JP2014062632A - Clutch device and steering apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クラッチ装置に関し、特に車両操舵装置に用いられるクラッチ装置に関する。 The present invention relates to a clutch device, and more particularly to a clutch device used for a vehicle steering device.
近年、いわゆるステアバイワイヤシステムと称される自動車の操舵に関するシステムが実用化へ向けて種々開発されている。従来の車両は、ステアリングホイールと操舵輪がラックアンドピニオンのような機構を通じて機械的に結合されているものが一般的である。しかし、ステアバイワイヤシステムにおいては、これらの機械的接続はなく、運転者からの入力、例えばトルクや操舵角度をセンサで検出し、また他の車両センサからの情報とあわせて、車両の走行状態に適した舵角を求め、その舵角指令値を操舵用アクチュエータに送り、実際に車輪の転舵を行うものである。 In recent years, various systems relating to steering of automobiles, so-called steer-by-wire systems, have been developed for practical use. Conventional vehicles generally have a steering wheel and a steered wheel mechanically coupled through a mechanism such as a rack and pinion. However, in the steer-by-wire system, there is no such mechanical connection, and inputs from the driver, such as torque and steering angle, are detected by sensors, and in addition to information from other vehicle sensors, A suitable steering angle is obtained, the steering angle command value is sent to the steering actuator, and the wheels are actually steered.
ステアバイワイヤシステムを採用する場合、システムが失陥した場合に操舵性能を確保するため、ステアバイワイヤシステムとは別途にステアリングホイールと操舵輪とを機械的に結合する結合機構または、それに類する機構、いわゆるフェールセーフのための機構を準備しておくことが一般的である。 When a steer-by-wire system is adopted, in order to ensure steering performance when the system fails, a coupling mechanism that mechanically couples the steering wheel and the steered wheel separately from the steer-by-wire system, or a similar mechanism, so-called It is common to prepare a mechanism for fail-safe.
例えば、特許文献1には、ステアリングホイールと転舵輪とを機械的に接続、切断するバックアップクラッチを備えるステアバイワイヤシステムが開示される。このバックアップクラッチの異常判定方法として、まずバックアップクラッチに接続指令を出し、ステアリングホイール側の操舵反力モータおよび転舵輪側の転舵モータがそれぞれ逆方向に同じ大きさのトルクをバックアップクラッチに付与させる。そしてこれらのトルクが釣り合えばバックアップクラッチが正常であると判定され、トルクが釣り合わなければバックアップクラッチが異常であると判定される。 For example, Patent Literature 1 discloses a steer-by-wire system including a backup clutch that mechanically connects and disconnects a steering wheel and a steered wheel. As a backup clutch abnormality determination method, first, a connection command is issued to the backup clutch, and the steering reaction motor on the steering wheel side and the steering motor on the steered wheel side respectively apply the same torque to the backup clutch in the opposite directions. . If these torques are balanced, it is determined that the backup clutch is normal, and if the torques are not balanced, it is determined that the backup clutch is abnormal.
しかしながら、特許文献1に記載のクラッチの診断方法では、クラッチの種類によってはクラッチの動作に異常が生じていてもトルクが釣り合って異常を検出できない可能性がある。例えば、クラッチに互いに係合可能な複数のロックバーと複数のロック溝があり、特定の位相にて特定のロックバーのみロック溝に噛み合う構造である場合に、噛み合ってないロックバーの動作に異常が生じても、特定のロックバーが噛み合っていれば、トルクが釣り合うためクラッチの異常を検出できない。 However, in the clutch diagnosis method described in Patent Document 1, depending on the type of clutch, even if an abnormality occurs in the operation of the clutch, there is a possibility that the torque is balanced and the abnormality cannot be detected. For example, when there are a plurality of lock bars and a plurality of lock grooves that can be engaged with each other in the clutch, and the structure is such that only a specific lock bar engages with the lock groove in a specific phase, the operation of the lock bar that is not engaged is abnormal. Even if a specific lock bar is engaged, the torque is balanced and the clutch abnormality cannot be detected.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、動作の異常を精度良く検出できるクラッチ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a clutch device that can accurately detect abnormalities in operation.
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、2つの回転軸の間のトルクの伝達および遮断の切替えを行うクラッチ装置であって、内周または外周に複数の溝部が互いに間隔をもって周方向に形成されている第1の回転軸と、第1の回転軸と同軸に、かつ、一部が重なるように配置されている第2の回転軸と、第2の回転軸の径方向に移動できるように該第2の回転軸に設けられ、互いに間隔をもって該第2の回転軸の周方向に配列されている複数の係合部と、複数の係合部を径方向へ進退させるための進退機構と、複数の係合部の動作を確認する動作確認手段と、を備える。進退機構は、複数の係合部を溝部側へ進行させるための進行動作、または、複数の係合部を溝部側から退避させるための退避動作を行うものであって、動作確認手段は、複数の係合部のうち動作確認の対象となる1つ以上の係合部を選択する選択手段と、複数の係合部を複数の溝部側に進行させたときに選択された係合部が溝部に入るように、第1の回転軸と第2の回転軸との回転位相を調整する位相調整手段と、位相調整手段により回転位相が調整された状態で、進退機構が進行動作を行った後、第1の回転軸および第2の回転軸の一方を所定の方向に回転させて選択された係合部と溝部との係合状態を検出する検出手段と、を有する。 In order to solve the above-described problem, an aspect of the present invention is a clutch device that performs torque transmission between two rotating shafts and switching between interruptions, and a plurality of grooves are provided at intervals on the inner periphery or the outer periphery. A first rotating shaft formed in the direction, a second rotating shaft arranged coaxially with the first rotating shaft and partially overlapping, and in a radial direction of the second rotating shaft A plurality of engagement portions provided on the second rotation shaft so as to be movable and arranged in the circumferential direction of the second rotation shaft at intervals, and a plurality of engagement portions for advancing and retreating in the radial direction And a mechanism for confirming the operation of the plurality of engaging portions. The advancing / retreating mechanism performs advancing operation for advancing a plurality of engaging portions to the groove portion side, or a retreating operation for retracting the plurality of engaging portions from the groove portion side. Selecting means for selecting one or more engaging parts to be operation-checked among the engaging parts, and the engaging parts selected when the plurality of engaging parts are advanced toward the plurality of groove parts are groove parts The phase adjustment means for adjusting the rotation phase between the first rotation axis and the second rotation axis so that the rotation phase is adjusted by the phase adjustment means after the advance / retreat mechanism performs the advance operation. And detecting means for detecting an engagement state between the engagement portion and the groove portion selected by rotating one of the first rotation shaft and the second rotation shaft in a predetermined direction.
