CN102282058A - 线控转向式转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种线控转向式转向装置，其中，即使在对车轮进行转舵的转舵电动机无法使用的情况下，仍可将前束角调整用电动机转用于转舵的驱动源，进行转舵。该装置包括：方向盘(1)，其未以机械方式与转舵用的转向轴(10)连接；转向角传感器(2)；转向反力电动机(4)；转向控制部(5a)，其对转舵电动机(6)和转向反力电动机(4)进行控制。设置将动力从转舵电动机(6)传递给转舵轴转向轴(10)进行转舵的转舵动力传递机构(18)，以及将动力从前束角调整用电动机(7)传递给转向轴(10)进行前束角调整的前束角调整动力传递机构(28)。在转舵动力传递机构(18)和前束角调整动力传递机构(28)的中途部分设置切换机构(17)，其在转舵前束角调整用电动机(6)无法使用时，进行转舵电动机(6)相对转舵动力传递机构(18)的分离、前束角调整动力传递机构(28)的固定、前束角调整用电动机(7)的转舵。

Description

线控转向式转向装置

相关申请

本发明要求申请日为2009年1月15日，申请号为日本特愿2009-006254的申请的优先权，通过参照，其整体作为构成本申请的一部分的内容而引用。

技术领域

本发明涉及通过未以机械方式与转舵用的转向轴连接的方向盘而进行转向的线控转向式转向装置。

背景技术

针对这种线控转向式转向装置，人们提出有按照下述方式构成的装置，该方式为：即使在对方向盘进行转舵的转舵电动机无法使用的情况下，仍通过辅助电动机对方向盘进行转舵(专利文献1)。

另外，针对独立地对前轮系统或后轮系统中的左右轮进行转舵的线控转向式转向装置，人们提出有下述的方法，其在异常时将上述左右轮分别控制在车轮前束(toe in)或车轮后束(toe out)状态，获得制动力(专利文献2)。

已有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-349845号公报

专利文献2：日本特开2005-263182号公报

发明内容

在专利文献1中公开的技术具有在转舵电动机无法使用时，使辅助电动机动作的安全功能，但是，在转舵电动机正常的场合，辅助电动机没有发挥任何功能，是不经济的。

另外，在专利文献2中公开的技术为独立地对各轮进行转舵的方法，但是由于产生异常的车轮是不能够控制的，故具有无法进行正常地转舵，避免危险的动作的问题。

本发明的目的在于提供一种线控转向式转向装置，其中，即使在对车轮进行转舵的转舵电动机无法使用的情况下，仍可将前束角调整用电动机转用于转舵的驱动源，进行转舵。

本发明的线控转向式转向装置包括：方向盘，该方向盘未以机械方式与转舵用的转向轴连接；转向角传感器，其检测该方向盘的转向角；转向反力电动机，其对上述方向盘施加反力转矩；转向控制部，其对该转向反力电动机和驱动上述转向轴的转舵电动机进行控制，根据包括上述转向角传感器所检测的转向角的信号的运转状态检测信号，通过上述转向控制部，对上述转舵电动机进行控制，独立于上述转舵电动机以及将动力从该转舵电动机传递给上述转向轴而进行转舵的转舵动力传递机构，设置前束角调整用电动机、将动力从该前束角调整用电动机传递给上述转向轴进行前束角调整的前束角调整动力传递机构，并且在上述转舵动力传递机构和上述前束角调整动力传递机构的中途部分，设置切换机构，该切换机构在上述转舵电动机无法使用时，即在处于转舵电动机本身不能动作或转舵电动机不能控制时，将转舵电动机与上述转舵动力传递机构分离开，将上述前束角调整动力传递机构固定，通过上述前束角调整用电动机进行转舵。

按照该方案，不同于转舵电动机和将动力从该转舵电动机传递给转向轴而进行转舵的转舵动力传递机构，而设置前束角调整用电动机、将动力从该前束角调整用电动机传递给转向轴进行前束角调整的前束角调整动力传递机构，并且在上述转舵动力传递机构和上述前束角调整动力传递机构的中途部分，设置切换机构，该切换机构在转舵电动机无法使用时，将转舵电动机与前束角调整动力传递机构分离开，将前束角调整动力传递机构固定，通过前束角调整用电动机而进行转舵，由此，即使在使车轮转舵的转舵电动机无法使用的情况下，仍能够将前束角调整用电动机转用于转舵的驱动源，进行转舵。另外，由于即使在转舵电动机正常的情况下，前束角调整用电动机仍用作调整车轮的前束角的驱动源，故与设置仅仅在转舵电动机无法使用时而动作的辅助电动机的已有例子的场合相比较，可形成经济的方案。

