JP3139612B2

JP3139612B2 - 電動パワーステアリング装置及び電動パワーステアリングの組立方法

Info

Publication number: JP3139612B2
Application number: JP08126139A
Authority: JP
Inventors: 康夫清水; 勝治渡辺
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 2001-03-05
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: US5924519A; JPH09309447A; KR100462432B1; KR970074472A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
ング装置及び電動パワーステアリングの組立方法の改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ステアリングハンドルの操舵力を
軽減して快適な操舵感を与えるために、電動パワーステ
アリング装置が多用されてきた。この種の電動パワース
テアリング装置は、電動機で操舵トルクに応じた補助ト
ルクを発生し、この補助トルクを機械式クラッチを介し
てステアリング系に伝達するものであって、例えば特開
平１−１７２０５８号「電動パワーステアリング装置」
の技術がある。この技術は、その公報の第１図によれ
ば、ステアリング系の操舵トルクを操舵トルク検出手段
で検出し、その検出信号に基づいた補助トルクを電動モ
ータ２４（番号は公報に記載されたものを引用した。以
下同じ。）で発生するものである。また、公報の第２図
によれば、電動モータ２４に連結したアウタースリーブ
２３と、操舵輪に連結した６角部１２ｂ付き出力軸１２
とを、クラッチ機構を介して連結し、電動モータ２４か
ら出力軸１２へ補助トルクを伝達するようにしたもので
ある。一方、この技術は、アッパーハウジング１４ａに
クラッチ機構のアウタースリーブ２３を回転自在に支承
し、このアウタースリーブ２３及びロワーハウジング１
４ｂに出力軸１２を回転自在に支承したものである。

【０００３】上記操舵トルク検出手段の形式は、次の
，に示す通りである。公報の第２図によれば、操舵トルク検出手段は、入
力軸１１と出力軸１２との相対ねじり変位に応じてリン
グ２０が入力軸１１の軸方向に移動し、その移動量を歪
ゲージが検出する形式である。リング２０は入力軸１１
に挿通される。公報の第６図によれば、操舵トルク検出手段は、入
力軸１１１のフランジ部１１１ｅと出力軸１１２のフラ
ンジ部１１２ｃとの間にブラシ１３４を挟んで構成した
スリップリングにて、入力軸１１１と出力軸１１２との
相対回転角を検出する形式である。フランジ部１１１ｅ
は入力軸１１１に形成し、フランジ部１１２ｃは出力軸
１１２に形成し、互いに同軸上に配置したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の操舵トルク検出手段は、入力軸１１に取付けたリング
２０とケース２６に取付けたレバー２８とを組合せたも
のである。このため、ハウジング（アッパーハウジング
１４ａ、ロワーハウジング１４ｂ）に電動パワーステア
リング装置を組付け途中で、操舵トルク検出手段も取付
ける必要があり、組付け性が劣り、交換も簡単にはでき
ない。しかも、ハウジングへ操舵トルク検出手段を収納
した後に、その中立位置の調整をすることになり、中立
位置の調整作業が容易でなく、また、中立位置の精度を
高めることも容易でない。

【０００５】上記の操舵トルク検出手段は、入・出力
軸１１１，１１２に各フランジ部１１１ｅ，１１２ｃを
形成してスリップリングをなすとともに、クラッチ機構
の構成要素の一部である大径部又は６角部を形成したも
のである。このため、簡単に交換することができず、ま
た、操舵トルク検出手段の中立位置の調整と、クラッチ
機構の中立位置の調整とを個別に行うことができないの
で、調整作業が容易でなく、しかも、各中立位置の精度
を高めることが容易でない。

【０００６】一方、出力軸１２の一部が、アウタースリ
ーブ２３を介してアッパーハウジング１４ａに支承され
るので、電動パワーステアリング装置の組立精度を高め
ることが容易でない。ところで、クラッチ機構を部分組
立した後、ハウジングへ収納する前に、中立位置の調整
作業をすれば、クラッチ機構の調整作業が容易であり、
しかも、中立位置の精度を高めることができるので、都
合がよい。

【０００７】そこで本発明の目的は、次の（１）〜
（３）にある。（１）操舵トルク検出手段の中立位置の調整作業を容易
にするとともに、中立位置の精度を高め、更に、操舵ト
ルク検出手段の組付け性を高めるとともに、交換を容易
にすること。（２）クラッチ機構の中立位置の調整作業を容易にする
とともに、中立位置の精度を高め、更に、クラッチ機構
の組付け性を高めること。（３）電動パワーステアリング装置の組立精度を高める
こと。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、ステアリングハンドルに連
結した入力軸と、操舵輪に連結した出力軸とを、弾性部
材を介して連結し、入・出力軸間の相対ねじれ角を操舵
トルク検出手段にて検出することによりステアリング系
の操舵トルクを検出し、この検出信号に応じた補助トル
クを電動機で発生し、この電動機の補助トルクをトルク
伝達手段を介して出力軸に伝達する電動パワーステアリ
ング装置において、前記操舵トルク検出手段を、抵抗素
子及び抵抗素子に沿って移動する摺動接点を内蔵した検
出本体部及びこの検出本体部内の摺動接点を作動する作
動子で構成し、これらを前記出力軸やトルク伝達手段を
収納するハウジングに一括収納し、前記検出本体部を、
前記入力軸と前記出力軸との一方の外周面にボルトで取
付け、前記作動子の先端を、他方に係合したことを特徴
とする電動パワーステアリング装置である。

