JP4466839B2 - ステアバイワイヤシステム - Google Patents
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Description
請求項1のステアバイワイヤシステムでは、転舵シャフトのボールネジ部とボールナットとからボールネジ機構が構成され、転舵シャフトとボールナットとを相対的に回転させることで転舵シャフトが直動し、操舵輪が転舵する。そして、転舵シャフトには回転車を介して補助モータが連結されているが、その回転車は転舵シャフトの直動を許容した構造になっているので、転舵モータによってボールナットのみを回転させることができると共に、補助モータによって転舵シャフトのみを回転させることができる。これにより、転舵モータが失陥して動かなくなっても、補助モータのみによって操舵輪を確実に転舵させることができる。また、転舵モータが失陥していない場合、伝達比が所定の基準値より大きいときには、転舵モータによる転舵シャフトの直動速度に、補助モータによる転舵シャフトの直動速度が加算されるように、転舵モータと補助モータとを協働させて転舵シャフトを直動させるので、転舵モータだけで転舵シャフトを直動させる場合に比べて、転舵シャフトの直動動作の高速化を図ることができる。これにより、ハンドルの操作量に対する操舵輪の転舵量の比を変化させる場合の自由度が高まる。
請求項2の構成によれば、転舵シャフトが直動したときには、第1と第2の平歯車同士の摺動によって転舵シャフトの直動が許容され、補助モータが回転車としての第2平歯車を回転駆動したときには、第1及び第2の平歯車同士の噛合により転舵シャフトが回転する。
請求項3のステアバイワイヤシステムでは、転舵モータが失陥したときに、ボールナット固定手段がボールナットを固定するので、補助モータによりボールネジ部を回転させたときに、そのボールネジ部とボールナットとの螺合位置が確実に変わり、転舵シャフトを確実に直動させることができる。
請求項4のステアバイワイヤシステムでは、補助モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤと、回転車と一体回転しかつウォームギヤが噛合したウォームホイールとを備えたことにより、補助モータから転舵シャフトに向けて回転トルクが比較的伝達し易く、転舵シャフトから補助モータに向けて回転トルクが比較的伝達し難くなる。これにより、補助モータを停止させたときには、転舵シャフトの回転を止めることができる。
請求項5のステアバイワイヤシステムでは、転舵モータ及び補助モータが共に失陥しても、クラッチ手段がハンドルと操舵輪とを機械的に連結するので、ハンドルの操作によって操舵輪を転舵することができる。
図1には、車両に搭載された本発明に係るステアバイワイヤシステム10の全体構成が示されている。図1において符号11は、ハンドルであって、ステアリングシャフト12の一端に固定されている。ステアリングシャフト12は、車両本体に回転可能に軸支され、ステアリングシャフト12の他端には反力発生装置13が連結されている。その反力発生装置13は、例えば図4に示すように、反力モータ45の出力回転軸にギヤ46を固定し、ステアリングシャフト12の一端に固定されたギヤ47に噛合させた構造になっている。そして、反力モータ45の出力トルクを、ハンドル11の回転操作に対する反力としてステアリングシャフト12に付与する。
ECU40は、補助モータ34を駆動せず、これにより補助モータ34は停止した状態に保持される。
本実施形態のステアバイワイヤシステムは、図7に示すようにステアリングシャフト12の一端に備えたギヤ47に噛合した連動ギヤ75(本発明の「第1連動部材」に相当する)が備えられ、その連動ギヤ75の回転軸には連動ワイヤ74(本発明の「第1連動部材」に相当する)の一端が固定されている。また、その連動ワイヤ74の他端はクラッチ装置72(本発明の「クラッチ手段」に相当する)の入力軸72Aに固定されている。さらに、連動ワイヤ74は、チューブ70に覆われ、連動ギヤ75が回転した場合には、その連動ギヤ75の回転が連動ワイヤ74を介してクラッチ装置72の入力軸72Aに伝達されて、入力軸72Aが回転する。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
11 ハンドル
15 トルクセンサ
16 転舵シャフト
19 転舵モータ
22 ボールナット
23 ボールネジ部
26 ロック装置(ボールナット固定手段)
30 第1平歯車
31 第2平歯車
32 ウォームホイール
33 ウォームギヤ
34 補助モータ
50 操舵輪
61 ウォームホイール(回転車)
71 連動軸71(第2連動部材)
72 クラッチ(クラッチ手段)
74 連動ワイヤ(第1連動部材)
75 連動ギヤ(第1連動部材)
Claims (5)
- 1対の操舵輪の間に差し渡された転舵シャフトの中間部分にボールネジ部を形成すると共に、そのボールネジ部にボールナットを螺合し、
ハンドルの操作に応じて転舵モータにより前記ボールナットを回転駆動して、前記操舵輪を転舵すると共に、車速に応じて前記ハンドルの操舵角に対する前記操舵輪の転舵角の比である伝達比を変更するステアバイワイヤシステムにおいて、
前記転舵シャフトの軸方向の移動を許容しかつ前記転舵シャフトと共に回転する回転車と、前記転舵モータが失陥したときに、前記ハンドルの操作に応じて前記回転車を回転駆動する補助モータとを備え、
前記転舵モータが失陥していない場合、前記伝達比が所定の基準値より大きいときには、前記転舵モータによる前記転舵シャフトの直動速度に、前記補助モータによる前記転舵シャフトの前記直動速度が加算されるように、前記転舵モータと前記補助モータとを協働させて前記転舵シャフトを直動させる一方、前記伝達比が所定の基準値より小さいときには、前記転舵モータ及び前記補助モータのうち前記転舵モータのみで前記転舵シャフトを直動させるように構成したことを特徴とするステアバイワイヤシステム。 - 前記転舵シャフトの軸方向の一部に第1平歯車を形成し、
前記回転車は、前記第1平歯車に噛合した第2平歯車であることを特徴とする請求項1に記載のステアバイワイヤシステム。 - 前記転舵モータが失陥したときに、前記ボールナットを固定するためのボールナット固定手段を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のステアバイワイヤシステム。
- 前記補助モータの回転軸に取り付けられたウォームギヤと、前記回転車と一体回転しかつ前記ウォームギヤが噛合したウォームホイールとを備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のステアバイワイヤシステム。
- 前記ハンドルと連動して回転する第1連動部材と、
前記転舵シャフトの直動動作に連動して回転する第2連動部材と、
常には、前記第1連動部材と前記第2連動部材との間を切り離し、前記転舵モータ及び前記補助モータが共に失陥したときに、前記第1連動部材と前記第2連動部材との間を連結するクラッチ手段とを備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のステアバイワイヤシステム。
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