也可在本发明中，上述转向轴在其一部分上具有滚珠丝杠部，上述转舵动力传递机构包括与上述滚珠丝杠部螺合的滚珠螺母，通过该滚珠螺母的旋转驱动，沿轴向使转向轴移动，进行转舵。

还可在本发明中，上述转向轴在其一部分上具有花键齿，上述前束角调整动力传递机构包括与上述花键齿啮合的花键螺母，通过该花键螺母的旋转驱动，转向轴一边允许轴向移动，一边旋转，通过改变系杆相对转向轴的突出长度调整前束角。

在本发明中，上述花键齿和花键螺母既可滑动接触，也可滚动接触。

还可在本发明中，上述前束角调整动力传递机构包括形成于转向轴的两端的与上述系杆螺合的前束角调整用螺纹部，通过转向轴的旋转，改变系杆相对转向轴的突出长度。

也可在本发明中，上述转向轴的两端的前束角调整用螺纹部为相互相反的螺纹，通过转向轴的一个方向的旋转，左右的系杆突出，通过转向轴的另一个方向的旋转，左右的系杆后退。

还可在本发明中，上述前束角调整用螺纹部为梯形螺纹。

也可在本发明中，在上述前束角调整用螺纹部上设置止转部。

还可在本发明中，上述切换机构包括：第1中间轴，在其上通过花键而嵌合上述转舵动力传递机构的中间齿轮；第2中间轴，其与上述前束角调整动力传递机构的中间齿轮通过花键而嵌合，与上述第1中间轴邻接，与第1中间轴同轴地设置；第3中间轴，其与外壳的花键轮毂(hub)嵌合，与上述第2中间轴邻接，与第2中间轴同轴地设置；直线移动促动器，其在转舵电动机无法使用时沿轴向使第1、第2和第3中间轴移动，通过该直线移动促动器的动作，将上述第1中间轴与上述转舵动力传递机构的中间齿轮分离开，相应地将上述第2中间轴通过花键而与转舵动力传递机构的中间齿轮嵌合，由此，能够使用上述前束角调整用电动机来进行转舵，将上述第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮，从而固定前束角调整动力传递机构。

在本发明中，上述直线移动促动器既可为线性螺线管，也可为液压缸，还可为气缸。

还可在本发明中，上述各中间轴的花键齿前端的形状既可呈锐角形状，还可呈没有齿尖凸部的锥状。在该方案的场合，可顺利地进行上述切换机构的切换。

也可在本发明中，在上述各中间轴的相互面对的轴端之间，设置推力轴承，能够使各中间轴进行相对旋转。

还可在本发明中，上述切换机构在上述转舵电动机无法使用时，在使各中间轴移动的同时，使上述第2中间轴按照花键齿1个间距以上的程度旋转，进行使上述第3中间轴和上述前束角调整动力传递机构的中间齿轮的齿相位一致的补偿动作，由此，将第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮。

也可在本发明中，上述切换机构在上述转舵电动机无法使用时，将上述第1中间轴与上述前束角调整动力传递机构的中间齿轮分离开，相应地将上述第2中间轴通过花键而嵌合于转舵动力传递机构的中间齿轮，相对该动作，使将上述第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮的动作延迟。在该方案的场合，可顺利地进行切换机构的切换动作。

还可在本发明中，在上述第3中间轴中的与第2中间轴面对的端部，设置比花键齿尖更突出于轴端的、半径在花键齿底半径以下的圆筒部，由此，使将上述第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮的动作延迟。

也可在本发明中，上述前束角调整用电动机的最大发生转矩小于上述转舵电动机的最大发生转矩。

由于前束角调整用电动机的前束角调整和转舵电动机无法使用时的转舵用驱动源的代替是在车辆行驶时进行的动作，故其最大发生转矩在切换动作时，远小于对于转舵电动机来说必要的转矩。于是，前束角调整用电动机的整体尺寸可小于转舵电动机。

附图说明

根据参照附图的以下优选的实施形式的说明，会更清楚地理解本发明。但是，实施形式和附图用于单纯的图示和说明，不应用于确定本发明的范围。本发明的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图中的同一部件标号表示同一或相当的部分。

