JP2000016315A - 動力舵取装置及びこれに用いる舵取軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵トルクに敏感に反応してモータ電流を変
化させることができる複雑な制御回路を設けることな
く、舵角が大となる操舵域で単位舵角変化に対する舵取
軸の移動量を多くできて、クイックに操舵することがで
きるようにする。 【解決手段】 操舵補助用の電動モータ４の回転を螺旋
溝２１が設けられている舵取軸２に伝え、これを車体の
左右方向へ移動させるようにしたものにおいて、前記螺
旋溝２１は舵角中点Ｏから遠ざかるに従ってリードが大
となるように形成して電動モータ４を制御するための複
雑な制御回路をなくした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は操舵補助力の発生源
として用いられる電動モータの回転を、螺旋溝を有する
舵取軸に伝動環を介して伝達し、これを軸長方向へ移動
させて操舵補助するようにした動力舵取装置及びこれに
用いる舵取軸に関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置は、舵取りのための操舵輪
の操舵に要する労力負担を軽減して快適な操舵感覚を得
るものであり、多くの自動車に装備されている。さらに
近年においては、操舵補助のためのアクチュエータとし
て、従来広く用いられている油圧アクチュエータに代え
て、操舵輪の操舵に応じて駆動される電動モータを利用
した動力舵取装置が実用化されている。

【０００３】このような動力舵取装置は、操舵補助用の
電動モータの駆動制御により、車速の高低、舵角の大小
等の運転状態に応じた補助力特性の変更に柔軟に対応し
得るという利点を有するが、その実現に際しては、操舵
補助用の電動モータの回転を舵取機構に伝える伝動系が
不可欠である。

【０００４】操舵補助用の電動モータは、操舵輪に連設
され、該操舵輪の操舵に伴って回転する操舵軸の中途
に、又は操向車輪（一般的には左右の前輪）に両端を連
結され、軸長方向に移動して舵取りを行なわせるための
ラック軸等の舵取軸の中途に設けられる。

【０００５】前者は、操舵補助用の電動モータの回転を
操舵軸に伝えればよく、前記伝動系を一般的な歯車減速
機構により簡素に構成し得る利点を有する反面、操舵軸
の車室外の部分は僅かであり、その周辺に前記電動モー
タを含めた伝動系の配設位置を確保することが難しく、
適用範囲が限られるという不具合がある。

【０００６】これに対し後者は、操舵補助用の電動モー
タの回転を舵取軸の軸方向の移動に変換する伝動系の構
成が複雑となる反面、車両前部に左右に配された前記舵
取軸の軸長に亘って、前記電動モータを含めた伝動系の
配設位置の自由度が大きく、広範囲の車種への採用が可
能であるという利点を有している。但し、この構成にお
いても、前記電動モータを含めた伝動系の配設スペース
を削減することが重要な課題となっており、例えば、特
開昭６１−１９１４６８号公報に開示されている如く、
前記伝動系にボールねじ機構を用いることにより、配設
スペースの削減を図った動力舵取装置が従来から提案さ
れている。

【０００７】この動力舵取装置は、外周に螺旋溝を有す
る舵取軸、及びこれの螺旋溝と係合する複数のボールが
保持されており、軸長方向への移動が拘束されて回転が
可能な伝動環を備えており、該伝動環を前記電動モータ
に連動して回転させることにより、前記係合部の螺旋溝
との係合位置を変えて前記舵取軸を軸長方向へ移動させ
る構成となっており、大なる減速比が得られる伝動機構
をコンパクトに構成でき、小型化された電動モータを舵
取軸のハウジングに近接して取り付けることにより、前
述した配設スペースの削減要求に応え得るものとしてあ
る。

【０００８】また、前記電動モータは、操舵輪の操舵中
立点から操舵角が大となるに従ってクイックに操舵する
ことができるように操舵トルクに基づいてモータ電流を
上げ、モータ回転数を上げて対応されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如く
操舵トルクに基づいて電動モータを制御するものにおい
ては、操舵トルクに敏感に反応してモータ電流を変化さ
せることができるような複雑な制御回路が必要であるた
め、コスト高になるという問題があった。

