JP2561825Y2 - パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、パワーステアリング装
置に関し、詳しくは、車両用操向装置における操作力を
軽くするために設けられるパワーステアリング装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】車両の操向車輪重量が重く、その操向に
大きい操舵力が要求されるような場合のその助勢のため
にパワーステアリング装置が設けられているが、これま
でその駆動源には油圧ポンプによる油圧が多く用いられ
てきた。また、その油圧ポンプの動力源としては、エン
ジンによるものもあるが、かかる場合は、エンジンが始
動されていなければならず、またそれだけエンジンの負
荷が大きくなり省エネルギに逆行することになるので好
ましくない。そこで、例えば、特開昭５９−１４０９６
６号公報に開示されている例では、パワーステアリング
用の油圧ポンプをスターターモータ（以下でセルモータ
という）で駆動するようにしたものが提案されている。

【０００３】このものは、油圧ポンプとセルモータとの
間に電磁クラッチを設けると共に、セルモータをスター
ターとして使用していないときに電磁クラッチを介して
油圧ポンプとセルモータとを機械的に連結し、セルモー
タにより油圧ポンプが駆動されるように制御するもので
ある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のようなパワーステアリング装置では、セルモータ
をその不使用時に利用するという利点はあるものの、セ
ルモータの回転エネルギを一旦油圧エネルギに変換した
上でその油圧エネルギをステアリング操作のために使用
するために、エネルギロスが大きいという欠点がある。

【０００５】本考案の目的は、かかる従来の欠点に着目
し、これを除去すべく、セルモータの回転エネルギをス
テアリングのために直接利用することのできる省エネに
適したパワーステアリング装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本考案は、スターターモータをエンジン始動ギヤ
または操舵系駆動ギヤのいずれかに切換えて連結可能な
電磁クラッチと、エンジン始動時とパワーステアリング
使用時とを判別する判別手段と、該判別手段による判別
結果に基づいて前記電磁クラッチの切換および前記スタ
ーターモータの駆動を制御する制御手段とを具備したこ
とを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】本考案によれば、制御手段では判別手段からの
判別結果に基づいて、エンジン始動時であれば電磁クラ
ッチによりスターターモータをエンジン始動ギアに連結
した上スターターモータを駆動するように制御する。ま
た、エンジン始動時でなく、かつ、操舵条件からパワー
ステアリングを必要とするような運転状態であるという
判別結果の場合は、電磁クラッチを操舵系駆動ギア側に
切換えて連結した上でスターターモータを駆動し、ステ
アリングを助勢するもので、スターターモータを有効に
使い分けすることができるだけでなく、油圧ポンプを駆
動しないだけエネルギロスの抑制に貢献する。

【０００８】

【実施例】以下に、図面を参照しつつ本考案の実施例を
具体的に説明する。

【０００９】図１は本考案の一実施例を示す。ここで、
１はセルモータ、２はセルモータ１の駆動力をエンジン
側のギヤ３に伝達するための駆動ギヤ、４はエンジン始
動時に、後述するようにして駆動ギヤ２を矢印方向に移
動突出させることにより駆動ギヤ２とエンジンギヤ３と
を噛合させるための電磁クラッチである。また、５はパ
ワーステアリング用のギヤボックス、５Ａはそのハウジ
ング、６はステアリングホイール７を含む機械的操舵
系、８は機械的操舵系６によって駆動されるウォームギ
ヤ、９はウォームギヤ８と噛合するラック、１０は端部
にラック９が形成され、後述するセルモータ１の助勢で
紙面に沿った方向に移動可能なステアリング用駆動軸で
ある。

【００１０】さらに本例のセルモータ１には電磁クラッ
チ４とは反対側に同軸に第２の電磁クラッチ１１が設け
られていて、この第２電磁クラッチ１１は、先に述べた
エンジン始動用の第１電磁クラッチ４が“オン”の状態
のときは“オフ”に保たれ、パワーステアリング時にの
み“オン”となる。１２は第２電磁クラッチ４を介し
て、セルモータ１の動力をパワーステアリングギヤボッ
クス５側に伝達するためのフレキシブルトルクケーブ
ル、１３はトルクケーブル１２とウォーム軸１４とを連
結している連結部である。なお、ウォーム軸１４はその
両端部がハウジング５Ａにベアリング１５を介して軸支
されており、さらにウォーム軸１４にはウォーム軸１４
の回転運動によって移動する運動変換用のボールナット
１６が転動ボール１７を介して嵌合されている。１８は
ボールナット１６とステアリング用駆動軸１０とを連結
し、ボールナット１６の移動に応じて駆動軸１０を同方
向に移動させるための移動伝達部材である。

