專利名稱：轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在車輛中使用的轉(zhuǎn)向裝置，其在不給駕駛者帶來不適應(yīng)感 的情況下，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況設(shè)定車輪轉(zhuǎn)向角相對方向盤操作角之比。
背景技術(shù)：
以往，作為利用電信號將方向盤與轉(zhuǎn)向輪連接，基于電子控制來提高 性能和確保向車輛的搭載性和車室空間等的轉(zhuǎn)向技術(shù)，公知有所謂的線控駕駛(steer by wire)的技術(shù)。但是，這樣的裝置由于不能充分確保應(yīng)對電 氣故障等的可靠性、和馬達(dá)難以向方向盤傳遞路面反作用力，所以至今還 未實現(xiàn)實用化。因此，作為具有同等功能的能夠連續(xù)改變方向盤的操作角 和轉(zhuǎn)向角的車輛用轉(zhuǎn)向裝置，目.前被實用化的有，特開2000-211541號公 報等所記載的那樣的機(jī)械式的使用了齒輪的裝置。這種轉(zhuǎn)向裝置具有高輸 出的轉(zhuǎn)向促動器，并且，在轉(zhuǎn)向柱的中途設(shè)有使用了齒輪和馬達(dá)的傳遞比 可變機(jī)構(gòu)，通過控制馬達(dá)來調(diào)整輸入輸出比，并通過與轉(zhuǎn)向促動器相互配 合，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況設(shè)定轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角相對方向盤的操作角之比。該裝置 由于保留了轉(zhuǎn)向柱，所以確保了可靠性，并且沒有必要生成反作用力。另外，已知有一種如特開2003-276617號公報等所記載那樣的為了確 保設(shè)計自由度，通過取代轉(zhuǎn)向柱而使用電纜(cable)的轉(zhuǎn)向裝置。在該轉(zhuǎn) 向裝置中，使用可彎曲的電纜進(jìn)行方向盤與齒條的連接。由此可確?？臻g 和設(shè)計的自由度。另外，通過在其中組合轉(zhuǎn)向角比可變機(jī)構(gòu)，可根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn) 狀況設(shè)定轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角相對方向盤的操作角之比。另外，還有一種如特開2001-122140號公報所記載那樣，通過在利用 油壓配管將方向盤與轉(zhuǎn)向輪連接的轉(zhuǎn)向裝置中使用泵和閥，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向傳 遞比可變機(jī)構(gòu)的裝置。還有，如特開2005-82007號公報那樣，同樣是在利 用油壓配管連接的轉(zhuǎn)向裝置中實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向傳遞比可變機(jī)構(gòu)。這些裝置與上
述的使用了電纜的例子同樣，可確?？臻g和設(shè)計自由度。[專利文獻(xiàn)1]特開2000-211541號公報 [專利文獻(xiàn)2]特開2003-276617號公報 [專利文獻(xiàn)3]特開2001-122140號公報 [專利文獻(xiàn)4]特開2005-82007號公報在上述特開2000-211541號公報等中所記載的技術(shù)中，雖然能夠自如 地控制相對方向盤的操作角的轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角，但由于保留了轉(zhuǎn)向柱，所 以無法解決目前在一般的車輛中所存在的搭載性和確保車室空間上的問 題。并且，由于采用了利用齒輪、轉(zhuǎn)向柱直接連接方向盤和傳遞比可變機(jī) 構(gòu)的結(jié)構(gòu)，所以，伴隨傳遞比可變機(jī)構(gòu)的動作的振動等容易傳遞到駕駛者， 并且，難以進(jìn)行為了抑制這種現(xiàn)象的設(shè)計和控制。另外，在特開2003-276617號公報等中記載的技術(shù)雖然可確保搭載性 和車室空間，但由于在電纜的處理中必須考慮彎曲等的同時進(jìn)行處理和產(chǎn) 生伸縮等，所以可預(yù)測是困難的。另外，基于與上述相同的原因，難以通 過電纜進(jìn)行用于實現(xiàn)沒有不適應(yīng)感的轉(zhuǎn)向的控制。另外，特開2001-122140號公報所記載的技術(shù)雖然是使用了泵來實現(xiàn) 轉(zhuǎn)向傳遞比的可變，但這種結(jié)構(gòu)中，由于工作油在各個油壓回路之間移動， 所以各個油壓回路的總油量管理困難，難以進(jìn)行不給駕駛者帶來不適應(yīng)感 的控制。因此，進(jìn)一步需要為了使轉(zhuǎn)向傳遞比可變機(jī)構(gòu)的動作的力不施加 到方向盤，而節(jié)流油路的閥。并且還需要采取抑制由泵生成的液壓脈動的 措施。另外，特開2005-82007號公報所記載的技術(shù)，由于與上述的具有轉(zhuǎn)向 柱的裝置同樣，轉(zhuǎn)向傳遞比可變機(jī)構(gòu)存在于方向盤的輸入軸的同軸上，并 通過滾珠螺桿機(jī)構(gòu)連接，所以，基于轉(zhuǎn)向傳遞比可變機(jī)構(gòu)的動作的振動等 被直接傳遞到方向盤，其對駕駛者產(chǎn)生不適應(yīng)感。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述的問題，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置具有輸入油缸，其具有第 l油壓室和第2油壓室；傳遞機(jī)構(gòu)，其為相比在將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換 成所述輸入油缸的軸方向運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率，在從所述輸入油缸側(cè)
轉(zhuǎn)換成方向盤側(cè)的運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率低；輸出油缸，其與轉(zhuǎn)向輪連 接，并具有第3油壓室和第4油壓室；連接所述第1油壓室和所述第3油 壓室的第l油路；連接所述第2油壓室和所述第4油壓室的第2油路；油 量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)，其通過使包括所述第1油壓室、所述第3油壓室、和所 述第1油路而構(gòu)成的第1油壓回路內(nèi)的工作油以及包括所述第2油壓室、 所述第4油壓室、和所述第2油路而構(gòu)成的第2油壓回路內(nèi)的工作油來回 流動，來調(diào)整所述第1油壓回路與所述第2油壓回路的油量比率；對所述 轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向助力的轉(zhuǎn)向促動器；和控制電路，其對所述油量比率調(diào)整 機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)向促動器進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。在該結(jié)構(gòu)中，取代利用轉(zhuǎn)向柱來結(jié)合所述方向盤和所述轉(zhuǎn)向輪，而利 用油壓配管來結(jié)合工作油的漏油少的油缸。該轉(zhuǎn)向裝置通過使用所述油量 比率調(diào)整機(jī)構(gòu)，與所述轉(zhuǎn)向促動器進(jìn)行協(xié)同控制，可實現(xiàn)根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況設(shè) 定所述轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角相對所述方向盤的操作角之比，即，轉(zhuǎn)向傳遞比可 變機(jī)構(gòu)。另外，由于使用了油壓配管，所以可進(jìn)行自由的設(shè)計，并且由于 可廢除立柱軸，所以可確保搭載性和車室空間雙方。另外，由于通過油壓 回路連接各個部分，所以在方向盤上基于油量比調(diào)整機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向促動器的 動作的振動不容易被傳遞到方向盤，改善了轉(zhuǎn)向操作感。