JP2001301630A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JP2001301630A JP2001301630A JP2000124911A JP2000124911A JP2001301630A JP 2001301630 A JP2001301630 A JP 2001301630A JP 2000124911 A JP2000124911 A JP 2000124911A JP 2000124911 A JP2000124911 A JP 2000124911A JP 2001301630 A JP2001301630 A JP 2001301630A
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- 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
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/50—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
- F16D3/64—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts
- F16D3/68—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members comprising elastic elements arranged between substantially-radial walls of both coupling parts the elements being made of rubber or similar material
-
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- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/14—Construction providing resilience or vibration-damping
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19633—Yieldability in gear trains
Abstract
モータのトルク伝達経路に設けられるギヤの歯面に生ず
る衝撃力の緩和による歯面同士の叩き音の低減、或いは
電動モータの慣性推力によるトルク伝達経路の損傷の回
避を図ること。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置10におい
て、電動モータ30の出力軸31と駆動ギヤ35の駆動
軸32との間に、弾性体からなるトルク伝達体40を介
装してなるもの。
Description
ング装置に関する。
リング軸に接続されたピニオン軸をラック軸に噛合いさ
せるとともに、電動モータの出力軸に結合された駆動軸
にウォームギヤを設け、該ウォームギヤに噛合うウォー
ムホイールをピニオン軸に接続し、モータのトルクをラ
ック軸に伝えることで操舵アシストする。
グ装置において、ウォームギヤとウォームホイールの歯
面同士は加工上、作動上の必要から適度なバックラッシ
ュが設定されている。ところが、電動パワーステアリン
グ装置では、ステアリングホイールの操作或いは路面か
ら入力される振動により、動力の伝達方向が反転するこ
とがある。このような反転駆動時には、ウォームギヤ又
はウォームホイールの今まで当接していた歯面の裏側の
歯面が、バックラッシュ分だけ急に移動して相手の歯面
に衝突し、叩き音を生ずる。
操舵中にタイヤが縁石に乗り上げる等により、ラック軸
のストロークが急停止せしめられたとき、電動モータは
たとえ給電を停止しても慣性により回転し続けようとす
るため、電動モータの出力軸の慣性推力がトルク伝達経
路に損傷を招く虞もある。
装置において、電動モータのトルク伝達経路に設けられ
るギヤの歯面に生ずる衝撃力の緩和による歯面同士の叩
き音の低減、或いは電動モータの慣性推力によるトルク
伝達経路の損傷の回避を図ることにある。
は、ステアリング軸に接続されたピニオン軸をラック軸
に噛合いさせ、電動モータの出力軸に接続された駆動軸
に駆動ギヤを設け、該駆動ギヤに噛合う中間ギヤを上記
ピニオン軸に接続してなる電動パワーステアリング装置
において、電動モータの出力軸と上記駆動軸との間に、
弾性体からなるトルク伝達体を介装してなるようにした
ものである。
の発明において更に、前記電動モータの出力軸の側に第
1回転体を設け、前記駆動軸の側に第2回転体を設け、
第1回転体に設けた複数の支持板のそれぞれと第2回転
体に設けた複数の支持板のそれぞれとを両回転体の回転
方向にて交互に配置し、かつ互いに向い合せ、両回転体
の互いに相向い合う支持板の間にトルク伝達体を介装し
てなるようにしたものである。
る。 電動パワーステアリング装置の反転駆動時や、タイヤ
の縁石乗り上げ時等に、電動モータのトルク伝達経路に
過大推力が作用すると、電動モータの出力軸と駆動ギヤ
の駆動軸との間に介装されている弾性体からなるトルク
伝達体が圧縮変形し、上記過大推力に起因する衝撃力を
吸収する。これにより、駆動ギヤの歯面に生ずる衝撃力
を緩和して歯面同士の叩き音を低減し、或いは電動モー
