JP7310235B2 - 転舵装置 - Google Patents
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Description
前記ハウジングの内部に収容され、軸方向の第一の領域に左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝を有し、第一の領域と異なる第二の領域に左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝を有し前記ハウジングに対して軸方向に相対移動することで左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、
前記第一雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第一ナットと、
前記第二雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第二ナットと、
第一駆動力を発生する第一駆動源と、
前記第一駆動源とは独立して作動して第二駆動力を発生する第二駆動源と、
前記第一駆動源が発生した前記第一駆動力を前記第一ナットに伝達し、前記第一ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第一動力伝達部と、
前記第二駆動源が発生した前記第二駆動力を前記第二ナットに伝達し、前記第二ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第二動力伝達部と、
前記ハウジングと前記転舵軸とに跨って設けられ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容し、且つ前記ハウジングに対する前記転舵軸の軸周りにおける相対回転を規制する回転規制部と、を備え、
前記回転規制部は、
前記転舵軸に設けられる転舵軸側係合部であり、前記転舵軸の径方向外方に向かって突設される突起と、
前記ハウジングに設けられるハウジング側係合部であり、前記ハウジングの内周面に前記転舵軸の前記軸方向に延在して形成される溝であり、前記突起と係合して前記ハウジング及び前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容するとともに前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸周りにおける相対回転を規制する前記溝と、備え、
前記突起は、環状部材の外周面に突設され、前記環状部材の内周面が前記転舵軸の外周面に嵌合されて前記転舵軸に固定され、
前記環状部材が嵌合する前記転舵軸の嵌合部の前記外周面の外径は、前記嵌合部以外の前記転舵軸の外周面の外径より大きい、転舵装置にある。
また、本発明の他の態様は、中空状のハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、軸方向の第一の領域に左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝を有し、第一の領域と異なる第二の領域に左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝を有し前記ハウジングに対して軸方向に相対移動することで左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、
前記第一雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第一ナットと、
前記第二雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第二ナットと、
第一駆動力を発生する第一駆動源と、
前記第一駆動源とは独立して作動して第二駆動力を発生する第二駆動源と、
前記第一駆動源が発生した前記第一駆動力を前記第一ナットに伝達し、前記第一ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第一動力伝達部と、
前記第二駆動源が発生した前記第二駆動力を前記第二ナットに伝達し、前記第二ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第二動力伝達部と、
前記ハウジングと前記転舵軸とに跨って設けられ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容し、且つ前記ハウジングに対する前記転舵軸の軸周りにおける相対回転を規制する回転規制部と、を備え、
前記回転規制部は、
前記転舵軸に設けられる転舵軸側係合部と、
前記ハウジングに設けられ、前記転舵軸側係合部と係合して、前記ハウジング及び前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容するとともに前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸周りにおける相対回転を規制するハウジング側係合部と、備え、
前記転舵軸側係合部は、ラック歯であり、
前記ハウジング側係合部は、前記ラック歯と噛合するピニオンギアのピニオン歯であり、
前記ピニオンギアは軸状に形成され、前記ピニオンギアの軸心周りに回転可能となるよう前記ハウジングの内周面に支持される、転舵装置にある。
