JP2002518252A - 車両のための舵取り装置 - Google Patents
車両のための舵取り装置Info
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- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
- B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
Abstract
Description
。
16号明細書)では、調整エレメントが2つの遊星歯車伝動装置を有しており、
これらの遊星歯車伝動装置はそれぞれ、1つの太陽歯車と、内歯歯車と、太陽歯
車と内歯歯車との間に位置する複数の遊星歯車とを備えている。運転者によりス
テアリングホイールを介して負荷される調整エレメントの入力軸は、第1の遊星
歯車伝動装置の太陽歯車の軸であり、かつ、ステアリングギヤを操作する調整エ
レメントの出力軸は第2の遊星歯車伝動装置の太陽歯車の軸である。第1の遊星
歯車伝動装置の遊星歯車は運転者によるステアリングホイールの操作によって運
動させられ、これらの遊星歯車の軸は第2の遊星歯車伝動装置の遊星歯車に結合
されている。後者の遊星歯車は同様に第2の太陽歯車と、調整エレメントケーシ
ングを形成している、第2の遊星歯車伝動装置の内歯歯車とに噛み合っている。
電気モータの出力は、調整エレメントの、ウオームを備えた第2の入力軸を介し
て、第1の遊星歯車伝動装置の内歯歯車へ伝達される。この調整エレメントによ
って、操舵時の運転者のステアリングアシスト(サーボステアリング)が可能と
なるばかりでなく、付加的な舵取り信号によって運転者とは無関係に車両の舵取
りに影響を与えることが可能であり、その結果、走行安全性および乗心地が改善
される。
の機能性が同じならば調整エレメントのための構造費用が著しく軽減されること
にある。2つの遊星歯車伝動装置の代わりに、有利には歯車伝動装置として形成
された簡単な2つの減速歯車装置または増速歯車装置と、1つの電磁的なクラッ
チとが設けられてもよい。電気モータは調整エレメント自体内に組み込まれて、
これと一緒にコンパクトな1つの構成ユニットを形成しており、この構成ユニッ
トは完全に予め組付けられ、次いでステアリングコラムからステアリングギヤへ
の力の伝達経路内に挿入される。クラッチの接続および遮断によって2つの運転
モードが実現される。クラッチの閉成時には、運転者によってステアリングホイ
ールにおいて発生させられたトルクに重畳するトルクが電気モータによって発生
させられ、これによりサーボ制御式の車両案内が可能となる。クラッチの開放時
には舵取り信号によって電気モータが車輪に操舵角度を重畳させ、その結果、運
転者によって影響されない車両安定性をもたらすことができる。その場合、公知
の舵取り装置でと同様に、ステアリングホイールへの反作用は生じない。簡単な
伝動装置によって、わずかな数の歯車が噛み合うのみであり、その結果、歯のわ
ずかな遊びによって、舵取り中に極めて小さな舵取り遊びしか生じない。さらに
、クラッチの開放時には、固定的に規定された角度範囲内でステアリングホイー
ル角度位置に関して運転状態「ステア・バイ・ワイヤ」(steer by w
ire)が実現され、要するに、ステアリングホイールとステアリングギヤとの
間の機械的な結合なしに純粋にモータにより制御される操舵が実現する。
の有利な変化実施形および改善が可能である。
を備えたステアリングホイール10と、自動車の前輪12に作用するステアリン
グギヤ13とを備えており、このステアリングギヤはタイロッド14を介して操
舵可能な前輪12をステアリングホイールの運動に相応して調整する。分割され
たステアリングシャフト11内にはステアリングホイール10とステアリングギ
ヤ13との間に調整エレメントまたはステアリングモジュール15が配置されて
おり、このステアリングモジュールはステアリングホイール角度に付加角度を重
畳させており、これにより、前輪12の操舵角度がステアリングホイール角度に
無関係に変化させられることができる。このステアリングモジュール15によっ
て、走行動力学、走行安全性および乗心地に関する利点が得られ、それと同時に
運転者によるサーボアシスト式の操舵が実現される。
18とを備えたケーシング16を有しており、これらの入力軸および出力軸はケ
ーシング16内に回転可能に支承されている。入力軸17はステアリングホイー
ル11に回動不能に結合されており、出力軸18はステアリングギヤ13に連結
されている。ケーシング16内に組み込まれた電気モータ19が、電磁的に接続
および遮断可能なクラッチ20と直列に第1の伝動装置21を介して入力軸17
に、かつ第2の伝動装置22を介して出力軸18に結合されている。両方の伝動
装置21,22はそれぞれ、互いに噛み合う2つの歯車211,212もしくは
221,222から成る歯車伝動装置として、または相応のベルトプーリと、こ
れを介して案内されるベルトとを備えたベルト伝動装置として形成されている。
その場合、第1の伝動装置21の歯車211は、第1の伝動装置21の駆動軸を
成す入力軸17に回動不能に座着しており、かつ第2の伝動装置22の歯車22