图1为表示本发明的第1实施形式的线控转向式转向装置的外观结构的方框图；

图2为该线控转向式转向装置中的转向轴驱动部的正常动作时的剖视图；

图3为上述转向轴驱动部的转舵电动机无法使用时的剖视图；

图4为上述转向驱动部的正常动作时的部分放大剖视图；

图5为上述转向驱动部的正常动作时的另一部分放大剖视图；

图6为上述转向驱动部中的转舵电动机无法使用时的部分放大剖视图；

图7为上述转向驱动部中的转舵电动机无法使用时的另一部分放大剖视图；

图8为表示普通的花键轴的花键齿的齿尖形状的说明图；

图9(A)为上述转向驱动部的中间轴的一个例子的侧视图，图9(B)为其主视图；

图10(A)为上述转向轴驱动部的中间轴的另一个例子的侧视图，图10(B)为其主视图；

图11(A)为上述转向轴驱动部的中间轴的还一个例子的侧视图，图11(B)为其主视图；

图12(A)为上述转向轴驱动部的中间轴的再一个例子的侧视图，图12(B)为其主视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的第1实施形式进行说明。该线控转向式转向装置如图1的外观结构图所示的那样，包括驾驶者进行转向的方向盘1；转向角传感器2；转向转矩传感器3；转向反力电动机4；转舵用的可进行轴向移动的转向轴10，其经由转向节臂12和系杆11而连接于左右的车轮13上；驱动该转向轴10的转向轴驱动部14；转舵角传感器8；包括转向控制部5a的ECU(电气控制组件)5。ECU5和其转向控制部5a由包括微型计算机和其控制程序的电子电路等构成。

方向盘1不以机械方式与转舵用的转向轴10连接。相对方向盘1，设置转向角传感器2和转向转矩传感器3，连接有转向反力电动机4。转向角传感器2为检测方向盘1的转向角的传感器。转向转矩传感器3为检测作用于方向盘1的转向转矩的传感器。转向反力电动机4为对方向盘1施加反力转矩的电动机。

图2通过剖视图，表示驱动转向轴10的转向轴驱动部14的正常时的详情。在该转向轴驱动部14上设置有沿轴向移动转向轴10，进行车轮13转舵的转舵机构15；进行车轮13的前束角调整的前束角调整机构16；切换机构17。

上述转舵机构15包括转舵电动机6；转舵动力传递机构18，其将动力从该转舵电动机6传递给转向轴10，进行转舵。转舵电动机6按照其输出轴6a与转向轴10平行的姿势，支承于转向轴驱动部14的外壳19上。在转向轴10的一部分上(图2的右侧部分)形成滚珠丝杠部10a。转舵动力传递机构18由输出齿轮20、第1中间齿轮21A、第2中间齿轮21B、滚珠螺母23与输入齿轮22构成，该输出齿轮20固定于转舵电动机6的输出轴6a上，该第1中间齿轮21A通过花键而嵌合于与转向轴10平行地设置的第1中间轴37的一部分上，与上述输出齿轮20啮合，该第2中间齿轮21B通过花键与上述第1中间轴37的另一部分嵌合而安装，该滚珠螺母23与上述转向轴10的滚珠丝杠部10a螺合，该输入齿轮22固定于该滚珠螺母23上，与上述第2中间齿轮21B啮合。由此，转舵电动机6的旋转输出经由输出齿轮20、第1中间齿轮21A、第1中间轴37、第2中间齿轮21B、输入齿轮22传递给滚珠螺母23，将滚珠螺母23的旋转变换为转向轴10的轴向的移动，进行转舵。

第1中间齿轮21A经由滚动轴承24支承于上述外壳19上。第1中间齿轮21A经由键25与第1中间轴37嵌合。另外，第2中间齿轮21B也通过花键而嵌合于第1中间轴37上，由此，允许向第1中间轴37的轴向的移动。第2中间齿轮21B经由另一滚动轴承26，支承于上述外壳19上。输入齿轮22也经由滚动轴承27，支承于上述外壳19上。

