转向设备制造技术

在转向设备（２００）中，第一电机（３４ａ）根据方向把（１２）的转向操作而工作，第一转向轴（５２）使一对车轮（５８）中的一个转向，并且第一转换单元将作为第一电机（３１ａ）的旋转元件的第一转子（３１ａ）转换为第一转向轴（５２）的轴向移动。第二电机（３４ｂ）根据方向把（１２）的转向操作而工作，第二转向轴（５３）与第一转向轴（５２）分离并使得该对车轮（５８）中的另一个转向，并且第二转换单元将作为第二电机（３４ｂ）的旋转元件的第二转子（３１ｂ）的旋转转换为第二转向轴（５３）的轴向移动。耦合单元（６０）将第一转子（３１ａ）和第二转子（３１ｂ）耦合在一起，以及取消第一转子（３１ａ）和第二转子（３１）的耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及转向设备，更具体而言，涉及根据驾驶员对方向把 的转向操作来使一对车轮转向的转向设备。
技术介绍
机动车辆的转向设备通常包括齿条，该齿条通过拉杆、转向臂等机械 地耦合到一对左右车轮。当驾驶员旋转转向盘时，齿条在轴向上移动，使 得以与齿条的移动联动的方式执行左右车轮两者的转向。近年来，提出了一种方法，其通过将齿条与左右车轮之一的机械耦合 相分离来独立地控制和调节左右车轮中每个车轮的转向。例如，日本专利早期公开专利申请No. 2003-170849公开了一种用于 机动车辆的转向设备，其包括分别为多个车轮布置的多个转向致动器，以 及与多个车轮互相关联的连接构件。在此转向设备中，通过使用连接构件 来独立地控制多个车轮中每个车轮的转向。此外，日本专利早期公开申请No. 10-324253公开了一种用于机动车 辆的转向角改变设备，其中齿条根据对转向盘的转向操作而在车辆的横向 上移动，螺母部分和螺纹部分设置在齿条与车轮之间。转向角改变设备根 据转向操作而自身延伸或收縮以改变车轮的转向角。通过采用这种转向设 备，可以根据车轮的行驶状况(例如转弯速度)来执行转向的控制和调对于其中对一对车轮中每个的转向进行独立控制的转向设备，存在这 样的需要，即，即使用于使该对车轮之一转向的致动器出现故障，也可以 安全可靠地执行全部车轮的转向。在此方面，在日本专利早期公开申请No. 10-324253中不存在当用于 使一个车轮转向的致动器出现故障时如何可靠地使该对车轮全部进行转向 的教导。在日本专利早期公开申请No. 2003-170849中，当转向致动器之一出 现故障时，通过连接构件传递另一个转向致动器的操作，由此实现两个车 轮的转向。但是，在日本专利早期公开申请No. 2003-170849的转向设备 中，与该对车轮互相关联施加在连接构件上的载荷较大，不起额为了承受这么大的载荷，必须设置较大的连接构件。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改良的转向设备，其中解决了上述问题。 本专利技术的另一个目的是提供一种转向设备，其是紧凑的，并且能够以其中独立地执行一对车轮的每个的转向的构造来可靠地使一对车轮的每个转向。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种转向设备，其根据方向把的转 向操作使一对车轮转向，所述转向设备包括第一电机，其根据所述方向 把的所述转向操作而工作；第一转向轴，其使所述一对车轮中的一个车轮 转向；第一转换单元，其将作为所述第一电机的旋转元件的第一转子的相 对低转矩的旋转转换为所述第一转向轴的具有相对大推力的轴向移动；第 二电机，其根据所述方向把的所述转向操作而工作；第二转向轴，其与所 述第二转向轴分离并使所述一对车轮中的另一个车轮转向；第二转换单 元，其将作为所述第二电机的旋转元件的第二转子的相对低转矩的旋转转 换为所述第二转向轴的具有相对大推力的轴向移动；和耦合单元，其将所 述第一转子和所述第二转子耦合在一起，以及取消所述第一转子和所述第 二转子的耦合。根据上述的本专利技术的转向设备，低转矩的第一转子和第二转子可以耦 合，并且第一转子和第二转子的耦合可以被取消。为此，当第一电机或第 二电机出现故障时，可以用低负载将第一转子和第二转子耦合，并且第一 转向轴和第二转向轴可以互锁。因此，可以使将第一转子和第二转子耦合 的耦合单元较紧凑，并可以提供能够可靠地使一对车轮转向的紧凑转向设 备。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得所述耦合单元包括提供在 所述第一转子和所述第二转子之间的差动操作的差动单元，以及锁止所述 差动单元的锁止单元。根据上述转向设备，第一转子和第二转子之间的差 动操作被锁止，则可以耦合第一转子和第二转子。可以通过取消差动锁止 来取消第一转子和第二转子的耦合。为此，差动单元的使用能够用低负载 进行第一转子和第二转子的耦合。因此，所使用的差动单元可以是紧凑 的，并且可以使整个转向设备小型化。