【０００９】入・出力軸、操舵トルク検出手段、及びト
ルク伝達手段を部分組立した後、ハウジングへ収納する
前に、操舵トルク検出手段の中立位置を調整することが
できる。このため、部分組立した姿で調整できるので、
調整作業が容易であり、しかも、中立位置の精度を高め
ることも容易である。また、入・出力軸、操舵トルク検
出手段、及びトルク伝達手段をハウジングへ収納する際
に、操舵トルク検出手段の検出本体部と作動子とをハウ
ジングに一括収納するので、操舵トルク検出手段の組付
け性が高まる。このため、電動パワーステアリング装置
の組付けが容易であり、しかも、操舵トルク検出手段を
交換することも容易である。

【００１０】請求項２記載の発明は、電動機の発生トル
クをトルク伝達手段及びクラッチ機構を介して、ステア
リング系のラックアンドピニオン機構のピニオン軸に伝
達する電動パワーステアリング装置において、前記クラ
ッチ機構を、前記トルク伝達手段と前記ピニオン軸との
間に介設し、且つ、トルク伝達手段やピニオン軸を収納
するハウジングに一括収納し、更に、このハウジングに
のみ、前記ピニオン軸を回転自在に取付け、このピニオ
ン軸にのみ、前記トルク伝達手段と前記クラッチ機構と
を連結するためのホイールを回転自在に取付けたことを
特徴とする電動パワーステアリング装置である。

【００１１】ピニオン軸、トルク伝達手段及びクラッチ
機構を部分組立した後、ハウジングへ収納する前に、ク
ラッチ機構の中立位置の調整作業を実施することができ
る。このため、部分組立した姿で調整できるので、調整
作業が容易であり、しかも、中立位置の精度を高めるこ
とが容易である。また、クラッチ機構を含んで組立てた
部分組立品を、ハウジングに一括収納できる。このた
め、ハウジングにクラッチ機構を個別に組付ける必要が
なく、組付け性が高まる。従って、電動パワーステアリ
ング装置の組付けが容易である。更に、ハウジングにの
みピニオン軸を回転自在に取付け、このピニオン軸にの
みホイールを回転自在に取付けたので、ピニオン軸をハ
ウジングに直接嵌合することができ、電動パワーステア
リング装置の組立精度を高めることができる。

【００１２】請求項３記載の発明は、ステアリングハン
ドルに連結した入力軸と、操舵輪に連結した出力軸と
を、弾性部材を介して連結し、入・出力軸間の相対ねじ
れ角を操舵トルク検出手段にて検出することによりステ
アリング系の操舵トルクを検出し、この検出信号に応じ
た補助トルクを電動機で発生し、この電動機の補助トル
クをトルク伝達手段及びクラッチ機構を介して出力軸に
伝達する電動パワーステアリング装置において、前記操
舵トルク検出手段を、検出本体部及びこの検出本体部を
作動する作動子で構成し、前記検出本体部を前記入力軸
と前記出力軸との一方に直接的に取付け、前記作動子の
先端を他方に係合し、一方、前記クラッチ機構を前記ト
ルク伝達手段と前記出力軸との間に介在し、しかも、前
記トルク伝達手段と前記クラッチ機構とを連結するため
のホイールを、前記出力軸に回転自在に支承し、更に、
前記操舵トルク検出手段及びクラッチ機構を、前記出力
軸やトルク伝達手段を収納するハウジングに一括収納し
たことを特徴とする電動パワーステアリング装置であ
る。

【００１３】入・出力軸、操舵トルク検出手段、トルク
伝達手段及びクラッチ機構を部分組立した後、ハウジン
グへ収納する前に、クラッチ機構の中立位置の調整作業
と、操舵トルク検出手段の中立位置の調整作業とを実施
することができる。このため、部分組立した姿で各中立
位置を調整できるので、調整作業が容易であり、しか
も、各中立位置の精度を高めることが容易である。操舵
トルク検出手段及びクラッチ機構を含んで組立てた部分
組立品を、ハウジングに一括収納できる。このため、ハ
ウジングに操舵トルク検出手段及びクラッチ機構を個別
に組付ける必要がなく、組付け性が高まる。従って、電
動パワーステアリング装置の組付けが容易であり、しか
も、操舵トルク検出手段を交換することも容易である。

【００１４】請求項４記載の発明は、ステアリングハン
ドルに連結する入力軸と、操舵輪に連結する出力軸と、
これらの軸を連結する弾性部材と、入・出力軸の間の相
対ねじれ角を検出する操舵トルク検出手段と、電動機で
発生する補助トルクを出力軸へ伝達するトルク伝達手段
と、クラッチ機構とを組立てて、部分組立品を得る工程
と、一端が開口したハウジングに、入力軸の一部、出力
軸、操舵トルク検出手段、トルク伝達手段及びクラッチ
機構を収納するべく、前記工程で組立てた部分組立品を
挿入する工程と、ハウジングの開口をリッドで塞ぐ工程
とからなる電動パワーステアリングの組立方法である。

