JP2982831B2 - ステアリング舵角補正装置 - Google Patents
ステアリング舵角補正装置Info
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- JP2982831B2 JP2982831B2 JP10024391A JP10024391A JP2982831B2 JP 2982831 B2 JP2982831 B2 JP 2982831B2 JP 10024391 A JP10024391 A JP 10024391A JP 10024391 A JP10024391 A JP 10024391A JP 2982831 B2 JP2982831 B2 JP 2982831B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は車両の電動式動力操舵
装置に関する。
装置に関する。
【0002】
【従来の技術ならびに解決しようとする課題】一定の力
でステアリングを保持していても、風や路面の凸凹等の
影響により、車両が走行中所望の進行方向と異なる方向
に進むことがある。このような状態においても、所望の
進行方向に車両を進めるため、ステアリングからの入力
とは別に、操舵用動力を補助する装置は、例えば特公昭
56−45824号公報に示されるように既に知られて
いる。上記公報に記載された装置は、入力軸と出力軸を
連結する一対の遊星歯車機構と該遊星歯車機構に補正用
の補助動力を伝達する駆動手段を設け、車両が所望の進
行方向に進まないときは、該駆動手段を駆動させて車両
の進行方向を修正するようになっている。ところで、上
記公報に記載の構成は、大きな取付スペースを必要とす
る遊星歯車機構を2つも入力軸周りに設けているが、こ
の入力軸のあるステアリングコラムの近傍はダッシュボ
ード他様々な装置があり、その取付スペースが非常に限
られていて、そのような遊星歯車機構を設けることは困
難である。
でステアリングを保持していても、風や路面の凸凹等の
影響により、車両が走行中所望の進行方向と異なる方向
に進むことがある。このような状態においても、所望の
進行方向に車両を進めるため、ステアリングからの入力
とは別に、操舵用動力を補助する装置は、例えば特公昭
56−45824号公報に示されるように既に知られて
いる。上記公報に記載された装置は、入力軸と出力軸を
連結する一対の遊星歯車機構と該遊星歯車機構に補正用
の補助動力を伝達する駆動手段を設け、車両が所望の進
行方向に進まないときは、該駆動手段を駆動させて車両
の進行方向を修正するようになっている。ところで、上
記公報に記載の構成は、大きな取付スペースを必要とす
る遊星歯車機構を2つも入力軸周りに設けているが、こ
の入力軸のあるステアリングコラムの近傍はダッシュボ
ード他様々な装置があり、その取付スペースが非常に限
られていて、そのような遊星歯車機構を設けることは困
難である。
【0003】また、車両の進行方向の修正のための別な
構成は、特公昭54−34212号公報に記載されてい
る。しかしこの公報の装置も入力軸と出力軸を一対の遊
星歯車機構で連結する構成となっており、特公昭56−
45824号項に記載された装置と同様に取付スペース
の問題がある。更に、特公昭54−34212号公報の
装置は、補正用の補助動力が入力されたさいに発生する
反作用力がステアリングまで伝達してしまい、それによ
り運転者はステアリングから急に力を受けることに対処
しなければならず、場合によってはかなり危険な状態も
予想される。それを防止するためには、一方向クラッチ
の設置等が有効とされているも、取付スペースの問題を
更に深刻化させるに過ぎない。本願発明は、取付スペー
スの問題を解消しまた操作的に安全であるステアリング
舵角補正装置および電動式動力操舵装置を提供すること
を目的とする。
構成は、特公昭54−34212号公報に記載されてい
る。しかしこの公報の装置も入力軸と出力軸を一対の遊
星歯車機構で連結する構成となっており、特公昭56−
45824号項に記載された装置と同様に取付スペース
の問題がある。更に、特公昭54−34212号公報の
装置は、補正用の補助動力が入力されたさいに発生する
反作用力がステアリングまで伝達してしまい、それによ
り運転者はステアリングから急に力を受けることに対処
しなければならず、場合によってはかなり危険な状態も
予想される。それを防止するためには、一方向クラッチ
の設置等が有効とされているも、取付スペースの問題を
更に深刻化させるに過ぎない。本願発明は、取付スペー
スの問題を解消しまた操作的に安全であるステアリング
舵角補正装置および電動式動力操舵装置を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決する手段】上述の目的を達成すべく、本願
発明のステアリング舵角補正装置は、車両の所望の進行
方向と実際の進行方向とが対応する通常状態と、車両の
所望の進行方向と実際の進行方向とが対応しない異常状
態とを検出する検出手段を用いて操舵角を制御するステ
アリング舵角補正装置であって、ステアリングから回転
力が入力される入力軸と、該入力軸から回転力を伝達さ
れる第1の出力軸と、車輪を操舵するために回転力を伝
達する第2の出力軸と、該第1の出力軸と該第2の出力
軸とを回転伝達的に連結する伝達手段とからなってお
り、該伝達手段が、該第1の出力軸とほぼ平行して延在
する平行軸と、該平行軸に取り付けられ、該平行軸と一
体的に回転する太陽歯車と、該太陽歯車に噛合する遊星
歯車と、該遊星歯車を回転自在に取り付けている歯車ベ
ースであって、該第1の出力軸から回転力を受けて回転
