JP2002308119A - 電気式動力操舵装置 - Google Patents
電気式動力操舵装置Info
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- shaft
- ball screw
- screw mechanism
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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
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0829—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial loading of both hub and shaft by an intermediate ring or sleeve
- F16D1/0835—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial loading of both hub and shaft by an intermediate ring or sleeve due to the elasticity of the ring or sleeve
-
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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
- 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
- F16D7/021—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with radially applied torque-limiting friction surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気式動力操舵装置に用いられるトルクリミ
ッタの経年変化を抑制して安定したリミッタ特性を得る
ことである。 【解決手段】 ボールねじ機構７のナット部７ａと電動
機により回転されるアマチュアシャフト１３の嵌合部１
３ｂとの間に圧入されるトレランスリング２５のウェー
ブ２５ｂの圧縮率を、７％〜１３％の範囲とする。
ッタの経年変化を抑制して安定したリミッタ特性を得る
ことである。 【解決手段】 ボールねじ機構７のナット部７ａと電動
機により回転されるアマチュアシャフト１３の嵌合部１
３ｂとの間に圧入されるトレランスリング２５のウェー
ブ２５ｂの圧縮率を、７％〜１３％の範囲とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両用の動力操舵装
置に関し、特に、電動機を用いて操舵力をアシストする
電気式動力操舵装置に適用して有効なものである。
置に関し、特に、電動機を用いて操舵力をアシストする
電気式動力操舵装置に適用して有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年車両に用いられる操舵装置には、そ
の操舵力を低減するためのいわゆるパワーステアリング
装置が装備されており、運転者の操舵負担を軽減するよ
うにしている。
の操舵力を低減するためのいわゆるパワーステアリング
装置が装備されており、運転者の操舵負担を軽減するよ
うにしている。
【０００３】このようなパワーステアリング装置には、
特開平11-34891号公報に示す装置のように、操舵補助力
を電動機によって得るようにしたものがある。このよう
な電気式動力操舵装置では、ラック軸と、このラック軸
と同軸的に配置された電動機と、ボールねじ機構とが設
けられている。
特開平11-34891号公報に示す装置のように、操舵補助力
を電動機によって得るようにしたものがある。このよう
な電気式動力操舵装置では、ラック軸と、このラック軸
と同軸的に配置された電動機と、ボールねじ機構とが設
けられている。
【０００４】ボールねじ機構は、電動機の出力軸と嵌合
するナット部と、ラック軸の外周に形成されたスクリュ
ー部と、ナット部とスクリュー部との間に配置されたボ
ールとから構成されており、ラック軸は周方向の回転が
規制された状態となっている。したがって、電動機が作
動してナット部が周方向に回転されると、この回転はボ
ールとスクリュー部とを介してラック軸の軸方向の変位
に変換され、ラック軸の軸方向の移動つまり転舵操作を
補助することになる。
