JP6781955B2 - Steering device - Google Patents
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Description
本発明は、手動操舵状態と自動操舵状態とに切り替え可能な車両のステアリング装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering device capable of switching between a manual steering state and an automatic steering state.
特許文献1には、コラムシャフトの出力側のギヤボックス内に電磁式のクラッチ機構が配設された動力操舵装置が記載されている。このクラッチ機構は、通常走行時にクラッチ機構を切断状態にすることによって、タイヤの振動などがピニオンを介してハンドル側へ伝わることを防止する。また、自動操舵による補正動作中にモータの駆動によりタイヤの操向角度が自動修正されても、クラッチ機構の切断状態が保たれて、ハンドルが勝手に回ろうとすることを防止する。 Patent Document 1 describes a power steering device in which an electromagnetic clutch mechanism is provided in a gear box on the output side of a column shaft. This clutch mechanism prevents the vibration of the tire and the like from being transmitted to the steering wheel side via the pinion by disengaging the clutch mechanism during normal driving. Further, even if the steering angle of the tire is automatically corrected by driving the motor during the correction operation by the automatic steering, the disengaged state of the clutch mechanism is maintained and the steering wheel is prevented from turning without permission.
しかし、特許文献1に記載の動力操舵装置では、自動操舵による補正動作中にクラッチ機構の切断状態が保たれて、ハンドル(ステアリングホイール)が勝手に回ろうとすることを防止するので、緊急時などにステアリングホイールを操作しても車輪を操舵することができないおそれがある。一方、自動操舵による補正動作中にクラッチ機構を接続状態にすると、自動操舵による前輪の細かい操舵に応じてステアリングホイールが回転方向に細かく動いてしまい、運転者が煩わしさを感じてしまう可能性がある。例えば、トラック等の車両では乗用車に比べてステアリングホイールの遊びが多いので、自動操舵によって前輪を細かく操舵する場合であっても、ステアリングホイールが大きく回転してしまい、運転者が感じる煩わしさが大きい。 However, in the power steering device described in Patent Document 1, the disengaged state of the clutch mechanism is maintained during the correction operation by automatic steering, and the steering wheel (steering wheel) is prevented from turning without permission, so that in an emergency or the like. Even if the steering wheel is operated, the wheel may not be able to be steered. On the other hand, if the clutch mechanism is connected during the correction operation by automatic steering, the steering wheel may move finely in the rotation direction in response to the fine steering of the front wheels by automatic steering, which may cause the driver to feel annoyed. is there. For example, in a vehicle such as a truck, there is more play in the steering wheel than in a passenger car, so even when the front wheels are finely steered by automatic steering, the steering wheel rotates significantly, which causes a great deal of trouble for the driver. ..
そこで、本発明は、自動操舵中のステアリングホイールの動きを抑制することができ、且つ自動操舵中に手動で車輪を操舵することが可能なステアリング装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a steering device capable of suppressing the movement of the steering wheel during automatic steering and manually steering the wheel during automatic steering.