【００１０】また、前記操舵トルクを検出するための検
出センサは、操舵軸の途中に設けられているトーション
バーの捩じれによるトルクを検出するように構成されて
いるため、操舵輪を操舵中立点から何れか一方に大きく
操舵する場合、連続して１回で操舵することなく、２回
に分けて操舵するとき２度目の操舵時の初期ではトーシ
ョンバーが捩じれていない状態から捩じられることにな
り、この結果、操舵トルクが小さくモータ電流が小さく
なるため、クイックに操舵することができなくて、運転
者に多大な精神的負担をかけることになるという問題が
あった。

【００１１】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、舵取軸の螺旋溝を舵角中点から遠ざかるに従っ
てリードが大となるように形成することにより、操舵ト
ルクに敏感に反応してモータ電流を変化させることがで
きる複雑な制御回路を設けることなく、舵角が大となる
操舵域で単位舵角変化に対する舵取軸の移動量を多くで
きて、クイックに操舵することができ、また、前記螺旋
溝を舵角中点から遠ざかるに従ってリードが小となるよ
うに形成することにより、舵角が大となる操舵域で単位
舵角変化に対する舵取軸の移動量を少なくでき、モータ
電流を従来のように上げることなく舵取軸への伝達トル
クを大きくすることができる動力舵取装置及びこれに用
いる舵取軸を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る動力舵取
装置は、操舵補助用の電動モータの回転を螺旋溝が設け
られている舵取軸に伝え、これを車体の左右方向へ移動
させるようにした動力舵取装置において、前記螺旋溝は
舵角中点から遠ざかるに従ってリードが大となるように
形成してあることを特徴とする。

【００１３】第５発明に係る舵取軸は、軸本体の外周
に、これに嵌合される伝動環の回転に従って軸本体を軸
長方向へ移動させるための螺旋溝が設けてある舵取軸に
おいて、前記螺旋溝は、舵角中点から遠ざかるに従って
リードが大となるように形成してあることを特徴とす
る。

【００１４】第１発明及び第５発明にあっては、操舵輪
の操舵中立点からの舵角が大となるに従って螺旋溝のリ
ードが大きくなるため、舵角が大となる操舵域で単位舵
角変化に対する舵取軸の移動量を多くでき、クイックに
操舵することができる。従って、操舵トルクに敏感に反
応してモータ電流を変化させることができる複雑な制御
回路が必要でないから、コストを低減できる。

【００１５】また、舵取軸の螺旋溝のリードを変えるか
ら、操舵輪を操舵中立点から２回に分けて大きく操舵す
るとき、２度目の操舵初期ではリードが大となっている
部分でクイックに操舵することができるのであり、ま
た、舵角中点近くでのリードが小であるため、高速で直
進走行する場合の剛性感を高めることができる。

【００１６】第２発明に係る動力舵取装置は、前記電動
モータの回転を前記舵取軸に伝えてこれを車体の左右方
向へ移動させる伝動環を備え、該伝動環は、内面に前記
螺旋溝と係合する突起を有する内環部材及びこれを複数
の転動体を介して回転が可能に保持される外環部材を備
え、該外環部材の前記転動体との接触面に前記内環部材
の軸長方向への回動を許容する案内面が設けてあること
を特徴とする。

【００１７】第２発明にあっては、電動モータに連動す
る伝動環の回転に伴って舵取軸が軸長方向へ移動すると
き、螺旋溝のリードの変化に対応して内環部材を軸長方
向へ回動させることができるから、突起と螺旋溝との係
合量を十分に確保することができ、伝動環から舵取軸へ
の動力の伝達を良好にできる。

【００１８】第３発明に係る動力舵取装置は、前記外環
部材が、前記電動モータの回転に連動する連動ハウジン
グ内に径方向へ偏倚して支持されており、該外環部材を
その偏倚方向へ押圧する弾性体が設けてあることを特徴
とする。

