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公開番号2022090245
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-06-17
出願番号2020202507
出願日2020-12-07
発明の名称車両の自動操舵装置
出願人NTN株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類B62D 6/00 20060101AFI20220610BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】運転者の安全性に優れる自動操舵装置を提供する。
【解決手段】運転者によるステアリングホイール3の回転操作に基づいて車輪5の向きを変化させる手動操舵モードと、運転者がステアリングホイール3を回転操作しない状態で自動的に車輪5の向きを変化させる自動操舵モードとを有し、自動操舵モードのときは、外部状況センサ52で検知した車両の外部状況に応じて操舵モータ6を作動させる制御を行なう制御部50を有する自動操舵装置において、回転伝達経路4にクラッチ機構7を設け、制御部50は、自動操舵モードのときにクラッチ機構7を遮断状態に保持する制御を行なう。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
車両の左右方向に移動可能に支持され、その移動に応じて左右一対の車輪(5)の向きが変化するように前記一対の車輪(5)に左右両端が連結されるステアリングラック(1)と、
前記ステアリングラック(1)に噛み合うステアリングピニオン(2)と、
運転者が回転操作するステアリングホイール(3)と、
前記ステアリングホイール(3)と前記ステアリングピニオン(2)との間で回転を伝達する回転伝達経路(4)と、
車両の外部状況を検知する外部状況センサ(52)と、
前記回転伝達経路(4)または前記ステアリングラック(1)に駆動力を入力して前記一対の車輪(5)を操舵する操舵モータ(6)と、
運転者による前記ステアリングホイール(3)の回転操作に基づいて前記一対の車輪(5)の向きを変化させる手動操舵モードと、運転者が前記ステアリングホイール(3)を回転操作しない状態で自動的に前記一対の車輪(5)の向きを変化させる自動操舵モードとを有し、前記自動操舵モードのときは、前記外部状況センサ(52)で検知した車両の外部状況に応じて前記操舵モータ(6)を作動させる制御を行なう制御部(50)と、を有する車両の自動操舵装置において、
前記回転伝達経路(4)に、前記ステアリングホイール(3)と前記ステアリングピニオン(2)との間で回転を伝達する連結状態と、前記ステアリングホイール(3)と前記ステアリングピニオン(2)との間で回転の伝達を遮断する遮断状態とを切り替え可能なクラッチ機構(7)を設け、
前記クラッチ機構(7)は、前記クラッチ機構(7)が前記遮断状態のときに、前記操舵モータ(6)の駆動力が前記ステアリングホイール(3)に伝達するのを遮断する位置に配置され、
前記制御部(50)は、前記自動操舵モードのときに、前記クラッチ機構(7)を前記遮断状態に保持する制御を行なう、
ことを特徴とする車両の自動操舵装置。
続きを表示(約 1,200 文字)【請求項2】
運転者による前記ステアリングホイール(3)の操舵トルクを検知する操舵トルクセンサ(13)を更に有し、
前記制御部(50)は、前記手動操舵モードのときに、前記操舵トルクセンサ(13)で検出した前記操舵トルクに応じて前記操舵モータ(6)を作動させる制御を行なう、請求項1に記載の車両の自動操舵装置。
【請求項3】
前記制御部(50)は、前記手動操舵モードのときに、車両走行中は、前記クラッチ機構(7)を前記遮断状態に保持し、車両停車中は、前記クラッチ機構(7)を前記連結状態に保持する制御を行なう、請求項2に記載の車両の自動操舵装置。
【請求項4】
前記クラッチ機構(7)は、通電時に前記遮断状態となり、非通電時に前記連結状態となる無励磁作動型クラッチである請求項1から3のいずれかに記載の車両の自動操舵装置。
【請求項5】
前記クラッチ機構(7)は、
前記ステアリングホイール(3)の回転が入力される内輪(21)と、
前記内輪(21)に対して相対回転可能に支持された外輪(22)と、
前記外輪(22)の内周と前記内輪(21)の外周との間に組み込まれた係合子(23a,23b)と、
前記係合子(23a,23b)が前記外輪(22)と前記内輪(21)の間に係合する係合位置と、前記係合子(23a,23b)の係合を解除する係合解除位置との間で移動可能に支持された係合子保持器(24)と、
前記係合子保持器(24)を前記係合解除位置から前記係合位置に向けて付勢するスプリング(29)と、
軸方向に移動可能に支持されたアーマチュア(36)と、
通電により前記アーマチュア(36)を軸方向に吸引する電磁石(37)と、
