JP2001163229A - 電動式舵取装置 - Google Patents
電動式舵取装置Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- Gears, Cams (AREA)
Abstract
誤差に影響されることなくバックラッシュを良好になく
することができ、さらに、ギヤの歯の摩耗が増大してバ
ックラッシュが発生した場合、これを自動的になくする
ことができるようにする。 【解決手段】 操舵補助用のモータの回転に連動するハ
イポイドピニオン7を、軸受を支点として揺動可能と
し、該ハイポイドピニオン7を弾性体16によってラジ
アル方向へ偏倚させ、バックラッシュをなくするように
した。
Description
としてモータを用いてなる電動式舵取装置に関する。
た操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪(一般的には前
輪)の操向のために車室の外部に配された舵取機構に伝
えて行われる。
面図である。自動車用の電動式舵取装置としては、図5
に示すように、操舵輪に繋がる第1の操舵軸101と、
該操舵軸101及び操舵軸101にトーションバー10
2を介して連結される第2の操舵軸103との回転方向
への相対変位量により操舵トルクを検出するトルクセン
サ104と、該トルクセンサ104が検出したトルクに
基づいて駆動される操舵補助用のモータ105の回転力
を増加して前記操舵軸103に伝達するハイポイドピニ
オン106及び該ハイポイドピニオン106に噛合する
ハイポイドホイール107を有する減速機構108とを
備え、操舵輪の回転に応じた舵取機構の動作を前記モー
タ105の回転により補助し、舵取りのための運転者の
労力負担を軽減するように構成されている。
タ105の回転軸109の一端と一体に結合されてい
る。また、該ハイポイドピニオン106は前記回転軸1
09の両端を支持する一対の軸受110,111により
径方向及び軸長方向への移動が阻止されており、また、
ハイポイドホイール107が設けられている第2の操舵
軸103は、一対の軸受112,113により径方向及
び軸長方向への移動が阻止されている。
ピニオン106及びハイポイドホイール107が用いら
れる場合、ハイポイドピニオン106及びハイポイドホ
イール107の歯間の隙間が組立て時に初期設定され
る。この初期設定するとき、ハイポイドピニオン10
6、軸受110乃至113、ハイポイドホイール10
7、第2の操舵軸103などの寸法誤差及び組立てると
きの交差角精度等により、前記歯間の隙間にバラツキが
生ずることになり、組立て後にバックラッシュが生じ、
このバックラッシュによる音鳴りが自動車の室内に洩れ
ることになる。
が進んだ場合、ハイポイドピニオン106及びハイポイ
ドホイール107の歯の摩耗が増大して、前記バックラ
ッシュの発生が避けられないという問題がある。この場
合、前記ハイポイドピニオン106及びハイポイドホイ
ール107は、その移動が阻止されているため、前記バ
ックラッシュを調整することができなくて、バックラッ
シュによる音鳴りが自動車の室内に洩れることになる。
る電動式舵取装置を提供することを目的とする。
に係る電動式舵取装置は、操舵補助用のモータの回転に
連動し、第1の軸受によって支持される駆動ギヤと、該
駆動ギヤに噛合する被駆動ギヤと、該被駆動ギヤが設け
られている操舵軸とを備え、前記モータの回転によって
操舵補助するようにした電動式舵取装置において、前記
駆動ギヤはラジアル方向への偏倚が可能であり、該駆動
ギヤをその偏倚方向へ偏倚させる偏倚手段を備えている
ことを特徴とする。
ギヤを被駆動ギヤへ向けて偏倚させることができるか
ら、駆動ギヤなどの部品の寸法誤差及び組立てるときの
交差角精度等に影響されることなくバックラッシュを良
好になくすることができ、歩留まりを高めることができ
る。しかも、操舵によって駆動ギヤ及び被駆動ギヤの歯
が摩耗することによって噛合状態が経時変化したときに
おいても、バックラッシュを良好になくすることがで
き、バックラッシュによる音鳴りが自動車の室内に洩れ
ることを防止できる。