【００１１】図２は本考案による装置制御用の回路構成
を示すもので、ここで、２０はＣＰＵ機能を具え、本考
案パワーステアリング装置の動作にかかわる制御が可能
な制御部である。また、２１はセルモータ１の駆動回
路、２２はバッテリ電源である。なお、制御部２０には
不図示のそれぞれ検知手段を介して操舵トルク信号Ｓ
Ｔ、操舵角信号ＳＡ、車速信号ＳＰが入力されると共
に、エンジン始動用のスタートスイッチＳＳＷからのオ
ン・オフ信号が入力される。

【００１２】そこで、制御部２０ではスタートスイッチ
ＳＳＷからの信号が“オン”であるか、または、車速信
号ＳＰから車が走行中であると判断され、かつ操舵トル
ク信号ＳＴからそのトルクが所定値を越えたと判断され
た場合に駆動回路２１を介してセルモータ１を駆動す
る。そして、スタートスイッチＳＳＷからの“オン”信
号の時にはクラッチ４を付勢して図１で駆動ギヤ２をエ
ンジン側のギヤ３と噛合させ、不図示のエンジンを始動
させる。また、後者の場合、すなわち走行中の操舵時に
トルクが所定値を越え、助勢が必要であると判断した場
合は、クラッチ１１を付勢して、パワーステアリングギ
ヤ（図１参照）側のトルクケーブル１２に連結すると共
に、セルモータ１を駆動する。

【００１３】本実施例によれば、パワーステアリングの
ために専用のモータを装備したり、また、モータによっ
て油圧ポンプを駆動するのではなくて、セルモータによ
り直接に機械的操舵系のギヤを助勢駆動させるようにし
たので、エネルギの無駄がなく、かつ、スペースをとら
ずにすみ、特にセルモータがエンジン室に配置されるた
め、モータによる騒音が気にならず、装備費も廉価です
ませることができる。

【００１４】ついで、図３により本考案の第２の実施例
について説明する。なお、以下で、第１実施例のところ
で説明したのと同一機能を有する部材については同一符
号を用いることとし、その詳細説明を省略する。

【００１５】本考案もまた、セルモータ１をパワーステ
アリング用のモータとして兼用するものであるが、本例
の場合は図３に示すようにセルモータ１とパワーステア
リング駆動用のウォーム軸１４とが電磁クラッチ１１を
介して直接に連結可能に構成されている。そして、セル
モータ１とエンジン始動用の電磁クラッチ２とがトルク
ケーブル１２によって連結されており、エンジン始動
時、すなわち、図２に示したスタートスイッチＳＳＷか
らの“オン”信号によって電磁クラッチ４が付勢され、
駆動ギヤ２の矢印方向の突出によって、ギヤ３との噛合
が行われると共に、セルモータ１が駆動され、トルクケ
ーブル１２を介して不図示のエンジンが始動される。ま
た、走行中の操舵時には第１実施例のところで説明した
と同様にして、電磁クラッチ１１を介してセルモータ１
により駆動軸１０が助勢される。

【００１６】本考案によれば、セルモータとして共用さ
れるパワーステアリングモータをそのギヤと一体にして
配設することができるため、モータの小型化と共にコン
パクト化することができる。

【００１７】図４はさらに本考案の第３の実施例を示
す。本実施例は、セルモータをパワーステアリングモー
タと合理的に使い分けするために共用のモータとして、
第１モータ３１と第２モータ４１との２つのモータに分
けて設けるようにしたものである。すなわち、第１モー
タ３１は第１実施例と同様電磁クラッチ４を介してエン
ジン駆動ギヤ２に連結されると共に第１モータ３１と第
２モータ４１とはトルクケーブル１２および電磁クラッ
チ３２を介して連結される。また、第２モータ４１とウ
ォーム軸１４とは電磁クラッチ１１を介して連結されて
いる。

【００１８】ついで図５に従って本実施例にかかわる制
御のための回路構成について説明すると共に、その制御
部４０によってなされる制御動作を図４を参照しつつ説
明する。

