JP2605823B2 - 電気式動力操舵装置の支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電動機の駆動力によりハンドル操作を軽快
にする、主として荷役、運搬などに使用される産業車両
用の電気式動力操舵装置に係り、詳しくは電動機及び動
力伝達機構の保持部材を車両のフレームに支持する支持
装置に関する。

（従来の技術） 電動機の回転力をボールねじ式の動力伝達機構により
直線運動に変換して操向車輪の操舵機構に伝達する形式
の電気式動力操舵装置としては、たとえば実開昭62−44
771号公報がある。この電気式動力操舵装置は、ハンド
ル操作時にハンドルに付与されたトルクをトルク検出器
で検出し、その信号に基づいて電動機を制御して所要の
操舵力を操向車輪の操舵機構に付与するものであって、
第６図及び第７図に示すように構成されている。すなわ
ち、ハンドル１の回転はハンドル軸２からステアリング
ギヤを経てピットマンアーム３へ伝達され、これよりリ
レーロッド４を経て操向車輪６の操舵機構５に伝達され
るようになっている。また、ハンドル１の回転トルクは
操作系の適宜位置に組込まれたトルク検出器７によって
検出され、その信号に基づいて制御装置８が電動機９を
制御するようになっている。

電動機９の回転力はボールねじ式の動力伝達機構10を
介して操舵機構５に伝達されるようになっている。この
動力伝達機構10は、第９図に示すように電動機９の回転
力がギヤ11を介してボールねじ機構のナット部材12に伝
達され、さらにナット部材12の回転によりボールを介し
てロッド部材14が直線的に変位する構成とされ、そして
電動機９及び動力伝達機構10の機能部品は、ハウジング
15によって支持されている。また、ロッド部材14の一側
はハウジング15に一端を固定されたシリンダ部材16によ
って覆われ、このシリンダ部材16の他端部は十字継手17
を介して車両の固定部であるフレーム22に取付けられて
いる。すなわち、十字継手17は２個のヨーク部材18,19
と、それらを結合する十字軸20とからなり、一方のヨー
ク部材18がシリンダ部材16の端部に固定され、他方のヨ
ーク部材19がボルト等の締着具21によってフレーム22に
固定される。なお、ロッド部材14の一端は前記操舵機構
５に連結される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、電動機９の回転トルクはボールねじ機構の
ナット部材12へ伝達され、さらにボールを介してロッド
部材14へと伝達されるが、このときナット部材12を保持
する保持部材であるハウジング15およびシリンダ部材16
は回転反力を受けて水平軸線回りに回転しようとする。
上述した従来装置は、この回転反力に原因する保持部材
の回転を十字継手17によって阻止しようとしたものであ
るが、この十字継手17を利用する形式では、形状的に相
当に大型化することから、車両に取付ける際の取付けス
ペースに制約を受けレイアウト上の自由性に乏しいもの
である。また車両への組付けに際しては、十字軸20を中
心にしてヨーク部材18,19が自由に相対回転することか
ら、重量の大きい電動機９ならびに動力伝達機構10の全
体を支える一方、ヨーク部材19をフレーム22の取付位置
に対して正確に位置合せをしたもとでボルト21による組
付け作業を行なわければならず、組付け作業性がすこぶ
る悪いという問題があった。

そこで本発明は、以上の問題に鑑み、ボールねじ式の
動力伝達機構の作動時に回転反力として生ずる保持部材
の回転力を効果的に阻止することができ、しかも車体に
対する組付けが容易でかつコンパクトな構造を有する電
気式動力操舵装置の支持装置を提供することを、その目
的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明は次のように構成
したものである。すなわち、ハンドル操作時に電動機の
回転力をボールねじ式の動力伝達機構を介して操向車輪
の操舵機構に伝達する形式の電気式動力操舵装置の支持
装置において、前記動力伝達機構の保持部材の一端に固
定したエンド部材を車両のフレーム側に立設固定したボ
ールスタッドの頭部の球面部に嵌合する一方、前記エン
ド部材とフレームとの間には、エド部材外面及びフレー
ム面にそれぞれ平面当たりで当接してエンド部材の軸線
回りの回転のみを阻止する回転拘束部材を介在したこと
を特徴とする。