することにより該遊星歯車が該太陽歯車の周囲を公転す
るようになっている歯車ベースと、該遊星歯車に噛合す
る内歯車を内周に有する環状歯車と、該環状歯車と該第
2の出力軸とを回転伝達的に連結する出力歯車手段とか
らなっており、更に、該平行軸に回転力を伝達する舵角
補正動力手段と、前記検出手段が該通常状態を検出した
場合には、該舵角補正動力手段の作動を停止して該太陽
歯車を固定することにより、ステアリング角度と車輪の
操舵角とが対応するように該伝達手段を動作せしめ、該
検出手段が異常状態を検出した場合には、該舵角補正動
力手段を動作させて該太陽歯車を回転させ、ステアリン
グから回転力を入力することなく、車両の所望の進行方
向と実際の進行方向とが対応するように該第2の出力軸
を回転せしめる制御手段とが設けられたことを特徴とす
る。
発明のステアリング舵角補正装置は、車両の所望の進行
方向と実際の進行方向とが対応する通常状態と、車両の
所望の進行方向と実際の進行方向とが対応しない異常状
態とを検出する検出手段を用いて操舵角を制御するステ
アリング舵角補正装置であって、ステアリングから回転
力が入力される入力軸と、該入力軸から回転力を伝達さ
れる第1の出力軸と、車輪を操舵するために回転力を伝
達する第2の出力軸と、該第1の出力軸と該第2の出力
軸とを回転伝達的に連結する伝達手段とからなってお
り、該伝達手段が、該第1の出力軸とほぼ平行して延在
する平行軸と、該平行軸に取り付けられ、該平行軸と一
体的に回転する太陽歯車と、該太陽歯車に噛合する遊星
歯車と、該遊星歯車を回転自在に取り付けている歯車ベ
ースであって、該第1の出力軸から回転力を受けて回転
することにより該遊星歯車が該太陽歯車の周囲を公転す
るようになっている歯車ベースと、該遊星歯車に噛合す
る内歯車を内周に有する環状歯車と、該環状歯車と該第
2の出力軸とを回転伝達的に連結する出力歯車手段とか
らなっており、更に、該平行軸に回転力を伝達する舵角
補正動力手段と、前記検出手段が該通常状態を検出した
場合には、該舵角補正動力手段の作動を停止して該太陽
歯車を固定することにより、ステアリング角度と車輪の
操舵角とが対応するように該伝達手段を動作せしめ、該
検出手段が異常状態を検出した場合には、該舵角補正動
力手段を動作させて該太陽歯車を回転させ、ステアリン
グから回転力を入力することなく、車両の所望の進行方
向と実際の進行方向とが対応するように該第2の出力軸
を回転せしめる制御手段とが設けられたことを特徴とす
る。
【0005】更に、本願発明の電動式動力操舵装置は、
車両の所望の進行方向と実際の進行方向とが対応する通
常状態と、車両の所望の進行方向と実際の進行方向とが
対応しない異常状態とを検出する検出手段を用いて操舵
角を制御するようになっており、ステアリングから回転
力が入力される入力軸と、該入力軸に連結され、車輪に
回転力を伝達する出力軸手段と、該入力軸と該出力軸手
段との間に生ずる相対回転力を検出する検出手段と、該
検出手段の検出した相対回転力に対して補助動力を該出
力手段に印加する電機子器補助動力手段とからなる電動
式動力操舵装置であって、該出力軸手段が、該入力軸か
ら回転力を伝達される第1の出力軸と、車輪を操舵する
ために回転力を伝達する第2の出力軸と、該第1の出力
軸と該第2の出力軸とを回転伝達的に連結する伝達手段
とからなっており、該伝達手段は補助軸を有する回転力
分割手段を有し、該回転力分割手段は、該補助軸が停止
しているときには、該第1の出力軸から該第2の出力軸
へと回転力を直接伝達し、一方該補助軸から回転力が入
力されたときには、該回転力を該第1の出力軸と該第2
の出力軸とに分割して出力し、その場合に該第1の出力
軸に、該補助軸から入力された回転力に対応する回転力
を付与することにより、該第2の出力軸のみが回転する
ようになっており、更に、該電動式動力操舵装置は、該
補助軸に回転力を伝達する舵角補正動力手段と、前記検
出手段が該通常状態を検出した場合には、該舵角補正動
力手段の作動を停止して該補助軸を停止することによ
り、ステアリング角度と車輪の操舵角とが対応するよう
に該第2の伝達手段を動作せしめ、該検出手段が異常状
態を検出した場合には、該舵角補正動力手段を動作させ
て該補助軸を回転させ、ステアリングから回転力を入力
することなく、車両の所望の進行方向と実際の進行方向
とが対応するように該第2の出力軸を回転せしめる制御
手段とを設けており、該制御手段は、前記舵角補正動力
手段を動作させることに応動して、該舵角補正動力手段
が出力した回転力に対応する回転力を、前記操舵補助動
力手段に出力させ、それにより該舵角補正動力手段から
ステアリングへの回転力の伝達が阻止されるようになっ
ていることを特徴とする。
車両の所望の進行方向と実際の進行方向とが対応する通
常状態と、車両の所望の進行方向と実際の進行方向とが
対応しない異常状態とを検出する検出手段を用いて操舵
角を制御するようになっており、ステアリングから回転
力が入力される入力軸と、該入力軸に連結され、車輪に
回転力を伝達する出力軸手段と、該入力軸と該出力軸手
段との間に生ずる相対回転力を検出する検出手段と、該
検出手段の検出した相対回転力に対して補助動力を該出
力手段に印加する電機子器補助動力手段とからなる電動
式動力操舵装置であって、該出力軸手段が、該入力軸か
ら回転力を伝達される第1の出力軸と、車輪を操舵する
ために回転力を伝達する第2の出力軸と、該第1の出力
軸と該第2の出力軸とを回転伝達的に連結する伝達手段
とからなっており、該伝達手段は補助軸を有する回転力
分割手段を有し、該回転力分割手段は、該補助軸が停止
しているときには、該第1の出力軸から該第2の出力軸
