JP2600088Y2 - 車両等の電動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】この考案は、操舵力を電動モータ
によりパワーアシストする電動パワーステアリングの制
御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置に
は、例えば特開昭６２−１９１２６７に記載されるもの
が存在する。この装置はラックアンドピニオンタイプの
ステアリングギア機構に、電動モータ、減速機、および
トルクセンサなどを備えるアクチュエータ部を取り付け
たものである。即ち、ハンドルからの操舵力をトルクセ
ンサにより検出し、そのトルクの大きさに応じて、電動
モータによるパワーアシストをおこなう。電動モータの
回転力は減速機を介してピニオンギアへ伝達される。ピ
ニオンギアは、ラックギアに噛み合い、ラックギアが設
けられているタイロッドを左右に移動させ、操舵をおこ
なう。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、操舵力
をパワーアシストするアクチュエータ部は、ラックアン
ドピニオンギアの近くに設けられることになる。このた
めこの装置は、ラックアンドピニオンギアが設けられる
タイロッド付近の寸法を大きくしてしまうことになり、
車体への搭載性が低下してしまうものであった。本考案
は、以上の問題点を解決するために成されたもので、タ
イロッド付近の寸法が大きくならず搭載性を向上できる
車両等の電動パワーステアリング装置を提供することを
目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本考案は、パワーアシストする電動モータの回転
速度を減速機により減速し出力軸から出力するアクチュ
エータ部と、両車輪のナックルアームに連結された両タ
イロッドを連結するリレーロッドにピットマンアームの
先端が連結され該後端に回動軸を設けてなるステアリン
グリンク機構と、ピットマンアーム後端の回動軸と同軸
上に位置して、回動軸にトーションバを介して連結する
スタブシャフトと、スタブシャフト及び回動軸の外周面
側に配置し、操舵力によってスタブシャフトと回動軸と
が相対回転すると、その回転方向及び量に比例してスタ
ブシャフト及び回動軸の軸線方向に沿って移動する可動
体とを備え、この可動体の移動に基づいて前記アクチュ
エータ部の電動モータを制御するとともに、このアクチ
ェエータ部の出力を、上記可動体を介して前記ステアリ
ングリンク機構の回動軸に伝達する構成にした点に特徴
を有する。

【０００５】

【作用】アクチュエータ部は、ピットマンアームの後端
の回動軸近くに設けられることになる。そして、操舵力
がトルクセンサにより検出されると、電動モータが減速
機を介して出力軸から出力し、ピットマンアームの後端
の回動軸を回動させる。この回動によりリレーロッドお
よびタイロッドが左右に移動し、ナックルアームを介し
て両車輪の操舵をおこなう。

【０００６】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図１及び図２にお
いて説明する。図１に示すように本実施例のステアリン
グ機構には、ピットマンアームを用いた対象リンク式の
ステアリングリンク機構１が採用される。即ち、両車輪
２にそれぞれ設けられたナックルアーム３に対し、各タ
イロッド５がタイロッドエンド７によって略水平面内で
回動可能に連結される。各タイロッド５は、１本のリレ
ーロッド９に対し、タイロッドエンド１１により略垂直
面内で回動可能に連結される。リレーロッド９の一端に
はピットマンアーム１３の先端が略水平面内で回動可能
に連結されている。ピットマンアーム１３の後端には回
動軸１５が直交して固定される。リレーロッド９の他端
には、アイドラアーム１７が、略水平面内で回動可能に
連結されている。このアイドラアーム１７の他端は、車
体に対して回動可能に取り付けられる。

【０００７】ピットマンアーム１３の回動軸１５に対し
アクチュエータ部１９が設けられる。即ち、ハンドル２
１により操舵力が入力されると、コラムシャフト２３や
中間シャフト２５を介して、スタブシャフト２７が回転
する。スタブシャフト２７はトーションバ２９を介し
て、ピットマンアーム１３の後端の回動軸１５に同軸上
に連結している。前記操舵力により回転トルクが発生す
ると、トーションバ２９がねじれ、スタブシャフト２７
とピットマンアーム１３の回動軸１５との間に相対的な
回動が生じる。スタブシャフト２７側には一つの従動傘
歯車３１が同軸に相対回転自在に設けられ、ピットマン
アーム１３の回動軸１５側にも一つの従動傘歯車３３が
同軸に相対回転自在に設けられている。両従動傘歯車３
１、３３は互いに向かい合っている。これらの従動傘歯
車３１、３３には一つの駆動傘歯車３５が常時噛み合っ
ている。この駆動傘歯車３５には出力軸３７及び減速機
３９を介して電動モータ４１から回転駆動力が伝えられ
る。