【００１９】第３発明にあっては、突起を環状に形成し
て強度を高めることができて、しかも、突起の周方向一
部分を螺旋溝に確実に係合させることができ、突起と螺
旋溝との接触抵抗を少なくできる。

【００２０】第４発明に係る動力舵取装置は、操舵補助
用の電動モータの回転を螺旋溝が設けられている舵取軸
に伝え、これを車体の左右方向へ移動させるようにした
動力舵取装置において、前記螺旋溝は舵角中点から遠ざ
かるに従ってリードが小となるように形成してあること
を特徴とする。

【００２１】第６発明に係る舵取軸は、軸本体の外周
に、これに嵌合される伝動環の回転に従って軸本体を軸
長方向へ移動させるための螺旋溝が設けてある舵取軸に
おいて、前記螺旋溝は、舵角中点から遠ざかるに従って
リードが小となるように形成してあることを特徴とす
る。

【００２２】第４発明及び第６発明にあっては、操舵輪
の操舵中立点からの舵角が大となるに従って螺旋溝のリ
ードが小さくなるため、舵角が大となる操舵域で単位舵
角変化に対する舵取軸の移動量を少なくでき、減速して
移動させることができる。従って、モータ電流を従来の
ように上げることなく舵取軸への伝達トルクを大きくで
き、電動モータを小形化することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態１ 図１は本発明に係る動力舵取装置の実施の形態１の縦断
正面図、図２は舵取軸及び伝動環部分の拡大断面図であ
る。

【００２４】図１に示した動力舵取装置は、一端部が操
舵軸を介して操舵輪に連動連結され、他端部にピニオン
（図示せず）が設けられたピニオン軸１と、前記ピニオ
ンに噛合するラック歯（図示せず）及び螺旋溝２１が軸
長方向に離隔して設けられ、車体の左右方向に延設され
た金属製の舵取軸２と、該舵取軸２を軸長方向へ移動が
可能に支持する円筒状の軸ハウジング３と、該軸ハウジ
ング３に取付けられており、操舵輪の操舵に伴い駆動さ
れて操舵補助する電動モータ４と、内部に前記螺旋溝２
１と係合する突起５１を有しており、前記電動モータ４
の回転に連動して回転する伝動環５とを備え、該伝動環
５の回転により前記舵取軸２を車体が直進するときの舵
角中点Ｏ、換言すると操舵輪の操舵中立点に対応する舵
角中点Ｏから軸長方向へ移動させることができるように
構成されている。

【００２５】舵取軸２は、軸本体２ａの外周に、これに
嵌合される伝動環５の回転に従って軸本体２ａを軸長方
向へ移動させるための螺旋溝２１が設けてある。そし
て、軸ハウジング３内に回転が拘束されて、軸長方向へ
移動が可能に支持されており、この舵取軸２の螺旋溝２
１を、前記舵角中点Ｏから遠ざかるに従ってリードＬが
大となるように形成してある。

【００２６】伝動環５は、内面に環状の前記突起５１を
有する内環部材５２及びこれの外周部をボールを用いて
なる複数の転動体５３を介して回転が可能に保持する外
環部材５４と、前記電動モータ４の回転に複数の伝動ギ
ヤを用いてなる減速機構６を介して連動する連動ハウジ
ング５５とを備え、該連動ハウジング５５内に前記外環
部材５４が嵌合支持されている。

【００２７】この外環部材５４の前記転動体５３との接
触面には、周方向の一箇所を中心とする円弧状であり、
前記内環部材５２の軸長方向への回動を許容する案内面
５６を設けて、内環部材５２を前記螺旋溝２１に沿って
傾かせ、伝動環５の回転に伴って舵取軸２が舵角中点Ｏ
から軸長方向へ移動するとき、螺旋溝２１のリードＬの
変化に対応して内環部材５２を図５に示す如く軸長方向
へ回動させることができるようにしてある。

【００２８】連動ハウジング５５内の外環部材５４が支
持される嵌合部は、外環部材５４を径方向へ偏倚が可能
としてあり、また、前記嵌合部には前記外環部材５４を
偏倚方向へ向けて押圧するコイルばねを用いてなる弾性
体５７を設けて、内環部材５２の突起５１を偏倚させ、
該突起５１の周方向一部分を螺旋溝２１に確実に係合さ
せることができるようにしてある。