するナット部と、ラック軸の外周に形成されたスクリュ
ー部と、ナット部とスクリュー部との間に配置されたボ
ールとから構成されており、ラック軸は周方向の回転が
規制された状態となっている。したがって、電動機が作
動してナット部が周方向に回転されると、この回転はボ
ールとスクリュー部とを介してラック軸の軸方向の変位
に変換され、ラック軸の軸方向の移動つまり転舵操作を
補助することになる。
【０００５】このような電気式動力操舵装置において
は、転舵操作の際に車輪が縁石に乗り上げた場合など、
ラック軸にその移動方向とは逆向きに作用する外力が急
激に加わった場合には、スクリュー部のリードの比率で
高速で回転している電動機が急停止することになる。こ
のとき、電動機のロータの慣性力によりボールねじ機構
には大きな衝撃力が生じることになり、この衝撃力によ
りボールとスクリュー部との接触面に圧痕等が生じて、
ボールねじ機構の機能や操舵感を低下させることにな
る。そのため、このような電気式動力操舵装置には、前
述の衝撃力を緩和するためのトルクリミッタが設けられ
ている。
は、転舵操作の際に車輪が縁石に乗り上げた場合など、
ラック軸にその移動方向とは逆向きに作用する外力が急
激に加わった場合には、スクリュー部のリードの比率で
高速で回転している電動機が急停止することになる。こ
のとき、電動機のロータの慣性力によりボールねじ機構
には大きな衝撃力が生じることになり、この衝撃力によ
りボールとスクリュー部との接触面に圧痕等が生じて、
ボールねじ機構の機能や操舵感を低下させることにな
る。そのため、このような電気式動力操舵装置には、前
述の衝撃力を緩和するためのトルクリミッタが設けられ
ている。
【０００６】このトルクリミッタとしては、リング状に
形成されたリブの外周面に径方向に突出して形成された
複数のウェーブが設けられた形状のものが多く用いられ
ており、この場合、トルクリミッタは電動機の出力軸と
ナット部との間に圧入されている。また、トルクリミッ
タのウェーブは、出力軸とナット部との間において所定
の圧縮率で径方向に弾性変形するようになっており、そ
の弾性力によりトルクリミッタは出力軸とナット部とに
圧接することになる。このトルクリミッタは、トルクリ
ミッタが出力軸とナット部との間で滑り始めることにな
るトルクつまり滑りトルク以下の範囲でトルクを伝達し
て、それ以上のトルクが負荷されるとトルク伝達を遮断
することになる。
形成されたリブの外周面に径方向に突出して形成された
複数のウェーブが設けられた形状のものが多く用いられ
ており、この場合、トルクリミッタは電動機の出力軸と
ナット部との間に圧入されている。また、トルクリミッ
タのウェーブは、出力軸とナット部との間において所定
の圧縮率で径方向に弾性変形するようになっており、そ
の弾性力によりトルクリミッタは出力軸とナット部とに
圧接することになる。このトルクリミッタは、トルクリ
ミッタが出力軸とナット部との間で滑り始めることにな
るトルクつまり滑りトルク以下の範囲でトルクを伝達し
て、それ以上のトルクが負荷されるとトルク伝達を遮断
することになる。
【０００７】この滑りトルクは、トルクリミッタが出力
軸とナット部との間に圧入される際に弾性変形するウェ
ーブの圧縮率により変化することになる。したがって、
この圧縮率は、滑りトルクが通常の転舵操作の際に電動
機が発生させるトルクより大きく、かつ、前述のような
衝撃力を生じるトルクより小さい範囲となるように設定
されることが望ましく、従来、このような条件を満たす
設定としてウェーブの圧縮率を１６％とすることが一般
的となっていた。
軸とナット部との間に圧入される際に弾性変形するウェ
ーブの圧縮率により変化することになる。したがって、
この圧縮率は、滑りトルクが通常の転舵操作の際に電動
機が発生させるトルクより大きく、かつ、前述のような
衝撃力を生じるトルクより小さい範囲となるように設定
されることが望ましく、従来、このような条件を満たす
設定としてウェーブの圧縮率を１６％とすることが一般
的となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ウェーブの圧
縮率を１６％とする設定では、ウェーブの経年変化、例
えばウェーブの頂点の摩耗、へたりによる弾性力の低
下、またこれらに伴うウェーブの頂点の接触面積の変化
（ヘルツ応力変化）が大きいため、トルクリミッタの滑
りトルクはこの経年変化により大きく低下することにな
り、安定したリミッタ特性を得ることが困難であった。
縮率を１６％とする設定では、ウェーブの経年変化、例
えばウェーブの頂点の摩耗、へたりによる弾性力の低
下、またこれらに伴うウェーブの頂点の接触面積の変化
（ヘルツ応力変化）が大きいため、トルクリミッタの滑