動ギヤは前記第1の軸受を支点として揺動可能であるこ
とを特徴とする。
変えることなくバックラッシュをなくすることができ
る。
ータの回転軸の一端は前記第1の軸受を支点として揺動
可能に支持され、他端はラジアル方向への偏倚が可能な
第2の軸受によって支持されており、該回転軸の一端に
前記駆動ギヤが一体に結合されていることを特徴とす
る。
ポイドピニオンが一体に形成される駆動ギヤである場合
においても、駆動ギヤを簡易に揺動させることができ
る。
ータの回転軸の両端は一対の第3の軸受によって支持さ
れており、該回転軸の一端に自在継手を介して前記駆動
ギヤが結合されており、前記第1の軸受及び該第1の軸
受を保持するハウジングの間に前記偏倚手段を配してあ
ることを特徴とする。
の回転中心を交叉させることができるため、駆動ギヤの
偏倚量が多くなるような場合でも、駆動ギヤの回転性を
保ちつつバックラッシュをなくすることができる。
動ギヤは、前記第1の軸受及び自在継手の間にラジアル
方向への偏倚を可能に配される第4の軸受に支持されて
おり、前記偏倚手段は前記第4の軸受をその偏倚方向へ
付勢する弾性体であることを特徴とする。
駆動ギヤを付勢するため、駆動ギヤの回転性を良好に保
つことができるとともに、駆動ギヤ及び被駆動ギヤの噛
合点の位置ずれを良好に防止できる。
倚手段は3以上の周方向位置から前記偏倚の方向へ付勢
する3以上の突起を有する弾性体を備えていることを特
徴とする。
軸受を介して駆動ギヤに加え、該駆動ギヤを被駆動ギヤ
へ向けて付勢することができるため、駆動ギヤなどの部
品に寸法誤差があったり、操舵によって駆動ギヤ及び被
駆動ギヤの歯が摩耗することによって噛合状態が経時変
化したときにおいても、駆動ギヤ及び被駆動ギヤの間の
隙間を自動的になくすることができ、バックラッシュを
良好になくすることができる。
以上の周方向位置から軸受を付勢するため、駆動ギヤ及
び被駆動ギヤの噛合点の位置ずれを良好に防止できると
ともに、駆動ギヤ及び被駆動ギヤの噛合点に加わる回転
トルクによって前記駆動ギヤを被駆動ギヤに対し離間さ
せる力が発生する場合においても、中間の突起によって
軸受の弾性体に対する移動を拘束でき、軸受が弾性体に
当接して音鳴りすることを防止できる。
駆動ギヤはハイポイドホイールを用いてなり、該被駆動
ギヤの軸長方向への移動を制限する鉄製の第5及び第6
の軸受と、これら軸受が嵌合されるアルミニウム製のハ
ウジング及び前記第5の軸受の間に介装され、該第5の
軸受を前記被駆動ギヤ側へ付勢する弾性体とを備えてい
ることを特徴とする。
温度が上昇したとき、アルミニウム製のハウジングと、
鉄製の軸受との熱膨張率の違いによって、ハウジング及
び軸受の間の軸長方向への隙間が大きくなったとして
も、この隙間による軸受及び被駆動ギヤの軸長方向への
移動を弾性体によって良好に制限でき、駆動ギヤ及び被
駆動ギヤの間の隙間を自動的になくすることができ、バ
ックラッシュを良好になくすることができる。
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態1 図1は本発明に係る電動式舵取装置の構成を示す縦断面
図、図2は図1のII−II線の断面図である。
ず)に連繋される第1の操舵軸1と、該操舵軸1及び操
舵軸1にトーションバー2を介して連繋される第2の操
舵軸3の相対回転変位量により操舵トルクを検出するト
ルクセンサ4と、前記第2の操舵軸3の回転力を舵取機
構に伝達するピニオン5と、前記トルクセンサ4が検出
したトルクに基づいて制御される操舵補助用のモータ6
と、該モータ6の回転を第2の操舵軸3に伝達する駆動
ギヤ7及び該駆動ギヤ7に噛合する被駆動ギヤ8を有す
る減速機構9と、該減速機構9及び前記トルクセンサ4
を収容するとともに前記操舵軸1,3を支持するハウジ
ング10とを備え、該ハウジング10に前記モータ6が
取付けられている。
該操舵軸1の孔内に前記トーションバー2が挿入され、
該トーションバー2の上端部及び操舵軸1の上端部がダ
ウエルピン11により連結されており、また、操舵軸1
の周りには前記トルクセンサ4が配置されている。
けられ、下端部に前記ピニオン5が設けられている。前
