JP6596615B1 - Electric power steering device for vehicles - Google Patents
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Abstract
車両用電動パワーステアリング装置(10)は、中空状の支持部材(70)と、前記支持部材(70)の内周面(73a)にスライド可能に組み付けられた第1部材(80)と、前記第1部材(80)の先端部(82)にスイング可能に連結された第2部材(90)と、前記第2部材(90)に配置されたステアリングホイール(11)と、前記第1部材(80)と前記第2部材(90)とのいずれか一方に有している第1モータ(20)と、前記支持部材(70)に設けられた第2モータ(100)とを含む。前記第1モータ(20)のモータ軸(24)と前記ステアリングホイール(11)とは、前記第1部材(80)の軸線(CL2)に対して同心に位置している。前記第1モータ(20)は、操舵反力を発生して前記ステアリングホイール(11)に付加する。前記第2モータ(100)は、第1伝動機構(110)を介して前記第1部材(80)をスライド駆動するとともに、第2伝動機構(120)を介して前記第2部材(90)をスイング駆動する。The vehicle electric power steering device (10) includes a hollow support member (70), a first member (80) slidably assembled to an inner peripheral surface (73a) of the support member (70), A second member (90) swingably connected to a tip end portion (82) of the first member (80), a steering wheel (11) disposed on the second member (90), and the first member ( 80) and the second member (90), and a second motor (100) provided on the support member (70). The motor shaft (24) of the first motor (20) and the steering wheel (11) are located concentrically with the axis (CL2) of the first member (80). The first motor (20) generates a steering reaction force and applies it to the steering wheel (11). The second motor (100) slides and drives the first member (80) via the first transmission mechanism (110), and moves the second member (90) via the second transmission mechanism (120). Swing drive.
Description
本発明は車両用電動パワーステアリング装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in an electric power steering device for a vehicle.
近年、車両の自動運転技術の開発が加速している。自動運転車両においては、運転者が自動運転と手動運転とに適宜切り替えつつ走行させることが想定され、自動運転中における運転者の快適性を向上することが求められる。快適性を向上するための技術は、例えば次の技術が知られている。
(1)自動運転時における、運転者のドライビングポジションの調整、リクライニング動作の拡大、格納可能なペダル類を一体とした、機能を集約した運転席の技術。
(2)自動運転時における、車室内での広い居住空間を創出するために、ステアリングホイールを格納する技術。In recent years, the development of automatic vehicle driving technology has been accelerated. In an autonomous driving vehicle, it is assumed that the driver travels while appropriately switching between automatic driving and manual driving, and it is required to improve the comfort of the driver during the automatic driving. As a technique for improving comfort, for example, the following technique is known.
(1) Driver seat technology that integrates functions, such as adjustment of the driver's driving position, expansion of reclining operation, and stowable pedals during automatic driving.
(2) A technology for storing the steering wheel in order to create a large living space in the passenger compartment during automatic driving.
自動運転による走行の一例としては、市街地での走行のように、転舵用車輪の転舵頻度が多く、転舵角が大きく変化することが多い地域で走行することが想定される。その場合に、ステアリングホイールの回転は、転舵用車輪の転舵に連動して激しく変化し得る。運転者は、目の前で起こる、ステアリングホイールの回転の激しい変化を、不快に感じる可能性がある。このような状況に対処するためにも、ステアリングホイールと転舵部との間が機械的に分離されることによって、自動運転中のステアリングホイールの挙動を抑止できるシステムの、ニーズが増加するものと考えられる。 As an example of traveling by automatic driving, it is assumed that the vehicle travels in an area where the steering wheel has a high turning frequency and the turning angle frequently changes, such as traveling in an urban area. In that case, the rotation of the steering wheel can change drastically in conjunction with the turning of the steering wheel. The driver may feel an uncomfortable change in the rotation of the steering wheel that occurs in front of her eyes. In order to cope with such a situation, the need for a system that can suppress the behavior of the steering wheel during automatic driving is increased by mechanically separating the steering wheel and the steered portion. Conceivable.
このようなニーズを踏まえ、車両の高度な自動運転技術に対応するためのステアリング装置としては、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な、ステアバイワイヤ(steer-by-wire)式電動パワーステアリング装置の開発が必要となる。ステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールと転舵部との間を、機械的に分離した構成である。 In light of these needs, a steering device that can perform telescopic motion and tilt motion of the steering wheel is a steer-by-wire type electric power steering system that can cope with advanced automatic driving technology of vehicles. Equipment development is required. The steer-by-wire electric power steering apparatus has a configuration in which a steering wheel and a steered portion are mechanically separated.
ステアバイワイヤ式ではないものの、一般的な車両用電動パワーステアリング装置において、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータによって行う技術は、例えば特許文献1によって知られている。 Although not a steer-by-wire type, a technique for performing a telescopic motion and a tilt motion of a steering wheel by a single motor in a general electric power steering apparatus for a vehicle is known from, for example, Patent Document 1.
特許文献1で知られている車両用電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵トルクにアシスト用モータが発生した補助トルクを付加するとともに、ステアリング軸のチルト運動とテレスコピック運動とを、単一の統合モータ(チルト/テレスコピック用モータ)によって行うものである。 The electric power steering device for a vehicle known from Patent Document 1 adds an assist torque generated by an assist motor to the steering torque of a steering wheel and integrates a tilt motion and a telescopic motion of a steering shaft into a single integration. This is performed by a motor (tilt / telescopic motor).
ステアリングホイールを連結可能なステアリング軸は、コラムチューブの中に挿通されている。このコラムチューブの一端(ステアリングホイールとは反対側の端)は、車体に取り付けられるマウンティングブラケットに対して、チルト動作可能に結合されている。また、コラムチューブは、テレスコーピングチューブによって囲まれている。コラムチューブには、前記アシスト用モータと前記統合モータとが取り付けられている。 A steering shaft to which the steering wheel can be connected is inserted into the column tube. One end of the column tube (the end opposite to the steering wheel) is coupled to a mounting bracket attached to the vehicle body so that a tilt operation is possible. The column tube is surrounded by a telescoping tube. The assist motor and the integrated motor are attached to the column tube.
統合モータは、ムービングロッドを回転且つ直線移動させる。このムービングロッドは、コラムチューブの軸線に沿っている。ムービングロッドには、チルト機構とテレスコピック機構とが連結されている。チルト機構とテレスコピック機構とは、それぞれ独立したクラッチを備える。 The integrated motor rotates and moves the moving rod linearly. This moving rod is along the axis of the column tube. A tilt mechanism and a telescopic mechanism are connected to the moving rod. The tilt mechanism and the telescopic mechanism each have an independent clutch.
チルトクラッチを係合状態にすると、チルト機構は、ムービングロッドの直線移動を、リンクアームを介してコラムチューブのチルト運動に変換する。テレスコーピングクラッチを係合状態にすると、テレスコピック機構は、ムービングロッドの直線移動を、テレスコーピングチューブを介してコラムチューブのテレスコ運動に変換する。このように、2つのクラッチを切り替えて、チルト動作とテレスコピック動作とを、個別に調整ことができる。 When the tilt clutch is engaged, the tilt mechanism converts linear movement of the moving rod into tilt motion of the column tube via the link arm. When the telescoping clutch is engaged, the telescopic mechanism converts the linear movement of the moving rod into the telescopic motion of the column tube via the telescoping tube. In this way, it is possible to individually adjust the tilting operation and the telescopic operation by switching the two clutches.
上述のように、特許文献1で知られている車両用電動パワーステアリング装置は、ステアバイワイヤ式の構成を想定したものではない。このため、この車両用電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに付加する操舵反力を発生するための、反力モータを備えていない。 As described above, the vehicular electric power steering device known from Patent Document 1 does not assume a steer-by-wire configuration. For this reason, this electric power steering apparatus for vehicles does not include a reaction force motor for generating a steering reaction force applied to the steering wheel.
自動運転車両に搭載するステアリング装置は、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な、ステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置であることが求められる。しかも、このステアリング装置は、自動運転時における車室内での広い居住空間を創出するために、より小型化を図ることが求められる。 A steering device mounted on an autonomous driving vehicle is required to be a steer-by-wire electric power steering device that can perform a telescopic motion and a tilt motion of a steering wheel. In addition, the steering device is required to be further downsized in order to create a large living space in the passenger compartment during automatic driving.
本発明は、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a smaller steer-by-wire electric power steering apparatus having a function capable of telescopic motion and tilt motion of a steering wheel.
