JP2015120410A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両のエンジンに掛かる負荷を低減することにより燃費を有効に向上させることができる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】本発明に係る電動パワーステアリング装置1は、ウォータポンプ5及びコンプレッサ6をエンジンから駆動力を伝達するための機構とは独立させ、補機作動切替機構3が、遊星歯車機構31とクラッチ35と嵌合式アクチュエータ36とを有し、アクチュエータ36をモータ4の駆動軸の軸心方向に動作させることによりモータ4の駆動力を遊星歯車機構31の何れかの構成要素へ伝達するか又は伝達しないようにするとともに、遊星歯車機構31及びクラッチ35を操作することによりウォータポンプ5及びコンプレッサ6の作動又は停止を任意に選択できるようにした。【選択図】図1
Description
本発明は、車両に適用される電動パワーステアリング装置に関するものである。
補機を駆動するベルト・プーリー機構に加わる実負荷を低減すべく、電動パワーステアリング装置が担う操舵補助力と油圧パワーステアリング装置が担う操舵補助力の分配配分を制御し、エンジンによって駆動される補機を駆動するベルト・プーリー機構の負荷を低減しようとするシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら上記特許文献1のようなものであると、電動パワーステアリング装置と油圧パワーステアリング装置との両方がそもそも必要なシステムであるために構造も複雑なものとなり、部品点数も多くなることからコストの増大をも招来してしまう。
また、補機を駆動するベルト・プーリー機構はエンジンのクランクシャフトに巻き掛けられているため、エンジンの出力には潜在的な引きずり損失が発生していることになる。つまり、エンジンはベルト・プーリー機構によって燃費を悪化させていることになる。
本発明は、このような不具合に着目したものであり、車両のエンジンに掛かる負荷を低減することにより燃費を有効に向上させることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
すなわち本発明に係る電動パワーステアリング装置は、車両に搭載される電動パワーステアリング装置であって、操舵装置に駆動力を付与するためのモータと、このモータと複数の補機との間に介装させた補機作動切替機構とを備え、複数の補機が、車両のエンジンから駆動力を伝達するための機構とは独立したものであり、補機作動切替機構が、遊星歯車機構とクラッチと嵌合式アクチュエータとを有し、嵌合式アクチュエータをモータの駆動軸の軸心方向に動作させることによりモータの駆動力を遊星歯車機構の何れかの構成要素へ伝達するか又は伝達しないようにするとともに、遊星歯車機構を構成する何れかのギヤの回転を許容又は禁止し且つクラッチを断接切り替えすることにより複数の補機のそれぞれの作動又は停止を任意に選択できるようにしたことを特徴とする。
このようなものであれば、上記特許文献のものに比べて油圧パワーステアリング装置を実装する必要が無くなるため、より簡素な構成を実現できる。加えて複数の補機はエンジンから駆動力を伝達する例えばベルト・プーリー機構といった機構に対し独立しているため、これらの補機が直接エンジンの負荷となることを有効に回避している。その結果、燃費を有効に向上させることができる。すなわち本発明によれば、車両のエンジンに掛かる負荷を低減することにより燃費を有効に向上させることができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
本発明によれば、車両のエンジンに掛かる負荷を低減することにより燃費を有効に向上させることができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、例えば軽自動車といった車両に搭載されるものである。この電動ステアリング装置は、操舵装置に駆動力を付与するためのモータたるEPSモータ4と、このEPSモータ4と操舵装置1との間に介在する正逆回転機構2と、複数の補機たるウォータポンプ5及びエアコンディショナのコンプレッサ6との間に介装させた補機作動切替機構3とを備えている。そしてEPSモータ4の駆動軸は、正逆回転機構2側に接続すべく突出するのみではない。つまりEPSモータ4の駆動軸は正逆回転機構とは反対側にも突出し、その先端には補機作動切替機構3側へ係合するための補機側ギヤ4aが設けられている。
そして本実施形態では、これら複数の補機たるウォータポンプ5及びエアコンディショナのコンプレッサ6が、通常では車両のエンジンから駆動力を伝達するためのプーリ・ベルト機構とは独立したものであり、エンジンから駆動力が直接伝達されることは無い。
以下、本実施形態に係る電動ステアリング装置について説明する。なお、本実施形態において操舵装置及び正逆回転機構は、通常の車両に搭載されているものと同様のものである。
操舵装置1は、ハンドル11と、ハンドル11と共に回転するホイールギヤ12とハンドルとホイールギヤ12に介在する動力伝達部14と、EPSモータ4による駆動力により回転しホイールギヤ12をハンドル11の回転操作方向に回転させるためのウォームギヤ13とを有している。