記嵌合孔31には前記操舵軸1の下端部が相対回転を可
能に嵌合されているとともに前記トーションバー2の下
端がスプライン嵌合されている。
られる円筒形のモータハウジング60内に固定される円
筒形の固定子61と、その両端が夫々玉軸受を用いてな
る第1及び第2の軸受12,13を介して前記モータハ
ウジング60内に回転可能に支持される回転軸62を有
し、前記固定子61内に回転可能に配される回転子63
とを備え、前記回転軸62の一端に前記駆動ギヤ7が一
体に結合されている。
交叉するように配されるハイポイドピニオンを用いてな
り、また、被駆動ギヤ8はハイポイドホイールを用いて
なる。この被駆動ギヤ8は前記操舵軸3の中間に外嵌さ
れ、該被駆動ギヤ8の軸長方向両側に配される一対の軸
受14,15によって軸長方向への移動が制限されてい
る。
2bの転動体12cとの接触面が断面V字形に形成され
た自動調心形の玉軸受が用いられており、該軸受12が
駆動ギヤ7及び回転軸62の一端を支持している。
の嵌合孔64にラジアル方向への偏倚を可能として保持
され、該軸受13及び嵌合孔64の間に軸受13を複数
の周方向位置からラジアル方向へ付勢する弾性体16を
配してある。
ンコルトレランスリング社製)なる商品名にて商品化さ
れているものであり、板ばね等の弾性を有する薄肉の金
属板の両端の間に、夫々の弾性変形が可能であり、半円
形断面を有する複数の突起16a…が所定の間隔毎に設
けられている。突起16a…は、金属板の両端間におけ
る両側部を残して両側部とほぼ直交する凸条に形成され
ているが、その他、両側部を残すことなく、両側縁にか
けて凸条に形成された構造であってもよいし、また、半
円形断面である他、略V字形断面であってもよい。この
弾性体16は、軸受13及び嵌合孔64の間に配される
ことにより、全体が湾曲し、ほぼ全ての突起16a…が
軸受13に当接し、これら突起16a…の弾性変形によ
って駆動ギヤ7を被駆動ギヤ8との噛合点へ付勢する。
すれば約240°に湾曲する長さに形成され、その円周
の約1/3の長さの切欠部16bが軸受13の偏倚側と
なるように配され、両端間の周方向位置から軸受13を
付勢している。また、弾性体16の両端に折曲片16
c,16cが設けられ、これら折曲片16c,16c
が、前記嵌合孔64に設けられている一対の係止部64
a,64aに係止されることにより弾性体16の周方向
への移動を拘束している。
動調心形の軸受12に揺動を可能に支持されており、ま
た、回転軸62の他端は軸受13及び弾性体16を介し
てラジアル方向への偏倚を可能に支持されているため、
弾性体16の付勢によって回転軸62及び駆動ギヤ7は
揺動し、該駆動ギヤ7が被駆動ギヤ8に接触し、これら
駆動ギヤ7及び被駆動ギヤ8の間の隙間はなくなる。従
って、駆動ギヤ7などの部品の寸法誤差及び組立てると
きの交差角精度等に影響されることなくバックラッシュ
を良好になくすることができ、歩留まりを高めることが
できる。
性体16は、そのほぼ全ての突起16a…が軸受13に
当接し、約240°の周方向位置から軸受13を付勢す
るため、駆動ギヤ7及び被駆動ギヤ8の噛合点の位置ず
れを良好に防止できるとともに、駆動ギヤ7及び被駆動
ギヤ8の噛合点に加わる回転トルクによって前記駆動ギ
ヤ7を被駆動ギヤ8に対し離間させる力が発生する場合
においても、中間の突起16a…によって軸受13の弾
性体16に対する移動を拘束でき、軸受13が弾性体1
6に当接して音鳴りすることを防止できる。
軸受13を介して回転軸62及び駆動ギヤ7を揺動させ
るため、駆動ギヤ7及び被駆動ギヤ8の歯の摩耗量が増
大することによって噛合状態が経時変化したとき、突起
16a…の弾性復元力によって駆動ギヤ7及び被駆動ギ
ヤ8の間の隙間をなくすることができる。
のIV−IV線の断面図である。この実施の形態2の電動式
舵取装置は、その一端に駆動ギヤ7が一体に結合された
回転軸62を揺動させる代わりに、駆動ギヤ7を回転軸
62と分離し、回転軸62の両端を一対の第3の軸受1
7,17(一方のみ図示)によって支持し、該回転軸6
2の一端にオルダム継手を用いてなる自在継手19を介