本発明によれば、
車体に取り付け可能な中空状の支持部材と、
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第1部材と、
前記第1部材の先端部にスイング可能に連結された第2部材と、
前記第2部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第1部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第1部材に収納されているとともに、前記第1部材の前記軸線に対して同心にモータ軸が位置しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第1モータと、
前記支持部材に設けられた第2モータと、
前記第2モータが発生した駆動力を、前記第1部材をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第1部材に伝達する第1伝動機構と、
前記第2モータが発生した駆動力を、前記第2部材をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第2部材に伝達する第2伝動機構と、
を含み、
前記ステアリングホイールは、前記モータ軸に自在軸継手によって連結されており、
前記第1伝動機構は、
前記第1部材の前記軸線に対して平行に位置するとともに、前記支持部材の外周面に沿って延びており、前記支持部材に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制された単一の軸と、
前記第2モータの駆動力を前記軸に伝達する駆動力伝達部と、
前記軸の回転運動を前記第1部材のスライド運動に変換する第1変換機構と、
によって構成されており、
前記第2伝動機構は、前記軸の回転運動を前記第2部材のスイング運動に変換する第2変換機構によって構成されており、
前記第2変換機構は、
前記軸に有している雄ねじと、
前記雄ねじに組み合っている雌ねじと、
前記雌ねじを有しているとともに前記軸に沿って変位可能なスライダと、
前記スライダと前記第2部材との間を連係可能に繋いでいるリンクと、
によって構成されており、
前記スライダは、前記リンクの一端をスイング可能に連結する第1リンク用連結ブラケットを有しており、
前記第2部材は、前記リンクの他端をスイング可能に連結する第2リンク用連結ブラケットを有している、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置が提供される。
According to the present invention,
A hollow support member attachable to the vehicle body;
A first member slidably assembled to the inner peripheral surface of the support member;
A second member swingably connected to the tip of the first member;
While being disposed in the second member, and the steering wheel is on the axis of the first member when they are positioned in the non retracted position,
The motor wheel is housed in the first member and concentrically with the axis of the first member, and generates a steering reaction force that resists the steering force of the steering wheel to generate the steering wheel. A first motor to be added to
A second motor provided on the support member;
A first transmission mechanism for converting the driving force generated by the second motor into a sliding driving force for slidingly driving the first member and transmitting the sliding force to the first member;
A second transmission mechanism that converts the driving force generated by the second motor into a swing driving force that swings the second member and transmits the swinging force to the second member;
Only including,
The steering wheel is connected to the motor shaft by a universal shaft joint,
The first transmission mechanism is
The first member is positioned in parallel to the axis, and extends along the outer peripheral surface of the support member. Relative rotation is allowed with respect to the support member, and relative movement in the axial direction is restricted. A single axis made,
A driving force transmission unit that transmits the driving force of the second motor to the shaft;
A first conversion mechanism that converts a rotational movement of the shaft into a sliding movement of the first member;
Consists of
The second transmission mechanism is constituted by a second conversion mechanism that converts the rotational motion of the shaft into the swing motion of the second member,
The second conversion mechanism includes:
A male screw on the shaft;
A female screw combined with the male screw;
A slider having the female thread and displaceable along the axis;
A link connecting the slider and the second member so as to be capable of being linked together;
Consists of
The slider has a first link connecting bracket for connecting one end of the link so as to be swingable;
The second member has a second link connection bracket that connects the other end of the link so as to be swingable.
An electric power steering device for a vehicle is provided.
本発明では、車体に取り付けられる支持部材の内周面に、第1部材がスライド可能に組み付けられている。この第1部材の先端部には、第2部材がスイング可能に連結されている。この第2部材には、ステアリングホイールが配置されている。第1部材は、操舵反力を発生する第1モータを収納している。このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置に必須である第1モータを、支持部材から外方へ張り出すことなく、第1部材に組み込むことができる。しかも、第1モータのモータ軸は、第1部材の軸線に対して同心に位置している。ステアリングホイールは、非格納位置に位置しているときには、第1部材の軸線上にある。従って、ステアリングホイールのテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、ステアバイワイヤ式電動パワーステアリング装置を提供することができる。 In the present invention, the first member is slidably assembled to the inner peripheral surface of the support member attached to the vehicle body. A second member is swingably connected to the tip of the first member. A steering wheel is disposed on the second member. The first member houses a first motor that generates a steering reaction force. For this reason, the 1st motor essential to a steer-by-wire type electric power steering device can be incorporated in the 1st member, without projecting outward from a support member. Moreover, the motor shaft of the first motor is located concentrically with the axis of the first member. When the steering wheel is in the non-retracted position, it is on the axis of the first member. Therefore, it is possible to provide a steer-by-wire electric power steering apparatus having a function capable of performing a telescopic motion and a tilt motion of the steering wheel.
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。添付図に示した形態は本発明の一例であり、本発明は当該形態に限定されない。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated below based on an accompanying drawing. The form shown in the attached drawings is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the form.
<実施例1>
図1〜図6を参照しつつ、実施例1の車両用電動パワーステアリング装置10を説明する。図1に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置10は、ステアリングホイール11の操舵入力が生じる操舵部12と、左右の転舵車輪13,13(タイヤを含む)を転舵する転舵部14と、制御装置15とを含む。左右の転舵車輪13,13は、転舵部14によって転舵されるものであればよく、前輪、後輪、又は両方を含む。以下、車両用電動パワーステアリング装置10のことを、単に「ステアリング装置10」と略称する。<Example 1>
A vehicle electric
操舵部12と転舵部14との間は、機械的に分離されている。このため、ステアリング装置10は、ステアリングホイール11の操舵量に応じて転舵用アクチュエータ34を作動させることにより、左右の転舵車輪13,13を転舵する方式、いわゆるステアバイワイヤ式(steer-by-wire)を採用している。
The
操舵部12は、運転者が操舵するステアリングホイール11と、このステアリングホイール11に一端を連結されているステアリング軸17と、ステアリングホイール11に対しステアリング軸17を介して操舵反力(反力トルク)を付加する反力モータ20と、を含む。
The
この反力モータ20は、運転者が操舵するステアリングホイール11の操舵力に抵抗する操舵反力を発生するとともに、この操舵反力をステアリングホイール11に付加することによって、運転者に操舵感を与える。この反力モータ20は、電動モータによって構成される。以下、この反力モータ20のことを、適宜「第1モータ20」と言い換える。この第1モータ20の詳細については、後述する。
The
転舵部14は、車幅方向へ延びている転舵軸31と、この転舵軸31の両端にタイロッド32,32及びナックル33,33を介して連結されている左右の転舵車輪13,13と、転舵軸31に転舵用動力を付加する転舵用アクチュエータ34と、を含む。
The steered
転舵用アクチュエータ34は、転舵用動力を発生する転舵モータ35と、転舵用動力を転舵軸31に伝達する転舵動力伝達機構36とからなる。転舵モータ35は、例えば電動モータによって構成される。転舵動力伝達機構36は、例えば第1伝達機構37と第2伝達機構38とからなる。
The turning
第1伝達機構37は、例えばウォームギア機構によって構成される。このウォームギア機構37(第1伝達機構37)は、転舵モータ35のモータ軸35a(出力軸35a)に設けられたウォーム37aと、伝動軸37bに設けられたウォームホイール37cとからなる。
The
第2伝達機構38は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。このラックアンドピニオン機構38(第2伝達機構38)は、伝動軸37bに設けられたピニオン38aと、転舵軸31に設けられたラック38bとからなる。転舵モータ35が発生した転舵用動力は、ウォームギア機構37及びラックアンドピニオン機構38によって転舵軸31に付加される。
The
車両用ステアリング装置10は操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42、その他の各種センサ43を備えている。操舵角センサ41は、ステアリングホイール11の操舵角を検出する。操舵トルクセンサ42は、ステアリング軸17に発生する操舵トルクを検出する。
The
このステアバイワイヤ式の車両用電動パワーステアリング装置10は、自動運転車両50(図2参照)に搭載することが可能であって、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とを行うための、ステアリングホイール調節装置60を備えている。このステアリングホイール調節装置60は、自動運転車両50に搭載されているドライビングポジション装置51の指令を受けた制御装置15によって、制御される。
The steer-by-wire electric
このステアリングホイール調節装置60によれば、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータ100(第2モータ100)によって行うことができる。この単一のモータ100のことを、以下、適宜「第2モータ100」と言い換える。この第2モータ100は、例えば電動モータによって構成される。
According to the steering
上記制御装置15は、操舵角センサ41と操舵トルクセンサ42とその他の各種センサ43との各信号、及びドライビングポジション装置51の指令に従って、第1モータ20と転舵モータ35と第2モータ100とを制御している。その他の各種センサ43には、各モータ20,35,100の回転角や駆動電流を検出する各センサ、車速センサ、ヨーレートセンサ、加速度センサを含む。
