JP7828256B2 - 操舵操作入力装置 - Google Patents
操舵操作入力装置Info
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Description
本発明の目的の一つは、ステアリングホイールセンターを容易に操舵角範囲の中央に設定することができる操舵操作入力装置を備える操舵装置を提供することにある。
[実施形態1]
(操舵装置の全体構成)
図1は、実施形態1の操舵操作入力装置を備える操舵装置のシステム構成図である。
操舵装置1は、操舵操作入力装置2、操舵機構3、制御装置10を有する。
操舵操作入力装置2は、コラムシャフト4に接続するステアリングホイールSと、コラムシャフト4の中央部に設けられた操舵角センサ5、操舵トルクセンサ6と、コラムシャフト4の先端部に設けられたメカストッパ機構7およびメカストッパ機構7に減速機構9を介して接続する第1電動モータ(反力アクチュエータ)8と、第1電動モータ回転センサ8aを有する。
ステアリングホイールSは、運転者の操舵操作に応じて回転する。操舵角センサ5は、ステアリングホイールSに接続するコラムシャフト4の回転量を検出し、検出した回転量に応じた操舵操作量信号を、制御装置10へ出力する。
操舵トルクセンサ6は、ステアリングホイールSに接続するコラムシャフト4の操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに応じた操舵トルク信号を、制御装置10へ出力する。
第1電動モータ8は、運転者のステアリングホイールSの操舵操作に対し操舵負荷を増大させる力(操舵反力)を発生させる反力アクチュエータである。
第1電動モータ回転角センサ8aは、第1電動モータ8の回転位置を検出し、検出した回転位置に応じた第1電動モータ回転角信号を制御装置10へ出力する。
なお、制御装置10には、これ以外に外部センサ11から種々の検出信号が入力されている。
ラックバー12は、車幅方向に移動可能であり、移動量に応じてタイロッド14、ナックルアーム15を介して操舵輪16を操舵する。
ラックバー位置センサ12aは、ラックバー12の位置を検出し、検出した位置に応じた操舵量信号を、制御装置10へ出力する。
第2電動モータ回転センサ170aは、第2電動モータ170の回転位置を検出し、検出した回転位置に応じた第2モータ回転角信号を制御装置10へ出力する。
操舵輪16の操舵角は、ラックバー12の位置に応じて一意に決まるため、操舵量信号は、操舵輪16の操舵角に関する信号である。
第2電動モータ170は、制御装置10からの操舵アクチュエータ駆動信号に基づき、ラックバー12を介して操舵輪16を操舵させる力を発生させる操舵アクチュエータである。
また、制御装置10は、操舵量信号、第2モータ回転角信号に基づいて第2電動モータ170を駆動制御する。
なお、制御装置10は、操舵装置1に対して一つの例を示したが、操舵操作入力装置2と操舵機構3のそれぞれに設けられてもよい。この場合、それぞれの制御装置は、操舵操作量信号、操舵トルク信号と、操舵量信号、第2モータ回転角信号とを双方に共有し、第1電動モータ8と第2電動モータ170を制御する。
図2は、実施形態1の操舵操作入力装置の斜視図であり、図3は、実施形態1の操舵操作入力装置の断面図であり、図4は、図3のA部拡大図である。
また、コラムシャフト4の他端部42は、シャフト(回転軸部材)20の第1端部(一端部)20bに接続し、コラムシャフト4とシャフト20は、回転軸線Pに対して一体的に回転する。
コラムシャフトハウジング40の図示左方向の端部は、複数のボルトB1を介して、フロントカバー19の図示右方向の端部に固定されている。
フロントカバー19は、小プーリ91、大プーリ92、両プーリ91、92間に掛け渡されたベルト93から構成される減速機構9を覆うように配置されている。
これにより、操舵操作入力装置2および減速機構9の回転軸線P方向の小型化を図ることができる。
フロントカバー19の図示左方向の端部は、不図示のボルトを介して、ハウジング17の図示右方向の端部に固定されている。
なお、シャフト20は、コラムシャフト4に接続する第1端部20bと第2端部(他端部)20cを有し、第1端部20bと第2端部20cの間の第2端部20c側には、雄ねじ部(凹凸部)20aが形成されている。
また、ハウジング17は、図示右側でシャフト20の雄ねじ部20aよりも第1端部20b側を回転可能に支持する第1軸受22の外輪22aをロックナット21で固定保持し、さらに、第1電動モータハウジング81を複数のボルトB2にて固定するための延設する支持部17aを備えている。
この支持部17aにより、第1電動モータ8の振動による片振れを抑制することができる。
ハウジング17の図示左側端部の径方向内側には、ガイドピン(回転規制部材)28の一端部28bが挿入嵌合され固定する嵌合穴17cが形成され、ハウジング17の図示左側端部の径方向外側には、筒状のアジャスタ(調整部材)26が取り付けられる取付穴17bが形成されている。
なお、ガイドピン28は、中央部の軸部本体28aと両端の一端部28b、他端部28cにて構成されている。
これにより、部品点数を削減でき、また、ガイドピン28のハウジング17への固定について、例えば、一端部28bをハウジング17に螺合して固定させる固定方法に比べ、一端部28bを嵌合穴17cに嵌合させる方が組立て工数を削減できる。
また、取付穴17bの内周面には、アジャスタ(調整部材)26の第1雄ねじ部26bが螺合する雌ねじ部17dが形成されている。