前記電磁石(37)の通電による前記アーマチュア(36)の軸方向の移動を、前記係合子保持器(24)が前記係合位置から前記係合解除位置に移動する動作に変換する動作変換機構(39)と、を有する請求項1から4のいずれかに記載の車両の自動操舵装置。
【請求項6】
前記操舵モータ(6)は、前記回転伝達経路(4)に駆動力を入力するように取り付けられ、
前記クラッチ機構(7)は、前記ステアリングホイール(3)と、前記回転伝達経路(4)の前記操舵モータ(6)の駆動力が入力される位置との間に配置されている、請求項1から5のいずれかに記載の車両の自動操舵装置。
【請求項7】
前記操舵モータ(6)は、前記ステアリングラック(1)に駆動力を入力するように取り付けられ、
前記クラッチ機構(7)は、前記回転伝達経路(4)の前記ステアリングピニオン(2)の側の端部に配置されている、請求項1から5のいずれかに記載の車両の自動操舵装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
この発明は、車両の自動操舵装置に関する。
続きを表示(約 1,600 文字)【背景技術】
【0002】
車両の外部状況に応じて車両の車輪を自動的に操舵する自動操舵装置として、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1の自動操舵装置は、図11に示すように、車両の左右方向に移動可能に支持されたステアリングラック61と、ステアリングラック61に噛み合うステアリングピニオン62と、運転者が回転操作するステアリングホイール63と、ステアリングホイール63とステアリングピニオン62との間で回転を伝達する回転伝達経路64と、回転伝達経路64に駆動力を入力して一対の車輪65を操舵する操舵モータ66とを有する。ステアリングラック61の左右両端は、ステアリングラック61の移動に応じて左右一対の車輪65の向きが変化するように、タイロッド67を介して左右一対の車輪65に連結されている。
【0003】
図11に示す操舵モータ66は、図示しない制御部で制御される。この制御部は、手動操舵モードと自動操舵モードとを有する。手動操舵モードは、運転者によるステアリングホイール63の回転操作に基づいて一対の車輪65の向きを変化させるモードである。この手動操舵モードのとき、操舵モータ66の制御部は、操舵トルクセンサ68で検出した操舵トルクに応じて操舵モータ66を作動させる制御を行なう。
【0004】
ここで、ステアリングホイール63とステアリングピニオン62の間は、回転伝達経路64を介して、常に機械的に連結されている。そのため、手動操舵モードのときは、運転者によるステアリングホイール63の回転操作力が、回転伝達経路64を介してステアリングピニオン62に伝わり、その運転者による回転操作力を操舵モータ66の駆動力で補うことで、快適な操舵性が得られるようになっている。
【0005】
一方、自動操舵モードは、運転者がステアリングホイール63を回転操作しない状態で自動的に一対の車輪65の向きを変化させるモードである。この自動操舵モードのとき、操舵モータ66の制御部は、図示しない外部状況センサ(カメラ、レーザレーダ、GPS装置等)で検知される車両の外部状況に応じて操舵モータ66を作動させる。
【0006】
特許文献2にも、同様の自動操舵装置が示されている。特許文献2の自動操舵装置では、一対の車輪を操舵する操舵モータを、特許文献1のようにステアリングホイールとステアリングピニオンの間の回転伝達経路の途中に取り付けるのではなく、ステアリングラックに取り付けている点で特許文献1と異なるが、それ以外の構成は、特許文献1と同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
特開2018-122680号公報
特開2018-177120号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、図11に示す従来の自動操舵装置は、ステアリングホイール63とステアリングピニオン62の間が、回転伝達経路64を介して、常に機械的に連結されている。
【0009】
したがって、自動操舵モードのときに、外部状況センサ(カメラ等)で検知される車両の外部状況に応じて操舵モータ66が作動し、一対の車輪65の向きが自動的に変化すると、その車輪65の向きに連動してステアリングホイール63も回転する。
【0010】
そのため、自動操舵モードのときに、例えば、車両の進行方向の前方に障害物が検知されると、その障害物を回避するために、操舵モータ66が作動して車輪65の向きが大きく変化し、その車輪65の向きに連動してステアリングホイール63が大きく回転する可能性がある。このとき、運転者が不意にステアリングホイール63に触れると怪我をするおそれがあるという問題に、本願の発明者は着眼した。
(【0011】以降は省略されています)

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