JP2001347959A - 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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- 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
- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
- F16D7/024—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces
- F16D7/025—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with axially applied torque limiting friction surfaces with flat clutching surfaces, e.g. discs
-
- 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
- F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
- F16D27/01—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets
-
- 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
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/20—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure
- F16D43/21—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members
- F16D43/213—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with axially applied torque-limiting friction surfaces
- F16D43/215—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by torque, e.g. overload-release clutches, slip-clutches with means by which torque varies the clutching pressure with friction members with axially applied torque-limiting friction surfaces with flat friction surfaces, e.g. discs
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
- H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
- H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 簡単な構造により安価で温度変化に対応した
トルクリミッタを備えた電動パワーステアリング装置を
得ることである。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置用のトルク
リミッタ２０は、電動機の出力軸３に固定された磁性体
のケース２１と、ケースに対して同軸に相対回転可能に
配置され、被駆動軸に連結され、磁性体でできたボス３
１と、ケース２１およびボス３１間に配置され、その間
を磁力により結合する永久磁石部材３５とを備えてい
る。永久磁石部材３５が、環状であって、軸方向に異方
性の着磁をされ、残留磁束密度が負の温度係数を持って
いても良いし、永久磁石部材３５とケース２１およびボ
ス３１との間に耐摩耗性材料層を挿入しても良い。
トルクリミッタを備えた電動パワーステアリング装置を
得ることである。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置用のトルク
リミッタ２０は、電動機の出力軸３に固定された磁性体
のケース２１と、ケースに対して同軸に相対回転可能に
配置され、被駆動軸に連結され、磁性体でできたボス３
１と、ケース２１およびボス３１間に配置され、その間
を磁力により結合する永久磁石部材３５とを備えてい
る。永久磁石部材３５が、環状であって、軸方向に異方
性の着磁をされ、残留磁束密度が負の温度係数を持って
いても良いし、永久磁石部材３５とケース２１およびボ
ス３１との間に耐摩耗性材料層を挿入しても良い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は電動パワーステア
リング装置に関し、特に電動機による操舵補助トルクを
トルクリミッタを介してステアリング機構に与える電動
パワーステアリング装置に関するものである。
リング装置に関し、特に電動機による操舵補助トルクを
トルクリミッタを介してステアリング機構に与える電動
パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置に於いて
は、ステアリング機構に操舵補助トルクを発生させる電
動機あるいはその他の操舵補助トルク伝達機構部に過大
なトルクが発生した場合に、電動機あるいはその他の操
舵補助トルク伝達機構部の損傷を防止するために、電動
機軸側に過大な衝撃トルクを吸収するトルクリミッタが
設けられるのが普通である。
は、ステアリング機構に操舵補助トルクを発生させる電
動機あるいはその他の操舵補助トルク伝達機構部に過大
なトルクが発生した場合に、電動機あるいはその他の操
舵補助トルク伝達機構部の損傷を防止するために、電動
機軸側に過大な衝撃トルクを吸収するトルクリミッタが
設けられるのが普通である。
【０００３】図５には特開平９−８４３００号公報に記