【００１５】部分組立品を得る工程と、部分組立品を挿
入する工程との間で、クラッチ機構の中立位置の調整作
業と、操舵トルク検出手段の中立位置の調整作業とを実
施することができる。このため、部分組立した姿で各中
立位置を調整できるので、調整作業が容易であり、しか
も、各中立位置の精度を高めることも容易である。ま
た、一端が開口したハウジングに、トルク伝達手段及び
クラッチ機構を含んで組立てた部分組立品を挿入するこ
とで一括収納できる。このため、ハウジングに操舵トル
ク検出手段及びクラッチ機構を個別に組付ける必要がな
く、組付け性が高まる。従って、電動パワーステアリン
グ装置の組付けが容易であり、しかも、操舵トルク検出
手段を交換することも容易である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図面に
基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見
るものとする。図１は本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の全体構成図であり、電動パワーステアリング
装置１は、ステアリングハンドル２で発生したステアリ
ング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段３
と、この操舵トルク検出手段３の検出信号に基づいて制
御信号を発生する制御手段４と、この制御手段４の制御
信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを発生す
る電動機５と、この電動機５の補助トルクをステアリン
グ系に伝達するトルク伝達手段６及び機械式クラッチ４
０とからなり、ラックアンドピニオン機構（ピニオン７
及びラック８ａからなる。）を介して、操舵輪としての
車輪９，９を転舵するものである。

【００１７】図２は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の要部拡大断面図であり、上記ステアリングハン
ドル２（図１参照）に連結した管状の入力軸１１と、こ
の入力軸１１内に挿通し且つ入力軸１１に上部をピン１
２で結合した弾性部材としてのトーションバー１３と、
このトーションバー１３の下部にピン１４で結合し下部
に上記ピニオン７を刻設した出力軸（ピニオン軸）１５
とで、主たるステアリング系を構成したものである。ト
ーションバー１３は、文字通りトルクに対して正確にね
じれ角が発生するメンバーであって、入力軸１１と出力
軸１５との間での相対ねじり変位を発生する。なお、ラ
ック８ａは、この図の表裏方向に延びたラック軸８に刻
設したものである。また、入力軸１１とトーションバー
１３と出力軸１５とは同心上にある。

【００１８】操舵トルク検出手段３は、入・出力軸１
１，１５間の相対ねじれ角を検出することによりステア
リング系の操舵トルクを検出するものであり、本実施の
形態では、ポテンショメータを用いた。

【００１９】後述するトルク伝達手段６のホイール３２
は、出力軸１５の上部に直接に回転自在に支承した厚肉
の円筒部材であり、この円筒部材に、ギヤ部３２ａと入
力部材３２ｂとを軸方向に下から順に形成したものであ
る。ホイール３２は、例えば、焼結含油合金材料等の自
己潤滑性を有する材料からなる。機械式クラッチ４０
は、入力部材３２ｂの内部に配置したものであり、その
断面構成は図６にて詳述する。

【００２０】ところで、電動パワーステアリング装置１
は、トルク伝達手段６、入力軸１１の一部、トーション
バー１３、出力軸１５及び機械式クラッチ４０をハウジ
ング２６に収納し、このハウジング２６上端の開口をリ
ッド７１で塞いだものである。詳しくは、ハウジング２
６の上部フランジ２６ａとリッド７１とをボルト７２で
固定し、しかも、上部フランジ２６ａとリッド７１との
間をＯリング７３でシールしたものである。リッド７１
は中央の膨出した軸受部７１ａに、入力軸１１を回転自
在に支承するための軸受７４を取付けたものであって、
この軸受７４は、少なくとも上部が防水シール（片シー
ル又は両シール）構造であり、例えば、ゴムシールが内
輪に摺接する接触ゴムシール形軸受である。

【００２１】一方、入力軸１１はゴム製カバー７５を嵌
装したものであって、このカバー７５は、リッド７１の
軸受部７１ａを覆い、しかも、カバー７５の内周面に設
けた防水リップ７５ａ…にて、軸受部７１ａとの間をシ
ールして防水するものである。このように、ハウジング
２６の上部において、入力軸１１を支承する部分の防水
構造は、部品数が少なく簡単な構成で組立性が良く、し
かも、確実な防水機能を果たすことができる。図中、６
６は出力軸１５に圧入した平ワッシャ、７６，７７は出
力軸１５をハウジング２６に支承する軸受、７８はナッ
ト、７９はハウジング２６下端の開口を塞ぐキャップ
（プラグ）である。

【００２２】図３（ａ），（ｂ）は本発明に係る操舵ト
ルク検出手段の構成図であり、（ａ）は側面図であり、
（ｂ）は正面図である。操舵トルク検出手段（ポテンシ
ョメータ）３は、図示せぬ抵抗素子及び抵抗素子に沿っ
て移動する摺動接点を内蔵した検出本体部２１と、この
検出本体部２１内の摺動接点を作動するべく回動する棒
状の作動子２２とからなる。

【００２３】そして、操舵トルク検出手段３は、入力軸
１１の下部の外周面に検出本体部２１をボルトで取付
け、出力軸１５の上部の外周面に設けた右上がりの傾斜
溝１５ａに作動子２２の先端部を係合することで、入・
出力軸１１，１５間の相対ねじれ角を検出するものであ
る。なお、操舵トルク検出手段３は、作動子２２を傾斜
溝１５ａの一方の側壁側に付勢するための、ねじりばね
２３を備える。このため、傾斜溝１５ａと作動子２２と
の間に回動方向の遊びがない。

【００２４】一旦、図２に戻って説明すると、入力軸１
１はケーブルリール２４に複数巻回した（例えば、３巻
き程度）電気ケーブル２５を備え、この電気ケーブル２
５の一端を操舵トルク検出手段３の検出本体部２１に接
続し、他端をハウジング２６側のコネクタ２７に接続し
たものである。

【００２５】図４は図２の４−４線断面図であり、トル
ク伝達手段６の断面構造を示す。トルク伝達手段６は、
電動機５の出力軸５ａに結合したウォーム３１と、出力
軸１５に回転自在に支承したホイール３２とからなるウ
ォームギヤ機構である。なお、電動機５はハウジング２
６にボルト止めした。従って、図２においてステアリン
グ系（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）
の操舵トルクに、電動機５からの補助トルクを付加した
複合トルクで、ピニオン７を介してラック８を駆動す
る。