して前記駆動ギヤ7を結合し、該駆動ギヤ7を自動調心
形の前記軸受12及び該軸受12と前記自在継手19と
の間に配され、玉軸受を用いてなる第4の軸受20によ
って支持するとともに、第4の軸受20をラジアル方向
への偏倚を可能とし、該軸受20が嵌合される嵌合孔6
5及び軸受20の間に軸受20を複数の周方向位置から
ラジアル方向へ付勢する前記弾性体16を配してある。
合孔65はその中心に対し偏倚側が約120°の範囲で
大径に形成され、この大径部の周方向両端に前記弾性体
16の折曲片16c,16cが当接する係止部65a,
65aを設けている。
3の長さ、換言すれば約240°に湾曲する長さに形成
され、その円周の約1/3の長さの切欠部16bが偏倚
側となるように軸受20の外周側に配され、両端に設け
られた折曲片16c,16cが、前記嵌合孔65に設け
られている一対の前記係止部65a,65aに係止され
ることにより弾性体16の周方向への移動を拘束してい
る。
様であるため、同様の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の説明を省略する。
動調心形の軸受12及びラジアル方向への偏倚が可能な
軸受20によって揺動を可能に支持されており、また、
駆動ギヤ7は自在継手19によって回転軸62の一端に
結合されているため、軸受20の外周側に配された弾性
体16の付勢によって駆動ギヤ7は揺動し、該駆動ギヤ
7が被駆動ギヤ8に接触し、これら駆動ギヤ7及び被駆
動ギヤ8の間の隙間はなくなる。従って、駆動ギヤ7な
どの部品の寸法誤差に影響されることなくバックラッシ
ュを良好になくすることができ、歩留まりを高めること
ができる。
6は、そのほぼ全ての突起16a…が軸受20に当接
し、約240°の周方向位置から軸受20を付勢するた
め、駆動ギヤ7及び被駆動ギヤ8の噛合点の位置ずれを
良好に防止できるとともに、駆動ギヤ7及び被駆動ギヤ
8の噛合点に加わる回転トルクによって前記駆動ギヤ7
を被駆動ギヤ8に対し離間させる力が発生する場合にお
いても、中間の突起16a…によって軸受20の弾性体
16に対する移動を拘束でき、軸受20が弾性体16に
当接して音鳴りすることを防止できる。
軸受20を介して駆動ギヤ7を揺動させるため、駆動ギ
ヤ7及び被駆動ギヤ8の歯の摩耗量が増大することによ
って噛合状態が経時変化したとき、突起16a…の弾性
復元力によって駆動ギヤ7及び被駆動ギヤ8の間の隙間
をなくすることができる。
動ギヤ7との継合部にラジアル方向の嵌合溝及び該嵌合
溝に嵌合する嵌合突起を夫々有するオルダム継手である
他、回転軸62及び駆動ギヤ7の軸心の違いを吸収する
ことができる他の継手を用いてもよく、その構造は特に
制限されない。また、実施の形態1,2において、弾性
体16は、約240°に湾曲する長さに形成する他、例
えば約120°に湾曲する長さとしてもよいのであり、
湾曲させることが可能な長さであればよい。さらに、弾
性体16は、切欠を設けず円状であっても良い。
軸長方向両側に配される前記一対の軸受14,15が嵌
合され、これら軸受14,15の一端と向き合う受座2
1a,22aを有する嵌合孔21,22をアルミニウム
製の前記ハウジング10に設け、これら嵌合孔21,2
2に前記軸受14,15を内嵌するとともに、一方の軸
受14の一端と一方の嵌合孔21の受座21aとの間
に、前記被駆動ギヤ8を前記駆動ギヤ7側へ付勢する弾
性体23を介装してある。この弾性体23は、皿ばねを
用いてなり、該弾性体23及び前記被駆動ギヤ8の間に
ワッシャ24が介装されている。
方の軸受14は、その内輪が前記被駆動ギヤ8の一端面
に形成された嵌合部に嵌合されており、他方の軸受15
は、その内輪が前記操舵軸3の中間に外嵌され、これら
軸受14,15と、軸受15及び被駆動ギヤ8の間に介
装された間座25と、前記弾性体23とによって被駆動
ギヤ8の軸長方向への移動を制限している。
と同様であるため、同様の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の説明を省略する。
ッシャ24及び軸受14を介して被駆動ギヤ8を軸長方
