JP3328719B2 - 動力舵取装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、操舵補助力の発生源と
して電動モータを用いる電動式の動力舵取装置（パワー
ステアリング装置）に関し、更に詳しくは、前記モータ
の回転力をウォーム歯車式の減速装置を介して舵取機構
に伝える構成とした動力舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】動力舵取装置（パワーステアリング装
置）は、舵輪（ステアリングホィール）に加わる操舵ト
ルクに応じて舵取機構に操舵補助力を加え、舵取りのた
めの舵輪操作に要する労力負担を軽減して、軽快な操舵
感覚を実現しようとするものであり、近年、バス，トラ
ック等の大型車両のみならず、普通乗用車、軽乗用車等
の小型車両においても広く採用されるようになってい
る。

【０００３】この種の動力舵取装置は、操舵補助力の発
生源として油圧シリンダ等の油圧アクチュエータを用い
る油圧式と、同じく電動モータを用いる電動式とに大別
される。電動式の動力舵取装置は、舵輪（ステアリング
ホィール）に加わる操舵トルクの検出結果に基づいて舵
取機構の中途に配された操舵補助用のモータを駆動し、
該モータの回転力を舵取機構に加えて舵取りを補助する
構成となっており、車速の高低，操舵の頻度等、走行状
態に応じた補助力特性の変更が、前記モータの通電制御
により容易に行える利点を有することから、近年、その
採用が拡大する傾向にある。

【０００４】さて電動式の動力舵取装置の難点として、
舵取り補助のために十分な回転力を発生し得る小型のモ
ータが得難く、該モータの配設空間の確保が難しいとい
う問題があるが、この問題は、操舵補助用のモータから
舵取機構への伝動系の中途に減速装置を介在させ、前記
モータの回転力を減速により増力して舵取機構に加える
構成により解消されている。前記減速装置としては、高
い減速比を実現すると共に、伝動系全体の大型化を避け
るべくコンパクトに構成し得るものである必要があり、
この要求に応えるものとして、操舵補助用のモータの出
力側に連結されたウォームと、該ウォームに噛合し舵取
機構に連なる出力軸に嵌着されたウォームホィールとを
備えたウォーム歯車式の減速装置が広く用いられてい
る。

【０００５】また電動式の動力舵取装置においては、操
舵補助用のモータがロック状態となった場合に、該モー
タの出力側に減速装置を介して連結された舵取機構の動
作が前記モータにより拘束されて、操舵不能に陥るとい
う問題があり、この操舵不能の発生を未然に回避するた
めの安全対策が不可欠である。このため従来において
は、操舵補助用のモータと減速装置との間に電磁クラッ
チを介装し、該電磁クラッチをモータロック時に遮断し
て、前記モータを舵取機構側から切り離すようにした構
成が広く採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如く
構成された動力舵取装置においては、前記電磁クラッチ
の介装が、モータ及び減速装置の小型化による伝動系全
体の小型化を阻害するという不都合がある。そこで、特
開平２−120178号公報及び実開平２-15576号公報には、
操舵補助用のモータと舵取機構との間の減速装置に、過
大な回転トルクの作用時に滑りを生じ、モータと舵取機
構との連結を遮断する機械的なトルクリミッタを付設
し、モータロックに起因する操舵不能の発生を、電磁ク
ラッチを用いることなく回避できるようになした動力舵
取装置が開示されている。

【０００７】ところが前者は、減速装置を構成する歯車
の１つを支軸に遊転可能に嵌合する一方、この歯車の内
側に、該歯車及び前記支軸に夫々の回転を拘束された複
数枚のクラッチ板を交互に積層して配し、これらのクラ
ッチ板間の摩擦係合トルクを超える回転トルクの作用時
に前記歯車の遊転を可能とした構成であり、前記電磁ク
ラッチを摩擦クラッチに変更したものに過ぎず、複雑な
内部構造を備えた特殊な歯車を必要とし、実用性に乏し
いものとなっている。

【０００８】これに対し後者は、前者と同様、減速装置
を構成する歯車の１つを支軸に遊転可能に嵌合する一
方、この歯車の一側面を押しばねにより押圧し、支軸に
設けた段部に他側面を押し付け、この押し付け面と前記
押しばねによる押圧面とに摩擦板を介装して、過大な回
転トルクの作用時に前記摩擦板の滑りを伴って前記歯車
を遊転させる簡素な構成となっている。