【００２６】図５は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の要部分解斜視図である。入力軸１１の下端に、
機械式クラッチ４０の一構成部品である三脚付き環状の
位置制御手段６３をセレーション嵌合し、この位置制御
手段６３の下部に３つの位置制御部材６４…（…は複数
を示す。以下同じ。）を備える。このため、位置制御部
材６４…は図１に示すステアリングハンドル２に連結し
たことになる。一方、出力軸１５は基部上端に出力部材
３４を備える。

【００２７】図６は図２の６−６線断面図であり、本発
明に係る機械式クラッチ４０の断面構成を示す。なお、
ハウジング２６は省略した。機械式クラッチ４０は、上
記電動機５の補助トルクの作用方向がステアリング系の
操舵方向と一致した場合のみ、電動機５の補助トルクを
ステアリング系に伝達するものであり（ワンウエイクラ
ッチの集合体）、すなわち、複数組の摩擦係合式クラッ
チ機構の集合体である。これらの摩擦係合式クラッチ機
構は、入力部材３２ｂの矢印Ｘ方向（図反時計回り方
向）に係合する３組の第１クラッチ機構４１…と、矢印
Ｘと逆廻り方向に係合する３組の第２クラッチ機構５１
…である。第１クラッチ機構４１…と第２クラッチ機構
５１…とは、同一円上に交互に並べる。

【００２８】詳しくは、第１・第２クラッチ機構４１
…，５１…は、上記入力・出力部材３２ｂ，３４間に形
成したテーパ状空間部６１…と、これらのテーパ状空間
部６１…に介在して入力部材３２ｂと出力部材３４とを
係合する円柱状の係合部材６２…と、これらの係合部材
６２…の位置決めをなす位置制御部材６４…と、これら
の位置制御部材６４…に向って係合部材６２…を付勢す
る付勢部材としての圧縮ばね６５…とからなる。

【００２９】出力部材３４は、概ねおむすび形断面形状
（角部を切り落とした２等辺三角形断面の３つの辺を円
弧状とした形状）を呈する。テーパ状空間部６１…は、
入力部材３２ｂの円形内周面と出力部材３４の係合面
（多角形外周面）との間に形成した、周方向端部がテー
パ形状を呈する空間部である。位置制御部材６４…は、
互いに離間しつつ、入力部材３２ｂと出力部材３４との
間の同一円上に等ピッチで、回動可能に配置された部材
である。このような構成の機械式クラッチ４０は、位置
制御部材６４…の移動にともなって、入力部材３２ｂと
出力部材３４とを係合・非係合に選択的に切換えるもの
である。

【００３０】ところで、第１・第２クラッチ機構４１
…，５１…のうち、特定の各１組（以下、「特定第１・
第２クラッチ機構４１Ａ，５１Ａ」と称する。）は、他
の組よりも早いタイミングで非係合状態になるものであ
る。具体的には、特定第１・第２クラッチ機構４１Ａ，
５１Ａの係合部材６２…の位置決めをなす位置制御部材
６４（以下、「特定位置制御部材６４Ａ」と称する。）
の円弧長Ｌ₁が、他の位置制御部材６４…の円弧長Ｌ₂よ
りも大きい。そして、断面略２等辺三角形である出力部
材３４において、１つの角部に特定位置制御部材６４Ａ
を配置し、互いに等角度の２つの角部に他の位置制御部
材６４…を配置したものである。

【００３１】更に、上記出力部材３４を、出力軸１５に
径方向移動可能に取付けたことを特徴とする。具体的に
は、出力部材３４に長円若しくは楕円の貫通孔３４ａを
開け、この貫通孔３４ａに円形の出力軸１５を嵌合し、
且つ、貫通孔３４ａの長手軸上にピン１４を通し、この
ピン１４に弾性部材（皿ばね等）３５を介設して、この
弾性部材３５で出力部材３４の貫通孔３４ａを出力軸１
５に相対的に押圧する構成にした。すなわち、出力軸１
５の外周面と貫通孔３４ａの長手軸方向の面との間に弾
性部材３５を介在し、この弾性部材３５の弾性方向を出
力部材３４の移動方向（貫通孔３４ａの長手軸方向）に
合致させ、出力部材３４を出力軸１５へ押圧する構成に
した。なお、出力部材３４を特定位置制御部材６４Ａの
幅中心へ相対的に押圧する。

【００３２】１組のクラッチ機構（特定第１クラッチ機
構４１Ａ又は特定第２クラッチ機構５１Ａ）のみ解除し
た際に、出力部材３４を径方向移動自在となすべく、他
のクラッチ機構４１…，５１…の係合部材６２…と係合
する出力部材３４の係合面を抜け勾配とした。このた
め、１組を解除した場合に、出力部材３４は何等規制さ
れることなく径方向に移動できる。このため、１組のク
ラッチ機構を解除するだけで、他のクラッチ機構をも確
実に解除できる。

【００３３】次に、上記構成の機械式クラッチ４０の作
用を、図１、図６、及び図７に基づき説明する。図７は
本発明に係る機械式クラッチの作用図である。図１にお
いて、ステアリングハンドル２を操舵しない場合、操舵
トルク検出手段３の信号が無いので、制御装置４はアシ
スト命令信号を出力しない。このため、電動機５は補助
トルクを発生しない状態であり、図６に示すように各第
１・第２クラッチ機構４１…、５１…は、全て解除状態
（中立状態）にある。