りトルクはこの経年変化により大きく低下することにな
り、安定したリミッタ特性を得ることが困難であった。
【０００９】本発明の目的は、電気式動力操舵装置に用
いられるトルクリミッタの経年変化を抑制して安定した
リミッタ特性を得ることにある。
いられるトルクリミッタの経年変化を抑制して安定した
リミッタ特性を得ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の電気式動力操舵
装置は、操向車輪に連結されるラック軸に対して電動機
の回転力を伝達して操舵力を補助する電気式動力操舵装
置であって、前記電動機により回転される回転軸と、前
記回転軸の嵌合部と嵌合し、前記回転軸の回転を前記ラ
ック軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構
と、リング部材と前記リング部材の径方向に突出して形
成された複数の凸部とを有し、前記凸部を圧縮した状態
で前記嵌合部に組み込まれて、前記回転軸と前記ボール
ねじ機構との間のトルク伝達を、所定のトルク以下で行
い、所定のトルク以上となると遮断するトルクリミッタ
とを有し、前記凸部の圧縮率を７％から１３％の間に設
定したことを特徴とする。
装置は、操向車輪に連結されるラック軸に対して電動機
の回転力を伝達して操舵力を補助する電気式動力操舵装
置であって、前記電動機により回転される回転軸と、前
記回転軸の嵌合部と嵌合し、前記回転軸の回転を前記ラ
ック軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構
と、リング部材と前記リング部材の径方向に突出して形
成された複数の凸部とを有し、前記凸部を圧縮した状態
で前記嵌合部に組み込まれて、前記回転軸と前記ボール
ねじ機構との間のトルク伝達を、所定のトルク以下で行
い、所定のトルク以上となると遮断するトルクリミッタ
とを有し、前記凸部の圧縮率を７％から１３％の間に設
定したことを特徴とする。
【００１１】本発明にあっては、ボールねじ機構のナッ
ト部と電動機により回転される回転軸との間に圧入され
る凸部の圧縮率を、７％〜１３％の範囲としたので、ト
ルクリミッタの経年変化を抑制して、安定したリミッタ
特性を得ることができる。
ト部と電動機により回転される回転軸との間に圧入され
る凸部の圧縮率を、７％〜１３％の範囲としたので、ト
ルクリミッタの経年変化を抑制して、安定したリミッタ
特性を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
に基づいて詳細に説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施の形態である電気式
動力操舵装置を示す断面図であり、図２は図１に示す電
気式動力操舵装置の要部を拡大して示す断面図である。
動力操舵装置を示す断面図であり、図２は図１に示す電
気式動力操舵装置の要部を拡大して示す断面図である。
【００１４】図１に示す電気式動力操舵装置は、例えば
自動車前輪等の操向車輪の操舵装置として用いられるも
のであり、通常のラックアンドピニオン式の操舵装置に
電動機による操舵補助力を加えるようにしたものであ
る。
自動車前輪等の操向車輪の操舵装置として用いられるも
のであり、通常のラックアンドピニオン式の操舵装置に
電動機による操舵補助力を加えるようにしたものであ
る。
【００１５】この電気式動力操舵装置は、アルミダイキ
ャスト製のメインハウジング１とサブハウジング２とを
有しており、スクリュー部３において互いに結合された
状態でメインハウジング１に設けられた取付部４により
図示しない車体の下面に装着されている。メインハウジ
ング１およびサブハウジング２の内部には、ラック軸５
が図中左右方向に移動自在に設けられており、その両端
には図示しないタイロッドやナックルアームを介して操
向車輪が連結されている。したがって、このラック軸５
を左右方向に移動することにより、車輪の転舵操作が行
われることになる。
ャスト製のメインハウジング１とサブハウジング２とを
有しており、スクリュー部３において互いに結合された
状態でメインハウジング１に設けられた取付部４により
図示しない車体の下面に装着されている。メインハウジ
ング１およびサブハウジング２の内部には、ラック軸５
が図中左右方向に移動自在に設けられており、その両端
には図示しないタイロッドやナックルアームを介して操
向車輪が連結されている。したがって、このラック軸５
を左右方向に移動することにより、車輪の転舵操作が行
われることになる。
【００１６】このラック軸５の周囲には、メインハウジ
ング１の内部に位置して電動機６が、また、サブハウジ