タの慣性推力によるトルク伝達経路の損傷を回避する。
との間に介装されて一定以上のトルクで滑り始めるクラ
ッチに比して、本発明のトルク伝達体は微少な初期トル
ク伝達段階から弾性を有し、上述の衝撃力吸収性能が
高い。
る。 第1回転体に設けた複数の支持板のそれぞれと第2回
転体に設けた複数の支持板のそれぞれとを両回転体の回
転方向にて交互に配置し、且つ互いに向い合せ、両回転
体の互いに相向い合う支持板の間にトルク伝達体を介装
した。従って、左右の転舵に伴う電動モータの左右何れ
の回転においても、電動モータの出力軸と駆動ギヤの駆
動軸との間でトルク伝達体を確実に圧縮変形し、上述
の衝撃力吸収性能を確保できる。
置を一部破断して示す正面図、図2は図1のII-II 線に
沿う断面図、図3はトルク伝達体の設置構造を示し、
(A)は図2のIII-III 線に沿う断面図、(B)は
(A)の要部断面図、図4は第1回転体を示し、(A)
は正面図、(B)は(A)のB-B線に沿う断面図、図5
は第2回転体を示し、(A)は正面図、(B)は(A)
のB-B線に沿う断面図である。
1、図2に示す如く、不図示のブラケットにより車体フ
レーム等に固定されるハウジング11(第1〜第3のハ
ウジング11A〜11C)を有する。そして、ステアリ
ングホイールが結合されるステアリング軸12にトーシ
ョンバー13を介してピニオン軸14を連結し、このピ
ニオン軸14にピニオン15を設け、このピニオン15
に噛合うラック16Aを備えたラック軸16を第1ハウ
ジング11Aに左右動可能に支持している。ステアリン
グ軸12とピニオン軸14の間には、操舵トルク検出装
置17を設けてある。尚、ステアリング軸12とピニオ
ン軸14は軸受12A、14A、14Bを介してハウジ
ング11に支持される。
く、ステアリング軸12、ピニオン軸14に係合してい
る円筒状のコア17Cを囲む2個の検出コイル17A、
17Bを第3ハウジング11Cに設けている。コア17
Cは、ピニオン軸14のガイドピン17Dに係合する縦
溝17Eを備えて軸方向にのみ移動可能とされるととも
に、ステアリング軸12のスライダピン17Fに係合す
るスパイラル溝17Gを備える。これにより、ステアリ
ングホイールに加えた操舵トルクがステアリング軸12
に付与され、トーションバー13の弾性ねじり変形によ
り、ステアリング軸12とピニオン軸14の間に回転方
向の相対変位を生ずると、ステアリング軸12とピニオ
ン軸14の回転方向の変位がコア17Cを軸方向に変位
させるものとなり、このコア17Cの変位による検出コ
イル17A、17Bの周辺の磁気的変化に起因する検出
コイル17A、17Bのインダクタンスが変化する。即
ち、コア17Cがステアリング軸12側へ移動すると、
コア17Cが近づく方の検出コイル17Aのインダクタ
ンスが増加し、コア17Cが遠ざかる方の検出コイル1
7Bのインダクタンスが減少し、このインダクタンスの
変化により操舵トルクを検出できる。
一端を挟んでピニオン15と相対する部分に設けられて
いるシリンダ部18には、図2に示す如く、ラックガイ
ド19が内蔵され、ラックガイド19(ブッシュ19
A)はシリンダ部18に被着されるキャップ20により
背面支持されるばね21によりラック軸16の側に弾発
され、ラック軸16のラック16Aをピニオン15に押
し付けるとともに、ラック軸16の一端を摺動自在に支
持する。尚、ラック軸16の他端側は軸受22により支
持される。また、ラック軸16の中間部には連結ボルト
22A、22Bにより左右のタイロッド23A、23B
が連結される。
く、電動モータ30を支持する。電動モータ30の出力
軸31には駆動軸32が接続され、駆動軸32は軸受3
3と軸受34によりハウジング11Bに両端支持される
とともに、駆動軸32の中間部にウォームギヤ(駆動ギ
ヤ)35を一体に備える。そして、このウォームギヤ3
5に噛合うウォームホイール36(中間ギヤ)をピニオ
ン軸14の中間部に固定してある。電動モータ30の発
生トルクは、ウォームギヤ35とウォームホイール36
の噛合い、ピニオン15とラック16Aの噛合いを介し
てラック軸16に操舵アシスト力となって付与され、運
転者がステアリング軸12に付与する操舵力をアシスト
する。尚、33A、33Bは軸受33の外輪ロックナッ
ト、内輪ストッパリングである。
にあっては、図3に示す如く、電動モータ30の出力軸
31と駆動軸32との間に、弾性体からなるトルク伝達
体40を介装している。
に第1回転体41(図4)のボス41Aをスプライン結
合するとともに、駆動軸32に第2回転体42(図5)
のボス42Aをスプライン結合してある。第1回転体4
1は、円板41Bとその外周フランジ41Cの回転方向
複数位置(本実施形態では4位置)に支持板41Dを備
える。第2回転体42は、円板42Bとその内周フラン
ジ42Cの回転方向複数位置(本実施形態では4位置)
に支持板42Dを備える。そして、第1回転体41の外
周フランジ41Cの内部に第2回転体42の内周フラン
ジ42Cを差し込む如くにし、第1回転体41の複数の
支持板41Dのそれぞれと、第2回転体42の複数の支
持板42Dのそれぞれとを両回転体41、42の回転方
向にて交互に配置し、且つ互いに向い合せ、両回転体4
1、42の互いに向い合う支持板41D、42Dの間
(本実施形態では全8ヵ所)のそれぞれに各1個のトル
ク伝達体40を隙間なく充填して介装してある。
1回転体41の円板41B、外周フランジ41C(又は