この態様によると、複数の係合部のうち選択された係合部に関して動作確認をすることで、クラッチ装置全体の状態だけでなく、特定の係合部について動作確認をすることができる。 According to this aspect, it is possible to confirm not only the state of the entire clutch device but also the specific engagement portion by confirming the operation regarding the selected engagement portion among the plurality of engagement portions.
位相調整手段は、複数の係合部のうち少なくとも第1の係合部および第2の係合部が第1の溝部および第2の溝部にそれぞれ入ることが可能な回転位相に調整し、検出手段は、第1の回転軸および第2の回転軸の一方を所定の方向に回転させて第1の係合部と第1の溝部との係合状態を検出した後、所定の方向とは逆方向に第1の回転軸および第2の回転軸の一方を回転させて、第2の係合部と第2の溝部との係合状態を検出してもよい。これにより、接続状態において第1の係合部と第1の溝部、および第2の係合部と第2の溝部がそれぞれ係合状態となるクラッチ装置にて、それぞれの係合状態の動作確認ができる。 The phase adjusting means adjusts the rotational phase so that at least the first engaging portion and the second engaging portion can enter the first groove portion and the second groove portion, respectively, among the plurality of engaging portions, and detects them. The means rotates one of the first rotating shaft and the second rotating shaft in a predetermined direction to detect the engagement state between the first engaging portion and the first groove portion, and then the predetermined direction is One of the first rotation shaft and the second rotation shaft may be rotated in the reverse direction to detect the engagement state between the second engagement portion and the second groove portion. Thereby, in the clutch device in which the first engaging portion and the first groove portion, and the second engaging portion and the second groove portion are in the engaged state in the connected state, the operation check of each engaged state is performed. Can do.
検出手段は、第1の回転軸および第2の回転軸の一方を所定の方向に回転させてから、所定の方向とは逆方向に第1の回転軸および第2の回転軸の一方を回転させた際の第1の回転軸および第2の回転軸の回転角の差にもとづいて、第1の係合部と第1の溝部との係合状態および第2の係合部と第2の溝部との係合状態を検出してもよい。これにより、回転方向を切り替えた場合の第1の回転軸および第2の回転軸の回転角の差、すなわち第1の回転軸および第2の回転軸の回転方向のガタにより係合状態を検出できる。たとえば第1の係合部および第2の係合部が第1の溝部および第2の溝部にそれぞれ入った状態において、一方の回転軸にトルクを与えると第1の係合部と第1の溝部が隙間なく係合した状態になり、その状態から一方の回転軸に逆方向のトルクを与えると、第2の係合部と第2の溝部の係合にどのくらい隙間があるか検出することができる。 The detecting means rotates one of the first rotating shaft and the second rotating shaft in a predetermined direction, and then rotates one of the first rotating shaft and the second rotating shaft in a direction opposite to the predetermined direction. Based on the difference between the rotation angles of the first rotation shaft and the second rotation shaft at the time of the engagement, the engagement state between the first engagement portion and the first groove portion and the second engagement portion and the second engagement portion The engagement state with the groove portion may be detected. Thus, the engagement state is detected by the difference in rotation angle between the first rotation shaft and the second rotation shaft when the rotation direction is switched, that is, the play in the rotation direction of the first rotation shaft and the second rotation shaft. it can. For example, when torque is applied to one of the rotating shafts in a state where the first engaging portion and the second engaging portion are respectively in the first groove portion and the second groove portion, the first engaging portion and the first engaging portion Detecting how much clearance there is in the engagement between the second engagement portion and the second groove portion when the groove portion is engaged with no gap and a torque in the opposite direction is applied to one rotating shaft from that state. Can do.
検出手段は、第1の回転軸および第2の回転軸の一方を所定の方向に回転させてから、所定の方向とは逆方向に第1の回転軸および第2の回転軸の一方を回転させた際の第1の回転軸および第2の回転軸の回転角の差が、第1閾値より大きい場合は係合部と溝部との係合状態が異常であると検出し、第1閾値以下で第2閾値より大きい場合は係合部および溝部が摩耗状態であると検出し、第2閾値以下である場合は正常であると検出してもよい。これにより、係合部と溝部の係合状態が、正常、摩耗状態、異常の3段階のうちいずれの状態であるか検出できる。 The detecting means rotates one of the first rotating shaft and the second rotating shaft in a predetermined direction, and then rotates one of the first rotating shaft and the second rotating shaft in a direction opposite to the predetermined direction. When the difference between the rotation angles of the first rotation shaft and the second rotation shaft is larger than the first threshold value, it is detected that the engagement state between the engagement portion and the groove portion is abnormal, and the first threshold value Below, when larger than a 2nd threshold value, it may detect that an engaging part and a groove part are a wear state, and when it is below a 2nd threshold value, you may detect that it is normal. As a result, it is possible to detect whether the engagement state between the engagement portion and the groove portion is a normal state, a wear state, or an abnormal state.
動作確認手段は、選択された係合部の動作確認を実行した後、別の係合部の動作確認を実行し、複数の係合部の全ての動作確認を実行して動作確認を終えてもよい。これにより全ての係合部についてもれなく係合状態を確認できる。 The operation confirmation means performs the operation confirmation of the selected engagement portion, and then confirms the operation of another engagement portion, completes the operation confirmation of all the engagement portions, and completes the operation confirmation. Also good. Thereby, the engagement state can be confirmed without any leakage for all the engagement portions.
複数の係合部が進退機構によって複数の溝部側に向かって径方向に移動されると、第1の回転軸と第2の回転軸との任意の回転位相において、溝部に入った状態の係合部と溝部に入らない状態の係合部とが存在してもよい。回転位相によっては溝部に入らない係合部でも、選択手段および位相調整手段により溝部に入るよう進行動作を実行するため、いずれの係合部でも動作確認ができる。 When the plurality of engaging portions are moved in the radial direction toward the plurality of groove portions by the advance / retreat mechanism, the engagement in the state of entering the groove portions at an arbitrary rotational phase between the first rotating shaft and the second rotating shaft. There may be a mating portion and an engaging portion that does not enter the groove portion. Even if the engaging portion does not enter the groove portion depending on the rotation phase, the advancement operation is executed so as to enter the groove portion by the selecting means and the phase adjusting means, so that the operation can be confirmed in any engaging portion.