載されているものと同様の構造を持つ従来の電動パワー
ステアリング装置のトルクリミッタを示し、図６は図５
のトルクリミッタの分解図である。これらの図に於い
て、トルクリミッタ２は、電動機の出力軸３に固定され
るケース４と、このケース４にかしめにより固定された
たカバー５と、被駆動軸（図示してない）に連結され、
ケース４に対して相対回転可能なボス６と、カバー５と
ボス６との間にスプリング部材７を介して設けられ、か
つボス６と相対回転可能な摩擦板８とを備えている。摩
擦板８は、ボス６に対しては回転可能で、ケース４に対
してはケース４に形成された回転規制部（図示せず）と
の係合によって一体に回転するようになっている。ま
た、この摩擦板８はスプリング部材７の付勢力によって
ボス６に向かって押圧されている。カバー５はスプリン
グ部材７の押圧を支持し、その内側周縁部を内側にかし
めてケース４に固定されている。
載されているものと同様の構造を持つ従来の電動パワー
ステアリング装置のトルクリミッタを示し、図６は図５
のトルクリミッタの分解図である。これらの図に於い
て、トルクリミッタ２は、電動機の出力軸３に固定され
るケース４と、このケース４にかしめにより固定された
たカバー５と、被駆動軸（図示してない）に連結され、
ケース４に対して相対回転可能なボス６と、カバー５と
ボス６との間にスプリング部材７を介して設けられ、か
つボス６と相対回転可能な摩擦板８とを備えている。摩
擦板８は、ボス６に対しては回転可能で、ケース４に対
してはケース４に形成された回転規制部（図示せず）と
の係合によって一体に回転するようになっている。ま
た、この摩擦板８はスプリング部材７の付勢力によって
ボス６に向かって押圧されている。カバー５はスプリン
グ部材７の押圧を支持し、その内側周縁部を内側にかし
めてケース４に固定されている。
【０００４】通常の動作時には、電動機からの操舵補助
トルクは、スプリング部材７の押圧によって、摩擦板８
とボス６との間およびボス６とケース４との間に摩擦力
が発生するために、出力軸３の回転トルクはケース４、
ケース４と一体のボス６を経由して被駆動軸に伝達され
る。車輪側から被駆動軸を介して電動機側に過大な衝撃
力が作用したときには、トルクリミッタ２内の摩擦板８
とボス６との間およびボス６とケース４との間に滑りが
発生し、ボス６はケース４および出力軸３に対して相対
的に回転し、衝撃トルクを吸収する。
トルクは、スプリング部材７の押圧によって、摩擦板８
とボス６との間およびボス６とケース４との間に摩擦力
が発生するために、出力軸３の回転トルクはケース４、
ケース４と一体のボス６を経由して被駆動軸に伝達され
る。車輪側から被駆動軸を介して電動機側に過大な衝撃
力が作用したときには、トルクリミッタ２内の摩擦板８
とボス６との間およびボス６とケース４との間に滑りが
発生し、ボス６はケース４および出力軸３に対して相対
的に回転し、衝撃トルクを吸収する。
【０００５】図７乃至９には従来の別のトルクリミッタ
１０を示す。このトルクリミッタ１０は、電動機（図示
してない）の出力軸３に固定される固定部材であるケー
ス１１と、このケース１１に対して同心にかつ相対回転
可能に設けられているとともに被駆動軸にスプライン係
合するボス１２と、このボス１２の外周面とケース１１
の内壁面との間に設けられ、径方向に弾性を有するリン
グ部材１３とを備えている。リング部材１３は例えば断
面台形状であり、ケース１１の内壁面に当接する突出部
１４と、ボス１２の周方向に沿って形成された溝部１６
に係止された足部１５とから構成されている。
１０を示す。このトルクリミッタ１０は、電動機（図示
してない）の出力軸３に固定される固定部材であるケー
ス１１と、このケース１１に対して同心にかつ相対回転
可能に設けられているとともに被駆動軸にスプライン係
合するボス１２と、このボス１２の外周面とケース１１
の内壁面との間に設けられ、径方向に弾性を有するリン
グ部材１３とを備えている。リング部材１３は例えば断
面台形状であり、ケース１１の内壁面に当接する突出部
１４と、ボス１２の周方向に沿って形成された溝部１６
に係止された足部１５とから構成されている。
【０００６】通常動作時には、電動機からの操舵補助ト
ルクは、リング部材１３の径方向に作用する弾性力によ
って、ボス１２とケース１１とが結合され、出力軸３の
回転トルクは、ケース１１、ケース１１とケース１７と
リング部材１３を介してボス１２、被駆動軸に伝達され
る。車輪側から被駆動軸を介して電動機側に過大な衝撃
力が作用した場合には、トルクリミッタのボス１２とケ
ース１１との間に滑りが発生し、ボス１２はケース４お
よびケース４と一体の出力軸３に対して相対的に回転
し、衝撃トルクを吸収し、例えばプラスチック製の歯車
等のトルク伝達機構の破損を防止している。
ルクは、リング部材１３の径方向に作用する弾性力によ
って、ボス１２とケース１１とが結合され、出力軸３の
回転トルクは、ケース１１、ケース１１とケース１７と
リング部材１３を介してボス１２、被駆動軸に伝達され
る。車輪側から被駆動軸を介して電動機側に過大な衝撃
力が作用した場合には、トルクリミッタのボス１２とケ
ース１１との間に滑りが発生し、ボス１２はケース４お
よびケース４と一体の出力軸３に対して相対的に回転
し、衝撃トルクを吸収し、例えばプラスチック製の歯車
等のトルク伝達機構の破損を防止している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図５および６に示す電
動パワーステアリング装置のトルクリミッタに於いて
は、押圧部材と摩擦板とを用いているので、トルクリミ
ッタ部に何らかの損傷が生じた場合、摩擦部材表面の摩
擦係数が変動し、伝達トルクが大幅に変動するし、初期
の機能を有しなくなる等、メンテナンスフリーの点でも
不利であった。
動パワーステアリング装置のトルクリミッタに於いて
は、押圧部材と摩擦板とを用いているので、トルクリミ
ッタ部に何らかの損傷が生じた場合、摩擦部材表面の摩
擦係数が変動し、伝達トルクが大幅に変動するし、初期
の機能を有しなくなる等、メンテナンスフリーの点でも
不利であった。
【０００８】また、図７および８に示す電動パワーステ