転舵装置10は、図1に示すように、左右の転舵輪としての左右前輪FW1,FW2に連結されて、左右前輪FW1,FW2を転舵するための転舵軸11を備えている。転舵軸11は、図1及び図2に示すように、両端がボールジョイント12,13に連結されている。そして、転舵軸11は、ボールジョイント12,13に連結されたリンク機構(例えば、タイロッド)を介して左右前輪FW1,FW2に連結されている。
転舵装置10は、転舵軸11の中央部分、即ち、転舵軸11の両端に設けられた第一ボールねじ部11aと第二ボールねじ部11bとの間に、回転規制部19を備える(図2参照)。回転規制部19は、ハウジング14に対する転舵軸11の相対回転を機械的に規制する回り止め機構である。
転舵制御装置S1、S2は、電気信号δを入力すると、第一電動モータ15及び第二電動モータ16のそれぞれに駆動電流I1及び駆動電流I2を供給する。第一電動モータ15は、駆動電流I1が供給されると、プーリ15a及びベルト15bを介して第一ボールねじナット17に第一駆動力を伝達する。又、第二電動モータ16は、駆動電流I2が供給されると、プーリ16a及びベルト16bを介して第二ボールねじナット18に第一駆動力と同一方向に作用する第二駆動力を伝達する。
上述した転舵装置10は、図6に示すように、ステアバイワイヤ式の操舵装置1に適用することができる。操舵装置1は、運転者によって回動操作されるステアリングホイール2を備えている。ステアリングホイール2は操舵入力軸3の上端に固定されている。操舵入力軸3には、操舵角センサ4、操舵トルクセンサ5及び反力アクチュエータ6が接続されている。
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態の転舵装置10は、中空状のハウジング14と、ハウジング14の内部に収容され、軸方向の第一の領域に左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝11a2を有し、第一の領域と異なる第二の領域に左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝11b2を有しハウジング14に対して軸方向に相対移動することで左右の転舵輪である左右前輪FW1,FW2を転舵する転舵軸11と、第一雄ねじ溝11a2に螺合してハウジング14の内部に回転可能に支持される第一ボールねじナット17(第一ナット)と、第二雄ねじ溝11b2に螺合してハウジング14の内部に回転可能に支持される第二ボールねじナット18(第二ナット)と、第一駆動力を発生する第一駆動源としての第一電動モータ15と、第一電動モータ15とは独立して作動して第二駆動力を発生する第二駆動源としての第二電動モータ16と、第一電動モータ15が発生した第一駆動力を第一ボールねじナット17に伝達し、第一ボールねじナット17を回転させて転舵軸11に軸力を付与する第一動力伝達部と、第二電動モータ16が発生した第二駆動力を第二ボールねじナット18に伝達し、第二ボールねじナット18を回転させて転舵軸11に軸力を付与する第二動力伝達部と、ハウジング14と転舵軸11とに跨って設けられ、ハウジング14に対する転舵軸11の軸方向における相対移動を許容し、且つハウジング14に対する転舵軸11の軸周りにおける相対回転を規制する回転規制部19と、を備える。
(2-1.第一変形例)
上記実施形態においては、回転規制部19は、突起21及び溝23を転舵軸11の外周面の周方向において、任意の位置に一箇所だけ設ける態様について説明した。しかしこの態様には限らない。図7に示すように、第一変形例として、回転規制部119は、突起121及び溝123が、転舵軸111の軸周りに等角度間隔(例えば45deg間隔)で複数(例えば8個)設けられてもよい。なお、45deg間隔及び8個はあくまで一例を示したのみであって、任意に設定すればよい。
上記実施形態の第二変形例として、図8に示すように、回転規制部219は、突起21、121及び溝23、123ではなく、転舵軸211に設けられる転舵軸側係合部221と、ハウジング214側に設けられるハウジング側係合部223とを備えていてもよい。
上記実施形態の第三変形例として、回転規制部319は、図9に示すような転舵軸311に設けられる転舵軸側係合部321と、ハウジング314に設けられるハウジング側係合部323とを備えていてもよい。このとき、転舵軸側係合部321は、第二変形例における転舵軸側係合部221と同じ形状であるものとする。
上記実施形態の第四変形例として、図10、図11に示すように、回転規制部419は、転舵軸側係合部が、ラック歯421によって形成され、ハウジング側係合部が、ラック歯421と噛合するピニオンギア415のピニオン歯423によって形成されてもよい。第四変形例において、ピニオンギア415は、図10、図11に示すように軸状に形成され、回転軸が、両端に配置されるボールベアリング416、416を介してハウジング414の内周面に自身の軸心周りに回転可能に支持される。各ボールベアリング416は、各プラグ418によって、回転軸C2の軸方向外方から支持され固定される。なお、このようなボールベアリングによる支持方法は、公知であるとともに発明の主要な部分ではないため、これ以上詳細な説明については行なわない。
なお、上記実施形態においては、第一動力源としての第一電動モータ15と第一螺合部材である第一ボールねじナット17と、がプーリ15a及びベルト15bを介して動力伝達可能に連結されるようにした。又、第二動力源としての第二電動モータ16と、第二螺合部材である第二ボールねじナット18と、がプーリ16a及びベルト16bを介して動力伝達可能に連結されるようにした。即ち、上記実施形態においては、第一電動モータ15の出力軸及び第二電動モータ16の出力軸は、転舵軸11と平行となるように構成した。