【０００９】ところがこの構成は、平歯車への適用を前
提としたものであり、前述したウォーム歯車式の減速装
置におけるウォームホィールに同様の構成を用いた場
合、ウォームとの噛合部に加わる軸方向力の作用によ
り、前記押しばねの付勢に抗してウォームホィールが軸
方向に変位し、ウォームとの正常な噛合状態が維持でき
なくなる虞がある。また、前記押しばねのばね力が前記
軸方向力の影響により変動することから、ウォームホィ
ールの遊転を開始させるための上限トルクの正確な設定
が困難であり、動力舵取装置としての正常な動作中に遊
転が生じて所定の操舵補助力が得られなくなり、操舵感
覚の急変を招く虞があり、更には、モータロック時に遊
転状態への移行が遅れ、操舵不能な状態が過渡的に発生
する等の安全上の問題が生じる。

【００１０】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、操舵補助用のモータと舵取機構との連結を過大
な回転トルクの作用時に遮断する簡素な構成のトルクリ
ミッタを、ウォームホィールの軸方向位置の変化を来す
ことなく実現し、操舵補助用のモータから舵取機構に至
る伝動系の小型化に寄与できる動力舵取装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る動力舵取装
置は、操舵補助用の電動モータの出力側に直結されたウ
ォームと、車両の舵取機構に連なる出力軸に同軸的に取
り付けられて前記ウォームに噛合するウォームホィール
とを備え、舵輪に加わる操舵トルクの検出結果に基づい
て駆動される前記電動モータの回転力を、前記ウォーム
と前記ウォームホィールとによる減速を経て前記出力軸
に伝えるようにした電動式の動力舵取装置において、前
記出力軸外周のねじ部に螺合するロックナットと、該ロ
ックナットの螺進側にて前記出力軸に外嵌され、螺進方
向に向けて外径を縮小するテーパ環と、前記ウォームホ
ィールの軸心部に貫通形成され、前記テーパ環に嵌合す
るテーパ状の嵌合孔と、前記ロックナットの螺進により
前記テーパ環と前記嵌合孔との嵌合面を介して軸長方向
に押圧される前記ウォームホィールを、前記押圧に抗し
て支える支え部とを具備することを特徴とする。

【００１２】更に加えて、前記出力軸は、前記車両の車
室内部に配してあり、車室外部に配設された前記舵取機
構にユニバーサルジョイントを介して連結してあるこ
と、前記嵌合孔と前記テーパ環との嵌合面間、及び前記
ウォームホィールと前記支え部との接触面間に介装さ
れ、各面間における所定限度を超える周方向力の作用に
より安定した滑りを生じる滑り板を備えること、及び、
前記テーパ環は、前記ロックナットの一側に一体的に連
設してあり、その内向きの弾性変形を許容する隙間を前
記出力軸の外周との間に備えることを夫々特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明においては、舵取機構への伝動軸となる
出力軸に操舵補助用のモータの回転を伝えるウォームホ
ィールの軸心部に形成したテーパ状の嵌合孔を前記出力
軸に外嵌されたテーパ環に嵌合し、該テーパ環を出力軸
外周のねじ部に螺合するロックナットの螺進により押圧
し、テーパ環と嵌合孔との嵌合面を介して押圧されるウ
ォームホィールを、同側に設けた支え部に一側面を押し
付けて固定する構成により、モータロック時に作用する
過大な回転トルクに対しては、前記テーパ環と前記嵌合
孔との嵌合面、及び前記ウォームホィールと前記支え部
との接触面に生じる滑りにより、ウォームホィールに対
する出力軸の遊転を許容し操舵不能の発生を回避する。
前記遊転が生じる上限トルクは、前記ロックナットを締
め付け、前記嵌合面及び前記接触面の面圧を加減するこ
とにより正確に設定でき、機械的なトルクリミッタとし
ての確実な動作が可能であり、またウォームホィール
は、テーパ環と支え部との間での挾持により軸長方向の
移動を拘束された状態にあって、ウォームとの正常な噛
合状態を常に維持できる。