（作用） 従って、電動機の駆動時において動力伝達機構の保持
部材が回転反力を受けて水平軸回りに回転しようとして
も、保持部材に固定されたエンド部材が回転拘束部材に
よって回転を阻止される。また、フレームに対する組付
けはエンド部材側に組付けられたボールスタッドの軸部
をフレームの取付孔に差込んで固定する方法を採用でき
るので、その組付けは簡便に実施される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図〜第５図に基づいて具
体的に説明する。なお、ハンドル操作時にハンドルに付
与されたトルクをトルク検出器で検出し、その信号に基
づいて電動機を制御して所要の操舵力を操向車輪の操舵
機構に付与する構成の電気式動力操舵装置については、
従来と同様であるからその説明については省略し、本発
明の主要部である電動機９と動力伝達機構10とを保持す
る部材を車両の固定部であるフレーム22に支持するため
の支持装置について説明する。

この支持装置は、基本的には玉継手を利用した構成と
なっている。すなわち、第１図に示すように動力伝達機
構10の保持部材の１つであるシリンダ部材16の端部には
エンド部材23が溶接あるいはねじ込み等により固定さ
れ、このエンド部材23の先端には第４図に示すように上
塞がりの円筒部24が形成されるとともに、該円筒部24の
左右の両側面上部には張出し端面を鉛直平面とする耳部
25が形成されている。しかして、エンド部材23は第３図
に示すように円筒部24の筒孔24a内に嵌入された凹状球
面付きの上下のシート部材26を介してボールスタッド27
の頭部の球面部27aに回転可能に嵌合され、シート部材2
6は筒孔24aの下部側にねじ込まれたシート押え28を介し
てスナップリング29によって止着されている。また、筒
孔24aの上部にはスプリング30が弾装されており、これ
によってボールスタッド27の球面部27aに対するシート
部材26の接触圧が調整されている。

なお、本実施例では円筒部24の上端に注油孔31を形成
する一方、筒孔24a下部側にオイルシール32を取付けて
摺動面に対する給油式としてあるが、これはグリス封入
式の無給油形式であっても差支えない。

一方、頭部に球面部27aを備えたボールスタッド27
は、その軸部の下部側にテーパ部27bを備え、このテー
パ部27bよりも下端部にねじ部27cを備えており、車両の
固定部材であるフレーム22に形成したテーパ孔22aに上
方より挿入してねじ部27cにナット33を締着することに
よって直立状に固定されている。なお、ナット33は割り
ピン34により緩み止めされている。しかして、フレーム
22とエンド部材23との間には該エンド部材23の回転拘束
部材であるストッパ部材35が介在されている。このスト
ッパ部材35は、第５図に示すようにほぼコ字状に形成さ
れ、ウェブに相当する基板部36の中央部に形成された孔
36aが前記ボールスタッド27の軸部に遊嵌合し、フラン
ジに相当する両側板37の内面に形成した鉛直平面状の係
合面37aが前記エンド部材23の耳部25に当接されるよう
になっている。なお、係合面37aと耳部25との間の隙間
は1mm以下、たとえば0,2〜0.3mm位に設定されるが、組
付けできるあるいは製作できる可能な限り０に近い方が
望ましい。

本実施例の支持装置は上述のように構成したものであ
り、フレーム22に対する組付けは以下の如く行なわれ
る。ボールスタッド27とエンド部材23とは予め結合され
ている。従って、まず、ボールスタッド27の軸部をスト
ッパ部材35の基板部36の孔36aに挿入するとともに、エ
ンド部材23の耳部25にストッパ部材35の両側板37を嵌め
込む。つづいてボールスタッド27の軸部をフレーム22の
テーパ孔22aに挿入するとともに、ナット33をねじ部27c
に締着すれば、ボールスタッド27のテーパ部27bがフレ
ーム22のテーパ孔22aに圧着され、規定の姿勢で直立状
に固定される。すなわち、フレーム22に対する取付けは
テーパ孔22aにボールスタッド27を挿入して締着すると
いう単純な作業で実現できるものである。