正逆回転機構2は、一方向の回転しかし得ないEPSモータ4の回転方向を適宜逆転方向に転換し、ウォームギヤ13を正逆両方向に回転させるためのものである。この正逆回転機構2は、所謂遊星歯車機構により構成される。すなわち、ウォームギヤ13と共に回転するリングギヤ21と、サンギヤ22と、リングギヤ21及びサンギヤ22に介在するように噛合するプラネタリギヤ23と、このプラネタリギヤ23を回転可能に保持するとともに自身も回転するキャリア24と、締結する事によりキャリア24及びプラネタリギヤ23をサンギヤ22とともに回転サンギヤとともに回転させる第一クラッチ25と、締結することによりキャリア24の回転を禁止する第二クラッチ26とを有している。なお第一クラッチ25又は第二クラッチ26を断接切換駆動するための作動液圧を制御するソレノイドバルブ(図示せず)は、例えば制御信号を受けてその開度を変化させる流量制御バルブであるが勿論、第一クラッチ25及び第二クラッチ26を電動式のクラッチにより構成してもよい。
ここで、ハンドル11の右折並びに左折操作時の正逆回転の動作をアシストするための正逆回転機構2の動作について図1及び図2を参照して説明する。例えば右折時にウォームギヤ13を正転させるときは、第一クラッチ25をOFFとするとともに第二クラッチ26をONとする。これによりキャリア24の回転が禁止されてリングギヤ21及びサンギヤ22が回転する。そしてリングギヤ21の正方向への回転がウォームギヤ13に伝達される。一方、ウォームギヤ13を逆転させるときは第一クラッチ25をONとするとともに第二クラッチ26をOFFとする。これによりリングギヤ21、キャリア24及びサンギヤ22が逆方向にともに回転することになり、リングギヤ21の逆方向の回転がウォームギヤ13に伝達される。
しかして本実施形態では、補機作動切替機構3が、遊星歯車機構とクラッチ35と嵌合式アクチュエータたるアクチュエータ36とを有し、アクチュエータ36をEPSモータ4の駆動軸の軸心方向に動作させることによりEPSモータ4の駆動力を遊星歯車機構の何れかの構成要素であるサンギヤ32又はキャリア34へ伝達するか又は伝達しないように図3〜図5に示すa位置、b位置又はc位置に位置付けられようにするとともに、遊星歯車機構を構成する何れかのギヤの回転を許容又は禁止し且つクラッチ35を断接切り替えすることによりウォータポンプ5及びコンプレッサ6のそれぞれの作動又は停止を任意に選択できるようにした。
以下、補機作動切替機構3の構成及び作動について説明する。
補機作動切替機構3は、所謂遊星歯車機構を主体として構成される。すなわち、コンプレッサ6に接続されたリングギヤ31と、サンギヤ32と、リングギヤ31及びサンギヤ32に介在するように噛合するプラネタリギヤ33と、このプラネタリギヤ33を回転可能に保持するとともに自身も回転することでウォータポンプを駆動し得るキャリア34と、締結する事によりキャリア34の回転を禁止するクラッチ35と、EPSモータ4の駆動軸の軸心方向に動作し得るアクチュエータ36とを有している。また本実施形態では、サンギヤ32及びキャリア34はそれぞれ、EPSモータにアクチュエータ36を介して駆動されるためのサン側被駆動ギヤ32a及びキャリア側被駆動ギヤ34aを有している。なおクラッチ35又はアクチュエータ36を断接切換駆動するための作動液圧を制御するソレノイドバルブ(図示せず)は、例えば制御信号を受けてその開度を変化させる流量制御バルブであるが勿論、クラッチ35又はアクチュエータ36を電動式としてもよい。
そして、図3〜図5に示すように、EPSモータ4の補機側ギヤ4aと、サンギヤ32のサン側被駆動ギヤ32aと、キャリア側被駆動ギヤ34aとは同じ径をなすように構成している。そしてアクチュエータ36はこれら補機側ギヤ4aと、サンギヤ32のサン側被駆動ギヤ32aと、キャリア側被駆動ギヤ34aの隣接する2つに同時に外嵌し得るように内面で噛合し得る例えば円筒状をなすものとしている。そして図3(図1)は、アクチュエータ36が補機側ギヤ4a及びサン側被駆動ギヤ32aに同時に外嵌するa位置にある状態を示している。図4は、アクチュエータ36が補機側ギヤ4a及びキャリア側被駆動ギヤ34aに同時に外嵌するb位置にある状態を示している。図5は、アクチュエータ36が補機側ギヤ4aから退避し、キャリア側被駆動ギヤ34aのみに外嵌するc位置にある状態を示している。
しかして本実施形態に係る電動ステアリング装置は、補機作動切替機構3を図6のように作動させることにより、ウォータポンプ5及びコンプレッサ6の作動を選択的に行い得る。以下に、図6に示す4つの態様について説明する。
まず、コンプレッサ6のみを駆動させる場合は、リングギヤ31の回転を許容するとともにクラッチ35をONとしてキャリア34の回転を停止させ、アクチュエータ36をa位置に位置付けサンギヤ32を回転させる。すなわち、補機駆動ギヤ4aからの駆動力はサンギヤ32、プラネタリギヤ33を介してリングギヤ31を回転させるとともに、キャリア34は回転しないため、コンプレッサ6のみが駆動される。
また、ウォータポンプ5のみを駆動させる場合はリングギヤ31の回転を停止するとともにクラッチをOFFとしてキャリア34を回転させ、アクチュエータ36をb位置に位置付けサンギヤ32を回転させる。すなわち、補機駆動ギヤ4aからの駆動力はキャリア34に伝わるとともにリングギヤ31は回転しないため、ウォータポンプ5のみが駆動される。