上述前束角调整机构16包括前束角调整用电动机7；将动力从该前束角调整用电动机7传递给转向轴10，进行前束角调整的前束角调整动力传递机构28。前束角调整用电动机7按照其输出轴7a与转向轴10平行的姿势支承于转向轴驱动部14的外壳19上。在转向轴10的一部分(图2的左侧部分)上形成花键齿10b。前束角调整动力传递机构28由输出齿轮29、第1中间齿轮31A、第2中间齿轮31B、花键螺母33与输入齿轮32构成，该输出齿轮29固定于前束角调整用电动机7的输出轴7a上；该第1中间齿轮31A与第2中间轴38的一部分嵌合，与上述输出齿轮29啮合，该第2中间轴38平行于转向轴10，邻接于上述第1中间轴37，且同轴地设置于第1中间轴37上；该第2中间齿轮31B通过花键嵌合而安装于上述第2中间轴38的另一部分；该花键螺母33与上述转向轴10的花键齿10b嵌合；该输入齿轮32固定于该花键螺母33上，与上述第2中间齿轮31B啮合。由此，前束角调整用电动机7的旋转输出经由输出齿轮29、第1中间齿轮31A、第2中间轴38、第2中间齿轮31B、输入齿轮32传递给花键螺母33，通过花键螺母33的旋转使转向轴10旋转，通过后述的前束角调整用螺纹部10c的作用进行车轮13的前束角调整。转向轴10的花键齿10b和花键螺母33既可滑动接触，也可滚动接触。第1中间轴37和第2中间轴38在相互面对的轴端之间设置推力轴承39(图4)而压靠。由此，两个中间轴37、38可相对旋转。

第1中间齿轮31A经由滚动轴承34支承于上述外壳19上。第1中间齿轮31A经由键30嵌合于第2中间轴38上，第2中间齿轮31B也通过花键而嵌合于第2中间轴38，由此，允许第2中间轴38的轴向的移动。第2中间齿轮31B经由另一滚动轴承35支承于上述外壳19上。输入齿轮32也经由滚动轴承36支承于上述外壳19上。

前束角调整机构16包括与上述前束角调整用电动机7和前束角调整动力传递机构28独立的、形成于转向轴10的两端的与左右的系杆11分别螺合的前束角调整用螺纹部10c。这些前束角调整用螺纹部10c由相互相反的螺纹的内螺纹部构成，通过转向轴10的一个方向的旋转，左右的系杆11相互突出，通过转向轴10的另一个方向的旋转，左右的系杆11相互后退。前束角调整用螺纹部10c为比如梯形螺纹。另外，也可在前束角调整用螺纹部10c上设置止转部。

切换机构17为下述的机构，其中，在转舵电动机6无法使用时，将转舵电动机6与上述转舵动力传递机构18分离开，同时将前束角调整动力传递机构28固定，将前束角调整用电动机7作为驱动源进行转舵。该切换机构17设置于转舵动力传递机构18和前束角调整动力传递机构28的中途部分上。切换机构17包括沿轴向使上述第1和第2中间轴37、38移动的直线移动促动器42；固定前束角调整动力传递机构28的固定机构43。直线移动促动器42由比如，线性螺线管或液压缸或气缸构成，其作用活塞杆42a按压于与第1中间轴37中的按压第2中间轴38上的端部相反一侧的端部。在第1中间轴37和直线移动促动器42的作用活塞杆42a的相互面对的轴端之间，设置图中未示出的推力轴承，由此，相对作用活塞杆42a第1中间轴37可旋转。

切换机构17的上述固定机构43由第3中间轴45与螺旋弹簧46构成，该第3中间轴45通过花键而嵌合于设置于外壳19上的花键轮毂(hub)44上，与第2中间轴37邻接，与第1和第2中间轴37、38同轴地设置，该螺旋弹簧46将该第3中间轴45弹性偏置于按压第2中间轴38的进出侧。在第3中间轴45和第2中间轴38的相互面对的轴端之间，设置推力轴承41(图5)，由此，相对第3中间轴45，第2中间轴38可旋转。

表示滚动电动机6正常的场合的图2的状态为直线移动促动器42不动作的状态。此时，如图4以放大方式所示的那样，转舵动力传递机构18的第2中间齿轮21B的内齿21Ba通过花键而嵌合于第1中间轴37的花键齿37a上。另外，如图5的以放大方式所示的那样，前束角调整动力传递机构28的第2中间齿轮31B的内齿31Ba通过花键而嵌合于第2中间轴38的花键齿38b。