このような組付け状態において、ハンドルが操作され
ると、それに伴う電動機９の駆動によりその保持部材で
あるシリンダ部材16に回転反力が作用して該シリンダ部
材16が第１図あるいは第２図にＡ矢印で示す水平軸線回
りに回転しようとするが、その回転はエンド部材23とフ
レーム22との間に介在されたストッパ部材35により阻止
される。すなわち、基板部36をフレーム22の上面に当接
することで回転不能状態に組付けられたストッパ部材35
は、その両側板37がエンド部材23の耳部25に当接するこ
とによりエンド部材23の回転を阻止することができる。

また、ハンドル操作時には電動機９及び動力伝達機構
10の保持部材であるシリンダ部材16はロッド部材14の直
線変位に関連して水平方向の変位を伴う、すなわち、エ
ンド部材23が第２図にＢ矢印で示すボールスタッド27の
軸線回りに水平回転することが必要となるが、このとき
ストッパ部材35はエンド部材23と一体に水平回動するこ
とによって上記の要求に対応し得るものである。また、
車両の走行時に生ずるリヤアクスルのスイング（リヤア
クスルビームの上下動）に対しては、エンド部材23の円
筒部下面とストッパ部材35の基板部上面との間に設定さ
れた隙間Ｓによってエンド部材23が第１図にＣ矢印で示
す上下方向に回動、つまり揺動することを許容する。こ
のときエンド部材23の耳部25がストッパ部材35の両側板
37aに対して摺動する。

なお、フレーム22の取付孔22aは必ずしもテーパ孔に
限られるものではなく、ポールスタッド27の軸部を鍔付
きとすれば平行孔であっても差支えない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、電気式動力操
舵装置において、電動機及び動力伝達機構の保持部材が
電動機の駆動力による回転反力によって水平軸線回りに
回転することを効果的に阻止し得るとともに、とくにそ
の支持構造として玉継手を採用できることから、従来の
十字継手方式に比べてコンパクト化され、レイアウト上
の自由度にすぐれ、またフレームに対する組付作業性が
良化向上されるものである。

特に、本発明においては、エンド部材とフレームとの
間に回転拘束部材を介在したことにより、エンド部材の
外面に回転拘束部材との当接面を設けることができる。
従って、その当接面は特別な制約を受けることなく大き
く設定することが可能となり、このことはエンド部材の
回転反力に対して強度的に有利で、しかもエンド部材の
上下回動時（揺動時）における当接面の摩耗対策として
有利となる。また、支持構造として玉継手を採用できる
ことから、従来の十字継手方式に比べてコンパクト化さ
れ、レイアウト上の自由度にすぐれ、またフレームに対
する組付作業性が良化向上される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の実施例を示し、第１図は電動
機及び動力伝達機構を保持する部材と、該部材の車体に
対する支持装置を示す側面図、第２図は支持装置の平面
図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図はエン
ド部材の斜視図、第５図はストッパ部材の斜視図、第６
図は電気式動力操舵装置の概略図、第７図は従来の電動
機及び動力伝達機構の車体に対する支持例を示す側面図
である。 １……ハンドル、５……操舵機構 ６……操向車輪、９……電動機 10……動力伝達機構、15……ハウジング 16……シリンダ部材、23……エンド部材 27……ボールスタッド、27a……球面部 35……ストッパ部材、27d……ストッパピン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドル操作時に電動機の回転力をボール
   ねじ式の動力伝達機構を介して操向車輪の操舵機構に伝
   達する形式の電気式動力操舵装置の支持装置において、 前記動力伝達機構の保持部材の一端に固定したエンド部
   材を車両のフレーム側に立設固定したボールスタッドの
   頭部の球面部に嵌合する一方、前記エンド部材とフレー
   ムとの間には、エンド部材外面及びフレーム面にそれぞ
   れ平面当たりで当接してエンド部材の軸線回りの回転の
   みを阻止する回転拘束部材を介在した電気式動力操舵装
   置の支持装置。