JP2018008631A - ステアバイワイヤ方式の操舵装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(3)このとき、前記連結部が、前記ピニオンギヤの下方に配置されていることが好ましい。
(4)さらに、前記連結部が、前記スリーブに固定された第一係合要素及び前記ピニオンギヤに固定されるとともに前記第一係合要素よりも上方に配置された第二係合要素を持つクラッチと、前記クラッチの断接状態を切り替える駆動源と、を有することが好ましい。
(6)前記操舵装置は、前記軸と前記スリーブとを連結するトーションバーと、前記スリーブと前記ピニオンギヤとが前記連結部で連結されている場合に、前記トーションバーのねじれ量を検出するトルクセンサと、前記トルクセンサで検出された前記ねじれ量に基づいてモータを制御して前記ステアリングホイールに対する操舵トルクを低減する制御装置と、を備えていることが好ましい。
図1は、本実施形態の操舵装置1を示す模式的な正面図である。操舵装置1は、ステアリングホイール2とステアリングギヤ機構10とがステアリングギヤボックス13内で機械的に接続されておらず、これらの間のトルク伝達が遮断されたステアバイワイヤ方式の操舵装置である。操舵装置1が搭載された車両では、運転者の操舵意図が操舵角として検出され、この操舵角に応じた電気信号がワイヤを介して転舵モータ5に伝達されることで車輪9が転舵されるとともに、ワイヤを介して反力モータ6に伝達されることで操舵に係る反力(手応え)が運転者に与えられる。
図3は、ピニオンギヤ12の軸心を通り前後方向に切断した模式的な縦断面図(図1のA−A矢視断面図)である。なお、図3ではハッチングを省略している。図3に示すように、入力軸23の下端部にはトーションバー24を介してスリーブ25が同軸上に連結される。入力軸23の下端面には、トーションバー24が嵌合される凹部が形成されており、スリーブ25の上端面にはトーションバー24及び入力軸23が嵌合される段差状の凹部が形成されている。また、スリーブ25の上端部には、トルクセンサ26が設けられる。
(1)上述した操舵装置1は、ピニオンギヤ12がスリーブ25に対して空転自在に配置されるため、通常時にステアリングホイール2に入力された操舵トルクがピニオンギヤ12へ伝達されることがなく、ステアバイワイヤ方式による転舵が可能となる。また、異常時には連結部21によってピニオンギヤ12とスリーブ25とが機械的に連結され、操舵トルクが車輪9へと伝達されることから、異常時の安全性を確保することができる。
以上、本発明の実施形態及び変形例を説明したが、本発明は上述した実施形態等に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述した操舵装置1は、連結部21がピニオンギヤ12の下方に配置されたものを例示したが、連結部21の位置はこれに限られない。例えば、図4に示すように、上述した連結部21がピニオンギヤ12の上方に隣接配置されていてもよい。この場合であっても、上述した実施形態と同様の構成からは同様の効果を得ることができる。なお、図4に示す操舵装置1は、ピニオンギヤ12が、径方向外側に設けられた軸受18′によりステアリングギヤボックス13に対して回転自在に支持されているが、軸受18′が上述した実施形態と同様に設けられていてもよい。反対に、上述した実施形態の軸受18の代わりに、図4に示す軸受18′を設けてもよい。
連結部が、サンギヤ,キャリア,リングギヤの三要素を持つ遊星ギヤを有する場合には、三要素のうちの一つをスリーブ25に固定し、別の要素をピニオンギヤ12に固定し、残りの要素をブレーキできるように駆動源を設ける。このような構成の連結部であれば、ブレーキを開放した場合には分離状態となり、ブレーキした場合には連結状態とすることができる。また、遊星ギヤを用いることで、操舵トルクを増幅させてピニオンギヤ12に伝達する構成とすることができるため、異常時におけるステアリングホイール2の操舵性を向上させることができる。
2 ステアリングホイール
3 操舵軸
5 転舵モータ(モータ)
6 反力モータ(モータ)
7 操舵角センサ
8 制御装置
10 ステアリングギヤ機構
11 ラック軸
12 ピニオンギヤ
13 ステアリングギヤボックス
13A 収容部
20 連結機構
21 連結部
21A 第一係合要素
21B 第二係合要素
22 中間軸(軸)
23 入力軸(軸)
24 トーションバー
25 スリーブ
25a 大径部
25b 小径部
25c 傾斜部
26 トルクセンサ
Claims (6)
- ステアリングホイールとステアリングギヤ機構との間のトルク伝達が遮断されたステアバイワイヤ方式の操舵装置であって、
前記ステアリングホイールの回転に連動して回転する軸の下端部に連結されたスリーブと、
前記ステアリングギヤ機構に含まれ、前記スリーブの径方向外側かつ同軸上であって前記スリーブに対して空転自在に配置されたピニオンギヤと、
前記スリーブから前記ピニオンギヤに至るトルク伝達経路上に配置され、前記スリーブと前記ピニオンギヤとを機械的に連結及び非連結可能な連結部と、を備えた
ことを特徴とする、ステアバイワイヤ方式の操舵装置。 - 前記連結部が、前記ピニオンギヤに隣接して配置された
ことを特徴とする、請求項1記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。 - 前記連結部が、前記ピニオンギヤの下方に配置された
ことを特徴とする、請求項2記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。 - 前記連結部が、
前記スリーブに固定された第一係合要素及び前記ピニオンギヤに固定されるとともに前記第一係合要素よりも上方に配置された第二係合要素を持つクラッチと、
前記クラッチの断接状態を切り替える駆動源と、を有する
ことを特徴とする、請求項3記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。 - 前記ステアリングギヤ機構を収容するステアリングギヤボックスが、前記連結部を収容する収容部を有する
ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。 - 前記軸と前記スリーブとを連結するトーションバーと、
前記スリーブと前記ピニオンギヤとが前記連結部で連結されている場合に、前記トーションバーのねじれ量を検出するトルクセンサと、
前記トルクセンサで検出された前記ねじれ量に基づいてモータを制御して前記ステアリングホイールに対する操舵トルクを低減する制御装置と、を備えた
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載のステアバイワイヤ方式の操舵装置。
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JP2016139628A JP6729116B2 (ja) | 2016-07-14 | 2016-07-14 | ステアバイワイヤ方式の操舵装置 |
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JP2018008631A true JP2018008631A (ja) | 2018-01-18 |
JP6729116B2 JP6729116B2 (ja) | 2020-07-22 |
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Family Applications (1)
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2016
- 2016-07-14 JP JP2016139628A patent/JP6729116B2/ja active Active
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