アリング装置のトルクリミッタに於いては、上の場合と
同様に伝達トルク大幅に変動するが、それに加えて、そ
の構成の性質として伝達トルクに温度係数がないため、
高温時における樹脂ギヤを保護するという機能が損なわ
れやすい。この点は後に図３に関連して説明する。過度
なトルクが発生した場合に滑りを生じさせるトルクリミ
ッタとしての使用例として、実開平７−３５２４８号公
報に記載されているように、電動機出力軸上に押圧部材
と摩擦板とで構成されたトルクリミッタを用いた例もあ
るが、摩擦係数の変動が大きいため伝達トルクの安定性
に欠ける欠点がある。
アリング装置のトルクリミッタに於いては、上の場合と
同様に伝達トルク大幅に変動するが、それに加えて、そ
の構成の性質として伝達トルクに温度係数がないため、
高温時における樹脂ギヤを保護するという機能が損なわ
れやすい。この点は後に図３に関連して説明する。過度
なトルクが発生した場合に滑りを生じさせるトルクリミ
ッタとしての使用例として、実開平７−３５２４８号公
報に記載されているように、電動機出力軸上に押圧部材
と摩擦板とで構成されたトルクリミッタを用いた例もあ
るが、摩擦係数の変動が大きいため伝達トルクの安定性
に欠ける欠点がある。
【０００９】このように、従来の電動パワーステアリン
グ装置用のトルクリミッタに於いては、伝達トルクが使
用中に経年変化して安定性が不十分であり、温度が変化
したとき、特に高温時に伝達トルクが所定値まで下がら
ず、信頼性が必ずしも充分ではなく、メインテナンスフ
リーが達成できていない。また、トルクリミッタはシン
プルな構造とはなっているが、現在の市場の要求として
更なる耐久性と原価低減を実現した安価なトルクリミッ
タの開発が求められている。
グ装置用のトルクリミッタに於いては、伝達トルクが使
用中に経年変化して安定性が不十分であり、温度が変化
したとき、特に高温時に伝達トルクが所定値まで下がら
ず、信頼性が必ずしも充分ではなく、メインテナンスフ
リーが達成できていない。また、トルクリミッタはシン
プルな構造とはなっているが、現在の市場の要求として
更なる耐久性と原価低減を実現した安価なトルクリミッ
タの開発が求められている。
【００１０】従って、この発明の課題は上述のような従
来のトルクリミッタを備えた電動パワーステアリング装
置の問題点を解消することであり、また簡単な構造によ
り安価で温度変化に対応したトルクリミッタを備えた電
動パワーステアリング装置を得ることである。
来のトルクリミッタを備えた電動パワーステアリング装
置の問題点を解消することであり、また簡単な構造によ
り安価で温度変化に対応したトルクリミッタを備えた電
動パワーステアリング装置を得ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明によれば、上述
の課題を解決するための手段は次の通りである。 （１）電動機による操舵補助トルクをトルクリミッタを
介してステアリング機構に与える電動パワーステアリン
グ装置に於いて、トルクリミッタが、上記電動機の出力
軸に固定された磁性体のケースと、上記ケースに対して
同軸に相対回転可能に配置され、被駆動軸に連結され、
磁性体でできたボスと、上記ケースおよび上記ボス間に
配置され、その間を磁力により結合する永久磁石部材と
を備えている。
の課題を解決するための手段は次の通りである。 （１）電動機による操舵補助トルクをトルクリミッタを
介してステアリング機構に与える電動パワーステアリン
グ装置に於いて、トルクリミッタが、上記電動機の出力
軸に固定された磁性体のケースと、上記ケースに対して
同軸に相対回転可能に配置され、被駆動軸に連結され、
磁性体でできたボスと、上記ケースおよび上記ボス間に
配置され、その間を磁力により結合する永久磁石部材と
を備えている。
【００１２】（２）上記永久磁石部材が、環状であっ
て、軸方向に異方性の着磁をされ、残留磁束密度が負の
温度係数を持つものでもよい。
て、軸方向に異方性の着磁をされ、残留磁束密度が負の
温度係数を持つものでもよい。
【００１３】（３）上記ケースおよび上記ボスが強磁性
体であってもよい。
体であってもよい。
【００１４】（４）上記永久磁石部材と上記ケースおよ
び上記ボスとの間に設けた耐摩耗性材料層を備えたもの
でもよい。
び上記ボスとの間に設けた耐摩耗性材料層を備えたもの
でもよい。
【００１５】（５）上記ケースおよび上記ボスの少なく
とも一方が、環状の上記永久磁石部材の外周面および内
周面の少なくとも一方を案内支持する案内部を備えたも
のでもよい。
とも一方が、環状の上記永久磁石部材の外周面および内
周面の少なくとも一方を案内支持する案内部を備えたも
のでもよい。
【００１６】（６）上記ケースおよび上記ボスの少なく
とも一方が、他方の外周面および内周面の少なくとも一
方を外部からの異物の侵入に対して覆う封止部を備えた
ものでもよい。
とも一方が、他方の外周面および内周面の少なくとも一
方を外部からの異物の侵入に対して覆う封止部を備えた
ものでもよい。
【００１７】（７）上記ケースおよび上記ボスの外部を
覆うカバーを備えたものでもよい。
覆うカバーを備えたものでもよい。
【００１８】（８）上記ケースおよび上記ボスの少なく
とも一方の上記案内部が、上記永久磁石部材の磁束を通
す磁気回路の一部を構成するものでもよい。
とも一方の上記案内部が、上記永久磁石部材の磁束を通
す磁気回路の一部を構成するものでもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の電
動パワーステアリング装置に用いるのに特に適したトル
クリミッタの断面図であり、図２は図１のトルクリミッ
タの各部品を示す分解図である。図１および図２に示す
ように、本発明の電動パワーステアリング装置のトルク
リミッタ２０は、電動機１の出力軸３に固定される浅い
皿形のケース２１と、このケース２１を覆うようにかし
め固定されたカバー２２とを備えている。ケース２１と
カバー２２とでケース組立体２３が構成されている。図
２に示すように、ケース２１は、中央に電動機１の出力
軸３に嵌合するハブ２４を持つ円板部２５と、円板部２
５の周縁から環状に延びたフランジ２６とを持ってい