The
ドライビングポジション装置51は、自動運転車両50による運転状況を判断して、各種の装置を、図2(a)に示される運転者Drが手動運転をする第1ドライビングポジションと、図2(b)に示される運転者Drが自動運転をする第2ドライビングポジションとに、制御する。
The driving
図2(a)は、運転者Drが手動運転をする一例の第1ドライビングポジションを示している。この第1ドライビングポジションでは、ステアリングホイール11、シート53及びペダル54は、運転者Drが手動運転をするのに適している、予め設定された各位置に、自動的に制御される。ステアリングホイール11は、非格納位置P1(第1位置P1)に位置している。この非格納位置P1は、運転者Drがステアリングホイール11を操舵し易い位置である。
FIG. 2A shows an example first driving position in which the driver Dr performs manual driving. In the first driving position, the
図2(b)は、運転者Drが自動運転をする一例の第2ドライビングポジションを示している。この第2ドライビングポジションでは、ステアリングホイール11、シート53及びペダル54は、運転者Drがリラックスすることができる、予め設定された各位置に、自動的に制御される。この自動運転時における、車室55内での広い居住空間を創出するために、ステアリングホイール11は格納位置P2(第2位置P2)に位置している。この格納位置P2は、図2(a)に示される非格納位置P1に比べて、前進位置に且つ上に傾いている。
FIG. 2B shows an example second driving position where the driver Dr performs automatic driving. In the second driving position, the
以下、このステアリングホイール調節装置60について、詳しく説明する。図3〜図5に示されるように、このステアリングホイール調節装置60は、支持部材70と第1部材80と第2部材90と第2モータ100と第1伝動機構110と第2伝動機構120と、を含む。
Hereinafter, the steering
支持部材70は、自動運転車両50の前後方向に延びた状態で位置することが可能な中空状(例えば筒状。好ましくは円筒状)の部材であって、この自動運転車両50の車体56に取り付け可能なブラケット71を有している。この支持部材70の両端は、開放されている。さらに、この支持部材70は、この支持部材70の軸線CL1(中心線CL1)に対して平行なスリット72(長孔を含む)を有する。このスリット72は、支持部材70の周壁73を内外に貫通している。
The
第1部材80は、支持部材70の周壁73の内周面73aに、この支持部材70の軸線CL1に沿ってスライド可能に組み付けられた中空状(例えば筒状。好ましくは円筒状)の部材である。つまり、第1部材80は、支持部材70の周壁73に軸線CL1に沿ってスライド可能、つまりテレスコピック運動が可能に嵌合している。この第1部材80の両端は、開放されている。第1部材80の軸線CL2(中心線CL2)は、支持部材70の軸線CL1に合致している。この第1部材80は、前記第1モータ20を収納している。この第1モータ20は、第1部材80に対して、軸方向と周方向との両方に相対変位を規制されている。例えば、モータハウジング21が第1部材80に圧入や焼き嵌めされることによって、第1モータ20は第1部材80に対する相対変位を規制される。
The
第1部材80の長さは、支持部材70に対する第1部材80のスライド可能な範囲(ストローク)、つまり、ステアリングホイール11のテレスコピック運動量を、十分に確保できる長さに設定されている。これに対し、支持部材70に第1モータ20を直接に収納した構成では、十分なストロークを確保するために、第1モータ20が軸方向に大型化してしまうので、得策ではない。第1部材80を設けたので、第1モータ20を大型化することなく、支持部材70に対する第1モータ20のスライド量を、十分に確保することができる。
The length of the
図4に示されるように、この第1モータ20は、第1部材80の軸線CL2に対して同心に位置している。詳しく述べると、この第1モータ20は、第1部材80の周壁81の内周面81aに固定された有底の中空状(例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状)のモータハウジング21と、このモータハウジング21の開放端を塞いでいるリッド22と、このモータハウジング21の内部に軸受23,23によって回転可能に収納されたモータ軸24(出力軸24)と、このモータ軸24に有しているロータ25と、このロータ25の外周囲に位置してモータハウジング21の内部に設けられたステータ26と、を含む。
As shown in FIG. 4, the
この第1モータ20は、モータ回転角センサ27(例えばレゾルバ)と制御ユニット28とを有する。モータ回転角センサ27は、第1モータ20の回転角を検出する。制御ユニット28は、第1モータ20(例えばリッド22)に組み付けられるとともに、第1部材80に収納されされており、制御装置15(図1参照)の制御指令に基づいて第1モータ20を制御する。この第1モータ20のモータ軸24は、第1部材80の軸線CL2に対して同心に位置している。
The
図3及び図4に示されるように、第2部材90は、非格納位置P1に位置しているときには前記第1部材80の軸線CL2上に位置するとともに、第1モータ20に向かって開放した有底の中空状(例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状)の部材である。この第2部材90は、第1部材80の先端部82に対して上下方向にスイング可能、つまりチルト運動が可能である。詳しく述べると、第1部材80と第1モータ20との、少なくともいずれか一方は、モータ軸24に沿いつつ、第2部材90まで延びた延長部91を有している。この延長部91は、例えば、モータハウジング21からモータ軸24を挟みつつ、第2部材90の側面90a(図3得参照)まで延びるとともに、この側面90aを挟んでいるフォーク状の構成である。つまり、延長部91は、一対の先端部91a,91aを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第2部材90は、延長部91の一対の先端部91a,91a間に挟まれており、この一対の先端部91a,91aに支持軸92によってスイング可能に連結されている。この結果、第2部材90は、第1部材80の先端部82にスイング可能(チルト可能)に連結されている。
The
この第2部材90に対し、前記ステアリング軸17は軸受93により、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられている。このステアリング軸17は、ステアリングホイール11の非格納位置P1では、第1部材80の軸線CL2に対して同心に位置しており、第2部材90の内部において、第1モータ20のモータ軸24に自在軸継手94(ユニバーサルジョイント94)により連結されている。この結果、前記ステアリングホイール11は、モータ軸24に自在軸継手94によって連結されている。この自在軸継手94が屈曲する点Q1(屈曲点Q1)は、第1部材80に対する第2部材90のスイング基点Q2(支持軸92の中心Q2)に合致している。
With respect to the
図3〜図5に示されるように、第2モータ100は、ギヤハウジング74に取り付けられており、単一の軸111を駆動する。ギヤハウジング74は、支持部材70の周壁73に有しているベース75に、取り付けられている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
第1伝動機構110は、第2モータ100が発生した駆動力を、第1部材80をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、第1部材80に伝達する。この第1伝動機構110は、単一の軸111と、この軸111に第2モータ100の駆動力を伝達する駆動力伝達部112と、軸111の回転運動を第1部材80のスライド運動に変換する第1変換機構116と、によって構成されている。
The
この単一の軸111は、第1部材80の軸線CL2に対して平行に位置するとともに、支持部材70の外周面73b(周壁73の外周面73b)に沿って延びている。この軸111は、ギヤハウジング74に軸受76,76によって支持されるとともに、延長部91から軸111へ向かって延びた支持アーム95によって支持されている。この結果、この軸111は、支持部材70に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられている。さらに、この軸111は、第1の雄ねじ111a及び第2の雄ねじ111bを有している。
The
図4に示されるように、駆動力伝達部112は、例えばウォームギヤ機構によって構成されている。このウォームギヤ機構112(駆動力伝達部112)は、第2モータ100のモータ軸101(出力軸101)に設けられたウォーム113と、軸111に設けられたウォームホイール114とからなる。このウォームギヤ機構112は、ギヤハウジング74に収納されている。
As shown in FIG. 4, the driving
図4に示されるように、第1変換機構116は、軸111に有している第1の雄ねじ111aと、この第1の雄ねじ111aに組み合っている第1の雌ねじ117と、この第1の雌ねじ117を有しているアーム118と、によって構成されている。このアーム118は、第1部材80と第1モータ20とのいずれか一方から軸111へ向かって延びている。例えば、このアーム118は、第1モータ20から、スリット72を貫通して軸111まで延びている。第1の雄ねじ111aと第1の雌ねじ117とは、台形ねじによって構成することが好ましい。
As shown in FIG. 4, the
図3及び図4に示されるように、第2伝動機構120は、第2モータ100が発生した駆動力を、第2部材90をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、第2部材90に伝達する。この第2伝動機構120は、軸111の回転運動を第2部材90のスイング運動に変換する第2変換機構121によって構成されている。この第2変換機構121は、軸111に有している第2の雄ねじ111bと、第2の雄ねじ111bに組み合っている第2の雌ねじ122と、第2の雌ねじ122を有しているとともに軸111に沿って変位可能なスライダ123と、スライダ123と第2部材90との間を連係可能に繋いでいるリンク124と、によって構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
スライダ123は、リンク124の一端をスイング可能に連結する第1リンク用連結ブラケット125を有している。一方、第2部材90は、リンク124の他端をスイング可能に連結する第2リンク用連結ブラケット126を有している。
The
第2の雄ねじ111bと第2の雌ねじ122とは、台形ねじによって構成することが好ましい。また、第2の雄ねじ111b及び第2の雌ねじ122は、ねじ方向とピッチとの少なくとも一方を、第1の雄ねじ111a及び第1の雌ねじ117に対して異なっていることが好ましい。例えば、ねじ方向が逆向きである。
The second
次に、ステアリングホイール調節装置60の作用について、図2、図4及び図6を参照しつつ説明する。
図2(a)に示されるステアリングホイール11は、非格納位置P1(第1位置P1)に位置している。このときのステアリングホイール調節装置60は、図4に示される状態にある。つまり、ステアリングホイール11の位置は、第1部材80の軸線CL2上にあるとともに、支持部材70に対して最も自動運転車両50(図2(a)参照)の後方へ離れた位置(前進位置)に位置している。Next, the operation of the steering
The
その後、第2モータ100は制御装置15(図1参照)から格納指令信号を受けることによって、正回転(第1の回転方向へ回転)する。第2モータ100が発生した正回転の駆動力は、ウォームギヤ機構112を介して軸111に伝わる。この軸111の回転によって、アーム118と第1部材80と第1モータ20は、ステアリングホイール11が支持部材70に対して近づく方向(後退方向)に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第1モータ20のモータ軸24に連結されているステアリング軸17と、延長部91の一対の先端部91a,91aに連結されている第2部材90は、後退方向に移動する。
Thereafter, the
一方、第2の雄ねじ111b及び第2の雌ねじ122のねじ方向が、第1の雄ねじ111a及び第1の雌ねじ117に対して逆向きである。このため、スライダ123はアーム118に対して逆方向(前進方向)に移動し、リンク124を介して第2部材90を上方にスイング駆動する。この結果、第2部材90及びステアリング軸17は、上方にチルト運動をする。
On the other hand, the screw directions of the second
つまり、ステアリングホイール11は、後方にテレスコピック運動をしつつ上方にチルト運動をする。この結果を図6及び図2(b)に示している。図6及び図2(b)は、ステアリングホイール11が格納位置P2(第2位置P2)に位置していることを示している。つまり、ステアリングホイール11の位置は、第1部材80の軸線CL2から予め設定されている角度だけ上方に傾いて後退した位置(後退位置)に位置している。
That is, the
その後、第2モータ100は制御装置15(図1参照)から非格納指令信号を受けることによって、逆回転(第2の回転方向へ回転)する。第2モータ100が発生した逆回転の駆動力は、ウォームギヤ機構112を介して軸111に伝わる。この軸111の回転によって、アーム118と第1部材80と第1モータ20は、ステアリングホイール11が支持部材70に対して離れる方向(前進方向)に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第1モータ20のモータ軸24に連結されているステアリング軸17と、延長部91の一対の先端部91a,91aに連結されている第2部材90は、前進方向に移動する。
Thereafter, the
一方、スライダ123はアーム118に対して逆方向(後退方向)に移動し、リンク124を介して第2部材90を下方にスイング駆動する。この結果、第2部材90及びステアリング軸17は、下方にチルト運動をする。つまり、ステアリングホイール11は、前方にテレスコピック運動をしつつ下方にチルト運動をする。この結果を図4及び図2(a)に示している。ステアリングホイール調節装置60は、図4に示される状態に戻る。ステアリングホイール11は、図2(a)に示される非格納位置P1(第1位置P1)に戻る。
On the other hand, the
上記実施例1の説明をまとめると、次の通りである。
図1、図3〜図6に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置10は、
車体56に取り付け可能な中空状の支持部材70と、
前記支持部材70の内周面73aにスライド可能に組み付けられた第1部材80と、
前記第1部材80の先端部82にスイング可能に連結された第2部材90と、
前記第2部材90に配置されるとともに、非格納位置P1に位置しているときには前記第1部材80の軸線CL2上にあるステアリングホイール11と、
前記第1部材80に収納されているとともに、前記第1部材80の前記軸線CL2上にモータ軸24が位置しており、前記ステアリングホイール11の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール11に付加する第1モータ20(反力モータ20)と、
前記支持部材70に設けられた第2モータ100と、
前記第2モータ100が発生した駆動力を、前記第1部材80をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第1部材80に伝達する第1伝動機構110と、
前記第2モータ100が発生した駆動力を、前記第2部材90をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第2部材90に伝達する第2伝動機構120と、を含む。
The description of the first embodiment is summarized as follows.