另外，與使用電 纜的情況相比，油壓配管由于不需要考慮彎曲等，所以基于這一點(diǎn)，使操 作更容易。另外，利用在各個油路之間使工作油來回移動的所述油量比調(diào) 整機(jī)構(gòu)，可容易實現(xiàn)與所述轉(zhuǎn)向促動器的協(xié)同控制，從而可實現(xiàn)駕駛者沒 有不適應(yīng)感的所述轉(zhuǎn)向傳遞比可變機(jī)構(gòu)。并且，通過使用具有在將活塞的 直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時的效率比在將所述方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成 所述輸入油缸的活塞的軸方向運(yùn)動時的效率低的傳遞效率的所述傳遞機(jī) 構(gòu)，使得基于所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)的動作的力，更不能被傳遞到所述方 向盤側(cè)，因此，不會對駕駛者產(chǎn)生不適應(yīng)感，而且也不需要再設(shè)置閥等。另外，油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)還是使流入流出第3油壓室的工作油量相對 流入流出第1油壓室的工作油量的比率、和流入流出第4油壓室的工作油 量相對流入流出第2油壓室的工作油量的比率可變的油量比率可變機(jī)構(gòu)。可以還具有檢測所述轉(zhuǎn)向促動器的動作異常的異常檢測電路。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可檢測出所述轉(zhuǎn)向促動器因電路故障等而不能繼續(xù)進(jìn)行
動作的情況，在該情況下，通過將所述轉(zhuǎn)向促動器控制成不阻礙由第1油壓回路、第2油壓回路傳遞的轉(zhuǎn)向力的狀態(tài)，可進(jìn)行轉(zhuǎn)向。并且，所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)可以在所述異常檢測電路檢測出異常時，通過控制所述輸出油缸的液壓，向轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向助力。由此，即使在所述轉(zhuǎn)向促動器不工作的情況下，也可以將駕駛者的負(fù)擔(dān)抑制到最小限度。另外，所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)可以具有油缸筒；將該油缸筒分隔成與所述第1油壓回路連接的第5油壓室、和與所述第2油壓回路連接的第6油壓室的活塞；電動馬達(dá)；和將該電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向的運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述活塞的軸方向運(yùn)動的轉(zhuǎn)換齒輪，所述轉(zhuǎn)換齒輪具有抑制從所述活塞側(cè)向 所述電動馬達(dá)側(cè)傳遞力的非可逆性。通過將所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)構(gòu)成為這樣的結(jié)構(gòu)，由于可將所述第1油壓回路和所述第2油壓回路構(gòu)成完全獨(dú)立的油壓回路，容易進(jìn)行基于各部的活塞的移動的工作油進(jìn)出的管理，所以使所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)和所 述轉(zhuǎn)向促動器的協(xié)同控制變得容易。另外，基于所述非可逆性齒輪，可防 止因作用于所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)的所述活塞的壓力使所述馬達(dá)意外地 進(jìn)行逆旋轉(zhuǎn)。另外，所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)在方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間產(chǎn)生了中立位置 偏差的情況下，可以協(xié)同所述轉(zhuǎn)向促動器來修正該偏差。另外，還可以具有檢測方向盤的轉(zhuǎn)向操作角的轉(zhuǎn)向操作角傳感器、檢 測轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器，所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)根據(jù)所述轉(zhuǎn)向 操作角傳感器和所述轉(zhuǎn)向角傳感器的傳感器輸出，修正所述中立位置的偏 差。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，在因來自各個油壓回路的微量漏油等，所述中 立位置發(fā)生了微量偏差的情況下，在能夠檢測出該偏差的基礎(chǔ)上，能夠在 不給駕駛者帶來不適應(yīng)感的情況下，進(jìn)行中立位置的修正。另外，所述轉(zhuǎn)向促動器具有與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有l(wèi)對油壓室的動 力油缸；和由電動馬達(dá)正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，向所述動力油缸選擇性供給液壓的正反旋轉(zhuǎn)泵。所述輸出油缸和所述動力油缸可以相互并列配置。
根據(jù)此結(jié)構(gòu)，即使在車輛的寬度不足，不能將所述輸出油缸和所述動 力油缸直列配置的情況下，也能夠?qū)⒈景l(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置搭載在車輛中。另外，還可以具有貯油箱；將該貯油箱與所述第1油壓回路連接的 第l連接通路；設(shè)在該第l連接通路上，只容許從所述貯油箱側(cè)向所述第 1油壓回路側(cè)流動油的第1單向閥；將所述貯油箱與所述第2油壓回路連 接的第2連接通路；和設(shè)在該第2連接通路上，只容許從所述貯油箱側(cè)向 所述第2油壓回路側(cè)流動油的第2單向閥。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在從所述第l、第2油壓回路有工作油的微量泄漏 的情況下，可補(bǔ)充不足的部分。另外，還可以具有檢測所述第1油壓室和所述第2油壓室的液壓的液 壓傳感器，所述控制電路根據(jù)所述液壓傳感器的傳感器輸出，控制所述轉(zhuǎn) 向促動器。由此，不需要在所述轉(zhuǎn)向軸等上重新設(shè)置扭矩傳感器等，即可檢測出 駕駛者的操作力。另外，所述異常檢測電路可以根據(jù)所述液壓傳感器的傳感器輸出，檢 測所述第1油壓回路和所述第2油壓回路的異常。另外，可以是所述第1油壓室或第2油壓室的壓力越高，所述傳遞機(jī) 構(gòu)從所述輸入油缸側(cè)向所述方向盤的傳遞效率越低。這樣，如本發(fā)明之3所述的那樣，在所述轉(zhuǎn)向促動器發(fā)生了故障時， 在由所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)向助力時，可防止因所述輸入油缸的壓 力上升，對所述方向盤的反作用力過大，使方向盤在大的力的作用下自行 旋轉(zhuǎn)，妨礙駕駛者的操作的情況。或者，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置，具有輸入油缸，其具有第l油壓室和第 2油壓室；傳遞機(jī)構(gòu)，其為相比在將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述輸入油缸的軸方向運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率，在從所述輸入油缸側(cè)轉(zhuǎn)換成方向盤側(cè)的運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率低；輸出油缸，其與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有第 3油壓室和第4油壓室；連接所述第1油壓室和所述第3油壓室的第1油 路；連接所述第2油壓室和所述第4油壓室的第2油路；對所述轉(zhuǎn)向輪施 加轉(zhuǎn)向助力的轉(zhuǎn)向促動器；和修正機(jī)構(gòu)，其通過使包括所述第1油壓室、 所述第3油壓室、和所述第1油路而構(gòu)成的第1油壓回路內(nèi)的工作油以及