る。カバー２２は、中央に円形の開口２７を持ち、ケー
ス２１のフランジ２６の先端に周縁部で当接した円板部
２８と、円板部２８の周縁からケース２１のフランジ２
６に沿って環状に延びた外筒部２９と、外筒部１６から
ケース２１の円板部２８に沿って曲がるようにかしめら
れたかしめ部３０（図１）とを持っている。
動パワーステアリング装置に用いるのに特に適したトル
クリミッタの断面図であり、図２は図１のトルクリミッ
タの各部品を示す分解図である。図１および図２に示す
ように、本発明の電動パワーステアリング装置のトルク
リミッタ２０は、電動機１の出力軸３に固定される浅い
皿形のケース２１と、このケース２１を覆うようにかし
め固定されたカバー２２とを備えている。ケース２１と
カバー２２とでケース組立体２３が構成されている。図
２に示すように、ケース２１は、中央に電動機１の出力
軸３に嵌合するハブ２４を持つ円板部２５と、円板部２
５の周縁から環状に延びたフランジ２６とを持ってい
る。カバー２２は、中央に円形の開口２７を持ち、ケー
ス２１のフランジ２６の先端に周縁部で当接した円板部
２８と、円板部２８の周縁からケース２１のフランジ２
６に沿って環状に延びた外筒部２９と、外筒部１６から
ケース２１の円板部２８に沿って曲がるようにかしめら
れたかしめ部３０（図１）とを持っている。
【００２０】ケース２１とカバー２２とで構成されたケ
ース組立体２３の内部には、このケース組立体２３に対
して同軸に相対回転可能に配置されて被駆動軸（図示し
てない）に連結されるボス３１が設けられている。ボス
３１は一端がケース２１のハブ２４に嵌合し、他端がカ
バー２２の開口２７を通って延びて、被駆動軸（図示し
てない）に結合されるハブ３３と、ハブ３３からケース
２１の円板部２５に沿って延びた円板部３４とを備えて
いる。ケース２１およびボス３１は共に磁性体材料で作
られているが、強磁性体であることが望ましい。カバー
２２は必ずしも磁性体でなくとも良いが、磁性体である
のが望ましい。カバー２２が無くとも各部品は後に説明
する永久磁石により吸着されているので組立体として安
定しているが、あった方がより安定するし、異物、特に
磁性体粒子等の内部への侵入を防ぐことができるので望
ましい。
ース組立体２３の内部には、このケース組立体２３に対
して同軸に相対回転可能に配置されて被駆動軸（図示し
てない）に連結されるボス３１が設けられている。ボス
３１は一端がケース２１のハブ２４に嵌合し、他端がカ
バー２２の開口２７を通って延びて、被駆動軸（図示し
てない）に結合されるハブ３３と、ハブ３３からケース
２１の円板部２５に沿って延びた円板部３４とを備えて
いる。ケース２１およびボス３１は共に磁性体材料で作
られているが、強磁性体であることが望ましい。カバー
２２は必ずしも磁性体でなくとも良いが、磁性体である
のが望ましい。カバー２２が無くとも各部品は後に説明
する永久磁石により吸着されているので組立体として安
定しているが、あった方がより安定するし、異物、特に
磁性体粒子等の内部への侵入を防ぐことができるので望
ましい。
【００２１】ケース２１の円板部２５とボス３１の円板
部３４との間には、中央開口を持つ円板状即ち比較的薄
い環状の永久磁石部材３５が挿入されている。この永久
磁石部材３５は、ケース２１およびボス３１間を磁力に
より結合するものである。永久磁石部材３５は、軸方向
に異方性の着磁をされ、残留磁束密度が負の温度係数を
持つものであり、フェライト磁石材、ネオジウム磁石
材、希土類磁石材で作るのが望ましい。
部３４との間には、中央開口を持つ円板状即ち比較的薄
い環状の永久磁石部材３５が挿入されている。この永久
磁石部材３５は、ケース２１およびボス３１間を磁力に
より結合するものである。永久磁石部材３５は、軸方向
に異方性の着磁をされ、残留磁束密度が負の温度係数を
持つものであり、フェライト磁石材、ネオジウム磁石
材、希土類磁石材で作るのが望ましい。
【００２２】図示の例ではケース２１のハブ２４の外周
面とフランジ２６の内周面とが永久磁石部材３５の外周
面に近接していてこれを案内していて、永久磁石部材３
５の案内部となってガタツキ等の望ましくない移動を制
限しているが、ケース２１およびボス３１の少なくとも
一方に、永久磁石部材３５の外周面および内周面の少な
くとも一方を案内支持する案内部を備えていてもよい。
面とフランジ２６の内周面とが永久磁石部材３５の外周
面に近接していてこれを案内していて、永久磁石部材３
５の案内部となってガタツキ等の望ましくない移動を制
限しているが、ケース２１およびボス３１の少なくとも
一方に、永久磁石部材３５の外周面および内周面の少な
くとも一方を案内支持する案内部を備えていてもよい。
【００２３】また、図示の例ではケース２１のフランジ
２６がボス３１の円板部３４の外周面を覆っていて、ト
ルクリミッタ内部への異物の侵入、特に磁性体粒子の永
久磁石３５への吸着等、を防ぐ封止部の作用をしている
が、同様にケース２１およびボス３１の少なくとも一方
が、他方の外周面および内周面の少なくとも一方を外部
からの異物の侵入に対して覆う封止部を備えていても良
い。
２６がボス３１の円板部３４の外周面を覆っていて、ト
ルクリミッタ内部への異物の侵入、特に磁性体粒子の永
久磁石３５への吸着等、を防ぐ封止部の作用をしている
が、同様にケース２１およびボス３１の少なくとも一方
が、他方の外周面および内周面の少なくとも一方を外部
からの異物の侵入に対して覆う封止部を備えていても良
い。
【００２４】図３は本発明による永久磁石部材３５を用
いたトルクリミッタの温度変化に対する最大伝達トルク
の変化を伝達トルク曲線Ａにより表わすグラフであり、
横軸が温度（℃）で、縦軸が伝達トルク（Ｎ・ｍ）を表
わす。このグラフにはまた図５および６に示す従来のト
ルクリミッタの伝達トルク曲線Ｂも、図７乃至９に示す
従来のトルクリミッタの伝達トルク曲線Ｃも合わせて記
入して、本発明のトルクリミッタの伝達トルク曲線Ａと
比較できるようにしてある。グラフには更に、ステアリ
ングギアの最も強度の小さい部分の伝達トルクを表わす
伝達トルク曲線Ｘと、電動パワーステアリング装置の電
動機の出力トルクを表わす出力トルク曲線Ｙが記入して
