轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種轉(zhuǎn)向裝置，通過(guò)轉(zhuǎn)向軸(6fL、6fR)的旋轉(zhuǎn)對(duì)左右前輪(10fL、10fR)進(jìn)行轉(zhuǎn)向，向軸(6fR)輸入來(lái)自方向盤(pán)(1)的掌舵力。軸(6fL、6fR)的相互鄰接端分別與行星齒輪組(5f)的齒圈及太陽(yáng)齒輪結(jié)合，在行星齒輪組(5f)的行星架上驅(qū)動(dòng)結(jié)合轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)，可變更軸(6fL、6fR)間的轉(zhuǎn)速比。左右后輪(10rL、10rR)通過(guò)轉(zhuǎn)向軸(6rL、6rR)的旋轉(zhuǎn)而被轉(zhuǎn)向，向軸(6rR)輸入來(lái)自轉(zhuǎn)向電機(jī)(3r)的掌舵力。軸(6rL、6rR)的相互鄰接端分別與行星齒輪組(5r)的齒圈及太陽(yáng)齒輪結(jié)合，在行星齒輪組(5r)的行星架上驅(qū)動(dòng)結(jié)合轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)，可變更軸(6rL、6rR)間的轉(zhuǎn)速比。通過(guò)前后的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)，既能夠滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系，又能夠?qū)④?chē)輛轉(zhuǎn)彎中心設(shè)定在任意位置。
【專(zhuān)利說(shuō)明】轉(zhuǎn)向裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通過(guò)對(duì)每個(gè)車(chē)輪而向車(chē)寬方向內(nèi)方延伸設(shè)置的轉(zhuǎn)向軸的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)而對(duì)左右前輪及左右后輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向裝置的改進(jìn)方案。

【背景技術(shù)】
[0002]這種轉(zhuǎn)向裝置除了可選擇僅左右前輪的轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的通常的二輪操縱模式以外，還可選擇通過(guò)使左右前輪和左右后輪反相轉(zhuǎn)向而使車(chē)輛急轉(zhuǎn)彎的急轉(zhuǎn)彎模式、或使車(chē)輛在當(dāng)前位置轉(zhuǎn)彎的平轉(zhuǎn)(原地轉(zhuǎn)彎)模式、或使左右前輪及左右后輪的所有車(chē)輪同樣地轉(zhuǎn)向的平行移動(dòng)操縱模式等多種操縱模式，對(duì)擅長(zhǎng)大轉(zhuǎn)向的電動(dòng)汽車(chē)是有用的。
[0003]作為這種轉(zhuǎn)向裝置，目前提案有例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I記載的轉(zhuǎn)向裝置。
[0004]該提案技術(shù)是，設(shè)有在左右輪轉(zhuǎn)向軸之間切換旋轉(zhuǎn)方向的正反切換機(jī)構(gòu)、將左右輪轉(zhuǎn)向軸的旋轉(zhuǎn)變換成繞左右輪轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)并用于左右輪的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向齒輪組，該轉(zhuǎn)向齒輪組由非勻速比轉(zhuǎn)向齒輪構(gòu)成，并且作為該非勻速比轉(zhuǎn)向齒輪，使用使螺距曲線(xiàn)分兩個(gè)階段進(jìn)行變化的非圓形齒輪。
[0005]根據(jù)這種轉(zhuǎn)向裝置，通過(guò)正反切換機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，可選擇要請(qǐng)求的車(chē)輛操縱模式，即上述的二輪操縱模式、急轉(zhuǎn)彎模式、平轉(zhuǎn)模式、平行移動(dòng)操縱模式中的一種。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:(日本)特開(kāi)2007 - 022159號(hào)公報(bào)
[0007]但是，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I提案的現(xiàn)有轉(zhuǎn)向裝置中，以車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中心存在于后輪軸的延長(zhǎng)線(xiàn)上或穿過(guò)軸距的中心的車(chē)寬方向延長(zhǎng)線(xiàn)上的兩處的方式設(shè)定轉(zhuǎn)向齒輪組的螺距曲線(xiàn)，故而當(dāng)要將車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中心設(shè)定在任意位置時(shí)，左右前輪的轉(zhuǎn)向角及左右后輪的轉(zhuǎn)向角就不滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系，具有導(dǎo)致產(chǎn)生輪胎鳴叫或不均勻磨損之類(lèi)的問(wèn)題。
[0008]另外，當(dāng)要通過(guò)僅左右前輪的大轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向來(lái)實(shí)現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎時(shí)，前輪大轉(zhuǎn)向時(shí)使用的轉(zhuǎn)向齒輪組的螺距曲線(xiàn)就按如下方式進(jìn)行設(shè)定，即，以后輪也轉(zhuǎn)向?yàn)榍疤岵⒁攒?chē)輛轉(zhuǎn)彎中心位于穿過(guò)軸距的中心的車(chē)寬方向延長(zhǎng)線(xiàn)上的方式設(shè)定上述轉(zhuǎn)向齒輪組的螺距曲線(xiàn)，故而左右前輪的轉(zhuǎn)向角不滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系，導(dǎo)致產(chǎn)生輪胎鳴叫或不均勻磨損。
[0009]這樣，當(dāng)為了解決該問(wèn)題而要使左右前輪的轉(zhuǎn)向角滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系時(shí)，會(huì)導(dǎo)致限制左右前輪的轉(zhuǎn)向角，其結(jié)果，具有不能實(shí)現(xiàn)所希望的急轉(zhuǎn)彎之類(lèi)的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明是基于下述的事實(shí)認(rèn)定而設(shè)立的，所述事實(shí)為在現(xiàn)有情況下，因在左右轉(zhuǎn)向軸之間固定了轉(zhuǎn)速比，故而當(dāng)為了實(shí)現(xiàn)各種操縱模式而以將車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中心設(shè)定在任意位置的方式使各輪轉(zhuǎn)向時(shí)，不滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系而產(chǎn)生上述輪胎鳴叫或不均勻磨損的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)向裝置，在左右轉(zhuǎn)向軸之間可變更轉(zhuǎn)速比，既滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系，又可將車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中心設(shè)定在任意位置，由此，不會(huì)產(chǎn)生上述輪胎鳴叫或不均勻磨損的問(wèn)題，可實(shí)現(xiàn)所有的操縱模式。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)該目的，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置如下地構(gòu)成。
[0012]首先，對(duì)成為本發(fā)明前提的轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行說(shuō)明，該轉(zhuǎn)向裝置是通過(guò)對(duì)每個(gè)車(chē)輪向車(chē)寬方向內(nèi)方延伸設(shè)置的轉(zhuǎn)向軸的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)而對(duì)車(chē)輛的左右前輪及左右后輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向裝置。
[0013]本發(fā)明的特征在于，在這種轉(zhuǎn)向裝置的左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的一方及左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的一方分別單獨(dú)地設(shè)有響應(yīng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作而傳遞掌舵力的掌舵力源，
[0014]使差動(dòng)齒輪組分別單獨(dú)地介于左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端之間及左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端之間。
[0015]而且，在如下構(gòu)成上具有特征，S卩，將這些差動(dòng)齒輪組中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件分別與對(duì)應(yīng)的左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端及左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端結(jié)合，并且在該差動(dòng)齒輪組的其余一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件上分別驅(qū)動(dòng)結(jié)合有對(duì)應(yīng)的前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器及后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器。
[0016]在上述本發(fā)明的轉(zhuǎn)向裝置中，通過(guò)前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器，經(jīng)由對(duì)應(yīng)的差動(dòng)齒輪組可在左右前輪轉(zhuǎn)向軸之間變更轉(zhuǎn)速比，并且通過(guò)后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器，經(jīng)由對(duì)應(yīng)的差動(dòng)齒輪組可在左右后輪轉(zhuǎn)向軸之間變更轉(zhuǎn)速比。