包括所述第2油壓室、所述第4油壓室、和所述第2油路而構(gòu)成的第2油 壓回路內(nèi)的工作油來回流動，來修正相對于所述方向盤的操作量的所述轉(zhuǎn) 向促動器的動作量的不一致。所述修正機(jī)構(gòu)可以根據(jù)所述轉(zhuǎn)向促動器的動作量而被驅(qū)動控制。 由此，在根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況而不根據(jù)駕駛者的要求來控制所述轉(zhuǎn)向促動 器，增減了轉(zhuǎn)向量的情況下，所述修正機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使得所述方向盤側(cè) 向所述輸入油缸傳遞的油量不發(fā)生變化。由此。所述轉(zhuǎn)向促動器被操作的 情況不會傳遞到所述方向盤，從而不會對駕駛者產(chǎn)生不適應(yīng)感。另外，所述修正機(jī)構(gòu)可以在方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間產(chǎn)生了中立位置偏差 的情況下，修正該偏差?；蛘?，具有輸入油缸，其具有第1油壓室和第2油壓室；滾珠螺桿 機(jī)構(gòu)，其將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述輸入油缸的軸方向運(yùn)動來進(jìn)行傳 遞；輸出油缸，其與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有第3油壓室和第4油壓室；連接 所述第1油壓室和所述第3油壓室的第1油路；連接所述第2油壓室和所 述第4油壓室的第2油路；油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)，其具有與包括所述第l油壓室、第3油壓室、和第1油路而構(gòu)成的第1油壓回路連接的第5油壓 室；和與包括所述第2油壓室、第4油壓室、和第2油路而構(gòu)成的第2油 壓回路連接的第6油壓室，通過調(diào)整這些第5油壓室和第6油壓室的容積 比率，來調(diào)整所述第1油壓回路與所述第2油壓回路的油量比率；對所述 轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向助力的轉(zhuǎn)向促動器；和控制電路，其對所述油量比率調(diào)整 機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)向促動器進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，將所述方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述輸入油缸的軸方向 運(yùn)動，通過所述第l、第2油壓回路，將油壓力傳遞到所述輸出油缸，對 所述轉(zhuǎn)向輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向。并且，通過使用油缸構(gòu)成與所述第1、第2油壓回 路連接的所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)，能夠使所述第l、第2油壓回路完全獨(dú) 立，因此，容易進(jìn)行隨著所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)的動作的各個部分的油量 進(jìn)出的管理，容易進(jìn)行與轉(zhuǎn)向促動器的協(xié)同控制。另外，基于同樣的理由， 由于容易控制成使隨著油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)的動作的力不傳遞到方向盤，所 以不需要閥等。另外，可以將所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)與所述轉(zhuǎn)向促動器鄰接配置。
由此，可提高搭載性。另外，還可以具有具有1對油壓室，并與所述滾珠螺桿機(jī)構(gòu)連接的 第2輸入油缸；與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有1對油壓室的第2輸出油缸；和分 別與第3油壓回路和第4油壓回路連接的第7油壓室以及第8油壓室，所述第3油壓回路和第4油壓回路由所述第2輸入油缸和所述第2輸出油缸 各自的油壓室彼此連接而構(gòu)成，所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行所述第5油壓 室與所述第6油壓室的容積比率的調(diào)整、以及所述第7油壓室與所述第8 油壓室的容積比率的調(diào)整。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，由于能夠以雙重油壓回路構(gòu)成方向盤與轉(zhuǎn)向輪的連接， 所以可確保高度的可靠性。另外，還可以具有連接所述第l油壓回路和所述第3油壓回路的第 1平衡油路、設(shè)在該第1平衡油路上的第1自由活塞、連接所述第2油壓 回路和所述第4油壓回路的第2平衡油路、和設(shè)在該第2平衡油路上的第 2自由活塞。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，在為了確?？煽啃远鴺?gòu)成了雙重系統(tǒng)的所述油壓回路 中，在傳遞同方向的力的所述油壓回路之間因微量的工作油的泄漏等而不 能傳遞相同的力時，可取得油量的平衡，所以能夠使所傳遞的力均勻化。另外，可以將所述第1自由活塞和所述第2自由活塞設(shè)置在所述油量 比率調(diào)整機(jī)構(gòu)內(nèi)部。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在能夠根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況設(shè)定車輪的轉(zhuǎn)向角相對方向盤操作 角之比的轉(zhuǎn)向裝置中，相比使用電纜的情況，通過使用容易操作的油壓回 路，在確保針對故障的可靠性的同時，可實現(xiàn)確保搭載性和車室空間的擴(kuò) 展。并且，能夠在不給駕駛者帶來不適應(yīng)感的情況下，變更根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況 對車輪的轉(zhuǎn)向角相對方向盤的操作角之比的設(shè)定。并且，由于利用油壓來 連接各個部分，所以可獲得良好的轉(zhuǎn)向操作感。另外，由于構(gòu)成了使各個 油路之間的工作油來回移動的油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)、以及相比將方向盤的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述輸入油缸的軸方向運(yùn)動進(jìn)行傳遞時的效率，將從所述輸 入油缸側(cè)轉(zhuǎn)換成所述方向盤側(cè)的運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率低的傳遞機(jī)構(gòu)， 所以，利用這2個機(jī)構(gòu)，不需要在油壓回路上重新設(shè)置閥等，即可進(jìn)行不給駕駛者帶來不適應(yīng)感的傳遞比可變控制。