へと回転力を直接伝達し、一方該補助軸から回転力が入
力されたときには、該回転力を該第1の出力軸と該第2
の出力軸とに分割して出力し、その場合に該第1の出力
軸に、該補助軸から入力された回転力に対応する回転力
を付与することにより、該第2の出力軸のみが回転する
ようになっており、更に、該電動式動力操舵装置は、該
補助軸に回転力を伝達する舵角補正動力手段と、前記検
出手段が該通常状態を検出した場合には、該舵角補正動
力手段の作動を停止して該補助軸を停止することによ
り、ステアリング角度と車輪の操舵角とが対応するよう
に該第2の伝達手段を動作せしめ、該検出手段が異常状
態を検出した場合には、該舵角補正動力手段を動作させ
て該補助軸を回転させ、ステアリングから回転力を入力
することなく、車両の所望の進行方向と実際の進行方向
とが対応するように該第2の出力軸を回転せしめる制御
手段とを設けており、該制御手段は、前記舵角補正動力
手段を動作させることに応動して、該舵角補正動力手段
が出力した回転力に対応する回転力を、前記操舵補助動
力手段に出力させ、それにより該舵角補正動力手段から
ステアリングへの回転力の伝達が阻止されるようになっ
ていることを特徴とする。
【0006】
【作用】本願発明のステアリング舵角装置によれば、入
力軸に平行な平行軸を有しており、かつ平行軸の軸線周
りに単一の遊星歯車機構を設けているために、入力軸の
周囲に一対のかさばる遊星歯車機構を設ける必要がなく
なり、ステアリングコラム近傍の設計を自由にできる。
更に、本願発明の電動式動力舵取装置によれば、舵角補
正動力手段を動作させることに応動して、該舵角補正動
力手段が出力した回転力に対応する回転力を、操舵動力
補助手段に出力させ、それによりステアリングには該操
舵補正動力手段からの回転力が伝達されないようになっ
ているので、舵角補正動力手段が動作しても運転者はス
テアリングにその反作用力を感じることがなく、危険防
止が図られることとなる。
力軸に平行な平行軸を有しており、かつ平行軸の軸線周
りに単一の遊星歯車機構を設けているために、入力軸の
周囲に一対のかさばる遊星歯車機構を設ける必要がなく
なり、ステアリングコラム近傍の設計を自由にできる。
更に、本願発明の電動式動力舵取装置によれば、舵角補
正動力手段を動作させることに応動して、該舵角補正動
力手段が出力した回転力に対応する回転力を、操舵動力
補助手段に出力させ、それによりステアリングには該操
舵補正動力手段からの回転力が伝達されないようになっ
ているので、舵角補正動力手段が動作しても運転者はス
テアリングにその反作用力を感じることがなく、危険防
止が図られることとなる。
【0007】
【実施例】以下、図面を参照して本願発明の実施例につ
き以下に説明する。図1は、本願発明の電動式動力操舵
装置の長手方向の断面図である。入力部側1aと出力部
側1bとからハウジング1が構成されており、その入力
部側部1a内を、入力軸2が延在しかつ軸受3に回転自
在にハウジング1に対して支持されている。入力軸2は
その一端を図示しないステアリングホイールに連結し、
その他端にはそこから長手方向に延在する孔2aが設け
られている。トーションバー4が孔2aの底部にピン結
合され、入力軸2は孔2a内を延在するトーションバー
4を介して伝達手段である遊星歯車機構5に連結されて
いる。また入力軸2の他端の周囲にはトルク検出装置6
が設けられている。トルク検出装置6についてはよく知
られており、例えば特願平2−99739号公報に詳細
に記載されているため詳しく説明しないが、この装置は
自身に加えられたトルクをトーションバー4の捩りを利
用して検出しトルクに応じた電気量に変換し出力するも
のである。入力軸2の中央部周囲には歯車2bが設けら
れ、歯車2bは入力軸の回転角度を検出するセンサ34
(図3および図5参照)に設けられたホイール8と噛合
している。遊星歯車機構5は更に、ハウジング1の出力
側部1b内に延在する第2出力軸9に連結されており、
第2出力軸9の他端は図示しない操舵機構に連結されて
いる。第2出力軸9の中央部周囲には歯車9aが設けら
れ、歯車9aは入力軸の回転角度を検出するセンサ(図
5参照)に設けられた図示しないホイールと噛合してい
る。
き以下に説明する。図1は、本願発明の電動式動力操舵
装置の長手方向の断面図である。入力部側1aと出力部
側1bとからハウジング1が構成されており、その入力
部側部1a内を、入力軸2が延在しかつ軸受3に回転自
在にハウジング1に対して支持されている。入力軸2は
その一端を図示しないステアリングホイールに連結し、
その他端にはそこから長手方向に延在する孔2aが設け
られている。トーションバー4が孔2aの底部にピン結
合され、入力軸2は孔2a内を延在するトーションバー
4を介して伝達手段である遊星歯車機構5に連結されて
いる。また入力軸2の他端の周囲にはトルク検出装置6
が設けられている。トルク検出装置6についてはよく知
られており、例えば特願平2−99739号公報に詳細
に記載されているため詳しく説明しないが、この装置は
自身に加えられたトルクをトーションバー4の捩りを利
用して検出しトルクに応じた電気量に変換し出力するも
のである。入力軸2の中央部周囲には歯車2bが設けら
れ、歯車2bは入力軸の回転角度を検出するセンサ34
(図3および図5参照)に設けられたホイール8と噛合
している。遊星歯車機構5は更に、ハウジング1の出力
側部1b内に延在する第2出力軸9に連結されており、
第2出力軸9の他端は図示しない操舵機構に連結されて
いる。第2出力軸9の中央部周囲には歯車9aが設けら
れ、歯車9aは入力軸の回転角度を検出するセンサ(図
5参照)に設けられた図示しないホイールと噛合してい