第2回転体42の円板42B、内周フランジ42C)に
焼付等により接着される、第1回転体41の円板41
B、外周フランジ41Cと第2回転体42の円板42
B、内周フランジ42Cの両方に焼付等により接着され
る、或いは第1回転体41と第2回転体42に接着され
ずに挟み込まれる等にて設けられる。
動作について説明する。 (1) 操舵トルク検出装置17が検出した操舵トルクが所
定値より低いとき、操舵アシスト力は不要であり、電動
モータ30は駆動されない。
舵トルクが所定値を越えるとき、操舵アシスト力を必要
とするから、電動モータ30が駆動される。電動モータ
30の発生トルクが、出力軸31からトルク伝達体40
を介して駆動軸32を回転させ、更にウォームギヤ35
とウォームホイール36の噛合い、ピニオン15とラッ
ク16Aの噛合いを介してラック軸16に付与される。
面から入力される振動により、動力の伝達方向が反転す
る反転駆動時に、ウォームギヤ35とウォームホイール
36がそれらのバックラッシュの存在によってそれらの
歯面同士を当接せしめるときには、ウォームギヤ35と
ウォームホイール36との間に生ずる衝撃力が、前述の
トルク伝達体40を第1回転体41と第2回転体42の
回転方向で圧縮変形する。これにより、ウォームギヤ3
5の歯面に生ずる衝撃力を、トルク伝達体40の弾性変
形により緩和し、歯面同士の叩き音を低減する。
ヤが縁石に乗り上げる等により、ラック軸16のストロ
ークが急停止せしめられると、電動モータ30がたとえ
給電を停止されても慣性により回転し続けようとし、電
動モータ30の出力軸31に慣性推力を生ずる。この慣
性推力は、前述のトルク伝達体40を第1回転体41と
第2回転体42の回転方向で圧縮変形する。これによ
り、電動モータ30の慣性推力をトルク伝達体40の弾
性変形によって吸収し、トルク伝達経路の損傷を回避す
る。
ある。 電動パワーステアリング装置10の反転駆動時や、タ
イヤの縁石乗り上げ時等に、電動モータ30のトルク伝
達経路に過大推力が作用すると、電動モータ30の出力
軸31とウォームギヤ35の駆動軸32との間に介装さ
れている弾性体からなるトルク伝達体40が圧縮変形
し、上記過大推力に起因する衝撃力を吸収する。これに
より、ウォームギヤ35の歯面に生ずる衝撃力を緩和し
て歯面同士の叩き音を低減し、或いは電動モータ30の
慣性推力によるトルク伝達経路の損傷を回避する。
ギヤ35の駆動軸32との間に介装されて一定以上のト
ルクで滑り始めるクラッチに比して、本発明のトルク伝
達体40は微少な初期トルク伝達段階から弾性を有し、
上述の衝撃力吸収性能が高い。
1Dのそれぞれと第2回転体42に設けた複数の支持板
42Dのそれぞれとを両回転体41、42の回転方向に
て交互に配置し、且つ互いに向い合せ、両回転体41、
42の互いに相向い合う支持板41D、42Dの間にト
ルク伝達体40を介装した。従って、左右の転舵に伴う
電動モータ30の左右何れの回転においても、電動モー
タ30の出力軸31とウォームギヤ35の駆動軸32と
の間でトルク伝達体40を確実に圧縮変形し、上述の
衝撃力吸収性能を確保できる。
っては、電動モータ30に一定以上のトルクで滑り始め
るクラッチを上述のトルク伝達体40とともに併用して
も良い。このクラッチは、電動モータ30の出力軸31
と第1回転体41との間、又は第2回転体42と駆動軸
32の間に介装できる。
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明が適用される電動パワーステアリング装置におい
て、駆動ギヤと中間ギヤは、ウォーム減速機を構成する
ものに限らず、駆動軸に推力を発生させる歯車、例えば
はすば歯車、かさば歯車等の他の歯車からなるものであ
っても良い。
ーステアリング装置において、電動モータのトルク伝達
経路に設けられるギヤの歯面に生ずる衝撃力の緩和によ
る歯面同士の叩き音の低減、或いは電動モータの慣性推
力によるトルク伝達経路の損傷の回避を図ることができ
る。
して示す正面図である。
は図2のIII-III 線に沿う断面図、(B)は(A)の要
部断面図である。
(B)は(A)のB-B線に沿う断面図である。
(B)は(A)のB-B線に沿う断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ステアリング軸に接続されたピニオン軸
をラック軸に噛合いさせ、 電動モータの出力軸に接続された駆動軸に駆動ギヤを設
け、該駆動ギヤに噛合う中間ギヤを上記ピニオン軸に接
続してなる電動パワーステアリング装置において、 電動モータの出力軸と上記駆動軸との間に、弾性体から
なるトルク伝達体を介装してなることを特徴とする電動
パワーステアリング装置。 - 【請求項2】 前記電動モータの出力軸の側に第1回転
体を設け、前記駆動軸の側に第2回転体を設け、第1回
転体に設けた複数の支持板のそれぞれと第2回転体に設
けた複数の支持板のそれぞれとを両回転体の回転方向に
て交互に配置し、かつ互いに向い合せ、両回転体の互い
に相向い合う支持板の間にトルク伝達体を介装してなる
請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
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Publications (1)
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