車両を操舵するために回転される操作部材と、操作部材の操作量に応じた情報を検出する検出手段と、車輪を転舵する転舵機構と、転舵機構を駆動する動力源と、クラッチ装置を含む操舵装置であって、クラッチ装置によりトルクが遮断された状態で動力源を駆動し、操作量に応じた情報に基づいて転舵量を制御する制御手段と、を備えてもよい。操作部材は、第1の回転軸および第2の回転軸のいずれか一方と連結されており、転舵機構は、第1の回転軸および第2の回転軸のいずれか他方と連結されており、クラッチ装置は、操作部材と転舵機構との間のトルクが伝達可能な状態で、操作部材の操作に応じて車輪の舵角が変化するように第1の回転軸と第2の回転軸とが機械的に連結されていてもよい。 An operation member that is rotated to steer the vehicle, a detection unit that detects information according to an operation amount of the operation member, a steering mechanism that steers wheels, a power source that drives the steering mechanism, and a clutch And a control unit that drives the power source in a state where the torque is interrupted by the clutch device and controls the turning amount based on information according to the operation amount. The operating member is connected to one of the first rotating shaft and the second rotating shaft, and the steering mechanism is connected to either one of the first rotating shaft and the second rotating shaft. The clutch device has a first rotating shaft and a second rotating shaft so that the steering angle of the wheel changes according to the operation of the operating member in a state in which torque between the operating member and the steering mechanism can be transmitted. And may be mechanically connected.
この発明により、動作の異常を精度良く検出できるクラッチ装置を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a clutch device capable of accurately detecting an abnormal operation.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。以下の実施の形態で説明するクラッチ装置は、車両の操舵装置に適用することができる。特に、いわゆるステアバイワイヤ型車両操舵装置、すなわち、操舵部に設けられたステアリングホイール等の操作部材に加えられる操舵力によらず、電気的な制御下、転舵部において備える動力源の動力によって、操作部材の操作に応じた車輪の転舵が行われる車両操舵装置に好適である。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The clutch device described in the following embodiments can be applied to a vehicle steering device. In particular, a so-called steer-by-wire vehicle steering device, that is, regardless of the steering force applied to an operation member such as a steering wheel provided in the steering unit, under the electrical control, by the power of the power source provided in the steering unit, This is suitable for a vehicle steering apparatus in which the wheels are steered according to the operation of the operation member.
図1は、車両操舵装置の概略構成を示す模式図である。車両操舵装置10は、ハンドル12と、操舵角度センサ14と、トルクセンサ16と、操舵反力モータ18と、インターミディエイトシャフト20と、転舵角度センサ22と、トルクセンサ23、転舵モータ24と、タイヤ26と、ECU28と、クラッチ装置29とを備える。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a vehicle steering apparatus. The
操舵アクチュエータ30は、操舵角度センサ14と、トルクセンサ16と、操舵反力モータ18とで構成されている。また、転舵アクチュエータ32は、転舵角度センサ22と転舵モータ24とで構成されている。ECU28は、操舵アクチュエータ30および転舵アクチュエータ32が有する各種センサの情報に基づいて、操舵反力モータ18や転舵モータ24を制御する。
The
ハンドル12は、車室内の運転席側に配置され、運転者が操舵量を入力するために回転させる操舵部材として機能する。
The
操舵角度センサ14は、運転者が入力した操舵量としてのハンドル12の回転角を検出し、この検出値をECU28に対して出力する。操舵角度センサ14は、ハンドル12の操作量に応じた情報を検出する検出手段として機能する。
The
操舵側のトルクセンサ16は、ハンドル12の操舵量に応じたトルクを検出する。操舵反力モータ18は、ECU28の制御に基づいて、操舵角度センサ14が検出したハンドル12の回転角に応じた操舵反力を運転者に感じさせるための反力をハンドル12に作用させる。操舵反力モータ18は、ハンドル12などの操舵側の回転軸を回転させる駆動手段として機能する。
The steering-
ECU28は、例えばCPU、ROM、RAMおよびそれらを相互に接続するデータバスから構成され、ROMに格納されたプログラムに従い、運転者が入力した操舵量としてのハンドル12の回転角を検出し、この操舵量に基づいた転舵量を演算して、この転舵量に基づいて、転舵モータ24を制御してタイヤ26を転舵する制御を行う制御手段として機能する。
The
転舵モータ24は、ECU28の制御に基づいて、タイヤ26にタイロッドを介して連結される車幅方向に延びるラックバーを車幅方向に動作させる転舵手段を構成する。
The steered
転舵角度センサ22は、転舵手段を構成するラックアンドピニオン機構34のピニオンの回転角を検出して、この検出値をECU28に対して出力する。転舵角度センサ22は、インターミディエイトシャフト20の回転角を検出する回転角検出手段として機能する。転舵側のトルクセンサ23は、インターミディエイトシャフト20の回転量に応じたトルクを検出する。
The turning
インターミディエイトシャフト20は、ステアバイワイヤシステムが機能しない場合のバックアップ機構の一部として、操舵アクチュエータ30から転舵アクチュエータ32へ操舵力(トルク)を伝達する役割を果たす。メカバックアップ機構は、インターミディエイトシャフト20、クラッチ装置29、ラックアンドピニオン機構34等から構成される。
The
クラッチ装置29は、2つの回転軸の間のトルクの伝達および遮断の切替えを行う。クラッチ装置29の構造の詳細については後述するが、車両操舵装置10は、システムが正常な場合、クラッチ装置29により操舵アクチュエータ30と転舵アクチュエータ32との接続が分離されており、ステアバイワイヤシステムとして機能する。一方、車両操舵装置10は、システムが異常な場合、クラッチ装置29により操舵アクチュエータ30と転舵アクチュエータ32とが機械的に連結されることで、ハンドル12の操作によりタイヤ26を直接転舵できるようになる。
The
次に、クラッチ装置29の構造について詳述する。図2は、クラッチ装置29の軸に平行な断面図である。図3は、図2に示すクラッチ装置29のA−A断面図である。なお、図2は、図3に示すB−B断面に相当する。