As shown in FIGS. 1 and 3 to 6, the electric
A
A
A
While being disposed in the
The
A
A
And a
このように、実施例1では、車体56に取り付けられる筒状の支持部材70の内周面73aに、第1部材80がスライド可能に組み付けられている。このため、支持部材70によって、第1部材80をスライド可能に支持する剛性を十分に高めることができる。この第1部材80の先端部82には、第2部材90がスイング可能に連結されている。この第2部材90には、ステアリングホイール11が配置されている。第1部材80は、操舵反力を発生する第1モータ20を収納している。このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置10に必須である第1モータ20を、支持部材70から外方へ張り出すことなく、第1部材80に組み込むことができる。しかも、第1モータ20のモータ軸24を、第1部材80の軸線CL2に対して同心に位置している。ステアリングホイール11は、非格納位置P1に位置しているときには、第1部材80の軸線CL2上にある。従って、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置10を提供することができる。この結果、自動運転車両50に対する電動パワーステアリング装置10の搭載性を、高めることができる。
Thus, in the first embodiment, the
さらには、図4に示されるように、前記第1モータ20は、前記第1部材80と前記第2部材90とのなかの、前記第1部材80に収納されており、
前記ステアリングホイール11は(直接に、又はステアリング軸17を介して)、前記モータ軸24に自在軸継手94によって連結されている。Furthermore, as shown in FIG. 4, the
The steering wheel 11 (directly or via the steering shaft 17) is connected to the
このように、重量物である第1モータ20を、チルト運動をする第2部材90ではなく、この第2部材90を支持する第1部材80に収納した。この第1部材80を組み付けた支持部材70は、車体56に取り付け可能である。車体56に取り付けられる基端側の支持部材70及び第1部材80に重量物を集約するとともに、チルト運動をする先端側の第2部材90を軽量化することができる。つまり、支持部材70及び第1部材80の剛性と、第2部材90の剛性とを、合理的に高めることができる。このため、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有している装置60、つまりステアリングホイール調節装置60の全体の剛性をバランス良く高めることができる。
In this way, the
しかも、ステアリングホイール11を第1モータ20のモータ軸24に自在軸継手94によって連結している。つまり、第1モータ20のモータ軸24からステアリングホイール11へ操舵反力を付加する伝動系統には、第1モータ20の回転を減速するための減速装置が介在していない。減速装置が伝動系統に介在していない分、第1モータ20を収納する第1部材80を小型化することができる。このため、ステアリングホイール調節装置60及び電動パワーステアリング装置10を、より小型化することができる。従って、自動運転車両50に対する電動パワーステアリング装置10の搭載性を、より高めることができる。しかも、ステアリングホイール11の操舵の際に、減速装置の逆効率の影響を受けることはない。このため、ステアリングホイール11の操舵フィーリングを、より高めることができる。
Moreover, the
さらには、図4に示されるように、前記第1伝動機構110は、
前記第1部材80の前記軸線CL2に対して平行に位置するとともに、前記支持部材70の外周面73bに沿って延びており、前記支持部材70に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制された単一の軸111と、
前記第2モータ100の駆動力を前記軸111に伝達する駆動力伝達部112と、
前記軸111の回転運動を前記第1部材80のスライド運動に変換する第1変換機構116と、によって構成されており、
前記第2伝動機構120は、前記軸111の回転運動を前記第2部材90のスイング運動に変換する第2変換機構121によって構成されている。Furthermore, as shown in FIG. 4, the
The
A driving
A
The
このため、第1伝動機構110は、単一の軸111を巧みに利用することによって、この軸111の回転運動を、第1部材80のスライド運動と第2部材90のスイング運動とに、それぞれ変換するだけでよく、小型で簡単な構成とすることができる。
For this reason, the
さらには、図4に示されるように、前記第1変換機構116は、
前記軸111に有している第1の雄ねじ111aと、
前記第1の雄ねじ111aに組み合っている第1の雌ねじ117と、
前記第1部材80と前記第1モータ20とのいずれか一方から前記軸111へ向かって延びており、前記第1の雌ねじ117を有しているアーム118と、によって構成されている。Furthermore, as shown in FIG. 4, the
A first
A first
The
このため、第1変換機構116を、第1の雄ねじ111aを有した軸111と、第1の雌ねじ117を有したアーム118と、によって極めて簡単な構成とすることができる。
For this reason, the
さらには、図4に示されるように、前記第2変換機構121は、
前記軸111に有している第2の雄ねじ111bと、
前記第2の雄ねじ111bに組み合っている第2の雌ねじ122と、
前記第2の雌ねじ122を有しており、前記軸111に沿って変位可能なスライダ123と、
前記スライダ123と前記第2部材90との間を、連係可能に繋いでいるリンク124と、によって構成されている。Furthermore, as shown in FIG. 4, the
A second
A second
A
The
このため、第2変換機構121を、第2の雄ねじ111bを有した軸111と、第2の雌ねじ122を有したスライダ123と、スライダ123を第2部材90に繋いだリンク124と、によって極めて簡単な構成とすることができる。
For this reason, the
さらには、図3及び図4に示されるように、前記第1部材80と前記第1モータ20との、少なくともいずれか一方から前記軸111へ向かって延びた支持アーム95を、更に有しており、
前記支持アーム95は、前記軸111を回転可能に支持している。
このため、テレスコピック運動をする支持アーム95によって、軸111を確実に支持することができる。Furthermore, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, it further includes a
The
For this reason, the axis |
さらには、図4に示されるように、前記第1の雄ねじ111aと、前記第1の雌ねじ117と、前記第2の雄ねじ111bと、前記第2の雌ねじ122とは、台形ねじによって構成されている。
このため、簡単な構成によって、セルフロック機能を高めることができる。Furthermore, as shown in FIG. 4, the first
For this reason, the self-locking function can be enhanced with a simple configuration.