【００３４】次に、ステアリングハンドル２の操舵トル
クが小さく、電動機５が補助トルクを発生しない場合、
入力軸１１（図２参照）に連結した位置制御部材６４…
と出力部材３４との間の位相は、ほとんど変化しない。
この場合には、各位置制御部材６４…が、例えば、この
図の反時計回り方向に若干移動するものの、第１クラッ
チ機構４１…は係合するには至らない。このため、出力
部材３４は、電動機５のフリクションやイナーシャの影
響を受けず、図２に示すステアリング系（入力軸１１→
トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクで回転
し、出力軸１５を駆動する。

【００３５】一方、ステアリングハンドル２の操舵トル
クが大きく、電動機５が補助トルクを発生している場
合、入力軸１１に連結した位置制御部材６４…（特定位
置制御部材６４Ａを含む）と出力部材３４との間の位相
が大きく変化する。例えば図６に示すように、位置制御
部材６４…が矢印Ｘ方向に大きく移動すると、全ての第
１クラッチ機構４１…の係合部材６２…は、付勢部材６
５…の付勢力で、テーパ状空間部６１…の周方向端部に
移動し、摩擦力にて入力・出力部材３２ｂ，３４間を係
合状態に切換える。その結果、全ての第１クラッチ機構
４１…は係合状態になる。電動機５が回転することで、
入力部材３２ｂは矢印Ｘ方向に回転し、第１クラッチ機
構４１…を介して出力部材３４に補助トルクを伝達す
る。このため、出力部材３４は、ステアリング系（入力
軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トル
クに、電動機５が発生した補助トルクを付加した複合ト
ルクで矢印Ｘ方向に回転し、出力軸１５を駆動する。

【００３６】その後、何等かの理由で電動機５による補
助トルクの伝達が継続している場合に、第１クラッチ機
構４１…は次のようにして解除される。図７でステアリ
ングハンドル２を逆方向に操舵すると、全ての位置制御
部材６４…は入力部材３２ｂの回転方向と反対方向に回
る。そして、特定位置制御部材６４Ａは、他の位置制御
部材６４…よりも先に、右隣の係合部材６２（便宜的に
「係合部材６２Ａ」と称する。）に当接し、摩擦力及び
付勢力に抗して押出す。

【００３７】このため、係合部材６２Ａは特定第１クラ
ッチ機構４１Ａの係合を解除する。この時点で、他の位
置制御部材６４…は係合部材６２…と当接していない。
従って、他の係合部材６２…から出力部材３４に継続し
て、図中の矢印Ｚ₁，Ｚ₂で示すベクトルが作用してお
り、これらのベクトルの合力に基づき、出力部材３４に
図中の矢印Ｚ₃で示す偏荷重が作用する。その結果、出
力部材３４は弾性部材３５の弾発力に抗し、ピン１４を
案内として特定位置制御部材６４Ａ側に僅かに移動す
る。従って、他の係合部材６２…の係合力が弱まる。

【００３８】その直後に、他の位置制御部材６４…も係
合部材６２…と当接して、元の中立位置に戻す。その結
果、他の第１クラッチ機構４１…も解除される。出力部
材３４は弾性部材３５の弾発力により、中立位置に自動
復帰する。

【００３９】なお、第２クラッチ機構５１…は、上記第
１クラッチ機構４１…と逆作動をするものであり、ステ
アリングハンドル２を逆方向に操舵した場合に、上記図
６、図７にて説明した作用と同様の操作で、係合・非係
合に切換えることができる。

【００４０】次に、操舵トルク検出手段３の調整原理を
図８に基づき説明する。図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に
係る操舵トルク検出手段の調整原理図である。（ａ）において、操舵トルク検出手段３は、検出本体部
２１を入力軸１１に取付け、作動子２２の先端部を傾斜
溝１５ａに係合した状態にある。（ｂ）のように、入力軸１１を上方に移動すると、作動
子２２は右上がりの傾斜溝１５ａに案内されて、図反時
計回りに回動する。（ｃ）のように、入力軸１１を下方に移動すると、作動
子２２は傾斜溝１５ａに案内されて、図時計回りに回動
する。このように、入力軸１１を軸方向に移動すること
により、作動子２２が回動するので、操舵トルク検出手
段３の中立位置を容易に且つ正確に調整できる。

【００４１】次に、操舵トルク検出手段３及び機械式ク
ラッチ４０の調整方法を図９に基づき説明する。図９
（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る操舵トルク検出手段及び
機械式クラッチ（摩擦係合式クラッチ機構）の調整手順
説明図である。（１）先ず、（ａ）において、上部にピン固定用下孔１
１ａを開けた入力軸１１にトーションバー１３を挿通
し、トルク伝達手段６の一部、入力軸１１、トーション
バー１３、出力軸１５、機械式クラッチ４０を組立て
る。

【００４２】（２）入力軸１１の外周面に操舵トルク検
出手段３の検出本体部２１を取付けるとともに、出力軸
１５の外周面の傾斜溝１５ａに操舵トルク検出手段３の
作動子２２を係合する。このようにして、入力軸１１、
出力軸１５、トーションバー１３、操舵トルク検出手段
３、トルク伝達手段６及びクラッチ機構４０を組立てて
部分組立品Ａを得る。（３）トーションバー１３に対して回転自在とした入力
軸１１を、機械式クラッチ４０の中立位置まで回動す
る。詳しくは、入力軸１１を回動することで、位置制御
部材６４…を第１・第２クラッチ機構４１…，５１…の
中立位置に設定する。この調整作業で、機械式クラッチ
４０の中立位置の調整を完了する。

