JP2006341658A - Vehicular steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ドライバの操舵入力を受ける操舵部と、操向輪を転舵する転舵部との間に機械的なつながりが無いステア・バイ・ワイヤシステム等に採用される車両用操舵装置の技術分野に属する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus used in a steer-by-wire system or the like in which there is no mechanical connection between a steering unit that receives a steering input from a driver and a steering unit that steers steered wheels. It belongs to the technical field.
従来のステア・バイ・ワイヤシステムは、ハンドルに連結されたコラムシャフトに、反力アクチュエータ、クラッチおよびバックアップ手段のハンドル側ケーブルプーリが連結されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、反力アクチュエータ、クラッチおよびハンドル側ケーブルプーリが同一軸線上に配置されているため、操舵部の軸方向寸法が長く、車両搭載性に劣るという問題があった。 However, in the above prior art, the reaction force actuator, the clutch, and the handle side cable pulley are arranged on the same axis, so that there is a problem that the axial dimension of the steering unit is long and the vehicle mounting property is inferior. .
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、操舵部の軸方向寸法を短縮化でき、車両搭載性に優れた車両用操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can shorten the axial dimension of the steering section and is excellent in vehicle mountability.
上述の目的を達成するため、本発明では、
操作入力手段と反力アクチュエータを有する操舵部と、操向輪を転舵する転舵部とが機械的に切り離され、操舵部と転舵部とを機械的に連結するクラッチと、このクラッチと転舵部との間に設けられ、クラッチ締結時に操作入力手段により入力される操舵トルクを操向輪に伝達するバックアップ手段と、を備えた車両用操舵装置において、
前記操舵部の反力アクチュエータと前記クラッチとの間に、前記操作入力手段の回転軸方向に対し前記クラッチの回転軸方向を異ならせて出力する回転方向変換手段を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A steering part having an operation input means and a reaction force actuator, and a steering part that steers the steered wheels are mechanically disconnected, and a clutch that mechanically connects the steering part and the steering part, and this clutch In a vehicle steering apparatus comprising backup means provided between the steered portion and transmitting steering torque input by the operation input means to the steered wheels when the clutch is engaged,
Rotational direction conversion means is provided between the reaction force actuator of the steering section and the clutch. The rotational direction conversion means outputs the rotational axis direction of the clutch different from the rotational axis direction of the operation input means.
本発明にあっては、クラッチが操作入力手段の回転軸線上に配置されるのを回避できるため、操舵部の軸方向寸法を短くでき、従来技術に対し、車両搭載性を向上させることができる。また、回転方向変換手段を反力アクチュエータよりも操向輪側へ設けたため、回転方向変換手段がもつフリクション等の影響が、反力アクチュエータから操作入力手段に付加される操舵反力に対して影響を及ぼすのを回避でき、操舵フィーリングの悪化を防止できる。 In the present invention, since it is possible to avoid the clutch being arranged on the rotation axis of the operation input means, the axial dimension of the steering portion can be shortened, and the vehicle mountability can be improved compared to the prior art. . In addition, since the rotation direction conversion means is provided on the steered wheel side of the reaction force actuator, the influence of the friction, etc., which the rotation direction conversion means has on the steering reaction force applied from the reaction force actuator to the operation input means. Can be avoided and deterioration of the steering feeling can be prevented.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜9に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on Examples 1 to 9.
まず、構成を説明する。
[全体構成]
図1は、実施例1の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図である。実施例1の車両用操舵装置は、操舵部A、ケーブル式コラム10、転舵部B、制御コントローラ19により構成されている。以下、それぞれの構成を説明する。
First, the configuration will be described.