Next, the structure of the
クラッチ装置29は、第1の回転軸である環状のハンドル側ハウジング36と、第2の回転軸である環状のタイヤ側ハウジング38と、タイヤ側ハウジング38の径方向に移動できるようにタイヤ側ハウジング38に設けられている係合部としての複数のロックバー40と、を備える。ハンドル側ハウジング36は、内周面に複数のロック溝42が互いに間隔をもって周方向の形成されている。タイヤ側ハウジング38は、ハンドル側ハウジング36と同軸となるように設けられており、クラッチ装置29の側方から見て少なくとも一部がハンドル側ハウジング36と重なるように配置されている。
The
ハンドル側ハウジング36は、操舵アクチュエータ30と連結されており、ハンドル12の回転に連動して回転する。また、タイヤ側ハウジング38は、転舵アクチュエータ32と連結されており、タイヤの転舵に連動して回転する。クラッチ装置29は、ロックバー40をロック溝42側に向って径方向へ進退させる進退機構44を更に備える。進退機構44の詳細については後述する。
The
本実施の形態に係るクラッチ装置29においては、5つのロックバー40が放射状にほぼ等間隔に配置されている。各ロックバー40は、環状のタイヤ側ハウジング38の周面に形成された開口部38aに摺動可能に支持されている。
In the
タイヤ側ハウジング38の図2に示す右側の開口部近傍には、バネ受け部材46が固定されている。バネ受け部材46は、小径部46aの外周面に、各ロックバー40に対応するように複数の凸部46bが放射状にほぼ等間隔で配置されている。凸部46bは、付勢部材であるバネ部材50がずれないようにその一端を支持する。また、バネ部材50の他端は、ロックバー40のバネ受け部材46と対向する部分に形成されている凹部40aにより支持されている。そして、バネ部材50は、図2や図3に示す状態では圧縮されている。バネ部材50は、各ロックバー40をロック溝42側に向かって付勢する付勢手段として機能する。
A
進退機構44は、電気によって駆動するアクチュエータとしてのプル型ソレノイド装置52と、ロックバー40をロック溝42に向かって付勢するバネ部材50と、ロックバー40に作用することでロックバー40の進退を制御するピン54と、ピン54が固定されているアダプタ56と、を有している。
The advancing /
プル型ソレノイド装置52は、通電時(クラッチ装置OFF)には軸52aが引き込まれ、非通電時(クラッチ装置ON)には内部にある戻りバネの作用で軸52aが突出するように構成されている。図2は、プル型ソレノイド装置52の通電時の状態を示している。
The pull
ピン54は、ロックバー40の中央部に設けられた貫通孔40bに浸入した状態でロックバー40と係合している。また、ピン54は、図2に示すクラッチ装置OFFの状態でロックバー40の貫通孔40bと当接する第1当接部54aと、後述するクラッチ装置ONの状態でロックバー40の貫通孔40bと当接する第2当接部54bと、第1当接部54aと第2当接部54bとを滑らかにつなぐ傾斜部54cと、を有する。第1当接部54aおよび第2当接部54bは、回転軸Axに沿っており、傾斜部54cは回転軸Axに対して傾斜する。ピン54は、第2当接部54bから第1当接部54aに向かってクラッチ装置29の回転軸Axに近づくように屈曲している。すなわち、第1当接部54aは、第2当接部54bよりロックバー40の根元の凹部40aに近い。なお、第2当接部54bは、必ずしも貫通孔40bの内周壁と当接しなくてもよい。
The
アダプタ56は、プル型ソレノイド装置52の軸に固定されており、プル型ソレノイド装置52への通電状態に応じて軸方向へ位置が変化する。その際、ピン54も軸方向へ位置が変化する。
The
次に、クラッチ装置の動作を説明する。図2や図3に示すように、クラッチ装置29がOFFの状態、すなわちプル型ソレノイド装置52に通電されている状態では、ロックバー40とロック溝42とが一切係合しない。そのため、操舵アクチュエータ30と転舵アクチュエータ32とは切り離された状態であり、互いの間でトルクは伝達されない。
Next, the operation of the clutch device will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the
より詳細には、プル型ソレノイド装置52に通電されると、プル型ソレノイド装置52の軸とともにアダプタ56が引き込まる。その際、ピン54の第1当接部54aが貫通孔40bの内周壁に当接し、クラッチ装置29がOFFの状態となる位置にロックバー40が規制され、ロック溝42から退避した状態にある
More specifically, when the pull
図4は、クラッチ装置29(クラッチON状態)の軸に平行な断面図である。図5は、図4に示すクラッチ装置29のC−C断面図である。なお、図4は、図5に示すD−D断面に相当する。
FIG. 4 is a cross-sectional view parallel to the axis of the clutch device 29 (clutch ON state). 5 is a cross-sectional view of the
クラッチ装置29は、システムの故障などで通電が解除され非通電な状態となると、プル型ソレノイド装置52の戻りバネの働きで、それまで引き込まれていたアダプタ56が図4の右方向へ移動する。その結果、ロックバー40の貫通孔40bの内部でのピン54の位置が変化し、ピン54の第2当接部54bが貫通孔40bの内部に位置することになる。その結果、ピン54により位置が規制されていたロックバー40は、ハンドル側ハウジング36のロック溝42に向かって移動できるようになる。
When the
このように、各ロックバー40は、バネ部材50の付勢力によってハンドル側ハウジング36のロック溝42側に向かってタイヤ側ハウジング38の径方向に移動する力が働くが、図5に示すように、クラッチ装置29では、すべてのロックバー40がそのままロック溝42に入るようには構成されていない。
In this manner, each
つまり、各ロックバー40(以下、適宜ロックバー401〜405と称する場合がある。)と各ロック溝42との位置関係、つまりハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との位置関係によっては、ロック溝42に入り込むロックバーの組合せは種々変わりうる。図5に示すクラッチ装置29では、ロック溝42に入り込むロックバー401〜403と、ロック溝42に入り込まずにロック溝42同士の間の内周壁部43と当接して止まるロックバー404,405とが存在することになる。つまり、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との任意の回転位相において、ロック溝42に入った状態のロックバー40とロック溝42に入らない状態のロックバー40とが存在する。
That is, depending on the positional relationship between each lock bar 40 (hereinafter sometimes referred to as lock bars 401 to 405 as appropriate) and each
図5に示す状態は、クラッチ装置29が完全にクラッチONとなった場合であるが、プル型ソレノイド装置52への通電が解除されたと同時に、常にこの状態に至る訳ではない。以下では、通常のハンドル12の操作によってクラッチ装置29が完全にクラッチONとなるまでの動作について更に詳述する。
The state shown in FIG. 5 is a case where the
図11は、図5に示す状態からハンドル側ハウジング36が矢印R2方向へわずかに回転した位置にあるクラッチ装置の断面図である。例えば、図5に示す状態からハンドル側ハウジング36が矢印R2方向へわずかに回転した位置にある場合(タイヤ側ハウジング38は図5に示す状態のまま)、ロックバー401,402は、ロック溝42に入り込むものの、ロックバー403,404,405は、ハンドル側ハウジング36の内周壁にある突起部43に当接した状態である。また、この場合には、ロック溝42に入り込んだロックバー401,402は、いずれもロック溝42の側面42a,42bに当接していない。そのため、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との間には、回転方向において遊びが存在している。
11 is a cross-sectional view of the clutch device in which the
