JP2012111463A - ステアバイワイヤ式操舵装置およびそれを備えた車両 - Google Patents
ステアバイワイヤ式操舵装置およびそれを備えた車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012111463A JP2012111463A JP2010264645A JP2010264645A JP2012111463A JP 2012111463 A JP2012111463 A JP 2012111463A JP 2010264645 A JP2010264645 A JP 2010264645A JP 2010264645 A JP2010264645 A JP 2010264645A JP 2012111463 A JP2012111463 A JP 2012111463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- steering
- steer
- steered
- gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Retarders (AREA)
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
【解決手段】 転舵軸13と同軸上に固定ギア16を固定し、それにかみ合うよう外周面にギヤを形成したナット17を配置する。ナット17と軸18の対向面の螺旋溝にボールを介在させたボールナット機構20を設ける。転舵アクチュエータ10による回転運動を、ナット17の直線運動に変換し、固定ギア16と共に転舵軸13を回転させる。固定ギア16、ナット17、軸18を覆うギアケース1が、ナックルまたはナックルに固定された転舵輪連結部材に固定される。
【選択図】 図5
Description
また、上記従来のステアバイワイヤ式操舵装置は、転舵機構にリンク機構を用いているため、コンパクト化について不利となるうえ、広角転舵が難しい。しかも、フルストローク時にロックが発生する可能性がある。
前記転舵装置が転舵輪のナックルまたはこれと固定された部材からなる転舵輪連結部材に固定された転舵アクチュエータと、サスペンションのアッパーアームに固定された転舵軸と、この転舵軸を中心軸としてこの転舵軸に固定された固定ギヤと、前記固定ギヤに噛み合って固定ギヤの外周を移動可能であり内径面に螺旋凹条の螺旋溝を設けたナットと、前記螺旋凹条と同一ピッチで螺旋凹条の螺旋溝を設けた軸と、前記ナットと前記軸の間に介在されている複数のボールとを備え、
前記固定ギア、前記ナット、前記ボール及び前記軸はギアケースに収納されており、前記転舵アクチュエータの駆動軸が前記軸に連結され、前記固定ギヤは前記ギヤケースに対して軸受を介して支持されるとともに前記軸は前記ギヤケースに軸受を介して支持され、かつ前記ギヤケースが前記転舵輪連結部材に固定されることを特徴とする。
このように、ナットが進退するボールナット機構を用いたため、ねじ軸を進退させるボールねじ機構に比べて、軸方向にコンパクト化される。また、ねじ軸を進退させるボールねじ機構と同様に摩擦抵抗が小さく、ボールナットの減速比を大きくすることで、高速低トルクモータ等を用いて、転舵アクチュエータを小さくすることが可能である。
また、転舵軸と同軸上に固定ギアを固定し、それにかみ合うように、前記ボールナット機構のナットの設け、ギヤによる転舵形式としたため、リンク機構による転舵装置に比べて、コンパクトに構成でき、かつ広角転舵が可能となる。転舵装置がリンク機構では、フルストローク時にロックが発生する可能性があるが、ギヤでの転舵のため、ロックが発生しない。
上記固定ギヤとボールナット機構とを組み合わせた構成であるため、コンパクト化に優れ、各輪の操舵を独立させた独立操舵系とすることも可能である。
このように、各輪の操舵を独立させた独立操舵系で、広角転舵を実現でき、かつコンパクトな構成とできる。
このステアバイワイヤ式操舵装置による広角度転舵が可能な構成と、インホイールモータ装置とを組み合わせることで、例えば車両を前進方向に向けたままで、横方向へ走行させる横走りを可能としたり、回転半径を小さくしてその場回転を可能とすることができる。これにより、限られたスペースへの駐車等が容易に行える。
前記ナットとボール等で構成されるボールナット機構は、比較的効率が良いため、路面からの逆入力により転舵用モータが回されてしまう。そのため、操縦安定性を保つためには位置補正を要し、その間モータの電力を消費することになる。その消費電力を抑えるため、ボールナット機構に、クラッチ等の逆入力防止機構を設けることが好ましい。
前記減速手段が、ハーモニックドライブ減速機、サイクロイド減速機、またはその他の低バックラッシュ減速機であるのが良い。ハーモニックドライブ減速機やサイクロイド減速機によると、大減速比を得ることができ、バックラッシュも低く、方向切換時の遊びを少なくできる。他の低バックラッシュ減速機によっても、方向切換時の遊びを少なくできる。
この発明の車両は、この発明のステアバイワイヤ式操舵装置を備えるため、各輪の操舵を独立させた独立操舵系で、広角転舵を実現でき、かつコンパクトな構成とできる。
また、転舵軸13と同軸上に固定ギア16を固定し、それにかみ合うように、前記ボールナット機構20のナット17を設け、ギヤ16,17bによる転舵形式としたため、従来のリンク機構による転舵装置に比べて、コンパクトに構成でき、かつ広角転舵が可能となる。例えば、90°の舵角が可能となる。転舵装置がリンク機構では、フルストローク時にロックが発生する可能性があるが、ギヤ16,17bでの転舵のため、ロックが発生しない。
上記固定ギヤ16とボールナット機構20とを組み合わせた構成であるため、コンパクト化に優れ、各操舵輪4の操舵を独立させた独立操舵系とすることが可能である。
このように、各輪の操舵を独立させた独立操舵系で、広角転舵を実現でき、かつコンパクトな構成とできる。
軸受部材24を、これらボールジョイントやスラスト球面ブッシュとした場合は、転舵軸13の傾きを自由に許容して支持できる。軸受部材24が表面改質された摺動部材の場合は、簡単な構成で回転抵抗の小さい支持が行える。