【００１４】また前記出力軸を車室の内部に配し、車室
の外部に配設された舵取機構にユニバーサルジョイント
を介して接続する構成により、周辺温度の変化が小さい
車室の内部、また回転位置の変化に伴って伝達トルクが
変化する特性を有するユニバーサルジョイントの影響を
受けない位置にて出力軸とウォームホィールとの間の滑
りを生ぜしめ、トルクリミッタとしての確実な動作を可
能とする。また嵌合孔とテーパ環との嵌合面間、及びウ
ォームホィールと支え部との接触面間に滑り板を介装
し、上限トルクの作用時における出力軸の遊転が前記滑
り板での安定した滑りを伴って生じるようになし、トル
クリミッタとしての動作をより確実に行わせる。更に、
テーパ環をロックナットと一体的に連設し、このテーパ
環と出力軸の外周との間に隙間を設けて、過大な回転ト
ルクの作用時に前記テーパ環を内向きに変形させ、ウォ
ームホィールの嵌合孔との間の面圧を緩和し、両者間で
の滑りの発生を補助して、トルクリミッタとして動作を
更に確実に行わせる。

【００１５】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明に係る動力舵取装置の要部
を示す縦断面図である。図中１は入力軸、２は出力軸で
あり、これらはトーションバー３を介して同軸上に連結
され、筒形をなす共通のハウジングの内部に回動自在に
支承されている。このハウジングは、入力軸１側のセン
サハウジングＨ₁ と、出力軸２側の伝動ハウジングＨ₂
とを同軸上にて一体化させてなり、センサハウジングＨ
₁ の内部には、入力軸１と出力軸２の連結部の外側にト
ルクセンサ４が構成してある。

【００１６】トルクセンサ４は、入力軸１と出力軸２と
に夫々の端面を対向させて検出リング41，42を固定し、
これらの検出リング41，42が構成する磁気回路に生じる
磁気抵抗の変化を、両検出リング41，42の外側を囲繞す
る出力コイル40のインピーダンス変化として取り出す公
知の構成を有するものであり、該トルクセンサ４への給
電及び出力の取り出しは、センサハウジングＨ₁ の外側
に突設された端子箱５を介して夫々行われている。

【００１７】センサハウジングＨ₁ の上側（図における
右側）に突出する入力軸１の上端部は、ステアリングコ
ラム10を介して図示しない舵輪（ステアリングホィー
ル）に連結してあり、舵取りのために舵輪に加えられる
操舵トルクがステアリングコラム10を介して作用するよ
うになしてある。伝動ハウジングＨ₂ の外側下面には、
所定の平面形状をなす平板をＬ字形に屈曲せしめて構成
された支持ブラケット11が固定してあり、伝動ハウジン
グＨ₂ 及びセンサハウジングＨ₁ は、これらの内部に支
承された出力軸２及び入力軸１と共に、前記支持ブラケ
ット11を介して車室の内部に支持されている。

【００１８】伝動ハウジングＨ₂ の下側（図における左
側）に突出する出力軸２の下端部は車室の外部に配され
た舵取機構に連結されている。この連結は、図中にその
一部が示されたユニバーサルジョイント12により行われ
ており、舵取機構側の入力端に対する出力軸２の位置ず
れ及び傾き角度の相違を吸収して、出力軸２の回転が舵
取機構に支障なく伝達されて舵取りが行われるようにな
してある。

【００１９】出力軸２の上側に連結された前記入力軸１
は、これの上端に一体的に連結されたステアリングコラ
ム10を支持する図示しない軸受と、出力軸２の内側に嵌
着された軸受ブッシュとにより、上下に適長離隔した２
か所を間接的に両持ち支持されている。入力軸１が突出
せしめられるセンサハウジングＨ₁ の上部開口部の周縁
には、入力軸１の外周にわずかな間隙を隔てて対向する
鍔部20が形成され、該入力軸１の振れ回りを制限する作
用をなしており、トルクセンサ４における出力コイル40
と検出リング41との間の隙間の変動を防止する構成とし
てある。