さらには、図4に示されるように、前記第2の雄ねじ111b及び前記第2の雌ねじ122の、ピッチとねじ方向の少なくとも一方は、前記第1の雄ねじ111a及び前記第1の雌ねじ117に対して異なっている。
従って、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動との、両方が最適となるように、ピッチとねじ方向の少なくとも一方を、設定することができる。Furthermore, as shown in FIG. 4, at least one of the pitch and the screw direction of the second
Accordingly, at least one of the pitch and the screw direction can be set so that both the telescopic motion and the tilt motion of the
さらには、図4に示されるように、前記第1モータ20を制御する制御ユニット28を、更に有し、
前記制御ユニット28は、前記第1モータ20に組み付けられるとともに、前記第1部材80に収納されされている。
このため、第1モータ20と制御ユニット28とを、同時にテレスコピック運動させることができる。第1モータ20と制御ユニット28との間の配線を合理的に配線することができる。Furthermore, as shown in FIG. 4, it further has a
The
For this reason, the
実施例1を、より詳しくまとめると、図1、図3〜図6に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置10は、
車体56に取り付け可能な中空状の支持部材70と、
前記支持部材70の内周面73aにスライド可能に組み付けられた第1部材80と、
前記第1部材80の先端部82にスイング可能に連結された第2部材90と、
前記第2部材90に回転可能に支持されるとともに、非格納位置P1に位置しているときには前記第1部材80の軸線CL2上にあるステアリング軸17と、
前記ステアリング軸17に設けられたステアリングホイール11と、
前記第1部材80に相対変位が規制されつつ収納されており、前記第1部材80の前記軸線CL2に対して同心に位置するとともに自在軸継手94によって前記ステアリング軸17に連結されたモータ軸24を有しており、前記ステアリングホイール11の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール11に付加する第1モータ20と、
前記第1部材80の前記軸線CL2に対して平行に位置するとともに、前記支持部材70の外周面73bに沿って延びており、前記支持部材70に対して相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられており、第1の雄ねじ111a及び第2の雄ねじ111bを有している単一の軸111と、
前記支持部材70に設けられており、前記単一の軸111を駆動する第2モータ100と、
前記第1部材80と前記第1モータ20とのいずれか一方から前記軸111へ向かって延びており、前記第1の雄ねじ111aに組み合う第1の雌ねじ117を有しているアーム118と、
前記第2の雄ねじ111bに組み合う第2の雌ねじ122を有しており、前記軸111に沿って変位可能なスライダ123と、
前記スライダ123と前記第2部材90との間を、連係可能に繋いでいるリンク124と、を含む。
When the first embodiment is summarized in more detail, as shown in FIGS. 1 and 3 to 6, the electric
A
A
A
A steering
A
The
The
A
An
A
And a
単一の軸111に、2つの雄ねじ111a,111bを有することによって、第1部材80のスライド運動と第2部材90のスイング運動とが、同時に行われる。このため、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータ100(第2モータ100)によって、短時間に行うことができる。従って、ステアリングホイール11を非格納位置P1と格納位置P2とに、迅速に切り替えることができる。自動運転車両50に搭載されるステアリング装置10として最適である。
By having two
実施例1を、更にまとめると、図1、図3〜図6に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置10は、
ステアリング軸17に設けられたステアリングホイール11と、
前記ステアリング軸17に操舵反力を発生させる第1モータ20(反力モータ20)と、
前記ステアリングホイール11を前方及び後方に移動させるテレスコピック動作と、前記ステアリングホイール11の昇降を行うチルト動作と、を制御する第2モータ100と、を有し、
前記第1モータ20は、ステアリングホイール11と同心にモータ軸24を有しており、前記第2モータ100の駆動時にテレスコピック動作又はチルト動作に起因して移動する。To further summarize Example 1, as shown in FIGS. 1 and 3 to 6, the electric
A
A first motor 20 (reaction force motor 20) for generating a steering reaction force on the steering
A
The
このため、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置10を提供することができる。この結果、自動運転車両50に対する電動パワーステアリング装置10の搭載性を、高めることができる。
Therefore, it is possible to provide a smaller steer-by-wire type electric
<実施例2>
図7〜図12を参照しつつ、実施例2の車両用電動パワーステアリング装置200を説明する。図7は、上記図1に対応して表してある。図8は、上記図3に対応して表してある。図10は、上記図4に対応して表してある。<Example 2>
A vehicle electric
実施例2の車両用電動パワーステアリング装置200は、図1〜図6に示される上記実施例1の反力モータ20及びステアリングホイール調節装置60を、図7〜図12に示される反力モータ220及びステアリングホイール調節装置260に変更したことを特徴とし、他の構成は実施例1と同じなので、説明を省略する。
The vehicle electric
図7に示されるように、実施例2の制御装置15は、操舵角センサ41と操舵トルクセンサ42とその他の各種センサ43との各信号、及びドライビングポジション装置51の指令に従って、転舵モータ35と第1モータ220と第2モータ300とを制御している。
As shown in FIG. 7, the
図7に示されるように、操舵部12は、ステアリングホイール11に対し操舵反力(反力トルク)を付加する反力モータ220を含む。この反力モータ220は、運転者が操舵するステアリングホイール11の操舵力に抵抗する操舵反力を発生するとともに、この操舵反力をステアリングホイール11に付加することによって、運転者に操舵感を与える。この反力モータ220は、電動モータによって構成される。以下、この反力モータ220のことを、適宜「第1モータ220」と言い換える。この第1モータ220の詳細については、後述する。
As shown in FIG. 7, the
図8〜図10に示されるように、実施例2のステアリングホイール調節装置260は、支持部材270と第1部材280と第2部材290と第2モータ300と第1伝動機構310と第2伝動機構320と、を含む。
As shown in FIGS. 8 to 10, the steering
支持部材270は、自動運転車両50(図2(a)参照)の前後方向に延びた状態で位置することが可能な中空状(例えば筒状。好ましくは円筒状)の部材であって、この自動運転車両50の車体56に取り付け可能なブラケット271を有している。この支持部材270の両端は、開放されている。
The
第1部材280は、支持部材270の周壁273の内周面273aに、この支持部材270の軸線CL11(中心線CL11)に沿ってスライド可能に組み付けられた中空状(例えば筒状。好ましくは円筒状)の部材である。言い換えると、第1部材280は、支持部材270の周壁273に軸線CL11に沿ってスライド可能、つまりテレスコピック運動が可能に嵌合している。この第1部材80の両端は、開放されている。第1部材280の軸線CL12(中心線CL12)は、支持部材270の軸線CL1に合致している。
The
第2部材290は、非格納位置P1に位置しているときには第1部材280の軸線CL12上にあるとともに、第1部材280に向かって開放した有底の中空状(例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状)の部材である。この第2部材290は、第1部材280の先端部282に対して上下方向にスイング可能、つまりチルト運動が可能である。詳しく述べると、第1部材280は、第2部材290まで延びた延長部281を有している。この延長部281は、例えば、第1部材280から第2部材290の側面290aまで延びるとともに、この側面290aを挟んでいるフォーク状の構成である。つまり、延長部281は、一対の先端部281a,281aを有している。
The
第2部材290は、延長部91の一対の先端部281a,281a間に挟まれており、この一対の先端部281a,281aに支持軸292によってスイング可能に連結されている。この結果、第2部材290は、第1部材280の先端部282にスイング可能(チルト可能)に連結されている。
The
第2部材290は、第1モータ220を一体に有している。第1モータ220が第2部材290に一体に有する構成としては、次の(1)の構成及び(2)の構成がある。
(1)図示してはいないが、第2部材290は、第1モータ220を相対変位を規制しつつ収納した構成である。
(2)図10に示されるように、第2部材290は、第1モータ220のモータハウジング221を兼ねる。つまり、第2部材290は、前記第1モータ220自体である。
以下、(2)の構成について例示する。The
(1) Although not shown, the
(2) As shown in FIG. 10, the
Hereinafter, the configuration (2) will be exemplified.
図10に示されるように、この第1モータ220は、非格納位置P1に位置しているときには第1部材280の軸線CL12上に位置している。詳しく述べると、この第1モータ220は、有底の中空状(例えば有底筒状。好ましくは有底の円筒状)のモータハウジング221(第2部材290によって構成される)と、このモータハウジング221の開放端を塞いでいるリッド222と、このモータハウジング221の内部に軸受223,223によって回転可能に収納されたモータ軸224(出力軸224)と、このモータ軸224に有しているロータ225と、このロータ225の外周囲に位置してモータハウジング221の内部に設けられたステータ226と、を含む。この第1モータ220は、モータ回転角センサ227(例えばレゾルバ)を有する。このモータ回転角センサ227は、第1モータ220の回転角を検出する。
As shown in FIG. 10, the
この第1モータ220のモータ軸224は、前記ステアリングホイール11と同心に位置しており、ステアリング軸17を兼ねている。つまり、ステアリングホイール11は、モータ軸224に直接に取り付けられている。
The
図7、図10及び図11に示されるように、第2モータ300は、ギヤハウジング274に取り付けられており、第1部材280を駆動する。ギヤハウジング274は、支持部材270の周壁273に有している。
As shown in FIGS. 7, 10, and 11, the
第1伝動機構310は、第2モータ300が発生した駆動力を、第1部材280をスラ イド駆動するスライド駆動力に変換して、第1部材280に伝達する。この第1伝動機構310は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。このラックアンドピニオン機構310(第1伝動機構310)は、第2モータ300のモータ軸301(出力軸301)に設けられたピニオン311と、第1部材280の外周面280aに設けられたラック312とからなる。このラックアンドピニオン機構310は、ギヤハウジング274に収納されている。
The
第2伝動機構320は、第2モータ300が発生した駆動力を、第2部材290をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、第2部材290に伝達する。詳しく述べると、第2伝動機構320は、第1ブラケット321と第2ブラケット322とリンク323とによって構成されている。
The
第1ブラケット321は、支持部材270の周壁273の外周面273bに設けられた部材であって、第1部材280の軸線CL12に対して平行な長孔324を有する。この長孔324の長さは、支持部材270に対する第1部材280のスライド可能な長さよりも短く設定されている。
The
第2ブラケット322は、第2部材290に設けられている。リンク323は、長孔324と第2ブラケット322との間を、連係可能に繋いでいる。つまり、リンク323の一端は、第1ピン325によって長孔324にスライド可能に連結つされている。リンク323の他端は、第2ピン326によって第2ブラケット322にスイング可能に連結されている。
The
次に、ステアリングホイール調節装置260の作用について、図2、図10及び図12を参照しつつ説明する。
図2(a)に示されるステアリングホイール11は、非格納位置P1(第1位置P1)に位置している。このときに、ステアリングホイール調節装置260は図12(a)に示される状態にある。つまり、ステアリングホイール11の位置は、第1部材280の軸線CL12上にあるとともに、支持部材270に対して最も自動運転車両50(図2(a)参照)の後方へ離れた位置(前進位置)に位置している。この状態では、第1ピン325は長孔324の前端に位置している。Next, the operation of the steering
The
その後、図10に示されるように、第2モータ300は制御装置15(図7参照)から格納指令信号を受けることによって、正回転(第1の回転方向へ回転)する。第2モータ300が発生した正回転の駆動力は、ラックアンドピニオン機構310(第1伝動機構310)によって第1部材280に伝わる。図12(b)に示されるように、第1部材280は、支持部材270に対して後退する。従って、ステアリングホイール11、第2部材290及び第2モータ300は、支持部材270に対して近づく方向(後退方向)に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第1ピン325は長孔324の後端に位置する。第1ピン325の移動量L11は、長孔324の長さL1に相当する。
Thereafter, as shown in FIG. 10, the
その後、第2モータ300が正回転を続行すると、図12(c)に示されるように、第1部材280は後退運動を続けるが、第2部材290及び第2モータ300の後退運動は規制される。しかも、支持軸292は第1部材80と共に後退運動を続ける。第1ピン325の移動量L12である。このため、第2部材290及び第2モータ300は、支持軸292を中心として上方にスイングしつつ、後退する。この結果、ステアリングホイール11は、後方にテレスコピック運動をしつつ上方にチルト運動をする。
Thereafter, when the
この結果を図2(b)に示している。図12(c)及び図2(b)は、ステアリングホイール11が格納位置P2(第2位置P2)に位置していることを示している。つまり、ステアリングホイール11の位置は、第1部材280の軸線CL12から予め設定されている角度だけ上方に傾いて後退した位置(後退位置)に位置している。
The result is shown in FIG. FIGS. 12C and 2B show that the
その後、第2モータ300は制御装置15(図7参照)から非格納指令信号を受けることによって、逆回転(第2の回転方向へ回転)する。第2モータ300が発生した逆回転の駆動力は、ラックアンドピニオン機構310によって第1部材280に伝わる。図12(c)に示されるように、第1部材280は、支持部材270に対して前進する。従って、ステアリングホイール11は、前方にテレスコピック運動をしつつ下方にチルト運動をして、支持部材270の軸線CL11の位置まで戻る。この結果を図12(b)に示している。
Thereafter, the
その後、第2モータ300が逆回転を続行すると、ステアリングホイール11、第2部材290及び第2モータ300は、支持部材270に対して離れる方向(前進方向)に移動、つまりテレスコピック運動をする。この結果、第1ピン325は長孔324の前端に位置する。この結果を図12(a)及び図2(a)に示している。ステアリングホイール調節装置260は、図12(a)に示される状態に戻る。ステアリングホイール11は、図2(a)に示される非格納位置P1(第1位置P1)に戻る。
Thereafter, when the
上記実施例2の説明をまとめると、次の通りである。
図7〜図12に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置200は、
車体56に取り付け可能な中空状の支持部材270と、
前記支持部材270の内周面273aにスライド可能に組み付けられた第1部材280と、
前記第1部材280の先端部282にスイング可能に連結された第2部材290と、
前記第2部材290に配置されるとともに、非格納位置P1に位置しているときには前記第1部材280の軸線CL12上にあるステアリングホイールと、
前記第2部材290に一体に有するとともに、前記第1部材280の前記軸線CL12に対して同心にモータ軸301が位置しており、前記ステアリングホイール11の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール11に付加する第1モータ220(反力モータ220)と、
前記支持部材270に設けられた第2モータ300と、
前記第2モータ300が発生した駆動力を、前記第1部材280をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第1部材280に伝達する第1伝動機構310と、
前記第2モータ300が発生した駆動力を、前記第2部材290をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第2部材290に伝達する第2伝動機構320と、を含む。
The description of the second embodiment is summarized as follows.