【００２９】図３は二つの伝動環の間から縦断した側面
図、図４は伝動環の軸長方向一側部から縦断した側面図
である。伝動環５は舵取軸２の軸長方向に複数個（図
１、図２では３個）配置されており、これらが周方向に
等分した位置で前記したように舵取軸２の軸芯に対して
径方向へ偏倚させてあり、各伝動環５の突起５１の周方
向一部分を螺旋溝２１に係合させ、伝動環５の回転トル
クをその３つの係合箇所から伝動環５の螺旋溝２１に伝
達し、回転トルクの分力により舵取軸２を軸長方向へ移
動させるようにしてある。尚、前記各伝動環５の外環部
材５４は、連動ハウジング５５の端部に緊締されるねじ
環５８により固定されている。

【００３０】以上の如く構成された動力舵取装置は、操
舵輪の操舵力がピニオン軸１のピニオンから舵取軸２の
ラック歯に伝達されるとともに、操舵輪の操舵に伴って
生ずる操舵トルクに応じて電動モータ４が駆動され、該
電動モータ４の回転が減速機構６を介して連動ハウジン
グ５５に伝達され、該連動ハウジング５５とともに外環
部材５４及び内環部材５２が回転し、該内環部材５２の
突起５１から螺旋溝２１に回転トルクが伝達され、その
分力により舵取軸２を舵角中点Ｏに対し軸長方向へ移動
させることができる。

【００３１】この場合、舵取軸２の螺旋溝２１は、舵角
中点Ｏから遠ざかるに従ってリードＬが大となるように
形成してあるため、操舵輪の舵角が大となるに伴い単位
舵角変化に対する舵取軸２の移動量を多くできるのであ
り、従って、舵角が大となる操舵域で単位舵角変化に対
する舵取軸２の移動量を多くでき、クイックに操舵する
ことができる。このため、操舵トルクに敏感に反応して
モータ電流を変化させることができる複雑な制御回路が
必要でなく、操舵輪の操舵に伴って生ずる操舵トルクに
より所要のモータ電流を流して電動モータ４を駆動する
ことができる簡単な制御回路にすることができ、コスト
を低減できる。

【００３２】また、舵角が大きくなる操舵域では、図５
に示す如く伝動環５の内環部材５２が外環部材５４の案
内面５６に沿って軸長方向へ回動することになるから、
突起５１と螺旋溝２１との係合量を十分に確保すること
ができ、伝動環５から舵取軸２への動力の伝達を良好に
できる。

【００３３】また、舵取軸２の螺旋溝２１のリードＬを
舵角中点Ｏから遠ざかるに従って大となるようにしてあ
るため、操舵輪を操舵中立点から１回で大きく操舵する
ことなく、操舵中立点から２回に分けて大きく操舵する
とき、２度目の操舵初期においても、操舵中立点近くの
リードＬよりも大きなリード部分で操舵することができ
るから、この２度目の操舵をクイックに行うことができ
る。

【００３４】さらに、舵取軸２の螺旋溝２１は舵角中点
Ｏ近くでのリードＬが小であるため、操舵輪の操舵中立
点近くでの単位舵角変化に対する舵取軸２の移動量を少
なくすることができ、高速で直進走行する場合の剛性感
を高めることができる。

【００３５】実施の形態２ 図６は本発明に係る動力舵取装置の実施の形態２の舵取
軸及び伝動環部分の拡大断面図である。この実施の形態
２の動力舵取装置は、舵取軸２の螺旋溝２１を、舵角中
点Ｏから遠ざかるに従ってリードＬが大となるように形
成する代わりに、舵角中点Ｏから遠ざかるに従ってリー
ドＬが小となるように形成したものであり、その他の構
成及び作用は実施の形態１と同じであるため、共通部品
については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用を
省略する。

