JP6098235B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents
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Description
本発明は、以上の背景をもとに創作されたものであり、ロックピンの位置を検出できる車両用操舵装置を提供する。
固定座部からの力を付与される部位が荷重受圧部のみのとき、固定座部の姿勢が安定しない。このため、荷重受圧部にかかる力が安定しない。
上記車両用操舵装置は、付勢部材が突出部の外周面および座部のロックピン側の面と接触している。このため、固定座部の姿勢が安定する。このため、荷重受圧部にかかる力が安定する。このため、ロックピンの位置の推定精度が高い。
荷重センサを用いて、付勢部材から付与される力を検出する構成においては、付勢力検出センサにかかる力が、固定座部の姿勢に影響される。
上記車両用操舵装置は、付勢力検出センサとして圧力センサを有する。このため、付勢力検出センサにかかる力が、固定座部の姿勢に影響され難い。このため、ロックピンの位置の推定精度が高い。
図1を参照して前輪および後輪を転舵する車両1の構成について説明する。
車両1は、車輪2、操舵装置10、後輪転舵装置30、制御部80、回転角度センサ91、および荷重センサ100を有する。車輪2としては、右後輪2R、左後輪2L、右前輪(図示略)、および左前輪(図示略)を有する。後輪転舵装置30が、「車両用操舵装置」に相当する。
制御部80は、回転角度センサ91の出力信号に基づいて後輪転舵装置30を制御し、右後輪2Rおよび左後輪2Lの転舵角を変更する。また、制御部80は、車両1の走行状態に基づいて後輪転舵装置30を制御し、右後輪2Rおよび左後輪2Lの転舵角をロックする。
駆動装置40は、モータ41および伝達機構42を有する。モータ41は、制御部80からの信号に応じて駆動する。伝達機構42は、モータ41の回転運動を直線運動に変換する。
ラックシャフト32は、ラックハウジング31内において軸方向Xに延びる。ラックシャフト32は、ラックハウジング31に対して軸方向Xに移動できる。ラックシャフト32は、右方向X1の端部および左方向X2の端部にそれぞれ右後輪2Rおよび左後輪2Lが連結される。ラックシャフト32は、モータ41の駆動により右方向X1および左方向X2に移動する。
ラックシャフト32の軸方向Xの位置が右方位置および左方位置にあるとき、右後輪2Rおよび左後輪2Lの転舵角は、旋回走行と対応する。ラックシャフト32の軸方向Xの位置が中立位置にあるとき、右後輪2Rおよび左後輪2Lの転舵角は、直進走行と対応する。
ロック装置50は、ハウジング51、固定座部56、ロックピン60、ピン駆動装置70、および規制溝33を有する。ロック装置50は、ラックシャフト32の軸方向Xの位置を中立位置にロックする。
第1ハウジング52は、ロックピン60の一端である基端部61、ピン駆動装置70、および荷重センサ100を収容する。
先端部62は、図2の二点鎖線で示されるように、ロックピン60が規制位置にあるとき、先端部62の少なくとも一部が規制溝33に嵌まり込む。先端部62は、図2の実線で示されるように、ロックピン60が解除位置にあるとき、収容空間54に収容される。
制御部80(図1参照)は、荷重センサ100からの出力信号によりロックピン60の位置を推定する。すなわち、制御部80は、荷重センサ100からの出力信号が、ロックピン60が規制位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン60が規制位置にある旨を推定する。制御部80は、荷重センサ100からの出力信号が、ロックピン60が解除位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン60が解除位置にある旨を推定する。
(1)後輪転舵装置30は、荷重センサ100を有する。このため、荷重センサ100の検出値に基づいて、ロックピン60の実際の位置を推定することができる。
本実施形態のロック装置50は、第1実施形態のロック装置50と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置50は、緩衝部材300を有し、固定座部56を省略している。なお、第2実施形態のロック装置50の説明は、第1実施形態のロック装置50と共通する構成に対して、第1実施形態のロック装置50と同一の符号を付している。
ロック装置50は、ハウジング51、ロックピン60、ピン駆動装置70、規制溝33、および緩衝部材300を有する。緩衝部材300としては、例えばゴムが用いられる。