As shown in FIGS. 7 to 12, the electric power steering device for a
A
A
A
A steering wheel that is disposed on the
The
A
A
A
このように、実施例2では、車体56に取り付けられる中空状の支持部材270の内周面273aに、第1部材280がスライド可能に組み付けられている。このため、支持部材270によって、第1部材280をスライド可能に支持する剛性を十分に高めることができる。この第1部材280の先端部282には、第2部材290がスイング可能に連結されている。この第2部材290には、ステアリングホイール11が配置されている。第1部材280又は第2部材290は、操舵反力を発生する第1モータ220を有している。このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置200に必須である第1モータ220を、支持部材270から外方へ張り出すことなく、第1部材280又は第2部材290に組み込むことができる。
Thus, in the second embodiment, the
しかも、第1モータ220のモータ軸224を、第1部材280の軸線CL12に対して同心に位置している。ステアリングホイール11は、非格納位置P1に位置しているときには、第1部材280の軸線CL12上にある。従って、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置200を提供することができる。この結果、自動運転車両50に対する電動パワーステアリング装置200の搭載性を、高めることができる。
Moreover, the
しかも、ステアリングホイール11を第1モータ220のモータ軸224に連結している。つまり、第1モータ220のモータ軸224からステアリングホイール11へ操舵反力を付加する伝動系統には、第1モータ220の回転を減速するための減速装置が介在していない。減速装置が伝動系統に介在していない分、第1モータ220を設ける第1部材280を小型化することができる。このため、ステアリングホイール調節装置260及び電動パワーステアリング装置200を、より小型化することができる。従って、自動運転車両50に対する電動パワーステアリング装置200の搭載性を、より高めることができる。しかも、ステアリングホイール11の操舵の際に、減速装置の逆効率の影響を受けることはない。このため、ステアリングホイール11の操舵フィーリングを、より高めることができる。
In addition, the
さらには、前記第1モータ220は、前記第1部材280と前記第2部材290とのなかの、前記第2部材290に一体に有しており(前記第2部材290を兼ねた構成、又は、前記第2部材290に組み込まれた構成であり)、
前記ステアリングホイール11は(直接に、又はステアリング軸17を介して)、前記モータ軸224に連結されている。Further, the
The
このため、第1部材280は第1モータ220を有する必要がなく、スライド運動をするだけでよい。第1部材280簡素な構成でにできるとともに、小型化できる。しかも、支持部材270に対する第1部材280の支持剛性を高めることができる。
For this reason, the
さらには、前記第1伝動機構310は、前記第2モータ300の駆動力によって回転するピニオン311と、前記ピニオン311に噛み合い可能に前記第1部材280の外周面280aに有しているラック312と、によって構成されており、
前記第2伝動機構320は、
前記支持部材270の外周面273bに設けられており、前記第1部材280の前記軸線CL12に対して平行な長孔324を有した第1ブラケット321と、
前記長孔324と、前記第2部材290に設けられている第2ブラケット322との間を、連係可能に繋いでいるリンク323と、によって構成されている。Further, the
The
A
The
このように、ラック312は、第1部材280自体に有している。このため、ラック312を設けるための別個の部材は、必要ない。また、スライド運動をする第1伝動機構310と、スイング運動をする第2伝動機構320とは、第1部材280のみを介して連係している。第2モータ300が発生した駆動力は、第1部材280から第2伝動機構320によって、第2部材290及び第1モータ220に伝わる。第1部材280のスライド運動をスイング運動に変換するために、第2伝動機構320をリンク機構にしている。第1伝動機構310と第2伝動機構320とを、簡単な構成で小型にすることができる。
As described above, the
しかも、第1部材280のスライド範囲の大きさにかかわらず、第2部材290及び第1モータ220の円滑なスイング運動を確保するために、第1ブラケット321は長孔324を有している。長孔324の長さによって、第2部材290及び第1モータ220のスイング運動の開始タイミングや完了タイミングが決まる。つまり、スライド範囲が大きい場合には、長孔324の長さを大きく設定すればよい。
Moreover, the
第1部材280のスライド範囲の大きさに対応して、長孔324の長さを適宜設定することにより、第2部材290及び第1モータ220のスイング角を最適に設定することができる。さらには、第1部材280がスライド運動をしている最中に、第2部材290及び第1モータ220がスイング運動をする。このため、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とを、単一のモータ300(第2モータ300)によって、短時間に行うことができる。従って、ステアリングホイール11を非格納位置P1と格納位置P2とに、迅速に切り替えることができる。自動運転車両50に搭載されるステアリング装置200として最適である。
The swing angle of the
実施例2を、より詳しくまとめると、図7〜図12に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置200は、
車体56に取り付け可能な中空状の支持部材270と、
前記支持部材270の内周面273aにスライド可能に組み付けられた第1部材280と、
前記第1部材280の先端部282にスイング可能に連結された第2部材290と、
前記第2部材290に配置されるとともに、前記第1部材280の軸線CL12に対して同心に位置しているステアリングホイール11と、
前記第2部材に配置されるとともに、非格納位置P1に位置しているときには、第1部材280の軸線CL12上にあるステアリングホイールと、
前記第2部材290に一体に有しており(第2部材290に収納した構成と、第1モータ220のモータハウジング221を兼ねた構成と、を含む)、モータ軸224が前記ステアリングホイール11と同心に位置するとともに前記ステアリングホイール11に連結されており、前記ステアリングホイール11の操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイール11に付加する第1モータ220と、
前記支持部材270に設けられている第2モータ300と、
前記第2モータ300の駆動力によって回転するピニオン311と、
前記ピニオン311に噛み合い可能に前記第1部材280の外周面280aに有しているラック312と、
前記第1部材280の外周面280aに設けられており、前記第1部材280の前記軸線CL12に対して平行な長孔324を有した第1ブラケット321と、
前記長孔324と、前記第2部材290に設けられている第2ブラケット322との間を、連係可能に繋いでいるリンク323と、を含む。
When Example 2 is summarized in more detail, as shown in FIGS. 7 to 12, the electric power steering device for a
A
A
A
A
A steering wheel on the axis CL12 of the
The
A
A
A
A
A
このため、ステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置200に必須である第1モータ220を、支持部材270から外方へ張り出すことなく、第1部材280又は第2部材290に組み込むことができる。
Therefore, the
実施例2を、更にまとめると、図7〜図12に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置200は、
ステアリング軸17に設けられたステアリングホイール11と、
前記ステアリング軸17に操舵反力を発生させる第1モータ220(反力モータ220)と、
前記ステアリング軸17と前記ステアリングホイール11と前記第1モータ220とを前方及び後方に移動させるテレスコピック動作と、前記ステアリング軸17と前記ステアリングホイール11と前記第1モータ220との昇降を行うチルト動作と、を制御する第2モータと、を有し、
前記第1モータ220は、前記ステアリングホイール11と同心にモータ軸224を有しており、前記第2モータ300の駆動時にテレスコピック動作又はチルト動作に起因して移動する。
When the second embodiment is further summarized, as shown in FIGS. 7 to 12, the electric power steering device for a
A
A first motor 220 (reaction force motor 220) for generating a steering reaction force on the steering
A telescopic operation for moving the steering
The
このため、ステアリングホイール11のテレスコピック運動とチルト運動とが可能な機能を有した、より小型のステアバイワイヤ式の電動パワーステアリング装置200を提供することができる。この結果、自動運転車両50に対する電動パワーステアリング装置200の搭載性を、高めることができる。
Therefore, it is possible to provide a smaller steer-by-wire type electric
<実施例3>
図13を参照しつつ、実施例3の車両用電動パワーステアリング装置400を説明する。実施例3の車両用電動パワーステアリング装置400は、上記図1に示される実施例1の車両用電動パワーステアリング装置10と、上記図7に示される実施例2の車両用電動パワーステアリング装置200と、に有している制御装置15を変更した(図13参照)ことを特徴とし、他の構成は実施例1〜2と同じなので、説明を省略する。<Example 3>
The vehicle electric
実施例3の制御装置15は、図1及び図7に示されるように、操舵角センサ41と操舵トルクセンサ42とその他の各種センサ43と、ドライビングポジション装置51からの指令とに従って、転舵モータ35と第1モータ20,220と第2モータ100,300とを制御している。
As shown in FIGS. 1 and 7, the
この制御装置15は、例えばマイクロコンピュータによって構成される。マイクロコンピュータによって構成した制御装置15の、具体的な制御の一例を説明すると、次の通りである。図1〜図12を参照しつつ、図13に基づいて制御装置15の制御について説明する。
The
図13は、制御装置15の制御フローチャートであって、制御装置15の一連の制御のなかの、運転モード切換え処理を実行するサブルーチンを示している。このサブルーチンは、例えば所定の条件による割込処理や、時分割処置によって実行する。
FIG. 13 is a control flowchart of the
制御装置15は制御を開始すると、先ずステップS01では、図2(a)に示されるようにステアリングホイール11を手動運転用ポジション(第1ドライビングポジション)に設定する。つまり第2モータ100,300を制御する。
When the
次に、ステップS02では、ドライビングポジション装置51から、自動運転モードへの切換え指令があるか否かを判断する。ここで、自動運転モードへの切換え指令が無いと判断した場合には、ステップS03に進む。ステップS03では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップS02に戻る。このように、ステップS02では、自動運転モードへの切換え指令が有ると判断するまで、このステップS02を繰り返す。
Next, in step S02, it is determined whether or not there is a command for switching to the automatic operation mode from the driving
ステップS02において、自動運転モードへの切換え指令が有ると判断と判断した場合には、ステップS04に進む。ステップS04では、自動運転車両50の自動運転機能が正常であるか否かを判断する。ドライビングポジション装置51から正常であるという指令が有る場合には、正常であると判断して、ステップS05に進む。ステップS05では、図2(b)に示されるようにステアリングホイール11を自動運転用ポジション(第2ドライビングポジション)に設定する。つまり第2モータ100,300を制御する。
If it is determined in step S02 that there is a command to switch to the automatic operation mode, the process proceeds to step S04. In step S04, it is determined whether or not the automatic driving function of the
次に、ステップS06では、ドライビングポジション装置51から、手動運転モードへの切換え指令があるか否かを判断する。ここで、手動運転モードへの切換え指令が無いと判断した場合には、ステップS08に進む。ステップS08では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップS04に戻る。このように、ステアリングホイール11を自動運転用ポジションに設定した場合には、自動運転車両50の自動運転機能が正常であるか否かを、常に判断する。