【００１９】図５において、３３は第１モータ３１のオ
ン・オフ制御を行う駆動回路、４２は第２モータ４１の
オン・オフ制御を行う駆動回路である。そこで、制御部
４０ではエンジン始動時にスタートスイッチＳＳＷが
“オン”となると、クラッチ４および３２の双方を付勢
して第１モータ３１と第２モータ４１とを連結した上、
駆動ギヤ２を矢印方向に突出させて、エンジン側のギヤ
３と噛合させ、さらにモータ駆動回路３３および４２を
介して第１モータ３１および第２モータ４１を同時にセ
ルモータとして駆動させ、エンジンの始動を行う。な
お、この場合パワーステアリング側のクラッチ１１は
“オフ”に保たれる。

【００２０】また、車速信号ＳＰにより車速が所定の速
度以上であり、かつ操舵トルク信号ＳＴおよび操舵角信
号ＳＡからパワーステアリングの必要ありと判断した場
合は、クラッチ３２を“オフ”，クラッチ１１を“オ
ン”となした上、モータ駆動回路４２を介して第２モー
タ４１のみを駆動し、第１段の助勢を実施する。さらに
また、車速信号ＳＰから車速が所定速度以下であり、か
つ、操舵トルク信号ＳＴからトルク値が一層の助勢を必
要とするような値になった場合は、クラッチ３２を“オ
ン”となしてトルクケーブル１２を介して第１モータ３
１と第２モータ４１とを連結し、クラッチ１１を“オ
ン”、クラッチ４を“オフ”の状態に保って、双方のモ
ータ３１，４１を同時に駆動し、強力な第２段の助勢を
実施する。

【００２１】本実施例によれば、２つのモータをセルモ
ータとパワーステアリングモータとに適切に使い分け可
能としかつ、特別に強力な助勢を必要とするとき以外の
通常走行時におけるパワーステアリングにおいてはその
１つのモータだけを使用すればよいので電力消費が少な
い上、慣性が小さく、応答性の良いパワーステアリング
を実施することができる。また、それぞれのモータの小
型化により、双方のモータ配置がし易く、しかも小電流
ですみ、さらにまたモータ駆動制御にかかわる各部品の
小型化、低コスト化が期待できる。

【００２２】

【考案の効果】以上説明してきたように、本考案によれ
ば、スターターモータをエンジン始動ギヤまたは操舵系
駆動ギヤのいずれかに切換えて連結可能な電磁クラッチ
と、エンジン始動時とパワーステアリング使用時とを判
別する判別手段と、該判別手段による判別結果に基づい
て前記電磁クラッチの切換および前記スターターモータ
の駆動を制御する制御手段とを具備したので、セルモー
タの駆動力を利用して油圧ポンプによることなく、パワ
ーステアリングギヤを駆動して操舵力の助勢を図ること
ができ、省エネルギ、コストの低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例による駆動部の構成図であ
る。

【図２】本考案による制御系の構成の一例を示すブロッ
ク図である。

【図３】本考案の第２実施例による駆動部の構成図であ
る。

【図４】本考案の第３実施例による駆動部の構成図であ
る。

【図５】本考案の第３実施例にかかる制御系の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ セルモータ ２ 駆動ギヤ ４，１１，３２ クラッチ ５ ギヤボックス ６ 機械的操舵系 ８ ウォームギヤ １０ 駆動軸 １２ トルクケーブル １６ ボールナット ２０，４０ 制御部 ２１，３３，４２ モータ駆動回路 ３１，４１ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 113:00 119:00

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 スターターモータをエンジン始動ギヤま
   たは操舵系駆動ギヤのいずれかに切換えて連結可能な電
   磁クラッチと、 エンジン始動時とパワーステアリング使用時とを判別す
   る判別手段と、 該判別手段による判別結果に基づいて前記電磁クラッチ
   の切換および前記スターターモータの駆動を制御する制
   御手段とを具備したことを特徴とするパワーステアリン
   グ装置。
2. 【請求項２】 前記スターターモータは前記操舵系駆動
   ギヤと一体に組合されて配置されることを特徴とする請
   求項１に記載のパワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記スターターモータはモータ間連結用
   電磁クラッチを介して連結される第１および第２の２つ
   のユニットモータからなり、前記パワーステアリング使
   用時の操舵条件に応じて前記制御手段により前記モータ
   間連結用電磁クラッチを介して前記第１のユニットモー
   タのみまたは前記第１と第２のユニットモータとが同時
   に駆動されるように制御することを特徴とする請求項１
   または２に記載のパワーステアリング装置。