转向装置以及具备转向装置的车辆的制作方法_2

文档序号:9756256阅读:来源:国知局
扭矩来辅助转向力的结构。例如,在转向时伴随着车轮沿平面方向的移动的情况下(不是车轮在该场所停止的状态下转向,而是沿着路面进行横向移动的状态)优选成为这样的结构。
[0031]在左右独立而能够移动的成对的齿条分别经由横拉杆而与车轮连接,由此在通常的行驶模式下,使成对的齿条一体固定与以往的转向操作协调地工作,使成对的齿条向不同方向移动,从而能够实现转小弯、原地转弯、横向行驶等各种行驶模式。另外,通过使用能够进行分离、固定的切换的成对的齿条,不使用复杂的机构、控制,也能够低成本化。即,在对四轮赋予舵角的车辆中,不使用复杂的机构,便使前后轮以相同相位或者相反相位的舵角转向,从而能够应对横向移动、转小弯。
【附图说明】
[0032]图1是使用了该实施方式的转向装置的车辆的图像视图。
[0033]图2是表示本发明的第一实施方式的俯视图。
[0034]图3是表示图2的车辆中正常行驶模式(通常的转向模式)的俯视图。
[00;35]图4是表不图2的车辆中转小弯模式的俯视图。
[0036]图5是表示图2的车辆中原地转弯模式的俯视图。
[0037]图6是表示图2的车辆中横向移动(平行移动)模式的俯视图。
[0038]图7是表示车轮的支承状态的剖视图。
[0039]图8(a)、(b)是表示转向装置的外观的立体图。
[0040]图9示出转向装置的内部,(a)是俯视图,(b)是主视图。
[0041]图10示出转向装置,(a)是表示成对的齿条接近的状态的俯视图,(b)是表示成对的齿条打开的状态的俯视图。
[0042]图ll(a)、(b)是表示转向装置的齿条动作单元的详细情况的主视图。
【具体实施方式】
[0043]基于附图对本发明的实施方式进行说明。实施方式中,在车辆I的驱动轮的转向装置,在前后左右全部的车轮w的车轮内安装轮内马达M。通过具备轮内马达M,能够进行各种行驶类型。
[0044]图1是表示使用了该实施方式的转向装置的车辆I的图像视图。示出在超小型移动体中2人乘车(横向并列二人乘车)的车体。车辆I通过方向盘2的操作能够经由转向轴3使车轮w转向。但是,本发明不限定于超小型移动体,也能够应用于通常车辆。
[0045]图2是表示第一实施方式的车辆I的驱动系统以及控制路径的平面简图。该实施方式在前轮的左右轮(FL,FR)以及后轮的左右轮(RL、RR)经由横拉杆12、22,分别与本方式的转向装置10、20连结。
[0046]前轮用的转向装置10通过方向盘2的操作进行通常转向,后轮用的转向装置20具备通过马达等促动器能够进行与行驶模式对应的转向的四轮转向机构。
[0047]但是,也能够采用将本发明的转向装置仅装备于前轮或者后轮的任一个的车辆,或者也能够采用仅将本发明的转向装置装备于后轮,前轮装备通常的一般的转向装置的车辆。
[0048]在前轮与后轮的各转向装置10、20设有用于使左右的车轮w转向的两个齿条。以下,对于前轮以及后轮而言,将相对于车辆的前后方向与左侧的车轮w连接的齿条称为第一齿条53,与右侧的车轮w连接的齿条称为第二齿条54。此外,图2中纸面左侧的箭头所示的方向成为车辆的前方方向。之后的图3、图4、图5、图6中也相同。
[0049]在前轮或者后轮的左右车轮w分别经由横拉杆12、22铰接连接有各齿条53、54的连接用部件11、21。在横拉杆12、22与车轮w之间适当地夹设转向臂等各种部件。
[0050]图7示出收纳有轮内马达M的车轮w与横拉杆12、22的连接状态。全部车轮w能够以连结在分别被车辆的框架支承的上臂UA和下臂LA的前端设置的球节BJ的中心线的主销轴P作为中心轴进行转向。对轮内马达M而言,马达部101、减速机102、车轮用轴承103从车体内侧朝向车轮w依次以串联的方式配置。
[0051]如图8所示,第一齿条53和第二齿条54收纳于各转向装置10、20中相对于车辆的前进方向(前后方向)在左右方向延伸的齿条箱(转向缸)50内(参照图8)。齿条箱50被车辆I的未图示的框架(机架)支承。
[0052]此外,齿条箱50的被车辆I的支承能够经由例如设置于齿条箱50的凸缘部,直接或者间接地螺纹固定于车辆I的框架。