[overall structure]
FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating a steer-by-wire system to which a vehicle steering apparatus according to a first embodiment is applied. The vehicle steering apparatus according to the first embodiment includes a steering section A, a
操舵部Aは、図2に示すように、ハンドル(操作入力手段)1と、コラムシャフト2と、反力アクチュエータ3と、回転方向変換手段4と、クラッチ6と、ハンドル角センサ13と、レゾルバ15と、を有して構成されている。
As shown in FIG. 2, the steering section A includes a handle (operation input means) 1, a
反力アクチュエータ3は、出力軸がコラムシャフト2と同軸の同軸モータであり、制御コントローラ19からの指令電流値に応じて、コラムシャフト2に路面反力を模擬する操舵反力トルクを出力する。回転方向変換手段4は、反力アクチュエータ3とクラッチ6との間に設けられ、ハンドル1の回転軸方向(コラムシャフト2の軸方向)に対し、クラッチ6の回転軸方向を異ならせるものである。
The
クラッチ6は、コラムシャフト2とケーブル式コラム10との間に介装され、実施例1では電磁クラッチを用いている。このクラッチ6が締結したとき、ハンドル1に加えられた操舵トルクは、ステアリングギア11に機械的に伝達される。ハンドル角センサ13は、コラムシャフト2の回転角を検出する。レゾルバ15は、反力アクチュエータ3のモータ回転角を検出する。
The
ケーブル式コラム10は、クラッチ6が締結されるバックアップモード時、操舵部Aと転舵部Bとの間に介在する部材との干渉を避けて迂回しながらも、トルクを伝達するコラムシャフト機能を発揮する機械式バックアップ機構である。ケーブル式コラム10は、コラムシャフト2と連結されたハンドル側ケーブルリール10aと、ピニオンシャフト21と連結されたピニオン側ケーブルリール10bに端部が両ケーブルリール10a,10bに固定された2本のインナーケーブルを互いに逆方向へ巻き付け、2つのリールケースに2本のインナーケーブルを内挿したアウタチューブ10c,10cの両端を固定することにより構成されている。
The cable-
転舵部Bは、ステアリングギア11と、レゾルバ16と、トルクセンサ17と、エンコーダ18と、転舵アクチュエータ20,20と、ピニオンシャフト21と、操向輪22,22と、を有して構成されている。
The steered portion B includes a
ステアリングギア11は、ラック&ピニオン式ステアリングギアであり、ピニオンシャフト21の回転に応じて操向輪22,22を転舵する。転舵アクチュエータ20,20は、ウォーム&ウォームホイール等の減速機を介してピニオンシャフト21と連結されたモータであり、制御コントローラ19からの指令電流値に応じて、ピニオンシャフト21に操向輪22,22を転舵する転舵トルクを出力する。
The
レゾルバ16は、転舵アクチュエータ20,20のモータ回転角を検出する。トルクセンサ17は、ピニオンシャフト21への入力トルクを検出する。エンコーダ18は、ピニオンシャフト21の回転角を検出する。
The
制御コントローラ19は、ハンドル角センサ13と、トルクセンサ14と、レゾルバ15,16と、トルクセンサ17と、エンコーダ18と、からの検出信号が入力され、各センサ信号に基づいて、反力アクチュエータ3および転舵アクチュエータ20,20を駆動制御する。
The
通常のステア・バイ・ワイヤ制御(クラッチ6解放状態)では、ハンドル1の回転角をハンドル角センサ13で読み取り、これに基づいたステアリングギア11の転舵量を制御コントローラ19にて演算し、制御コントローラ19より転舵アクチュエータ20,20を駆動する指令電流値が出力され、ステアリングギア11が駆動される。このとき、ステアリングギア11に作用する反力をトルクセンサ17にて検出し、制御コントローラ19を介して反力アクチュエータ3を駆動する指令電流値が出力され、ハンドル1に操舵反力を与える。
In normal steer-by-wire control (
ステア・バイ・ワイヤシステムに異常が発生した場合には、クラッチ6を締結してハンドル1からステアリングギア11までを機械的に連結する。このとき、ハンドル1の操作力はハンドル1、コラムシャフト2、回転方向変換手段4、クラッチ6、ケーブル式コラム10、ステアリングギア11の順に伝達される。
When an abnormality occurs in the steer-by-wire system, the
[操舵部の細部構成]
図2は、実施例1の操舵部Aの細部構成を示す図であり、操舵部Aは、ダッシュパネル9を介してフロントボディと仕切られた車室内側に配置されている。回転方向変換手段4とクラッチ6は、第1シャフト5で連結され、クラッチ6とハンドル側ケーブルリール10aは、第2シャフト7で連結されている。回転方向変換手段4により、ハンドル1、コラムシャフト2および反力アクチュエータ3の回転軸mの方向と、第1シャフト5、クラッチ6および第2シャフト7の回転軸nの方向は、直角を成している。
[Detailed configuration of steering section]
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the steering unit A according to the first embodiment. The steering unit A is disposed on the vehicle interior side partitioned from the front body via the
回転方向変換手段4は、図3に示すように、入力軸4aと、出力軸4bと、ベベルギア4c,4dと、ケーシング4eと、を備えている。入力軸4aの一端はコラムシャフト2(反力アクチュエータ3の出力軸)と連結され、他端はベベルギア4cと連結されている。出力軸4bの一端は第1シャフト5と連結され、他端はベベルギア4dと連結されている。
As shown in FIG. 3, the rotation direction conversion means 4 includes an
次に、作用を説明する。
[回転方向変換による軸方向寸法短縮作用]
図4は、従来のステア・バイ・ワイヤシステムの操舵部を示す図であり、従来の操舵部は、ハンドルに連結されたコラムシャフトに、反力アクチュエータ、クラッチおよびケーブル式コラムのハンドル側ケーブルリールが直列、すなわち同一軸線上に配置されるため、軸方向寸法L0が長くならざるを得ない。操舵部の軸方向寸法は、ダッシュパネル(ダッシュボード)との干渉を避ける必要上、また、車両衝突時の衝撃力がコラムシャフトを介してドライバへ伝達するのを避けるために、できるだけ短く設定するのが好ましい。
Next, the operation will be described.