上記課題を解決するため、本発明は、運転者がステアリングホイールを操作することによって車輪の操舵を手動で行う手動操舵状態と、運転者がステアリングホイールを操作することなく車輪の操舵を自動で行う自動操舵状態とに切り替え可能な車両のステアリング装置であって、ステアリングシャフトとクラッチ機構と自動操舵手段とを備える。ステアリングシャフトは、ステアリングホイールと連動する第1シャフトと、車輪の操舵と連動する第2シャフトとを有する。クラッチ機構は、第1クラッチ板と第2クラッチ板と断接手段とを有する。第1クラッチ板は、第1シャフトに連結されて第1シャフトと連動する。第2クラッチ板は、第1クラッチ板と相対向して第2シャフトに連結されて第2シャフトと連動する。断接手段は、手動操舵状態のときに第1クラッチ板及び第2クラッチ板を互いに接触させて接状態にし、自動操舵状態のときに第1クラッチ板及び第2クラッチ板を互いに離間させて断状態にする。自動操舵手段は、第2シャフトに接続され、自動操舵状態のときに第2シャフトを回転させて車輪を操舵する。第1クラッチ板及び第2クラッチ板のうち、一方のクラッチ板には凸部が設けられ、他方のクラッチ板には凸部と対向する凹部が設けられる。上記一方のクラッチ板の凸部は、クラッチ機構の断接状態に拘わらず、上記他方のクラッチ板の凹部に挿入される。上記一方のクラッチ板の凸部と上記他方のクラッチ板の凹部との間には、ステアリングシャフトの回転方向に所定の大きさの間隙が設けられる。 In order to solve the above problems, the present invention provides a manual steering state in which the driver manually steers the wheels by operating the steering wheel, and the present invention automatically steers the wheels without the driver operating the steering wheel. It is a steering device for a vehicle that can be switched to an automatic steering state, and includes a steering shaft, a clutch mechanism, and automatic steering means. The steering shaft has a first shaft that is interlocked with the steering wheel and a second shaft that is interlocked with the steering of the wheel. The clutch mechanism has a first clutch plate, a second clutch plate, and a connecting / disconnecting means. The first clutch plate is connected to the first shaft and interlocks with the first shaft. The second clutch plate faces the first clutch plate, is connected to the second shaft, and interlocks with the second shaft. In the disconnection means, the first clutch plate and the second clutch plate are brought into contact with each other in the manual steering state, and the first clutch plate and the second clutch plate are separated from each other in the automatic steering state to disconnect. Put it in a state. The automatic steering means is connected to the second shaft, and in the automatic steering state, the second shaft is rotated to steer the wheels. Of the first clutch plate and the second clutch plate, one clutch plate is provided with a convex portion, and the other clutch plate is provided with a concave portion facing the convex portion. The convex portion of the one clutch plate is inserted into the concave portion of the other clutch plate regardless of the disengaged state of the clutch mechanism. A gap having a predetermined size is provided between the convex portion of the one clutch plate and the concave portion of the other clutch plate in the rotational direction of the steering shaft.
上記構成では、手動操舵状態のとき、クラッチ機構の断接手段が第1クラッチ板及び第2クラッチ板を互いに接触させて接状態にするので、第1シャフトと第2シャフトとの連動が許容され、凸部と凹部との間の間隙が機能しない。このため、運転者は、ステアリングホイールを操作して第2シャフトを回転させて、車輪を操舵することができる。 In the above configuration, in the manual steering state, the engaging / disengaging means of the clutch mechanism brings the first clutch plate and the second clutch plate into contact with each other to bring them into contact with each other, so that the first shaft and the second shaft can be interlocked with each other. , The gap between the convex and the concave does not work. Therefore, the driver can operate the steering wheel to rotate the second shaft to steer the wheel.
一方、自動操舵状態のとき、断接手段が、第1クラッチ板及び第2クラッチ板を互いに離間させて断状態にし、自動操舵手段が第2シャフトを回転させて車輪を操舵する。第1クラッチ板及び第2クラッチ板のうち、一方のクラッチ板の凸部は、クラッチ機構の断接状態に拘わらず(断状態であっても)、他方のクラッチ板の凹部に挿入され、一方のクラッチ板の凸部と他方のクラッチ板の凹部との間には、ステアリングシャフトの回転方向に所定の大きさの間隙が設けられる。このため、自動操舵状態で車両を直進させる際に、自動操舵手段が路面の凹凸や傾斜等に応じて第2シャフトを細かく回転させて車両の方向を直進方向に維持しようとしても、第2クラッチ板が第1クラッチ板に対して上記所定の大きさの間隙の範囲内で回転している間は、第2クラッチ板から第1クラッチ板へトルクが伝達されず、ステアリングホイールが回転しないので、上記間隙の上記所定の大きさを適切に設定することによって、自動操舵状態で車両を直進させる際のステアリングホイールの細かい動きを防止することができる。 On the other hand, in the automatic steering state, the engaging / disengaging means separates the first clutch plate and the second clutch plate from each other to bring them into a disengaged state, and the automatic steering means rotates the second shaft to steer the wheels. Of the first clutch plate and the second clutch plate, the convex portion of one clutch plate is inserted into the concave portion of the other clutch plate regardless of the disengaged state of the clutch mechanism (even in the disengaged state). A gap having a predetermined size is provided between the convex portion of the clutch plate of No. 1 and the concave portion of the other clutch plate in the direction of rotation of the steering shaft. Therefore, when the vehicle is driven straight in the automatic steering state, even if the automatic steering means finely rotates the second shaft according to the unevenness or inclination of the road surface to maintain the direction of the vehicle in the straight direction, the second clutch While the plate is rotating within the gap of the predetermined size with respect to the first clutch plate, torque is not transmitted from the second clutch plate to the first clutch plate, and the steering wheel does not rotate. By appropriately setting the predetermined size of the gap, it is possible to prevent fine movement of the steering wheel when the vehicle travels straight in the automatic steering state.