【００３６】実施の形態２においては、操舵輪の操舵中
立点からの舵角が大となるに従って螺旋溝２１のリード
Ｌが小となるため、操舵輪の舵角が大となるに伴い単位
舵角変化に対する舵取軸２の移動量を少なくできる。こ
の結果、舵角が大となる操舵域で単位舵角変化に対する
舵取軸２の移動量を少なくできるから、舵角が大となる
操舵域でモータ電流を上げることなく伝動環５から舵取
軸２への伝達トルクを大きくでき、伝動モータ４を小形
化することができる。

【００３７】実施の形態３ 図７は本発明に係る動力舵取装置の実施の形態３の縦断
正面図である。この実施の形態３の動力舵取装置は、舵
取軸２と平行状に配置される前記電動モータ４に代え
て、舵取軸２と同軸的に配置されるブラシレス形の電動
モータ４ａを用い、該電動モータ４ａのロータ４３に前
記伝動環５の連動ハウジング５５を連結したものであ
り、その他の構成及び作用は実施の形態１と同じである
ため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な
説明及び作用を省略する。

【００３８】電動モータ４ａは、前記軸ハウジング３内
に固定される円筒状のステータ４４、及び該ステータ４
４の内周面及び舵取軸２の外周面間に回転が可能に支持
されており、その外周面に複数個の永久磁石４５が周方
向に離隔して設けられている円筒状の前記ロータ４３を
備えている。

【００３９】このロータ４３の一端部は軸受４６を介し
て前記軸ハウジング３内に支持されており、他端部には
前記連動ハウジング５５の一端部が連結されており、ま
た、この連動ハウジング５５の一端部及び他端部が軸受
５８，５９を介して軸ハウジング３内に支持されてい
る。また、永久磁石４５はその磁極が交互に異なるよう
に配置されている。

【００４０】実施の形態３においては、ステータ４４へ
の通電に伴い、永久磁石４５とともにロータ４３が回転
し、さらに該ロータ４３と一体に伝動環５が回転して、
実施の形態１と同様に舵取軸２を移動させることができ
るのであり、しかも、実施の形態１，２に比較して全体
を小形化することができる。

【００４１】尚、実施の形態３において、舵取軸２の螺
旋溝２１は実施の形態１の如く舵角中点Ｏから遠ざかる
に従ってリードＬが大となるように形成してある他、実
施の形態２の如く舵角中点Ｏから遠ざかるに従ってリー
ドＬが小となるように形成してあってもよい。

【００４２】また、伝動環５は、実施の形態１，２，３
の如く複数個用いる他、１個であってもよいのであり、
その個数は制限されない。

【００４３】実施の形態４ 図８は実施の形態４を示す舵取軸部分の斜視図、図９は
全体の正面図、図１０は動力補助機構部分の断面図であ
る。この実施の形態４にあっては、前記螺旋溝２１のリ
ードＬを変える代わりに、舵取軸２に設けられるラック
歯２２を、車体が直進するときの舵角中点Ｏから遠ざか
るに従ってリードが大となるように形成したものであ
る。

【００４４】また、実施の形態４の動力舵取装置は、前
記伝動環５を用いる代わりに、舵取軸２のラック歯２２
と噛合する第２のピニオン７１を有するピニオン軸７を
用いて、電動モータ４の回転を、ピニオン軸７を介して
舵取軸２に伝え、該舵取軸２を舵角中点Ｏから軸長方向
へ移動させるように構成されている。

【００４５】前記電動モータ４の出力軸４１にはウォー
ム４２が設けてあり、前記ピニオン軸７には前記ラック
歯２２と噛合する第１のピニオン７１が設けてあり、出
力軸４１及びピニオン軸７間には、出力軸４１と直交し
ており、前記ウォーム４２と噛合するウォーム８１を有
する伝動軸８が設けてあり、該伝動軸８のウォーム８１
と噛合する第２のピニオン７２を前記ピニオン軸７に設
けて、電動モータ４の回転を伝動軸８及びピニオン軸７
を介して舵取軸２に伝動し、該舵取軸２を軸長方向へ移
動させるように構成してある。