る。
【0008】遊星歯車機構5の構成については、図2を
参照して詳細に説明する。図2は遊星歯車機構5の拡大
断面図である。図2において、一部のみ示すトーション
バー4は図示しないピンにより第1出力軸10に回転伝
達的に連結されている。第1出力軸10はハウジング1
に軸受11を介して回転自在に支持されている。第1出
力軸10のトーションバー4側端部の外周には大歯車1
2(ウォームホイール)が取り付けられ、大歯車12は
操舵補助動力手段である操舵補助モータ30(図3参
照)の出力軸に取り付けられたモータ歯車13(ウォー
ム)と噛合している。更に、第1出力軸10は第2出力
軸9側端部の外周に第1出力軸歯車14を焼き嵌め等に
より取り付けている。第1出力軸歯車14は、ハウジン
グ1に軸受13、13aを介して回転自在に支持された
歯車ベース15に噛合している。
参照して詳細に説明する。図2は遊星歯車機構5の拡大
断面図である。図2において、一部のみ示すトーション
バー4は図示しないピンにより第1出力軸10に回転伝
達的に連結されている。第1出力軸10はハウジング1
に軸受11を介して回転自在に支持されている。第1出
力軸10のトーションバー4側端部の外周には大歯車1
2(ウォームホイール)が取り付けられ、大歯車12は
操舵補助動力手段である操舵補助モータ30(図3参
照)の出力軸に取り付けられたモータ歯車13(ウォー
ム)と噛合している。更に、第1出力軸10は第2出力
軸9側端部の外周に第1出力軸歯車14を焼き嵌め等に
より取り付けている。第1出力軸歯車14は、ハウジン
グ1に軸受13、13aを介して回転自在に支持された
歯車ベース15に噛合している。
【0009】歯車ベース15は円板部15aと円筒部1
5bとを同軸に結合した形状を成し、歯車ベース15の
軸線に対称的に軸線方向に延在する一対の穴15cが円
板部15aに設けられ、穴15cにはシャフト16がそ
れぞれ植設されている。シャフト16の周囲には軸受を
介して遊星歯車17が回転自在に取り付けられている。
歯車ベース15と同軸であって、一部が歯車ベースの円
筒部15b内に取り込まれるように延在した平行軸18
は、軸受19によりハウジング1に回転自在に支持され
ている。平行軸18の外周にはセレーションにより一体
的に平行軸と共に回転するようになっている太陽歯車2
0が設けられている。遊星歯車17は太陽歯車20と噛
合し、回転することにより太陽歯車20の周囲を転動す
なわち公転するようになっている。太陽歯車20に隣接
し平行軸18上に、軸受21、22を介して円環状の環
状歯車23が回転自在に取り付けられている。環状歯車
23は、環状内周に設けられて遊星歯車17に噛合する
内歯車23aと、環状外周に設けられた外歯車23bと
を有する。外歯車23bは、第2出力軸9の端部に焼き
嵌め等により取り付けられた第2出力軸歯車24に噛合
している。外歯車23bと第2出力軸歯車24とから出
力歯車手段が構成されている。なお、第1出力軸10内
に第2出力軸9が一部侵入するように構成され、更に第
1出力軸10と第2出力軸9との相対回転が、たとえば
30度以上に増大しないようなストッパ(不図示)が設
けられている。
5bとを同軸に結合した形状を成し、歯車ベース15の
軸線に対称的に軸線方向に延在する一対の穴15cが円
板部15aに設けられ、穴15cにはシャフト16がそ
れぞれ植設されている。シャフト16の周囲には軸受を
介して遊星歯車17が回転自在に取り付けられている。
歯車ベース15と同軸であって、一部が歯車ベースの円
筒部15b内に取り込まれるように延在した平行軸18
は、軸受19によりハウジング1に回転自在に支持され
ている。平行軸18の外周にはセレーションにより一体
的に平行軸と共に回転するようになっている太陽歯車2
0が設けられている。遊星歯車17は太陽歯車20と噛
合し、回転することにより太陽歯車20の周囲を転動す
なわち公転するようになっている。太陽歯車20に隣接
し平行軸18上に、軸受21、22を介して円環状の環
状歯車23が回転自在に取り付けられている。環状歯車
23は、環状内周に設けられて遊星歯車17に噛合する
内歯車23aと、環状外周に設けられた外歯車23bと
を有する。外歯車23bは、第2出力軸9の端部に焼き
嵌め等により取り付けられた第2出力軸歯車24に噛合
している。外歯車23bと第2出力軸歯車24とから出
力歯車手段が構成されている。なお、第1出力軸10内
に第2出力軸9が一部侵入するように構成され、更に第
1出力軸10と第2出力軸9との相対回転が、たとえば
30度以上に増大しないようなストッパ(不図示)が設
けられている。
【0010】更に、環状歯車23に隣接して平行軸18
の外周には、平行軸駆動ホイール25が焼き嵌め等によ
り取り付けられ、平行軸駆動ホイール25は平行軸駆動
ウォーム26に噛合している。平行軸駆動ウォーム26
は、舵角補正動力手段である平行軸駆動モータ31(図
3参照)の出力軸に取り付けられている。平行軸駆動ホ
イール25に対して、平行軸18の反対側の端部は先細
形状となっており、カップリング27を介してセンサ2
8に連結されている。センサ28は平行軸の回転角度を
検出するものである。
の外周には、平行軸駆動ホイール25が焼き嵌め等によ
り取り付けられ、平行軸駆動ホイール25は平行軸駆動
ウォーム26に噛合している。平行軸駆動ウォーム26
は、舵角補正動力手段である平行軸駆動モータ31(図
3参照)の出力軸に取り付けられている。平行軸駆動ホ
イール25に対して、平行軸18の反対側の端部は先細
形状となっており、カップリング27を介してセンサ2
8に連結されている。センサ28は平行軸の回転角度を