また、第1クラッチ板及び第2クラッチ板のうちの一方のクラッチ板の凸部は、クラッチ機構の断接状態に拘わらず(断状態であっても)、他方のクラッチ板の凹部に挿入され、一方のクラッチ板の凸部と他方のクラッチ板の凹部との間には、ステアリングシャフトの回転方向に所定の大きさの間隙が設けられるので、自動操舵状態において運転者が手動でステアリングホイールを強制的に上記所定の大きさの間隙以上回転させると、一方のクラッチ板の凸部が他方のクラッチ板の凹部に当接し、第2シャフトが第1シャフトに連動する。このため、自動操舵中に緊急事態が発生した場合などには、運転者がステアリングホイールを手動で大きく操作することにより、車輪を操舵することができる。 Further, the convex portion of one of the first clutch plate and the second clutch plate is inserted into the concave portion of the other clutch plate regardless of the disengaged state of the clutch mechanism (even in the disengaged state). Since a gap of a predetermined size is provided between the convex portion of one clutch plate and the concave portion of the other clutch plate in the rotation direction of the steering shaft, the driver manually operates the steering wheel in the automatic steering state. When the clutch plate is forcibly rotated by more than the above-mentioned predetermined size gap, the convex portion of one clutch plate comes into contact with the concave portion of the other clutch plate, and the second shaft is interlocked with the first shaft. Therefore, in the event of an emergency during automatic steering, the driver can steer the wheels by manually operating the steering wheels significantly.
本発明によれば、自動操舵中のステアリングホイールの動きを抑制することができ、且つ自動操舵中に手動で車輪を操舵することができる。 According to the present invention, the movement of the steering wheel during automatic steering can be suppressed, and the wheels can be manually steered during automatic steering.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、上下方向は、図1、図2(a)及び図3の上下方向に対応する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the vertical direction corresponds to the vertical direction of FIGS. 1, 2 (a) and 3.
図1に示すように、本実施形態に係るステアリング装置10は、運転者がステアリングホイール11を操作することによって車輪(図示省略)の操舵を手動で行う手動操舵状態と、運転者がステアリングホイール11を操作しなくても、車両1側で車輪の操舵を自動で行う自動操舵状態とに切り替え可能な自動操舵制御システム2を備える車両1に適用される。
As shown in FIG. 1, the
自動操舵制御システム2は、複数のセンサ3と切替スイッチ5とコントローラ4と後述するモータ15とを備える。なお、図1では、1つのセンサ3のみを図示している。
The automatic steering control system 2 includes a plurality of
複数のセンサ3は、例えば、進行方向前方の左右の白線を撮像するカメラや、車輪の操舵角を検出する操舵角センサや、車両1の車速を検出する車速センサ等であり、それぞれが検出した情報をコントローラ4へ出力する。
The plurality of
切替スイッチ5は、車両1の運転室内に設けられ、運転者からのオン/オフ操作に応じた切替信号をコントローラ4へ出力する。切替スイッチ5は、電源投入による初期時にはオフに設定され、運転者からの操作に応じてオンに設定される。 The changeover switch 5 is provided in the driver's cab of the vehicle 1 and outputs a changeover signal according to an on / off operation from the driver to the controller 4. The changeover switch 5 is set to off at the initial stage when the power is turned on, and is set to on in response to an operation from the driver.