[0017]因此，能夠?qū)崿F(xiàn)既滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系又可將車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中心設(shè)定在任意位置那樣的左右前輪及左右后輪的轉(zhuǎn)向，不會(huì)產(chǎn)生輪胎鳴叫或不均勻磨損的問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)所有的操縱模式。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是就選擇了僅左右前輪的轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)的二輪操縱模式的情況而言，表示具備本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)汽車(chē)的前后輪掌舵系統(tǒng)的概略平面圖；
[0019]圖2是就左前輪用車(chē)輪轉(zhuǎn)向齒輪組而言，代表性地表示圖1的轉(zhuǎn)向裝置的車(chē)輪轉(zhuǎn)向齒輪組的主要部分剖切立體圖；
[0020]圖3表示圖1的轉(zhuǎn)向裝置的前輪掌舵系統(tǒng)，(a)是線(xiàn)圖性地表示該前輪掌舵系統(tǒng)的主要部分的大致線(xiàn)圖，(b)是就左右前輪如圖1那樣轉(zhuǎn)向的情況而言，表示該前輪掌舵系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖；
[0021]圖4表示圖1的轉(zhuǎn)向裝置的后輪掌舵系統(tǒng)，(a)是線(xiàn)圖性地表示該后輪掌舵系統(tǒng)的主要部分的大致線(xiàn)圖，(b)是就左右后輪為圖1的非轉(zhuǎn)向狀態(tài)的情況而言，表示該后輪掌舵系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖；
[0022]圖5是就通過(guò)左右前輪及左右后輪的所有輪同樣轉(zhuǎn)向使車(chē)輛平行移動(dòng)的平行移動(dòng)操縱模式的情況而言，表示具備圖1所示的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)汽車(chē)的前后輪掌舵系統(tǒng)的概略平面圖；
[0023]圖6是表示圖5的平行移動(dòng)操縱模式時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖，(a)是左右前輪如圖5那樣轉(zhuǎn)向時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(b)是左右后輪如圖5那樣轉(zhuǎn)向時(shí)的后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖；
[0024]圖7是就通過(guò)左右前輪和左右后輪的反相轉(zhuǎn)向而使車(chē)輛急轉(zhuǎn)彎的急轉(zhuǎn)彎模式的情況而言，表示具備圖1所示的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)汽車(chē)的前后輪掌舵系統(tǒng)的概略平面圖；
[0025]圖8是表示圖7的急轉(zhuǎn)彎模式時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖，(a)是左右前輪如圖7那樣轉(zhuǎn)向時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(b)是左右后輪如圖7那樣轉(zhuǎn)向時(shí)的后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖；
[0026]圖9是就車(chē)輛在當(dāng)前位置進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的平轉(zhuǎn)模式的情況而言，表示具備圖1所示的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)汽車(chē)的前后輪掌舵系統(tǒng)的概略平面圖；
[0027]圖10是表示圖9的平轉(zhuǎn)模式時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖，(a)是左右前輪如圖9那樣轉(zhuǎn)向時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(b)是左右后輪如圖9那樣轉(zhuǎn)向時(shí)的后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖；
[0028]圖11表示本發(fā)明第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，(a)是線(xiàn)圖性地表示該前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的包括前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組在內(nèi)的主要部分的大致線(xiàn)圖，(b)是就圖1所示的僅左右前輪實(shí)現(xiàn)的二輪操縱模式的情況而言，表示該前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖；
[0029]圖12是表示第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組的傳動(dòng)比相對(duì)于左右前輪轉(zhuǎn)向角怎樣變化的傳動(dòng)比變化特性圖；
[0030]圖13是線(xiàn)圖性地表示圖11(a)所示的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的鎖定機(jī)構(gòu)的詳細(xì)情況的大致線(xiàn)圖；
[0031]圖14是圖13詳細(xì)表示的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的鎖定機(jī)構(gòu)的縱剖正面圖；
[0032]圖15表示本發(fā)明第三實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，(a)是線(xiàn)圖性地表示該前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的包括前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組在內(nèi)的主要部分的大致線(xiàn)圖，(b)是就前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組內(nèi)的鎖定機(jī)構(gòu)正在動(dòng)作的情況而言，表示該前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖；
[0033]圖16是線(xiàn)圖性地表示本發(fā)明第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的包括后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組在內(nèi)的主要部分的大致線(xiàn)圖；
[0034]圖17是具備圖16所示的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的平行移動(dòng)操縱模式時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組及后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(a)是前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(b)是后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖；
[0035]圖18是第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的急轉(zhuǎn)彎模式時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組及后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(a)是前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(b)是后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖；
[0036]圖19是第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的平轉(zhuǎn)模式時(shí)的前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組及后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(a)是前輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖，(b)是后輪轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組的共線(xiàn)圖；
[0037]圖20是線(xiàn)圖性地表示本發(fā)明第五實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向柱軸部分的大致線(xiàn)圖；
[0038]圖21是表示設(shè)于圖20的轉(zhuǎn)向柱軸的斷接離合器的詳細(xì)情況的縱剖正面圖。
[0039]標(biāo)記說(shuō)明
[0040]1:方向盤(pán)
[0041]2f:掌舵?zhèn)鞲衅?轉(zhuǎn)向操作檢測(cè)單元)
[0042]3f:助力電機(jī)(掌舵力源)
[0043]3r:后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)(掌舵力源)
[0044]4f:十字軸齒輪
[0045]5f、5r:轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)差動(dòng)齒輪組
[0046]6fL、6fR、6rL、6rR:轉(zhuǎn)向軸
[0047]7fL、7fR、7rL、7rR:轉(zhuǎn)向齒輪組
[0048]8:斷接離合器(掌舵力斷接單元)
[0049]1fUlOfR:左右前輪
[0050]1rUlOrR:左右后輪
[0051]52f、52r:轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)
[0052]54:鎖定機(jī)構(gòu)

【具體實(shí)施方式】
[0053]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0054]實(shí)施例1
[0055]< 構(gòu)成 >
[0056]圖1是表示具備本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的電動(dòng)汽車(chē)的前后輪掌舵系統(tǒng)的概略平面圖。
[0057]圖1的電動(dòng)汽車(chē)具備左右前輪1fUlOfR及左右后輪10rL、10rR，根據(jù)方向盤(pán)I的操作(掌舵量及掌舵速度)對(duì)所有這些車(chē)輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向、掌舵。
[0058]此外，在圖1中，表示電動(dòng)汽車(chē)僅使左右前輪1fL、1fR轉(zhuǎn)向，且以左右后輪10rL、1rR的車(chē)軸延長(zhǎng)線(xiàn)上的點(diǎn)O為中心可轉(zhuǎn)彎的狀態(tài)。
