
- 操作部材の操作に応じて車輪を転舵する車両用操舵装置において、前記操作部材の操作によって回転し、第1伝動部を有する回転部材と、前記第1伝動部と離隔して配置された第2伝動部を有し、前記車輪の転舵によって回転又はその軸線方向への移動が可能な可動軸部材と、前記第1伝動部及び第2伝動部間の側方から第1伝動部及び第2伝動部と接離する方向へ移動可能であり、前記回転部材の軸線と直交的又は平行的な軸線を中心として回転可能な伝動回転体とを備えていることを特徴とする車両用操舵装置。
- 前記第1伝動部及び第2伝動部は同軸的に配置され、互いに向き合う側の端部が細いテーパ部を有しており、前記伝動回転体は前記回転部材の軸線と直交的に配置され、前記第1伝動部及び第2伝動部と向き合う側の端部が細いテーパ部を有している請求項1記載の車両用操舵装置。
- 前記可動軸部材は前記車輪の転舵によってその軸線方向へ移動する転舵軸からなり、前記第2伝動部は転舵軸の周面に設けられたラック歯である請求項1記載の車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003385858A JP2005145254A (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003385858A JP2005145254A (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 車両用操舵装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005145254A true JP2005145254A (ja) | 2005-06-09 |
Family
ID=34693774
Family Applications (1)
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JP2003385858A Pending JP2005145254A (ja) | 2003-11-14 | 2003-11-14 | 車両用操舵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005145254A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017109524A (ja) * | 2015-12-14 | 2017-06-22 | 株式会社ショーワ | クラッチ、及び操舵装置 |
-
2003
- 2003-11-14 JP JP2003385858A patent/JP2005145254A/ja active Pending
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