Claims (6)
- 中空状のハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、軸方向の第一の領域に左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝を有し、第一の領域と異なる第二の領域に左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝を有し前記ハウジングに対して軸方向に相対移動することで左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、
前記第一雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第一ナットと、
前記第二雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第二ナットと、
第一駆動力を発生する第一駆動源と、
前記第一駆動源とは独立して作動して第二駆動力を発生する第二駆動源と、
前記第一駆動源が発生した前記第一駆動力を前記第一ナットに伝達し、前記第一ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第一動力伝達部と、
前記第二駆動源が発生した前記第二駆動力を前記第二ナットに伝達し、前記第二ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第二動力伝達部と、
前記ハウジングと前記転舵軸とに跨って設けられ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容し、且つ前記ハウジングに対する前記転舵軸の軸周りにおける相対回転を規制する回転規制部と、を備え、
前記回転規制部は、
前記転舵軸に設けられる転舵軸側係合部であり、前記転舵軸の径方向外方に向かって突設される突起と、
前記ハウジングに設けられるハウジング側係合部であり、前記ハウジングの内周面に前記転舵軸の前記軸方向に延在して形成される溝であり、前記突起と係合して前記ハウジング及び前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容するとともに前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸周りにおける相対回転を規制する前記溝と、備え、
前記突起は、環状部材の外周面に突設され、前記環状部材の内周面が前記転舵軸の外周面に嵌合されて前記転舵軸に固定され、
前記環状部材が嵌合する前記転舵軸の嵌合部の前記外周面の外径は、前記嵌合部以外の前記転舵軸の外周面の外径より大きい、転舵装置。 - 係合する前記突起及び前記溝は、前記転舵軸の前記軸周りに等角度間隔で複数設けられる、請求項1に記載の転舵装置。
- 中空状のハウジングと、
前記ハウジングの内部に収容され、軸方向の第一の領域に左ねじ及び右ねじの一方の巻き方で形成された第一雄ねじ溝を有し、第一の領域と異なる第二の領域に左ねじ及び右ねじの他方の巻き方で形成された第二雄ねじ溝を有し前記ハウジングに対して軸方向に相対移動することで左右の転舵輪を転舵する転舵軸と、
前記第一雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第一ナットと、
前記第二雄ねじ溝に螺合して前記ハウジングの内部に回転可能に支持される第二ナットと、
第一駆動力を発生する第一駆動源と、
前記第一駆動源とは独立して作動して第二駆動力を発生する第二駆動源と、
前記第一駆動源が発生した前記第一駆動力を前記第一ナットに伝達し、前記第一ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第一動力伝達部と、
前記第二駆動源が発生した前記第二駆動力を前記第二ナットに伝達し、前記第二ナットを回転させて前記転舵軸に軸力を付与する第二動力伝達部と、
前記ハウジングと前記転舵軸とに跨って設けられ、前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容し、且つ前記ハウジングに対する前記転舵軸の軸周りにおける相対回転を規制する回転規制部と、を備え、
前記回転規制部は、
前記転舵軸に設けられる転舵軸側係合部と、
前記ハウジングに設けられ、前記転舵軸側係合部と係合して、前記ハウジング及び前記転舵軸の前記軸方向における相対移動を許容するとともに前記ハウジングに対する前記転舵軸の前記軸周りにおける相対回転を規制するハウジング側係合部と、備え、
前記転舵軸側係合部は、ラック歯であり、
前記ハウジング側係合部は、前記ラック歯と噛合するピニオンギアのピニオン歯であり、
前記ピニオンギアは軸状に形成され、前記ピニオンギアの軸心周りに回転可能となるよう前記ハウジングの内周面に支持される、転舵装置。 - 前記ピニオンギアは、前記ピニオン歯の歯筋が前記ピニオンギアの前記軸心と平行になるよう形成される、請求項3に記載の転舵装置。
- 前記ピニオンギアは、前記軸心が前記転舵軸の前記軸方向と直交するよう配置される、請求項4に記載の転舵装置。
- 係合する前記ハウジング側係合部及び前記転舵軸側係合部の間には潤滑部が介在する、請求項1~5の何れか1項に記載の転舵装置。
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