コントローラ4は、CPU(Central Processing Unit)と、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)とを有し、切替スイッチ5がオンに設定されると、車両1を自動操舵状態に切り替え、切替スイッチ5がオフに設定されると、車両1を手動操舵状態に切り替える。自動操舵状態では、コントローラ4は、複数のセンサ3からの情報に基づいてモータ15を制御して車両1の車輪を自動で操舵する。
The controller 4 has a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), and when the changeover switch 5 is set to ON, the vehicle 1 is switched to the automatic steering state. , When the changeover switch 5 is set to off, the vehicle 1 is switched to the manual steering state. In the automatic steering state, the controller 4 controls the
ステアリング装置10は、ステアリングホイール11とステアリングシャフト12とラック軸13とタイロッド14とモータ(自動操舵手段)15とクラッチ機構20とを備える。ステアリングホイール11は、車両1の運転室内に設けられ、運転者に手動で操作されることによって運転者からの操舵入力を受ける。ステアリングシャフト12は、一端(本実施形態では、上端)側がステアリングホイール11に連結され、他端(本実施形態では、下端)側がギアハウジング16に収容されたラックアンドピニオン機構(図示省略)のピニオン軸(図示省略)に連続する。クラッチ機構20は、ステアリングシャフト12のうちステアリングホイール11とギアハウジング16との間に設けられる。ラック軸13は、車幅方向に延びてギアハウジング16内でピニオン軸に連結される。タイロッド14は、ラック軸13の左右の両端部に設けられ、車輪に連結される。ピニオン軸の回転運動は、ラックアンドピニオン機構によってラック軸13の直線運動に変換されて、ラック軸13の両端部のタイロッド14を押し引きし、車輪に所望の舵角を付与する。
The
ステアリングシャフト12は、ホイール側シャフト(第1シャフト)12aとモータ側シャフト(第2シャフト)12bとを有する。ホイール側シャフト12aは、ステアリングホイール11とクラッチ機構20との間で延びて、上端側がステアリングホイール11に連結され、下端側がクラッチ機構20に連続し、ステアリングホイール11の回転に連動する。モータ側シャフト12bは、クラッチ機構20とギアハウジング16との間で延びて、上端側がクラッチ機構20に連続し、下端側がピニオン軸(図示省略)に連続する。すなわち、モータ側シャフト12bは、車輪の操舵と連動する。
The
モータ15は、モータ側シャフト12bのうちクラッチ機構20とギアハウジング16との間に接続される。モータ15は、コントローラ4に制御されてモータ側シャフト12bを回転させることが可能であり、自動操舵状態のときにモータ側シャフト12bを回転させて車輪に所望の舵角を付与することが可能である。
The
図2(a)に示すように、クラッチ機構20は、電磁コイル部(断接手段)23と、ホイール側クラッチ板(第1クラッチ板、一方のクラッチ板)21と、モータ側クラッチ板(第2クラッチ板、他方のクラッチ板)22と、コイルスプリング(断接手段)24とを有する。クラッチ機構20は、ホイール側シャフト12aとモータ側シャフト12bとを連動させる接状態(図3(a)参照)と、ホイール側シャフト12aとモータ側シャフト12bとの連動を抑制する断状態(図3(b)参照)とに設定可能である。クラッチ機構20は、コントローラ4(図1参照)に制御されて、手動操舵状態のときに接状態に設定され、自動操舵状態のときに断状態に設定される。なお、本実施形態では、自動操舵制御システム2のコントローラ4によってクラッチ機構20の断接状態を制御したが、これに限定されるものではなく、他のコントローラ(例えば、クラッチ機構20専用のコントローラ)によってクラッチ機構20の断接状態を制御してもよい。
As shown in FIG. 2A, the