【００４６】実施の形態４においても、実施の形態１の
課題を解決することができ、実施の形態１と同様の作用
効果を奏するものであるから、その詳細な説明は省略す
る。また、実施の形態４の動力舵取装置は、実施の形態
２の如くラック歯２２を、舵角中点Ｏから遠ざかるに従
ってリードが小となるように形成してもよい。

【００４７】実施の形態５ 図１１は実施の形態５を示す舵取軸の斜視図、図１２は
全体の正面図である。この実施の形態５にあっては、前
記螺旋溝２１のリードＬを変える代わりに、前記ピニオ
ン軸１のピニオンが噛合するラック歯２２を、車体が直
進するときの舵角中点から遠ざかるに従ってリードが小
となるように形成したものであり、電動モータ４の回転
を舵取軸２に伝動する伝動系にはボールねじ機構が用い
られている。

【００４８】実施の形態５の如く電動モータ４を用いて
操舵補助する従来の動力舵取装置にあっては、操舵輪の
舵角が大となるに伴い電動モータ４の負荷が増大し、電
動モータ４に負担がかかることになるため、この負担を
軽減するには、電動モータ４の高出力化、又は、減速機
を使用して電動モータ４の出力を増加させる等の対策が
必要である。ところが、電動モータ４を高出力化する場
合は、該電動モータ４を大形化するか、又は、希土類の
磁石等による対策が必要であり、何れもコスト高になる
という問題がある。また、減速機を用いる場合は、電動
モータ４と舵取軸２との間に減速比が大きな減速機を設
ける必要があるため、動力伝達の応答性が低下する等の
問題がある。

【００４９】しかしながら、実施の形態５の如くラック
歯２２を、舵角中点から遠ざかるに従ってリードが小と
なるように形成することにより、操舵輪の舵角が大とな
る操舵域で、操舵輪による操舵力が増幅されることにな
り、電動モータ４を含めた全操舵力に占める手動成分が
増えて、電動モータ４の高負荷を軽減することができ
る。また、操舵輪の舵角が大となる操舵域では単位舵角
変化に対する舵取軸２の移動量が少なく、減速して移動
させることができるから、操舵輪は軽く操舵することが
できるのであり、また、電動モータ４の応答性を改善す
ることができる。

【００５０】実施の形態６ 図１３は実施の形態６を示す動力補助機構部分の断面図
である。図１３に示す動力補助機構は、前記電動モータ
４の回転を伝動環５を介して舵取軸２に伝達する構成で
なく、図９、図１０で示した実施の形態４と同様、舵取
軸２のラック歯２２と噛合する第１のピニオン７１を有
するピニオン軸７を用いて、前記電動モータ４の回転
を、ピニオン軸７を介して舵取軸２に伝え、該舵取軸２
を舵角中点から軸長方向へ移動させるように構成されて
いる動力舵取装置において、操舵輪の操舵トルクを検出
するための検出センサ９を操舵軸に連結されるピニオン
軸の途中の周りに設ける代わりに、前記ピニオン軸７に
設けたものである。

【００５１】前記電動モータ４の出力軸４１にはウォー
ム４２が設けてあり、前記ピニオン軸７には前記ラック
歯２２と噛合する第１のピニオン７１が設けてあり、出
力軸４１及びピニオン軸７間には、出力軸４１と直交し
ており、前記ウォーム４２と噛合するウォーム８１を有
する伝動軸８が回転可能に設けてあり、該伝動軸８のウ
ォーム８１と噛合する第２のピニオン７２を前記ピニオ
ン軸７に設けて、電動モータ４の回転を伝動軸８及びピ
ニオン軸７を介して舵取軸２に伝動し、該舵取軸２を軸
長方向へ移動させるように構成してある。

【００５２】ピニオン軸７は、一端部が筒状に形成され
ており、他端部の外周面に前記ピニオン７１が設けられ
ている第１軸体７３と、該第１軸体７３の筒部内に一体
回転が可能に嵌合されるトーションバー７４と、一端部
に前記第２のピニオン７２を有しており、前記トーショ
ンバー７４の外周りに挿嵌されてダウエルピン７５を介
して連結される第２軸体７６とを備えている。

