JP2006143017A - 電動舵取補助装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明の課題は、電動舵取補助装置において、取付性が良く、小型軽量化を図ること。
【解決手段】 電動舵取補助装置１０において、第１〜第３のハウジング１１〜１３により被包される単一ユニット体１０Ａからなるものであり、第１ハウジング１１には入力軸２１の上端部とトルクセンサ２３を支持し、第２ハウジング１２には出力軸２２の上端部と電動モータ２４とウォームギヤ２５とウォームホイール２６を支持し、第３ハウジング１３には出力軸２２の下端部を支持し、第２ハウジング１２を車体側に取付け可能にしたもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は電動舵取補助装置に関する。
バギー車等の電動舵取補助装置として、特許文献１に記載の如く、舵取ハンドルと車輪側操舵部材との間に介装され、運転者が舵取ハンドルに加える操舵力を電動モータの発生トルクによりアシストするものがある。
特開昭62-46790
特許文献１の電動舵取補助装置では、油圧モータへの配管系が複雑になって取付性が悪く、油圧ポンプやタンクが必要になって大型大重量になる。
本発明の課題は、電動舵取補助装置において、取付性が良く、小型軽量化を図ることにある。
請求項１の発明は、舵取ハンドルと車輪側操舵部材との間に介装され、運転者が舵取ハンドルに加える操舵力を電動モータの発生トルクによりアシストする電動舵取補助装置において、舵取ハンドルが接続される入力軸と、車輪側操舵部材が接続される出力軸と、入力軸と出力軸の間に設けられるトルクセンサと、トルクセンサの検出トルクに応じて駆動される電動モータと、電動モータの回転軸に結合されるウォームギヤと、出力軸に結合されるとともに、ウォームギヤに噛合うウォームホイールとを、第１〜第３のハウジングにより被包される単一ユニット体に内蔵したものであり、第１ハウジングには入力軸の上端部とトルクセンサを支持し、第２ハウジングには出力軸の上端部と電動モータとウォームギヤとウォームホイールを支持し、第３ハウジングには出力軸の下端部を支持し、第２ハウジングを車体側に取付け可能にしたものである。
（請求項１）
(a)電動舵取補助装置は単一ユニット体からなり、入力軸を舵取ハンドル側操舵部材に接続し、出力軸を車輪側操舵部材に接続することにより、適用車両等に簡易に取付けできるし、各種車両等への汎用性も高い。
(b)第１ハウジングにトルクセンサを設け、第２ハウジングにウォームホイール等を設けたから、ウォームホイール等の付着グリースがトルクセンサの側に侵入することを回避し易い。
(c)第２ハウジングに出力軸の上端部を支持し、第３ハウジングに出力軸の下端部を支持したから、出力軸の上端部の軸受と下端部の軸受の距離をとり、出力軸を安定支持できる。
(d)電動モータ等を支持した第２ハウジングを車体側に取付けることにより、電動舵取補助装置の車体への取付安定性を向上できる。
図１は電動舵取補助装置を示す全体模式図、図２は電動舵取補助装置を示す正面図、図３は電動舵取補助装置を示す平面図、図４は図２のIV−IV線に沿う断面図、図５は図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
電動舵取補助装置１０は、例えばバギー車やスノーモービル等の車両に適用され、図１に示す如く、舵取ハンドル側操舵部材１と車輪側操舵部材２との間に介装され、運転者が舵取ハンドルに加える操舵力を電動モータ２４の発生トルクによりアシストする。
電動舵取補助装置１０は、図１〜図５に示す如く、第１〜第３のハウジング１１〜１３に被包される単一ユニット体１０Ａにて構成され、このユニット体１０Ａに入力軸２１、出力軸２２、トルクセンサ２３、電動モータ２４、ウォームギヤ２５、ウォームホイール２６を内蔵する。
電動舵取補助装置１０は、舵取ハンドル側操舵部材１が接続具１Ａによって接続される入力軸２１の上端部を軸受３１により第１ハウジング１１に支持し（図４）、車輪側操舵部材２が接続具２Ａによって接続される出力軸２２の上下端部を上下の軸受３２Ａ、３２Ｂにより第２ハウジングと第３ハウジング１３に支持している（図４）。入力軸２１は接続具１Ａとの接続用セレーション２１Ａを上端外周部に備え、出力軸２２は接続具２Ａとの接続用セレーション２２Ａを下端外周部に備える。入力軸２１の中空部にはトーションバー２７が挿入され、トーションバー２７の一端は入力軸２１に連結ピン２７Ａで連結され、出力軸２２の中空部にはトーションバー２７の他端が挿入されてセレーション結合される。
トルクセンサ２３は、図４に示す如く、入力軸２１と出力軸２２に係合している円筒状のコア２３Ｃを囲む２個の検出コイル２３Ａ、２３Ｂを第１ハウジング１１に設けている。コア２３Ｃは、出力軸２２のガイドピン２３Ｄに係合する縦溝２３Ｅを備えて軸方向にのみ移動可能とされるとともに、入力軸２１のスライダピン２３Ｆに係合するスパイラル溝２３Ｇを備える。これにより、舵取ハンドルに加えた操舵トルクが入力軸２１に付与され、トーションバー２７の弾性ねじり変形により、入力軸２１と出力軸２２の間に回転方向の相対変位を生ずると、入力軸２１と出力軸２２の回転方向の変位がコア２３Ｃを軸方向に変位させるものになり、このコア２３Ｃの変位による検出コイル２３Ａ、２３Ｂの周辺の磁気的変化に起因する検出コイル２３Ａ、２３Ｂのインダクタンスが変化する。即ち、コア２３Ｃが入力軸２１の側へ移動すると、コア２３Ｃが近づく方の検出コイル２３Ａのインダクタンスが増加し、コア２３Ｃが遠ざかる方の検出コイル２３Ｂ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。