図2(a)、図3(a)及び図3(b)に示すように、電磁コイル部23は、略円形状の外形を有し、ホイール側シャフト12aの下端部にホイール側シャフト12aと同軸で固定的に設けられる。電磁コイル部23の下面33には、電磁コイル部23よりも小径の支持軸部25(図3(a)参照)が、ホイール側シャフト12aと同軸で固定的に設けられる。電磁コイル部23及び支持軸部25は、ステアリングホイール11(図1参照)及びホイール側シャフト12aの回転に連動する。支持軸部25の外周部には、軸方向に延びる複数の溝が周方向に所定の間隔を空けた状態で形成され、これにより支持軸部25は、スプライン軸となっている。電磁コイル部23は、コントローラ4(図1参照)によって通電、非通電が制御され、通電されると励磁して磁力を発生させる。
As shown in FIGS. 2 (a), 3 (a) and 3 (b), the
図2(a)及び図2(b)に示すように、ホイール側クラッチ板21は、金属製の板体であって、支持軸部25(図3(a)参照)の雄スプラインに対応する雌スプラインが形成された軸挿入孔26を中央部に有する略ドーナツ板状に形成される。ホイール側クラッチ板21は、軸挿入孔26に電磁コイル部23の下面33の支持軸部25を挿入することによってホイール側シャフト12a側に連結される。ホイール側クラッチ板21の軸挿入孔26と支持軸部25とは、軸方向にスライド移動可能にスプライン結合される。すなわち、ホイール側クラッチ板21は、電磁コイル部23の下面33の支持軸部25に対して、軸方向にスライド移動自在であり、且つ回転方向への移動が規制されている。これにより、ホイール側クラッチ板21は、ホイール側シャフト12aに対して連結されてホイール側シャフト12aの回転に連動する。ホイール側クラッチ板21の外縁部の下面28には、下面28から下方に突出する複数(本実施形態では、4つ)の凸部27が固定的に設けられる。複数の凸部27は、ホイール側クラッチ板21の周方向に所定の幅L1を有し、ホイール側クラッチ板21の直交する2つの対角線上に配置される。なお、複数の凸部27の配置位置は、ホイール側クラッチ板21の直交する2つの対角線上に限定されない。
As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the wheel-side
図2(a)及び図2(c)に示すように、モータ側クラッチ板22は、ホイール側クラッチ板21の外径と略同じ大きさの外径を有する略円板状に形成され、ホイール側クラッチ板21の下方でホイール側クラッチ板21と相対向する位置に配置され、モータ側シャフト12bの上端部に固定的に設けられる。モータ側クラッチ板22は、モータ側シャフト12bとの相対的な回転移動が規制されている。すなわち、モータ側クラッチ板22は、モータ側シャフト12bに連結されてモータ側シャフト12bの回転に連動する。モータ側クラッチ板22の外縁部の上面29には、上面29から下方へ凹む複数(本実施形態では、4つ)の凹部30が形成される。複数の凹部30は、ホイール側クラッチ板21の複数の凸部27と対向するように、モータ側クラッチ板22の直交する2つの対角線上に配置される。複数の凹部30のモータ側クラッチ板22の周方向の幅L2は、ホイール側クラッチ板21の複数の凸部27の幅L1よりも長い(L1<L2)。ホイール側クラッチ板21の各凸部27は、クラッチ機構20の断接状態に拘わらず、相対向するモータ側クラッチ板22の各凹部30に挿入されている。ホイール側クラッチ板21の凸部27がモータ側クラッチ板22の凹部30に挿入された状態で、凸部27と凹部30との間には、ステアリングシャフト12の回転方向に所定の大きさの間隙31(図3(a)及び図3(b)参照)が設けられる。この間隙31の大きさ(上記所定の大きさ)は、実験やシミュレーション等によって適切に設定される。本実施形態では、間隙31の大きさは、自動操舵状態での車両1の直進時に、路面の凹凸や傾斜等に応じてモータ15がモータ側シャフト12bを細かく回転させても、モータ側クラッチ板22からホイール側クラッチ板21へトルクが伝達されない(凸部27と凹部30とが当接しない)大きさであり、且つ自動操舵状態での車両1の右左折時に、モータ15がモータ側シャフト12bを大きく回転させると、モータ側クラッチ板22からホイール側クラッチ板21へトルクが伝達される(凸部27と凹部30とが当接する)大きさに設定される。なお、図3(a)及び図3(b)では、上記所定の大きさの間隙31が、凸部27の回転方向の両側に互いに略同じ大きさで分割された状態が図示されているが、ホイール側クラッチ板21とモータ側クラッチ板22との回転位置によっては、間隙31は、凸部27の回転方向の両側に互いに異なる大きさで分割された状態になったり、凸部27の回転方向の一方側のみにまとまって配置された状態になったりする。また、複数の凹部30の配置位置は、モータ側クラッチ板22の直交する2つの対角線上に限定されない。
As shown in FIGS. 2A and 2C, the motor-side