ング２の内部に位置してボールねじ機構７がそれぞれ収
容されており、電動機６の回転力をボールねじ機構７を
介してラック軸５に伝達して操舵力を補助するようにし
ている。
ング１の内部に位置して電動機６が、また、サブハウジ
ング２の内部に位置してボールねじ機構７がそれぞれ収
容されており、電動機６の回転力をボールねじ機構７を
介してラック軸５に伝達して操舵力を補助するようにし
ている。
【００１７】メインハウジング１の図１における右端側
には、図示しない操向ハンドルと連結された操舵軸８と
ラック軸５との接続部９が形成されている。この接続部
９では、操舵軸８の先端に設けられた図示しないピニオ
ンと、ラック軸５の側部に形成された図示しないラック
歯とが噛み合っており、操舵軸８の回転をラック軸５の
図中左右方向の動きに変換するようになっている。な
お、接続部９の軸上には操舵軸８の回転トルクを検出す
る図示しないトルクセンサが設けられており、その検出
値に基づき電動機６による操舵補助力が制御されるよう
になっている。
には、図示しない操向ハンドルと連結された操舵軸８と
ラック軸５との接続部９が形成されている。この接続部
９では、操舵軸８の先端に設けられた図示しないピニオ
ンと、ラック軸５の側部に形成された図示しないラック
歯とが噛み合っており、操舵軸８の回転をラック軸５の
図中左右方向の動きに変換するようになっている。な
お、接続部９の軸上には操舵軸８の回転トルクを検出す
る図示しないトルクセンサが設けられており、その検出
値に基づき電動機６による操舵補助力が制御されるよう
になっている。
【００１８】次に、電動機６は、メインハウジング１の
内周面にヨーク１０が一体に形成されており、このヨー
ク１０の内周面に磁石１１を設け、その内側に電機子と
してのアマチュアアッセンブリ１２を回転自在に配設し
た構成となっている。
内周面にヨーク１０が一体に形成されており、このヨー
ク１０の内周面に磁石１１を設け、その内側に電機子と
してのアマチュアアッセンブリ１２を回転自在に配設し
た構成となっている。
【００１９】アマチュアアッセンブリ１２は、円筒状の
アマチュアシャフト１３と、回転軸としてのアマチュア
シャフト１３の外周に取り付けられたアマチュアコア１
４と、アマチュアシャフト１３に固定されたコミュテー
タ１５とから構成されている。
アマチュアシャフト１３と、回転軸としてのアマチュア
シャフト１３の外周に取り付けられたアマチュアコア１
４と、アマチュアシャフト１３に固定されたコミュテー
タ１５とから構成されている。
【００２０】アマチュアコア１４には複数のスロット１
４ａが形成されており、このスロット１４ａには導線が
巻き付けられてアマチュアコイル１６が形成されてい
る。また、アマチュアシャフト１３の軸心は空洞部１３
ａとなっており、この空洞部１３ａにラック軸５が挿通
されるようになっている。
４ａが形成されており、このスロット１４ａには導線が
巻き付けられてアマチュアコイル１６が形成されてい
る。また、アマチュアシャフト１３の軸心は空洞部１３
ａとなっており、この空洞部１３ａにラック軸５が挿通
されるようになっている。
【００２１】コミュテータ１５は、軸方向に垂直な摺接
面１５ａを持つディスク形となっており、その摺接面１
５ａには軸方向からブラシ１７が摺接するようになって
いる。また、コミュテータ１５はアマチュアコイル１６
に接続されており、ブラシ１７からの電流を整流してア
マチュアコイル１６に供給するようになっている。ブラ
シ１７は合成樹脂製のブラシホルダ１８に支持されてお
り、スプリング１９により所定の圧力でコミュテータ１
５に向けて付勢されている。
面１５ａを持つディスク形となっており、その摺接面１
５ａには軸方向からブラシ１７が摺接するようになって
いる。また、コミュテータ１５はアマチュアコイル１６
に接続されており、ブラシ１７からの電流を整流してア
マチュアコイル１６に供給するようになっている。ブラ
シ１７は合成樹脂製のブラシホルダ１８に支持されてお
り、スプリング１９により所定の圧力でコミュテータ１
５に向けて付勢されている。
【００２２】このブラシホルダ１８は、前述のようにブ
ラシ１７を支持するブラシ保持部１８ａと、それと一体
となって突設された６つのマグネットホルダアーム１８
ｂとを有している。磁石１１は、これらのマグネットホ
ルダアーム１８ｂの間に取り付けられており、これらの
磁石１１はヨーク１０の内面に周方向に間隔を置いて固
定されることになる。
ラシ１７を支持するブラシ保持部１８ａと、それと一体
となって突設された６つのマグネットホルダアーム１８
ｂとを有している。磁石１１は、これらのマグネットホ
ルダアーム１８ｂの間に取り付けられており、これらの