[Axial dimension shortening effect by rotating direction conversion]
FIG. 4 is a diagram showing a steering unit of a conventional steer-by-wire system. The conventional steering unit includes a column shaft connected to a handle, a reaction force actuator, a clutch, and a cable reel on the handle side of a cable type column. Are arranged in series, that is, on the same axis, the axial dimension L0 must be long. The axial dimension of the steering part should be set as short as possible to avoid interference with the dash panel (dashboard) and to prevent the impact force at the time of vehicle collision from being transmitted to the driver via the column shaft. Is preferred.
これに対し、実施例1では、ハンドル1の回転軸mの方向に対し、クラッチ6の回転軸nの方向を直角方向に変換する回転方向変換手段4を設けたため、上記従来技術の軸方向寸法L0に対し、軸方向寸法L1をより短く設定できる。よって、車両搭載性を向上させ、車室内のレイアウト自由度の拡大を図ることができる。
On the other hand, in the first embodiment, the rotational direction conversion means 4 that converts the direction of the rotational axis n of the
また、実施例1では、回転方向変換手段4を、反力アクチュエータ3とクラッチ6との間に介装したため、回転方向変換手段4が持つフリクション等が、反力アクチュエータ3からハンドル1に付加される操舵反力に介入しないので、影響を及ぼすのを回避でき、操舵フィーリングの悪化を防止できる。
Further, in the first embodiment, the rotation direction conversion means 4 is interposed between the
次に、効果を説明する。
実施例1の車両用操舵装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) ハンドル1と反力アクチュエータ3を有する操舵部Aと、操向輪22,22を転舵する転舵部Bとが機械的に切り離され、操舵部Aと転舵部Bとを機械的に連結するクラッチ6と、このクラッチ6と転舵部Bとの間に設けられ、クラッチ締結時にハンドル1により入力される操舵トルクを操向輪22,22に伝達するバックアップ手段(ケーブル式コラム10)と、を備えた車両用操舵装置において、反力アクチュエータ3とクラッチ6との間に、ハンドル1の回転軸方向に対しクラッチ6の回転軸方向を異ならせる回転方向変換手段4を設けた。よって、クラッチ6がハンドル1の回転軸線上に配置されるのを回避できるため、操舵部Aの軸方向寸法L1を短くでき、従来技術に対し、車両搭載性を向上させることができる。また、回転方向変換手段4を反力アクチュエータ3よりも操向輪22,22側へ設けたため、回転方向変換手段4がもつフリクション等により操舵フィーリングが悪化するのを防止できる。
(1) The steering part A having the
(2) 回転方向変換手段4は、ハンドル1の回転軸方向に対し、クラッチ6の回転軸方向を、略直角より小さい角度で出力するため、レイアウト自由度を拡大でき、操舵部Aの軸方向寸法を最小限に抑えることができる。
(2) The rotation direction conversion means 4 outputs the rotation axis direction of the clutch 6 with respect to the rotation axis direction of the
(3)バックアップ手段は、ケーブル式コラム10であり、クラッチ6は、締結状態でハンドル1からの回転をケーブル式コラム10に伝達するため、車両衝突に伴い、コラム軸が車室内に後退するのを防止できる。
(3) The backup means is the
(4) 反力アクチュエータ3は、出力軸がコラムシャフト2と同軸に設けられた同軸モータであるため、コラムシャフト2の径方向寸法を小さくでき、かつ、高出力モータを用いることができる。また、モータの出力軸をウォーム&ウォームホイールを介してコラムシャフト2に連結する構成と比較して、軸方向寸法が長くなる同軸モータを用いた場合でも、軸方向寸法L1を短く設定でき、レイアウト自由度を拡大できる。
(4) Since the
まず、構成を説明する。
図5は、実施例2の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図であり、実施例2の回転方向変換手段4は、ハンドル1の回転を車幅方向外側に出力するように配置されている。ダッシュパネル9の車幅方向外側位置には、ケーブル式コラム10のアウタチューブ10c,10cを車室外に通す連通穴9aが形成されている。
First, the configuration will be described.