图3表示直线移动传动器42动作状态，即转舵电动机6无法使用的状态。此时，直线移动传动器42的动作杆42a后退，第1和第2中间轴37、38按压于构成固定机构43的第3中间轴45上，朝向图中的右侧沿轴向移动。通过该移动，在转舵动力传递机构18中，如图6的以放大方式所示的那样，到目前，与第1中间轴37的花键齿37a嵌合的第2中间齿轮21B解除嵌合，代替该方式，第2中间齿轮21B的内齿21Ba嵌合于第2中间轴38的花键齿38a。即，作为转舵机构15的驱动源，代替转舵电动机6，将前束角调整用电动机7与转舵动力传递机构18连接。另一方面，在前束角调整动力传递机构28中，如图7的以放大方式所示的那样，到目前，与第2中间轴38的花键齿38b嵌合的第2中间齿轮31B解除嵌合，代替该方式，第2中间齿轮31B的内齿31Ba嵌合于第3中间轴45的花键齿45a。即，前束角调整用电动机7与前束角调整动力传递机构28分离开，并且前束角调整动力传递机构28通过固定机构43而固定。

ECU5的转向控制部5a对转向反力电动机4、转舵电动机6、前束角调整用电动机7和切换机构17的直线移动促动器42进行控制。即，转向控制部5a根据转向角传感器2所检测的转向角的信号、图中未示出的车速传感器所检测的车轮旋转速度的信号与检测运转状态的各种传感器的信号设定目标转向反力，按照实际的转向反力转矩与目标转向反力一致的方式反馈转向转矩传感器3所检测的转向转矩的信号，对转向反力电动机4进行控制。另外，转向控制部5a在转舵电动机6无法使用时，使构成切换机构17的直线移动促动器42动作，进行转舵动力传递机构18相对转舵电动机6的分离、前束角调整动力传递机构28的固定，以及前束角调整用电动机7的转舵。

下面对该线控转向式转向装置的转向轴驱动部14的动作进行说明。在转舵电动机6正常的场合，如图2那样，转舵电动机6的输出轴6a的旋转经由转舵动力传递机构18，传递给滚珠螺母23，并且前束角调整用电动机7的输出轴7a的旋转经由前束角调整动力传递机构28，传递给花键螺母33。与转向轴10的滚珠丝杠部10a螺合的滚珠螺母23的旋转使转向轴10沿轴向移动，由此，进行车轮13的转向。由于前束角调整动力传递机构28的花键螺母33通过花键而嵌合于转向轴10的花键齿10b，故允许转向轴10的轴向移动。与转向轴10的花键齿10b嵌合的花键螺母33的旋转使转向轴10旋转，通过该旋转，与转向轴10的两端的前束角调整用螺纹部10c螺合的系杆11进退，进行前束角调整。

在转舵电动机6无法使用的场合，通过ECU5的转向控制部5a的指令，构成切换机构17的直线移动促动器42动作，其动作杆42a后退。由此，通过螺旋弹簧46的偏置，挤压固定机构43的第3中间轴45，第2和第3中间轴37、38如图3那样，向轴向右侧移动。此时，代替从转舵动力传递机构18的第2中间齿轮21B，解除嵌合第1中间轴37的方式，第2中间轴38嵌合于上述中间齿轮21B，转舵机构15的驱动源从转舵电动机6，切换到前束角调整用电动机7。

另一方面，在前束角调整动力传递机构28中，代替从第2中间齿轮31B，解除嵌合第2中间轴38的方式，固定机构43的第3中间轴45嵌合于上述中间齿轮31B，前束角调整动力传递机构28保持在固定状态。即，车轮13的前束角保持一定。

为了顺利地进行上述切换动作，第1中间轴37的花键齿37a、第2中间轴38的花键齿38a、38b与第3中间轴45的花键齿45a最好不像图8所示的普通的花键轴50中的花键齿50a那样，呈齿尖的形状为平坦的形状，而比如，像图9(A)、图9(B)、图10(A)、图10(B)所示的那样，其齿尖的形状为锐角状。或者，作为另一例子，最好是，如图11(A)、图11(B)、图12(A)、图12(B)所示的那样，花键齿37a、38a、38b、45a的齿尖的形状呈没有齿尖凸部的锥状。

另外，在上述切换动作中，在沿轴向使第1和第2中间轴37、38移动的同时，按照花键齿38b的1个间距量以上的程度，使第2中间轴38旋转，进行将第3中间轴45的花键齿45a和前束角调整动力传递机构28的第2中间齿轮31B的内齿31Ba的相位一致的补偿动作。通过进行这样的补偿动作，可在没有错误动作的情况下，顺利地进行前束角调整动力传递机构28的固定用的上述中间齿轮31B与第3中间轴45的嵌合。