ある。これらの曲線の幅あるいは太さは製品としての性
能のバラツキを表わす。
いたトルクリミッタの温度変化に対する最大伝達トルク
の変化を伝達トルク曲線Ａにより表わすグラフであり、
横軸が温度（℃）で、縦軸が伝達トルク（Ｎ・ｍ）を表
わす。このグラフにはまた図５および６に示す従来のト
ルクリミッタの伝達トルク曲線Ｂも、図７乃至９に示す
従来のトルクリミッタの伝達トルク曲線Ｃも合わせて記
入して、本発明のトルクリミッタの伝達トルク曲線Ａと
比較できるようにしてある。グラフには更に、ステアリ
ングギアの最も強度の小さい部分の伝達トルクを表わす
伝達トルク曲線Ｘと、電動パワーステアリング装置の電
動機の出力トルクを表わす出力トルク曲線Ｙが記入して
ある。これらの曲線の幅あるいは太さは製品としての性
能のバラツキを表わす。
【００２５】トルクリミッタとして必要な機能は、温度
条件が変わっても電動機の出力トルクは伝達し、ステア
リングギア強度を越えるトルクは伝達されないようにす
ることであり、トルクリミッタの伝達トルク曲線が常に
ステアリングギアの強度を表わす伝達トルク曲線Ｘと電
動機の出力を表わす出力トルク曲線Ｙとの間になければ
ならない。図５および６に示す従来のトルクリミッタの
伝達トルクは、曲線Ｂから明らかな通り、温度の上昇に
つれて減少するが常にギア強度を示す曲線Ｘと電動機の
出力トルク曲線Ｙとの間にある。しかしながら、例えば
９０℃程度の高温では曲線ＸとＹとの間が非常に狭いた
め、この範囲内に伝達トルク曲線Ｂを収めると低温に於
いては電動機の出力トルクＹに比べて不必要に大きなト
ルクが伝達されることになる。
条件が変わっても電動機の出力トルクは伝達し、ステア
リングギア強度を越えるトルクは伝達されないようにす
ることであり、トルクリミッタの伝達トルク曲線が常に
ステアリングギアの強度を表わす伝達トルク曲線Ｘと電
動機の出力を表わす出力トルク曲線Ｙとの間になければ
ならない。図５および６に示す従来のトルクリミッタの
伝達トルクは、曲線Ｂから明らかな通り、温度の上昇に
つれて減少するが常にギア強度を示す曲線Ｘと電動機の
出力トルク曲線Ｙとの間にある。しかしながら、例えば
９０℃程度の高温では曲線ＸとＹとの間が非常に狭いた
め、この範囲内に伝達トルク曲線Ｂを収めると低温に於
いては電動機の出力トルクＹに比べて不必要に大きなト
ルクが伝達されることになる。
【００２６】図７乃至９に示す従来のトルクリミッタは
温度の変化に関係なくほぼ一定のトルクを伝達するの
で、その伝達トルク曲線Ｃは横軸とほぼ平行である。こ
のため、高温で比較的低い値の伝達トルク曲線Ｘと、低
温で僅かながら高温でよりも大きなトルクとなる電動機
の出力トルク曲線Ｙとの間に、製品毎のバラツキによる
比較的大きな幅のある伝達トルク曲線Ｃを収めることが
困難となり、温度範囲の両端部で安全立（余裕度）が極
めて小さくなってしまっている。
温度の変化に関係なくほぼ一定のトルクを伝達するの
で、その伝達トルク曲線Ｃは横軸とほぼ平行である。こ
のため、高温で比較的低い値の伝達トルク曲線Ｘと、低
温で僅かながら高温でよりも大きなトルクとなる電動機
の出力トルク曲線Ｙとの間に、製品毎のバラツキによる
比較的大きな幅のある伝達トルク曲線Ｃを収めることが
困難となり、温度範囲の両端部で安全立（余裕度）が極
めて小さくなってしまっている。
【００２７】本発明のトルクリミッタの伝達トルク曲線
Ａは、ほぼ出力トルク曲線Ｙと平行に温度上昇と共に下
方に下がる傾斜を持っているため、また、永久磁石部材
３５やトルク伝達面の性能のバラツキ、経年変化が小さ
く曲線の幅が小さいため、作動温度範囲の両極端部でも
比較的大きな安全率（余裕度）が得られる。
Ａは、ほぼ出力トルク曲線Ｙと平行に温度上昇と共に下
方に下がる傾斜を持っているため、また、永久磁石部材
３５やトルク伝達面の性能のバラツキ、経年変化が小さ
く曲線の幅が小さいため、作動温度範囲の両極端部でも
比較的大きな安全率（余裕度）が得られる。
【００２８】このような電動パワーステアリング装置用
のトルクリミッタに於いては、所定の磁気吸引力を持つ
永久磁石部材３５を用いた構成であるので、構造が極め
て簡単であり、製造、組立てが容易である。また、伝達
トルクの摩擦面が摩耗しても常に磁気吸引力で引き付け
られており、トルクの伝達が摩擦力ではなく磁気吸引力
による結合により行われるので、伝達トルクの変動が少
ない。また、永久磁石の磁気吸引力の温度係数が電動機
の出力トルクの温度係数とほぼ同じであるため、外部か
らの過大な衝撃に対し、樹脂ギヤを保護する機能を備え
ることができる。更に、磁気吸引力を用いるのに、電磁
クラッチを用いる場合には電力損失が発生してエネルギ
ー効率が低下するが、永久磁石の場合には電力損失が発
生しないためエネルギー効率は高い。
のトルクリミッタに於いては、所定の磁気吸引力を持つ
永久磁石部材３５を用いた構成であるので、構造が極め
て簡単であり、製造、組立てが容易である。また、伝達
トルクの摩擦面が摩耗しても常に磁気吸引力で引き付け
られており、トルクの伝達が摩擦力ではなく磁気吸引力
による結合により行われるので、伝達トルクの変動が少
ない。また、永久磁石の磁気吸引力の温度係数が電動機
の出力トルクの温度係数とほぼ同じであるため、外部か
らの過大な衝撃に対し、樹脂ギヤを保護する機能を備え
ることができる。更に、磁気吸引力を用いるのに、電磁
クラッチを用いる場合には電力損失が発生してエネルギ
ー効率が低下するが、永久磁石の場合には電力損失が発
生しないためエネルギー効率は高い。
【００２９】実施の形態２．図４には本発明の別の実施
形態を示す。このトルクリミッタの永久磁石部材３８は
環状の平坦な表面部を覆う磁性あるいは透磁性材料のラ
イニングあるいは皮膜３９を備えている。皮膜３９の代
わりに薄板を用いても良い。その他の構成は先に説明し
たトルクリミッタと同様である。この構成により、トル
ク伝達面の摩擦力が安定して動作の信頼性がより高くな
ると共に耐久性が大きくなる。
形態を示す。このトルクリミッタの永久磁石部材３８は
環状の平坦な表面部を覆う磁性あるいは透磁性材料のラ
イニングあるいは皮膜３９を備えている。皮膜３９の代