[0059]以下，首先對(duì)左右前輪1fUlOfR的掌舵系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。
[0060]左右前輪1fLUOfR分別具備從這些車(chē)輪向車(chē)寬方向內(nèi)方延伸的左右前輪轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR，通過(guò)這些轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0061]因此，設(shè)置將轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的左右前輪1fL, 1fR的繞轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)并用于左右前輪1fL、1fR的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR(傳動(dòng)比為ia、ifK)，經(jīng)由這些轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR分別將左右前輪1fLUOfR可轉(zhuǎn)向地與轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR的車(chē)寬方向外端結(jié)合。
[0062]轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR為同樣的構(gòu)成，設(shè)為如以下參照?qǐng)D2對(duì)左前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL進(jìn)行說(shuō)明那樣的結(jié)構(gòu)。
[0063]左前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL具備:在左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的外端驅(qū)動(dòng)結(jié)合的小齒輪7pfL、配置在左前輪1fL的轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)Kp上并可繞該軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的平面齒輪7ffL。
[0064]小齒輪7pfL與平面齒輪7fTL嚙合，可將轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成在平面齒輪7fTL上繞轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)Kp的旋轉(zhuǎn)，且將左前輪1fL相對(duì)于平面齒輪7ffL以可繞轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)Kp轉(zhuǎn)向的方式結(jié)合。
[0065]此外，平面齒輪7ffL通過(guò)未圖示的彈簧等彈性體壓靠在小齒輪7pfL上，去除這兩個(gè)平面齒輪7fTL及小齒輪7pfL之間的齒隙。
[0066]而且，左右前輪1fLUOfR以方向盤(pán)I及對(duì)來(lái)自該方向盤(pán)I的掌舵力進(jìn)行助力的動(dòng)力轉(zhuǎn)向助力電機(jī)3f為掌舵力源，使助力電機(jī)3f的輸出軸通過(guò)十字軸齒輪4f而相對(duì)于右前輪1fR的轉(zhuǎn)向軸6fR進(jìn)行十字結(jié)合。
[0067]另外，使前輪用差動(dòng)齒輪組5f介于左右前輪轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR的車(chē)寬方向內(nèi)側(cè)的相互鄰接端之間，經(jīng)由該差動(dòng)齒輪組5f使左右前輪轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR的相互鄰接端如下地關(guān)聯(lián)。
[0068]前輪用差動(dòng)齒輪組5f由如圖3(a)所示的單小齒輪型行星齒輪組(單純行星齒輪組)51f構(gòu)成，該單小齒輪型行星齒輪組51f由太陽(yáng)齒輪51sf、齒圈51rf、旋轉(zhuǎn)自如地支承分別與這些齒輪嚙合的小齒輪51pf的行星架51cf構(gòu)成。
[0069]太陽(yáng)齒輪51sf與輸入來(lái)自方向盤(pán)I的掌舵力的一側(cè)的轉(zhuǎn)向軸6fR結(jié)合，齒圈51rf與相反側(cè)的轉(zhuǎn)向軸6fL結(jié)合，經(jīng)由減速齒輪53f而在行星架51cf上驅(qū)動(dòng)結(jié)合轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī) 52f。
[0070]此外，圖1中的前輪側(cè)的箭頭標(biāo)記是左右前輪1fLUOfR的右掌舵時(shí)的各部的旋轉(zhuǎn)方向。
[0071]根據(jù)圖1及圖3(a)所示的上述的前輪掌舵系統(tǒng)，來(lái)自方向盤(pán)I的掌舵力在由助力電機(jī)3f放大后，經(jīng)十字軸齒輪4f、轉(zhuǎn)向軸6fR及轉(zhuǎn)向齒輪組7fR而到達(dá)右前輪10fR，能夠使該右前輪1fR按方向盤(pán)I的掌舵角等效值進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0072]另一方面，向轉(zhuǎn)向軸6fR的掌舵力通過(guò)從太陽(yáng)齒輪51sf以行星架51cf為反作用力承受體而到達(dá)齒圈51rf，其后經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)向軸6fL及轉(zhuǎn)向齒輪組7fL而到達(dá)左前輪10fL，能夠使該左前輪1fL轉(zhuǎn)向。
[0073]此時(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f的動(dòng)作，能夠任意地變更轉(zhuǎn)向軸6fL相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸6fR的轉(zhuǎn)速比，能夠?qū)⒆笄拜?fL的轉(zhuǎn)向角相對(duì)于右前輪1fR的轉(zhuǎn)向角如圖1所示地設(shè)定，其他也能夠如后詳述地任意設(shè)定。
[0074]為了進(jìn)行變更轉(zhuǎn)向軸6fL相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸6fR的轉(zhuǎn)速比時(shí)的控制，在與方向盤(pán)I 一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向柱軸上設(shè)置檢測(cè)方向盤(pán)I的操作量(掌舵角)及操作速度(掌舵速度)的掌舵?zhèn)鞲衅?f。
[0075]因此，掌舵?zhèn)鞲衅?f相當(dāng)于本發(fā)明的轉(zhuǎn)向操作檢測(cè)單元。
[0076]接著，以下對(duì)左右后輪1rUlOrR的掌舵系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。
[0077]左右后輪1rLUOrR分別具備從這兩個(gè)車(chē)輪向車(chē)寬方向內(nèi)方延伸的左右后輪轉(zhuǎn)向軸6rL、6rR,通過(guò)這兩個(gè)轉(zhuǎn)向軸6rL、6rR的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0078]因此，設(shè)置將轉(zhuǎn)向軸6rL、6rR的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的左右后輪1rLUOrR的繞轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)并用于左右后輪1rLUOrR的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向齒輪組7rL、7rR(傳動(dòng)比為irL、irR)，經(jīng)由這兩個(gè)轉(zhuǎn)向齒輪組7rL、7rR分別將左右后輪1rUlOrR可轉(zhuǎn)向地與轉(zhuǎn)向軸6rL、6rR的車(chē)寬方向外端結(jié)合。
[0079]左右后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rL、7rR分別與就圖2所述的左前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL同樣。
[0080]而且，左右后輪1rLUOrR以后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r為掌舵力源，使該后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r的輸出軸與右后輪1rR的轉(zhuǎn)向軸6rR驅(qū)動(dòng)結(jié)合。
[0081 ] 另外，使后輪用差動(dòng)齒輪組5r介于左右后輪轉(zhuǎn)向軸6rL、6rR的車(chē)寬方向內(nèi)側(cè)的相互鄰接端之間，經(jīng)由該差動(dòng)齒輪組5r使左右后輪轉(zhuǎn)向軸6rL、6rR的相互鄰接端如下地關(guān)聯(lián)。
[0082]后輪用差動(dòng)齒輪組5r由如圖4(a)所示的單小齒輪型行星齒輪組(單純行星齒輪組)51r構(gòu)成，該單小齒輪型行星齒輪組51r由太陽(yáng)齒輪51sr、齒圈51rr、旋轉(zhuǎn)自如地支承分別與這兩個(gè)齒輪嚙合的小齒輪51pr的行星架51cr構(gòu)成。
[0083]太陽(yáng)齒輪51sr與輸入來(lái)自后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r的掌舵力的一側(cè)的轉(zhuǎn)向軸6rR結(jié)合，齒圈51rr與相反側(cè)的轉(zhuǎn)向軸6rL結(jié)合，在行星架5 Icr上經(jīng)由減速齒輪53r而驅(qū)動(dòng)結(jié)合轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r。
[0084]根據(jù)圖1及圖4(a)所示的上述的后輪掌舵系統(tǒng)，來(lái)自后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r的掌舵力能夠經(jīng)轉(zhuǎn)向軸6rR及轉(zhuǎn)向齒輪組7rR而到達(dá)右后輪10rR，能夠使該右后輪1rR按后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r的旋轉(zhuǎn)角等效值進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
[0085]另一方面，向轉(zhuǎn)向軸6rR的掌舵力通過(guò)從太陽(yáng)齒輪51sr以行星架51cr為反作用力承受體而到達(dá)齒圈51rr，其后經(jīng)轉(zhuǎn)向軸6rL及轉(zhuǎn)向齒輪組7rL而到達(dá)左后輪10rL，能夠使該左后輪1rL轉(zhuǎn)向。
[0086]此時(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r的動(dòng)作，能夠任意變更轉(zhuǎn)向軸6rL相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸6rR的轉(zhuǎn)速比，能夠相對(duì)于右后輪1rR的轉(zhuǎn)向角任意地設(shè)定左后輪1rL的轉(zhuǎn)向角。