磁石１１はヨーク１０の内面に周方向に間隔を置いて固
定されることになる。
【００２３】アマチュアシャフト１３の一端は、メイン
ハウジング１に取り付けられたベアリング２０によって
保持されて回転自在となっており、その他端には、嵌合
部１３ｂが形成されている。
ハウジング１に取り付けられたベアリング２０によって
保持されて回転自在となっており、その他端には、嵌合
部１３ｂが形成されている。
【００２４】ボールねじ機構７は、メインハウジング１
と同様にアルミダイキャスト製の中空部材であるサブハ
ウジング２の内部に組み込まれており、その外周をサブ
ハウジング２に固定された２つのベアリング２１，２２
に支持されて回転自在となっている。このボールねじ機
構７は、ナット部７ａと、ラック軸５の外周に形成され
たスクリュー部５ａと、ナット部７ａとスクリュー部５
ａとの間に配置されたボール２３とから構成されてお
り、ラック軸５は周方向の回転が規制された状態となっ
ている。また、ナット部７ａはアマチュアシャフト１３
の嵌合部１３ｂと嵌合されており、アマチュアシャフト
１３を周方向に回転させると、この回転はナット部７ａ
とボール２３とスクリュー部５ａとを介してラック軸５
の軸方向の変位に変換され、ラック軸５は図中左右方向
に移動することになる。
と同様にアルミダイキャスト製の中空部材であるサブハ
ウジング２の内部に組み込まれており、その外周をサブ
ハウジング２に固定された２つのベアリング２１，２２
に支持されて回転自在となっている。このボールねじ機
構７は、ナット部７ａと、ラック軸５の外周に形成され
たスクリュー部５ａと、ナット部７ａとスクリュー部５
ａとの間に配置されたボール２３とから構成されてお
り、ラック軸５は周方向の回転が規制された状態となっ
ている。また、ナット部７ａはアマチュアシャフト１３
の嵌合部１３ｂと嵌合されており、アマチュアシャフト
１３を周方向に回転させると、この回転はナット部７ａ
とボール２３とスクリュー部５ａとを介してラック軸５
の軸方向の変位に変換され、ラック軸５は図中左右方向
に移動することになる。
【００２５】図３は図１に示す電気式動力操舵装置のＡ
−Ａ断面を示す断面図であり、図４は図１に示す電気式
動力操舵装置のトレランスリング取付部分を拡大して示
す一部切欠断面図である。また、図５（a）は図１に示
すトレランスリングの詳細を示す斜視図であり、図５
（b)は図５（a）に示すトレランスリングのＢ−Ｂ断面
を示す断面図であり、図６はトレランスリングの滑り回
数と滑りトルクとの関係を示す特性線図である。
−Ａ断面を示す断面図であり、図４は図１に示す電気式
動力操舵装置のトレランスリング取付部分を拡大して示
す一部切欠断面図である。また、図５（a）は図１に示
すトレランスリングの詳細を示す斜視図であり、図５
（b)は図５（a）に示すトレランスリングのＢ−Ｂ断面
を示す断面図であり、図６はトレランスリングの滑り回
数と滑りトルクとの関係を示す特性線図である。
【００２６】図３、図４に示すように、嵌合部１３ｂに
はアマチュアシャフト１３の周方向に向けて形成された
溝部２４が形成されており、この溝部２４の内部にはト
ルクリミッタとしてのトレランスリング２５が組み込ま
れている。
はアマチュアシャフト１３の周方向に向けて形成された
溝部２４が形成されており、この溝部２４の内部にはト
ルクリミッタとしてのトレランスリング２５が組み込ま
れている。
【００２７】トレランスリング２５は、図５（a），
（b)に示すように、リング状に形成されたリング部材と
してのリブ２５ａと、このリブ２５ａの径方向に突出し
て形成された凸部としての複数のウェーブ２５ｂとで構
成されている。このウェーブ２５ｂのウェーブ高さＨ
は、通常状態ではアマチュアシャフト１３とナット部７
ａとの径方向の隙間Ｌより大きく設定されており、溝部
２４の内部に組み込まれることによりアマチュアシャフ
ト１３とナット部７ａとの間で弾性変形するようになっ
ている。したがって、トレランスリング２５は弾性力を
有した状態で溝部２４とナット部７ａとに接触すること
になり、このトレランスリング２５を介してアマチュア
シャフト１３とナット部７ａとのトルク伝達が行われる
ようになっている。
（b)に示すように、リング状に形成されたリング部材と
してのリブ２５ａと、このリブ２５ａの径方向に突出し
て形成された凸部としての複数のウェーブ２５ｂとで構
成されている。このウェーブ２５ｂのウェーブ高さＨ
は、通常状態ではアマチュアシャフト１３とナット部７
ａとの径方向の隙間Ｌより大きく設定されており、溝部
２４の内部に組み込まれることによりアマチュアシャフ
ト１３とナット部７ａとの間で弾性変形するようになっ