わりに薄板を用いても良い。その他の構成は先に説明し
たトルクリミッタと同様である。この構成により、トル
ク伝達面の摩擦力が安定して動作の信頼性がより高くな
ると共に耐久性が大きくなる。
【００３０】
【発明の効果】以上の如く本発明の電動パワーステアリ
ング装置による効果は次の通りである。 （１）電動機による操舵補助トルクをトルクリミッタを
介してステアリング機構に与える電動パワーステアリン
グ装置に於いて、上記トルクリミッタが、上記電動機の
出力軸に固定された磁性体のケースと、上記ケースに対
して同軸に相対回転可能に配置され、被駆動軸に連結さ
れ、磁性体でできたボスと、上記ケースおよび上記ボス
間に配置され、その間を磁力により結合する永久磁石部
材とを備えている。従って、構造が極めて簡単であり、
製造、組立てが容易で、伝達トルクの変動が少なく、樹
脂ギヤを保護する機能を備え、エネルギー効率が高い。
ング装置による効果は次の通りである。 （１）電動機による操舵補助トルクをトルクリミッタを
介してステアリング機構に与える電動パワーステアリン
グ装置に於いて、上記トルクリミッタが、上記電動機の
出力軸に固定された磁性体のケースと、上記ケースに対
して同軸に相対回転可能に配置され、被駆動軸に連結さ
れ、磁性体でできたボスと、上記ケースおよび上記ボス
間に配置され、その間を磁力により結合する永久磁石部
材とを備えている。従って、構造が極めて簡単であり、
製造、組立てが容易で、伝達トルクの変動が少なく、樹
脂ギヤを保護する機能を備え、エネルギー効率が高い。
【００３１】（２）上記永久磁石部材が、環状であっ
て、軸方向に異方性の着磁をされ、残留磁束密度が負の
温度係数を持つものであるので、構造が極めて簡単で、
伝達トルクの変動が少なく、永久磁石の磁気吸引力の温
度係数が電動機の出力トルクの温度係数とほぼ同じであ
るため、外部からの過大な衝撃に対し、樹脂ギヤを保護
する機能を備えることができる。
て、軸方向に異方性の着磁をされ、残留磁束密度が負の
温度係数を持つものであるので、構造が極めて簡単で、
伝達トルクの変動が少なく、永久磁石の磁気吸引力の温
度係数が電動機の出力トルクの温度係数とほぼ同じであ
るため、外部からの過大な衝撃に対し、樹脂ギヤを保護
する機能を備えることができる。
【００３２】（３）上記ケースおよび上記ボスが強磁性
体であるので、磁気回路として作用し磁気吸引力が大き
くできる。
体であるので、磁気回路として作用し磁気吸引力が大き
くできる。
【００３３】（４）上記永久磁石部材と上記ケースおよ
び上記ボスとの間に設けた耐摩耗性材料層を備えたもの
であるので、トルク伝達面の摩擦力が安定して動作の信
頼性がより高くなると共に耐久性が大きくなる。
び上記ボスとの間に設けた耐摩耗性材料層を備えたもの
であるので、トルク伝達面の摩擦力が安定して動作の信
頼性がより高くなると共に耐久性が大きくなる。
【００３４】（５）上記ケースおよび上記ボスの少なく
とも一方が、環状の上記永久磁石部材の外周面および内
周面の少なくとも一方を案内支持する案内部を備えたも
のであるので、永久磁石部材３５の案内部となってガタ
ツキ等の望ましくない移動を制限できる。
とも一方が、環状の上記永久磁石部材の外周面および内
周面の少なくとも一方を案内支持する案内部を備えたも
のであるので、永久磁石部材３５の案内部となってガタ
ツキ等の望ましくない移動を制限できる。
【００３５】（６）上記ケースおよび上記ボスの少なく
とも一方が、他方の外周面および内周面の少なくとも一
方を外部からの異物の侵入に対して覆う封止部を備えた
ものであるので、トルクリミッタ内部への異物の侵入、
特に磁性体粒子の永久磁石３５への吸着等、を防ぐこと
ができる。
とも一方が、他方の外周面および内周面の少なくとも一
方を外部からの異物の侵入に対して覆う封止部を備えた
ものであるので、トルクリミッタ内部への異物の侵入、
特に磁性体粒子の永久磁石３５への吸着等、を防ぐこと
ができる。
【００３６】（７）上記ケースおよび上記ボスの外部を
覆うカバーを備えたものであるので、各部品が組立体と
して安定し、磁性粒子等の異物の内部への侵入を防ぐこ
とができる。
覆うカバーを備えたものであるので、各部品が組立体と
して安定し、磁性粒子等の異物の内部への侵入を防ぐこ
とができる。
【００３７】（８）上記ケースおよび上記ボスの少なく
とも一方の上記案内部が、上記永久磁石部材の磁束を通
す磁気回路の一部を構成するものであるので、磁束を効
率的に利用できる。
とも一方の上記案内部が、上記永久磁石部材の磁束を通
す磁気回路の一部を構成するものであるので、磁束を効
率的に利用できる。
【図１】 本発明の電動パワーステアリング装置のトル
クリミッタを示す側面断面図である。
クリミッタを示す側面断面図である。
【図２】 図１の電動パワーステアリング装置のトルク
リミッタを示す分解断面図である。
リミッタを示す分解断面図である。
【図３】 本発明の電動パワーステアリング装置のトル
クリミッタの温度変化に対する最大伝達トルクの変化を
従来のものと比較して伝達トルク曲線Ａ、ＢおよびＣに
より表わす、温度（℃）対伝達トルク（Ｎ・ｍ）のグラ
フであり、ステアリングギアの伝達トルク曲線Ｘと、電
動機の出力トルク曲線Ｙも描かれている。
クリミッタの温度変化に対する最大伝達トルクの変化を
従来のものと比較して伝達トルク曲線Ａ、ＢおよびＣに
より表わす、温度（℃）対伝達トルク（Ｎ・ｍ）のグラ
フであり、ステアリングギアの伝達トルク曲線Ｘと、電
動機の出力トルク曲線Ｙも描かれている。
【図４】 本発明の別の実施形態の電動パワーステアリ
ング装置のトルクリミッタを示す断面側面図である。
ング装置のトルクリミッタを示す断面側面図である。
【図５】 従来の電動パワーステアリング装置のトルク
リミッタを示す断面側面図である。
リミッタを示す断面側面図である。
【図６】 従来の電動パワーステアリング装置のトルク
リミッタを示す分解断面側面図である。
リミッタを示す分解断面側面図である。
【図７】 従来の別の電動パワーステアリング装置のト
ルクリミッタを示す断面側面図である。
ルクリミッタを示す断面側面図である。
【図８】 図７の従来の電動パワーステアリング装置の
トルクリミッタを示す分解側面断面図である。
トルクリミッタを示す分解側面断面図である。
【図９】 図７の従来の電動パワーステアリング装置の
トルクリミッタの詳細を示す部分断面図である。
トルクリミッタの詳細を示す部分断面図である。
１電動機、３ 出力軸、２０ トルクリミッタ、２５
ケース、２２ カバー、３１ ボス、３５ 永久磁石部
材、３９ 耐摩耗性材料層、２４、２６ 案内部、２
４、２６ 封止部。
ケース、２２ カバー、３１ ボス、３５ 永久磁石部
材、３９ 耐摩耗性材料層、２４、２６ 案内部、２
４、２６ 封止部。
Claims (8)
- 【請求項１】 電動機による操舵補助トルクをトルクリ
ミッタを介してステアリング機構に与える電動パワース
テアリング装置であって、上記トルクリミッタが、上記
電動機の出力軸に固定された磁性体のケースと、上記ケ
ースに対して同軸に相対回転可能に配置され、被駆動軸
に連結され、磁性体でできたボスと、上記ケースおよび
上記ボス間に配置され、その間を磁力により結合する永
久磁石部材とを備えた電動パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 上記永久磁石部材が、環状であって、軸
方向に異方性の着磁をされ、残留磁束密度が負の温度係
数を持つことを特徴とする請求項１記載の電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項３】上記ケースおよび上記ボスが強磁性体であ
ることを特徴とする請求項１あるいは２記載の電動パワ
ーステアリング装置。 - 【請求項４】 上記永久磁石部材と上記ケースおよび上
記ボスとの間に設けた耐摩耗性材料層を備えたことを特
徴とする請求項１乃至３のいずれか記載の電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項５】 上記ケースおよび上記ボスの少なくとも
一方が、環状の上記永久磁石部材の外周面および内周面
の少なくとも一方を案内支持する案内部を備えたことを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか記載の電動パワー
ステアリング装置。 - 【請求項６】 上記ケースおよび上記ボスの少なくとも
一方が、他方の外周面および内周面の少なくとも一方を
外部からの異物の侵入に対して覆う封止部を備えたこと
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか記載の電動パワ
ーステアリング装置。 - 【請求項７】 上記ケースおよび上記ボスの外部を覆う
カバーを備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいず
れか記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項８】 上記ケースおよび上記ボスの少なくとも
一方の上記案内部が、上記永久磁石部材の磁束を通す磁
気回路の一部を構成することを特徴とする請求項６乃至
７のいずれか記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169226A JP2001347959A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 電動パワーステアリング装置 |
| US09/737,565 US6435971B2 (en) | 2000-06-06 | 2000-12-18 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000169226A JP2001347959A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001347959A true JP2001347959A (ja) | 2001-12-18 |
Family
ID=18672114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000169226A Pending JP2001347959A (ja) | 2000-06-06 | 2000-06-06 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6435971B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001347959A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003301959A (ja) * | 2002-04-10 | 2003-10-24 | Saginomiya Seisakusho Inc | 電動式制御弁 |
| KR101105582B1 (ko) | 2008-02-11 | 2012-01-17 | 주식회사 만도 | 유격을 보상하는 전기식 동력 보조 조향장치 및 댐핑커플러 |
| JP7370279B2 (ja) | 2020-02-28 | 2023-10-27 | シチズンマイクロ株式会社 | 遊星歯車伝動装置 |
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|---|---|---|---|---|
| US6817457B2 (en) * | 2001-07-26 | 2004-11-16 | Ntn Corporation | Two-way roller clutch with torque limiting feature |
| JP4270179B2 (ja) * | 2005-07-28 | 2009-05-27 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| US9435387B2 (en) | 2010-12-10 | 2016-09-06 | Means Industries, Inc. | Device and apparatus for controlling the operating mode of a coupling assembly, coupling and control assembly and electric motor disconnect and pass through assemblies |