圖1是本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)向裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)向裝置的輸入油缸的剖面圖。圖3是本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)向裝置的其他結(jié)構(gòu)的輸入油缸的剖面圖。圖4是本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)向裝置的油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)的剖面圖。 圖5是本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)向裝置的其他結(jié)構(gòu)的油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu) 的剖面圖。圖6是本發(fā)明的實施例1的轉(zhuǎn)向裝置的其他結(jié)構(gòu)的模式圖。圖7是本發(fā)明的實施例2的轉(zhuǎn)向裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖8是本發(fā)明的實施例2的轉(zhuǎn)向裝置的輸入油缸的剖面圖。圖9是本發(fā)明的實施例2的轉(zhuǎn)向裝置的油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)的剖面圖。圖中10-轉(zhuǎn)向裝置；11-方向盤；12-輸入軸；13 -輸入油缸； 14-活塞；15-第l油壓室；16-第2油壓室；17-傳遞機(jī)構(gòu)；18-轉(zhuǎn) 向輪；20-轉(zhuǎn)向軸；21-轉(zhuǎn)向促動器；22-動力油缸；23-輸出油缸； 24-活塞；25-第3油壓室；26-第4油壓室；27-第1油路；28-第 2油路；29-油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)；34-傳遞機(jī)構(gòu)；36、 43-馬達(dá)；40 -油 泵；45-傳感器；46-控制器；47-沖程傳感器；50-單向閥；51 -壓 力傳感器；52-車輛傳感器輸入；214-第2輸入油缸；223 -第2輸出 油缸。
具體實施方式
下面，說明實施例。 [實施例1]下面，根據(jù)實施例1，對為了實施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。圖1 表示本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置10的整體結(jié)構(gòu)圖。在該圖中，符號11表示方向盤， 其通過輸入軸12與輸入油缸13連接。輸入油缸13由活塞14以液體密封 的狀態(tài)分隔成第1油壓室15和第2油壓室16。方向盤11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過
傳遞機(jī)構(gòu)17被轉(zhuǎn)換成活塞14的直線運(yùn)動。另外，轉(zhuǎn)向軸18通過轉(zhuǎn)向臂19與轉(zhuǎn)向軸20連接，在轉(zhuǎn)向軸20上設(shè) 置有作為轉(zhuǎn)向促動器21的輸出部的動力油缸22，并且平行于轉(zhuǎn)向軸20 設(shè)置有輸出油缸23。輸出油缸23在內(nèi)部具有與轉(zhuǎn)向軸20結(jié)合的活塞24， 由此以液體密封的狀態(tài)分隔成第3油壓室25和第4油壓室26。輸入油缸 13的第1油壓室15與輸出油缸23的第3油壓室25通過第1油路27連接， 輸入油缸13的第2油壓室16與輸出油缸23的第4油壓室26通過第2油 路28連接。另外，油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29與由第1油壓室15、第3油壓室 25、和第1油路27構(gòu)成的第1油壓回路、和由第2油壓室16、第4油壓 室26、和第2油路28構(gòu)成的第2油壓回路連接，通過使第1油壓回路和 第2油壓回路的工作油來回流動，調(diào)整在輸入油缸13和輸出油缸23之間 移動的工作油量的比率。這里，油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29具有將油缸30分隔 成第5油壓室31和第6油壓室32的活塞33，并通過轉(zhuǎn)換齒輪34和調(diào)整 軸35與馬達(dá)36連接。另外，動力油缸22由與轉(zhuǎn)向軸20結(jié)合的活塞37以液體密封的狀態(tài) 分隔成一對油壓室38。油壓室38通過轉(zhuǎn)向促動器用油路39與油泵40連 接，并且，油路39通過止回閥41與貯油箱42連接。油泵40由馬達(dá)43 驅(qū)動，并通過選擇性地向油壓室38排出工作油，向轉(zhuǎn)向軸20提供轉(zhuǎn)向助 力。在具有上述那樣結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向裝置10中，方向盤11與轉(zhuǎn)向輪18通過 第1油壓回路和第2油壓回路連接。第1油壓回路和第2油壓回路在通常 的轉(zhuǎn)向操作時，發(fā)揮將駕駛者的轉(zhuǎn)向力傳遞給轉(zhuǎn)向輪18的功能、和將外 加給轉(zhuǎn)向輪18的來自路面的反作用力傳遞到方向盤11的功能。并且，如 圖1所示，通過在第1油路26、第2油路27的一部分中使用附帶橡膠的 油管等柔軟的配管44，可自由地配置油壓回路。另外，在轉(zhuǎn)向操作時，通過轉(zhuǎn)向角傳感器和扭矩傳感器等45檢測出 駕駛者的轉(zhuǎn)向操作量，據(jù)此，通過控制器46計算出必要的轉(zhuǎn)向助力，由 馬達(dá)43驅(qū)動油泵40，通過控制動力油缸22內(nèi)的油壓室38的壓力，輔助駕駛者的轉(zhuǎn)向操作。并且，在從車輛的傳感器52讀取出速度、加速度、偏航率等的運(yùn)轉(zhuǎn)
狀況，駕駛者判斷為希望通過控制器46改變轉(zhuǎn)向輪18的轉(zhuǎn)向角相對方向 盤11的操作角的傳遞比的情況下，通過對油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29與轉(zhuǎn)向促 動器21進(jìn)行協(xié)同控制，可在不給駕駛者帶來不適應(yīng)感的情況下改變傳遞 比。例如，在停放車輛等時，如果相對方向盤11的操作角使轉(zhuǎn)向輪18的 轉(zhuǎn)向角增大，則可減少駕駛者的負(fù)擔(dān)。為了實現(xiàn)這樣的傳遞比，釆用比通 常時增加相對方向盤11的操作角的轉(zhuǎn)向促動器21對轉(zhuǎn)向輪18的操作量 的方法。但是，如果維持通常的傳遞比，則由于動力油缸22與輸出油缸 23的活塞進(jìn)行相同的動作，所以在第1油路27、第2油路28中，有比通 常時更多的工作油移動，使得對方向盤11突然施加大的力，由此使駕駛 者產(chǎn)生不適應(yīng)感。因此，通過在控制轉(zhuǎn)向促動器21的同時，控制油量比 率調(diào)整機(jī)構(gòu)29，使得在第1油路27、第2油路28中向輸入油缸13側(cè)移 動的工作油量不產(chǎn)生變化。具體是，在進(jìn)行車輛入庫時，假設(shè)是駕駛者操 作了方向盤11，使得輸入油缸13向面向圖1的右側(cè)移動的情況。在該情 況下，由傳感器45讀取轉(zhuǎn)向操作狀態(tài)，由傳感器52讀取出車輛狀況，確 定由控制器46改變傳遞比，通過轉(zhuǎn)向促動器21向面向圖面的左側(cè)強(qiáng)力操 作動力油缸22的活塞37，使得相對方向盤11的操作角轉(zhuǎn)向輪18的轉(zhuǎn)向 角比通常更大。由此，雖然增加了在第1油路27、第2油路28中移動的 工作油，但根據(jù)轉(zhuǎn)向促動器21的控制量求出該量，使油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu) 29的活塞33向下側(cè)移動，使其能夠吸收移動工作油的增加的部分，從而 能夠使從各個油路向輸入油缸13移動的工作油的量不發(fā)生變化。由此， 即便使相對向方向盤11的輸入的轉(zhuǎn)向角比通常時大，也不會使駕駛者產(chǎn) 生不適應(yīng)感。另外，人們知道"例如在高速行駛時，如果相對方向盤ll的操作角， 轉(zhuǎn)向輪18的轉(zhuǎn)向角小，則可實現(xiàn)平穩(wěn)的行駛。為此，只要實現(xiàn)比通常時 減少相對方向盤11的操作角的轉(zhuǎn)向促動器21對轉(zhuǎn)向軸18的操作量那樣 的傳遞比即可。但是，由于動力油缸22和輸出油缸23進(jìn)行相同的動作， 所以通過進(jìn)行該操作，在第1油路27和第2油路28中只有比通常時少的 工作油移動，使駕駛者感覺到方向盤突然變重，而產(chǎn)生不適應(yīng)感。因此， 通過與上述的例子同樣地在控制轉(zhuǎn)向促動器44的同時，操作油量比率調(diào)