ハウジング17の対向側には、リアカバー(支持部材)18が配置されている。
リアカバー18の図示右側端部の径方向外側には、アジャスタ26が取り付けられる開口部18aが形成され、開口部18aの内周面には、アジャスタ26の第2雄ねじ部26cが螺合する雌ねじ部18dが形成され、リアカバー18の図示右側端部の径方向内側には、ガイドピン28の他端部28cが挿入嵌合され固定する嵌合穴18cが形成されている。
また、リアカバー18の図示左側には、シャフト20の雄ねじ部20aよりも第2端部20c側を回転可能に支持する第2軸受23を保持固定する支持穴部18bが形成されている。
この支持穴部18bは、アジャスタ26のパイロット部26dを取付穴17bに配置して、リアカバー18の開口部18aとアジャスタ26の位置を合わせたときに、シャフト20の第2端部20c側がその内部に配置されるためのものである。
これにより、メカストッパ機構7の組立てを容易にすることができる。
ハウジング17とリアカバー18の間には、アジャスタ26が配置されている。
アジャスタ26は中央部の外周に工具が噛合う多角形状の六角部26aと、六角部26aの両側の外周面には、ハウジング17の雌ねじ部17dと螺合する第1雄ねじ部26bとリアカバー18の雌ねじ部18dと螺合する第2雄ねじ部26cが形成されている。
なお、雌ねじ部17d、第1雄ねじ部26bと、雌ねじ部18d、第2雄ねじ部26cとは、ねじ方向を異ならせている。
すなわち、本実施形態では、雌ねじ部17d、第1雄ねじ部26bが右ねじで、雌ねじ部17d、第1雄ねじ部26bは左ねじで形成している。もちろん、逆の関係でも良い。
これにより、詳細は後述するが、アジャスタ26を回転させるだけでステアリングホイールSの回転量の調整を可能とすることができる。
また、アジャスタ26の六角部26aの両側の外周面には、第1雄ねじ部26bと螺合する多角形状の第1ロックナット(ロックナット)24と第2雄ねじ部26cと螺合する多角形状の第2ロックナット(ロックナット)25が配置されている。
この第1ロックナット24と第2ロックナット25により、アジャスタ26のハウジング17およびリアカバー18に対する位置を固定することができ、アジャスタ26の位置を確実に保持することができる。
アジャスタ26の内周側には、シャフト20の雄ねじ部20aと螺合する雌ねじ部27bを備え、ガイドピン28の軸部本体28aが貫通孔27aに挿入されるナット(可動部材)27が配置されている。
すなわち、シャフト20の回転により、シャフト20の雄ねじ部20aと螺合する雌ねじ部27bによりナット27は回転しようとするが、ガイドピン28にてナット27の回転は阻止され、ナット27は回転軸線P方向に移動することになる。
第1電動モータ8は、ハウジング17の支持部17aに複数のボルトB2にて固定される第1電動モータハウジング81と、第1電動モータハウジング81に固定され、制御装置10に接続する端子8eを備えるカバー82とを有し、その内部に一対の軸受8c、8dにて回転可能に支持される第1電動モータ回転軸8aと、第1電動モータ回転センサ8b等を有している。
第1電動モータ回転軸8aの図示右側端部には、小プーリ91が固定されている。
なお、大プーリ92は、シャフト20に固定されており、小プーリ91と大プーリ92間に掛け渡されたベルト93により、第1電動モータ回転軸8aの回転を減速してシャフト20に伝達するようにしている。
これは、アジャスタ26の初期位置を、第1雄ねじ部26b側を締め付け当接位置とするためである。
また、第1雄ねじ部26bの図示右側の端部には、ねじが形成されていないパイロット部26dを形成している。
このパイロット部26dは、アジャスタ26の第1雄ねじ部26bの端部にハウジング17に設けられる取付穴17bとの中心を合わせるためのものであり、これにより、メカストッパ機構7の組立てを容易にすることができる。
ハウジング圧入工程(時刻T2)では、第1軸受22の外輪22aにハウジング17の内周面を圧入する。
次に、ロックナット21により、第1軸受22の外輪22aをハウジング17に固定する。
ガイドピン圧入工程(時刻T3)では、ハウジング17の嵌合穴17cに、ガイドピン28の一端部28bを圧入し、固定する。
次に、ナット初期位置設定工程(時刻T7)では、例えば、シャフト20を時計回り(CW)方向に回し切り、ナット27をハウジング17の第1ストッパ部29に当接させる。
なお、目印Xは、作動を説明するためのものである。
次に、リアカバー取付工程(時刻T9)では、サブアッシイしたリアカバー18の第2軸受23にシャフト20の第2端部20c側を、リアカバー18の雌ねじ部18dとアジャスタ26の第2雄ねじ部26cが当接するまで挿入する(当接部a)。
なお、シャフト20の第2端部20c側は、第2軸受23に距離α分挿入されている状態となる。
このとき、リアカバー18は、左ねじのため、アジャスタ26と同方向に移動し、シャフト20の第2端部20cが第2軸受23全体に挿入される。
なお、リアカバー18の第2ストッパ部30とアジャスタ26の間には、隙間λが設定されている。
調整手順第2工程(時刻T11)では、アジャスタ26の六角部26aを回転できない状態に拘束し、シャフト20を反時計回り(CCW)方向に回し、ナット27を第2ストッパ部30に当接させる(当接部c)。
例えば、ここで、正常であれば3回転するべきであるが、製造誤差により2.83回転しかしていないとする。
すなわち、シャフト20の角度σ分回転が不足していることになる。
すなわち、リアカバー18をシャフト20の角度σ分図示左方向へ移動させる。
なお、角度θは、以下の式から求められる。
θ=σ*Ls/(2*Pa)
なお、ΔL=σ/360*Ls、θ/360*Pa*2=ΔL→θ=ΔL/(2*Pa)*360である。
また、σ[deg]:補正角度、Pa[mm]:アジャスタピッチ、Ls[mm/rev]:シャフトリード、ΔL[mm]:シャフト角度σ分のナットの移動距離、θ[deg]:アジャスタ補正角度(アジャスタをΔL移動させるための調整角度)である。
調整手順第4工程(時刻T13)では、アジャスタ26の六角部26aを回転できない状態に拘束し、シャフト20を反時計回り(CCW)方向に回し、ナット27を第2ストッパ部30に当接させる(当接部d)。
すなわち、シャフト20の角度σを0とすることができ、目印Xが適切な位置となり、ステアリングホイールSを、正常な3回転を可能にすることができる。
次に、第2ロックナット25を時計回り(CW)方向に回し、リアカバー18に当接させ(当接部f)、締付け固定する。
調整手順第6工程(時刻T15)では、シャフト20を回転可能な操舵角範囲の3回転の中央位置に位置させるため、シャフト20を時計回り(CW)方向に1.5回転させる。
これにより、ステアリングホイールSを操舵角範囲の中央位置の中立位置に設定でき、ステアリングホイールSを左右回転それぞれ同一の回転量である1.5回転の回転をさせることができる。
すなわち、アジャスタ26によりリアカバー18の回転軸線P方向位置を調整することで、シャフト20の中立位置を保ったまま、第1ストッパ部29と第2ストッパ部30間の可動範囲の調整を容易にすることができ、ステアリングホイールセンターを容易に操舵角範囲の中央位置の中立位置に設定できる。
実施形態1の操舵操作入力装置を備える操舵装置にあっては、以下に列挙する作用効果を奏する。
よって、アジャスタ26によりリアカバー18の回転軸線P方向位置を調整することで、シャフト20の中立位置を保ったまま、第1ストッパ部29と第2ストッパ部30間の可動範囲の調整を容易にすることができる。
すなわち、ステアリングホイールセンターを容易に操舵角範囲の中央位置の中立位置に設定できる。
よって、アジャスタ26を回転させるだけでステアリングホイールSの回転量の調整を可能とすることができる。
よって、アジャスタ26の位置を確実に保持することができる。
よって、部品点数を削減でき、また、ガイドピン28のハウジング17への固定について、例えば、一端部28bをハウジング17に螺合して固定させる固定方法に比べ、一端部28bを嵌合穴17cに嵌合させる方が組立て工数を削減できる。
よって、操舵操作入力装置2の回転軸線P方向の小型化を図ることができる。
よって、減速機構9の回転軸線P方向の小型化を図ることができる。
よって、第1電動モータ8の振動による片振れを抑制することができる。
よって、メカストッパ機構7の組立てを容易にすることができる。
よって、メカストッパ機構7の組立てを容易にすることができる。
以上、本発明を実施するための実施形態を説明したが、本発明の具体的な構成は実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施形態では、アジャスタ26を雄ねじとし、ハウジング17およびリアカバー18を雌ねじとしているが、アジャスタ26を雌ねじとし、ハウジング17およびリアカバー18を雄ねじとしてもよい。
Claims (9)
- 車両に取り付けられる操舵操作入力部材に操舵反力を付与する反力アクチュエータと、前記操舵操作入力部材の操作回転量を規制するメカストッパ機構と、を備える操舵操作入力装置であって、
前記メカストッパ機構は、
前記操舵操作入力部材から回転力が伝達されて回転し、外周面に螺旋状の凹凸部が形成される回転軸部材と、
前記回転軸部材の前記凹凸部よりも一端部側を回転可能に支持するハウジングと、
前記回転軸部材の前記凹凸部よりも他端部側を回転可能に支持する支持部材と、
前記回転軸部材の凹凸部と係合し、前記回転軸部材の回転力が伝達される可動部材と、
前記ハウジングと前記支持部材とに設けられ、前記可動部材の回転を規制して前記回転軸部材から伝達される回転力によって前記回転軸部材の軸方向に前記可動部材を移動させる回転規制部材と、
前記可動部材が軸方向に移動した際に、前記ハウジング側への移動を規制する第1ストッパ部と、前記支持部材側への移動を規制する第2ストッパ部からなるストッパ部と、
前記ハウジングと前記支持部材との間に設けられ、前記ハウジングに対する前記支持部材の軸方向位置を調整する調整部材と、
を備える操舵操作入力装置。 - 請求項1に記載の操舵操作入力装であって、
前記調整部材は、筒状をなし、
前記ハウジングと螺合される第1ねじ部と、
前記支持部材と螺合される第2ねじ部と、を有し、
前記第1ねじ部と第2ねじ部とは螺合方向が異なっている、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。 - 請求項2に記載の操舵操作入力装置であって、
前記第1ねじ部と第2ねじ部とには、
前記ハウジングに対する前記調整部材の位置を固定するロックナットがそれぞれ設けられる、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。 - 請求項2に記載の操舵操作入力装置であって、
前記回転規制部材は、前記可動部材に形成された貫通孔に挿通される軸部本体と、前記ハウジングの嵌合穴と支持部材の嵌合穴に嵌合固定される両端部を有する、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。 - 請求項2に記載の操舵操作入力装置であって、