FIG. 5 is an overall configuration diagram showing a steer-by-wire system to which the vehicle steering device of the second embodiment is applied. The rotation direction converting means 4 of the second embodiment rotates the
次に、作用を説明する。
[エンジンルーム部品との干渉回避作用]
実施例2では、回転方向変換手段4によりハンドル1の回転を車幅方向外側に出力するため、ケーブル式コラム10のアウタチューブ10c,10cを、エンジンルーム部品と干渉しにくいよう、車両の側部を迂回して配策できる。
Next, the operation will be described.
[Action to avoid interference with engine room parts]
In the second embodiment, the rotation direction conversion means 4 outputs the rotation of the
次に、効果を説明する。
実施例2の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)に加え、以下の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus of the second embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.
(5) 回転方向変換手段4は、ハンドル1の回転を、車幅方向外側に出力するため、ケーブル式コラム10のアウタチューブ10c,10cを、車室内から車室外へ通す際、車両の側部を通すことができ、エンジンルーム部品との干渉を避けやすくできる。
(5) The rotation direction converting means 4 outputs the rotation of the
まず、構成を説明する。
図6は、実施例3の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図であり、実施例3の回転方向変換手段4は、ハンドル1の回転を車幅方向内側に出力するように配置されている。ダッシュパネル9の車幅方向中央位置には、ケーブル式コラム10のアウタチューブ10c,10cを車室外に通す連通穴9bが形成されている。
First, the configuration will be described.
FIG. 6 is an overall configuration diagram showing a steer-by-wire system to which the vehicle steering device of the third embodiment is applied. The rotation direction conversion means 4 of the third embodiment is configured to rotate the
次に、作用を説明する。
[ダッシュパネル共用化作用]
実施例2では、連通穴9aをダッシュパネル9の車幅方向外側位置に形成したため、右ハンドル車と左ハンドル車とで異なるダッシュパネルを設ける必要があったが、実施例3では、連通穴9bをダッシュパネル9の車幅方向中央位置に形成できるため、右ハンドル車と左ハンドル車とでダッシュパネル9を共用化でき、コストダウンを図ることができる。
Next, the operation will be described.
[Dash panel sharing action]
In the second embodiment, since the
次に、効果を説明する。
実施例3の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)に加え、以下の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus of the third embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.
(6) 回転方向変換手段4は、ハンドル1の回転を、車幅方向内側に出力するため、ケーブル式コラム10のアウタチューブ10c,10cを車室内から車室外へ通す連通穴9aをダッシュパネル9に設ける際、ダッシュパネル9の車幅方向中央位置に連通穴9aを設定でき、左右ハンドル車でのダッシュパネルに対する連通穴9a位置を共用できる。
(6) The rotation direction converting means 4 outputs the rotation of the
まず、構成を説明する。
図7は、実施例4の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図であり、実施例4の回転方向変換手段4は、ハンドル1の回転を車両の下方に出力するように配置されている。
First, the configuration will be described.
FIG. 7 is an overall configuration diagram showing a steer-by-wire system to which the vehicle steering apparatus of the fourth embodiment is applied. The rotation direction converting means 4 of the fourth embodiment rotates the
次に、作用を説明する。
[エンジンルーム部品との干渉回避作用]
実施例4では、回転方向変換手段4によりハンドル1の回転を下方向に出力するため、ケーブル式コラム10のアウタチューブ10c,10cを、エンジンルーム部品と干渉しにくいよう、車両の下側部分を迂回して配策できる。
Next, the operation will be described.
[Action to avoid interference with engine room parts]
In the fourth embodiment, since the rotation of the
次に、効果を説明する。
実施例4の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)に加え、以下の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus of the fourth embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.