荷重センサ100は、素子101、ホルダ102、および荷重受圧部103を有する。荷重センサ100は、円筒形状を有する。荷重センサ100は、ばね71よりも収容方向Z2側に位置する。ホルダ102は、収容空間54の収容方向Z2側の端部に配置される。素子101は、ホルダ102の突出方向Z1側の面に取り付けられる。荷重受圧部103は、素子101の突出方向Z1側の面に取り付けられる。荷重センサ100は、ばね71と接触している。
緩衝部材300の突出方向Z1側の端部は、荷重センサ100の突出方向Z1側の端部よりも突出方向Z1側に位置する。このため、図4(a)に示される位置からロックピン60が収容方向Z2に移動するとき、図4(b)に示されるように、ピン基端部61が緩衝部材300と接触する。このため、ピン基端部61が荷重センサ100と接触する仮想の構成と比較して、ピン基端部61と他の部材との接触による衝突音が低減する。
(2)後輪転舵装置30は、緩衝部材300を有する。このため、ピン基端部61と他の部材との接触による衝突音が低減する。
本実施形態のロック装置50は、第2実施形態のロック装置50と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置50は、台形形状の緩衝部材400を有する。なお、第3実施形態のロック装置50の説明は、第2実施形態のロック装置50と共通する構成に対して、第2実施形態のロック装置50と同一の符号を付している。
荷重センサ100は、素子101、ホルダ102、および荷重受圧部103を有する。荷重センサ100は、円筒形状を有する。荷重センサ100は、ばね71よりも収容方向Z2側に位置する。ホルダ102は、収容空間54の収容方向Z2側の端部に配置される。素子101は、ホルダ102の内周面に取り付けられる。荷重受圧部103は、素子101の内周面に取り付けられる。荷重受圧部103は、緩衝部材400と接触している。
ばね71は、ロックピン60が収容方向Z2に位置するほど、突出方向Z1側への付勢力が大きくなる。緩衝部材400は、ばね71からの付勢力に応じて弾性変形する。緩衝部材400は、台形形状を有する。このため、弾性変形による荷重受圧部103への付勢力は、ロックピン60が収容方向Z2に移動するほど加速度的に大きくなる。このため、ロックピン60の位置が最大解除位置にあるとき、荷重センサ100の検出値を大きくすることができる。このため、ロックピン60の位置が最大解除位置にあるか否かの推定精度を向上できる。
(4)後輪転舵装置30は、台形形状の緩衝部材400を有する。このため、ロックピン60の位置が最大解除位置にあるとき、荷重センサ100の検出値を大きくすることができる。このため、ロックピン60の位置が最大解除位置にあるか否かの推定精度を向上できる。
本実施形態のロック装置50は、第1実施形態のロック装置50と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置50は、固定座部56が突出部58を有している。なお、第4実施形態のロック装置50の説明は、第1実施形態のロック装置50と共通する構成に対して、第1実施形態のロック装置50と同一の符号を付している。
図6に示されるように、固定座部56は、基端部57および突出部58を有する。基端部57は、ばね71の収容方向Z2側の端部に取り付けられる。突出部58は、基端部57から突出方向Z1側に突出する。突出部58の外径は、基端部57の外径よりも小さい。突出部58は、ばね71の内部に嵌め込まれる。図7に示されるように、ばね71は、基端部57の突出方向Z1側の面と、突出部58の外周面と接触している。
ばね71が基端部57の突出方向Z1側の面のみと接触する構成においては、固定座部56の姿勢が安定しない。このため、荷重受圧部103にかかる力が安定しない。固定座部56は、突出部58を有する。ばね71は、基端部57の突出方向Z1側の面と、突出部58の外周面と接触する。このため、固定座部56の姿勢が安定する。
(5)後輪転舵装置30は、ばね71は、基端部57の突出方向Z1側の面と、突出部58の外周面と接触する。このため、固定座部56の姿勢が安定する。このため、荷重受圧部103にかかる力が安定する。このため、ロックピン60の位置の推定精度が高い。
本実施形態のロック装置50は、第1実施形態のロック装置50と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、ロック装置50は、固定座部56がピン軸方向Zと直交する方向に対して傾斜している。なお、第5実施形態のロック装置50の説明は、第1実施形態のロック装置50と共通する構成に対して、第1実施形態のロック装置50と同一の符号を付している。
図8に示されるように、固定座部56は、収容方向Z2側の面が傾斜している。図9に示されるように、固定座部56は、荷重受圧部103およびホルダ102の外周側の端部と接触している。
固定座部56が荷重受圧部103のみと接触する構成においては、固定座部56の姿勢が安定しない。このため、荷重受圧部103にかかる力が安定しない。固定座部56は、荷重受圧部103およびホルダ102の外周側の端部と2点において接触している。このため、固定座部56の姿勢が安定する。