【０００８】前記スタブシャフト２７の下端とピットマ
ンアーム１３の回動軸１５の上端がそれぞれ筒状になっ
ており、互いに接近して対向し、内部に前記トーション
バ２９が位置する。そしてスタブシャフト２７の下端の
外周にはヘリカルスプライン４３が形成され、回動軸１
５上端の外周にはストレートスプライン４５が形成され
ている。そして、これらのスプライン４３、４５にまた
がってセレクトギア４７が設けられる。セレクトギア４
７は内周面の上方にヘリカルスプライン４３が形成さ
れ、下方にストレートスプライン４５が形成されてい
る。これにより、スタブシャフト２７と回動軸１５が相
対的に回動すると、この回動の方向により、セレクトギ
ア４７は上または下方向に直線的に移動する。上へ移動
すると、セレクトギア４７の上面が従動傘歯車３１の下
面に接触する。この接触部分にはそれぞれクラッチのシ
ュウ４９が設けられており、接触によりクラッチが接続
状態となる。また、セレクトギア４７が下へ移動する
と、同様に、別のクラッチのシュウ４９により他方の従
動傘歯車３３についてクラッチが接続状態となる。

【０００９】このようにして、電動モータ４１による駆
動傘歯車３５の回転方向は常に一回転方向であっても、
ハンドル２１による操舵力から発生する回転トルクの方
向により、セレクトギヤ４７が上または下に移動し、従
って右または左方向へのパワーアシストを行うことがで
きる。トルクセンサ５１は、前記セレクトギア４７の軸
方向の移動を検出するものである。即ち、セレクトギア
４７には外周面に突起部５３が形成されている。この突
起部５３に隣接して、上方と下方には接触式のスイッチ
であるトルクセンサ５１が設けられている。そして、セ
レクトギア４７が移動して突起部５３がスイッチを押圧
しスイッチを入れる。上方と下方のいずれのスイッチが
入るかにより、トルクの方向が検出される。または、押
圧力の大きさにより抵抗値が変わる事で、トルクの大き
さを検出しても良い。

【００１０】以下、本実施例の作用について説明する。
ハンドル２１からの操舵力が回転トルクを発生させ、ト
ーションバー２９がねじれることで、スタブシャフト２
７と回動軸１５との間に相対的な回動が生じる。この回
動により、スプライン４３、４５の働きでセレクトギア
４７が上または下方向に移動し、この移動量がトルクの
方向さらには大きさとしてトルクセンサ５１に検出され
る。この検出によりコントローラ５５は電動モータ４１
のスイッチを入れ、あるいは電動モータへの電源（バッ
テリー）５７からの通電量を大きくする。電動モータ４
１の回転速度は減速機３９により減速され、大きな力と
なって出力軸３７から出力される。出力軸３７は傘歯車
３１、３３、３５を回転させる。このとき、前記セレク
トギア４７の移動により、セレクトギア４７と上または
下の傘歯車３１、３３はシュウ４９を介してクラッチが
入っており、傘歯車３１または３３の回転が回動軸１５
に伝達される。回動軸１５によりピットマンアーム１３
が略水平面内で回動し、先端に連結されているリレーロ
ッド９が右または左方向に移動する。同時にタイロッド
５も右または左方向に移動する。これによりナックルア
ーム３が押され、または引っ張られ、車輪２の向きが変
り、操舵がおこなわれる。