(7) 回転方向変換手段4は、ハンドル1の回転を、下方向に出力するため、ケーブル式コラム10のアウタチューブ10c,10cを、車室内から車室外へ通す際、車両の下側部分を通せるため、エンジンルーム部品との干渉を避けやすくできる。
(7) The rotation direction conversion means 4 outputs the rotation of the
まず、構成を説明する。
図8は、実施例5の回転方向変換手段4とクラッチ6とを連結する第1シャフト5の構成を示す図であり、実施例5では、第1シャフト5を長手方向に2つの部材23,24で構成し、軸方向に対して垂直方向の荷重Fが作用したとき、2部材23,24の連結が外れる継手部25を設けている。継手部25は、部材23側に凹部23aが形成され、部材24側に凹部23aに噛み合う凸部24aが形成されている。この継手部25は、垂直方向の荷重Fが作用したとき、凹部23aと凸部24aとの噛み合いが外れる噛み合い構造である。
First, the configuration will be described.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of the
次に、作用を説明する。
[衝突時の衝撃吸収作用]
車両衝突(特に正面衝突)時、ハンドル1からコラムシャフト2→反力アクチュエータ3→回転方向変換手段4へと衝撃力が付加された場合、コラムシャフト2はメンバーから外れようとする。このとき、実施例5では、回転方向変換手段4とクラッチ6とを連結する第1シャフト5が破断することで、コラムシャフト2がメンバーから脱落する。すなわち、操舵部Aに衝撃力が付加された場合、第1シャフト5が破断することにより、操舵部Aがダッシュパネル9側に移動し、ハンドル1とドライバ間の距離を稼ぐことができるため、ドライバへの衝撃が低減される。なお、車両衝突時に、先にダッシュパネル9が後退し、衝撃力が付加された時も、同時に作用する。
Next, the operation will be described.
[Shock absorbing action at the time of collision]
In the event of a vehicle collision (particularly a frontal collision), when an impact force is applied from the
次に、効果を説明する。
実施例5の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)に加え、以下に列記する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering system of the fifth embodiment, in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(8) 回転方向変換手段4とクラッチ6とを連結する第1シャフト5を備え、この第1シャフト5は、軸方向に対して垂直方向の荷重Fが作用したとき、連結が外れる継手部25を有するため、車両衝突時、ドライバに伝わる衝撃力を低減できる。
(8) A
(9) 継手部25は、軸方向に対して垂直方向の荷重Fが作用したとき、噛み合いが外れる噛み合い構造を有するため、衝突時のみ破断し、バックアップモード時には操舵力を確実に操向輪22,22へと伝達できる。
(9) Since the
(10) 継手部25は、部材23側が凹部23aで、部材24側が凹部23aに噛み合う凸部24aであるため、簡単な構造で、衝突時に破断する継手部を構成できる。
(10) Since the
まず、構成を説明する。
図9は、実施例6の第1シャフト5の構成を示す図であり、実施例6の第1シャフト5は、小径部26aと大径部26bとが互い違いに配置された継手部26を有し、この継手部26は、軸方向に対して垂直方向の荷重Fが作用したとき、小径部26aが破断するように設定されている。
なお、実施例6の作用については、実施例5と同様であるため、説明を省略する。
First, the configuration will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the
Note that the operation of the sixth embodiment is the same as that of the fifth embodiment, and a description thereof will be omitted.
次に、効果を説明する。
実施例6の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)に加え、以下の効果が得られる。
(11) 継手部26は、軸方向に対して垂直方向の荷重Fが作用したとき、折れる形状であるため、車両衝突時、ドライバに伝わる衝撃力を低減できる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus according to the sixth embodiment, in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(11) Since the
まず、構成を説明する。
図10は、実施例7の第1シャフト5の構成を示す図であり、実施例7では、第1シャフト5を長手方向に2つの部材27,28で構成し、軸方向に対して垂直方向の荷重Fが作用したとき、2部材27,28の連結が外れる継手部29を設けている。継手部29は、部材27側が十字型の解放形状27aに形成され、部材28側に解放形状27aに噛み合う十字型の突起形状28aが形成されている。この継手部29は、軸方向に対して垂直方向の荷重Fが作用したとき、解放形状27aと突起形状28aとの噛み合いが外れる噛み合い構造である。
なお、実施例7の作用については、実施例5の作用と同様であるため、説明を省略する。
First, the configuration will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the
Note that the operation of the seventh embodiment is the same as that of the fifth embodiment, and thus the description thereof is omitted.