整機(jī)構(gòu)29，調(diào)整為在第1油路27和第2油路28中向方向盤11側(cè)移動的 工作油的量不發(fā)生變化。具體是，假設(shè)在速度上升時，駕駛者操作了方向 盤11，使圖1中的輸入油缸13向右移動的情況。在該情況下，由傳感器 讀取車輛狀況，控制器46通過轉(zhuǎn)向促動器21，以小于通常的程度，向面 向圖面的左側(cè)操作動力油缸22的活塞37，使得相對方向盤11的操作角轉(zhuǎn) 向輪18的轉(zhuǎn)向角變得比通常小。由此，雖然在第1油路27和第2油路28 中移動的工作油比從輸入油缸13移動的工作油減少，但通過根據(jù)轉(zhuǎn)向促 動器21的驅(qū)動量求出其減少量，使油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29的活塞33向上 側(cè)移動，來彌補(bǔ)移動工作油的減少的部分，能夠使從油路向輸入油缸13 移動的油量不發(fā)生變化。另外，在判斷為最好使用同樣的方法，根據(jù)車輛的狀態(tài)，不依靠駕駛 者的操作來操作轉(zhuǎn)向輪18的情況下，也可以使用本方式。即，在未操作 方向盤11的情況下，在通過轉(zhuǎn)向促動器21進(jìn)行了轉(zhuǎn)向輪18的轉(zhuǎn)向時， 在各個油路27、 28中產(chǎn)生工作油的移動，但通過以能夠吸收其移動量的 控制量來控制油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29，能夠不發(fā)生向輸入油缸13的工作油 的移動，不向方向盤11施加力。由此，能夠以不給駕駛者帶來不適應(yīng)感 的狀態(tài)控制轉(zhuǎn)向輪18。另外，如本實施例的附圖中所示，油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29由于是使用 了油壓缸的方式，所以通過檢測出活塞33的位置，可掌握在油量比率調(diào) 整機(jī)構(gòu)29中流入流出的油量，在實現(xiàn)如上述那樣的轉(zhuǎn)向傳遞比可變時， 可容易掌握在各個油路中移動的油量，由此，可準(zhǔn)確掌握第1油壓室的流 入流出油量與第3油壓室的流入流出油量的差量。因此，由于可進(jìn)行正確 的控制，所以可容易實現(xiàn)不給駕駛者帶來不適應(yīng)感的控制。另外，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)后述那樣的輸入油缸13的結(jié)構(gòu)，傳遞機(jī)構(gòu) 17通過相對將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成輸入油缸13的軸方向運(yùn)動的傳遞 效率，而降低反之從輸入油缸13側(cè)轉(zhuǎn)換成方向盤11側(cè)的運(yùn)動的傳遞效率， 在急劇轉(zhuǎn)動了方向盤11的情況下等，即使萬一發(fā)生了油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu) 29與轉(zhuǎn)向促動器21的協(xié)同控制的時序不一致的情況，也能夠使其幾乎不 被傳遞到方向盤，從而不會使駕駛者感覺到不適應(yīng)感。另外，在轉(zhuǎn)向促動器21因電路故障等不再動作的情況下，從轉(zhuǎn)向促
動器21流向馬達(dá).43的控制電流值的變化和傳感器的檢測值中讀取出異 常，并控制成不阻礙轉(zhuǎn)向的狀態(tài)。并且，在進(jìn)行大幅轉(zhuǎn)向時等需要大的轉(zhuǎn) 向力的情況下，通過控制油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29來輔助轉(zhuǎn)向操作。另外，在因從油壓回路泄漏微量的工作油等，方向盤11的中立位置 與轉(zhuǎn)向輪18的中立位置發(fā)生了偏差的情況下，通過將轉(zhuǎn)向角傳感器42和 沖程傳感器47的檢測值進(jìn)行比較，可讀取出該偏差。在如果發(fā)生了中立 位置的偏差的情況下，通過協(xié)調(diào)控制轉(zhuǎn)向促動器21和油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu) 29，可在駕駛者未覺察的情況下修正中立位置。另外，此時，也可以是對 轉(zhuǎn)向輪18的中立位置的偏差進(jìn)行判斷的傳感器不使用沖程傳感器43，而 采用基于檢測車輛的狀態(tài)量的傳感器52的傳感信息。另外，通過設(shè)置連接第1油壓回路、第2油壓回路、和貯油箱48的 連接油路49、和將工作油的流向限制在一個方向的單向閥50，在發(fā)生了 從油壓回路泄漏微量工作油的情況下，可從貯油箱補(bǔ)充泄漏所造成的工作 油的不足部分。另外，也可以利用設(shè)在油壓回路上的液壓傳感器51來檢測出對方向 盤11的操作扭矩。這樣的結(jié)構(gòu)不僅可檢測出操作扭矩，而且還可檢測出 油壓回路的故障，從而可提高可靠性。另外，本實施例所使用的輸入油缸13采用例如圖2所示的結(jié)構(gòu)。輸 入油缸13如上述那樣，通過輸入軸12與方向盤11連接。輸入油缸13的 活塞14由將后述的滾珠螺母61夾在中間的一對活塞14a、 14b構(gòu)成。在 各個活塞14a、 14b的外周上安裝有將與輸入油缸13之間的間隙密封的密 封環(huán)62，同樣，在內(nèi)周上安裝有將與輸入軸12之間的間隙密封的密封環(huán) 62。另外，在輸入油缸13的上部和下部的輸入軸12與輸入油缸13之間， 設(shè)有滾珠軸承63，其支承輸入軸12且使其能夠旋轉(zhuǎn)。并且，為了確保貫 通輸入軸12的輸入油缸13的液體密封性，安裝有在容許輸入軸12的旋 轉(zhuǎn)的同時，密封與輸入軸12之間的間隙的密封環(huán)64。在滾珠螺母61和輸入軸12上形成螺旋狀的槽，通過在其中配置多個 滾珠65，構(gòu)成滾珠螺桿機(jī)構(gòu)。通過使用該滾珠螺桿機(jī)構(gòu)，使與滾珠螺母 61連接的活塞14基于輸入軸12的旋轉(zhuǎn)而向軸方向移動。另外，也可以采 用在方向盤ll的旋轉(zhuǎn)軸與輸入軸之間設(shè)有規(guī)定的增速比的齒輪66，以確
?；钊?4的沖程的結(jié)構(gòu)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，使輸入油缸13的各個油壓室15、 16的容積變化，在各 個油路27、 28中形成工作油的流動。另外，同時基于施加于轉(zhuǎn)向輪18的 力而生成的油壓力被傳遞到各個油壓室15、 16，使對活塞14施加的壓力 變化，由此將反作用力傳遞到方向盤。此時，根據(jù)滾珠螺母61和輸入軸 12的槽等的形狀，將從活塞14的直線運(yùn)動變?yōu)檩斎胼S12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳 遞效率調(diào)整為比從輸入軸12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榛钊?4的直線運(yùn)動的傳遞效 率低。通過這樣的結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)向促動器21發(fā)生故障時，通過油量比率調(diào) 整機(jī)構(gòu)29進(jìn)行轉(zhuǎn)向力助力時，可防止在輸入油缸13的各個油壓室15、 16 的壓力增加的情況下等，方向盤在大的力的作用下自由旋轉(zhuǎn)。并且，也可 以通過調(diào)整槽和滾珠等的形狀、大小，使得隨著施加于油壓室的壓力的增 大，對活塞的作用力的增大，進(jìn)一步降低從直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的轉(zhuǎn) 換效率。另外，本實施例所使用的輸入油缸13也可以取代圖2的結(jié)構(gòu)，而采 用圖3所示的結(jié)構(gòu)。輸入油缸13如圖3所示，通過輸入軸12與方向盤11 連接。輸入油缸13由將形成了齒條的齒條軸80夾在中間的一對活塞14a、 14b分隔成第1油壓室15和第2油壓室16。在各個活塞的外周上安裝有 密封環(huán)81，以確保各個油壓室的液體密封性。另外，齒條軸80的齒條與 安裝在輸入軸12上的小齒輪82嚙合，將方向盤11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成齒 條軸80的軸方向運(yùn)動。同時，根據(jù)向轉(zhuǎn)向輪18傳遞的來自路面的反作用 力的變化，從輸出油缸23通過各個油路被傳遞到輸入油缸13，使對活塞 14的壓力發(fā)生變化，由此將反作用力傳遞到方向盤ll。另外，本實施例所使用的油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29采用例如圖4所示的 結(jié)構(gòu)。油缸30由形成了齒條的活塞33分隔成一對油壓室。在該活塞33 的兩端安裝有密封環(huán)70，通過密封油缸30與活塞33的間隙來確保液體密 封性。在活塞33上形成有構(gòu)成轉(zhuǎn)換齒輪34的一部分的齒條齒34a，齒條 齒34a與構(gòu)成轉(zhuǎn)換齒輪34的一部分的小齒輪34b嚙合。另外，在與小齒 輪71同軸上設(shè)有蝸輪72。另外，在馬達(dá)36的馬達(dá)輸出軸上設(shè)有蝸桿73， 其與蝸輪72構(gòu)成蝸輪機(jī)構(gòu)。馬達(dá)輸出軸由被安裝在殼體74上的滾珠軸承 75支承且可旋轉(zhuǎn)。由此，將馬達(dá)36的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞33的直線運(yùn)動，