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得所述差动单元具有行星齿 轮机构，其包括第一太阳轮，其与所述第一转子连接并被可旋转地支 撑；第一齿圈，其被可旋转地支撑并与所述第一太阳轮同轴；第一行星齿 轮，其与所述第一太阳轮和所述第一齿圈啮合；第二太阳轮，其与所述第 二转子连接并被可旋转地支撑；第二齿圈，其与所述第二太阳轮同轴布 置，其中静止所述第二齿圈的旋转；和第二行星齿轮，其与所述第二太阳 轮和所述第二齿圈啮合，与所述第一行星齿轮可旋转地连接并与所述第一 行星齿轮同轴，并且其中所述锁止单元锁止所述第一齿圈的旋转，使得所 述差动单元被锁止。根据上述转向设备，可以通过使用行星齿轮机构简单 地构成差动机构。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得所述差速单元包括驱动所 述第一齿圈的第三电机。根据上述转向设备，不仅第一电机和第二电机而 且第三电机可以用于实现左右独立性的转向控制，并且可以减小第一电机 和第二电机上的负载。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得所述锁止单元具有设置在 所述第一齿圈和所述第三电机之间的转矩传递单元，并且所述转矩传递单 元被设置成当从所述第三电机给予输入转矩时，将所述输入转矩传递到所 述第一齿圈，并被设置成当从所述第二齿圈给予输入转矩时，禁止将所述 输入转矩传递到所述第三电机并锁止所述第二齿圈的旋转。根据上述转向 设备，如果第三电机被驱动，则可以给予第一转子和第二转子之间的差动 操作。如果第三电机未被驱动，则可以将第一转子和第二转子耦合。为 此，可以防止当耦合第一转子和第二转子时锁止单元中出现故障，并可以提高转向设备的可靠性。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得该转向设备还包括检测所 述第一电机和所述第二电机中任一个的故障的电机故障检测单元，并且所 述耦合单元被设置为当由所述电机故障检测单元检测到在所述第一电机和 所述第二电机两者中都不存在故障时取消所述第一转子和所述第二转子的 耦合，并被设置为当由所述电机故障检测单元检测到在所述第一电机和所 述第二电机的至少一个中存在故障时将所述第一转子和所述第二转子耦 合。根据上述转向设备，当两个电机之一出现故障时，可以合适地执行一 对车轮中一个的转向。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得当由所述电机故障检测单 元检测到所述第一电机和所述第二电机的一个电机中的故障时，所述第一 电机和所述第二电机的另一个电机根据所述方向把的所述转向操作而工 作。根据上述转向设备，即使当第一电机或第二电机出现故障时，可以通 过操作被判断为正常的另一侧的电机来辅助由驾驶员进行的转向操作。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得该转向设备还包括检测所 述第一电机的转角和所述第二电机的转角之间的差的转角检测单元，其 中，在所述第一转子和所述第二转子通过所述耦合单元耦合在一起之前， 所述第三电机工作使得由所述转角检测单元检测的所述转角差被设定为 零。根据上述转向设备，当第一电机或第二电机中出现故障时，在第一转 子和第二转子的转角差被设定为零的情况下，可以将第一转子和第二转子耦合在一起。因此，可以用合适的转向角执行对一对车轮的每个的转向。上述的本专利技术的转向设备可以被构造为使得该转向设备还包括与所 述方向把连接的输入轴；通过转向齿轮与所述第一转向轴或所述第二转向 轴连接的输出轴；和具有差动产生机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转向设备，其根据方向把的转向操作使一对车轮转向，所述转向设备包括：第一电机，其根据所述方向把的所述转向操作而工作；第一转向轴，其使所述一对车轮中的一个车轮转向；第一转换单元，其将作为所述第一电机的旋转元件的第一转 子的相对较低的转矩的旋转转换为所述第一转向轴的具有相对较大推力的轴向移动；第二电机，其根据所述方向把的所述转向操作而工作；第二转向轴，其与所述第一转向轴分离并使所述一对车轮中的另一个车轮转向；第二转换单元，其将作为所 述第二电机的旋转元件的第二转子的相对较低的转矩的旋转转换为所述第二转向轴的具有相对较大推力的轴向移动；和耦合单元，其将所述第一转子和所述第二转子耦合在一起，并且解除所述第一转子和所述第二转子的耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：林兼司，中津慎利，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]