そして、この状態からハンドル側ハウジング36を矢印R1方向へ回転すると、ロックバー401がロック溝42の一方の側面42aに当接し係合した際に、ロックバー403がロック溝42に入り、ロック溝42の他方の側面42bと係合する。その結果、図5に示すように、ロック溝421に入り込んで一方の側面42aと係合するロックバー401とロック溝423に入り込んで他方の側面42bと係合するロックバー403とにより、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との間の回転方向の遊びがほぼなくなり(ロック状態)、ハンドル側ハウジング36の回転力をタイヤ側ハウジング38へ確実に伝達することができる。
When the
このように、本実施の形態に係るクラッチ装置29において、複数のロックバー40は、プル型ソレノイド52を含む進退機構44によって複数のロック溝42に向かって移動した場合、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との回転位相差にかかわらず、複数のロック溝42のうちいずれか一つの第1溝部であるロック溝421に入るロックバー401と、ロックバー401が、ロック溝421に入った状態で左回りの回転方向(図17に示す矢印R2方向)へ移動し、ロック溝421の2つの側面42a,42bのうち一方の回転方向(矢印R2方向)側の側面42aに係合した際に、ロック溝421と異なる第2溝部としてのロック溝423に入るロックバー403と、を有する。ロックバー403は、ロック溝423に入った際に、ロック溝423の2つの側面42a,42bのうち他方の回転方向(矢印R1方向)側の側面42bに係合するように構成されている。
Thus, in the
これにより、クラッチ装置29は、進退機構44により各ロックバー40をロック溝42から退避させることで、車両操舵装置10をハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38とのトルクの伝達がない分離状態にできる。一方、クラッチ装置29は、進退機構44によりハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38とが接続されている状態(ロック状態)では、ハンドル側ハウジング36が一方の回転方向(例えば矢印R1方向)に回転した場合は、ロックバー401がロック溝421の2つの側面のうち他方の回転方向(矢印R2方向)側の側面42aに係合しているため、遊びがほとんどない状態でトルクをタイヤ側ハウジング38に伝達できる。また、ハンドル側ハウジング36が他方の回転方向(例えば矢印R2方向)に回転した場合は、ロックバー403がロック溝423の2つの側面のうち一方の回転方向(矢印R1方向)側の側面42bに係合しているため、遊びがほとんどない状態でトルクをタイヤ側ハウジング38に伝達できる。
Accordingly, the
また、クラッチ装置29は、プル型ソレノイド装置52に通電した際の動作によりバネ部材50の付勢力より大きな力でロックバー40をロック溝42から退避させるとともに、プル型ソレノイド装置52への通電が解除された場合にはバネ部材50の付勢力によりロックバー402やロックバー403がロック溝42に入るように構成されている。これにより、プル型ソレノイド装置52への通電が行われなくなった非常時には、ロックバー402やロックバー403がロック溝42に入ることでハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との接続が即座に行われる。進退機構44は、ロックバー40をロック溝42側へ進行させるための進行動作、または、ロックバー40をロック溝42側から退避させるための退避動作を行う。進行動作を実行する場合は進退機構44への通電がOFFされ、退避動作を実行する場合は進退機構44への通電がONされる。
Further, the
次に、ロックバー40とロック溝42との好適な関係について説明する。図6は、ロックバー40とロック溝42の形状を説明するための図である。図7は、図6に示すロックバーとロック溝との関係を直線状に示した模式図である。
Next, a preferred relationship between the
図6、図7に示すように、複数のロック溝42の数をn[個]、ロック溝42のピッチをP、複数のロックバー40の数をN[個]、複数のロック溝42に入るロックバー40の数をNx[個]、ロックバー40の幅をW[deg]、ロック溝42の幅をB1[deg]、ロック溝42と隣接するロック溝42との距離(内周壁部43の幅)をB2[deg]、ロック溝42にロックバー40を係合させる際のズレ角度(接続時ズレ角度)をδ[deg]とすると、本実施の形態に係るクラッチ装置29における各パラメータは表1に示すように設定されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the number of the plurality of
また、各パラメータは
P=360/n・・・式(1)
B1≒W+(δ×(Nx−1))・・・式(2)
δ=P/N・・・式(3)
の各式を満たすように設定されている。なお、各式の数値は、設計の自由度や部品の公差などによって多少の誤差は許容される。
Each parameter is P = 360 / n (1)
B1≈W + (δ × (Nx−1)) (2)
δ = P / N (3)
It is set to satisfy each formula of It should be noted that the numerical values in each equation can be allowed to have some errors depending on the degree of freedom of design and the tolerance of parts.
これにより、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との相対的な位相がどんな場合でも、少なくとも一つのロックバー40は常にロック溝42に入りうる位置になる。また、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との接続(ロック)時のズレ角度δを考慮した設計が可能となる。ここで、接続時のズレ角度δとは、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との相対的な位相がどんな場合であっても、一方を他方に対して接続時ズレ角度δだけ回転させれば、クラッチ装置29においてクラッチON状態(ロック状態)が実現される角度を示すパラメータである。つまり、接続時のズレ角度δを小さく設定すれば、システム異常時においてもわずかなハンドル操作で操舵アクチュエータ30と転舵アクチュエータ32とが機械的に連結されることとなり、車両操舵装置10のフェールセーフの応答性の向上が図られる。
As a result, at least one
前述のように、車両操舵装置10は、車両を操舵するために回転されるハンドル12と、ハンドル12の操作量に応じた情報を検出する操舵角度センサ14と、タイヤ26を転舵するラックアンドピニオン機構34と、ラックアンドピニオン機構34を駆動する転舵モータ24と、ハンドル12とラックアンドピニオン機構34との間に配置され、ハンドル12とラックアンドピニオン機構34との間のトルクの伝達および遮断の切替えを行うクラッチ装置29と、クラッチ装置29によりトルクが遮断された状態で転舵モータ24を駆動し、操作量に応じた情報に基づいて転舵量を制御するECU28と、を備えている。ハンドル12は、ハンドル側ハウジング36と連結されており、ラックアンドピニオン機構34は、タイヤ側ハウジング38と連結されており、クラッチ装置29は、ハンドル12とラックアンドピニオン機構34との間のトルクが伝達可能な状態で、ハンドル12の操作に応じて車輪の舵角が変化するようにハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38とが機械的に連結されている。
As described above, the
これにより、クラッチ装置29によりトルクが遮断された状態で転舵モータ24を駆動し、ハンドル12の操作量に応じた情報に基づいて転舵量を制御している場合には、ラックアンドピニオン機構34からハンドル12へトルク変動などが伝達されないため、操舵フィーリングを向上できる。
Thereby, when the
図5に戻る。このようなクラッチ装置29において、プル型ソレノイド装置52を通電OFFにした状態、すなわち車両の電源をOFFした状態で長期間放置した場合、錆などの原因によりロックバー40がタイヤ側ハウジング38の一部に固着するおそれがある。ここで仮に図5に示すロックバー404やロックバー405がタイヤ側ハウジング38に固着している場合、その他のロックバー40が正常に動作するならば、その他のロックバー40がロック溝42に入ることでクラッチ装置29を接続することが可能である。このように、最初からロック溝42に入っていないロックバー40が固着しても、クラッチ装置29は正常に動作する場合があり、異常の検出が難しい。そのため各ロックバー40の状態について動作確認をすることが好ましい。