向へ付勢しているため、被駆動ギヤ8の軸長方向への移
動を良好に制限できる。また、外気の温度及び操舵補助
の繰り返し等によって被駆動ギヤ8の周りの温度が上昇
したとき、成形されたアルミニウム製のハウジング10
と、鉄製の軸受14との熱膨張率の違いによって、嵌合
孔21,22が全体的に大きくなり、内嵌された軸受1
4,15の嵌合抵抗がなくなるとともに、受座21a及
び軸受14の一端の間の軸長方向への隙間が大きくなる
が、軸受14は弾性体23によって軸長方向へ付勢され
ているため、被駆動ギヤ8の軸長方向への移動を良好に
防止できる。従って、被駆動ギヤ8の周りの温度変化に
影響されることなくバックラッシュをなくすることがで
きる。
駆動ギヤ7を軸受12を支点として揺動させることによ
りラジアル方向へ偏倚させるようにしたが、その他、例
えば前記第1及び第2の軸受12,13、又は、前記第
1及び第4の軸受12,20をラジアル方向へ偏倚可能
とし、これら軸受12,13、20を夫々前記弾性体1
6によってラジアル方向へ付勢することにより駆動ギヤ
7を揺動させることなくラジアル方向へ偏倚させるよう
にしてもよい。
して弾性体16を用いたが、その他、例えば前記軸受1
3,20が嵌合される嵌合孔64,65に開口するねじ
孔をモータハウジング60に設けるとともに、該ねじ孔
にねじ体を螺合し、該ねじ体を回転操作することにより
軸受13,20を介して駆動ギヤ7をラジアル方向へ偏
倚させるようにしてもよい。
レランスリングである他、湾曲する板ばね、コイルバ
ネ、ゴム体であってもよい。
ハイポイドピニオンである駆動ギヤ7及びハイポイドホ
イールである被駆動ギヤ8を備えたハイポイド歯車であ
る他、ウォームである駆動ギヤ7及びウォームホイール
である被駆動ギヤ8であってもよい。
面図である。
構成を示す縦断面図である。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 操舵補助用のモータの回転に連動し、第
1の軸受によって支持される駆動ギヤと、該駆動ギヤに
噛合する被駆動ギヤと、該被駆動ギヤが設けられている
操舵軸とを備え、前記モータの回転によって操舵補助す
るようにした電動式舵取装置において、前記駆動ギヤは
ラジアル方向への偏倚が可能であり、該駆動ギヤをその
偏倚方向へ偏倚させる偏倚手段を備えていることを特徴
とする電動式舵取装置。 - 【請求項2】 前記駆動ギヤは前記第1の軸受を支点と
して揺動可能である請求項1記載の電動式舵取装置。 - 【請求項3】 前記モータの回転軸の一端は前記第1の
軸受を支点として揺動可能に支持され、他端はラジアル
方向への偏倚が可能な第2の軸受によって支持されてお
り、該回転軸の一端に前記駆動ギヤが一体に結合されて
いる請求項2記載の電動式舵取装置。 - 【請求項4】 前記モータの回転軸の両端は一対の第3
の軸受によって支持されており、該回転軸の一端に自在
継手を介して前記駆動ギヤが結合されており、前記第1
の軸受及び該第1の軸受を保持するハウジングの間に前
記偏倚手段を配してある請求項2記載の電動式舵取装
置。 - 【請求項5】 前記駆動ギヤは、前記第1の軸受及び自
在継手の間にラジアル方向への偏倚を可能に配される第
4の軸受に支持されており、前記偏倚手段は前記第4の
軸受をその偏倚方向へ付勢する弾性体である請求項4記
載の電動式舵取装置。 - 【請求項6】 前記偏倚手段は3以上の周方向位置から
前記偏倚の方向へ付勢する3以上の突起を有する弾性体
を備えている請求項1乃至請求項4の何れかに記載の電
動式舵取装置。 - 【請求項7】 前記被駆動ギヤはハイポイドホイールを
用いてなり、該被駆動ギヤの軸長方向への移動を制限す
る鉄製の第5及び第6の軸受と、これら軸受が嵌合され
るアルミニウム製のハウジング及び前記第5の軸受の間
に介装され、該第5の軸受を前記被駆動ギヤ側へ付勢す
る弾性体とを備えている請求項1記載の電動式舵取装
置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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