【００５３】また、ピニオン軸７が支持される軸ハウジ
ング１０内には、トーションバー７４を介して連結され
る第１軸体７３及び第２軸体７６の相対変位量により操
舵トルクを検出する前記検出センサ９が設けられてい
る。

【００５４】この検出センサ９は、端面に矩形状の歯部
が周方向に形成されている複数個の磁性体製リング９１
を一対のトルク検出コイル９２，９２の内側に配置し、
前記トーションバー７４の捩じれに対応して前記磁性体
製リング９１が相対回転したときに前記歯部の対向面積
が変化して、検出コイル９のインピーダンスが変化する
ことにより前記操舵トルクを検出する非接触式センサが
用いられている。

【００５５】図１４は動力補助機構部分の他の例を示す
断面図である。この図１４に示した動力補助機構は、前
記検出センサ９を前記ピニオン軸７の周りに設ける代わ
りに、ピニオン軸７と前記電動モータ４の出力軸４１と
の間に配設される伝動軸８の周りに設けたものであり、
その他の構成及び作用は図１２の実施の形態と同じであ
るため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細
な説明及び作用を省略する。

【００５６】図１４の実施の形態においては、伝動軸８
が、一端部の外周面に前記ウォーム４２と噛合する第１
のウォーム８１ａが設けられており、他端部が筒状に形
成されている第１軸体８２と、該第１軸体８２の筒部内
に一体回転が可能に嵌合されるトーションバー８３と、
一端側が前記トーションバー８３の外周りに挿嵌されて
ダウエルピン８４を介して連結されており、他端部の外
周面に第２のウォーム８１ｂが設けられている第２軸体
８５とを備えている。

【００５７】従来の動力舵取装置にあっては、図１５に
示す如く操舵軸を介して操舵輪に連動連結されるピニオ
ン軸１００が、一端部が筒状に形成されており、他端部
の外周面に舵取軸１０１のラック歯１０２と噛合するピ
ニオン１０３が設けられている第１軸体１０４と、該第
１軸体１０４の筒部内に一体回転が可能に嵌合されるト
ーションバー１０５と、該トーションバー１０５の外周
りに挿嵌されてダウエルピン１０６により連結される筒
状の第２軸体１０７とを備えており、このピニオン軸１
００の周りに操舵トルクの検出センサが設けられている
ため、動力舵取装置と動力補助機構を備えていない舵取
装置との部品の互換性が少ないのであるが、図３及び図
１４の実施の形態６にあっては、トルク検出センサが動
力補助機構に設けてあるため、操舵軸部分の部品の互換
性を多くすることができて、コストダウンを図ることが
できるのであり、また、動力補助機構部分をユニットに
することもできる。

【００５８】

【発明の効果】以上詳述した如く第１発明及び第５発明
によれば、操舵輪の操舵中立点からの舵角が大となるに
従って螺旋溝のリードが大となるため、舵角が大となる
操舵域で単位舵角変化に対する舵取軸の移動量を多くで
き、クイックに操舵することができる。従って、操舵ト
ルクに敏感に反応してモータ電流を変化させることがで
きる複雑な制御回路が必要でなく、コストを低減でき
る。

【００５９】しかも、舵取軸の螺旋溝のリードを変える
から、操舵輪を操舵中立点から２回に分けて大きく操舵
するとき、２度目の操舵初期ではリードが大となってい
る部分でクイックに操舵することができるのであり、ま
た、舵角中点近くでのリードが小であるため、高速で直
進走行する場合の剛性感を高めることができる。

【００６０】第２発明によれば、電動モータに連動する
伝動環の回転に伴って舵取軸が軸長方向へ移動すると
き、螺旋溝のリードの変化に対応して内環部材を軸長方
向へ回動させることができるから、突起と螺旋溝との係
合量を十分に確保することができ、伝動環から舵取軸へ
の動力の伝達を良好にできる。

