相反方向转向。像这样，利用固定机构67相对于齿条箱50固定同步齿轮箱66，由此即便存在轮胎的接地面的倾斜、摩擦状态的差异等，也能够使一对齿条杆53、54向左右相反方向移动相同距离。因此，能够使左右车轮w迅速地成为构成目标的车轮角度，能够稳定地进行舵角控制。
[0092]为了使前后四个车轮w全部朝向相对于直行方向成为90度的方向(相对于车辆的直行方向的左右方向)，利用从模式切换用促动器32向第一小齿轮62的旋转的输入，使转向装置10、20内的第一齿条杆53与第二齿条杆54向相反方向移动。然后，使连结机构63(参照图9(a)、(b))在车轮w成为上述90度的位置结合，从而固定一对齿条杆53、54。
[0093]此时，与原地转弯模式时不同，通过解除同步齿轮箱66固定于齿条箱50的状态，而使转向装置10、20的齿条箱50内的第一齿条杆53与第二齿条杆54利用常规转向用促动器31的驱动力或方向盘2的操作而相对于直行方向一体地向左右方向移动，能够对车轮w的方向(轮胎角度)进行微调。
[0094]图6示出横向行驶模式下的前后轮的转向装置10、20的位置关系和车轮w的方向。为如下行驶模式:与原地转弯模式时相比，一对齿条杆5 3、54进一步向外侧伸出，横拉杆12、22的与车轮w连接的连接部相对于车辆的宽度方向位于最外侧。在该横向行驶模式下，也可以利用常规转向用促动器31的驱动力或方向盘2的操作对车轮w的方向(轮胎角度)进行微调。
[0095](其他行驶模式)
[0096]作为其他行驶模式，例如，在电子控制单元(ECU)40识别出车辆I处于高速行驶中时，促动器驱动器30基于ECU40的输出向后轮的模式切换用促动器32发出指令，将后轮的左右轮w(RL、RR)设定为前方侧比平行状态稍微闭合的状态(前束状态)。由此，能够实现稳定的尚速彳丁驶。
[0097]该前束调整可以基于由ECU40作出的车速、加载于车轴的载荷等行驶状态的判断来自动地进行，也可以基于来自设置于驾驶室的模式切换构件42的输入来进行。驾驶员通过操作模式切换构件42而能够进行行驶模式的切换。模式切换构件42例如可以是驾驶员能够操作的开关、手柄、控制杆等。
[0098](模式的切换)
[0099]此外，在上述各行驶模式的切换时，也会适当地使用该模式切换构件42。通过操作位于车厢内的模式切换构件42，能够选择常规行驶模式、原地转弯模式、横向行驶模式、转小弯模式等。若能够通过开关操作等实现切换，则能够实现更安全的操作。
[0100]在常规行驶模式下，在前轮的转向装置10中，ECU40基于来自伴随着方向盘2的旋转操作的传感器41的信息，而计算各齿条杆53、54向左右方向的所需动作量并将其输出。基于该输出向前轮的常规转向用促动器31发出指令，使收纳各齿条杆53、54的齿条箱50向左右方向一体地移动，从而使左右车轮w向所需方向转向所需角度。[0101 ]例如，若操作模式切换构件42选择原地转弯模式，则能够以车辆I的中心部具有旋转中心的方式通过前后轮的转向装置1、20使四轮w转向。该操作仅在车辆I停车中允许。此时，两个齿条杆53、54向左右方向的相对移动量由ECU40进行计算并输出。基于该输出，促动器驱动器30向前后轮的模式切换用促动器32发出指令来进行转向。
[0102]另外，若操作模式切换构件42选择横向行驶模式，则能够以四个轮w的舵角成为90度的方式通过前后轮的转向装置10、20使四个轮w转向。此时，两个齿条杆53、54向左右方向的相对移动量同样由ECU40进行计算并输出。基于该输出，促动器驱动器30向前后轮的模式切换用促动器32发出指令来进行转向。此时，常规转向用促动器31也可以设定为不根据需要进行动作的状态，通过允许常规转向用促动器31的动作，也能够借助该动作实现转向角的微调。
[0103]并且，若操作模式切换构件42选择转小弯模式，则能够以前轮与后轮以相反相位转向而实现转小弯的方式进行设定。此时，在后轮的转向装置20中，收纳有一对齿条杆53、54的齿条箱50向左右方向的移动量基于方向盘2的操作等，同样由ECU40进行计算并输出。基于该输出，促动器驱动器30向前后轮的常规转向用促动器31、模式切换用促动器32发出指令来进行转向。前轮的转向装置10的控制与常规行驶模式相同。
[0104]像这样，在前后轮的转向装置10、20中，E⑶40基于驾驶席的方向盘2的转向操纵角、或来自检测转向操纵扭矩等的传感器41的信息、来自模式切换构件42的输入，而输出齿条杆5 3、54向左右方向的所需动作量。或者，基于ECU40自身作出的行驶状态的判断而输出一对齿条杆53、54的所需移动量。基于该输出，促动器驱动器30能够通过常规转向用促动器31、模式切换用促动器32使前后轮转向至规定的方向。