此外，在上述切换动作中，按照下述方式进行，该方式为：将第1中间轴37与转舵动力传递机构18的第2中间齿21B分离开，代替该方式，使第2中间轴38通过花键而嵌合于上述中间齿21B，相对该动作，使第3中间轴45通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构28的第2中间齿轮31B的动作延迟。由此，由于在将转舵用的驱动源从转向电动机6，切换到前束角调整用电动机7的动作完成之后，进行将前束角调整动力传递机构28固定的动作，故可在没有错误动作的情况下，正确地进行这些动作。

为了设定上述动作的时间滞后，也可在第3中间轴45中的与第2中间轴38面对的端部，比如，如图10(A)、图10(B)、图12(A)、图12(B)所示的那样，设置比花键齿45a的齿尖更突出于轴端的、半径在花键齿45a底半径以下的圆筒部45b。通过设置这样的圆筒部45b，可确实使第3中间轴45与上述中间齿轮31B的嵌合延迟。

如这样，在线控转向式转向装置中，除了转舵电动机6和从该转舵电动机6，将动力传递给转向轴10而进行转舵的转舵动力传递机构18，另外还设置前束角调整用电动机7和前束角调整动力传递机构28，该前束角调整动力传递机构28将动力从该前束角调整用电动机7传递给操作轴10，进行前束角调整，并且在上述转舵动力传递机构18和上述前束角调整动力传递机构28的中途部分，设置切换机构17，其在转舵电动机6无法使用时，将转舵电动机6与转舵动力传递机构18分离，将前束角调整动力传递机构28固定，通过前束角调整用电动机7，进行转舵，由此，即使在使车轮13转舵的转舵电动机6无法使用的情况下，仍将前束角调整用电动机7转用于转舵的驱动源，进行转舵。另外，即使在转舵电动机6正常的情况下，前束角调整用电动机7仍用作调整车轮13的前束角的驱动源，由此，与设置仅仅在转舵电动机6无法使用时而动作的辅助电动机的已有例子的场合相比较，可形成经济的方案。

另外，由于前束角调整用电动机7的前束角调整和转舵电动机6的无法使用时的作为转舵用驱动源的代替是在车辆行驶时进行的动作，故与在切换动作时对于转舵电动机6来说是必要的转矩相比较，该最大发生转矩是非常小的。于是，前束角调整用电动机7的整体尺寸可小于转舵电动机6。

如上所述，参照附图，对优选的实施例进行了描述，但是，如果是本领域的技术人员观看本说明书，则会在自明的范围，容易想到各种变更和修正方式。于是，这样的变更和修正方式解释为在根据权利要求而确定的发明范围内的方式。

标号说明

标号1表示方向盘；

标号2转向角传感器；

标号4表示转向反力电动机；

标号5a表示转向控制部；

标号6表示转舵电动机；

标号7表示前束角调整用电动机；

标号10表示转向轴；

标号10a表示滚珠丝杠部；

标号10b表示花键齿；

标号10c表示前束角调整用螺纹部；

标号11表示系杆；

标号17表示切换机构；

标号18表示转舵动力传递机构；

标号19表示外壳；

标号21B表示转舵动力传递机构的中间齿轮；

标号23表示滚珠螺母；

标号28表示前束角调整动力传递机构；

标号31B表示前束角调整动力传递机构的中间齿轮；

标号33表示花键螺母；

标号37表示第1中间轴；

标号38表示第2中间轴；

标号37a、38a、38b表示花键齿；

标号39、41表示推力轴承；

标号42表示直线移动促动器；

标号44表示花键轮毂；

标号45表示第3中间轴；

标号45a表示花键齿；

标号45b表示第3中间轴的圆筒部。

Claims (20)

1.一种线控转向式转向装置，其包括：方向盘，该方向盘未以机械方式与转舵用的转向轴连接；转向角传感器，其检测该方向盘的转向角；转向反力电动机，其对上述方向盘施加反力转矩；转向控制部，其对该转向反力电动机和驱动上述转向轴的转舵电动机进行控制，根据包括上述转向角传感器所检测的转向角的信号的运转状态检测信号，通过上述转向控制部，对上述转舵电动机进行控制，其特征在于，