| US9874252B2 (en) | 2010-12-10 | 2018-01-23 | Means Industries, Inc. | Electronic, high-efficiency vehicular transmission, overrunning, non-friction coupling and control assembly and switchable linear actuator device for use therein |
| US9377061B2 (en) | 2010-12-10 | 2016-06-28 | Means Industries, Inc. | Electromagnetic system for controlling the operating mode of an overrunning coupling assembly and overrunning coupling and control assembly including the system |
| US9303699B2 (en) | 2010-12-10 | 2016-04-05 | Means Industries, Inc. | Electromechanical assembly to control the operating mode of a coupling apparatus |
| US8485334B2 (en) * | 2011-01-28 | 2013-07-16 | Hiwin Mikrosystem Corp. | Clutch mechanism with overload protection |
| EP3049685B1 (en) * | 2013-09-26 | 2019-10-30 | Means Industries, Inc. | Apparatus for controlling operating modes of a coupling assembly, and electric motor disconnect and pass through assemblies |
| CN105090277A (zh) * | 2014-05-21 | 2015-11-25 | 白万本 | 一种磁力闭锁装置 |
| US10619681B2 (en) | 2014-09-16 | 2020-04-14 | Means Industries, Inc. | Overrunning, non-friction coupling and control assemblies and switchable linear actuator device and reciprocating electromechanical apparatus for use therein |
| CN104828729B (zh) * | 2015-05-12 | 2017-08-29 | 中南大学 | 张力维持装置 |
| RU173846U1 (ru) * | 2017-03-14 | 2017-09-14 | Публичное акционерное общество "Территориальная генерирующая компания N 1" | Управляемая асинхронная муфта с постоянными магнитами |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US2725493A (en) * | 1951-07-14 | 1955-11-29 | Gen Motors Corp | Temperature compensation for a magnetic speedometer drive |
| US2640166A (en) * | 1952-04-12 | 1953-05-26 | Igor V Zozulin | Drive coupling of the permanent magnet type |
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| DE3606879A1 (de) * | 1985-03-07 | 1986-09-25 | Tamao Tokio/Tokyo Morita | Magnetische befestigungsvorrichtung |
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| JPH0735248A (ja) | 1993-07-23 | 1995-02-07 | Hitachi Metals Ltd | 定流量リーク弁 |
| US5749454A (en) * | 1995-05-26 | 1998-05-12 | Span Tech Corporation | Conveyor system with driven roller transfer assembly |
| JPH0984300A (ja) | 1995-09-18 | 1997-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
-
2000
- 2000-06-06 JP JP2000169226A patent/JP2001347959A/ja active Pending
- 2000-12-18 US US09/737,565 patent/US6435971B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20010049306A1 (en) | 2001-12-06 |
| US6435971B2 (en) | 2002-08-20 |
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