前記ナット17とボール19等(図7)で構成されるボールナット機構20は、比較的効率が良いため、路面からの逆入力により転舵アクチュエータ10が回されてしまう。そのため、操縦安定性を保つためには位置補正を要し、その間、モータからなる転舵アクチュエータ10の電力を消費することになる。ボールナット機構20に、前記クラッチ等の逆入力防止機構30を設けることで、路面からの逆入力による回転が防止され、逆入力に対処するための電力消費を抑えることができる。
この構成の車両40によると、転舵装置2につき、各輪の操舵を独立させた独立操舵系で、広角転舵を実現でき、かつコンパクトな構成とできる。
2…転舵装置
3…ステアリング制御装置
4…転舵輪
5…サスペンション
5U…アッパーアーム
5L…ロアアーム
6…車台
10…転舵アクチュエータ
10a…駆動軸
10A…減速機(減速手段)
12…転舵輪連結部材
12a…ナックル
13…転舵軸
13a…下部自由端
14…インホイールモータ装置
14a…ハウジング
15…自在継手
16…固定ギヤ
17…ナット
17a…螺旋溝
17b…ギヤ
18…軸
18a…螺旋溝
17aa,18aa…表面部
19…ボール
20…ボールナット機構
21…ギアケース
23…凹部
24…軸受部材
28…回転伝達機構
29…軸受
31…減速機(減速手段)
40…車両
Claims (21)
- 転舵入力装置と、この転舵入力装置から機械的に分離された転舵装置と、前記転舵入力装置からの入力信号に基づき前記転舵装置を制御するステアリング制御装置とによって構成されたステアバイワイヤ式操舵装置において、
前記転舵装置が転舵輪のナックルまたはこれと固定された部材からなる転舵輪連結部材に固定された転舵アクチュエータと、サスペンションのアッパーアームに固定された転舵軸と、この転舵軸を中心軸としてこの転舵軸に固定された固定ギヤと、前記固定ギヤに噛み合って固定ギヤの外周を移動可能であり内径面に螺旋凹条の螺旋溝を設けたナットと、前記螺旋凹条と同一ピッチで螺旋凹条の螺旋溝を設けた軸と、前記ナットと前記軸の間に介在されている複数のボールとを備え、
前記固定ギア、前記ナット、前記ボール及び前記軸はギアケースに収納されており、前記転舵アクチュエータの駆動軸が前記軸に連結され、前記固定ギヤは前記ギヤケースに対して軸受を介して支持されているとともに前記軸は前記ギヤケースに軸受を介して支持され、かつ前記ギヤケースが前記転舵輪連結部材に固定されることを特徴とするステアバイワイヤ式操舵装置。 - 請求項1において、前記転舵軸線上に位置し、アッパーアームと固定ギアの間に自在継手を介在したステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項2において、前記軸継手が等速自在継手であるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、前記転舵アクチュエータがモータであるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項4において、前記モータが角度センサー付DCブラシレスモータであるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、前記固定ギヤが、平歯車、はすば歯車のいずれかであるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか1項において、前記ナットの外周面が、平歯車、はすば歯車のいずれかであるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項7のいずれか1項において、前記軸と前記転舵アクチュエータの駆動軸を平行に配置し、回転伝達機構を介して前記駆動軸の駆動を前記軸に伝達するステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項8のいずれか1項において、前記転舵輪連結部材に、前記ナックルに固定されたインホイールモータ装置のハウジングが含まれるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項9のいずれか1項において、前記ナット内径面及び軸外径面の螺旋凹条表面が、表面改質された部材であるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項10のいずれか1項において、前記転舵軸の下部自由端が、前記転舵輪連結部材に設けられた凹部に軸受部材を介して挿入され、前記転舵輪連結部材が前記転舵輪とともに前記転舵軸に対して回転自在に当接しているステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項11において、前記軸受部材が、スラスト軸受であるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項11において、前記軸受部材が、ボールジョイントであるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項11において、前記軸受部材が、スラスト球面ブッシュであるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項11において、前記軸受部材が、表面改質された摺動部材であるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項15のいずれか1項において、前記転舵アクチュエータの駆動軸と前記軸の間に逆入力遮断手段が介在されたステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項16において、前記逆入力遮断手段が、逆入力遮断クラッチであるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項15のいずれか1項において、前記転舵アクチュエータの駆動力が前記軸に対し減速手段を介して伝達されるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項18において、前記減速手段が、ハーモニックドライブ減速機、サイクロイド減速機、またはその他の低バックラッシュ減速機であるステアバイワイヤ式操舵装置。