[0087]此外，在圖1中，以左右后輪10rL、1rR都未轉(zhuǎn)向的狀態(tài)進(jìn)行了表示。
[0088]圖3 (b)是表示如下情況的差動(dòng)齒輪組5f的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖，即，通過(guò)圖3(a)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f經(jīng)由差動(dòng)齒輪組5f如圖1所示地對(duì)左前輪1fL賦予不同于右前輪1fR的轉(zhuǎn)向角α的轉(zhuǎn)向角β，由此，左右前輪1fLUOfR的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)如圖1所示地與處于非轉(zhuǎn)向狀態(tài)的左右后輪1rLUOrR的后輪軸延長(zhǎng)線(xiàn)在同一點(diǎn)O交叉。
[0089]如圖1所示，當(dāng)設(shè)車(chē)輛的輪距為W，且設(shè)軸距為L(zhǎng)時(shí)，內(nèi)外圈1fRUOfL的轉(zhuǎn)向角α、β的關(guān)系由阿克曼幾何關(guān)系通過(guò)下式來(lái)表示。
[0090]ff/L = cot β — cot α...(]_)
[0091]在右前輪轉(zhuǎn)向軸6fR以角速度θκ旋轉(zhuǎn)時(shí)，設(shè)右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR的傳動(dòng)比為ifK時(shí)，右前輪1fR(在圖1中為內(nèi)輪)的轉(zhuǎn)向角速度da為
[0092]da = Θ R/ifR...(2)。
[0093]由(I)、⑵式，在右前輪1fR(在圖1中為內(nèi)輪)的轉(zhuǎn)向角速度為da的情況下，求出滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系的左前輪1fL(在圖1中為外輪)的轉(zhuǎn)向角速度di3，當(dāng)設(shè)左前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL的傳動(dòng)比為4時(shí)，左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ L2可通過(guò)下式求出。
[0094]Θ L2 = — d β.ifL...(3)
[0095]上述(3)式的右邊的符號(hào)的“負(fù)號(hào)”是使左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL向右前輪轉(zhuǎn)向軸6fR相反的方向旋轉(zhuǎn)的意思。
[0096]通過(guò)以左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ u滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式由轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f控制行星架51cf的旋轉(zhuǎn)角速度θε?，能夠使左右前輪1fLUOfR如圖1那樣地轉(zhuǎn)向。
[0097]圖4(b)是表示將圖4(a)的后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r及轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r保持為非動(dòng)作狀態(tài)而不使左右后輪1rLUOrR如圖1那樣地一同轉(zhuǎn)向時(shí)的、差動(dòng)齒輪組5r的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖。
[0098]在這種情況下，由于左右后輪1rLUOrR不轉(zhuǎn)向，故而差動(dòng)齒輪組5r的各旋轉(zhuǎn)構(gòu)件如圖4(b)所示地將角速度設(shè)為O。
[0099]此外，雖未作圖示，但顯然也可以因這種情況而設(shè)置使左右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR、6rR不能旋轉(zhuǎn)地固定的制動(dòng)器。
[0100]由以上說(shuō)明可知，圖1的操縱模式是僅左右前輪1fLUOfR轉(zhuǎn)向的二輪操縱模式，但在本實(shí)施例中，可選擇如下模式:
[0101]平行移動(dòng)操縱模式，如圖5、6所示，使左右前輪1fUlOfR及左右后輪1rUlOrR這些所有車(chē)輪同樣地轉(zhuǎn)向，使車(chē)輛向所有車(chē)輪轉(zhuǎn)向方向平行移動(dòng)；
[0102]急轉(zhuǎn)彎模式，如圖7、8所示，通過(guò)使左右前輪1fUlOfR和左右后輪1rLUOrR反相轉(zhuǎn)向，從而使車(chē)輛急轉(zhuǎn)彎；
[0103]平轉(zhuǎn)(原地轉(zhuǎn)彎)模式，如圖9、10所示，通過(guò)使左右前輪1fUlOfR及左右后輪1rL、1rR轉(zhuǎn)向，從而使車(chē)輛在當(dāng)前位置進(jìn)行轉(zhuǎn)彎。
[0104]以下，基于圖5、6對(duì)平行移動(dòng)操縱模式進(jìn)行說(shuō)明。
[0105]如圖5所示，當(dāng)設(shè)左右前輪1fLUOfR的轉(zhuǎn)向角分別為β F、a F及左右后輪10rL、1rR的轉(zhuǎn)向角分別為βκ、^^時(shí)，在平行移動(dòng)操縱模式中，
[0106]a F = β F = α K = β K...(4)。
[0107]圖6(a)、(b)分別表示圖5所示的平行移動(dòng)操縱模式時(shí)的前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f (單小齒輪型行星齒輪組51f)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r (單小齒輪型行星齒輪組51r)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖。
[0108]基于圖6(a)的共線(xiàn)圖對(duì)平行移動(dòng)操縱模式的前輪轉(zhuǎn)向控制進(jìn)行說(shuō)明，在右前輪轉(zhuǎn)向軸6fR以角速度Θ KF進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，若設(shè)右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR的傳動(dòng)比為ifK，則右前輪1fR的轉(zhuǎn)向角速度da F由下式表示。
[0109]da F= Θ RF/ifR...(5)
[0110]由(4)、(5)式求出左前輪1fL的轉(zhuǎn)向角速度di3F，若設(shè)左前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL的傳動(dòng)比為，則左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ L2F由下式求出。
[0111]θ L2F = — d β P.ifL...(6)
[0112]通過(guò)以左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ⑶滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式由轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f控制行星架51cf的旋轉(zhuǎn)角速度Θ CF,能夠使左右前輪1fLUOfR如圖5那樣地轉(zhuǎn)向。
[0113]基于圖6(b)的共線(xiàn)圖對(duì)平行移動(dòng)操縱模式的后輪轉(zhuǎn)向控制進(jìn)行說(shuō)明，若設(shè)右后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rR的傳動(dòng)比為則右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR的角速度θ EE由下式表示。
[0114]Θ ER = d a R.irR...(7)
[0115]通過(guò)以右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR的角速度θ 滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式控制后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r的轉(zhuǎn)速，能夠使右后輪1rR如圖5那樣地轉(zhuǎn)向。
[0116]若設(shè)左后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rL的傳動(dòng)比為，則左后輪轉(zhuǎn)向軸6rL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ L2R由下式求出。
[0117]θ L2R = - d β E.irL...(8)
[0118]通過(guò)以左后輪轉(zhuǎn)向軸6rL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ _滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式由轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r控制行星架51cr的旋轉(zhuǎn)角速度Θ CE,能夠使左后輪1rL如圖5那樣地轉(zhuǎn)向。
[0119]以下，基于圖7、8對(duì)急轉(zhuǎn)彎模式進(jìn)行說(shuō)明。
[0120]圖7、8的急轉(zhuǎn)彎模式是以車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中心如圖7所示地為距后輪軸延長(zhǎng)線(xiàn)Lk的前方位置的方式使左右前輪1fLUOfR和左右后輪1rLUOrR反相轉(zhuǎn)向而使車(chē)輛急轉(zhuǎn)彎的模式。
[0121]由阿克曼幾何關(guān)系可知，右前輪轉(zhuǎn)向角aF、左前輪轉(zhuǎn)向角Pf、右后輪轉(zhuǎn)向角aR和左后輪轉(zhuǎn)向角βκ通過(guò)下式來(lái)表示。
[0122]ff/ (L — Le) = cot β P — cot a F...(9)
[0123]cot a F = (L — Le) /Le).cot a F...(10)
[0124]ff/LE = cot β E — cot a R...(11)
[0125]圖8(a)、(b)分別表示圖7所示的急轉(zhuǎn)彎模式時(shí)的前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f (單小齒輪型行星齒輪組51f)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r (單小齒輪型行星齒輪組51r)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖。
[0126]基于圖8(a)的共線(xiàn)圖對(duì)急轉(zhuǎn)彎模式的前輪轉(zhuǎn)向控制進(jìn)行說(shuō)明，在右前輪轉(zhuǎn)向軸6fR以角速度Θ KF進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，若設(shè)右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR的傳動(dòng)比為ifK，則右前輪1fR的轉(zhuǎn)向角速度d α P由下式表不。
