[發明專利]轉向裝置

無效

• 申請號: 200710142615.8
• 申請日: 2007-08-20
• 公開（公告）號: CN101130369A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 水野尊廣;中野史郎;岡邦洋
• 申請（專利權）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: B62D6/10
• 分類號: B62D6/10;B62D5/04;G01L5/22
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 劉興鵬;邵偉

技術領域

本發明涉及一種轉向裝置，其包括齒條齒輪型轉向機構和用于檢測施加在轉向構件上的轉向轉矩的檢測裝置。

背景技術

用于轉向車輛的轉向裝置形成為通過將駕駛員對轉向構件的操作傳遞至轉向機構來驅動轉向機構，轉向構件例如為方向盤。對于這樣的轉向機構，齒條齒輪型轉向機構已經被廣泛的應用。這種類型的轉向機構形成為根據轉向構件的旋轉操作，把小齒輪的旋轉轉換為齒條軸的軸向運動，所述齒條軸具有與所述小齒輪嚙合的齒條，并且執行連接在所述齒條軸兩端的右和左前輪的推拉操作。所述齒條齒輪型轉向機構包括從齒條和小齒輪之間嚙合部分的兩側與齒條軸彈性接觸的支撐軛，以便當向所述嚙合部分施加預載荷時，它們順利地彼此嚙合，沒有齒輪隙。另外，對于許多齒條齒輪型轉向機構，所述小齒輪和所述齒條形成為斜齒，為了傳遞慣性負載，通常它們中的每一個具有大嚙合系數。

最近幾年，為了減小操作轉向構件的駕駛員的負擔，轉向裝置形成為電動轉向裝置，其通過轉矩傳感器檢測施加在轉向構件上的轉向轉矩，轉向裝置依據所檢測的轉向轉矩驅動轉向輔助馬達，而且給轉向機構施加助力，這樣的轉向裝置很普遍。

所述轉矩傳感器設置在轉向桿的中間位置，轉向桿把轉向構件的操作傳遞給轉向機構，所述轉矩傳感器形成為檢測由于轉向轉矩的作用而在轉向桿上產生的轉矩。通常，為了通過放大轉矩傳感器的所述轉矩來提高轉向轉矩的檢測準確性，通過低剛性的扭力桿在轉向桿的中間位置設置連接轉向構件一側的輸入軸和轉向機構一側的輸出軸的連接部分，而且通過適當的裝置檢測連接部分中扭力桿的扭矩。

發明內容

對于包括這樣的轉矩傳感器的轉向裝置，因為扭力桿可以作為緩沖，可能會出現例如道路條件不容易傳遞給轉向構件的問題，而且當操作轉向構件時，轉向機構的反應有短暫的延遲。因此，駕駛感變差。

為了處理這些問題，對于包括齒條齒輪型轉向機構的轉向裝置，已經提出來檢測作用在齒條軸的軸向方向上的力(下文中，稱作“齒條軸力”)，和依據齒條軸力來計算施加在轉向構件上的轉向轉矩(例如，參考日本專利申請公開No.H11-321685。)

日本專利申請公開No.H11-321685公開了這樣的結構：用于檢測齒條軸力的力傳感器設置在齒條軸的中間位置，齒條軸從支撐齒條軸的齒條殼體伸出，且齒條軸力直接被力傳感器檢測。另外，日本專利申請公開No.H11-321685公開了這樣的結構：用于檢測作用在前輪的關節臂上的載荷的載荷傳感器，且依據所檢測的載荷來檢測齒條軸力。然而，由于力傳感器或載荷傳感器暴露在外部環境中，這些結構可能引起例如由于例如水、泥、灰塵等外界物質的影響而使檢測準確性降低或傳感器故障的問題。

目標是提供一種轉向裝置，其不使用低剛性扭力桿，能夠通過檢測施加在轉向構件上的轉向轉矩來提高駕駛感，并且能夠防止例如檢測準確性降低或檢測裝置故障的問題。

根據一個方面提供轉向裝置，包括依照轉向構件的操作而旋轉的小齒輪，具有與所述小齒輪嚙合的齒條的齒條軸，和從所述齒條和小齒輪的嚙合部分的相對側與所述齒條軸彈性接觸的支撐軛，以便在所述相對側和所述嚙合部分之間設置所述齒條軸，且形成為在所述嚙合部分把所述小齒輪的旋轉轉化為齒條軸在軸向方向上的運動，所述轉向裝置包括：

用于檢測施加在支撐軛上的力的檢測單元，作用在所述嚙合部分的力從所述齒條軸被傳遞給支撐軛；和

用于依據所述檢測單元所檢測的力來計算施加在轉向構件上的轉向轉矩的計算單元，

其中所述小齒輪和所述齒條形成為斜齒。

根據一個方面提供轉向裝置，其通過把依照轉向構件的操作引起的小齒輪的旋轉轉換成齒條軸在其軸向方向上的運動來控制車輛，所述齒條軸具有與所述小齒輪嚙合的齒條，所述轉向裝置包括：

用于檢測通過作用在所述小齒輪和所述齒條的嚙合部分上的力的反作用而施加在所述小齒輪的軸向方向上的力的檢測單元；和

用于依據所述檢測單元所檢測的力來計算施加在轉向構件上的轉向轉矩的計算單元，

其中所述小齒輪和所述齒條形成為斜齒。

附圖說明

圖1示出根據一個實施例的轉向裝置的結構示意圖；

圖2示出在小齒輪殼體和齒條殼體的相交部分附近的部分的縱向剖面示意圖；

圖3是闡明作用在轉向機構上的力的說明圖；

圖4示出根據一個實施例的轉向裝置的結構示意圖；

圖5示出在小齒輪殼體和齒條殼體相交部分附近的部分的縱向剖面示意圖；

圖6示出根據一個實施例的轉向裝置的結構示意圖；