ている。したがって、トレランスリング２５は弾性力を
有した状態で溝部２４とナット部７ａとに接触すること
になり、このトレランスリング２５を介してアマチュア
シャフト１３とナット部７ａとのトルク伝達が行われる
ようになっている。
【００２８】このトレランスリング２５は、ボールねじ
機構７に加わる大きな衝撃力を緩和するために、所定値
以上の入力があったときには溝部２４とナット部７ａと
の間で滑り、トルクの伝達を遮断するようになってい
る。
機構７に加わる大きな衝撃力を緩和するために、所定値
以上の入力があったときには溝部２４とナット部７ａと
の間で滑り、トルクの伝達を遮断するようになってい
る。
【００２９】このようなトルクリミット機能を確保する
ためには、トレランスリング２５が滑り始める時のトル
クつまり滑りトルクを、図６で実線で示す成立範囲、す
なわち電動機が最大補助力を加えた場合に負荷されるト
ルクである最大アシストトルクより大きく、かつ、ボー
ルねじ機構７の機能低下を回避するための範囲である慣
性衝撃回避トルクより小さい範囲にすることが必要であ
る。
ためには、トレランスリング２５が滑り始める時のトル
クつまり滑りトルクを、図６で実線で示す成立範囲、す
なわち電動機が最大補助力を加えた場合に負荷されるト
ルクである最大アシストトルクより大きく、かつ、ボー
ルねじ機構７の機能低下を回避するための範囲である慣
性衝撃回避トルクより小さい範囲にすることが必要であ
る。
【００３０】そのため、一般的なトレランスリング２５
では、ウェーブ高さＨの変化つまりウェーブ２５ｂの圧
縮率が１６％となるように、ウェーブ高さＨと隙間Ｌと
の寸法が設定されている。しかし、この設定では、図６
中に破線で示すように、滑りトルクの経年変化つまり滑
り回数に対しての変化が大きく、安定したリミッタ特性
を得ることが困難であった。そのため、初期状態では、
成立範囲外すなわちトルクリミッタとしての機能を満足
し得ない範囲の設定とならざる得ない状態であった。
では、ウェーブ高さＨの変化つまりウェーブ２５ｂの圧
縮率が１６％となるように、ウェーブ高さＨと隙間Ｌと
の寸法が設定されている。しかし、この設定では、図６
中に破線で示すように、滑りトルクの経年変化つまり滑
り回数に対しての変化が大きく、安定したリミッタ特性
を得ることが困難であった。そのため、初期状態では、
成立範囲外すなわちトルクリミッタとしての機能を満足
し得ない範囲の設定とならざる得ない状態であった。
【００３１】これに対して本発明では、ウェーブ２５ｂ
の圧縮率を７％〜１３％の範囲になるようにウェーブ高
さＨと隙間Ｌとの寸法を設定することにより、ウェーブ
２５ｂの頂点の摩耗、へたりによる弾性力の低下、また
これらに伴うウェーブ２５ｂの頂点の接触面積の変化
（ヘルツ応力変化）のバランスにより、滑りトルクの経
年変化を抑制することができる。したがって、図６中に
一点鎖線および二点鎖線で示すように、ウェーブ２５ｂ
の圧縮率を７％〜１３％の範囲とすることにより、トレ
ランスリング２５の滑りトルクは前述の成立範囲を維持
した状態となり、また、この状態は滑り回数が増しても
変化が少なく、この電気式動力操舵装置は長期にわたり
安定したリミッタ特性を得ることができる。
の圧縮率を７％〜１３％の範囲になるようにウェーブ高
さＨと隙間Ｌとの寸法を設定することにより、ウェーブ
２５ｂの頂点の摩耗、へたりによる弾性力の低下、また
これらに伴うウェーブ２５ｂの頂点の接触面積の変化
（ヘルツ応力変化）のバランスにより、滑りトルクの経
年変化を抑制することができる。したがって、図６中に
一点鎖線および二点鎖線で示すように、ウェーブ２５ｂ
の圧縮率を７％〜１３％の範囲とすることにより、トレ
ランスリング２５の滑りトルクは前述の成立範囲を維持
した状態となり、また、この状態は滑り回数が増しても
変化が少なく、この電気式動力操舵装置は長期にわたり
安定したリミッタ特性を得ることができる。
【００３２】このような構造を持つ電気式動力操舵装置
の作動を説明すると、まず、運転者により図示しない操
向ハンドルが操作されて操舵軸８が回転すると、この回
転に応じた方向にラック軸５が移動して転舵操作が行わ
れることになる。このとき、図示しないトルクセンサに
より検出された検出トルクに応じて、ブラシ１７を介し
てコミュテータ１５に電流が供給されることになる。こ
れにより電動機６が作動してアマチュアシャフト１３が
回転すると、この回転運動がボールねじ機構７にを介し
てラック軸５を軸方向に移動させ、操舵力を補助するこ
とになる。
の作動を説明すると、まず、運転者により図示しない操
向ハンドルが操作されて操舵軸８が回転すると、この回
転に応じた方向にラック軸５が移動して転舵操作が行わ