[0127]da F= Θ RF/ifR...(12)
[0128]由(9)、(12)式求出左前輪1fL的轉(zhuǎn)向角速度d0F，若設(shè)左前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL的傳動(dòng)比為則左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ m通過(guò)下式求出。
[0129]Θ L2F = — d β P.ifL...(13)
[0130]通過(guò)以左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ⑶滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式由轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f控制行星架51cf的旋轉(zhuǎn)角速度Θ CF,能夠使左右前輪1fLUOfR如圖7那樣地轉(zhuǎn)向。
[0131]基于圖8(b)的共線(xiàn)圖對(duì)急轉(zhuǎn)彎模式的后輪轉(zhuǎn)向控制進(jìn)行說(shuō)明，由(10)、(12)式求出右后輪1rR的轉(zhuǎn)向角速度da κ，若設(shè)右后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rR的傳動(dòng)比為i,K，則右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR的角速度θ EE由下式表不。
[0132]Θ ER = — d a R.irR...(14)
[0133]通過(guò)以右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR的角速度θ 滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式控制后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r的轉(zhuǎn)速，能夠使右后輪1rR如圖7那樣地轉(zhuǎn)向。
[0134]另一方面，由(12)式求出左后輪1rL的轉(zhuǎn)向角速度(1βκ，若設(shè)左后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rL的傳動(dòng)比為，則左后輪轉(zhuǎn)向軸6rL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ L2E由下式求出。
[0135]Θ L2R = d β E.irL...(15)
[0136]通過(guò)以左后輪轉(zhuǎn)向軸6rL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ _滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式由轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r控制行星架51cr的旋轉(zhuǎn)角速度Θ CE,能夠使左后輪1rL如圖7那樣地轉(zhuǎn)向。
[0137]以下，基于圖9、10對(duì)平轉(zhuǎn)(原地轉(zhuǎn)彎)模式進(jìn)行說(shuō)明。
[0138]圖9、10的平轉(zhuǎn)模式是如圖9那樣使車(chē)輛繞在俯視時(shí)位于車(chē)身中央的點(diǎn)而原地轉(zhuǎn)彎的操縱模式，可通過(guò)使左右前輪1fLUOfR及左右后輪1rLUOrR如圖9那樣以各自的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)穿過(guò)車(chē)身中央的點(diǎn)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)向來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0139]由阿克曼幾何關(guān)系，圖9所示的右前輪轉(zhuǎn)向角a F、左前輪轉(zhuǎn)向角Pf、右后輪轉(zhuǎn)向角Ci1^P左后輪轉(zhuǎn)向角βκ通過(guò)下式來(lái)表示。
[0140]a P = β ρ = a E = β κ = tan — 1 (L/W)...(16)
[0141]即，右前輪轉(zhuǎn)向角aF、左前輪轉(zhuǎn)向角Pf、右后輪轉(zhuǎn)向角α ,及左后輪轉(zhuǎn)向角^分別由輪距W和軸距L唯一地確定。
[0142]圖10(a)、(b)分別表示圖9所示的平轉(zhuǎn)模式時(shí)的前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f(單小齒輪型行星齒輪組51f)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r (單小齒輪型行星齒輪組51r)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖。
[0143]基于圖10(a)的共線(xiàn)圖對(duì)平轉(zhuǎn)模式的前輪轉(zhuǎn)向控制進(jìn)行說(shuō)明，在右前輪轉(zhuǎn)向軸6fR以角速度Θ KF旋轉(zhuǎn)時(shí)，若設(shè)右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR的傳動(dòng)比為ifK，則右前輪1fR的轉(zhuǎn)向角速度d α ρ由下式表不。
[0144]da ρ = Θ RF/ifR...(17)
[0145]此時(shí)，左前輪1fL需要以與右前輪1fR的轉(zhuǎn)向角速度da F相同的轉(zhuǎn)向速度進(jìn)行轉(zhuǎn)向，但是需要向反方向轉(zhuǎn)向。
[0146]因此，左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL與右前輪轉(zhuǎn)向軸6fR同方向地旋轉(zhuǎn)。
[0147]設(shè)左前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL的傳動(dòng)比為4時(shí)，左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ⑶通過(guò)下式來(lái)求出。
[0148]Θ L2F = d β ρ.ifL...(18)
[0149]通過(guò)以左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ⑶滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式由轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f控制行星架51cf的旋轉(zhuǎn)角速度Θ CF,能夠使左右前輪1fLUOfR如圖9那樣地轉(zhuǎn)向。
[0150]基于圖10(b)的共線(xiàn)圖對(duì)平轉(zhuǎn)模式的后輪轉(zhuǎn)向控制進(jìn)行說(shuō)明。
[0151 ] 左右后輪10fL、1fR相對(duì)于左右前輪側(cè)10rL、1rR而言，轉(zhuǎn)向速度相同，轉(zhuǎn)向方向相反，故而設(shè)右后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rR的傳動(dòng)比為U時(shí)，右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR的角速度θ EE由下式表示。
[0152]Θ ER = — d a R.irR...(19)
[0153]通過(guò)以右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR的角速度θ 滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式控制后輪轉(zhuǎn)向電機(jī)3r的轉(zhuǎn)速，能夠使右后輪1rR如圖9那樣地轉(zhuǎn)向。
[0154]另一方面，設(shè)左后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rL的傳動(dòng)比為垃時(shí)，左后輪轉(zhuǎn)向軸6rL的旋轉(zhuǎn)角速度θμ通過(guò)下式求出。
[0155]Θ L2R = d β E.irL...(20)
[0156]通過(guò)以左后輪轉(zhuǎn)向軸6rL的旋轉(zhuǎn)角速度Θ _滿(mǎn)足上述關(guān)系的方式由轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r控制行星架51cr的旋轉(zhuǎn)角速度Θ CE,能夠使左后輪1rL如圖9那樣地轉(zhuǎn)向。
[0157]< 效果 >
[0158]在上述的第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置中，由于構(gòu)成為通過(guò)前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f經(jīng)由對(duì)應(yīng)的差動(dòng)齒輪組5f在左右前輪轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR之間可變更轉(zhuǎn)速比，另外，構(gòu)成為通過(guò)后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r經(jīng)由對(duì)應(yīng)的差動(dòng)齒輪組5r在左右后輪轉(zhuǎn)向軸6rL、6rR之間可變更轉(zhuǎn)速比，故而如之前就圖1?9說(shuō)明地，能夠?qū)崿F(xiàn)既滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系又可將車(chē)輛轉(zhuǎn)彎中心設(shè)定在任意位置那樣的左右前輪1fLUOfR及左右后輪1rLUOrR的轉(zhuǎn)向，不產(chǎn)生輪胎鳴叫或不均勻磨損的問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)所有的操縱模式。
[0159]因此，設(shè)置用于駕駛員通過(guò)手動(dòng)操作或自動(dòng)地選擇車(chē)輛的操縱模式的操縱模式選擇單元(未圖示)、檢測(cè)轉(zhuǎn)向操作的量及速度的轉(zhuǎn)向操作檢測(cè)單元2f(參照?qǐng)D1)、檢測(cè)左右前輪10fL、1fR及左右后輪10rL、1rR的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角檢測(cè)單元(未圖示)，可以構(gòu)建如下的轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)基于來(lái)自上述單元的信號(hào)，促動(dòng)器控制單元(未圖示)以既滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系又可實(shí)現(xiàn)選擇到的操縱模式的方式控制前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f及后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r。
[0160]此外，當(dāng)由對(duì)每個(gè)車(chē)輪設(shè)置的電機(jī)等促動(dòng)器個(gè)別地使車(chē)輪轉(zhuǎn)向而要實(shí)現(xiàn)所希望的操縱模式時(shí)，需要進(jìn)行取得各輪的同步的復(fù)雜的轉(zhuǎn)向控制，并且需要按照車(chē)輪的個(gè)數(shù)設(shè)置昂貴的促動(dòng)器，不僅在控制上，而且在構(gòu)造上也會(huì)產(chǎn)生成本高之類(lèi)的問(wèn)題，
