JP2015168278A - ロック構造体及び操舵装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステアリング軸111と、ステアリング軸111に対して相対回転可能であるピニオン軸121と、ピニオン軸121と一体で回転するねじ棒21と、ステアリング軸111の軸方向において直線運動可能であると共にステアリング軸111に対して相対回転不能であるアウターパイプ10及びナット22とを有し、ねじ棒21の回転運動をアウターパイプ10及びナット22の直線運動に変換するボールねじ20と、アウターパイプ10の直線運動をロックするロック装置30と、を備えるロック構造体1である。
【選択図】図2
Description
操舵装置100は、操舵輪131(前輪)を操舵するステアバイワイヤ方式の操舵装置である。
具体的には、ECU200は、操舵角度、操舵トルク及び車速に基づいて、反力アクチュエータ141及び操舵アクチュエータ151を駆動させるようになっている。また、ECU200は、後記するロック装置30をON/OFF制御する機能も備えている。
操舵装置100は、ロック構造体1を備えている。ロック構造体1は、(1)通常時、ステアリング軸111とピニオン軸121とを相対回転自在で連結し、(2)異常時、ステアリング軸111とピニオン軸121とを周方向においてロックし相対回転不能とする構造体である。
アウターパイプ10は、円筒状の部材である。
アウターパイプ10の上部は、前記したスプライン軸112に外嵌する外嵌部11を構成している。外嵌部11の内周面には、スプライン孔12が形成されている。スプライン孔12は、小さな隙間Sを形成しつつ(図4参照)、前記したステアリング軸111のスプライン軸112とスプライン結合している。
ボールねじ20は、アウターパイプ10(ステアリング軸111)とピニオン軸121とを相対回転可能に連結する機構である。ボールねじ20は、ステアリング軸111に対するピニオン軸121の相対回転運動を、アウターパイプ10の軸方向における直線運動に変換する変換装置である。ボールねじ20は、ねじ棒21(回転部)と、ナット22(直線運動部)と、複数のボール23と、を備えている。
ねじ棒21は、ピニオン軸121の上端に同軸で固定されており、周方向においてピニオン軸121と一体で回転運動するようになっている。なお、ピニオン軸121は軸方向に移動しないので、ねじ棒21も軸方向に移動しない。
ナット22は、アウターパイプ10の下端に同軸で固定されており、軸方向においてアウターパイプ10と一体で直線運動するようになっている。すなわち、ねじ棒21がナット22に対して相対回転すると、ねじ棒21及びナット22の螺合位置が変化し、ねじ棒21の回転方向に対応して、ナット22及びアウターパイプ10が、上方又は下方に摺動するようになっている(図2、図3参照)。よって、ステアリング軸111の軸方向において直線運動可能であると共にステアリング軸111に対して相対回転不能である直線運動部は、アウターパイプ10とナット22とを備えて構成されている。
ボール23は、ねじ棒21及びナット22の間において、第1螺旋溝21a及び第2螺旋溝22aで形成されたボール通路を転動することにより、ねじ棒21及びナット22の相対回転に伴う抵抗を小さくするものである。
ロック装置30は、軸方向において、ステアリング軸111に対してアウターパイプ10を移動自在又はロック(固定)する装置である。
ただし、これとは逆に、ソレノイド34のON時にスリット13が狭くなってロックされ、ソレノイド34のOFF時にスリット13が広がって摺動自在となる構成としてもよい。
操舵装置100、ロック構造体1の作用、効果を説明する。
通常時、つまり、ロック装置30による非ロック時を説明する。
ECU200は、ソレノイド34をON(通電)し、励磁した固定コア33で可動コア32を吸引している(図4の矢印A5参照)。これにより、第1舌片14と第2舌片15との間、つまり、スリット13の幅が大きくなる。
次に、異常時(フェール時)、つまり、ロック装置30によるロック時を説明する。
ECU200は、例えば、操舵角度、操舵トルクが所定値以上であり、操舵装置100が異常であると判断した場合、ソレノイド34をOFFする。この他、ソレノイド34が電源を消失した場合等も異常時である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、次のように変更してもよい。
前記した実施形態では、ナット22及びアウターパイプ10が操舵力の入力側(ステアリングホイール101側)のステアリング軸111に結合され、ねじ棒21が操舵力の出力側(操舵輪131側)のピニオン軸121に結合された構成を例示したが、逆の構成でもよい。すなわち、ねじ棒21がステアリング軸111に結合され、アウターパイプ10がピニオン軸121とスプライン結合した構成でもよい。
前記した実施形態では、アウターパイプ10がステアリング軸111に外嵌する構成を例示したが、その他に例えば、ステアリング軸111の下端が円筒状に形成され、ステアリング軸111がアウターパイプ10に外嵌しつつスプライン結合する構成でもよい。
前記した実施形態では、アウターパイプ10がステアリング軸111に対して軸方向に移動可能かつ相対回転不能とするために、アウターパイプ10とステアリング軸111とがスプライン結合した構成を例示したが、その他の構成としてもよい。
(1)例えば、ステアリング軸111の外周面に径方向外側に突出する突起(キー)を形成し、アウターパイプ10の内周面に軸方向に延びる溝(キー溝)を形成し、キーがキー溝を軸方向において摺動する構成としてもよい。その他、アウターパイプ10の内周面に径方向内側に突出する突起が形成され、ステアリング軸111の外周面に溝が形成された構成としてもよい。
(2)また、ステアリング軸111の外周面の一部に弦方向(径方向と直交する方向)に延びる切欠面を形成し、アウターパイプ10の内周面に前記切欠面と合わさって摺動する合わせ面を形成する構成としてもよい。