Next, in step S06, it is determined whether or not there is a command for switching to the manual operation mode from the driving
一方、ステップS06において、手動運転モードへの切換え指令が有ると判断した場合には、ステップS07に進む。ステップS07では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップS01に戻って、ステアリングホイール11を手動運転用ポジションに設定する。
On the other hand, if it is determined in step S06 that there is a command to switch to the manual operation mode, the process proceeds to step S07. In step S07, it is determined whether or not to end this subroutine. If it is determined that the process is to be terminated, the subroutine is terminated. If it is determined that the process is to be continued, the process returns to step S01 to set the
上記ステップS04において、自動運転車両50の自動運転機能が異常であると、ドライビングポジション装置51から指令が有った場合には、異常であると判断して、ステップS09に進む。ステップS09では、ステアリングホイール11を手動運転用ポジションに設定して、ステップS10に進む。つまり第2モータ100,300を制御する。ステップS10では、このサブルーチンを終了するか否かを判断する。ここで、終了すると判断した場合にはこのサブルーチンを終了し、続行すると判断した場合にはステップS10を繰り返す。
In step S04, if there is a command from the driving
以上の説明から明らかなように、制御装置15はステップS09において、車両用電動パワーステアリング装置400を搭載した自動運転車両50の自動運転機能に異常が発生したと判断した場合には、ステアリングホイール11を手動運転用ポジションの状態(非格納状態)に維持する。つまり、手動運転モードから自動運転モードへの切換え指令があった場合に、異常が発生したと判断したときには、ステアリングホイール11をそのまま手動運転用ポジションに維持する。また、ステアリングホイール11が自動運転用ポジションにある場合に、異常が発生したと判断したときには、ステアリングホイール11を手動運転用ポジションに切り替える。
As is apparent from the above description, when the
上記実施例3の説明をまとめると、次の通りである。
図1、図2、図7及び図13に示されるように、車両用電動パワーステアリング装置400は、
前記第2モータ100,300を制御する制御装置15を、更に有し、
前記制御装置15は、前記車両用電動パワーステアリング装置400を搭載した自動運転車両50の自動運転機能に異常が発生したと判断した場合に、前記ステアリングホイール11を非格納状態(非格納位置P1)とするように、前記第2モータ100,300を制御する構成である。The description of the third embodiment is summarized as follows.
As shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 7 and FIG.
A
When the
このため、自動運転車両50の自動運転機能に異常が発生した場合には、運転者Drがステアリングホイール11を手動によって操舵することができる。運転者Drは自動運転車両50を自由に運転することができる。
Therefore, when an abnormality occurs in the automatic driving function of the
なお、本発明による車両用電動パワーステアリング装置10,200,400は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。
例えば、実施例3は、実施例1と実施例2に対して、それぞれを適宜に組み合わせることが可能である。The vehicle electric
For example, Example 3 can be appropriately combined with Example 1 and Example 2.
本発明の車両用電動パワーステアリング装置10,200,400は、自動運転車両50に搭載するのに好適である。
The vehicular electric
10,200,400 車両用電動パワーステアリング装置
11 ステアリングホイール
15 制御装置
17 ステアリング軸
20, 220 第1モータ(反力モータ)
24, 224 モータ軸
28 制御ユニット
50 自動運転車両
56 車体
60, 260 ステアリングホイール調節装置
70, 270 支持部材
73, 273 支持部材の周壁
73a,273a 周壁の内周面
73b,273b 周壁の外周面
80, 280 第1部材
81 第1部材の周壁
81a 周壁の内周面
82, 282 第1部材の先端部
90, 290 第2部材
90a,290a 第2部材の側面
91 延長部
91a 延長部の先端部
92 支持軸
94 自在軸継手
95 支持アーム
100,300 第2モータ
101,301 モータ軸
110,310 第1伝動機構
111 単一の軸
111a 第1の雄ねじ
111b 第2の雄ねじ
112 駆動力伝達部
116 第1変換機構
117 第1の雌ねじ
118 アーム
120,320 第2伝動機構
121 第2変換機構
122 第2の雌ねじ
123 スライダ
124 リンク
280a 第1部材の外周面
281 延長部
281a 延長部の先端部
282 第1部材の先端部
311 ピニオン
312 ラック
323 リンク
CL2,CL12 第1部材の軸線10, 200, 400 Electric power steering device for
24, 224
Claims (5)
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第1部材と、
前記第1部材の先端部にスイング可能に連結された第2部材と、
前記第2部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第1部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第1部材に収納されているとともに、前記第1部材の前記軸線に対して同心にモータ軸が位置しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第1モータと、
前記支持部材に設けられた第2モータと、
前記第2モータが発生した駆動力を、前記第1部材をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第1部材に伝達する第1伝動機構と、
前記第2モータが発生した駆動力を、前記第2部材をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第2部材に伝達する第2伝動機構と、
を含み、
前記ステアリングホイールは、前記モータ軸に自在軸継手によって連結されており、
前記第1伝動機構は、
前記第1部材の前記軸線に対して平行に位置するとともに、前記支持部材の外周面に沿って延びており、前記支持部材に対して、相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制された単一の軸と、
前記第2モータの駆動力を前記軸に伝達する駆動力伝達部と、
前記軸の回転運動を前記第1部材のスライド運動に変換する第1変換機構と、
によって構成されており、
前記第2伝動機構は、前記軸の回転運動を前記第2部材のスイング運動に変換する第2変換機構によって構成されており、
前記第2変換機構は、
前記軸に有している雄ねじと、
前記雄ねじに組み合っている雌ねじと、
前記雌ねじを有しているとともに前記軸に沿って変位可能なスライダと、
前記スライダと前記第2部材との間を連係可能に繋いでいるリンクと、
によって構成されており、
前記スライダは、前記リンクの一端をスイング可能に連結する第1リンク用連結ブラケットを有しており、
前記第2部材は、前記リンクの他端をスイング可能に連結する第2リンク用連結ブラケットを有している、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置。 A hollow support member attachable to the vehicle body;
A first member slidably assembled to the inner peripheral surface of the support member;
A second member swingably connected to the tip of the first member;
While being disposed in the second member, and the steering wheel is on the axis of the first member when they are positioned in the non retracted position,
The motor wheel is housed in the first member and concentrically with the axis of the first member, and generates a steering reaction force that resists the steering force of the steering wheel to generate the steering wheel. A first motor to be added to
A second motor provided on the support member;
A first transmission mechanism for converting the driving force generated by the second motor into a sliding driving force for slidingly driving the first member and transmitting the sliding force to the first member;
A second transmission mechanism that converts the driving force generated by the second motor into a swing driving force that swings the second member and transmits the swinging force to the second member;
Only including,
The steering wheel is connected to the motor shaft by a universal shaft joint,
The first transmission mechanism is
The first member is positioned in parallel to the axis, and extends along the outer peripheral surface of the support member. Relative rotation is allowed with respect to the support member, and relative movement in the axial direction is restricted. A single axis made,
A driving force transmission unit that transmits the driving force of the second motor to the shaft;
A first conversion mechanism that converts a rotational movement of the shaft into a sliding movement of the first member;
Consists of
The second transmission mechanism is constituted by a second conversion mechanism that converts the rotational motion of the shaft into the swing motion of the second member,
The second conversion mechanism includes:
A male screw on the shaft;
A female screw combined with the male screw;
A slider having the female thread and displaceable along the axis;
A link connecting the slider and the second member so as to be capable of being linked together;
Consists of
The slider has a first link connecting bracket for connecting one end of the link so as to be swingable;
The second member has a second link connection bracket that connects the other end of the link so as to be swingable.