[0161]由于各輪的掌舵系統(tǒng)未機(jī)械地連結(jié)，故而需要轉(zhuǎn)向裝置的控制系統(tǒng)失效時(shí)的故障保護(hù)措施，在這一點(diǎn)上，也會(huì)產(chǎn)生成本高之類(lèi)的問(wèn)題，但根據(jù)上述的本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置，所有這些問(wèn)題都不會(huì)產(chǎn)生，在成本上有利，并且在安全上也有利。
[0162]實(shí)施例2
[0163]< 構(gòu)成 >
[0164]圖11(a)是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5f的與圖3(a)同樣的詳細(xì)圖。
[0165]在本實(shí)施例中，在差動(dòng)齒輪組5f設(shè)有可實(shí)現(xiàn)雙向制動(dòng)的鎖定機(jī)構(gòu)54，由此構(gòu)成為可在兩旋轉(zhuǎn)方向固定差動(dòng)齒輪組5f的行星架51cf。
[0166]除此以外，將車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)成為與之前就圖1所說(shuō)明的同樣。
[0167]在本實(shí)施例中，在圖1所示的僅左右前輪1fLUOfR實(shí)現(xiàn)的二輪操縱模式中，使上述的鎖定機(jī)構(gòu)54動(dòng)作而在兩旋轉(zhuǎn)方向上固定差動(dòng)齒輪組5f的行星架51cf。
[0168]將此時(shí)的差動(dòng)齒輪組5f的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系表示在圖11 (b)中。
[0169]因?yàn)橛涉i定機(jī)構(gòu)54固定行星架51cf，故而如圖11(b)所示，行星架51cf的旋轉(zhuǎn)為O0
[0170]因此，轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f不發(fā)揮功能，為了使左右前輪1fUlOfR的轉(zhuǎn)向角的關(guān)系滿(mǎn)足上述的(I)式的阿克曼幾何關(guān)系，需要將左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR的傳動(dòng)比(速度比)形成為非勻速比。
[0171]因此，在本實(shí)施例中，作為左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR，使用具有圖12那樣的傳動(dòng)比變化特性的非勻速比齒輪組。
[0172]圖12表示左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR相對(duì)于左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR的輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)角即左右前輪轉(zhuǎn)向角的傳動(dòng)比變化特性。
[0173]在本實(shí)施例中，將左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR中的成為外輪側(cè)的轉(zhuǎn)向齒輪組7fR或7fL的傳動(dòng)比一定，成為內(nèi)輪側(cè)的轉(zhuǎn)向齒輪組7fL或7fR的傳動(dòng)比設(shè)為滿(mǎn)足上述的
(I)式那樣的非勻速比。
[0174]另外，如圖11(b)所示，左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR的輸入旋轉(zhuǎn)角即左右前輪轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR的旋轉(zhuǎn)角Θ 12、Θ u ( θ R)在設(shè)單小齒輪型行星齒輪組51f的齒數(shù)比(=太陽(yáng)齒輪齒數(shù)/齒圈齒數(shù))為λ時(shí),具有
[0175]θ12=λ.θΕ...(21)
[0176]的關(guān)系，故而前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR、7fL的傳動(dòng)比UfK(0R)}、{ifL(0L2)}需要滿(mǎn)足
[0177]UfL(9L2)} = λ {ifE( Θ R)}...(22)
[0178]的關(guān)系。
[0179]上述的鎖定機(jī)構(gòu)54例如可如圖13、14所示地構(gòu)成。
[0180]圖13是將鎖定機(jī)構(gòu)54組裝到前輪用差動(dòng)齒輪組5f (單小齒輪型行星齒輪組51f)而表示的概略側(cè)面圖，圖14是鎖定機(jī)構(gòu)54的縱剖正面圖。
[0181]將鎖定機(jī)構(gòu)(雙向制動(dòng)器)54的內(nèi)圈541與前輪用差動(dòng)齒輪組5f (單小齒輪型行星齒輪組51f)的行星架51cf結(jié)合。
[0182]鎖定機(jī)構(gòu)(雙向制動(dòng)器)54的外圈542固定于前輪用差動(dòng)齒輪組5f (單小齒輪型行星齒輪組51f)的殼體。
[0183]外圈542的內(nèi)周滾動(dòng)面以作為凸輪面發(fā)揮功能的方式形成為正多邊形，多個(gè)滾柱543介于該外圈542的內(nèi)周滾動(dòng)面和內(nèi)圈541的外周面之間。
[0184]這些滾柱543通過(guò)彈簧544和保持器545在圓周方向等間隔地保持在內(nèi)外周凸輪面之間。
[0185]在保持器545的軸線(xiàn)方向上對(duì)向設(shè)置有電磁鐵548,該電磁鐵548在非通電時(shí)使保持器545可旋轉(zhuǎn),在通電時(shí),通過(guò)將與保持器545 —體的銜鐵546吸附于外圈板547,將保持器545固定在中央位置。
[0186]在通過(guò)電磁鐵548的非通電而使保持器545可旋轉(zhuǎn)期間，保持器545可與行星架51cf 一同旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外周凸輪面和滾柱543之間的間隙消失，行星架51cf被在兩旋轉(zhuǎn)方向上鎖定。
[0187]在通過(guò)電磁鐵548的通電而將保持器545固定在中央位置期間，在內(nèi)外凸輪面和滾柱543之間存在間隙，行星架51cf可雙方向旋轉(zhuǎn)。
[0188]此外，鎖定機(jī)構(gòu)(雙向制動(dòng)器)54也可與上述相反地形成如下的構(gòu)成，S卩，在電磁鐵548通電時(shí)，可使保持器545旋轉(zhuǎn)，在非通電時(shí)，將保持器545固定在中央位置。
[0189]< 效果 >
[0190]在上述的第二實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置中，由于構(gòu)成為通過(guò)鎖定機(jī)構(gòu)54可固定差動(dòng)齒輪組5f的行星架51cf，故而在僅左右前輪1fLUOfR實(shí)現(xiàn)的二輪操縱模式下，通過(guò)利用上述鎖定機(jī)構(gòu)54的動(dòng)作來(lái)固定差動(dòng)齒輪組5f的行星架51cf，從而不依賴(lài)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f的動(dòng)作，既能夠滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系，又能夠?qū)崿F(xiàn)二輪操縱模式。
[0191]實(shí)施例3
[0192]< 構(gòu)成 >
[0193]圖15(a)是表示本發(fā)明第三實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5f的與圖3(a)同樣的詳細(xì)圖。
[0194]在本實(shí)施例中，差動(dòng)齒輪組5f由行星齒輪組51f構(gòu)成,但作為該行星齒輪組51f,使用雙小齒輪行星齒輪組。
[0195]該雙小齒輪行星齒輪組是將上述的小齒輪51pf替換為相互嚙合的雙小齒輪5lpfi,5Ipfο的行星齒輪組，使內(nèi)側(cè)小齒輪51pfi與太陽(yáng)齒輪51sf嚙合，使外側(cè)小齒輪51pfo與齒圈51rf嚙合。
[0196]將太陽(yáng)齒輪51sf與右前輪轉(zhuǎn)向軸6fR的內(nèi)端結(jié)合的構(gòu)成與上述各實(shí)施例同樣，但在本實(shí)施例中，將雙小齒輪51pf1、51pfo的行星架51cf與左前輪轉(zhuǎn)向軸6fL結(jié)合。
[0197]而且，經(jīng)由減速齒輪53f將轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f與齒圈51rf驅(qū)動(dòng)結(jié)合。
[0198]另外，在差動(dòng)齒輪組5f上設(shè)有可實(shí)現(xiàn)雙向制動(dòng)的鎖定機(jī)構(gòu)54，由此構(gòu)成為可將差動(dòng)齒輪組5f的齒圈5Irf固定在兩旋轉(zhuǎn)方向上。
[0199]在本實(shí)施例中也如此，鎖定機(jī)構(gòu)54通過(guò)與之前就圖13、14說(shuō)明的同樣的原理，可適當(dāng)?shù)貙X圈5Irf旋轉(zhuǎn)鎖定。
[0200]因此，將鎖定機(jī)構(gòu)54的外圈與齒圈51rf結(jié)合，將內(nèi)圈固定在差動(dòng)齒輪組5f的殼體。
[0201]除此以外，將車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置形成為與之前就圖1說(shuō)明的同樣的構(gòu)成。
[0202]在本實(shí)施例中，在圖1所示的僅左右前輪1fLUOfR實(shí)現(xiàn)的二輪操縱模式下，使上述的鎖定機(jī)構(gòu)54動(dòng)作而將差動(dòng)齒輪組5f的齒圈51rf固定在兩旋轉(zhuǎn)方向上。
[0203]此外，圖15(a)的箭頭標(biāo)記是前輪右轉(zhuǎn)彎時(shí)的各軸的旋轉(zhuǎn)方向。
[0204]將鎖定機(jī)構(gòu)54動(dòng)作時(shí)(齒圈51rf固定時(shí))的差動(dòng)齒輪組5f的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系表不在圖15(b)中。
[0205]由于齒圈51rf由鎖定機(jī)構(gòu)54固定，故而如圖15(b)所示，齒圈51rf的旋轉(zhuǎn)為O。
[0206]因此，轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f不發(fā)揮作用，為了使左右前輪10fL、1fR的轉(zhuǎn)向角的關(guān)系滿(mǎn)足上述(I)式的阿克曼幾何關(guān)系，需要將左右前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR的傳動(dòng)比(速度比)設(shè)為非勻速比。
[0207]< 效果 >
[0208]但是，在本實(shí)施例中，由于前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5f由雙小齒輪行星齒輪組51f構(gòu)成，故而能夠容易使其齒數(shù)比λ (=太陽(yáng)齒輪齒數(shù)/齒圈齒數(shù))接近
0.5。
[0209]因此，能夠使左右前輪轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR的旋轉(zhuǎn)角θ & Θ u ( θ R)相同，前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR、7fL的傳動(dòng)比UfK(eK)}、{ifL(9L2)}也能夠相同。