独立于上述转舵电动机以及将动力从该转舵电动机传递给上述转向轴而进行转舵的转舵动力传递机构，设置前束角调整用电动机、将动力从该前束角调整用电动机传递给上述转向轴进行前束角调整的前束角调整动力传递机构，并且在上述转舵动力传递机构和上述前束角调整动力传递机构的中途部分，设置切换机构，该切换机构在上述转舵电动机无法使用时将转舵电动机与上述转舵动力传递机构分离，将上述前束角调整动力传递机构固定，通过上述前束角调整用电动机进行转舵。

2.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，上述转向轴在其一部分上具有滚珠丝杠部，上述转舵动力传递机构包括与上述滚珠丝杠部螺合的滚珠螺母，通过该滚珠螺母的旋转驱动，沿轴向使转向轴移动、进行转舵。

3.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，上述转向轴在其一部分上具有花键齿，上述前束角调整动力传递机构包括与上述花键齿啮合的花键螺母，通过该花键螺母的旋转驱动，转向轴一边允许轴向移动，一边旋转，通过改变系杆相对转向轴的突出长度调整前束角。

4.根据权利要求3所述的线控转向式转向装置，其中，上述花键齿和花键螺母滑动接触。

5.根据权利要求3所述的线控转向式转向装置，其中，上述花键齿和花键螺母滚动接触。

6.根据权利要求3所述的线控转向式转向装置，其中，上述前束角调整动力传递机构包括形成于转向轴的两端的与上述系杆螺合的前束角调整用螺纹部，通过转向轴的旋转，改变系杆相对转向轴的突出长度。

7.根据权利要求6所述的线控转向式转向装置，其中，上述转向轴的两端的前束角调整用螺纹部为相互相反的螺纹，通过转向轴的一个方向的旋转，左右的系杆突出，通过向转向轴的另一个方向的旋转，左右的系杆后退。

8.根据权利要求3所述的线控转向式转向装置，其中，上述前束角调整用螺纹部为梯形螺纹。

9.根据权利要求3所述的线控转向式转向装置，其中，在上述前束角调整用螺纹部上设置止转部。

10.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，上述切换机构包括：第1中间轴，在其上通过花键而嵌合上述转舵动力传递机构的中间齿轮；第2中间轴，其与上述前束角调整动力传递机构的中间齿轮通过花键而嵌合，与上述第1中间轴邻接，与第1中间轴同轴地设置；第3中间轴，其与外壳的花键轮毂嵌合，与上述第2中间轴邻接，与第2中间轴同轴地设置；直线移动促动器，其在转舵电动机无法使用时沿轴向使第1、第2和第3中间轴移动，通过该直线移动促动器的动作，将上述第1中间轴与上述转舵动力传递机构的中间齿轮分离，相应地将上述第2中间轴通过花键而与转舵动力传递机构的中间齿轮嵌合，由此，能够使用上述前束角调整用电动机来进行转舵，将上述第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮，从而固定前束角调整动力传递机构。

11.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，上述直线移动促动器为线性螺线管。

12.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，上述直线移动促动器为液压缸。

13.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，上述直线移动促动器为气缸。

14.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，上述各中间轴的花键齿前端的形状为锐角形状。

15.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，上述各中间轴的花键齿前端的形状呈没有齿尖凸部的锥状。

16.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，在上述各中间轴的相互面对的轴端之间设置推力轴承，能够使各中间轴进行相对旋转。

17.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，上述切换机构在上述转舵电动机无法使用时，在使各中间轴移动的同时，使上述第2中间轴按照花键齿1个间距以上的程度旋转，进行使上述第3中间轴和上述前束角调整动力传递机构的中间齿轮的齿相位一致的补偿动作，由此，使将上述第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮。

18.根据权利要求10所述的线控转向式转向装置，其中，上述切换机构在上述转舵电动机无法使用时，将上述第1中间轴与上述前束角调整动力传递机构的中间齿轮分离开，相应地将上述第2中间轴通过花键而嵌合于转舵动力传递机构的中间齿轮，相对该动作，使将上述第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮的动作延迟。

19.根据权利要求18所述的线控转向式转向装置，其中，在上述第3中间轴中的与第2中间轴面对的端部，设置比花键齿尖更突出于轴端的、半径在花键齿底半径以下的圆筒部，由此，使将上述第3中间轴通过花键而嵌合于前束角调整动力传递机构的中间齿轮的动作延迟。

20.根据权利要求1所述的线控转向式转向装置，其中，上述前束角调整用电动机的最大发生转矩小于上述转舵电动机的最大发生转矩。

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