[0053]第一齿条53与第二齿条54能够在齿条箱50内相对于车辆的前进方向朝左右方向一体移动。该动作基于驾驶员进行的方向盘2的操作,通过通常转向用促动器31的动作来进行。通过该动作,在正常行驶时,能够使左右车轮向左右同方向转向。
[0054]另外,如图9所示,转向装置10、20分别具备齿条动作单元60。齿条动作单元60具有沿着相对于车辆的前进方向的左右方向即齿条伸缩的方向(齿条的齿并列的方向)使第一齿条53与第二齿条54相互向相反方向(相反的方向)移动相同距离的功能、朝相同方向移动的功能。
[0055]如图9(a)所示,齿条动作单元60具备分别与成对的齿条的相互对置的齿条齿轮即第一齿条53的同步用齿条齿轮53a和第二齿条54的同步用齿条齿轮54a啮合的第一同步齿轮55。
[0056]第一同步齿轮55由沿着齿条53、54的齿条的齿的并列方向以恒定间隔并列的三个齿轮55a、55b、55c构成。第一齿条53通过从齿条动作单元60输入的驱动力,若相对于其齿条的齿的并列方向朝一个方向移动,则将该运动转换为第二齿条54的朝另一个方向的移动。另外,能够使第二齿条54朝上述另一个方向的移动量与第一齿条53朝上述一方向的移动量相同。
[0057]此外,如图9(a)、(b)所示,在第一同步齿轮55的邻接的齿轮55a、55b之间、齿轮55b、55c之间分别配置有构成第二同步齿轮56的齿轮56a、56b。第二同步齿轮56未与第一齿条53的同步用齿条齿轮53a、第二齿条54的同步用齿条齿轮54a啮合,仅与第一同步齿轮55啮合。第二同步齿轮56用于使第一同步齿轮55的三个齿轮55a、55b、55c仅向相同方向移动相同角度。第一齿条53与第二齿条54能够通过该第二同步齿轮56顺畅地进行相对移动。
[0058]另外,第一齿条53和第二齿条54除了同步用齿条齿轮53a、54a之外,还分别具备转向用齿条齿轮53b、54b。
[0059]第一齿条53与第二齿条54也可以通过螺栓轴等固定结构将分别独立形成的同步用齿条齿轮53a、54a和上述转向用齿条齿轮53b、54b固定为一体。
[0060]转向用齿条齿轮53b、54b作为用于使各齿条53、54相对于车辆I的框架沿着上述齿条的齿的并列方向而移动的驱动力的输入单元发挥功能。
[0061]若通过来自齿条动作单元60的驱动力的输入,第一齿条53从图10(a)所示的状态朝图10(b)所示的状态移动,则经由第一同步齿轮55将该力传递于第二齿条54,第二齿条54同样从图10(a)所示的状态朝图10(b)所示的状态移动。此外,图10(b)是从相反的一侧观察图10(a)的图。
[0062]接下来,对齿条动作单元60的作用进行说明。
[0063]如图1所示,前轮的转向装置10的齿条动作单元60具备:通过与驾驶员进行的方向盘2的旋转动作连动而进行动作的模式切换用促动器32的驱动力,或者通过与车辆I所具备的模式切换单元42的操作连动而进行动作的模式切换用促动器32的驱动力而如图11所示那样旋转的第一旋转轴61、和安装为能够与该第一旋转轴61—体旋转的第一小齿轮62。旋转从模式切换用促动器32的动作轴经由转向轴3朝第一旋转轴61侧传递。
[0064]后轮的转向装置20的齿条动作单元60同样具备:通过与驾驶员进行的方向盘2的旋转动作连动而进行动作的模式切换用促动器32的驱动力,或者通过与车辆I所具备的模式切换单元42的操作连动而进行动作的模式切换用促动器32的驱动力而旋转的第一旋转轴61、和安装为能够与该第一旋转轴61—体旋转的第一小齿轮62。旋转从模式切换用促动器32的动作轴经由转向轴3朝第一旋转轴61侧传递(同样参照图11)。
[0065]齿条动作单元60具备:与第一旋转轴61配置在相同直线上的第二旋转轴64、和安装为能够与该第二旋转轴64—体旋转的第二小齿轮65。
[0066]图8(a)、(b)是转向装置10、20的整体图。在前部盖52与后部盖51之间收纳有第一齿条53、第二齿条54。此外,虽未图示,但从横拉杆12、22至齿条箱50具备有用于防止异物朝可动部的侵入的护罩。第一旋转轴61(小齿轮轴)经由转向节连接于模式切换用促动器32的动作轴。
[0067]如图11所
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