電動モータ２４は、取付ボルト２８により第２ハウジング１２に取付け支持され、不図示のコントローラにより、トルクセンサ２３の検出トルクに応じて駆動される。電動モータ２４の回転軸２４Ａには継手２４Ｂによりウォームギヤ２５が結合され、ウォームギヤ２５に噛合うウォームホイール２６を出力軸２２に固定してある。ウォームギヤ２５は、図５に示す如く、左右の軸受４１、４２により第２ハウジング１２に両端支持される。ウォームホイール２６は、第２ハウジング１２の内部で、出力軸２２における上側軸受３２Ａの直下にて該出力軸２２に固定される。
尚、電動モータ２４の回転軸２４Ａとウォームギヤ２５を結合する継手２４Ｂは、両者の嵌合間隙に弾性リングからなるトルクリミッタ２４Ｃを介装している（図５）。トルクリミッタ２４Ｃは、電動舵取補助装置１０の通常使用トルクでは回転軸２４Ａと継手２４Ｂを結合し続け、異常トルクではスリップさせ、電動モータ２４のトルクを継手２４Ｂの側に伝達させない。
従って、電動舵取補助装置にあっては、第１ハウジング１１に入力軸２１の上端部とトルクセンサ２３を支持し、第２ハウジング１２に出力軸２２の上端部と電動モータ２４とウォームギヤ２５とウォームホイール２６を支持し、第３ハウジング１３に出力軸２２の下端部を支持し、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２を取付ボルト１４により締結し、第２ハウジング１２と第３ハウジング１３を取付ボルト１５により締結して一体のユニット体１０Ａを構成する（図４）。第１ハウジング１１における軸受３１の上部開口部にはオイルシール３３が封着され、第３ハウジング１３における軸受３２Ｂの下部開口部にはオイルシール３４が封着される（図４）。
そして、電動舵取補助装置１０は、第２ハウジング１２を車体側に取付け可能にする。電動舵取補助装置１０は、図１、図３に示す如く、第２ハウジング１２の外周の周方向複数位置（例えば３位置）に設けた取付ボス１２Ａに挿着される取付ボルト１６を車体フレーム１７に螺着し、第２ハウジング１２を車体側に締結する。
電動舵取補助装置１０によれば、舵取ハンドルに加えた操舵トルクをトルクセンサ２３により検出し、その検出トルクにより電動モータ２４を駆動し、電動モータ２４の発生トルクをウォームギヤ２５、ウォームホイール２６を介して出力軸２２に伝える。これにより、電動モータ２４の発生トルクを運転者が舵取ハンドルに加える操舵力に対するアシスト力として用いるものになる。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)電動舵取補助装置１０は単一ユニット体１０Ａからなり、入力軸２１を舵取ハンドル側操舵部材１に接続し、出力軸２２を車輪側操舵部材２に接続することにより、適用車両等に簡易に取付けできるし、各種車両等への汎用性も高い。
(b)第１ハウジング１１にトルクセンサ２３を設け、第２ハウジング１２にウォームホイール２６等を設けたから、ウォームホイール２６等の付着グリースがトルクセンサ２３の側に侵入することを回避し易い。
(c)第２ハウジング１２に出力軸２２の上端部を支持し、第３ハウジング１３に出力軸２２の下端部を支持したから、出力軸２２の上端部の軸受３２Ａと下端部の軸受３２Ｂの距離をとり、出力軸２２を安定支持できる。
(d)電動モータ２４等を支持した第２ハウジング１２を車体側に取付けることにより、電動舵取補助装置１０の車体への取付安定性を向上できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例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。
図１は電動舵取補助装置を示す全体模式図である。 図２は電動舵取補助装置を示す正面図である。 図３は電動舵取補助装置を示す平面図である。 図４は図２のIV−IV線に沿う断面図である。 図５は図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
符号の説明
１ 舵取ハンドル側操舵部材
２ 車輪側操舵部材
１０ 電動舵取補助装置
１０Ａ 単一ユニット体
１１ 第１ハウジング
１２ 第２ハウジング
１２Ａ 取付ボス
１３ 第３ハウジング
１６ 取付ボルト
１７ 車体フレーム
２１ 入力軸
２２ 出力軸
２３ トルクセンサ
２４ 電動モータ
２５ ウォームギヤ
２６ ウォームホイール

Claims (1)

  1. 舵取ハンドルと車輪側操舵部材との間に介装され、運転者が舵取ハンドルに加える操舵力を電動モータの発生トルクによりアシストする電動舵取補助装置において、
    舵取ハンドルが接続される入力軸と、車輪側操舵部材が接続される出力軸と、入力軸と出力軸の間に設けられるトルクセンサと、トルクセンサの検出トルクに応じて駆動される電動モータと、電動モータの回転軸に結合されるウォームギヤと、出力軸に結合されるとともに、ウォームギヤに噛合うウォームホイールとを、第１〜第３のハウジングにより被包される単一ユニット体に内蔵したものであり、
    第１ハウジングには入力軸の上端部とトルクセンサを支持し、
    第２ハウジングには出力軸の上端部と電動モータとウォームギヤとウォームホイールを支持し、
    第３ハウジングには出力軸の下端部を支持し、
    第２ハウジングを車体側に取付け可能にしたことを特徴とする電動舵取補助装置。
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