【００４３】（４）その後、（ｂ）において、入力軸１
１を操舵トルク検出手段３の中立位置まで軸方向に移動
する。詳しくは、入力軸１１を軸方向に移動すること
で、上記図８の調整原理により中立位置に設定する。こ
の調整作業で、操舵トルク検出手段３の中立位置の調整
を完了する。（５）最後に、（ｃ）において、入力軸１１のピン固定
用下孔１１ａに合せてトーションバー１３にピン用孔１
３ａを開け、これらの下孔１１ａ及びピン用孔１３ａに
ピン１２を圧入して、入力軸１１をトーションバー１３
に固定する。このように、最初に、機械式クラッチ４０
の中立位置を調整し、その後、操舵トルク検出器３の中
立位置を調整することで、それぞれ個別に高精度に調整
できる。

【００４４】次に、電動パワーステアリングの組立方法
を図１０に基づき説明する。図１０（ａ），（ｂ）は本
発明に係る電動パワーステアリングの組立手順説明図で
ある。（１）先ず、（ａ）において、部分組立品Ａ（図９
（ａ）参照）に電気ケーブル２５及びコネクタ２７を取
付ける。一方、ハウジング２６の下部に軸受７７を取付
けておく。そして、上端の開口からハウジング２６に部
分組立品Ａを挿入し（矢印）、入力軸１１の一部、出
力軸１５、操舵トルク検出手段３、トルク伝達手段６及
びクラッチ機構４０を収納する。

【００４５】（２）次に、（ｂ）において、ハウジング
２６下端の開口から挿入したナット７８で出力軸１５と
軸受７７とをセットする（矢印）。これにて、出力軸
１５は（ｂ）に示すように、軸受７６，７７にてハウジ
ング２６に支承された状態になる。その後、ハウジング
２６下端の開口をキャップ７９で塞ぐ（矢印）。（３）次に、入力軸１１に軸受７４付きリッド７１を挿
入し（矢印）、ハウジング２６にボルト７２にて固定
することで、ハウジング２６上端の開口をリッド７１で
塞ぐ。

【００４６】（４）最後に、入力軸１１にカバー７５を
挿入し（矢印）、リッド７１の軸受部７１ａを覆う。
なお、ハウジング２６にトルク伝達手段６のウォーム３
１を取付ける順序は、ハウジング２６に部分組立品Ａを
収納する前又は後のどちらでもよい。このようにして、
トルク伝達手段６及び機械式クラッチ４０（第１・第２
クラッチ機構４１…，５１…）を含んで組立てた部分組
立品Ａを、一端が開口したハウジング２６に挿入するこ
とで、一括収納できる。

【００４７】なお、上記実施の形態において、弾性部材
１３は、操舵トルクに比例して入力軸１１と出力軸１５
との間での相対ねじり変位を発生させるものであればよ
く、トーションバーに限定するものではない。また、入
力軸１１の外周面に傾斜溝を備え、この傾斜溝に操舵ト
ルク検出手段３の作動子２２を係合し、出力軸１５の外
周面に操舵トルク検出手段３の検出本体部２１を取付け
たものでもよい。第１・第２クラッチ機構４１…，５１
…の数量は、３組ずつに限定するものではなく、任意に
設定可能である。

【００４８】出力部材３４は、一部の係合部材６２が外
れた際に、他の係合部材６２…で押圧されて、径方向移
動するものであればよく、移動方向を問わない。出力部
材３４を他の係合部材６２…で押圧して移動させれば、
これら他の係合部材６２…と出力部材３４との摩擦係合
力を低下させることができるからである。出力部材３４
の径方向移動を案内する部材は、ピン１４に限定するも
のではない。出力軸１５に出力部材３４を押圧する弾性
部材は、皿ばね３５に限定するものではなく、例えば、
圧縮ばね（コイルばね）でもよい。

【００４９】テーパ状空間部６１は、入力部材３２ｂの
内周面と出力部材３４の外周面との間に形成するもので
あればよく、出力部材３４の外周面（係合面）の形状も
図６に示すものに限定しない。そして、入力部材３２ｂ
の内周面を所定の多角形とし、出力部材３４の外周面を
円形としてもよい。係合部材６２は、テーパ状空間部６
１の周方向端部と係合・非係合の切換えができるもので
あればよく、円柱状の他に、例えば球状でもよい。機械
式クラッチ４０の付勢部材は圧縮ばね（コイルばね）６
５に限定せず、例えば、硬質ゴム材や板ばね等で構成し
てもよい。

【００５０】更に、第１・第２クラッチ機構４１…，５
１…は、摩擦係合式クラッチの構成であればよく、例え
ば、周知のスプラグ式クラッチでもよい。スプラグ式ク
ラッチとは、円筒状の内周係合面を有する外方部材（入
力部材３２ｂに相当）と、円筒状の外周係合面を有する
内方部材（出力部材３４に相当）とを同心に配置し、こ
れらの両係合面を対向させ、その間の隙間に、複数のス
プラグ（くさび作用をするこま）と、これらのスプラグ
の位置決めをなすためにステアリングハンドルに連結し
た部材（位置制御部材６４に相当）と、スプラグを前記
両係合面に向ってくさび係合させるように付勢するばね
とを介設したものである（特開平１−１８８７２７号に
示すクラッチ装置など）。