次に、効果を説明する。
実施例7の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)、実施例5の効果(8)に加え、以下の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering system of the seventh embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment and the effect (8) of the fifth embodiment.
(12) 継手部29は、部材27側が解放形状27aで、部材28側が解放形状27aに噛み合う突起形状28aであるため、簡単な構造で、衝突時に破断する継手部を構成できる。
(12) Since the
まず、構成を説明する。
図11は、実施例8の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図であり、実施例8では、実施例5の構成に加え、操舵部Aが車体に対し車両前方へ移動したとき継手部25と接触して破断を促進する突起部30を、ダッシュパネル9の継手部25と対向する位置に設けている。
First, the configuration will be described.
FIG. 11 is an overall configuration diagram showing a steer-by-wire system to which the vehicle steering apparatus of the eighth embodiment is applied. In the eighth embodiment, in addition to the configuration of the fifth embodiment, the steering unit A is connected to the vehicle body. A
[衝突時の操舵部脱落促進作用]
実施例8では、車両衝突時に操舵部Aがダッシュパネル9側に移動し、ダッシュパネル9に設けた突起部30と接触することで、第1シャフト5を確実に破断して操舵部Aを脱落させることができる。
[Steering part dropout promotion action at the time of collision]
In the eighth embodiment, the steering part A moves to the
次に、効果を説明する。
実施例8の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)、実施例5の効果(8)〜(10)に加え、以下に列記する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus of the eighth embodiment, the effects listed below are obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment and the effects (8) to (10) of the fifth embodiment.
(13) 継手部25に対して垂直方向の荷重を与える突起部30を設けたため、衝突時に第1シャフト5の破断が促進され、ドライバへの衝撃を低減できる。
(13) Since the
(14) 突起部30を、車両のダッシュパネル9上で継手部25と対向する位置に配置したため、車両衝突時に操舵部Aがダッシュパネル9に近づいたとき、第1シャフト5と確実に接触して第1シャフト5を破断させ、操舵部Aを脱落させることができる。
(14) Since the projecting
まず、構成を説明する。
図12は、実施例9の車両用操舵装置が適用されたステア・バイ・ワイヤシステムを示す全体構成図であり、実施例9では、実施例8に対し、突起部31を、操舵部Aの継手部25と対向する位置(反力アクチュエータ3のケーシング)に配置している。
なお、実施例9の作用については、実施例8と同様であるため、説明を省略する。
First, the configuration will be described.
FIG. 12 is an overall configuration diagram illustrating a steer-by-wire system to which the vehicle steering device of the ninth embodiment is applied. In the ninth embodiment, the
In addition, about the effect | action of Example 9, since it is the same as that of Example 8, description is abbreviate | omitted.
次に、効果を説明する。
実施例9の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)、実施例5の効果(8)〜(10)、実施例8の効果(13)に加え、以下の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus of the ninth embodiment, in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment, the effects (8) to (10) of the fifth embodiment, and the effect (13) of the eighth embodiment, The following effects are obtained.
(15) 突起部31を、操舵部Aの継手部25と対向する位置に配置したため、車両衝突時に、第1シャフト5と確実に接触して第1シャフト5を破断させ、操舵部Aを脱落させることができる。
(15) Since the projecting
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1〜9に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、実施例1〜9に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
(Other examples)
As mentioned above, although the best form for implementing this invention was demonstrated based on Examples 1-9, the specific structure of this invention is not limited to Examples 1-9, It is the invention. Design changes and the like within a range that does not depart from the gist are also included in the present invention.