The vehicle electric power steering apparatus characterized by.
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第1部材と、
前記第1部材の先端部にスイング可能に連結された第2部材と、
前記第2部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第1部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第2部材に一体に有するとともに、前記第1部材の前記軸線に対して同心にモータ軸が位置しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第1モータと、
前記支持部材に設けられた第2モータと、
前記第2モータが発生した駆動力を、前記第1部材をスライド駆動するスライド駆動力に変換して、前記第1部材に伝達する第1伝動機構と、
前記第2モータが発生した駆動力を、前記第2部材をスイング駆動するスイング駆動力に変換して、前記第2部材に伝達する第2伝動機構と、
を含み、
前記ステアリングホイールは、前記モータ軸に連結されており、
前記第1伝動機構は、前記第2モータの駆動力によって回転するピニオンと、前記ピニオンに噛み合い可能に前記第1部材の外周面に有しているラックと、によって構成されており、
前記第2伝動機構は、
前記支持部材の外周面に設けられており、前記第1部材の前記軸線に対して平行な長孔を有した第1ブラケットと、
前記長孔と、前記第2部材に設けられている第2ブラケットとの間を、連係可能に繋いでいるリンクと、
によって構成されている、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置。 A hollow support member attachable to the vehicle body;
A first member slidably assembled to the inner peripheral surface of the support member;
A second member swingably connected to the tip of the first member;
While being disposed in the second member, and the steering wheel is on the axis of the first member when they are positioned in the non retracted position,
The motor member is integrated with the second member, and is concentrically positioned with respect to the axis of the first member, and generates a steering reaction force that resists the steering force of the steering wheel. A first motor to be added;
A second motor provided on the support member;
A first transmission mechanism for converting the driving force generated by the second motor into a sliding driving force for slidingly driving the first member and transmitting the sliding force to the first member;
A second transmission mechanism that converts the driving force generated by the second motor into a swing driving force that swings the second member and transmits the swinging force to the second member;
Only including,
The steering wheel is connected to the motor shaft;
The first transmission mechanism is constituted by a pinion that rotates by the driving force of the second motor, and a rack that is provided on the outer peripheral surface of the first member so as to be able to mesh with the pinion.
The second transmission mechanism is
A first bracket provided on an outer peripheral surface of the support member, and having a long hole parallel to the axis of the first member;
A link connecting the elongated hole and the second bracket provided on the second member so as to be capable of being linked;
Composed of,
The vehicle electric power steering apparatus characterized by.
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第1部材と、
前記第1部材の先端部にスイング可能に連結された第2部材と、
前記第2部材に回転可能に支持されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第1部材の軸線上にあるステアリング軸と、
前記ステアリング軸に設けられたステアリングホイールと、
前記第1部材に相対変位が規制されつつ収納されており、前記第1部材の前記軸線に対して同心に位置するとともに自在軸継手によって前記ステアリング軸に連結されたモータ軸を有しており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第1モータと、
前記第1部材の前記軸線に対して平行に位置するとともに、前記支持部材の外周面に沿って延びており、前記支持部材に対して相対回転が許容され且つ軸方向への相対移動が規制されて設けられており、第1の雄ねじ及び第2の雄ねじを有している単一の軸と、
前記支持部材に設けられており、前記単一の軸を駆動する第2モータと、
前記第1部材と前記第1モータとのいずれか一方から前記軸へ向かって延びており、前記第1の雄ねじに組み合う第1の雌ねじを有しているアームと、
前記第2の雄ねじに組み合う第2の雌ねじを有しており、前記軸に沿って変位可能なスライダと、
前記スライダと前記第2部材との間を、連係可能に繋いでいるリンクと、
を含み、
前記スライダは、前記リンクの一端をスイング可能に連結する第1リンク用連結ブラケットを有しており、
前記第2部材は、前記リンクの他端をスイング可能に連結する第2リンク用連結ブラケットを有している、
ことを特徴とする車両用電動パワーステアリング装置。 A hollow support member attachable to the vehicle body;
A first member slidably assembled to the inner peripheral surface of the support member;
A second member swingably connected to the tip of the first member;
A steering shaft that is rotatably supported by the second member and is on the axis of the first member when positioned in a non-retracted position ;
A steering wheel provided on the steering shaft;
The first member is housed while its relative displacement is restricted, has a motor shaft that is concentric with the axis of the first member and is connected to the steering shaft by a universal shaft joint, A first motor that generates a steering reaction force that resists the steering force of the steering wheel and applies the steering reaction force to the steering wheel;
The first member is positioned parallel to the axis, and extends along the outer peripheral surface of the support member. Relative rotation with respect to the support member is allowed and relative movement in the axial direction is restricted. A single shaft having a first male screw and a second male screw;
A second motor that is provided on the support member and drives the single shaft;
An arm extending from either one of the first member and the first motor toward the shaft, and having a first female screw that mates with the first male screw;
A slider having a second internal thread that mates with the second external thread and being displaceable along the axis;
A link connecting the slider and the second member so that they can be linked together;
Including
The slider has a first link connecting bracket for connecting one end of the link so as to be swingable;
The second member has a second link connection bracket that connects the other end of the link so as to be swingable.
The vehicle electric power steering apparatus characterized by.
前記支持部材の内周面にスライド可能に組み付けられた第1部材と、
前記第1部材の先端部にスイング可能に連結された第2部材と、
前記第2部材に配置されるとともに、非格納位置に位置しているときには前記第1部材の軸線上にあるステアリングホイールと、
前記第2部材に一体に有しており、モータ軸が前記ステアリングホイールと同心に位置するとともに前記ステアリングホイールに連結されており、前記ステアリングホイールの操舵力に抵抗する操舵反力を発生して前記ステアリングホイールに付加する第1モータと、
前記支持部材に設けられている第2モータと、
前記第2モータの駆動力によって回転するピニオンと、
前記ピニオンに噛み合い可能に前記第1部材の外周面に有しているラックと、
前記支持部材の外周面に設けられており、前記第1部材の前記軸線に対して平行な長孔を有した第1ブラケットと、
前記長孔と、前記第2部材に設けられている第2ブラケットとの間を、連係可能に繋いでいるリンクと、
を含む車両用電動パワーステアリング装置。 A hollow support member attachable to the vehicle body;
A first member slidably assembled to the inner peripheral surface of the support member;
A second member swingably connected to the tip of the first member;
While being disposed in the second member, and the steering wheel is on the axis of the first member when they are positioned in the non retracted position,
Has integrally with the second member is coupled to the steering wheel together with the motor shaft is positioned in the steering wheel and concentric, wherein by generating a steering reaction force resisting the steering force of the steering wheel A first motor added to the steering wheel;
A second motor provided on the support member;
A pinion rotating by the driving force of the second motor;
A rack having an outer peripheral surface of the first member so as to be able to mesh with the pinion;
A first bracket provided on an outer peripheral surface of the support member , and having a long hole parallel to the axis of the first member;
A link connecting the elongated hole and the second bracket provided on the second member so as to be capable of being linked;
An electric power steering device for a vehicle including:
前記制御装置は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用電動パワーステアリング装置を搭載した自動運転車両の自動運転機能に異常が発生したと判断した場合に、前記ステアリングホイールを非格納状態とするように前記第2モータを制御する、車両用電動パワーステアリング装置。 A control device for controlling the second motor;
When the control device determines that an abnormality has occurred in the automatic driving function of the autonomous driving vehicle on which the electric power steering device for a vehicle according to any one of claims 1 to 4 is mounted, the control wheel is turned off. An electric power steering device for a vehicle that controls the second motor so as to be in a retracted state.
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CN112896285A (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 现代自动车株式会社 | Apparatus for receiving steering wheel and control method thereof |
US20210380158A1 (en) * | 2018-10-19 | 2021-12-09 | Nsk Ltd. | Steering device |
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JP2008120229A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | Steering device |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20210380158A1 (en) * | 2018-10-19 | 2021-12-09 | Nsk Ltd. | Steering device |
US11891114B2 (en) * | 2018-10-19 | 2024-02-06 | Nsk, Ltd. | Steering device |
CN112896285A (en) * | 2019-12-04 | 2021-06-04 | 现代自动车株式会社 | Apparatus for receiving steering wheel and control method thereof |
US11155293B2 (en) * | 2019-12-04 | 2021-10-26 | Hyundai Motor Company | Device for stowing steering wheel and control method thereof |
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CN111114643B (en) * | 2019-12-26 | 2021-03-19 | 中国科学院自动化研究所南京人工智能芯片创新研究院 | Artificial intelligence automatic obstacle avoidance walking chassis |
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