- 請求項1ないし請求項19のいずれか1項に記載のステアバイワイヤ式操舵装置を備えたことを特徴とする車両。
- 請求項21において、前記サスペンションの形式が、ダブルウィッシュボーン形式である車両。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010264645A JP5483729B2 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | ステアバイワイヤ式操舵装置およびそれを備えた車両 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010264645A JP5483729B2 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | ステアバイワイヤ式操舵装置およびそれを備えた車両 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012111463A true JP2012111463A (ja) | 2012-06-14 |
JP5483729B2 JP5483729B2 (ja) | 2014-05-07 |
Family
ID=46496138
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010264645A Expired - Fee Related JP5483729B2 (ja) | 2010-11-29 | 2010-11-29 | ステアバイワイヤ式操舵装置およびそれを備えた車両 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5483729B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015020586A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 日産自動車株式会社 | サスペンション装置 |
WO2015139904A1 (de) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Einzelradaufhängung eines mittels eines aktuators lenkbaren hinterrads eines fahrzeugs |
CN106043409A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 钦州学院 | 基于滚珠丝杠灵活转向的转向装置 |
CN108081886A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-29 | 燕山大学 | 一种全方位转向的轮边转向悬架机构 |
CN108146423A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-12 | 吉林大学 | 一种转向、防倾与驱动集成式轮边电驱动系统及控制方法 |
WO2018235891A1 (ja) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | Ntn株式会社 | 補助転舵機能付ハブユニットおよび車両 |
WO2019181663A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | Ntn株式会社 | ステアリングシステムおよびそれを備えた車両 |
JP2020050327A (ja) * | 2018-03-20 | 2020-04-02 | Ntn株式会社 | ステアリングシステムおよびそれを備えた車両 |
JP2021049835A (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 株式会社ジェイテクト | 転舵装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10814904B2 (en) | 2018-05-21 | 2020-10-27 | Ford Global Technologies, Llc | Steering actuators for vehicles |
US11866106B2 (en) | 2021-03-19 | 2024-01-09 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and apparatus to determine loads encountered by a steering rack |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007106387A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Yoshiko Kito | 車両駆動装置 |
JP2008168744A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | 左右独立操舵装置 |
-
2010
- 2010-11-29 JP JP2010264645A patent/JP5483729B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007106387A (ja) * | 2005-10-12 | 2007-04-26 | Yoshiko Kito | 車両駆動装置 |
JP2008168744A (ja) * | 2007-01-10 | 2008-07-24 | Fuji Heavy Ind Ltd | 左右独立操舵装置 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015020586A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-02 | 日産自動車株式会社 | サスペンション装置 |