検出するものである。
【0011】図3は、1のIII−III線に沿って切断して
得られた断面図である。図3の紙面に垂直に延在する入
力軸2に設けられた歯車2bはホイール8と噛合してい
る。ホイール8はシャフト32に一体的に取り付けられ
ており、シャフト32の端部はカップリング33を介し
てセンサ34に連結されている。歯車2bの回転角度す
なわち入力軸2の回転角度は、ホイール8を介してセン
サ34により正確に検出されることとなる。なお第2出
力軸9の回転角度も、歯車9aないし同様の構成を有す
るホイールを介して、更に同様の構成を有するセンサ5
2(図5参照)により正確に検出されることとなる。
得られた断面図である。図3の紙面に垂直に延在する入
力軸2に設けられた歯車2bはホイール8と噛合してい
る。ホイール8はシャフト32に一体的に取り付けられ
ており、シャフト32の端部はカップリング33を介し
てセンサ34に連結されている。歯車2bの回転角度す
なわち入力軸2の回転角度は、ホイール8を介してセン
サ34により正確に検出されることとなる。なお第2出
力軸9の回転角度も、歯車9aないし同様の構成を有す
るホイールを介して、更に同様の構成を有するセンサ5
2(図5参照)により正確に検出されることとなる。
【0012】次に図1、図2、図4および図5を参照し
て、本実施例の動作について説明する。図4は、遊星歯
車機構5のギヤトレーンを模式的に表わした図である。
図2に示されたものと同じ構成であるので、同じ部分に
ついて同じ符号を付しその説明は省略する。図5は、本
実施例の制御関係を示すブロック図である。制御装置5
0は、平行軸の回転角度を検出するセンサ28、入力軸
2の回転角度を検出するセンサ34、第2出力軸9の回
転角度を検出するセンサ52、平行軸駆動モータ31、
操舵補助モータ30および検出装置51に信号伝達的に
連結されている。検出装置51は、所望の進行方向と実
際の進行方向とのずれ量を検出するものである。検出装
置51により検出されたずれ量は信号として制御装置5
0に入力される。制御装置50は、入力されたずれ量に
対応する所定の回転量だけ平行軸駆動モータ31を回転
駆動する。同時に制御装置50は操舵補助モータ30を
駆動して、平行軸駆動モータの発生したトルクに対向す
る方向にそれと釣り合う出力を発生させる。ここで釣り
合う出力というのは、平行軸駆動モータが発生した出力
が、逆方向に伝達されて入力軸2すなわち図示しないス
テアリングを回転させることがないような値の出力であ
る。この場合に操舵補助モータ30に出力させる回転力
は、入力軸2と出力軸10との間に発生するトルクを検
知し、検知したトルクに対応する値となるようにしてい
る。更に、操舵トルクと無関係にするため、平行軸駆動
モータ31の出力と総合ギヤ比とから単純に計算で求め
ても良いし、センサ34で求めた入力軸2の回転角度が
変化しないように操舵補助モータ30にフィードバック
制御を行なっても良い。平行軸駆動モータ31からの出
力により生じた平行軸18の回転角度はセンサ28で検
出され、所定の回転量になったら制御装置50は平行軸
駆動モータの回転駆動を停止する。なお、入力軸2の回
転角度と第2出力軸9の回転角度との差からも該所定の
回転量をおおむね求めることができる。
て、本実施例の動作について説明する。図4は、遊星歯
車機構5のギヤトレーンを模式的に表わした図である。
図2に示されたものと同じ構成であるので、同じ部分に
ついて同じ符号を付しその説明は省略する。図5は、本
実施例の制御関係を示すブロック図である。制御装置5
0は、平行軸の回転角度を検出するセンサ28、入力軸
2の回転角度を検出するセンサ34、第2出力軸9の回
転角度を検出するセンサ52、平行軸駆動モータ31、
操舵補助モータ30および検出装置51に信号伝達的に
連結されている。検出装置51は、所望の進行方向と実
際の進行方向とのずれ量を検出するものである。検出装
置51により検出されたずれ量は信号として制御装置5
0に入力される。制御装置50は、入力されたずれ量に
対応する所定の回転量だけ平行軸駆動モータ31を回転
駆動する。同時に制御装置50は操舵補助モータ30を
駆動して、平行軸駆動モータの発生したトルクに対向す
る方向にそれと釣り合う出力を発生させる。ここで釣り
合う出力というのは、平行軸駆動モータが発生した出力
が、逆方向に伝達されて入力軸2すなわち図示しないス
テアリングを回転させることがないような値の出力であ
る。この場合に操舵補助モータ30に出力させる回転力
は、入力軸2と出力軸10との間に発生するトルクを検
知し、検知したトルクに対応する値となるようにしてい
る。更に、操舵トルクと無関係にするため、平行軸駆動
モータ31の出力と総合ギヤ比とから単純に計算で求め
ても良いし、センサ34で求めた入力軸2の回転角度が
変化しないように操舵補助モータ30にフィードバック
制御を行なっても良い。平行軸駆動モータ31からの出
力により生じた平行軸18の回転角度はセンサ28で検
出され、所定の回転量になったら制御装置50は平行軸
駆動モータの回転駆動を停止する。なお、入力軸2の回
転角度と第2出力軸9の回転角度との差からも該所定の
回転量をおおむね求めることができる。
【0013】通常の操舵動作について回転力の伝達経路
に沿って以下に説明する。図1において、図示しないス
テアリングから入力軸2に回転力が伝達されると、トル
ク検出装置4を介して第1出力軸10にその回転力が伝
達される。トルク検出装置4では、入力軸2と第1出力
軸10との間に発生するトルクを検出して電気信号に変
換し、図示しない制御装置に送信する。更に、第1出力
軸10に伝達された回転力(図4の矢印A)は第1出力
軸歯車14を回転させ、それに噛合した歯車ベース15
(図4の矢印B)も回転させられる。歯車ベース15が
回転すると、シャフト16が太陽歯車20の周囲を移動
し(図4の矢印C)、それに伴って遊星歯車17が太陽
歯車20に噛合回転しつつその周囲を公転する(図4の
矢印D)。ここで、平行軸駆動モータ31は停止してい
るため、平行軸駆動ウォーム26は回転せず、したがっ
て平行軸駆動ホイール25も静止している。なお、ウォ
ームギヤとウォームホイールとの歯面の角度を適当に設
計しているので、その間に働く摩擦力の関係により、ウ
ォーム26が回転すればホイール25は回転するが、ホ
イール25はウォーム26を回転させないようになって
いる。前述の歯車設計諸元(セルフロック諸元)がとれ
ないときは、電気的制御で平行軸18を固定する。この
ようにウォーム機構を設けたのは、ギヤ比が大きく取れ
強度的に遊星歯車の設計が容易になるということと、遊
星歯車とウォームギヤの遊びの影響が少ないことを考慮
したからである。したがって、遊星歯車17は静止して
いる太陽歯車20の周囲を公転することになり、その反
作用力が環状歯車23の内歯車23aに伝達されて、環
状歯車23を回転させる力となる(図4の矢印E)。環
状歯車23が回転すると外歯車23bと噛合している第
2出力軸歯車24が回転することになる(図4の矢印
F)。第2出力軸歯車24が回転すれば第2出力軸9も
回転し、車輪の操舵を行なうことができる。この動作に
より、ステアリングの回転角度に直接対応して車輪の操
舵を行なうことができる。
に沿って以下に説明する。図1において、図示しないス
テアリングから入力軸2に回転力が伝達されると、トル
ク検出装置4を介して第1出力軸10にその回転力が伝
達される。トルク検出装置4では、入力軸2と第1出力
軸10との間に発生するトルクを検出して電気信号に変
換し、図示しない制御装置に送信する。更に、第1出力
軸10に伝達された回転力(図4の矢印A)は第1出力
軸歯車14を回転させ、それに噛合した歯車ベース15
(図4の矢印B)も回転させられる。歯車ベース15が
回転すると、シャフト16が太陽歯車20の周囲を移動
し(図4の矢印C)、それに伴って遊星歯車17が太陽
歯車20に噛合回転しつつその周囲を公転する(図4の
矢印D)。ここで、平行軸駆動モータ31は停止してい
るため、平行軸駆動ウォーム26は回転せず、したがっ
て平行軸駆動ホイール25も静止している。なお、ウォ
ームギヤとウォームホイールとの歯面の角度を適当に設
計しているので、その間に働く摩擦力の関係により、ウ
ォーム26が回転すればホイール25は回転するが、ホ
イール25はウォーム26を回転させないようになって
いる。前述の歯車設計諸元(セルフロック諸元)がとれ
ないときは、電気的制御で平行軸18を固定する。この
ようにウォーム機構を設けたのは、ギヤ比が大きく取れ
強度的に遊星歯車の設計が容易になるということと、遊
星歯車とウォームギヤの遊びの影響が少ないことを考慮
したからである。したがって、遊星歯車17は静止して
いる太陽歯車20の周囲を公転することになり、その反
作用力が環状歯車23の内歯車23aに伝達されて、環
状歯車23を回転させる力となる(図4の矢印E)。環
状歯車23が回転すると外歯車23bと噛合している第
2出力軸歯車24が回転することになる(図4の矢印
F)。第2出力軸歯車24が回転すれば第2出力軸9も
回転し、車輪の操舵を行なうことができる。この動作に
より、ステアリングの回転角度に直接対応して車輪の操
舵を行なうことができる。
【0014】上述の動作はステアリングにのみ加えられ
た回転力に基づき、その伝達経路に沿って説明された
が、本実施例は加えられた回転力の大きさに応じて操舵
力補助を行なうようになっている。しかしながらその操
舵力補助動作に関しては従来からよく知られており、そ
の説明を省略する。
た回転力に基づき、その伝達経路に沿って説明された
が、本実施例は加えられた回転力の大きさに応じて操舵
力補助を行なうようになっている。しかしながらその操
舵力補助動作に関しては従来からよく知られており、そ
の説明を省略する。
【0015】次に、本実施例の進行方向ずれ修正動作
を、回転力の伝達経路の沿って同様に説明する。車両が
まっすぐ走行中、あるいは一定の曲率を有するカーブを
走行中に、突風等の外乱が生じた場合、車両は所望の進
行方向からずれるような方向に進行する。これを図5を
参照して説明した検出装置51で検出し、更に制御装置
50で平行軸駆動モータ31が回転駆動されると、平行
軸18は所定回転量だけ回転する(図4の矢印G)。こ
の場合平行軸とステアリングとの間に回転抑止手段を設
けないと、出力軸9に回転力が一部伝達されるほか、回
転力伝達経路をさかのぼってステアリングにも回転力が
伝達されてしまうこととなる。このステアリングに与え
られた回転力を手で抑えることも可能だが、運転中に急
激に発生することもあり余り感触の良いものではない。
そこで本実施例では平行軸駆動モータ31の駆動と同時
に、操舵補助モータ30も平行軸駆動モータ31の出力
と釣り合う出力を発生しており、したがって歯車ベース
15は回転しないようになっている。すなわち遊星歯車
17は元の場所から移動しようとせず、この状態で太陽
歯車20が回転する(図4の矢印H)と環状歯車23の
みが回転をする(図4の矢印I)。環状歯車23が回転
すると第2出力軸歯車24が回転し(図4の矢印J)そ
して第2出力軸歯車9を回転させて車輪の操舵力を伝達
する。したがって、ステアリング操作を行なっていない
にも関わらず、またステアリングに突然の回転力が生ず
ることなく、外乱に対して車両の進行方向がずれた場合
に自動的に進行方向を修正することができる。なお、操
舵補助モータ30は、平行軸駆動モータ31の出力に釣
り合うだけの出力を行なっているのであり、第1出力軸
10を回転しないようロックしているわけではないの
で、例えばずれ修正中に危険回避のためステアリングを
切る操作が要求されたときも、その操作に即座に応答し
て車輪の操舵を達成することができる。
を、回転力の伝達経路の沿って同様に説明する。車両が
まっすぐ走行中、あるいは一定の曲率を有するカーブを
走行中に、突風等の外乱が生じた場合、車両は所望の進
行方向からずれるような方向に進行する。これを図5を
参照して説明した検出装置51で検出し、更に制御装置
50で平行軸駆動モータ31が回転駆動されると、平行
軸18は所定回転量だけ回転する(図4の矢印G)。こ
の場合平行軸とステアリングとの間に回転抑止手段を設
けないと、出力軸9に回転力が一部伝達されるほか、回
転力伝達経路をさかのぼってステアリングにも回転力が
伝達されてしまうこととなる。このステアリングに与え
られた回転力を手で抑えることも可能だが、運転中に急
激に発生することもあり余り感触の良いものではない。
そこで本実施例では平行軸駆動モータ31の駆動と同時
に、操舵補助モータ30も平行軸駆動モータ31の出力
と釣り合う出力を発生しており、したがって歯車ベース
15は回転しないようになっている。すなわち遊星歯車
17は元の場所から移動しようとせず、この状態で太陽
歯車20が回転する(図4の矢印H)と環状歯車23の
みが回転をする(図4の矢印I)。環状歯車23が回転
すると第2出力軸歯車24が回転し(図4の矢印J)そ
して第2出力軸歯車9を回転させて車輪の操舵力を伝達
する。したがって、ステアリング操作を行なっていない
にも関わらず、またステアリングに突然の回転力が生ず
ることなく、外乱に対して車両の進行方向がずれた場合
に自動的に進行方向を修正することができる。なお、操
舵補助モータ30は、平行軸駆動モータ31の出力に釣
り合うだけの出力を行なっているのであり、第1出力軸
10を回転しないようロックしているわけではないの
で、例えばずれ修正中に危険回避のためステアリングを
切る操作が要求されたときも、その操作に即座に応答し
て車輪の操舵を達成することができる。
【0016】以上、本発明を実施例を参照して詳細に説
明してきたが、本実施例は上記実施例に限定されるべき
でなく、本発明の範囲内で適宜改良・変更が可能である
ことはもちろんである。例えば、遊星歯車の数は2つに
限らず3つでも4つでも良い。
明してきたが、本実施例は上記実施例に限定されるべき
でなく、本発明の範囲内で適宜改良・変更が可能である
ことはもちろんである。例えば、遊星歯車の数は2つに
限らず3つでも4つでも良い。
【0017】
【発明の効果】以上述べてきたように、本願発明のステ
アリング舵角装置によれば、入力軸に平行な平行軸を有
しており、かつ平行軸の軸線周りに単一の遊星歯車機構
を設けているために、入力軸の周囲に一対のかさばる遊
星歯車機構を設ける必要がなくなり、ステアリングコラ
ム近傍の設計を自由にできる。更に、本願発明の電動式
動力舵取装置によれば、舵角補正動力手段を動作させる
ことに応動して、該舵角補正動力手段が出力した回転力
に対応する回転力を、操舵動力補助手段に出力させ、そ
れによりステアリングには該操舵補正動力手段からの回
転力が伝達されないようになっているので、舵角補正動
力手段が動作しても運転者はステアリングにその反作用
力を感じることがなく、危険防止が図られることとな
る。
アリング舵角装置によれば、入力軸に平行な平行軸を有
しており、かつ平行軸の軸線周りに単一の遊星歯車機構
を設けているために、入力軸の周囲に一対のかさばる遊
星歯車機構を設ける必要がなくなり、ステアリングコラ
ム近傍の設計を自由にできる。更に、本願発明の電動式
動力舵取装置によれば、舵角補正動力手段を動作させる
ことに応動して、該舵角補正動力手段が出力した回転力
に対応する回転力を、操舵動力補助手段に出力させ、そ
れによりステアリングには該操舵補正動力手段からの回
転力が伝達されないようになっているので、舵角補正動
力手段が動作しても運転者はステアリングにその反作用
力を感じることがなく、危険防止が図られることとな
る。
【図1】本願発明の電動式動力操舵装置の長手方向の断
面図である。
面図である。
【図2】遊星歯車機構5の拡大断面図である。
【図3】図1のIII−III線に沿って切断して得られた断
面図である。
面図である。
【図4】遊星歯車機構5のギヤトレーンを模式的に表わ
した図である。
した図である。
【図5】本実施例の制御関係を示すブロック図である。
2 入力軸 5 遊星歯車機構 9 第2の出力軸 10 第1の出力軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−20835(JP,A) 特開 平3−74265(JP,A) 特開 昭60−37011(JP,A) 特開 平2−6271(JP,A) 実開 平3−82677(JP,U) 実開 平1−74970(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 5/04 B62D 1/16 B62D 5/22 B62D 6/02
Claims (2)
- 【請求項1】 車両の所望の進行方向と実際の進行方向
とが対応する通常状態と、車両の所望の進行方向と実際
の進行方向とが対応しない異常状態とを検出する検出手
段を用いて操舵角を制御するステアリング舵角補正装置
であって、ステアリングから回転力が入力される入力軸
と、該入力軸から回転力を伝達される第1の出力軸と、
車輪を操舵するために回転力を伝達する第2の出力軸
と、該第1の出力軸と該第2の出力軸とを回転伝達的に
連結する伝達手段とからなっており、該伝達手段が、該
第1の出力軸とほぼ平行して延在する平行軸と、該平行
軸に取り付けられ、該平行軸と一体的に回転する太陽歯
車と、該太陽歯車に噛合する遊星歯車と、該遊星歯車を
回転自在に取り付けている歯車ベースであって、該第1
の出力軸から回転力を受けて回転することにより該遊星
歯車が該太陽歯車の周囲を公転するようになっている歯
車ベースと、該遊星歯車に噛合する内歯車を内周に有す
る環状歯車と、該環状歯車と該第2の出力軸とを回転伝
達的に連結する出力歯車手段とからなっており、更に、
該平行軸に回転力を伝達する舵角補正動力手段と、前記
検出手段が該通常状態を検出した場合には、該舵角補正
動力手段の作動を停止して該太陽歯車を固定することに
より、ステアリング角度と車輪の操舵角とが対応するよ
うに該伝達手段を動作せしめ、該検出手段が異常状態を
検出した場合には、該舵角補正動力手段を動作させて該
太陽歯車を回転させ、ステアリングから回転力を入力す
ることなく、車両の所望の進行方向と実際の進行方向と
が対応するように該第2の出力軸を回転せしめる制御手
段とが設けられたステアリング舵角補正装置。 - 【請求項2】 車両の所望の進行方向と実際の進行方向
とが対応する通常状態と、車両の所望の進行方向と実際
の進行方向とが対応しない異常状態とを検出する検出手
段を用いて操舵角を制御するようになっており、 ステアリングから回転力が入力される入力軸と、 該入力軸に連結され、車輪に回転力を伝達する出力軸手
段と、 該入力軸と該出力軸手段との間に生ずる相対回転力を検
出する検出手段と、 該検出手段の検出した相対回転力に対して補助動力を該
出力軸手段に印加する電機式の操舵補助動力手段とから
なる電動式動力操舵装置であって、 該出力軸手段が、 該入力軸から回転力を伝達される第1の出力軸と、 車輪を操舵するために回転力を伝達する第2の出力軸
と、 該第1の出力軸と該第2の出力軸とを回転伝達的に連結
する伝達手段とからなっており、 該伝達手段は補助軸を有する回転力分割手段を有し、該
回転力分割手段は、該補助軸が停止しているときには、
該第1の出力軸から該第2の出力軸へと回転力を直接伝
達し、一方該補助軸から回転力が入力されたときには、
該回転力を該第1の出力軸と該第2の出力軸とに分割し
て出力し、その場合に該第1の出力軸に、該補助軸から
入力された回転力に対応する回転力を付与することによ
り、該第2の出力軸のみが回転するようになっており、 更に、該電動式動力操舵装置は、 該補助軸に回転力を伝達する舵角補正動力手段と、 前記検出手段が該通常状態を検出した場合には、該舵角
補正動力手段の作動を停止して該補助軸を停止すること
により、ステアリング角度と車輪の操舵角とが対応する
ように該第2の伝達手段を動作せしめ、該検出手段が異
常状態を検出した場合には、該舵角補正動力手段を動作
させて該補助軸を回転させ、ステアリングから回転力を
入力することなく、車両の所望の進行方向と実際の進行
方向とが対応するように該第2の出力軸を回転せしめる
制御手段とを設けており、 該制御手段は、前記舵角補正動力手段を動作させること
に応動して、該舵角補正動力手段が出力した回転力に対
応する回転力を、前記操舵補助動力手段に出力させ、そ
れにより該舵角補正動力手段からステアリングへの回転
力の伝達が阻止されるようになっている電動式動力操舵
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10024391A JP2982831B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | ステアリング舵角補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10024391A JP2982831B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | ステアリング舵角補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04331661A JPH04331661A (ja) | 1992-11-19 |
JP2982831B2 true JP2982831B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=14268809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10024391A Expired - Fee Related JP2982831B2 (ja) | 1991-05-02 | 1991-05-02 | ステアリング舵角補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2982831B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-02 JP JP10024391A patent/JP2982831B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04331661A (ja) | 1992-11-19 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990825 |
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