JP2632143B2 - サーボモータを持つラツクかじ取り装置 - Google Patents

サーボモータを持つラツクかじ取り装置

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JP2632143B2 JP7314607A JP31460795A JP2632143B2 JP 2632143 B2 JP2632143 B2 JP 2632143B2 JP 7314607 A JP7314607 A JP 7314607A JP 31460795 A JP31460795 A JP 31460795A JP 2632143 B2 JP2632143 B2 JP 2632143B2
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フーベルト・ヘツク
アルノ・レーリンゲル
クラウス・ガル
ラインホルト・アプト
ライネル・シユトラウス
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    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的伝動装置を介し
てラツクに連結可能なサーボモータ特に回転する電動機
を持つラツクかじ取り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】米国特許第4921061号明細書から
公知のこのようなラツクかじ取り装置では、回転駆動可
能な電動機が、電動機が回転している場合にのみ係合を
行うクラツチを介して、ラツクにかみ合うピニオンに伝
動結合可能である。電動機を操作する制御回路は、かじ
取りハンドル車等に作用するトルクの方向に応じて一方
の方向又は他方の方向にトルクに合つた出力で駆動し、
トルクがなくなると停止する。
【0003】ドイツ連邦共和国特許第3712154号
明細書に示すラツクかじ取り装置では、ラツクがスピン
ドル軸のように構成される部分を持ち、この部分が電動
機により駆動されるボールナツトに係合している。ラツ
クとこれにかみ合うピニオンとの間に伝達される力に関
係して、電動機が制御可能な力で一方の方向又は他方の
方向に駆動されるので、それに応じて駆動されるボール
ナツトが、ラツクのそのつど所望の移動を援助するた
め、ラツクのスピンドル軸状部分へ力を及ぼすことがで
きる。
【0004】機能的に類似の装置がドイツ連邦共和国特
許出願公開第3821501号明細書に示されている。
ここでは電動機が、ラツクに相対回転しないように支持
されるボールナツトに係合するスピンドル軸を駆動し、
ピニオンによりラツクへ伝達される力に関係して、電動
機が一方の方向又は他方の方向に駆動される。
【0005】電動機の操作用制御回路が安全上の理由か
ら過剰に構成され、更に最初停止している電動機により
有効なサーボモータ援助を行う時ピーク負荷において大
きい電力を電動機へ供給する必要があるので、前述した
すべての構造は比較的費用がかかる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】さて本発明の課題は、
最初にあげた種類のラツクかじ取り装置を改良し、動作
信頼性をなんら低下することなく特に構造費を少なくす
ることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、ラツクに、このラツクと共に軸線方向
に移動可能で回転不可能なねじスピンドルが設けられ
て、軸線方向に限られた範囲で移動可能なボールナツト
に係合し、ボールナツトの軸線方向移動が、サーボモー
タにより常に互いに逆向きに駆動される2つの歯車の1
つをボールナツトの軸線方向移動の方向に応じてボール
ナツトに連結する摩擦クラツチ装置を制御し、中間位置
でこのクラツチ装置がボールナツトを両方の歯車から切
離した状態に保つ。
【0008】
【発朋の効果】本発明によれば、常に回転するサーボモ
ータとラツクとの間で、通常は切離されている伝動結合
を行い、サーボモータが常に一方の方向に回転している
にもかかわらず、この伝動結合を介してラツクを互いに
逆向きに駆動可能である。本発明によりボールナツトを
介してサーボモータとラツクとを伝動結合することによ
つて、特に摩擦のない伝動結合が可能となる。
【0009】特に好ましい実施態様によれば、ねじスピ
ンドルをラツクの延長部として構成し、これと一体に結
合することができるので、ボールナツト伝動装置とラツ
クとの直接結合が可能となり、サーボモータ及びクラツ
チ装置と共にボールナツト伝動装置を、かじ取りハンド
ル車により操作されかつラツクとかみ合うピニオンから
離れた所に設けることができる。こうして自動車に存在
する空間が最適に利用される。
【0010】更に本発明の好ましい特徴については、従
属請求項及び図面について説明される特に有利な実施例
の以下の記載か参照される。
【0011】
【実施例】図1によれば、図示してないかじ取りハンド
ル車は、原理的に公知のように入力軸1に結合され、こ
の入力軸1上に相対回転しないように設けられているピ
ニオン2は、ラツク4の歯切り部3にかみ合つている。
それによりラツク4は、入力軸1及びピニオン2の回転
方向に応じて一方の方向又は他方の方向へ移動せしめら
れ。ラツク4の移動は、図示しない伝達素子を介して原
理的に公知のように、自動車の同様に図示してないかじ
取り車輪へ伝達される。
【0012】本発明によれば、ラツク4の歯切り部3に
続く範囲はねじスピンドル5として構成され、ねしスピ
ンドル5上に同軸的に設けられるボールナツト6がこの
ねじスピンドル5に係合している。ボールナツト6は軸
線方向に限られた範囲で移動可能に定置ハウジング7内
に設けられているので、ラツク4の軸線方向移動の際ボ
ールナツト6は、一方又は他方の終端位置へハウジング
7内で押しやられる。
【0013】中間の環状突起8の両側でボールナツト6
上に、このボールナツト6に対して回転可能な2つの歯
車9及び10が設けられて、常に同じ方向に回転するサ
ーボモータとしての電動機11により互いに逆向きに駆
動され、即ち歯車9及び10は常に逆の方向に回転す