Returning to FIG. In such a
図8は、動作確認部100の機能ブロックを示す図である。動作確認部100は、情報取得部102、選択部104、位置調整部106、検出部108およびクラッチ処理部110を備える。動作確認部100は、ECU28に含まれ、各ロックバー40の動作を確認する。情報取得部102は、操舵角度センサ14、トルクセンサ16、転舵角度センサ22、イグニッションスイッチのON/OFFなどの情報を取得する。
FIG. 8 is a diagram illustrating functional blocks of the
選択部104は、動作確認時に各ロックバー40のうち動作確認の対象となる1つ以上のロックバー40を選択する。選択部104に選択されたロックバー40の動作確認が実行されると、選択部104は次のロックバー40を選択する。この実施例ではまず最初に選択部104は図5に示す2つのロックバー401、ロックバー403を確認対象として選択する。
The
選択部104は、各ロックバー40に番号を付して管理し、動作確認をする際に、全ての番号のロックバー40の動作確認が実行されるように、各ロックバー40のうちいずれかを選択する。動作確認部100は、選択されたロックバー40の動作確認を実行した後、未選択の番号のロックバー40の動作確認を実行し、全ての番号のロックバー40の動作確認を実行して動作確認を終える。
The
例えば選択部104は、ロックバー401、ロックバー403を選択して動作確認し、次にロックバー402、ロックバー404を選択して動作確認し、次にロックバー403、ロックバー405を選択して、全てのロックバー40を選択する。選択されるロックバー40には未選択のロックバー40が必ず含まれている。このように、各ロックバー40を個別に動作確認をすることで、各ロックバー40の状態を検出できる。動作確認部100は全てのロックバー40について動作確認が終了するまで、車両走行を禁止してよい。
For example, the
位置調整部106は、各ロックバー40をロック溝42側に進行させたときに選択されたロックバー40がロック溝42に入るように、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との回転位相を調整する。位置調整部106は、ロックバー401およびロックバー403がロック溝421およびロック溝423にそれぞれ入るように操舵反力モータ18や転舵モータ24を駆動させて、回転位相を調整する。位置調整部106は、回転位相を調整すると、ロックバー40の番号とその回転位相とを記憶させ、次のロックバー40の位置調整に記憶した回転位相を用いる。位置調整部106は、回転位相の調整だけでなく、検出部108の指示に応じて操舵反力モータ18および転舵モータ24を駆動する。位置調整部106による位置調整が終わると、進退機構44によるロックバー40の進行動作が実行される。
The
検出部108は、位置調整部106により回転位相が調整された状態で、進退機構44が進行動作を行った後、ハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の一方を所定の方向に回転させて選択されたロックバー40とロック溝42との係合状態を検出する。検出部108がロックバー40とロック溝42との係合状態を検出するとは、正常、異常かだけでなく、摩耗状態も検出する。
The
具体的に、動作確認処理において検出部108は、操舵反力モータ18によりハンドル側ハウジング36を保持させて、転舵モータ24によりタイヤ側ハウジング38を所定の方向に回転させる。この結果、検出部108は、ハンドル側ハウジング36の回転角とタイヤ側ハウジング38の回転角の差(相対回転量)が、所定の閾値以下であり、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であることが満たされなければ正常でないと検出される。つまり、クラッチ装置29の接続状態において一方の回転軸にトルクを付与して、トルクの伝達量、および、両回転軸の相対的な位相の差の少なくとも一方にもとづいて係合状態を検出する。このように検出部108は、所定のロックバー40の係合状態を確認できる。なお、動作確認処理において、操舵反力モータ18によりハンドル側ハウジング36を保持させて、転舵モータ24によりタイヤ側ハウジング38を回転させる態様を示したが、この態様に限られず、転舵モータ24によりタイヤ側ハウジング38を保持させて、操舵反力モータ18によりハンドル側ハウジング36を回転させる態様であってよい。
Specifically, in the operation confirmation process, the
また、検出部108は、ハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の一方を所定の方向に回転させてロックバー401とロック溝42との係合状態を検出した後、所定の方向とは逆方向にハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の一方を回転させて、ロックバー403とロック溝423との係合状態を検出する。図5に示す態様では、ハンドル側ハウジング36を保持してタイヤ側ハウジング38を反時計回り方向R2に回転させて、ロックバー401とロック溝42の側面42aの係合状態を確認し、ハンドル側ハウジング36を保持したままタイヤ側ハウジング38を時計回り方向R1に回転させて、ロックバー403とロック溝42の側面42bとの係合状態を確認する。このように2方向にトルクを付与することで、ロックバー401およびロックバー403の両方の動作確認ができる。
Further, the
検出部108は、ハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の一方を所定の方向に回転させてから、所定の方向とは逆方向にハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の一方を回転させた際の両回転軸の回転角の差、すなわち両回転軸間の回転方向のガタツキが、第1閾値より大きい場合はロックバー40とロック溝42との係合状態が異常であると検出し、第1閾値以下で第2閾値より大きい場合はロックバー40が摩耗状態であると検出し、第2閾値以下である場合は正常であると検出する。クラッチ装置29の両回転軸の位相のずれを3段階に分けて、異常、正常のみならずロックバー40とロック溝42の係合状態が摩耗状態にあるか検出できる。
The
ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38の両回転軸の回転角の差が、第2閾値以下であれば、クラッチ装置29の係合状態において、両回転軸間の回転方向のガタツキはほとんどない。
If the difference between the rotation angles of both the rotation shafts of the handle-
一方、ハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38の両回転軸の回転角の差が第1閾値より大きい場合、クラッチ装置29の係合状態において、少なくとも1組のロックバー40とロック溝42が係合していない状態であり、両回転軸の回転方向のガタツキが予め設定した許容量を越える状態となる。例えば、図5において、ロックバー401がロック溝421に係合していない、あるいは、ロックバー403がロック溝423に係合していない状態であり、図5に示す位相Aが両回転軸間の回転方向のガタツキである。
On the other hand, when the difference between the rotation angles of the rotating shafts of the
図5に示す位相Aは、ロック溝42の周方向幅(すなわち図6のB1)からロックバー40の周方向幅(すなわち図6のW)を減算して、半分にした値である。また、前述の両回転軸の回転方向のガタツキの許容量は、位相A以下に設定される。 The phase A shown in FIG. 5 is a value obtained by subtracting the circumferential width of the lock bar 40 (ie, W in FIG. 6) from the circumferential width of the lock groove 42 (ie, B1 in FIG. 6). In addition, the allowable amount of backlash in the rotational direction of the two rotary shafts is set to be equal to or less than the phase A.
またハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38の両回転軸の回転角の差が第1閾値以下で、第2閾値より大きい場合、少なくともロックバー40あるいは、ロック溝42のいずれか一方が摩耗状態であって、クラッチ装置29の係合状態において、両回転軸間の回転方向のガタツキが比較的大きいものの、予め設定した許容量を越えない状態である。摩耗状態を検出することで、経時的な変化を把握することが可能であり、摩耗の増大に伴うクラッチ装置29の故障を未然に防止することができる。なお、第1閾値は、図5に示す位相A相当に設定され、第2閾値は、摩耗によるクラッチ装置29の故障が未然に防止可能な所定量以下に設定される。
Further, when the difference between the rotation angles of the rotating shafts of the
クラッチ処理部110は、ロックバー40の進退動作の異常と判定されると、異常時の処理を実行する。クラッチ処理部110は、表示装置を介して運転者にクラッチ装置29の異常を示し、クラッチ装置29の異常を検出するとクラッチ装置29の接続の解除を禁止する。また、クラッチ処理部110は、摩耗状態であると検出するとその旨を運転者に示す。
When it is determined that the forward / backward movement of the
図9は、ロックバー40の動作確認処理を示すフローチャートである。動作確認部100は、車両の駆動を開始するとき、たとえばイグニッションスイッチがONされた場合に動作確認処理を実行する。なお、図9および図10の第1および第2閾値の序数は図面登場順に第1、第2と示している。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation confirmation process of the
選択部104は、各ロックバー40のうち、本処理で未だ選択されていないロックバー40を動作確認の対象として選択する(S112)。位置調整部106は、選択部104により選択されたロックバー40が、ロック溝42に入るようにハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との回転位相を調整する(S114)。
The
位置調整部106は、回転位相の調整を終えた後、進退機構44によりロックバー40の進行動作を行う(S116)。これにより、正常ならばロックバー40とロック溝42が係合状態になり、クラッチ装置29が接続された状態になる。
After completing the adjustment of the rotation phase, the
検出部108は、操舵反力モータ18によりハンドル側ハウジング36を保持させ(S118)、転舵モータ24によりタイヤ側ハウジング38に所定の方向のトルクを付与させる(S120)。このとき、検出部108は、ハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の回転角の差が第1閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であるか判定する(S122)。
The
回転角の差が第2閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上でなければ(S122のN)、検出部108はロックバー40とロック溝42の係合状態が異常であると判定する(S126)。一方、回転角の差が第2閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であれば(S122のY)、検出部108はロックバー40とロック溝42の係合状態が正常であると判定する(S124)。
If the difference in rotation angle is not greater than the second threshold and the torque of the
検出部108の判定結果が出ると、全てのロックバー40の動作確認が終了したか判定する(S128)。全てのロックバー40の動作確認が終了していなければ(S128のN)、最初に戻って選択部104により別のロックバー40が選択され(S112)、全てのロックバー40の動作確認が終了していれば(S128のY)、本処理を終了する。このように、タイヤ側ハウジング38に一方向のトルクを与えるだけで、特定のロックバー40の動作確認を1本ずつすることができる。
When the determination result of the
図10は、変形例のロックバー40の動作確認処理を示すフローチャートである。動作確認部100は、車両の駆動を開始するとき、たとえばイグニッションスイッチがONされた場合に動作確認処理を実行する。
FIG. 10 is a flowchart showing an operation confirmation process of the
選択部104は、各ロックバー40のうち、本処理で未だ選択されていないロックバー40を動作確認の対象として選択する(S12)。位置調整部106は、選択部104により選択されたロックバー40が、ロック溝42に入るようにハンドル側ハウジング36とタイヤ側ハウジング38との回転位相を調整する(S14)。
The
位置調整部106は、回転位相の調整を終えた後、進退機構44によりロックバー40の進行動作を行う(S16)。これにより、正常ならばロックバー40とロック溝42が係合状態になり、クラッチ装置29が接続された状態になる。
After completing the adjustment of the rotation phase, the
検出部108は、操舵反力モータ18によりハンドル側ハウジング36を保持させ(S18)、転舵モータ24によりタイヤ側ハウジング38に所定の方向のトルクを付与させる(S20)。このとき、検出部108は、ハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の回転角の差が第1閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であるか判定する(S22)。
The
回転角の差が第1閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上でなければ(S22のN)、検出部108はロックバー40とロック溝42の係合状態が異常であると判定する(S34)。一方、回転角の差が第1閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であれば(S22のY)、転舵モータ24を逆回転してタイヤ側ハウジング38に反対方向のトルクを付与する(S24)。
If the rotation angle difference is not more than the first threshold value and the torque of the
検出部108は、ハンドル側ハウジング36およびタイヤ側ハウジング38の回転角の差が第1閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であるか判定する(S26)。このように両方向にトルクを付与して動作確認をすることで、係合状態にある2つのロックバー40の双方について動作確認をすることができる。
The
回転角の差が第1閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であれば(S26のY)、検出部108はロックバー40が正常であると判定する(S28)。回転角の差が第1閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上でなければ(S26のN)、検出部108は回転角の差が第2閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であるか判定する(S30)。
If the rotation angle difference is equal to or smaller than the first threshold and the torque of the
回転角の差が第2閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上であれば(S30のY)、検出部108は、ロックバー40とロック溝42の係合状態が摩耗状態であると判定する(S32)。これにより、トルクの伝達があるものの、両回転軸の回転角が少しずれる状態を摩耗状態として検出できる。
If the difference in rotation angle is equal to or smaller than the second threshold value and the torque of the
回転角の差が第2閾値以下、かつ、トルクセンサ16のトルクが所定値以上でなければ(S30のN)、検出部108はロックバー40の係合状態が異常であると判定する(S34)。検出部108の判定結果が出ると、全てのロックバー40の動作確認が終了したか判定する(S36)。
If the difference in rotation angle is not greater than the second threshold and the torque of the
全てのロックバー40の動作確認が終了していなければ(S36のN)、最初に戻って選択部104により別のロックバー40が選択され(S12)、全てのロックバー40の動作確認が終了していれば(S36のY)、本処理を終了する。このようにクラッチ装置29の各ロックバー40の動作確認ができる。
If the operation confirmation of all the lock bars 40 has not been completed (N in S36), the
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。 As described above, the present invention has been described with reference to the above-described embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention can be appropriately combined or replaced with the configuration of the embodiment. It is included in the present invention. In addition, it is possible to appropriately change the combination and processing order in the embodiment based on the knowledge of those skilled in the art and to add various modifications such as various design changes to the embodiment. The described embodiments can also be included in the scope of the present invention.