通過調(diào)整流入、流出第5油壓室31和第6油壓室32的工作油的量，可調(diào) 整第l、第2油壓回路的油量比率。另外，由于使用了蝸輪機(jī)構(gòu)，在來自 蝸輪72側(cè)的輸入的作用下，馬達(dá)輸出軸幾乎不旋轉(zhuǎn)。另外，本實施例所使用的油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29也可以取代圖4的結(jié) 構(gòu)而采用圖5所示的結(jié)構(gòu)。油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29的油缸30的活塞33由 將后述的滾珠螺母91夾在中間的一對活塞33a、33b構(gòu)成。在各個活塞33a、 33b的外周上安裝有密封與油缸30之間的間隙的密封環(huán)92，同樣，在內(nèi) 周上也設(shè)有密封與調(diào)整軸35之間的間隙的密封環(huán)92。另外，在上部和下 部的調(diào)整軸35與油缸30之間設(shè)有滾珠軸承93，其可旋轉(zhuǎn)地支承調(diào)整軸 35。并且，為了確保貫通調(diào)整軸35的油缸30的液體密封性，設(shè)有在容許 調(diào)整軸35的旋轉(zhuǎn)的同時，密封與油缸30之間的間隙的密封環(huán)94。在滾珠螺母91和調(diào)整軸30上形成螺旋狀的槽，并通過在其中配置多 個滾珠95，構(gòu)成滾珠螺桿機(jī)構(gòu)。通過使用該滾珠螺桿機(jī)構(gòu)，使與滾珠螺母 91連接的活塞33通過調(diào)整軸35的旋轉(zhuǎn)，向軸方向平滑地移動。另外，在 馬達(dá)36的馬達(dá)輸出軸96上安裝齒輪，其與配置在調(diào)整軸35的一側(cè)上的 齒輪97嚙合。馬達(dá)輸出軸96由被安裝在殼體98上的滾珠軸承93支承且 可旋轉(zhuǎn)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，將馬達(dá)36的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞33的直線運(yùn)動， 通過調(diào)整流入、流出第5油壓室31和第6油壓室32的工作油的量，可調(diào) 整第l、第2油壓回路的油量比率。另外，通過使油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29經(jīng)由油壓配管，在遠(yuǎn)離方向盤ll 的部位與其連接，可利用油壓衰減，使基于油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29的動作 的振動不被傳遞到方向盤。另外，在上述的結(jié)構(gòu)中，輸出油缸23與動力油缸22平行地配置，但 在車輛的橫向?qū)挾瘸浞值那闆r下，也可以采用在轉(zhuǎn)向軸20上將動力油缸 22與輸出油缸23直列排列的結(jié)構(gòu)。另外，在本實施例的轉(zhuǎn)向裝置10中，由于能夠?qū)⒂土勘嚷收{(diào)整機(jī)構(gòu) 29和轉(zhuǎn)向促動器21的泵、馬達(dá)等配置在同一位置，所以還可確保搭載性。另外，在本實施例的轉(zhuǎn)向裝置10中，作為轉(zhuǎn)向促動器21而使用了利 用了動力油缸22的油壓式促動器，但即使取代此，而使用如圖6所示那 樣利用小齒輪101將馬達(dá)100的旋轉(zhuǎn)通過形成在轉(zhuǎn)向軸20上的齒條102 進(jìn)行傳遞的馬達(dá)式轉(zhuǎn)向促動器21，通過進(jìn)行與上述相同的控制，也可以獲 得同樣的作用效果。[實施例2〗根據(jù)圖7 圖9，對本發(fā)明的實施例2進(jìn)行詳細(xì)說明。以下，只說明與 實施例1不同的結(jié)構(gòu)，對于與實施例1相同的構(gòu)成部分標(biāo)記相同的符號， 并省略重復(fù)說明。該轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)成為在具有實施例1所述的第1油壓回路、第2油壓回 路的基礎(chǔ)上，還具有與實施例1同樣結(jié)構(gòu)的第3油壓回路、第4油壓回路。第2輸入油缸213通過輸入軸12與方向盤11連接。第2輸入油缸213 由活塞214液體密封地分隔成第9油壓室215和第10油壓室216。方向盤 11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過傳遞機(jī)構(gòu)217被轉(zhuǎn)換成活塞214的直線運(yùn)動。另外，與轉(zhuǎn)向軸20平行地設(shè)有第2輸出油缸223。第2輸出油缸223 在內(nèi)部具有與轉(zhuǎn)向軸20結(jié)合的活塞224，由此，被液體密封地分隔成第 11油壓室225和第12油壓室226。第2輸入油缸213的第9油壓室215 與第2輸出油缸223的第11油壓室225通過第3油路227連接，第2輸 入油缸213的第10油壓室216與第2輸出油缸223的第12油壓室226通 過第4油路228連接。另外，油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29的第2油缸230與由 第9油壓室215、第11油壓室225、和第3油路227構(gòu)成的第3油壓回路、 和由第10油壓室216、第12油壓室226、和第4油路228構(gòu)成的第4油 壓回路連接，通過使第3油壓回路和第4油壓回路的工作油來回流動，來 調(diào)整在第2輸入油缸213與第2輸出油缸223之間移動的工作油量比率。 這里，油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29的第2油缸230具有將油缸230分隔成第7 油壓室231和第8油壓室232的活塞233，其通過轉(zhuǎn)換齒輪234和調(diào)整軸 35與馬達(dá)36連接。上述結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向裝置10中的2個輸入油缸13、 213的活塞14、 214 進(jìn)行相同的動作。另外，輸出油缸23、 223的活塞24、 224、油量比率調(diào) 整機(jī)構(gòu)29的2個活塞33、 233也分別進(jìn)行相同的動作。由此，第1和第3 油壓回路、第2和第4油壓回路中，分別有相同量的工作油向同一方向移 動。因此，即使在第1和第2油壓回路或第3和第4油壓回路的任意一方