WO2015139904A1 (de) * | 2014-03-19 | 2015-09-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Einzelradaufhängung eines mittels eines aktuators lenkbaren hinterrads eines fahrzeugs |
CN106043409A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-10-26 | 钦州学院 | 基于滚珠丝杠灵活转向的转向装置 |
WO2018235891A1 (ja) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | Ntn株式会社 | 補助転舵機能付ハブユニットおよび車両 |
JP2019006225A (ja) * | 2017-06-23 | 2019-01-17 | Ntn株式会社 | 補助転舵機能付ハブユニットおよび車両 |
CN108081886A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-05-29 | 燕山大学 | 一种全方位转向的轮边转向悬架机构 |
CN108146423A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-06-12 | 吉林大学 | 一种转向、防倾与驱动集成式轮边电驱动系统及控制方法 |
WO2019181663A1 (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | Ntn株式会社 | ステアリングシステムおよびそれを備えた車両 |
JP2020050327A (ja) * | 2018-03-20 | 2020-04-02 | Ntn株式会社 | ステアリングシステムおよびそれを備えた車両 |
CN111867921A (zh) * | 2018-03-20 | 2020-10-30 | Ntn株式会社 | 操舵系统和具有它的车辆 |
US11459029B2 (en) | 2018-03-20 | 2022-10-04 | Ntn Corporation | Steering system and vehicle equipped with same |
JP7202930B2 (ja) | 2018-03-20 | 2023-01-12 | Ntn株式会社 | ステアリングシステムおよびそれを備えた車両 |
JP2021049835A (ja) * | 2019-09-24 | 2021-04-01 | 株式会社ジェイテクト | 転舵装置 |
JP7318450B2 (ja) | 2019-09-24 | 2023-08-01 | 株式会社ジェイテクト | 転舵装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5483729B2 (ja) | 2014-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5483729B2 (ja) | ステアバイワイヤ式操舵装置およびそれを備えた車両 | |
JP4751315B2 (ja) | 伸縮アクチュエータ | |
US8327971B2 (en) | Reducer of electric power steering apparatus | |
US11584427B2 (en) | Steering device and vehicle wheel mounting module including the same | |
CN102109036B (zh) | 电动转向装置的减速器 | |
JP4464955B2 (ja) | 伸縮アクチュエータ | |
CN103946587B (zh) | 电动线性致动器 | |
WO2012026301A1 (ja) | ステアバイワイヤ式操舵装置 | |
JP2008164017A5 (ja) | ||
US10378639B2 (en) | Reducer of electric power steering apparatus | |
JP2008184110A (ja) | 車輪駆動装置 | |
JP2008164014A (ja) | 伸縮アクチュエータ | |
JP2008030747A (ja) | ステアリング装置 | |
JP4148121B2 (ja) | 車輌用操舵装置 | |
JP2009243621A (ja) | 伸縮アクチュエータ | |
JP2001206233A (ja) | 直線的に駆動されるアクチュエーター・シャフトを有する自動車用操舵システム | |
JP4930771B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
WO2020054650A1 (ja) | インホイールモータ駆動装置 | |
US7694601B2 (en) | Gear device and electric power steering apparatus | |
WO2020250905A1 (ja) | 転舵装置 | |
JP7172865B2 (ja) | 転舵装置 | |
JP6120439B2 (ja) | 伸縮アクチュエータ | |
JP2019209935A (ja) | 転舵軸支持構造 | |
JP3994780B2 (ja) | 車両用操舵制御装置 | |
JP2009241833A (ja) | 操舵装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130822 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140213 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5483729 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |