本發明專利技術提供一種線控轉向式轉向裝置，其構成為方向盤轉向裝置盡可能緊湊地收納在車輛的車輪罩內的程度。在設置有與轉向輸入裝置機械分離的方向盤轉向裝置（13）并且基于來自轉向輸入裝置的輸入信號控制上述方向盤轉向裝置（13）的線控轉向式轉向裝置中，上述方向盤轉向裝置（13）構成為包括：經由齒輪盒（36）固定于轉向輪（14）的轉向節（21）的方向盤轉向電機（15）、固定于上臂（22）的方向盤轉向軸（20）、固定于該方向盤轉向軸（20）的蝸輪、與上述蝸輪嚙合的蝸桿和收納這些齒輪的齒輪盒（36）。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及線控轉向式(steer-by-wire)轉向裝置和具有該轉向裝置的車輛。
技術介紹
線控轉向式轉向裝置一般由轉向輸入裝置、從該轉向輸入裝置機械地分離的方向盤轉向裝置和基于來自上述轉向裝置的輸入控制上述方向盤轉向裝置的控制裝置構成。作為上述的方向盤轉向裝置，已知有從作為轉向執行器(actuator)電機通過驅動滾珠絲桿(ball screw)機構,經過轉向連接(steering link)機構的橫拉桿(tie rod)對轉向節臂(knuckle arm)進行推拉,對轉向輪賦予轉向角的結構(專利文獻I)。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2007-326459號公報
技術實現思路
專利技術需要解決的課題上述以往的方向盤轉向裝置在轉向輪的車軸方向排列有滾珠絲桿機構和轉向連接機構，因此，需要確保車軸方向的空間。但是，在電動汽車中，相當于汽油車(gasolinevehicle)的發動機室的部分搭載有電池、逆變器等，因此，由于需要確保更寬敞的車內空間，上述以往的方向盤轉向裝置無法滿足這樣的要求。于是，本專利技術的第一課題在于，使線控轉向方式的轉向裝置中的方向盤轉向裝置以收入在車輪罩(wheel house)內的程度盡量緊湊地構成。另外，如上所述，在使用滾珠絲桿機構的方向盤轉向裝置中，當從轉向輪側逆向輸入時，電機從載荷側旋轉，因此，為了防止這種狀況，必須總是控制電機，從而存在消耗電力并且需要逆向輸入防止機構等的問題。于是，本專利技術的第二課題在于，能夠有效地防止逆向輸入。用于解決課題的技術方案為了解決上述的第一課題，本專利技術所涉及的線控轉向式轉向裝置為包括轉向輸入裝置、從該轉向輸入裝置被機械分離的方向盤轉向裝置和基于來自上述轉向輸入裝置的輸入信號控制上述方向盤轉向裝置的控制裝置，該線控轉向式轉向裝置的特征在于上述方向盤轉向裝置包括方向盤轉向執行器，其固定于轉向輪的轉向節或包括與該轉向輪的轉向節固定的部件的轉向輪連結部件；固定于懸架(suspension)的上臂(upper arm)方向盤轉向軸；固定齒輪，其以上述方向盤轉向軸為中心軸并固定于上述方向盤轉向軸；小齒輪(pinion gear)，其與上述固定齒輪嚙合并在上述固定齒輪的外周移動；和收納這些齒輪的齒輪盒，其中，上述方向盤轉向執行器的驅動軸與上述小齒輪連結，上述固定齒輪相對于齒輪盒能夠自由移動，并且上述小齒輪由齒輪盒支承，而且，上述齒輪盒固定于上述轉向輪連結部件。在上述構成的線控轉向式轉向裝置中的方向盤轉向裝置中，固定齒輪固定于方向盤轉向軸，另一方面，相對于齒輪盒能夠自由移動，與該固定齒輪哨合的小齒輪則支承于齒輪盒，該齒輪盒與方向盤轉向執行器一同固定于轉向輪連結部件。因此，小齒輪受到來自固定齒輪側的反作用力而圍繞固定齒輪旋轉一定角度。轉向輪經由轉向輪連結部件以小齒輪、齒輪盒、方向盤轉向執行器為一體(整體)圍繞方向盤轉向軸旋轉一定角度，取一定的轉向角。為了解決上述的第二課題，本專利技術所涉及的線控轉向式轉向裝置采用上述固定齒輪為蝸輪(worm wheel),上述小齒輪為蝸桿(worm gear)的結構。專利技術效果如上所述，本專利技術所涉及的線控轉向式轉向裝置，由于構成該裝置的方向盤轉向裝置由方向盤轉向執行器、方向盤轉向軸、固定齒輪、小齒輪、齒輪盒和根據需要的等速萬向接頭構成，因而緊湊，能夠收納在車輛的車輪罩內。另外，作為所述的固定齒輪和小齒輪的組合的具體構成，各自通過采用蝸輪和蝸桿的組合，不需要在驅動力的傳遞路徑中設置其它減速機構或逆向輸入斷開機構，能夠減少成本、實現裝置的緊湊化。附圖說明 圖1A是表示實施方式I所涉及的線控轉向式轉向裝置的概要的框圖。圖1B是圖1A的方向盤轉向裝置的框圖。圖2是實施方式I的方向盤轉向裝置的正視圖。圖3是圖2的一部分縱截面放大正視圖。圖4是圖3的X-X線的截面圖。圖5是表示方向盤轉向裝置的其它的例子的正視圖。圖6A是表示方向盤轉向軸下端的支承結構的各例的局部省略截面圖。圖6B是表示方向盤轉向軸下端的支承結構的各例的局部省略截面圖。圖6C是表示方向盤轉向軸下端的支承結構的各例的局部省略截面圖。圖6D是表示方向盤轉向軸下端的支承結構的各例的局部省略截面圖。具體實施例方式下面，基于附圖說明本專利技術的實施方式。實施方式I圖1A、圖1B表示實施方式I所涉及的線控轉向式轉向裝置的概要。如圖1A所示，該線控轉向式轉向裝置由轉向輸入裝置11、控制裝置12、方向盤轉向裝置13以及轉向輪14構成。轉向輸入裝置11包括設置于車輛的方向盤(Steering wheel)、操縱桿(joystick),并且將它們的運行狀態轉換為方向盤轉向信號輸入至控制裝置12。控制裝置12基于上述方向盤轉向信號來控制方向盤轉向裝置13，使轉向輪14轉向。如圖1B所示，上述的方向盤轉向裝置13由方向盤轉向電機15、逆向輸入斷開機構16、減速機構17、小齒輪18以和與小齒輪18嚙合的固定齒輪19構成，并且與固定于轉向輪14的轉向節21 (參照圖2)連結。逆向輸入斷開機構16由單向離合器等構成，由于車輛的振動等固定齒輪19旋轉時，該轉矩傳遞至方向盤轉向電機15側，防止方向盤轉向電機15反轉。減速機構17根據需要進行設置，以使方向盤轉向電機15的旋轉速度減至方向盤轉向速度。上述固定齒輪19以轉向輪14的方向盤轉向軸20為中心固定于該軸。當小齒輪18和固定齒輪19為蝸桿和蝸輪時，由于兼備逆向輸入部件16和減速機構17兩者的功能，因此，不需要其它特別的逆向輸入斷開機構、減速機構。方向盤轉向軸20被車輛的懸架支承，方向盤轉向裝置13與轉向輪14構成一體(整體)，并僅以一定角度圍繞方向盤轉向軸20旋轉，由此對轉向輪14賦予規定的轉向角。接著，基于圖2至圖6，進一步具體說明上述的線控轉向式轉向裝置。圖2表示上述的方向盤轉向裝置13。在轉向輪14 (例如前輪)的輪固定有轉向節21。此時的車輛的懸架的形式為雙叉臂(double wishbone :雙橫臂)形式，在其上臂22的前端，以一定的傾斜角固定有方向盤轉向軸20的上端。在方向盤轉向軸20的中途設置有萬向接頭，圖示的情況為等速萬向接頭23。方向盤轉向軸20的下端(自由端)經由推力軸承(thrust bearing)25插入至設置于轉向節21的凹部24 (參照圖3)。在從上述方向盤轉向軸20的下端延伸的延長線與轉向節21的交點(參照圖2 )，上述懸架的下臂(lower arm) 26經由球窩接頭(ball joint :球接頭)27與轉向節21連結。如圖3所示，上述的等速萬向接頭23具有與內側接頭部件28的中心連結的內側接頭部件軸29 ;和與外側接頭部件31的中心連結的外側接頭部件軸32。上述兩軸29、32以同芯狀態配置，兩者合起來構成上述的方向盤轉向軸20。內側接頭部件軸29，其上端的固定接頭30固定于上臂22(參照圖2)。另外，外側接頭部件軸32的下端部插入至轉向節21的凹部24。車體傾斜時，懸架的上臂22和固定于該上臂22的內側接頭部件軸29與車體一體地傾斜，但是，通過等速萬向接頭23的作用，夕卜側接頭部件軸32的傾斜被抑制在最小限度，吸收車體傾斜的影響。為了發揮上述的功能，優選等速萬向接頭23的內部的松動盡量小。上述的外側接頭部件軸3本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.08.25 JP 2010-1878051.一種線控轉向式轉向裝置，其包括轉向輸入裝置、從該轉向輸入裝置被機械分離的方向盤轉向裝置和基于來自所述轉向輸入裝置的輸入信號控制所述方向盤轉向裝置的控制裝置，該線控轉向式轉向裝置的特征在于: 所述方向盤轉向裝置包括: 方向盤轉向執行器，其固定于轉向輪的轉向節或包括與該轉向輪的轉向節固定的部件的轉向輪連結部件； 固定于懸架的上臂的方向盤轉向軸； 固定齒輪，其以所述方向盤轉向軸為中心軸并固定于所述方向盤轉向軸； 小齒輪，其與所述固定齒輪嚙合并在所述固定齒輪的外周移動；和 收納這些齒輪的齒輪盒，其中， 所述方向盤轉向執行器的驅動軸與所述小齒輪連結，所述固定齒輪相對于齒輪盒能夠自由移動，并且所述小齒輪由齒輪盒支承，而且，所述齒輪盒固定于所述轉向輪連結部件。2.如權利要求1所述的線控轉向式轉向裝置，其特征在于: 在所述方向盤轉向軸的中途設置有萬向接頭。3.如權利要求2所述的線控轉向式轉向裝置，其特征在于: 所述萬向接頭為等速萬向接頭。4.如權利要求1 3中的任一項所述的線控轉向式轉向裝置，其特征在于: 所述方向盤轉向執行器為電機。5.如權利要求1 4中的任一項所述的線控轉向式轉向裝置，其特征在于: 所述固定齒輪為蝸輪、正齒輪、斜齒輪和錐齒輪中的任一種。6.如權利要求1 5中的任一項所述的線控轉向式轉向裝置，其特征在于: 所述轉向輪連結部件包括固定于所述轉向節的輪轂電機的殼體。7.如權利要求1 6中的任一項所述的線控轉向式轉向裝置，其特征在于: 所述方向盤轉向輪...
【專利技術屬性】
技術研發人員：山本哲也，后藤知美，友田香織，
申請(專利權)人：NTN株式會社，
類型：
國別省市：
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