受到損傷而不能發(fā)揮功能的情況下，也能夠由另一方繼續(xù)進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作， 因此，可構(gòu)成能夠充分確保轉(zhuǎn)向裝置的可靠性的雙重系統(tǒng)的油壓回路。通過使在通常轉(zhuǎn)向操作時、轉(zhuǎn)向操作傳遞比設(shè)定時、中立位置修正時 各個部分的動作與所述實施例1中所示的動作相同，即使是這樣的雙重系 統(tǒng)的油壓回路，也能夠獲得與實施例1同樣的作用效果。另外，本實施例所使用的輸入油缸單元通過采用圖8的概略圖所示的結(jié)構(gòu)，可獲得上述的效果。輸入油缸13、 213如上述那樣，通過輸入軸12 與方向盤11連接。將輸入油缸13、 213分隔成4個獨(dú)立的油壓室的活塞 14、 214被固定在后述的滾珠螺母261上。在活塞14、 214兩端的外周上 安裝有密封環(huán)262，密封與輸入油缸13、 213之間的間隙。在滾珠螺母261和輸入軸12上形成螺旋狀的槽，通過在其中配置多 個滾珠265，構(gòu)成滾珠螺桿機(jī)構(gòu)。利用該滾珠螺桿機(jī)構(gòu)，使與滾珠螺母261 連接的活塞14、 214基于輸入軸12的旋轉(zhuǎn)而向軸方向移動。另外，輸入 軸12通過滾珠軸承263被可旋轉(zhuǎn)地固定在輸入油缸13、 213的殼體上。 另外，也可以采用在方向盤11的旋轉(zhuǎn)軸與輸入軸之間設(shè)有規(guī)定的增速比 的齒輪266，以確?；钊?4、 214的沖程的結(jié)構(gòu)。根據(jù)此結(jié)構(gòu)，使輸入油缸13、 213的各個油壓室的容積變化，在油路 中形成工作油的流動。另外，同時基于施加于轉(zhuǎn)向輪18的力而生成的油 壓力被傳遞到各個油壓室，使對活塞14、 214施加的壓力變化，由此將反 作用力傳遞到方向盤。另外，與圖2的輸入油缸13同樣地，根據(jù)滾珠螺母261和輸入軸12 的槽的形狀，將從活塞14、 214的直線運(yùn)動變?yōu)檩斎胼S12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的 傳遞效率調(diào)整為，比從輸入軸12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榛钊?4、 214的直線運(yùn) 動的傳遞效率低。并且，也可以在此基礎(chǔ)上，在油缸的壓力增高，對活塞 14、 214施加大的力的情況下，調(diào)整槽和滾珠的形狀，以進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)換 效率。由此，在轉(zhuǎn)向促動器21發(fā)生故障時，即使在由油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu) 29進(jìn)行轉(zhuǎn)向助力時，也能夠防止方向盤在大的力的作用下自行旋轉(zhuǎn)。另外，本實施例的油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29通過采用圖9那樣的結(jié)構(gòu)， 可實現(xiàn)上述效果。油缸30、 230由形成了齒條的活塞33、 233分隔成2對 油壓室。在該活塞33、 233的兩端安裝有密封環(huán)270，通過密封油缸30、230與活塞33、 233之間的間隙，來確保液體密封性?；钊?0、 230上的 齒條以將小齒輪271夾在中間的方式與其嚙合。另夕卜，在小齒輪271同軸 上設(shè)有蝸輪272，在馬達(dá)236的馬達(dá)輸出軸上設(shè)有螺桿273，其與蝸輪272 構(gòu)成蝸輪機(jī)構(gòu)。另外，馬達(dá)輸出軸由被安裝在殼體274上的滾珠軸承275 支承且可旋轉(zhuǎn)。由此，將馬達(dá)236的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成活塞33、 233的直線 運(yùn)動，通過調(diào)整流入、流出第5油壓室31和第6油壓室32、第7油壓室 231和第8油壓室232的工作油的量，可調(diào)整第l、第2油壓回路和第3、 第4油壓回路的油量比率。并且，在該油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)29內(nèi)設(shè)有將第5油壓室和第7油壓室 結(jié)合的平衡油路276、和將第6油壓室和第8油壓室結(jié)合的平衡油路277， 在其途中形成有具有自由活塞278、 279的油缸280、 281。由于在自由活 塞278、 279的外周安裝有密封環(huán)，以密封與油缸280、 281的間隙，所以， 第5油壓室和第7油壓室、或第6油壓室和第8油壓室的工作油不會混合。 根據(jù)此結(jié)構(gòu)，在向轉(zhuǎn)向軸18施加同一方向的力的第1和第3油壓回路、 或第2和第4油壓回路中的任意一方產(chǎn)生了微量的漏油的情況下，在自由 活塞278、 279中向工作油少的一方移動，從而可取得各個油壓回路的總 油量的平衡。由此，在傳遞相同方向的力的2個油壓回路之間，可傳遞相 同的力。另外，通過使本實施例的油壓回路采用雙重油壓回路，而確保了高可 靠性的結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向促動器，也可以取代圖7所示的由動力油缸22和油泵 40構(gòu)成的促動器，而采用如在實施例1所述的圖6的轉(zhuǎn)向促動器21那樣， 由馬達(dá)IOO、小齒輪IOI、齒條102構(gòu)成的促動器，也可以獲得同等的作 用效果。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具有輸入油缸，其具有第1油壓室和第2油壓室；傳遞機(jī)構(gòu)，其為相比在將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述輸入油缸的軸方向運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率，在從所述輸入油缸側(cè)轉(zhuǎn)換成方向盤側(cè)的運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率低；輸出油缸，其與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有第3油壓室和第4油壓室；連接所述第1油壓室和所述第3油壓室的第1油路；連接所述第2油壓室和所述第4油壓室的第2油路；油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)，其通過使包括所述第1油壓室、所述第3油壓室和所述第1油路而構(gòu)成的第1油壓回路內(nèi)的工作油以及包括所述第2油壓室、所述第4油壓室和所述第2油路而構(gòu)成的第2油壓回路內(nèi)的工作油來回流動，來調(diào)整所述第1油壓回路與所述第2油壓回路的油量比率；對所述轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向助力的轉(zhuǎn)向促動器；和控制電路，其對所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)向促動器進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 具備檢測所述轉(zhuǎn)向促動器的動作異常的異常檢測電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)在所述異常檢測電路檢測出異常時，通過控制所述輸出油缸的液壓，向轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向助力。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)具有油缸筒；將該油缸筒分隔成與所述第1油壓回路連接的第5油壓室、和與所述第2油壓回路連接的第6油壓室的 活塞；電動馬達(dá)；和將該電動馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)方向的運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述活塞的軸 方向運(yùn)動的轉(zhuǎn)換齒輪，所述轉(zhuǎn)換齒輪具有抑制從所述活塞側(cè)向所述電動馬 達(dá)側(cè)傳遞力的非可逆性。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)在方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間產(chǎn)生了中立位置偏差 的情況下，與所述轉(zhuǎn)向促動器協(xié)同動作來修正該偏差。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 還具有檢測方向盤的轉(zhuǎn)向操作角的轉(zhuǎn)向操作角傳感器、檢測轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角傳感器，所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)根據(jù)所述轉(zhuǎn)向操作角傳感 器和所述轉(zhuǎn)向角傳感器的傳感器輸出，修正所述中立位置的偏差。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)向促動器具有與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有1對油壓室的動力油缸;和由電動馬達(dá)正反旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，向所述動力油缸選擇性供給液壓的正反旋轉(zhuǎn) 泵。