[0105]在本实施方式中，后轮的转向装置20的控制采用将驾驶员所进行的转向操作、模式切换操作替换为电信号来进行转向的线控转向式。
[0106]作为前轮的转向装置10，可以与后轮相同，是使用常规转向用促动器31、模式切换用促动器32的线控转向式，但特别地，也可以构成为作为常规转向用促动器31，具备供驾驶员操作的方向盘2或连结于转向轴3的马达等，该马达等计算基于转向轴3的旋转的齿条杆53、54向左右方向移动所需的扭矩而进行辅助。此时，模式切换用促动器32与后轮相同。
[0107]此外，作为前轮的转向装置10在常规行驶模式下的转向所使用的机构，也可以采用使用机械式的齿轮齿条机构等普通的转向装置。
[0108]上述所记载的各种运转模式是例子，除此以外，还能够实现使用上述机构的各种控制。
[0109]在本发明中，在常规的行驶模式下，与以往的转向操作不具有不协调感地工作，且也能够实现原地转弯、横向移动、转小弯等各种各样的行驶模式，并且在原地转弯、横向移动等特殊模式中，利用固定机构67相对于齿条箱50固定同步齿轮箱66，由此即便存在轮胎的接地面的倾斜、摩擦状态的差异等，也能够使一对齿条杆53、54以固定的同步齿轮箱66为基准向左右相反方向移动相同距离。由此，能够不使用复杂的机构以而低成本实现横向移动、转小弯等，并且能够使左右车轮w迅速地成为构成目标的车轮角度，能够稳定地进行舵角控制。
[0110]附图标记说明:
[0111]I…车辆;2…转向；3…转向轴(操作轴)；10、20...转向装置；11、21…连接用部件；12、22...横拉杆;30...促动器驱动器;3l...常规转向用促动器;32...模式切换用促动器;4(l...电子控制单兀(ECU);41…传感器;42...模式切换构件;66…同步齿轮箱;67…固定机构;w...车轮。
【主权项】
1.一种转向装置，其特征在于，具备: 横拉杆(12、22)，它们与前轮或后轮的左右车轮(W)连接，使所述左右车轮(W)转向； 一对齿条杆(53、54)，它们分别与所述左右车轮(w)的横拉杆(12、22)连接； 同步齿轮(55)，其与所述一对齿条杆(53、54)分别啮合，将一方的齿条杆(53)的在齿条的齿的并列方向中的向一个方向的运动转换为另一方的齿条杆(54)的向另一个方向的运动； 齿条杆动作机构(60)，其能够使所述一对齿条杆(53、54)沿着各个齿条杆(53、54)的齿条的齿的并列方向朝左右相反方向移动； 同步齿轮箱(66)，其保持至少一个所述同步齿轮(55)，并能够沿左右方向移动； 齿条箱(50)，其保持所述一对齿条杆(53、54 )，并固定于车辆的框架侧；以及 固定机构(67)，其能够将所述同步齿轮箱(66)固定于所述齿条箱(50)， 在使所述一对齿条杆(53、54)向左右相反方向移动时，利用所述固定机构(67)固定所述同步齿轮箱(66)。2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于， 在车辆直行时的所述同步齿轮箱(66)的位置固定所述同步齿轮箱(66)。3.根据权利要求1或2所述的转向装置，其特征在于， 在使所述一对齿条杆(53、54)分别沿着所述齿条杆(53、54)的齿条的齿的并列方向朝相反方向移动的情况下，利用所述固定机构(67)对所述同步齿轮箱(66)进行固定。
【专利摘要】本发明提供一种转向装置，不使用复杂的机构而能够应对横向移动、转小弯等并且稳定地进行此时的舵角控制。具有：一对齿条杆(53、54)，它们分别与前轮或后轮的左右车轮(w)连接；同步齿轮(55)，其夹装设置于该一对齿条杆(53、54)；同步齿轮箱(66)，其保持该同步齿轮(55)；齿条箱(50)，其与该同步齿轮箱(66)固定于车辆的框架侧；以及固定机构(67)，其将同步齿轮箱(66)固定于齿条箱(50)。
【IPC分类】B62D5/04, B62D3/12, B62D7/15, F16H19/04, B60K7/00
【公开号】CN105579326
【申请号】CN201480052763
【发明人】大场浩量, 石河智海, 井木泰介, 山口裕也
【申请人】Ntn株式会社
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2014年9月22日
【公告号】WO2015046123A1