れることになる。このとき、図示しないトルクセンサに
より検出された検出トルクに応じて、ブラシ１７を介し
てコミュテータ１５に電流が供給されることになる。こ
れにより電動機６が作動してアマチュアシャフト１３が
回転すると、この回転運動がボールねじ機構７にを介し
てラック軸５を軸方向に移動させ、操舵力を補助するこ
とになる。
【００３３】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、トルクリミッタの経年
変化を抑制して安定したリミッタ特性を得ることができ
る。
変化を抑制して安定したリミッタ特性を得ることができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態である電気式動力操舵装
置を示す断面図である。
置を示す断面図である。
【図２】図１に示す電気式動力操舵装置の要部を拡大し
て示す断面図である。
て示す断面図である。
【図３】図１に示す電気式動力操舵装置のＡ−Ａ断面を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】図１に示す電気式動力操舵装置のトレランスリ
ング取付部分を拡大して示す一部切欠断面図である。
ング取付部分を拡大して示す一部切欠断面図である。
【図５】（a）は図３に示すトレランスリングの詳細を
示す斜視図であり、（b)は（a）に示すトレランスリン
グのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
示す斜視図であり、（b)は（a）に示すトレランスリン
グのＢ−Ｂ断面を示す断面図である。
【図６】トレランスリングの滑り回数と滑りトルクとの
関係を示す特性線図である。
関係を示す特性線図である。
１ メインハウジング ２ サブハウジング ３ スクリュー部 ４ 取付部 ５ ラック軸 ５ａ スクリュー部 ６ 電動機 ７ ボールねじ機構 ７ａ ナット部 ８ 操舵軸 ９ 接続部 １０ ヨーク １１ 磁石 １２ アマチュアアッセンブリ １３ アマチュアシャフト １３ａ 空洞部 １３ｂ 嵌合部 １４ アマチュアコア １４ａ スロット １５ コミュテータ １５ａ 摺接面 １６ アマチュアコイル １７ ブラシ １８ ブラシホルダ １８ａ ブラシ保持部 １８ｂ マグネットホルダアーム １９ スプリング ２０ ベアリング ２１，２２ ベアリング ２３ ボール ２４ 溝部 ２５ トレランスリング ２５ａ リブ ２５ｂ ウェーブ Ｈ ウェーブ高さ Ｌ 隙間
Claims (1)
- 【請求項１】 操向車輪に連結されるラック軸に対して
電動機の回転力を伝達して操舵力を補助する電気式動力
操舵装置であって、 前記電動機により回転される回転軸と、 前記回転軸の嵌合部と嵌合し、前記回転軸の回転を前記
ラック軸の軸方向の直線運動に変換するボールねじ機構
と、 リング部材と前記リング部材の径方向に突出して形成さ
れた複数の凸部とを有し、前記凸部を圧縮した状態で前
記嵌合部に組み込まれて、前記回転軸と前記ボールねじ
機構との間のトルク伝達を、所定のトルク以下で行い、
所定のトルク以上となると遮断するトルクリミッタとを
有し、 前記凸部の圧縮率を７％から１３％の間に設定したこと
を特徴とする電気式動力操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001113949A JP2002308119A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 電気式動力操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001113949A JP2002308119A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 電気式動力操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002308119A true JP2002308119A (ja) | 2002-10-23 |
Family
ID=18965101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001113949A Pending JP2002308119A (ja) | 2001-04-12 | 2001-04-12 | 電気式動力操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002308119A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153060A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Toyoda Mach Works Ltd | トルクリミット機構およびトルクリミット機構を備えた伝達比可変機構 |