そして、コンプレッサ6及びウォータポンプ5の両方を駆動する場合には、リングギヤの回転を許容するとともにクラッチ35をOFFとしキャリア34を回転させ、アクチュエータ36をa位置とし、サンギヤを回転させる。すなわち、補機駆動ギヤ4aからの駆動力はサンギヤ32、プラネタリギヤ33を介してリングギヤ31を回転させるとともに、キャリア34も回転するため、コンプレッサ6及びウォータポンプ5の両方が駆動される。
コンプレッサ6及びウォータポンプ5の両方を停止する場合には、アクチュエータ36をc位置に位置付ける。これにより補機駆動ギヤ4aからの駆動力はサン側被駆動ギヤ32aにもキャリア側被駆動ギヤ34aにも伝達されず、クラッチをOFFとしてもキャリア34は回転せず、リングギヤ31もサンギヤ32も回転しない。このようにして本実施形態に係る補機作動切替機構は、コンプレッサ6及びウォータポンプ5の両方を適宜選択的に作動させることができる。
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、油圧パワーステアリング装置を実装しない簡素な構成であるにも拘わらず、エンジンから駆動力を伝達する例えばベルト・プーリー機構といった機構から独立させたコンプレッサ6及びウォータポンプ5を選択的に好適に駆動させることを実現している。これによりこれらの補機が直接エンジンの負荷となることを有効に回避している。その結果、本実施形態に係る電動ステアリング装置によれば、車両のエンジンに掛かる負荷を低減することにより燃費を有効に向上せしめている。
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
例えば、上記実施形態ではアクチュエータがモータの駆動力をサンギヤ及びキャリアに選択的に伝達し得る構成を開示したが勿論、リングギヤ及びサンギヤ、キャリア及びリングギヤ、或いはサンギヤ、キャリア及びリングギヤの何れかに選択的に伝達し得る構造を適用したものであってもよい。また操舵装置や補機の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
本発明は車両に適用される電動パワーステアリング装置として利用することができる。
1…操舵装置
3…補機作動切替機構
31…遊星歯車機構(リングギヤ)
32…遊星歯車機構(サンギヤ)
33…遊星歯車機構(プラネタリギヤ)
34…遊星歯車機構(キャリア)
35…クラッチ
36嵌合式アクチュエータ(アクチュエータ)
4…モータ(EPSモータ)
5…補機(ウオータポンプ)
6…補機(コンプレッサ)
3…補機作動切替機構
31…遊星歯車機構(リングギヤ)
32…遊星歯車機構(サンギヤ)
33…遊星歯車機構(プラネタリギヤ)
34…遊星歯車機構(キャリア)
35…クラッチ
36嵌合式アクチュエータ(アクチュエータ)
4…モータ(EPSモータ)
5…補機(ウオータポンプ)
6…補機(コンプレッサ)
Claims (1)
- 車両に搭載される電動パワーステアリング装置であって、
操舵装置に駆動力を付与するためのモータと、このモータと複数の補機との間に介装させた補機作動切替機構とを備え、
複数の補機が、車両のエンジンから駆動力を伝達するための機構とは独立したものであり、
補機作動切替機構が、遊星歯車機構とクラッチと嵌合式アクチュエータとを有し、
嵌合式アクチュエータをモータの駆動軸の軸心方向に動作させることによりモータの駆動力を遊星歯車機構の何れかの構成要素へ伝達するか又は伝達しないようにするとともに、遊星歯車機構を構成する何れかのギヤの回転を許容又は禁止し且つクラッチを断接切り替えすることにより複数の補機のそれぞれの作動又は停止を任意に選択できるようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013264988A JP2015120410A (ja) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013264988A JP2015120410A (ja) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015120410A true JP2015120410A (ja) | 2015-07-02 |
Family
ID=53532486
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013264988A Pending JP2015120410A (ja) | 2013-12-24 | 2013-12-24 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015120410A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106394529A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-15 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆制动和转向的组合系统 |
-
2013
- 2013-12-24 JP JP2013264988A patent/JP2015120410A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106394529A (zh) * | 2015-07-31 | 2017-02-15 | 比亚迪股份有限公司 | 车辆制动和转向的组合系统 |
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