図2(a)、図3(a)及び図3(b)に示すように、コイルスプリング24は、上端側がホイール側シャフト12aに対してブラケット等(図示省略)を介して固定され、下端側がホイール側クラッチ板21の上面32に対して固定される。コイルスプリング24は、クラッチ機構20の断接状態に拘わらず、ホイール側クラッチ板21を下方側(モータ側クラッチ板22側)へ向かって常に付勢している。
As shown in FIGS. 2 (a), 3 (a) and 3 (b), the upper end side of the
次に、クラッチ機構20の接状態と断状態とについて説明する。
Next, the contact state and the disengagement state of the
図3(a)に示すように、接状態のクラッチ機構20は、コントローラ4(図1参照)によって電磁コイル部23が非通電状態にされ、ホイール側クラッチ板21がコイルスプリング24の付勢力によって、支持軸部25に対して下方へスライド移動してモータ側クラッチ板22に圧接している。すなわち、電磁コイル部23及びコイルスプリング24は、手動操舵状態のときに、ホイール側クラッチ板21及びモータ側クラッチ板22を互いに接触させて接状態にする。接状態のホイール側クラッチ板21は、その上面32が電磁コイル部23の下面33から下方へ離間し、ホイール側クラッチ板21の凸部27は、モータ側クラッチ板22の凹部30に深く挿入されている。接状態では、ホイール側クラッチ板21とモータ側クラッチ板22との相対的な回転移動が規制され、ホイール側クラッチ板21の凸部27とモータ側クラッチ板22の凹部30との間の間隙31が機能しない。
As shown in FIG. 3A, in the
図3(b)に示すように、断状態のクラッチ機構20は、コントローラ4(図1参照)によって電磁コイル部23が通電状態にされて磁力を発生し、電磁コイル部23が発生した磁力によってホイール側クラッチ板21がコイルスプリング24の付勢力に抗して上方へ支持軸部25に対してスライド移動して、ホイール側クラッチ板21がモータ側クラッチ板22から上方へ離間している。すなわち、電磁コイル部23及びコイルスプリング24は、自動操舵状態のときに、ホイール側クラッチ板21及びモータ側クラッチ板22を互いに離間させて断状態にする。断状態のホイール側クラッチ板21の凸部27は、モータ側クラッチ板22の凹部30に浅く挿入されている。
As shown in FIG. 3B, in the
上記のように構成されたステアリング装置10では、手動操舵状態のとき、クラッチ機構20が接状態であり、ホイール側クラッチ板21とモータ側クラッチ板22とが圧接してホイール側クラッチ板21とモータ側クラッチ板22との相対的な回転移動が規制されるので、ホイール側シャフト12aとモータ側シャフト12bとが連動可能となる。このため、運転者は、ステアリングホイール11を操作することによってホイール側シャフト12a及びモータ側シャフト12bを回転させて、車輪を操舵することができる。
In the
また、自動操舵状態のとき、クラッチ機構20が断状態であり、モータ15がモータ側シャフト12bを回転させて車輪を操舵する。ホイール側クラッチ板21の凸部27は、断状態であってもモータ側クラッチ板22の凹部30に挿入され、凸部27と凹部30との間には、ステアリングシャフト12の回転方向に上記所定の大きさの間隙31が設けられる。この間隙31の大きさ(上記所定の大きさ)は、自動操舵状態での車両1の直進時に、路面の凹凸や傾斜等に応じてモータ15がモータ側シャフト12bを細かく回転しても、モータ側クラッチ板22からホイール側クラッチ板21へトルクが伝達されない(凸部27と凹部30とが当接しない)大きさに設定される。このため、自動操舵状態での車両1の直進時に、モータ15が路面の凹凸や傾斜等に応じてモータ側シャフト12bを細かく回転させて車両1の方向を直進方向に維持しようとしても、モータ側クラッチ板22がホイール側クラッチ板21に対して上記所定の大きさの間隙31の範囲内で回転している間は、モータ側クラッチ板22からホイール側クラッチ板21へトルクが伝達されず、ステアリングホイール11が回転しないので、自動操舵状態で車両1を直進させる際のステアリングホイール11の細かい動きを防止することができる。
Further, in the automatic steering state, the
また、自動操舵状態において運転者が手動でステアリングホイール11を強制的に上記所定の大きさの間隙31以上回転させると、ホイール側クラッチ板21の凸部27がモータ側クラッチ板22の凹部30に当接し、これによりモータ側シャフト12bがホイール側シャフト12aに連動する。このため、自動操舵中に緊急事態が発生した場合などには、運転者がステアリングホイール11を手動で大きく(上記所定の大きさの間隙31以上)操作することにより、車輪を操舵することができる。