【００５１】上記電動パワーステアリングの中立調整方
法は、弾性部材１３に対して回転自在とした入力軸１１
もしくは出力軸１５を機械式クラッチ４０の中立位置ま
で回動し、次に、入力軸１１もしくは出力軸１５を操舵
トルク検出手段３の中立位置まで軸方向に移動し、この
後、入力軸１１もしくは出力軸１５を弾性部材１３に固
定するようにしたものであればよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１記載の発明は、操舵トルク検出手段を、
抵抗素子及び抵抗素子に沿って移動する摺動接点を内蔵
した検出本体部及びこの検出本体部内の摺動接点を作動
する作動子で構成し、検出本体部を、入力軸と出力軸と
の一方の外周面にボルトで取付け、作動子の先端を他方
に係合したので、入・出力軸、操舵トルク検出手段、及
びトルク伝達手段を部分組立した後、ハウジングへ収納
する前に、操舵トルク検出手段の中立位置を調整するこ
とができる。このため、部分組立した姿で調整できるの
で、調整作業が容易であり、しかも、中立位置の精度を
高めることも容易である。また、入・出力軸、操舵トル
ク検出手段、及びトルク伝達手段をハウジングへ収納す
る際に、操舵トルク検出手段の検出本体部と作動子とを
ハウジングに一括収納するので、操舵トルク検出手段の
組付け性が高まる。このため、電動パワーステアリング
装置の組付けが容易であり、しかも、操舵トルク検出手
段を交換することも容易である。

【００５３】請求項２記載の発明は、クラッチ機構を、
トルク伝達手段とピニオン軸との間に介設し、且つ、ト
ルク伝達手段やピニオン軸を収納するハウジングに一括
収納し、更に、このハウジングにのみ、ピニオン軸を回
転自在に取付け、このピニオン軸にのみ、トルク伝達手
段とクラッチ機構とを連結するためのホイールを回転自
在に取付けたので、ピニオン軸、トルク伝達手段及びク
ラッチ機構を部分組立した後、ハウジングへ収納する前
に、クラッチ機構の中立位置の調整作業を実施すること
ができる。このため、部分組立した姿で調整できるの
で、調整作業が容易であり、しかも、中立位置の精度を
高めることも容易である。また、一端が開口したハウジ
ングに、クラッチ機構を含んで組立てた部分組立品を挿
入することで一括収納できる。このため、ハウジングに
クラッチ機構を個別に組付ける必要がなく、組付け性が
高まる。従って、電動パワーステアリング装置の組付け
が容易である。更に、ハウジングにのみピニオン軸を回
転自在に取付け、このピニオン軸にのみホイールを回転
自在に取付けたので、ピニオン軸をハウジングに直接嵌
合することができ、電動パワーステアリング装置の組立
精度を高めることができる。

【００５４】請求項３記載の発明は、操舵トルク検出手
段を、検出本体部及びこの検出本体部を作動する作動子
で構成し、検出本体部を入力軸と出力軸との一方に直接
的に取付け、作動子の先端を他方に係合し、一方、クラ
ッチ機構をトルク伝達手段と出力軸との間に介在し、し
かも、トルク伝達手段とクラッチ機構とを連結するため
のホイールを、出力軸に回転自在に支承し、更に、操舵
トルク検出手段及びクラッチ機構を、出力軸やトルク伝
達手段を収納するハウジングに一括収納したので、入・
出力軸、操舵トルク検出手段、トルク伝達手段及びクラ
ッチ機構を部分組立した後、ハウジングへ収納する前
に、クラッチ機構の中立位置の調整作業と、操舵トルク
検出手段の中立位置の調整作業とを実施することができ
る。このため、部分組立した姿で各中立位置を調整でき
るので、調整作業が容易であり、しかも、各中立位置の
精度を高めることも容易である。また、操舵トルク検出
手段及びクラッチ機構を含んで組立てた部分組立品を、
ハウジングに一括収納できる。このため、ハウジングに
操舵トルク検出手段及びクラッチ機構を個別に組付ける
必要がなく、組付け性が高まる。従って、電動パワース
テアリング装置の組付けが容易であり、しかも、操舵ト
ルク検出手段を交換することも容易である。

【００５５】請求項４記載の発明は、入力軸、出力軸、
弾性部材、操舵トルク検出手段、トルク伝達手段及びク
ラッチ機構を組立てて部分組立品を得る工程と、一端が
開口したハウジングに、入力軸の一部、出力軸、操舵ト
ルク検出手段、トルク伝達手段及びクラッチ機構を収納
するべく、前記工程で組立てた部分組立品を挿入する工
程と、ハウジングの開口をリッドで塞ぐ工程とからなる
組立方法なので、部分組立品を得る工程と、部分組立品
を挿入する工程との間で、クラッチ機構の中立位置の調
整作業と、操舵トルク検出手段の中立位置の調整作業と
を実施することができる。このため、部分組立した姿で
各中立位置を調整できるので、調整作業が容易であり、
しかも、各中立位置の精度を高めることも容易である。
また、一端が開口したハウジングに、トルク伝達手段及
びクラッチ機構を含んで組立てた部分組立品を挿入する
ことで一括収納できる。このため、ハウジングに操舵ト
ルク検出手段及びクラッチ機構を個別に組付ける必要が
なく、組付け性が高まる。従って、電動パワーステアリ
ング装置の組付けが容易であり、しかも、操舵トルク検
出手段を交換することも容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全
体構成図