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述輸出油缸和所述動力油缸相互并列配置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，還具有貯油箱；將該貯油箱與所述第1油壓回路連接的第1連接通 路；設(shè)在該第l連接通路上，只容許從所述貯油箱側(cè)向所述第l油壓回路 側(cè)流動油的第1單向閥；將所述貯油箱與所述第2油壓回路連接的第2連 接通路；和設(shè)在該第2連接通路上，只容許從所述貯油箱側(cè)向所述第2油 壓回路側(cè)流動油的第2單向閥。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 還具有檢測所述第1油壓室和所述第2油壓室的液壓的液壓傳感器，所述控制電路根據(jù)所述液壓傳感器的傳感器輸出，控制所述轉(zhuǎn)向促動器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述異常檢測電路根據(jù)所述液壓傳感器的傳感器輸出，檢測所述第1油壓回路和所述第2油壓回路的異常。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述第1油壓室或所述第2油壓室的壓力越高，所述傳遞機(jī)構(gòu)從所述 輸入油缸側(cè)向所述方向盤的傳遞效率越低。
13. —種轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具有 輸入油缸，其具有第1油壓室和第2油壓室；傳遞機(jī)構(gòu)，其為相比在將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述輸入油缸的軸 方向運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率，在從所述輸入油缸側(cè)轉(zhuǎn)換成方向盤側(cè)的運(yùn)動來進(jìn)行傳遞時的效率低；輸出油缸，其與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有第3油壓室和第4油壓室； 連接所述第1油壓室和所述第3油壓室的第1油路； 連接所述第2油壓室和所述第4油壓室的第2油路； 對所述轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向助力的轉(zhuǎn)向促動器；和修正機(jī)構(gòu)，其通過使包括所述第1油壓室、所述第3油壓室和所述第 1油路而構(gòu)成的第1油壓回路內(nèi)的工作油以及包括所述第2油壓室、所述 第4油壓室和所述第2油路而構(gòu)成的第2油壓回路內(nèi)的工作油來回流動， 來修正所述轉(zhuǎn)向促動器的動作量相對于所述方向盤的操作量的不一致。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述修正機(jī)構(gòu)根據(jù)所述轉(zhuǎn)向促動器的動作量而被驅(qū)動控制。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述修正機(jī)構(gòu)在方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間產(chǎn)生了中立位置偏差的情況下，修正該偏差。
16. —種轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具有 輸入油缸，其具有第1油壓室和第2油壓室；滾珠螺桿機(jī)構(gòu)，其將方向盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所述輸入油缸的軸方向 運(yùn)動來進(jìn)行傳遞；輸出油缸，其與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有第3油壓室和第4油壓室； 連接所述第1油壓室和所述第3油壓室的第1油路； 連接所述第2油壓室和所述第4油壓室的第2油路； 油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)，其具有與包括所述第l油壓室、第3油壓室和 第1油路而構(gòu)成的第1油壓回路連接的第5油壓室；和與包括所述第2油 壓室、第4油壓室和第2油路而構(gòu)成的第2油壓回路連接的第6油壓室， 通過調(diào)整這些第5油壓室和第6油壓室的容積比率，來調(diào)整所述第1油壓 回路與所述第2油壓回路的油量比率；對所述轉(zhuǎn)向輪施加轉(zhuǎn)向助力的轉(zhuǎn)向促動器；和控制電路，其對所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)和所述轉(zhuǎn)向促動器進(jìn)行協(xié)調(diào)控
17. 根據(jù)權(quán)利要求I6所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)與所述轉(zhuǎn)向促動器鄰接配置。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，還具有具有l(wèi)對油壓室，并與所述滾珠螺桿機(jī)構(gòu)連接的第2輸入油 缸；與轉(zhuǎn)向輪連接，并具有1對油壓室的第2輸出油缸；和分別與第3油 壓回路和第4油壓回路連接的第7油壓室以及第8油壓室，所述第3油壓 回路和第4油壓回路由所述第2輸入油缸和所述第2輸出油缸各自的油壓 室彼此連接而構(gòu)成，所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)進(jìn)行所述第5油壓室與所述第 6油壓室的容積比率的調(diào)整、以及所述第7油壓室與所述第8油壓室的容 積比率的調(diào)整。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 還具有:連接所述第1油壓回路和所述第3油壓回路的第1平衡油路、設(shè)在該第1平衡油路上的第1自由活塞、連接所述第2油壓回路和所述第 4油壓回路的第2平衡油路、和設(shè)在該第2平衡油路上的第2自由活塞。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述第1自由活塞和所述第2自由活塞設(shè)置在所述油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu) 內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可確保搭載性和車室空間，同時轉(zhuǎn)向操作感良好的傳遞比可變轉(zhuǎn)向裝置。在通過油壓回路連接方向盤(11)和轉(zhuǎn)向軸(18)的轉(zhuǎn)向裝置中，利用從直線運(yùn)動到旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的傳遞效率比從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動到直線運(yùn)動的傳遞效率低的傳遞機(jī)構(gòu)(17)將方向盤(11)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，使活塞(14)移動，利用該油壓，將轉(zhuǎn)向操作力傳遞到與輸出油缸(23)的活塞(24)連接的轉(zhuǎn)向軸(20)。而且油量比率調(diào)整機(jī)構(gòu)(29)與由第1油壓室(15)、第3油壓室(25)和第1油路(27)構(gòu)成的第1油壓回路、以及由第2油壓室(16)、第4油壓室(26)和第2油路(28)構(gòu)成的第2油壓回路連接，并與轉(zhuǎn)向促動器(21)一同進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。
文檔編號B62D5/10GK101161532SQ20071018074
公開日2008年4月16日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
發(fā)明者伊藤貴廣, 佐佐木光雄, 橫山篤 申請人:株式會社日立制作所