Further, when the driver manually forcibly rotates the
従って、本実施形態によれば、自動操舵中のステアリングホイール11の動きを抑制することができ、且つ自動操舵中に手動で車輪を操舵することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the movement of the
なお、本実施形態では、ステアリングシャフト12を、ホイール側シャフト(第1シャフト)12aとモータ側シャフト(第2シャフト)12bとの2本のシャフトで構成したが、3本以上のシャフトで構成してもよい。この場合であっても、クラッチ機構20からステアリングホイール11側に延びてクラッチ機構20の断接状態に拘わらずステアリングホイール11の回転に連動するシャフトが第1シャフトであり、クラッチ機構20から自動操舵手段(本実施形態では、モータ15)側へ延びて自動操舵手段によって回転し、車輪の操舵と連動するシャフトが第2シャフトである。
In the present embodiment, the steering
また、クラッチ機構20の構造は、上記に限定されるものではない。
Further, the structure of the
本実施形態では、ホイール側クラッチ板21に複数の凸部27を設け、モータ側クラッチ板22に複数の凹部30を設けたが、ホイール側クラッチ板21またはモータ側クラッチ板22に、少なくとも1つの凸部27または凹部30を設けていればよい。
In the present embodiment, the wheel-side
また、本実施形態では、ホイール側クラッチ板(一方のクラッチ板)21に凸部27を設け、モータ側クラッチ板(他方のクラッチ板)22に凹部30を設けたが、ホイール側クラッチ板21に凹部30を設け、モータ側クラッチ板22に凸部27を設けてもよい。或いは、ホイール側クラッチ板21に凸部27及び凹部30を設けるとともに、モータ側クラッチ板22に(ホイール側クラッチ板21の凸部27に対応する)凹部30及び(ホイール側クラッチ板21の凹部30に対応する)凸部27を設けてもよい。
Further, in the present embodiment, the wheel side clutch plate (one clutch plate) 21 is provided with the
また、凸部27及び凸部30の形状は、立方体、直方体、円柱等の様々な形状を適用することができる。
Further, as the shape of the
また、本実施形態では、クラッチ機構20の断接手段として電磁コイル部23とコイルスプリング24とを適用したが、これに限定されるものではなく、例えば、機械的に断接するアクチュエータを断接手段として適用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、ホイール側クラッチ板21を上下方向に移動させて断接状態を切り替えたが、モータ側クラッチ板22を上下方向に移動させて、或いは、ホイール側クラッチ板21及びモータ側クラッチ板22の双方を上下方向に移動させて断接状態を切り替えてもよい。
Further, in the present embodiment, the wheel side
以上、本発明について、上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、当然に本発明を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論である。 Although the present invention has been described above based on the above-described embodiment, the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the present invention. That is, it goes without saying that all other embodiments, examples, operational techniques, and the like made by those skilled in the art based on this embodiment are included in the category of the present invention.