【００２０】一方出力軸２は、センサハウジングＨ₁ の
下側開口部に内嵌固定された針状ころ軸受22と、伝動ハ
ウジングＨ₂ の下側開口部に内嵌固定された玉軸受21と
により、上下に適長離隔した２か所を両持ち支持されて
おり、これらの支持位置間には、ウォームホィール６が
後述の如く取り付けられ、該ウォームホィール６の外周
には、軸心と直交する方向からウォーム７が噛合させて
ある。

【００２１】図２は、図１のII−II線による横断面図で
あり、ウォームホィール６とウォーム７との噛合状態が
示されている。本図に示す如く伝動ハウジングＨ₂ の外
側には、ウォームホィール６の取り付け位置に対応させ
て操舵補助用のモータＭが固定されている。モータＭの
出力端である回転軸70は、ウォームホィール６の軸心と
直交する方向に伝動ハウジングＨ₂ の内部に延設され、
該伝動ハウジングＨ₂に固設された軸受ブッシュ23とモ
ータＭ内部の軸受24とによりウォームホィール６との噛
合部を挾んで支持されている。前記ウォーム７は、軸受
ブッシュ23と軸受24とによる支持位置間にて回転軸70の
外周に一体的に形成されており、ウォームホィール６の
外周に噛合させてある。

【００２２】図３は、モータＭから出力軸２に至る伝動
系の他の実施例を示す横断面図である。本図において、
モータＭの出力端である回転軸70は、伝動ハウジングＨ
₂ の内部に適長突出せしめられ、この突出部分の外周に
はスプライン 70aが形成されている。一方、ウォーム７
は、前記回転軸70と別体をなすウォーム軸71に形成され
ており、該ウォーム軸71は、伝動ハウジングＨ₂ に内嵌
固定された軸受ブッシュ 23aと玉軸受 24aとにより、前
記回転軸70と同軸上での回転自在にウォームホィール６
との噛合部の両側を支持されている。回転軸70の突出端
と対向するウォーム軸71の一側端部の外周にはスプライ
ン 71aが形成してあり、回転軸70とウォーム軸71とは、
両者のスプライン 70a,71aに夫々噛合するスプラインを
内周に備えたカップリング筒72により連結されている。

【００２３】図３に示すカップリング筒72は、モータＭ
の回転軸70に圧入されており、回転軸70とウォーム軸71
との連結は、伝動ハウジングＨ₂ へのモータＭの取り付
けに際し、回転軸70に圧入固定されたカップリング筒72
の先端側をウォーム軸71のスプライン 71aに噛合せしめ
て実現されている。

【００２４】図４は、モータＭから出力軸２に至る伝動
系の更に他の実施例を示す横断面図である。本図におい
ては逆に、カップリング筒72はウォーム軸71に圧入固定
されており、回転軸70とウォーム軸71との連結は、伝動
ハウジングＨ₂ へのモータＭの取り付けに際し、回転軸
70先端のスプライン 70aをウォーム軸71に圧入固定され
たカップリング筒72に噛合せしめて実現されている。

【００２５】図３及び図４に示す構成を、図２に示す構
成と比較した場合、部品点数が増す不利がある反面、ウ
ォーム軸71の組み込みとモータＭの取り付けとが別工程
にて行われる結果、ウォーム軸71の組み込みに際し、ウ
ォーム７とウォームホィール６との適正な噛合状態が容
易に得られ、組み立て工数の削減が図れると共に、伝動
系のメインテナンスに際して必要となる分解及び再組み
立てが容易となる利点がある。更に図４に示す構成によ
れば、ウォーム軸71に圧入固定されるカップリング筒72
が、ウォーム軸71を支持する玉軸受 24aのストッパとし
ての機能を果たし、図３中に示すストッパ環73が不要と
なる。

【００２６】而して、以上の如く構成された動力舵取装
置においては、舵輪が回動操作された場合に、この回動
が入力軸１及びトーションバー３を介して出力軸２に伝
達され、該出力軸２の下端に連結された図示しない舵取
機構に伝達されて舵取りが行われる。このとき出力軸２
には、操向車輪に作用する路面抵抗が舵取機構を介して
作用しており、入力軸１と出力軸２とを連結するトーシ
ョンバー３には舵輪に加わる操舵トルクに応じた捩れが
生じ、この捩れによりトルクセンサ４の検出リング41，
42間に相対角変位が生じて、これらにより構成される磁
気回路の磁気抵抗が変化することになり、トルクセンサ
４は、舵輪に加えられた操舵トルクに対応する出力を発
する。