【００１１】以上説明したように、本実施例によれば、
電動モータ４１や減速機３９を有するアクチュエータ部
１９は、ステアリングリンク機構１を構成するピットマ
ンアーム１３の後端に設けられた回動軸１５に対して、
設けられる。従って、このアクチュエータ部１９はタイ
ロッド５から遠く離れた位置に設けられることになる。
即ち、タイロッド５に対し、リレーロッド９およびピッ
トマンアーム１３全長の分だけ離れて位置する。従っ
て、電動パワーステアリング装置全体として、タイロッ
ド５付近の寸法を大きくしてしまうことがない。このた
め、従来のラックアンドピニオンタイプの電動パワース
テアリング装置に比べ、車体に対する装置の搭載性が向
上できる。

【００１２】しかも、スタブシャフト２７と回動軸１５
との回動によって、スタブシャフト２７及び回動軸１５
の軸線方向に沿って移動するセレクトギア４７を設けて
いる。そして、トルクを検出するのに、トルクセンサ５
１によって、セレクトギア４７の移動方向及び量を検出
すればよいので、トルク検出部分としてコンパクト化を
図りつつ、正確かつ簡単にトルクを検出することができ
る。 また、アクチュエータ部１９の出力を、上記セレク
トギア４７を介して回動軸１５に伝達するようにしたの
で、装置全体としてコンパクト化を図ることができる。
つまり、上記セレクトギア４７が、この発明でいう可動
体を構成するものである。

【００１３】

【考案の効果】以上説明したように、本考案の車両等の
電動パワーステアリング装置によれば、アクチュエータ
部はピットマンアームの後端近くに設けられることにな
るので、タイロッドに対しリレーロッドさらにはピット
マンアームを介して遠い位置に設けられ、タイロッド付
近の寸法を小さくでき、車両等への搭載性を向上でき
る。また、ラックアンドピニオンタイプのステアリング
ギア機構ではなく、ピットマンアームを用いたステアリ
ングリンク機構を採用することで、高価なラックアンド
ピニオンを設ける必要がなく、装置のコストを低くでき
る。しかも、トルクを検出するのに、直線的に動く可動
体の移動方向及び量を検出すればよいので、正確かつ簡
単に操舵力を検出することが可能となる。また、アクチ
ュエータ部の出力を、上記可動体を介してステアリング
リンク機構の回動軸に伝えるようにしたので、装置全体
としてコンパクト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る電動パワーステアリン
グ装置の全体正面図である。

【図２】図１のＩＩ部拡大図である。

【符号の説明】

１ ステアリングリンク機構 ２ 車輪 ３ ナックルアーム ５ タイロッド ７ タイロッドエンド ９ リレーロッド １１ タイロッドエンド １３ ピットマンアーム １５ 回動軸 １７ アイドラアーム １９ アクチュエータ部 ２１ ハンドル ２３ コラムシャフト ２５ 中間シャフト ２７ スタブシャフト ２９ トーションバー ３１ 従動傘歯車 ３３ 従動傘歯車 ３５ 駆動傘歯車 ３７ 出力軸 ３９ 減速機 ４１ 電動モータ ４３ ヘリカルスプライン ４５ ストレートスプライン ４７ セレクトギア ４９ シュウ ５１ トルクセンサ ５３ 突起部 ５５ コントローラ ５７ 電源（バッテリー）

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーアシストする電動モータの回転速
   度を減速機により減速し出力軸から出力するアクチュエ
   ータ部と、両車輪のナックルアームに連結された両タイ
   ロッドを連結するリレーロッドにピットマンアームの先
   端が連結され該後端に回動軸を設けてなるステアリング
   リンク機構と、ピットマンアーム後端の回動軸と同軸上
   に位置して、回動軸にトーションバを介して連結するス
   タブシャフトと、スタブシャフト及び回動軸の外周面側
   に配置し、操舵力によってスタブシャフトと回動軸とが
   相対回転すると、その回転方向及び量に比例してスタブ
   シャフト及び回動軸の軸線方向に沿って移動する可動体
   とを備え、この可動体の移動に基づいて前記アクチュエ
   ータ部の電動モータを制御するとともに、このアクチェ
   エータ部の出力を、上記可動体を介して前記ステアリン
   グリンク機構の回動軸に伝達する構成にしたことを特徴
   とする車両等の電動パワーステアリング装置。