[0210]因而,如果以其齒數(shù)比λ成為0.5的方式設(shè)計(jì)雙小齒輪行星齒輪組51f,則左右轉(zhuǎn)向軸6fL、6fR的旋轉(zhuǎn)角Θ& 0U(0K)相同，能夠使前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR、7fL的傳動(dòng)比UfK ( θ r) } > UfL ( θ L2)}相同。
[0211]由此，能夠使前輪轉(zhuǎn)向齒輪組7fR、7fL緊湊并且能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向裝置的小型化。
[0212]實(shí)施例4
[0213]< 構(gòu)成 >
[0214]圖16是表示本發(fā)明第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的與圖4(a)同樣的詳細(xì)圖。
[0215]在本實(shí)施例中，后輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5r由行星齒輪組51r構(gòu)成，但作為該行星齒輪組51r,使用雙小齒輪行星齒輪組。
[0216]該雙小齒輪行星齒輪組是將上述的小齒輪51pr替換為相互嚙合的雙小齒輪51pr1、51pro的行星齒輪組，使內(nèi)側(cè)小齒輪51pri與太陽(yáng)齒輪51sr嚙合，使外側(cè)小齒輪5Ipro與齒圈5Irr嚙合。
[0217]將太陽(yáng)齒輪51sr與右后輪轉(zhuǎn)向軸6rR的內(nèi)端結(jié)合的構(gòu)成與上述各實(shí)施例同樣，但在本實(shí)施例中，將雙小齒輪51pr1、51pro的行星架51cr與左后輪轉(zhuǎn)向軸6rL結(jié)合。
[0218]而且，在齒圈51rr經(jīng)由減速齒輪53r而驅(qū)動(dòng)結(jié)合轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r。
[0219]此外，在本實(shí)施例中，與之前就圖15(a)說(shuō)明的第三實(shí)施例的情況同樣，前輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5f由雙小齒輪行星齒輪組51f構(gòu)成。
[0220]但是，不一定需要圖15(a)的鎖定機(jī)構(gòu)54，以下形成為鎖定機(jī)構(gòu)54為非動(dòng)作狀態(tài)，且齒圈51rf未被鎖定的情況,展開(kāi)說(shuō)明。
[0221]< 作用 >
[0222]基于圖17?19按操縱模式對(duì)上述的第四實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的作用進(jìn)行說(shuō)明。
[0223](a)平行移動(dòng)操縱模式
[0224]圖17 (a)、(b)是表示如圖5所示地使左右前輪10fL、1fR及左右后輪10rL、1rR這些所有車(chē)輪同樣地轉(zhuǎn)向而使車(chē)輛向所有車(chē)輪轉(zhuǎn)向方向平行移動(dòng)的平行移動(dòng)操縱模式的、前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f (圖15所示的雙小齒輪行星齒輪組51f)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r (圖16所示的雙小齒輪行星齒輪組51r)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖。
[0225]與前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r由單小齒輪型行星齒輪組構(gòu)成的情況同樣，控制轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f、52r的旋轉(zhuǎn)，以使其滿(mǎn)足上述(4)式。
[0226]此外，作為后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r，也可以使用圖4(a)的單小齒輪型行星齒輪組。
[0227]通過(guò)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f、52r的該旋轉(zhuǎn)控制，圖17(a)所示的前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f的共線(xiàn)圖及圖17(b)所示的后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r的共線(xiàn)圖全都相同，能夠使左右前輪1fLUOfR及左右后輪1rLUOrR的所有車(chē)輪同樣地轉(zhuǎn)向，從而使車(chē)輛向所有車(chē)輪轉(zhuǎn)向方向平行移動(dòng)。
[0228](b)急轉(zhuǎn)彎模式
[0229]圖18 (a)、(b)是表示如圖7所示地通過(guò)使左右前輪10fL、1fR和左右后輪10rL、1rR反相轉(zhuǎn)向而使車(chē)輛繞距后車(chē)軸延長(zhǎng)線(xiàn)Lk的前方位置的中心點(diǎn)急轉(zhuǎn)彎的急轉(zhuǎn)彎模式的、前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f (圖15所示的雙小齒輪行星齒輪組51f)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r (圖16所示的雙小齒輪行星齒輪組51r)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖。
[0230]與前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r由單小齒輪型行星齒輪組構(gòu)成的情況同樣，控制轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f、52r的旋轉(zhuǎn)，以使其滿(mǎn)足上述(9)?(11)式。
[0231]此外，作為后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r，也可以使用圖4(a)的單小齒輪型行星齒輪組。
[0232]通過(guò)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f、52r的該旋轉(zhuǎn)控制，圖18(a)所示的前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f的共線(xiàn)圖及圖18(b)所示的后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r的共線(xiàn)圖成為夾著轉(zhuǎn)速=O的基準(zhǔn)線(xiàn)而完全對(duì)稱(chēng)的形式，能夠使左右前輪1fUlOfR和左右后輪1rLUOrR如圖7所示地反相轉(zhuǎn)向，從而使車(chē)輛急轉(zhuǎn)彎。
[0233](C)平轉(zhuǎn)模式
[0234]圖19 (a)、(b)是表示如圖9所示地通過(guò)使左右前輪10fL、1fR及左右后輪10rL、1rR以各自的旋轉(zhuǎn)中心線(xiàn)穿過(guò)車(chē)身中央的點(diǎn)的方式轉(zhuǎn)向而使車(chē)輛繞該車(chē)身中央點(diǎn)原地轉(zhuǎn)彎的平轉(zhuǎn)模式的、前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f(圖15所示的雙小齒輪行星齒輪組51f)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r(圖16所示的雙小齒輪行星齒輪組51r)的構(gòu)件間轉(zhuǎn)速關(guān)系的共線(xiàn)圖。
[0235]與前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f及后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r由單小齒輪型行星齒輪組構(gòu)成的情況同樣，控制轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f、52r的旋轉(zhuǎn)，以使其滿(mǎn)足上述(16)式。
[0236]此外，作為后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r，也可以使用圖4(a)的單小齒輪型行星齒輪組。
[0237]通過(guò)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52f、52r的該旋轉(zhuǎn)控制，圖19(a)所示的前輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5f的共線(xiàn)圖及圖19(b)所示的后輪側(cè)差動(dòng)齒輪組5r的共線(xiàn)圖成為夾著轉(zhuǎn)速=O的基準(zhǔn)線(xiàn)而完全對(duì)稱(chēng)的矩形，能夠使左右前輪1fUlOfR和左右后輪1rLUOrR如圖9所示地轉(zhuǎn)向，從而使車(chē)輛平轉(zhuǎn)。
[0238]< 效果 >
[0239]在本實(shí)施例中，通過(guò)如上所述地使左右前輪10fL、1fR及左右后輪10rL、1rR以平行移動(dòng)操縱模式、急轉(zhuǎn)彎模式及平轉(zhuǎn)模式轉(zhuǎn)向，既能夠滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系，又能夠?qū)崿F(xiàn)各模式，在任一模式下都不會(huì)產(chǎn)生輪胎鳴叫或不均勻磨損的問(wèn)題。
[0240]實(shí)施例5
[0241]< 構(gòu)成 >
[0242]圖20、21表示本發(fā)明第五實(shí)施例的轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向柱軸。
[0243]如圖20所示，該轉(zhuǎn)向柱軸在方向盤(pán)I及助力電機(jī)3f間進(jìn)行分割，使作為掌舵力斷接單元的斷接離合器8介于該分割部。
[0244]如圖21的縱剖正面圖所示，斷接離合器8同心地具備內(nèi)圈81及外圈82，使內(nèi)圈81與方向盤(pán)I側(cè)的柱軸分割部結(jié)合，且使外圈82通過(guò)外圈板87而與助力電機(jī)3f側(cè)的柱軸分割部結(jié)合。
[0245]外圈82的內(nèi)周滾動(dòng)面以作為凸輪面發(fā)揮作用的方式形成為正多邊形，使多個(gè)滾柱83介于該外圈82的內(nèi)周滾動(dòng)面和內(nèi)圈81的外周面之間。
[0246]這些滾柱83通過(guò)彈簧84和保持器85在圓周方向等間隔地保持在內(nèi)外周凸輪面間。
[0247]在保持器85的軸線(xiàn)方向上對(duì)向設(shè)置有電磁鐵88，該電磁鐵88在非通電時(shí)可使保持器55旋轉(zhuǎn),在通電時(shí)通過(guò)將與保持器85 —體的銜鐵86吸附于外圈板87,從而將保持器85固定在中央位置。
[0248]在通過(guò)電磁鐵88的非通電而使保持器85可旋轉(zhuǎn)期間，保持器85可與外圈板87一同旋轉(zhuǎn)，內(nèi)外周凸輪面和滾柱83之間的間隙消失，柱軸分割部分相互結(jié)合，可將方向盤(pán)I的旋轉(zhuǎn)向助力電機(jī)3f傳遞。
[0249]在通過(guò)電磁鐵88的通電而將保持器85固定在中央位置期間，在內(nèi)外凸輪面和滾柱83之間存在間隙，能夠使斷接離合器8斷開(kāi)，能夠不在柱軸分割部分間傳遞旋轉(zhuǎn)。