【００２７】トルクセンサ４の出力は、図示しない制御
部に与えられて前記モータＭの駆動電流を制御すべく用
いられている。この電流制御によりモータＭは、舵輪に
加わる操舵トルクの大きさ及び方向に応じた回転力を発
生し、この回転力は、ウォーム７とウォームホィール６
とによる所定の減速を経て出力軸２に伝達され、更に舵
取機構に伝達されて、舵輪操作に応じて前述した如く行
われる舵取りが前記モータＭの回転力により補助され
る。

【００２８】このように行われる操舵補助に際し、前記
モータＭの回転力は、ウォーム７とウォームホィール６
との間での減速により増力されて舵取機構に伝達される
ことから、小型のモータＭの採用により十分な操舵補助
力を得ることができ、また前記減速が、ウォーム７とウ
ォームホィール６とからなる簡素な構成の減速機構によ
り行われることから、前述の如く、モータＭから出力軸
２に至る操舵補助用の伝動系をコンパクトに構成するこ
とができる。

【００２９】本発明に係る動力舵取装置の特徴は、前記
減速機構を構成するウォームホィール６の取り付け構造
にある。図１に示す如く出力軸２は、前記針状ころ軸受
22による支持部位を他部よりも大径化して構成された支
え部25を備え、この支え部25と前記玉軸受21による支持
部位との間の外周に形成された所定長のねじ部26（図６
参照）を備えており、ウォームホィール６は、前記ねじ
部26に螺合するロックナット８の螺進により、前記支え
部25に一側を押し付けられた状態に取り付けてある。

【００３０】図５は、ウォームホィール６の取り付け位
置近傍の拡大断面図、図６は、ウォームホィール６の組
み付け手順の説明図である。図示の如くウォームホィー
ル６は、金属製のボス部6aと、該ボス部6aの外側に一体
的に成形された樹脂製のギヤ部6bとを備えてなり、前記
ウォーム７は、図１及び図５に示す如く、ギヤ部6bの外
周に歯切りされたウォーム歯6cに噛合されている。ボス
部6aは、厚さ方向に貫通する嵌合孔60をその軸心部に備
えた円環状の部材であり、この嵌合孔60は、図６に示す
如く、軸長方向の一側に向けて直線的に縮径されたテー
パ孔となっている。

【００３１】ロックナット８は、出力軸２外周のねじ部
26に対応する雌ねじをその内周面に形成してなるナット
部8aの螺進側に、先端に向けて外径を縮小するテーパ環
8bを同軸的に連設してなる。テーパ環8bの基端側の最大
外径は、ウォームホィール６の嵌合孔60の最大内径より
も大きく、また先端側の最小外径は、前記嵌合孔60の最
小内径よりも大きく最大内径よりも小さくなるように夫
々設定されており、基端から先端までの間の傾斜は、前
記嵌合孔60のそれと対応させてある。

【００３２】而して、出力軸２へのウォームホィール６
の取り付けは、図６に示す如く、出力軸２の外側にウォ
ームホィール６を、嵌合孔60の小径側が前記支え部25に
対向するように遊嵌しておき、該出力軸２の下側からロ
ックナット８を、テーパ環8b側を先として嵌挿し、該テ
ーパ環8bを前記嵌合孔60と出力軸２との間に挿入しつつ
ナット部8a内周の雌ねじを前記ねじ部26に螺合せしめ、
この状態でロックナット８を締め付ける手順により行わ
れる。

【００３３】このとき、テーパ環8bと嵌合孔60との間に
滑り板９を介装し、ロックナット８の締め付けは、図示
の如く、テーパ環8bの外周と嵌合孔60との間、及びテー
パ環8bの端面と支え部25との間に前記滑り板９を夫々介
在させた状態で行われる。これによりウォームホィール
６は、ロックナット８の螺進に伴うテーパ環8bの進行に
応じて、該テーパ環8bの傾斜により軸長方向に押圧さ
れ、前記支え部25に一面を押し付けて軸方向の移動を拘
束されて固定されたことになり、ウォーム７からの伝動
によるウォームホィール６の回転は、嵌合孔60とテーパ
環8aとの間、及びテーパ環8aと支え部25との間に滑り板
９を介して生じる摩擦により出力軸２に伝達される。