前記回転軸部材は、その第1端部側に減速機構が設けられ、前記減速機構を介して前記反力アクチュエータに接続される、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。 - 請求項5に記載の操舵操作入力装置であって、
前記減速機構は、ベルトと一対のプーリとを有する、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。 - 請求項5に記載の操舵操作入力装置であって、
前記ハウジングには、前記回転軸部材から離間した位置に前記反力アクチュエータハウジングが支持される支持部が設けられる、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。 - 請求項2に記載の操舵操作入力装置であって、
前記調整部材の第1ねじ部の端部に前記ハウジングに設けられる取付穴との中心を合わせるためのパイロット部が設けられる、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。 - 請求項8に記載の操舵操作入力装置であって、
前記支持部材は、前記パイロット部を前記取付穴に配置して、前記支持部材の開口部と前記調整部材の位置を合わせたときに、前記回転軸部材の第2端部側がその内部に配置される支持穴部を有する、
ことを特徴とする操舵操作入力装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2022124536A JP7828256B2 (ja) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 操舵操作入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2022124536A JP7828256B2 (ja) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 操舵操作入力装置 |
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ID=89855678
Family Applications (1)
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| JP2022124536A Active JP7828256B2 (ja) | 2022-08-04 | 2022-08-04 | 操舵操作入力装置 |
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US20020189888A1 (en) | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Magnus Brian J. | Steer-by wire handwheel actuator |
| JP2008012944A (ja) | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | 車両用ステアリング装置 |
| JP2013189187A (ja) | 2012-02-17 | 2013-09-26 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
| US20180238377A1 (en) | 2017-02-23 | 2018-08-23 | Mando Corporation | Apparatus for limiting rotation of steering wheel |
| US20200325990A1 (en) | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Trw Limited | Steering column assembly |
-
2022
- 2022-08-04 JP JP2022124536A patent/JP7828256B2/ja active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020189888A1 (en) | 2001-06-19 | 2002-12-19 | Magnus Brian J. | Steer-by wire handwheel actuator |
| JP2008012944A (ja) | 2006-07-03 | 2008-01-24 | Toyota Motor Corp | 車両用ステアリング装置 |
| JP2013189187A (ja) | 2012-02-17 | 2013-09-26 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
| US20180238377A1 (en) | 2017-02-23 | 2018-08-23 | Mando Corporation | Apparatus for limiting rotation of steering wheel |
| US20200325990A1 (en) | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Trw Limited | Steering column assembly |
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