(6)後輪転舵装置30は、固定座部56は、荷重受圧部103およびホルダ102と2箇所において接触している。このため、固定座部56の姿勢が安定する。このため、荷重受圧部103にかかる力が安定する。このため、ロックピン60の位置の推定精度が高い。
本実施形態のロック装置50は、第1実施形態の後輪転舵装置30と比較して次の部分において異なる構成を有し、その他の部分において同一の構成を有する。すなわち、後輪転舵装置30は、荷重センサ100に代えて圧力センサ200を有している。なお、第6実施形態のロック装置50の説明は、第1実施形態のロック装置50と共通する構成に対して、第1実施形態のロック装置50と同一の符号を付している。
制御部80(図1参照)は、圧力センサ200からの出力信号によりロックピン60の位置を推定する。すなわち、制御部80は、圧力センサ200からの出力信号が、ロックピン60が規制位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン60が規制位置にある旨を推定する。制御部80は、圧力センサ200からの出力信号が、ロックピン60が解除位置にあるときの大きさに対応するとき、ロックピン60が解除位置にある旨を推定する。
(7)荷重センサを用いて、ばね71から付与される力を検出する構成においては、荷重センサにかかる力が、固定座部の姿勢に影響される。後輪転舵装置30は、圧力センサ200を有する。このため、圧力センサ200にかかる力が、固定座部156の姿勢に影響され難い。このため、ロックピン60の位置の推定精度が高い。
本車両用操舵装置は、上記各実施形態以外の実施形態を含む。以下、本車両用操舵装置のその他の実施形態としての上記各実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
Claims (6)
- ラックシャフトと接触することにより前記ラックシャフトの軸方向の移動を規制するロックピンと、前記ロックピンを前記ラックシャフトに向けて付勢する付勢部材と、前記ロックピンを前記ラックシャフトから離れる方向に移動させるソレノイドと、前記付勢部材を収容するハウジングとを有するロック装置と、
前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置されて、前記付勢部材または前記ロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサとを備え、
前記付勢力検出センサとして荷重センサを有し、
前記ロック装置は、固定座部を有し、
前記固定座部は、前記付勢部材の前記ラックシャフトとは反対側の端部に取り付けられ、前記付勢力検出センサと接触し、
前記付勢力検出センサは、素子、ホルダ、および荷重受圧部を有し、
前記素子は、ホルダに支持され、
前記荷重受圧部は、前記素子の前記ロックピン側に取り付けられる
車両用操舵装置。 - 前記ロック装置は、緩衝部材を有し、
前記緩衝部材は、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置される
請求項1に記載の車両用操舵装置。 - 前記付勢力検出センサは、円筒形状を有し、
前記緩衝部材は、前記付勢力検出センサの内部に配置される
請求項2に記載の車両用操舵装置。 - 前記固定座部は、前記ホルダおよび前記荷重受圧部に接触している
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。 - 前記固定座部は、基端部および突出部を有し、
前記突出部は、前記基端部から前記ラックシャフト側に突出し、前記付勢部材にはめ込まれ、
前記付勢部材は、前記突出部の外周面および前記基端部の前記ロックピン側の面と接触している
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。 - ラックシャフトと接触することにより前記ラックシャフトの軸方向の移動を規制するロックピンと、前記ロックピンを前記ラックシャフトに向けて付勢する付勢部材と、前記ロックピンを前記ラックシャフトから離れる方向に移動させるソレノイドと、前記付勢部材を収容するハウジングとを有するロック装置と、
前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に配置されて、前記付勢部材または前記ロックピンから付与される力に応じた信号を出力する付勢力検出センサとを備え、
前記付勢力検出センサとして圧力センサを有し、
前記ロック装置は、前記ハウジングと、前記付勢部材または前記ロックピンの前記ラックシャフトとは反対側の端部との間に非圧縮性流体が充填されている
車両用操舵装置。
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