る。
【0014】このため電動機11は一方向クラツチ12
を介して出力軸13を駆動し、この出力軸13はそれに
固定的に設けられる歯車14を介して歯車9に伝動結合
されている。出力軸13上に設けられている別の歯車1
5は、補助軸16上に設けらる歯車17にかみ合い、こ
の歯車17は更に歯車10にかみ合い、このため充分な
軸線方向幅を持つている。
【0015】環状突起8から遠い方にある歯車9及び1
0の端面にはクラツチ装置としての多板クラツチ18及
び19が設けられ、これらの多板クラツチ18及び19
により歯車9及び10がボールナツト6に摩擦により伝
動結合可能である。ボールナツト6が図2において左方
へ移動せしめられ、その環状突起8により歯車9が左方
へ押しやられ、従つて多板クラツチ18のクラツチ板が
互いに摩擦接触すると、歯車9をボールナツト6に伝動
結合するのに役立つ多板クラツチ18か係合せしめられ
る。
【0016】これに反しボールナツト6が右方へ押しや
られると、歯車10か環状突起8により右方へ連行さ
れ、その際多板クラツチ19が係合せしめられ、歯車1
0とボールナツト6との伝動結合が行われる。
【0017】ボールナツト6の中間位置では両方の多板
クラツチ18及び19が切離されている。
【0018】図示したラツクかじ取り装置は次のように
動作する。かじ取りハンドル車の操作又は外力によりラ
ツク4が軸線方向に移動せしめられると、ボールナツト
6が一方又は他方の軸線方向へ押しやられる結果、多板
クラツチ18及び19のそれぞれ1つが係合せしめら
れ、常に回転する電動機11とボールナツト6との伝動
結合が行われるので、電動機11により、運転者により
そのつど望まれるかじ取り運動を援助するサーボ力がラ
ツク4へ及ぼされる。
【0019】本発明の特別な利点は、多板クラツチ18
及び19が非常に僅かな変位で係合動作するので、ボー
ルナツト6の僅かな移動でも多板クラツチ18及び19
の制御のために充分である。
【0020】更にねじスピンドル5とボールナツト6と
の間の動力伝達は極めて僅かな摩擦で行われるので、そ
のつど発生されるサーボ力は衝撃なしに作用する。
【0021】電動機11は常に回転しているので、特に
短時間のピーク負荷の際大きいサーボ力を発生できるよ
うにするため、電動機11の運動エネルギーをサーボ力
の発生に利用することができる。
【00222】一方向クラツチ12により、電動機11
が停止している場合、かじ取り装置は比較的容易に操作
可能である。なぜならばその場合かじ取り装置の操作
は、電動機11の受動的な回転なしに可能だからであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による自動車用ラツクかじ取り装置の全
体のラツク軸線に沿う断面図である。
【図2】図1によるサーボ駆動装置の拡大断面図であ
る。
【図3】図2の切断線III−IIIによる断面図であ
る。
【符号の説明】
4 ラツク 5 ねじスピンドル 6 ボールナツト 9,10 歯車 11 サーボモータ(電動機) 18,19 クラツチ装置(多板クラツチ)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アイトガン・カクマツ ドイツ連邦共和国シユトウツトガルト・ ニユルンベルゲル・シユトラーセ115 (72)発明者 フーベルト・ヘツク ドイツ連邦共和国デユツセルドルフ・ア プラーテル・シユトラーセ10 (72)発明者 アルノ・レーリンゲル ドイツ連邦共和国デイツツインゲン・ボ イテンフエルトシユトラーセ22 (72)発明者 クラウス・ガル ドイツ連邦共和国フエルバツハ・フエル バツヘル・シユトラーセ106 (72)発明者 ラインホルト・アプト ドイツ連邦共和国ノイハウゼン・ルーペ ルト−マイエル−シユトラーセ42 (72)発明者 ライネル・シユトラウス ドイツ連邦共和国カールスト・ルービン ヴエーク3 (72)発明者 カルル−ハンス・ケーレル ドイツ連邦共和国ヴエルナウ・ケプレル シユトラーセ6 (56)参考文献 特開 平6−144246(JP,A) 実開 昭62−203785(JP,U) 実開 昭61−154157(JP,U)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機械的伝動装置を介してラツクに連結可
    能なサーボモータを持つラツクかじ取り装置において、
    ラツク(4)に、このラツク(4)と共に軸線方向に移
    動可能で回転不可能なねじスピンドル(5)が設けられ
    て、軸線方向に限られた範囲で移動可能なボールナツト
    (6)に係合し、ボールナツト(6)の軸線方向移動
    が、サーボモータ(11)により常に互いに逆向きに駆
    動される2つの歯車(9,10)の1つをボールナツト
    (6)の軸線方向移動の方向に応じてボールナツト
    (6)に連結する摩擦クラツチ装置(18,19)を制
    御し、中間位置でこのクラツチ装置(18,19)がボ
    ールナツト(6)を両方の歯車(9,10)から切離し
    た状態に保つことを特徴とする、サーボモータを持つラ
    ツクかじ取り装置。
  2. 【請求項2】 サーボモータ(11)と互いに逆向きに
    駆動される歯車(9,10)との間に、サーボモータが
    回転する際係合を行う一方向クラツチ(12)が設けら
    れていることを特徴とする、請求項1に記載のラツクか
    じ取り装置。
  3. 【請求項3】 互いに逆向きに駆動される歯車がボール
    ナツト(6)上に同軸的に設けられ、摩擦クラツチ装置
    としての多板クラツチ(18,19)によりそれぞれボ
    ールナツト(6)に伝動結合可能であり、一方の方向へ
    のボールナツト(6)の移動の際一方の多板クラツチ
    (18)が係合せしめられ、他方の方向へのボールナツ
    ト(6)の移動の際他方の多板クラツチ(19)が係合
    せしめられることを特徴とする、請求項1又は2に記載
    のラツクかじ取り装置。
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