1:車両
10:ステアリング装置
11:ステアリングホイール
12:ステアリングシャフト
12a:ホイール側シャフト(第1シャフト)
12b:モータ側シャフト(第2シャフト)
15:モータ(自動操舵手段)
20:クラッチ機構
21:ホイール側クラッチ板(第1クラッチ板)
22:モータ側クラッチ板(第2クラッチ板)
23:電磁コイル部(断接手段)
24:コイルスプリング(断接手段)
27:凸部
30:凹部
31:間隙
1: Vehicle 10: Steering device 11: Steering wheel 12:
12b: Motor side shaft (second shaft)
15: Motor (automatic steering means)
20: Clutch mechanism 21: Wheel side clutch plate (first clutch plate)
22: Motor side clutch plate (second clutch plate)
23: Electromagnetic coil part (connecting means)
24: Coil spring (connecting means)
27: Convex 30: Concave 31: Gap
Claims (1)
前記ステアリングホイールと連動する第1シャフトと、前記車輪の操舵と連動する第2シャフトとを有するステアリングシャフトと、
前記第1シャフトに連結されて前記第1シャフトと連動する第1クラッチ板と、前記第1クラッチ板と相対向して前記第2シャフトに連結されて前記第2シャフトと連動する第2クラッチ板と、前記手動操舵状態のときに前記第1クラッチ板及び前記第2クラッチ板を互いに接触させて接状態にし、前記自動操舵状態のときに前記第1クラッチ板及び前記第2クラッチ板を互いに離間させて断状態にする断接手段とを有するクラッチ機構と、
前記第2シャフトに接続され、前記自動操舵状態のときに前記第2シャフトを回転させて前記車輪を操舵する自動操舵手段と、を備え、
前記第1クラッチ板及び前記第2クラッチ板のうち、一方のクラッチ板には凸部が設けられ、他方のクラッチ板には前記凸部と対向する凹部が設けられ、
前記一方のクラッチ板の前記凸部は、前記クラッチ機構の断接状態に拘わらず、前記他方のクラッチ板の前記凹部に挿入され、
前記一方のクラッチ板の前記凸部と前記他方のクラッチ板の前記凹部との間には、前記ステアリングシャフトの回転方向に所定の大きさの間隙が設けられる
ことを特徴とする車両のステアリング装置。 A vehicle that can be switched between a manual steering state in which the driver manually steers the wheels by operating the steering wheel and an automatic steering state in which the driver automatically steers the wheels without operating the steering wheel. It is a steering device of
A steering shaft having a first shaft interlocking with the steering wheel and a second shaft interlocking with the steering of the wheel.
A first clutch plate that is connected to the first shaft and interlocks with the first shaft, and a second clutch plate that is opposed to the first clutch plate and is connected to the second shaft and interlocks with the second shaft. And, in the manual steering state, the first clutch plate and the second clutch plate are brought into contact with each other, and in the automatic steering state, the first clutch plate and the second clutch plate are separated from each other. A clutch mechanism having a connecting / disconnecting means for causing the clutch to disconnect,
An automatic steering means connected to the second shaft and rotating the second shaft to steer the wheels in the automatic steering state is provided.
Of the first clutch plate and the second clutch plate, one clutch plate is provided with a convex portion, and the other clutch plate is provided with a concave portion facing the convex portion.
The convex portion of the one clutch plate is inserted into the concave portion of the other clutch plate regardless of the disengaged state of the clutch mechanism.
A vehicle steering device, characterized in that a gap having a predetermined size is provided in the rotational direction of the steering shaft between the convex portion of the one clutch plate and the concave portion of the other clutch plate.
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