上述の実施の形態では、ハンドル側ハウジングの内周にロック溝が設けられ、タイヤ側ハウジングにロックバーが設けられているクラッチ装置について説明したが、ハンドル側ハウジングにロックバーが設けられ、タイヤ側ハウジングの外周にロック溝が設けられているクラッチ装置であってもよい。 In the above-described embodiment, the clutch device in which the lock groove is provided in the inner periphery of the handle side housing and the lock bar is provided in the tire side housing has been described. However, the lock bar is provided in the handle side housing, and the tire side The clutch device may be provided with a lock groove on the outer periphery of the housing.
10 車両操舵装置、 12 ハンドル、 14 操舵角度センサ、 16 トルクセンサ、 18 操舵反力モータ、 20 インターミディエイトシャフト、 22 転舵角度センサ、 23 トルクセンサ、 24 転舵モータ、 26 タイヤ、 28 ECU、 29 クラッチ装置、 30 操舵アクチュエータ、 32 転舵アクチュエータ、 34 ラックアンドピニオン機構、 36 ハンドル側ハウジング、 38 タイヤ側ハウジング、 38a 開口部、 40 ロックバー、 42 ロック溝、 43 内周壁部、 44 進退機構、 46 バネ受け部材、 50 バネ部材、 52 プル型ソレノイド装置、 52a 軸、 54 ピン、 54a 第1当接部、 54b 第2当接部、 54c 傾斜部、 100 動作確認部、 102 情報取得部、 104 選択部、 106 位置調整部、 108 検出部、 110 クラッチ処理部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
内周または外周に複数の溝部が互いに間隔をもって周方向に形成されている第1の回転軸と、
前記第1の回転軸と同軸に、かつ、一部が重なるように配置されている第2の回転軸と、
前記第2の回転軸の径方向に移動できるように該第2の回転軸に設けられ、互いに間隔をもって該第2の回転軸の周方向に配列されている複数の係合部と、
前記複数の係合部を径方向へ進退させるための進退機構と、
前記複数の係合部の動作を確認する動作確認手段と、を備え、
前記進退機構は、前記複数の係合部を溝部側へ進行させるための進行動作、または、前記複数の係合部を溝部側から退避させるための退避動作を行うものであって、
前記動作確認手段は、
前記複数の係合部のうち動作確認の対象となる1つ以上の前記係合部を選択する選択手段と、
前記複数の係合部を前記複数の溝部側に進行させたときに前記選択された係合部が前記溝部に入るように、前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との回転位相を調整する位相調整手段と、
前記位相調整手段により回転位相が調整された状態で、前記進退機構が前記進行動作を行った後、前記第1の回転軸および前記第2の回転軸の一方を所定の方向に回転させて前記選択された係合部と前記溝部との係合状態を検出する検出手段と、を有することを特徴とするクラッチ装置。 A clutch device that performs torque transmission and switching between two rotating shafts,
A first rotating shaft in which a plurality of grooves are formed circumferentially at intervals on the inner periphery or outer periphery;
A second rotating shaft arranged coaxially with the first rotating shaft and partially overlapping;
A plurality of engaging portions provided on the second rotating shaft so as to be movable in a radial direction of the second rotating shaft, and arranged in the circumferential direction of the second rotating shaft at intervals from each other;
An advancing and retracting mechanism for advancing and retracting the plurality of engaging portions in the radial direction;
Operation confirmation means for confirming the operation of the plurality of engaging portions, and
The advance / retreat mechanism performs an advancing operation for advancing the plurality of engaging portions to the groove portion side, or a retreating operation for retracting the plurality of engaging portions from the groove portion side,
The operation check means includes
A selection means for selecting one or more engaging portions to be an operation check target among the plurality of engaging portions;
Rotation phase of the first rotation shaft and the second rotation shaft so that the selected engagement portion enters the groove portion when the plurality of engagement portions are advanced toward the plurality of groove portions. Phase adjusting means for adjusting
In a state where the rotation phase is adjusted by the phase adjusting means, the advance / retreat mechanism performs the advancing operation, and then rotates one of the first rotation shaft and the second rotation shaft in a predetermined direction. A clutch device comprising: a detecting means for detecting an engagement state between the selected engaging portion and the groove portion.
前記検出手段は、前記第1の回転軸および前記第2の回転軸の一方を所定の方向に回転させて前記第1の係合部と前記第1の溝部との係合状態を検出した後、前記所定の方向とは逆方向に前記第1の回転軸および前記第2の回転軸の一方を回転させて、前記第2の係合部と前記第2の溝部との係合状態を検出することを特徴とする請求項1に記載のクラッチ装置。 The phase adjusting means adjusts the rotational phase so that at least the first engaging portion and the second engaging portion of the plurality of engaging portions can enter the first groove portion and the second groove portion, respectively. ,
The detecting means rotates one of the first rotating shaft and the second rotating shaft in a predetermined direction and detects an engaged state between the first engaging portion and the first groove portion. Rotating one of the first rotation shaft and the second rotation shaft in a direction opposite to the predetermined direction to detect the engagement state between the second engagement portion and the second groove portion The clutch device according to claim 1.
前記操作部材の操作量に応じた情報を検出する検出手段と、
車輪を転舵する転舵機構と、
前記転舵機構を駆動する動力源と、
請求項1から5のいずれかに記載のクラッチ装置を含む操舵装置であって、
前記クラッチ装置によりトルクが遮断された状態で前記動力源を駆動し、前記操作量に応じた情報に基づいて転舵量を制御する制御手段と、を備え、
前記操作部材は、前記第1の回転軸および前記第2の回転軸のいずれか一方と連結されており、
前記転舵機構は、前記第1の回転軸および前記第2の回転軸のいずれか他方と連結されており、
前記クラッチ装置は、前記操作部材と前記転舵機構との間のトルクが伝達可能な状態で、前記操作部材の操作に応じて車輪の舵角が変化するように前記第1の回転軸と前記第2の回転軸とが機械的に連結されていることを特徴とする操舵装置。 An operating member that is rotated to steer the vehicle;
Detecting means for detecting information according to the operation amount of the operation member;
A steering mechanism that steers the wheels;
A power source for driving the steering mechanism;
A steering device including the clutch device according to any one of claims 1 to 5,
Control means for driving the power source in a state where torque is cut off by the clutch device, and controlling a turning amount based on information according to the operation amount;
The operating member is connected to one of the first rotating shaft and the second rotating shaft,
The steering mechanism is connected to one of the first rotating shaft and the second rotating shaft,
The clutch device is configured to transmit the torque between the operation member and the steering mechanism, and to change the steering angle of the wheel according to the operation of the operation member. A steering apparatus characterized in that the second rotating shaft is mechanically coupled.
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