JP2007001564A - ステアバイワイヤシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステアリングホイール10の操舵角を電気的に検出し、この検出信号に基づいて操舵制御駆動装置30により転舵輪の転舵角を算出し、転舵用アクチュエータ1の駆動力により転舵輪を転舵する。この転舵用アクチュエータ1は、算出した転舵角に基づいて電動モータ40を駆動し、減速機を介して、ピットマンアーム2から揺動回転運動を出力し、タイロッドアーム3を移動して、転舵輪を転舵する。
【選択図】図3
Description
前記転舵用アクチュエータは、揺動回転運動を出力し、タイロッドアームを移動して、転舵輪を転舵することを特徴とする。
前記タイロッドアームは、その一端に、当該ピットマンアームが連結してあり、その他端に、ナックルアームが連結してある。
当該遊星歯車機構は、
ハウジングに固定された固定内歯歯車と、
出力軸を駆動する出力軸内歯歯車と、
固定内歯歯車と出力軸内歯歯車に噛み合い、一体となって公転および自転する公転歯車列と、
当該公転歯車列を公転させる入力キャリアと、
を具備する。入力キャリアはウォームホイールにより駆動される。
前記減速機は、
中心軸で回転する太陽歯車と、
当該太陽歯車の外周歯に噛合しながら、公転・自転する複数の第1遊星歯車と、
当該第1遊星歯車を内接しながら、噛合する非回転の第1外輪歯車と、
前記第1遊星歯車と異なる歯数を有し、前記第1遊星歯車と一体的に自転・公転する複数の第2遊星歯車と、
当該第2遊星歯車を内接しながら、噛合して回転し、これにより、前記ピットマンアームに、前記揺動回転運動を出力する第1外輪歯車と、を具備する。
図1は、本発明の第1実施の形態に係るステアバイワイヤシステムを搭載した車両の平面模式図である。
減速比= 2*Z2*Z5/(Z2−Z4)/Z1
となる。Z2とZ4の差を小さくすると、非常に大きな減速比が得られる。本実施の形態では、減速比を、1段目で6.5、2段目の3K型で37.1、総合で約240としている。
Fin=(Z2−Z4)÷(2×Z2)×Fout
式からもわかるように、入力ギアの接線力は、Foutの1/2以下となり、Z2とZ4の差によっては、非常に小さな値になる。
キャリア対出力軸減速比=Z2×Z5/(Z2−Z4)/(Z1+Z2)
の減速比で減速出力される。
図12は、従来例に係るステアバイワイヤシステムのピットマンアーム式操舵用アクチュエータ(ロータリーアクチュエータ)の断面図である。
2 ピットマンアーム
3 タイロッドアーム
4 ナックルアーム
5 車体
10 操舵入力装置(ステアリングホイール)
11 反力アクチュエータ
20 操舵制御駆動装置
21 軸力センサ
30 車両制御装置
31 サスペンションセンサ
32 ハブセンサ
40 電動モータ
41 第一段入力太陽歯車
42 太陽歯車
43 第一段遊星歯車
44 第一段出力キャリア
45 第1外輪歯車
46 第1遊星歯車
47 第2遊星歯車
48 弾性キー
49 第2外輪歯車
50 出力軸
51 ニードル軸受
52 モーメントキャリアピン
53 ニードル軸受
54 駆動軸
55 ニードル軸受
56 ハウジング
57 モーメントキャリア
58 ボールジョイント
59 玉軸受
60 フェールセーフワイヤ
61 ケーブルスリーブ
62 ワイヤ
63 モーメントキャリア兼ワイヤープーリー
64 ケーブルアジャスター
70 歪ゲージ
80 トラクションドライブ減速機(例えば、遊星ローラ減速機)
90 レゾルバ(出力軸角センサ)
100 電動モータ
101 ウォーム
102 入力キャリア(ウォームホイール)
103 キャリアピン
104 キー
105 固定内歯歯車
106 第1遊星歯車
107 第2遊星歯車
108 出力軸内歯歯車
109 キャリア
110 出力軸
111 ピットマンアーム
120 ハウジング
201 電動モータ
202 駆動軸
203 波動歯車減速装置
204 ウェーブジェネレータ
205 サーキュラスプライン
206 フレックススプライン
207 出力軸
208 角度センサ(レゾルバ)
209 ピットマンアーム
Claims (7)
- 入力装置から転舵輪までを機械的に非連結にして、前記入力装置の入力に従って制御装置が転舵用アクチュエータを制御し、その駆動力により転舵輪を転舵するステアバイワイヤシステムに於いて、
前記転舵用アクチュエータは、揺動回転運動を出力し、タイロッドアームを移動して、転舵輪を転舵することを特徴とするステアバイワイヤシステム。 - 前記転舵用アクチュエータは、車両の左右の転舵輪に対応して、1対、設けてあることを特徴とする請求項1に記載のステアバイワイヤシステム。
- 前記転舵用アクチュエータは、そのハウジングが車両に固定してあり、前記揺動回転運動をピットマンアームから出力し、
前記タイロッドアームは、その一端に、当該ピットマンアームが連結してあり、その他端に、ナックルアームが連結してあることを特徴とする請求項1又は2に記載のステアバイワイヤシステム。 - 一方の転舵用アクチュエータの駆動力を、他方の転舵用アクチュエータに機械的に伝達するフェールセーフ機構を、更に具備することを特徴とする請求項2又は3に記載のステアバイワイヤシステム。
- 揺動回転出力軸と電動モータの駆動軸とは、ウォーム減速機構を介して略直交してあることを特徴する請求項1乃至4の何れか1項に記載のステアバイワイヤシステム。
- 揺動回転出力軸は、遊星歯車機構によって駆動され、
当該遊星歯車機構は、
ハウジングに固定された固定内歯歯車と、
出力軸を駆動する出力軸内歯歯車と、
固定内歯歯車と出力軸内歯歯車に噛み合い、一体となって公転および自転する公転歯車列と、
当該公転歯車列を公転させる入力キャリアと、
を具備することを特徴とする請求項5に記載のステアバイワイヤシステム。 - 前記転舵用アクチュエータは、モータの回転を減速機を介して、前記揺動回転運動として出力し、
前記減速機は、
中心軸で回転する太陽歯車と、
当該太陽歯車の外周歯に噛合しながら、公転・自転する複数の第1遊星歯車と、
当該第1遊星歯車を内接しながら、噛合する非回転の第1外輪歯車と、
前記第1遊星歯車と異なる歯数を有し、前記第1遊星歯車と一体的に自転・公転する複数の第2遊星歯車と、
当該第2遊星歯車を内接しながら、噛合して回転し、これにより、前記ピットマンアームに、前記揺動回転運動を出力する第1外輪歯車と、を具備することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のステアバイワイヤシステム。
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