| JP2012197927A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-10-18 | Jtekt Corp | トルクリミッタ、伝達比可変装置及びトレランスリング |
| CN103038527A (zh) * | 2010-09-03 | 2013-04-10 | 株式会社东乡制作所 | 转矩传递装置用的公差环 |
| JP2015137732A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 松本 勉 | トルクリミッター |
| JP2017106582A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の動力伝達装置 |
-
2001
- 2001-04-12 JP JP2001113949A patent/JP2002308119A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006153060A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Toyoda Mach Works Ltd | トルクリミット機構およびトルクリミット機構を備えた伝達比可変機構 |
| JP4539306B2 (ja) * | 2004-11-25 | 2010-09-08 | 株式会社ジェイテクト | トルクリミット機構およびトルクリミット機構を備えた伝達比可変機構 |
| CN103038527A (zh) * | 2010-09-03 | 2013-04-10 | 株式会社东乡制作所 | 转矩传递装置用的公差环 |
| DE112011102928T5 (de) | 2010-09-03 | 2013-07-18 | Togo Seisakusyo Corp. | Toleranzring für Drehmomentübertragungsvorrichtung |
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| US9145925B2 (en) | 2010-09-03 | 2015-09-29 | Togo Seisakusyo Corrporation | Tolerance ring for torque transmission device |
| JP2012197927A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-10-18 | Jtekt Corp | トルクリミッタ、伝達比可変装置及びトレランスリング |
| US9109632B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-08-18 | Jtekt Corporation | Torque limiter, variable transmission ratio device, and tolerance ring |
| US9920794B2 (en) | 2011-03-04 | 2018-03-20 | Jtekt Corporation | Torque limiter, variable transmission ratio device, and tolerance ring |
| JP2015137732A (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 松本 勉 | トルクリミッター |
| JP2017106582A (ja) * | 2015-12-10 | 2017-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の動力伝達装置 |
| US10001206B2 (en) | 2015-12-10 | 2018-06-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Power transmission system for vehicle |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060704 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061031 |