JP7483874B2 - ステアリングシステム及び車両 - Google Patents
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Description
本願は、出願日が2019年10月25日、出願番号201911023005.5、名称が「ステアリングシステム及び車両」である特許出願の優先権を主張するものである。
前記ハンドルエンドシャフトと同軸に設けられ、駆動力を提供するアウターローターモータと、
前記ハンドルエンドシャフトと同軸に設けられ、前記アウターローターモータによって提供された駆動力を前記ハンドルエンドシャフトに伝達して前記ハンドルエンドシャフトに制動トルク又は復帰トルクを加える遊星歯車減速機構と、を含む。
前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトの外側に外嵌され、前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトを分離又は連結するように、前記ハンドルエンドシャフト及び前記ステアリングギヤエンドシャフトの軸方向に沿って並進可能に構成されたスライドスリーブと、
駆動力を提供して、前記スライドスリーブが前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトの軸方向に沿って並進するように駆動するモータと、を含む。
前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトの分離又は連結状態を検出する状態センサと、
分離又は連結指令を受信し、前記状態センサによって検出された分離又は連結状態に基づいて、前記モータを制御して前記スライドスリーブが前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトを分離又は連結するように駆動するコントローラーと、をさらに含む。
本願は、電気駆動機構によりハンドルエンドシャフトとステアリングギヤエンドシャフトを分離又は連結できる。ハンドルエンドシャフトとステアリングギヤエンドシャフトが連結されている場合には、ユーザがハンドルを操作して回すと車輪をステアリングすることができる。この時に車両を通常運転モードとできる。ハンドルエンドシャフトとステアリングギヤエンドシャフトが分離されている場合には、ユーザがハンドルを操作して回しても車輪をステアリングすることができない。この時に車両をゲームモードとすることができる。これにより、ゲームモード時の車輪と地面との繰り返し摩擦により車輪タイヤの磨耗を引き起こすことを回避し、車両のタイヤをよりよく保護することができる。
Claims (15)
- 同軸に設けられたハンドルエンドシャフト(600)及びステアリングギヤエンドシャフト(700)と、
前記ハンドルエンドシャフト(600)と前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)を分離又は連結するように駆動する電気駆動機構(300)と、
前記ハンドルエンドシャフト(600)に分離状態で制動トルクを加えて、前記ハンドルエンドシャフト(600)に伝動接続されたハンドル(900)の操作感を向上させるトルクフィードバック機構と、
を含み、
前記トルクフィードバック機構は、
前記ハンドルエンドシャフト(600)と同軸に設けられ、駆動力を提供するアウターローターモータ(200)と、
前記ハンドルエンドシャフト(600)と同軸に設けられ、前記アウターローターモータ(200)によって提供された駆動力を前記ハンドルエンドシャフト(600)に伝達して前記ハンドルエンドシャフト(600)に制動トルク又は復帰トルクを加える遊星歯車減速機構(100)と、
を含み、
前記電気駆動機構は、
前記ハンドルエンドシャフト(600)と前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)の外側に外嵌され、前記ハンドルエンドシャフト(600)と前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)を分離又は連結するように、前記ハンドルエンドシャフト(600)及び前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)の軸方向に沿って並進可能に構成されたスライドスリーブ(381、800)と、
駆動力を提供して、前記スライドスリーブ(381、800)が前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトの軸方向に沿って並進するように駆動するモータと、を含み、
前記モータは、インナーローターモータであり、
該インナーローターモータのローター(303)は、前記ハンドルエンドシャフト(600)と前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)の外側に軸方向に回転可能に取り付けられた中空構造であり、
前記スライドスリーブ(800) は、前記中空構造内に同軸に設けられると共に、前記中空構造にねじ接続されることを特徴とするステアリングシステム。 - 分離完了後に前記ハンドルエンドシャフト(600)に復帰トルクを加えて、前記ハンドルエンドシャフト(600)が分離前のステアリング角度に復帰するように駆動するトルクフィードバック機構をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のステアリングシステム。
- 前記トルクフィードバック機構は、前記ハンドルエンドシャフト(600)と同軸に配置されることを特徴とする請求項1又は2に記載のステアリングシステム。