【００６１】第３発明によれば、突起を環状に形成して
強度を高めることができて、しかも、突起の周方向一部
分を螺旋溝に確実に係合させることができ、突起と螺旋
溝との接触抵抗を少なくできる。

【００６２】第４発明及び第６発明によれば、操舵輪の
操舵中立点からの舵角が大となるに従って螺旋溝のリー
ドが小となるため、舵角が大となる操舵域で単位舵角変
化に対する舵取軸の移動量を少なくでき、減速して移動
させることができる。従って、モータ電流を従来のよう
に上げることなく舵取軸への伝達トルクを大きくでき、
電動モータを小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態１の縦
断正面図である。

【図２】本発明に係る動力舵取装置の舵取軸及び伝動環
部分の拡大断面図である。

【図３】本発明に係る動力舵取装置の二つの伝動環の間
から縦断した側面図である。

【図４】本発明に係る動力舵取装置の伝動環の軸長方向
一側部から縦断した側面図である。

【図５】本発明に係る動力舵取装置の舵角が大きくなる
操舵域で伝動環が螺旋溝と係合する状態を示す説明図で
ある。

【図６】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態２の舵
取軸及び伝動環部分の拡大断面図である。

【図７】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態３の縦
断正面図である。

【図８】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態４の舵
取軸部分の斜視図である。

【図９】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態４の全
体の正面図である。

【図１０】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態４の
動力補助機構部分の断面図である。

【図１１】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態５の
舵取軸の斜視図である。

【図１２】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態５の
全体の正面図である。

【図１３】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態６の
動力補助機構部分の断面図である。

【図１４】本発明に係る動力舵取装置の実施の形態６の
動力補助機構部分の他の例を示す断面図である。

【図１５】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

２ 舵取軸 ２１ 螺旋溝 ４ 電動モータ ５ 伝動環 ５１ 突起 ５２ 内環部材 ５３ 転動体 ５４ 外環部材 ５５ 連動ハウジング ５６ 案内面 ５７ 弾性体 Ｏ 舵角中点 Ｌ リード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 修 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA04 CA05 CA16 CA28

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵補助用の電動モータの回転を螺旋溝
   が設けられている舵取軸に伝え、これを車体の左右方向
   へ移動させるようにした動力舵取装置において、前記螺
   旋溝は舵角中点から遠ざかるに従ってリードが大となる
   ように形成してあることを特徴とする動力舵取装置。
2. 【請求項２】 前記電動モータの回転を前記舵取軸に伝
   えてこれを車体の左右方向へ移動させる伝動環を備え、
   該伝動環は、内面に前記螺旋溝と係合する突起を有する
   内環部材及びこれを複数の転動体を介して回転が可能に
   保持される外環部材を備え、該外環部材の前記転動体と
   の接触面に前記内環部材の軸長方向への回動を許容する
   案内面が設けてある請求項１記載の動力舵取装置。
3. 【請求項３】 前記外環部材は、前記電動モータの回転
   に連動する連動ハウジング内に径方向へ偏倚して支持さ
   れており、該外環部材をその偏倚方向へ押圧する弾性体
   が設けてある請求項２記載の動力舵取装置。
4. 【請求項４】 操舵補助用の電動モータの回転を螺旋溝
   が設けられている舵取軸に伝え、これを車体の左右方向
   へ移動させるようにした動力舵取装置において、前記螺
   旋溝は舵角中点から遠ざかるに従ってリードが小となる
   ように形成してあることを特徴とする動力舵取装置。
5. 【請求項５】 軸本体の外周に、これに嵌合される伝動
   環の回転に従って軸本体を軸長方向へ移動させるための
   螺旋溝が設けてある舵取軸において、前記螺旋溝は、舵
   角中点から遠ざかるに従ってリードが大となるように形
   成してあることを特徴とする舵取軸。
6. 【請求項６】 軸本体の外周に、これに嵌合される伝動
   環の回転に従って軸本体を軸長方向へ移動させるための
   螺旋溝が設けてある舵取軸において、前記螺旋溝は、舵
   角中点から遠ざかるに従ってリードが小となるように形
   成してあることを特徴とする舵取軸。