【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要
部拡大断面図

【図３】本発明に係る操舵トルク検出手段の構成図

【図４】図２の４−４線断面図

【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要
部分解斜視図

【図６】図２の６−６線断面図

【図７】本発明に係る機械式クラッチの作用図

【図８】本発明に係る操舵トルク検出手段の調整原理図

【図９】本発明に係る操舵トルク検出手段及び機械式ク
ラッチ（摩擦係合式クラッチ機構）の調整手順説明図

【図１０】本発明に係る電動パワーステアリングの組立
手順説明図

【符号の説明】

１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングハ
ンドル、３…操舵トルク検出手段、２１…検出本体部、
２２…作動子、５…電動機、６…トルク伝達手段、９…
操舵輪（車輪）、１１…入力軸、１３…弾性部材（トー
ションバー）、１５…出力軸（ピニオン軸）、１５ａ…
係合溝、２６…ハウジング、３２…ホイール、３２ｂ…
入力部材、３４…出力部材、４１，４１Ａ、５１，５１
Ａ…摩擦係合式クラッチ（クラッチ機構）、６１…テー
パ状空間部、６２…係合部材、６４，６４Ａ…位置制御
部材、６５…付勢部材（圧縮ばね）、７１…リッド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−70266（ＪＰ，Ａ) 特開平１−195330（ＪＰ，Ａ) 特開平２−18161（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−30878（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングハンドル（２）に連結した
入力軸（１１）と、操舵輪（９）に連結した出力軸（１
５）とを、弾性部材（１３）を介して連結し、入・出力
軸（１１，１５）間の相対ねじれ角を操舵トルク検出手
段（３）にて検出することによりステアリング系の操舵
トルクを検出し、この検出信号に応じた補助トルクを電
動機（５）で発生し、この電動機（５）の補助トルクを
トルク伝達手段（６）を介して出力軸（１５）に伝達す
る電動パワーステアリング装置（１）において、前記操
舵トルク検出手段（３）を、抵抗素子及び抵抗素子に沿
って移動する摺動接点を内蔵した検出本体部（２１）及
びこの検出本体部（２１）内の摺動接点を作動する作動
子（２２）で構成し、これら（２１，２２）を前記出力
軸（１５）やトルク伝達手段（６）を収納するハウジン
グ（２６）に一括収納し、前記検出本体部（２１）を、
前記入力軸（１１）と前記出力軸（１５）との一方の外
周面にボルトで取付け、前記作動子（２２）の先端を、
他方に係合したことを特徴とする電動パワーステアリン
グ装置（１）。
【請求項２】電動機（５）の発生トルクをトルク伝達
手段（６）及びクラッチ機構（４１，５１）を介して、
ステアリング系のラックアンドピニオン機構（７，８
ａ）のピニオン軸（１５）に伝達する電動パワーステア
リング装置（１）において、前記クラッチ機構（４１，
５１）を、前記トルク伝達手段（６）と前記ピニオン軸
（１５）との間に介設し、且つ、トルク伝達手段（６）
やピニオン軸（１５）を収納するハウジング（２６）に
一括収納し、更に、このハウジング（２６）にのみ、前
記ピニオン軸（１５）を回転自在に取付け、このピニオ
ン軸（１５）にのみ、前記トルク伝達手段（６）と前記
クラッチ機構（４１，５１）とを連結するためのホイー
ル（３２）を回転自在に取付けたことを特徴とする電動
パワーステアリング装置（１）。
【請求項３】ステアリングハンドル（２）に連結した
入力軸（１１）と、操舵輪（９）に連結した出力軸（１
５）とを、弾性部材（１３）を介して連結し、入・出力
軸（１１，１５）間の相対ねじれ角を操舵トルク検出手
段（３）にて検出することによりステアリング系の操舵
トルクを検出し、この検出信号に応じた補助トルクを電
動機（５）で発生し、この電動機（５）の補助トルクを
トルク伝達手段（６）及びクラッチ機構（４１，５１）
を介して出力軸（１５）に伝達する電動パワーステアリ
ング装置（１）において、前記操舵トルク検出手段
（３）を、検出本体部（２１）及びこの検出本体部（２
１）を作動する作動子（２２）で構成し、前記検出本体
部（２１）を前記入力軸（１１）と前記出力軸（１５）
との一方に直接的に取付け、前記作動子（２２）の先端
を他方に係合し、一方、前記クラッチ機構（４１，５
１）を前記トルク伝達手段（６）と前記出力軸（１５）
との間に介在し、しかも、前記トルク伝達手段（６）と
前記クラッチ機構（４１，５１）とを連結するためのホ
イール（３２）を、前記出力軸（１５）に回転自在に支
承し、更に、前記操舵トルク検出手段（３）及びクラッ
チ機構（４１，５１）を、前記出力軸（１５）やトルク
伝達手段（６）を収納するハウジング（２６）に一括収
納したことを特徴とする電動パワーステアリング装置
（１）。
【請求項４】ステアリングハンドル（２）に連結する
入力軸（１１）と、操舵輪（９）に連結する出力軸（１
５）と、これらの軸（１１，１５）を連結する弾性部材
（１３）と、入・出力軸（１１，１５）の間の相対ねじ
れ角を検出する操舵トルク検出手段（３）と、電動機
（５）で発生する補助トルクを前記出力軸（１５）へ伝
達するトルク伝達手段（６）と、クラッチ機構（４１，
５１）とを組立てて、部分組立品（Ａ）を得る工程と、
一端が開口したハウジング（２６）に、前記入力軸（１
１）の一部、出力軸（１５）、操舵トルク検出手段
（３）、トルク伝達手段（６）及びクラッチ機構（４
１，５１）を収納するべく、前記工程で組立てた部分組
立品（Ａ）を挿入する工程と、前記ハウジング（２６）
の開口をリッド（７１）で塞ぐ工程とからなる電動パワ
ーステアリングの組立方法。