[0250]除此以外，將轉(zhuǎn)向裝置形成為與第一實(shí)施例?第四實(shí)施例中的任一實(shí)施例同樣的構(gòu)成。
[0251]< 效果 >
[0252]在本實(shí)施例中，在圖5那樣的平行移動(dòng)模式(包括90°橫向移動(dòng))或圖9那樣的平轉(zhuǎn)模式等與方向盤(pán)I的操作不相關(guān)聯(lián)的操縱模式時(shí)，將斷接離合器8斷開(kāi)。
[0253]由此，在與方向盤(pán)I的操作不相關(guān)聯(lián)的操縱模式中，即使是車(chē)輪轉(zhuǎn)向狀態(tài)，也能夠不使方向盤(pán)I旋轉(zhuǎn)，可避免因方向盤(pán)I的意外旋轉(zhuǎn)而使駕駛員感到不知所措的情況。
[0254]此外，如果將斷接離合器8與上述相反地構(gòu)成為通過(guò)電磁鐵88的通電而成為斷開(kāi)狀態(tài)且通過(guò)非通電而成為結(jié)合狀態(tài)那樣的構(gòu)成，則在電源失效或不能控制等異常時(shí)，斷接離合器8形成為結(jié)合狀態(tài)，故而駕駛員能夠機(jī)械地使車(chē)輪轉(zhuǎn)向，不使用復(fù)雜的機(jī)構(gòu)或控制就能夠具有故障防護(hù)功能。
[0255]另外，僅在使用頻率小的平轉(zhuǎn)模式或90°橫向移動(dòng)模式下，使斷接離合器8通過(guò)電磁鐵88的通電而斷開(kāi)，可抑制該通電導(dǎo)致的電力消耗，在能源效率方面也是有利的。
[0256]其他實(shí)施例
[0257]在上述第一?五實(shí)施例中，對(duì)前輪側(cè)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5f及后輪側(cè)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5r都由單小齒輪型行星齒輪組構(gòu)成的情況以及前輪側(cè)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5f及后輪側(cè)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5r都由雙小齒輪行星齒輪組構(gòu)成的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但顯然也可以在前輪側(cè)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5f和后輪側(cè)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)用差動(dòng)齒輪組5r中，一方由單小齒輪型行星齒輪組構(gòu)成，另一方由雙小齒輪行星齒輪組構(gòu)成。
[0258]另外，也可以將左右前輪的轉(zhuǎn)向齒輪組7fL、7fR設(shè)為非勻速比齒輪，且將左右后輪的轉(zhuǎn)向齒輪組7rL、7rR設(shè)為勻速比齒輪，其理由如下所述。
[0259]后輪側(cè)單獨(dú)的操縱模式因?yàn)槭褂妙l率極低，故而幾乎不像前輪側(cè)那樣地鎖定差動(dòng)齒輪組3r進(jìn)行使用。
[0260]因此，后輪側(cè)的差動(dòng)齒輪組3r不需要鎖定機(jī)構(gòu)，因?yàn)樽笥逸嗈D(zhuǎn)向角的控制通過(guò)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)電機(jī)52r來(lái)進(jìn)行，故而左右后輪的轉(zhuǎn)向齒輪組7rL、7rR不必形成非勻速比齒輪，也可以為勻速比齒輪。
[0261]這樣，在將左右后輪的轉(zhuǎn)向齒輪組7rL、7rR形成為勻速比齒輪的情況下，因?yàn)槌叽绫确莿蛩俦三X輪小，所以能夠?qū)崿F(xiàn)左右后輪轉(zhuǎn)向齒輪組7rL、7rR的小型化。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)向裝置，其為車(chē)輛的轉(zhuǎn)向裝置，通過(guò)針對(duì)每個(gè)車(chē)輪，向車(chē)寬方向內(nèi)方延伸設(shè)置的轉(zhuǎn)向軸的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)而對(duì)車(chē)輛的左右前輪及左右后輪進(jìn)行轉(zhuǎn)向，其特征在于， 在所述左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的一方及所述左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的一方分別單獨(dú)地設(shè)有響應(yīng)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作而傳遞掌舵力的掌舵力源， 使差動(dòng)齒輪組分別單獨(dú)地介于所述左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端之間及所述左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端之間， 將這些差動(dòng)齒輪組中的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)元件分別與對(duì)應(yīng)的左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端及左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端結(jié)合，并且在所述差動(dòng)齒輪組的其余的一個(gè)旋轉(zhuǎn)元件上分別驅(qū)動(dòng)結(jié)合對(duì)應(yīng)的前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器及后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述兩差動(dòng)齒輪組分別由單純行星齒輪組構(gòu)成，將這些單純行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪及齒圈分別與對(duì)應(yīng)的左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端及左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端結(jié)合，且在行星架上分別驅(qū)動(dòng)結(jié)合對(duì)應(yīng)的前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器及后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具備將所述轉(zhuǎn)向軸的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的車(chē)輪的繞轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)并用于該對(duì)應(yīng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向齒輪組， 設(shè)有可將所述單純行星齒輪組的行星架固定在兩旋轉(zhuǎn)方向上的鎖定機(jī)構(gòu)， 由非勻速比齒輪組構(gòu)成左右輪的所述轉(zhuǎn)向齒輪組，以在所述鎖定機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，使車(chē)輪轉(zhuǎn)向角滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述兩差動(dòng)齒輪組分別由雙小齒輪行星齒輪組構(gòu)成，將這些雙小齒輪行星齒輪組的太陽(yáng)齒輪及行星架分別與對(duì)應(yīng)的左右前輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端及左右后輪用轉(zhuǎn)向軸的相互鄰接端結(jié)合，且在齒圈上分別驅(qū)動(dòng)結(jié)合對(duì)應(yīng)的前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器及后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器。
5.如權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具備將所述轉(zhuǎn)向軸的繞長(zhǎng)度方向軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成對(duì)應(yīng)的車(chē)輪的繞轉(zhuǎn)向主銷(xiāo)軸線(xiàn)的旋轉(zhuǎn)并用于該對(duì)應(yīng)車(chē)輪的轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向齒輪組， 設(shè)有可將所述雙小齒輪行星齒輪組的齒圈固定在兩旋轉(zhuǎn)方向上的鎖定機(jī)構(gòu)， 由非勻速比齒輪組構(gòu)成左右輪的所述轉(zhuǎn)向齒輪組，以在所述鎖定機(jī)構(gòu)動(dòng)作時(shí)，使車(chē)輪轉(zhuǎn)向角滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系。
6.如權(quán)利要求3或5所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于， 所述左右前輪的所述轉(zhuǎn)向齒輪組由非勻速比齒輪組構(gòu)成，所述左右后輪的所述轉(zhuǎn)向齒輪組由勻速比齒輪組構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1?6中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述左右前輪及左右后輪中的主掌舵輪的所述掌舵力源是與駕駛員操作的方向盤(pán)結(jié)合的轉(zhuǎn)向柱軸，該轉(zhuǎn)向柱軸與主掌舵輪的所述一方的轉(zhuǎn)向軸機(jī)械地驅(qū)動(dòng)結(jié)合， 在從所述方向盤(pán)經(jīng)轉(zhuǎn)向柱軸到所述一方的轉(zhuǎn)向軸的掌舵力傳遞系統(tǒng)上插裝有掌舵力斷接單元。
8.如權(quán)利要求1?7中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，具備: 車(chē)輛的操縱模式選擇單元； 檢測(cè)所述轉(zhuǎn)向操作的量及速度的轉(zhuǎn)向操作檢測(cè)單元； 檢測(cè)左右前輪及左右后輪的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向角檢測(cè)單元； 基于來(lái)自上述單元的信號(hào)來(lái)控制所述前輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器及后輪用轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)促動(dòng)器，以既滿(mǎn)足阿克曼幾何關(guān)系又實(shí)現(xiàn)選擇的操縱模式的促動(dòng)器控制單元。
【文檔編號(hào)】B62D5/04GK104159809SQ201380012157
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月8日
【發(fā)明者】森川邦彥 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社