1は第2の伝動装置22の被駆動軸を形成している、ステアリングモジュール1
5の出力軸18に回動不能に座着している。第2の伝動装置22の歯車222は
第2の伝動装置22の駆動軸を成す、電気モータ19のロータ軸23に回動不能
に座着しており、一方、電磁的なクラッチ20はロータ軸23と第1の伝動装置
21の被駆動軸24との間に配置されている。その場合、クラッチ20の一方の
クラッチ部分201はロータ軸23に回動不能に、かつ他方のクラッチ部分20
2は被駆動軸24に回動不能にそれぞれ座着しており、被駆動軸24には第1の
伝動装置21の歯車212も回動不能に差しはめられている。電気モータ19の
モータケーシング191はステアリングモジュール15のケーシング16内に回
動不能に保持されている。モータケーシング191は公知形式でステータを回動
不能に収容していると共に、ロータ軸23を、これに座着していてステータ内で
回転するロータと一緒に回転支承可能に収容している。電磁的なクラッチ20は
、無通電時に閉成するように、かつ電磁石への励磁電流の印加時に解離するよう
に設計されている。励磁電流の消失後のクラッチの再接続は、ばね力によって、
それも両方のクラッチ部分201,202が互いに回動不能に係止される、クラ
ッチのいわゆるニュートラル位置でのみ行われる。
に結合させる連結箇所25を有しており、この連結箇所は両方の軸17,18の
間に例えばほぼ100°の回転の遊びを許容する。
すなわち、 クラッチ20が閉成されると、電気モータ19がトルクを発生し、このトルク
が、運転者によってステアリングホイール10で発生させられたトルクに重畳さ
れる。これによりトルク重畳による車両案内を可能にするサーボ舵取りが実現さ
れる。
25の回転の遊びの限度内の操舵角度を、ステアリングホイール10において運
転者に気づかれることなしに重畳させる。角度オーパラップのこの運転モードで
は、舵取りを介した走行動力学の影響が生じ、このことが、横方向動力学的(q
uerdynamisch)に臨界的な走行状況での車両安定性および車両姿勢
制御の向上につながる。
抗を感じ取ることができるように、クラッチ20の解離と同時に第1の伝動装置
21の被駆動軸24に機械的な摩擦抵抗を付与することが可能である。
1の伝動装置21と、接続されたクラッチ20と、電気モータ19のロータ軸2
3と、第2の伝動装置22とを介してステアリングギヤ13の出力軸18に回動
不能に連結されるため、車両の非常舵取りが可能である。
面図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 車両のための舵取り装置であって、ステアリングホイール(
10)と、ステアリングギヤ(13)と、それら両者の間に配置されていて、制
御された電気モータ(19)による重畳した舵取り干渉を行うための調整エレメ
ント(15)とを備えており、この調整エレメントが、ステアリングホイール(
10)に結合された入力軸(17)と、ステアリングギヤ(13)に結合された
出力軸(18)とを有している形式のものにおいて、電気モータ(19)が、接
続および遮断可能なクラッチ(20)と直列に第1の伝動装置(21)を介して
入力軸(17)に、かつ第2の伝動装置(22)を介して出力軸(18)に係合
していることを特徴とする、車両のための舵取り装置。 - 【請求項2】 それぞれの伝動装置(21,22)が駆動軸と被駆動軸とを
有しており、その内の第1の伝動装置(21)の駆動軸が調整エレメント(15
)の入力軸(17)を、かつ第2の駆動装置(22)の被駆動軸が調整エレメン
ト(15)の出力軸(18)を成しており、かつ、電気モータ(19)のロータ
軸(23)が、クラッチ(20)を介して第1の伝動装置(21)の被駆動軸(
24)に、かつ第2の伝動装置(22)の駆動軸にそれぞれ固定的に結合されて
おり、かつ、ステータを収容しているモータケーシング(191)が調整エレメ
ントケーシング(16)に固定されている、請求項1記載の舵取り装置。 - 【請求項3】 ロータ軸(23)と第1の伝動装置(21)の被駆動軸(2
4)とにそれぞれ1つのクラッチ部分(201、202)が回動不能に結合され
ており、かつ、ロータ軸(23)が第2の伝動装置(22)の駆動軸を形成して
いる、請求項2記載の舵取り装置。 - 【請求項4】 クラッチ(20)が電磁的に操作可能であり、かつ有利には
無通電時に閉成されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の舵取り装
置。 - 【請求項5】 クラッチ(20)がニュートラル位置を有しており、このニ
ュートラル位置で両方のクラッチ部分(201,202)が回動不能に互いに係
止可能であることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項記載の舵取り
装置。 - 【請求項6】 入力軸(17)および出力軸(18)が連結箇所(25)を
介して部分的に互いに回動可能に互いに結合されており、その結果、両方の軸(
17,18)の間の固定的に規定された回転の遊びが許容されている、請求項1
または2記載の舵取り装置。
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