- 前記ハンドルエンドシャフト(600)及び前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)と同軸に設けられたハウジング(301)をさらに含み、
前記ハンドルエンドシャフト(600)は、前記ハウジング(301)内に軸方向に回転可能に支持され、
前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)は、前記ハウジング内に固定され、
前記トルクフィードバック機構及び/又は前記電気駆動機構(300)は、前記ハウジング(301)内に取り付けられることを特徴とする請求項3に記載のステアリングシステム。 - 前記アウターローターモータ(200)のステータ(201)は、ハンドルエンドシャフト(600)と同軸に固定され、
アウターローター(203)は、回転軸受(202)により前記ハンドルエンドシャフト(600)に軸方向に回転可能に取り付けられることを特徴とする請求項1に記載のステアリングシステム。 - 前記遊星歯車減速機構(100)は、前記ハンドルエンドシャフト(600)と同軸に配置された複数段の太陽歯車機構を含み、
隣接する2段の太陽歯車機構が軸方向に間隔をあけて配置され、
最終段の太陽歯車機構(101)は、前記ハンドルエンドシャフト(600)と同軸に固定され、
他の太陽歯車機構は、回転軸受(111、112)により前記ハンドルエンドシャフト(600)に軸方向に回転可能に取り付けられ、
前記他の太陽歯車機構のうちの各段の太陽歯車機構には、該太陽歯車機構の軸線を中心として公転すると共に軸周りに自転可能な遊星歯車が噛み合っており、
第N段の太陽歯車機構と噛み合う遊星歯車の中心軸は、第N+1段の太陽歯車機構に接続され、ここで、Nは1以上の整数であり、太陽歯車機構の総段数より小さく、
中心軸が第1段の太陽歯車機構(108)に接続された遊星歯車(107)は、前記アウターローター(203)と噛み合うことを特徴とする請求項5に記載のステアリングシステム。 - 前記モータは、リニアモータ(380)であり、
該リニアモータ(380)の可動子は、前記スライドスリーブ(381) に固定接続され、
前記スライドスリーブ(381)の少なくとも1つの軸方向端部には、前記スライドスリーブ(381)の軸方向並進時の振動を低減する弾性素子(382)が設けられることを特徴とする請求項1に記載のステアリングシステム。 - 前記スライドスリーブ(800)の内周面には、軸線に平行な方向に沿ってストッパ溝(803)とスプライン(801)が形成され、
前記ハンドルエンドシャフト(600)と前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)のうちの一方の外周面には、前記ストッパ溝(803)内に収容可能な突起(605)が形成され、他方の外周面には、前記スライドスリーブ(800)とスプライン結合可能な雄スプライン(701)が形成されることを特徴とする請求項1に記載のステアリングシステム。 - 前記ハンドルエンドシャフト(600)及び前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)と同軸に設けられたハウジング(301)をさらに含み、
前記ハンドルエンドシャフト(600)は、前記ハウジング(301)内に軸方向に回転可能に支持され、
前記ステアリングギヤエンドシャフト(700)は、前記ハウジング(301)内に固定され、
前記モータのステータは、前記ハウジング(301)内に固定されることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載のステアリングシステム。 - 前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトの分離又は連結状態を検出する状態センサと、
分離又は連結指令を受信し、前記状態センサによって検出された分離又は連結状態に基づいて、前記モータを制御して前記スライドスリーブが前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトを分離又は連結するように駆動するコントローラーと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載のステアリングシステム。 - 前記状態センサは、設定された周期で前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトの分離又は連結状態を検査する、請求項10に記載のステアリングシステム。
- 前記状態センサにより前記ハンドルエンドシャフトと前記ステアリングギヤエンドシャフトが分離状態にあると検出した場合、車両が走行しようとする前に警報信号を出す警報モジュールをさらに含むことを特徴とする請求項10又は11に記載のステアリングシステム。
- 前記状態センサは、可変抵抗器(21)、電流検出素子(22)及び電源(23)を含み、
前記電源(23)と前記可変抵抗器(21)が直列接続されて回路が形成され、
前記電流検出素子(22)は、前記回路の電流を検出し、検出した電流信号を前記コントローラーに伝達し、
前記可変抵抗器(21)の可変抵抗スライダーは、前記スライドスリーブに固定されることを特徴とする請求項10~12のいずれか1項に記載のステアリングシステム。 - 前記コントローラーは、さらに、前記スライドスリーブが限界位置に移動するときに前記モータに対する制御を停止することを特徴とする請求項13に記載のステアリングシステム。
- 請求項1~14のいずれか1項に記載のステアリングシステムを含むことを特徴とする車両。
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