例えば、実施例1〜9では、回転方向変換手段としてベベルギアを用いたが、回転方向変換手段は、操舵部の反力アクチュエータとクラッチとの間に位置し、操作入力手段の回転軸方向に対しクラッチの回転軸方向を異ならせるものであれ良く、例えば、ユニバーサルジョイントを用いても良い。
For example, in
また、実施例8,9では、継手部として実施例5の継手部25を用いた例を示したが、実施例6または7の継手部26,29を用いても良い。
Moreover, although Example 8 and 9 showed the example using the
1 ハンドル
2 コラムシャフト
3 反力アクチュエータ
4 回転方向変換手段
4a 入力軸
4b 出力軸
4c,4d ベベルギア
4e ケーシング
5 第1シャフト
6 クラッチ
7 第2シャフト
9 ダッシュパネル
9a 連通穴
9b 連通穴
10 ケーブル式コラム
10a ハンドル側ケーブルリール
10b ピニオン側ケーブルリール
10c,10c アウタチューブ
11 ステアリングギア
13 ハンドル角センサ
14 トルクセンサ
15,16 レゾルバ
17 トルクセンサ
18 エンコーダ
19 制御コントローラ
20,20 転舵アクチュエータ
21 ピニオンシャフト
22,22 操向輪
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記操舵部の反力アクチュエータと前記クラッチとの間に、前記操作入力手段の回転軸方向に対し前記クラッチの回転軸方向を異ならせて出力する回転方向変換手段を設けたことを特徴とする車両用操舵装置。 A steering part having an operation input means and a reaction force actuator, and a steering part that steers the steered wheels are mechanically disconnected, and a clutch that mechanically connects the steering part and the steering part, and this clutch In a vehicle steering apparatus comprising backup means provided between the steered portion and transmitting steering torque input by the operation input means to the steered wheels when the clutch is engaged,
A vehicle comprising: a rotation direction conversion unit that outputs a rotation direction of the clutch different from a rotation axis direction of the operation input unit between the reaction force actuator of the steering unit and the clutch. Steering device.
前記回転方向変換手段は、前記操作入力手段の回転軸方向に対し、前記クラッチの回転軸方向を、略直角より小さい角度で出力することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1,
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the rotation direction conversion means outputs the rotation axis direction of the clutch at an angle smaller than a substantially right angle with respect to the rotation axis direction of the operation input means.
前記回転方向変換手段は、前記操作入力手段の回転を、車幅方向外側に出力することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2,
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the rotation direction conversion means outputs the rotation of the operation input means to the outside in the vehicle width direction.
前記回転方向変換手段は、前記操作入力手段の回転を、車幅方向内側に出力することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1 or 2,
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the rotation direction conversion means outputs the rotation of the operation input means inward in the vehicle width direction.
前記回転方向変換手段は、前記操作入力手段の回転を、下方向に出力することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the rotation direction conversion means outputs the rotation of the operation input means downward.
前記バックアップ手段は、ケーブル式コラムであり、
前記クラッチは、締結状態で前記回転方向変換手段からの回転を前記ケーブル式コラムに伝達することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The backup means is a cable column,
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the clutch transmits the rotation from the rotation direction changing means to the cable column in an engaged state.
前記回転方向変換手段と前記クラッチとを連結するシャフトを備え、
このシャフトは、軸方向に対して垂直方向の荷重が作用したとき、連結が外れる継手部を有することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein:
A shaft for connecting the rotation direction changing means and the clutch;
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the shaft includes a joint portion that is disconnected when a load perpendicular to the axial direction is applied.
前記継手部は、軸方向に対して垂直方向の荷重が作用したとき、噛み合いが外れる噛み合い構造を有することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 7, wherein
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the joint portion has a meshing structure that disengages when a load in a direction perpendicular to the axial direction is applied.
前記継手部は、一方が凹部で、他方が前記凹部と噛み合う凸部であることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 8, wherein
One of the joint portions is a concave portion, and the other is a convex portion that meshes with the concave portion.
前記継手部は、一方が解放形状で、他方が前記解放形状に噛み合う突起形状であることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 8, wherein
One of the joint portions is a release shape, and the other is a protrusion shape that meshes with the release shape.
前記継手部は、軸方向に対して垂直方向の荷重が作用したとき、折れる形状であることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 7, wherein
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the joint portion has a shape that can be bent when a load in a direction perpendicular to the axial direction is applied.
前記継手部に対して垂直方向の荷重を与える突起部を設けたことを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 7 to 11,
A vehicular steering apparatus, comprising a protrusion that applies a load in a vertical direction to the joint.
前記突起部を、車両のダッシュパネル上で前記継手部と対向する位置に配置したことを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 12, wherein
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the protrusion is disposed on a dash panel of the vehicle at a position facing the joint.
前記突起部を、前記操舵部の前記継手部と対向する位置に配置したことを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 12, wherein
The vehicular steering apparatus, wherein the protrusion is disposed at a position facing the joint of the steering unit.
前記反力アクチュエータは、出力軸がコラムシャフトと同軸に設けられた同軸モータであることを特徴とする車両用操舵装置。
The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 14,
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the reaction force actuator is a coaxial motor whose output shaft is provided coaxially with the column shaft.
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