前記した実施形態では、ボールねじ20によって、ステアリング軸111に対するピニオン軸121の相対回転運動を、アウターパイプ10の軸方向における直線運動に変換する変換装置を構成したが、その他の構成としてもよい。
例えば、ピニオン軸121の上端に外周面に螺旋溝が形成された円筒カムを固定し、アウターパイプ10の下端に前記螺旋溝を摺動するスライダを固定し、ステアリング軸111に対してピニオン軸121が相対回転すると、スライダが螺旋溝を摺動し、アウターパイプ10が軸方向に移動する構成としてもよい。なお、この構成の場合、ステアリング軸111及びアウターパイプ10の中心軸線と、ピニオン軸121及び円筒カムの中心軸線がずれて配置されることになる。
前記した実施形態では、ソレノイド34のOFF時、ロッド31及び第2舌片15を第1舌片14側に付勢してスリット13を狭くし、アウターパイプ10がステアリング軸111に対して軸方向においてロックされる構成を例示したが、その他の構成としてもよい。
(1)例えば、第1舌片14及び第2舌片15を貫通するねじ棒と、ねじ棒を回転させるモータとを備え、ねじ棒が回転するとスリット13の幅が変化するように構成してもよい。この場合、ねじ棒は、例えば、第1舌片14に対して回転自在かつ軸方向に移動不能に取り付けられ、第2舌片15に対して螺合した構成となる。
(2)また、径方向に移動自在なロック片と、ロック片を径方向において移動させるアクチュエータ(ソレノイド)とを備え、ロック片がアウターパイプ10及びステアリング軸111の両方を貫通した場合、アウターパイプ10がステアリング軸111に対して軸方向においてロックされる構成としてもよい。この場合、複数のロック片を周方向に等間隔で備えることが好ましい。
(3)また、ロック時に、アウターパイプ10とステアリング軸111とを二液混合系の瞬間接着剤によって接着させ、アウターパイプ10がステアリング軸111に対して軸方向においてロックされる構成としてもよい。
(4)また、ロック時に、アウターパイプ10を径方向内側に塑性変形させてステアリング軸111に密着させ、アウターパイプ10がステアリング軸111に対して軸方向においてロックされる構成としてもよい。
前記した実施形態では、ロック構造体1が、操舵装置100に組み込まれた構成を例示したが、その他の装置に組み込まれた構成でもよい。
10 アウターパイプ(直線運動部)
12 スプライン孔
20 ボールねじ(変換機構)
21 ねじ棒(回転部)
22 ナット(直線運動部)
30 ロック装置
100 操舵装置
101 ステアリングホイール(操舵部材)
111 ステアリング軸(第1回転軸、操舵部材側軸)
112 スプライン軸
121 ピニオン軸(第2回転軸、操舵輪側軸)
131 操舵輪
Claims (2)
- 第1回転軸と、
前記第1回転軸に対して相対回転可能である第2回転軸と、
前記第2回転軸と一体で回転する回転部と、前記第1回転軸の軸方向において直線運動可能であると共に前記第1回転軸に対して相対回転不能である直線運動部とを有し、前記回転部の回転運動を前記直線運動部の直線運動に変換する変換機構と、
前記直線運動部の直線運動をロックするロック装置と、
を備える
ことを特徴とするロック構造体。 - 請求項1に記載のロック構造体を備え、
前記第1回転軸は、運転者が操舵する操舵部材に対応して回転する操舵部材側軸、及び、操舵輪に対応して回転する操舵輪側軸、の一方であり、
前記第2回転軸は、前記操舵部材側軸及び前記操舵輪側軸の他方である
ことを特徴とする操舵装置。
Priority Applications (1)
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JP2014042357A JP2015168278A (ja) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | ロック構造体及び操舵装置 |
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JP2014042357A JP2015168278A (ja) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | ロック構造体及び操舵装置 |
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JP2014042357A Pending JP2015168278A (ja) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | ロック構造体及び操舵装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118329363A (zh) * | 2024-06-12 | 2024-07-12 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种丝杠可伸缩和旋转的风洞部段锁紧机构及其使用方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005178462A (ja) * | 2003-12-17 | 2005-07-07 | Koyo Seiko Co Ltd | 車両用操舵装置 |
JP5221891B2 (ja) * | 2007-04-13 | 2013-06-26 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵支援装置 |
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- 2014-03-05 JP JP2014042357A patent/JP2015168278A/ja active Pending
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