【００３４】前記滑り板９は、例えば、柔軟性及び強靱
性に優れた金属メッシュからなる基材の外側全面をフッ
素樹脂（ＰＴＦＥ樹脂）等の安定した摩擦特性を有する
合成樹脂により覆ってなる薄肉の板材であり、図６に示
す如く、ウォームホィール６側の嵌合孔60、及びロック
ナット８側のテーパ環8bの傾斜に沿う円錐体の一側に支
え部25への押し当てのための鍔部を有する形状に成形さ
れてなり、嵌合孔60に予め嵌め合わせ、この状態でロッ
クナット８を締め付けることにより前述の如く介装され
ている。このような滑り板９は、例えば、ハイプラスト
なる商品名にて市販されているが、前述した特性、特
に、安定した摩擦特性を有するものであれば他のものを
用いてもよい。

【００３５】以上の如きウォームホィール６の取り付け
により、嵌合孔60とテーパ環8bとの嵌合面、及びテーパ
環8bと支え部25との接触面に発生する摩擦力は、これら
両面に介在する滑り板９の面圧に一義的に対応すること
になり、この面圧は、ロックナット８の締め付けトルク
の調整により正確に設定できる。そして、このように設
定された摩擦力に対応する回転トルクがウォームホィー
ル６に作用した場合、滑り板９の一面又は両面に滑りが
生じ、ウォームホィール６と出力軸２との連結を遮断す
る機械的なトルクリミッタとして動作が行われて、出力
軸２は遊転可能な状態となる。

【００３６】従って、ロックナット８の締め付けトルク
の調整により、滑り板９に加える面圧を所定の上限トル
ク下にて滑りが生じるように設定しておき、この上限ト
ルクを、操舵補助用のモータＭが通常の動作中に発生し
得る最大トルクを基準として定めることにより、前記モ
ータＭのロックに起因する操舵不能の発生を未然に回避
することができ、またこのロック状態の解除後には、滑
り板９を介しての摩擦によりウォームホィール６と出力
軸２とが連結状態に復帰し、前記モータＭの回転力の伝
達による再度の操舵補助が可能となる。

【００３７】更にウォームホィール６は、テーパ環8bと
支え部25との間での挾持により軸方向の移動を拘束され
ており、ウォーム７との噛合状態は、前述した滑り動作
中を含んで常に良好に維持され、操舵補助動作が阻害さ
れる虞はない。また前記滑り板９は、嵌合孔60とテーパ
環8bとの嵌合隙間を埋め、嵌合孔60の内周面又はテーパ
環8bの外周面の加工誤差を吸収するスペーサとしての作
用をなす。従って、滑り板９の厚さを変えることによ
り、ロックナット８の締め付けにより定まるウォームホ
ィール６の軸方向位置を適正化することができ、前記加
工誤差に起因するウォーム７との噛合不良状態の発生を
防ぐことができる。

【００３８】以上の如きトルクリミッタとしての動作
は、出力軸２に対するウォームホィール６の滑りにより
行われる。前述の如く出力軸２は、周辺温度の変化が小
さい車室の内部に配設されていることから、滑り板９の
材料の選定に当たり、比較的狭い温度温度内での滑り特
性のみに着目すればよいことになり、材料選定の幅が拡
がると共に、トルクリミッタとしての安定した動作が保
証される。

【００３９】一方、出力軸２はユニバーサルジョイント
12を介して舵取機構に連結されており、一般的に、ユニ
バーサルジョイントを伝動系に介装し、駆動側に対して
傾斜する従動側に伝動を行わせた場合、従動側には、駆
動側の一回転を一周期とし、駆動側のトルクを中心とし
て上下に変動する変動トルクが出現することが知られて
いる。本発明におけるトルクリミッタとしての動作は、
ユニバーサルジョイント12よりも舵輪側に位置する出力
軸２において、即ち、舵取りのための駆動側において生
じるから、前述した変動トルクの影響を受ける虞がな
く、予め設定された所定の回転トルク下での確実な動作
が保証される。

【００４０】なお本発明は、前記滑り板９を用いず、ウ
ォームホィール６の嵌合孔60の内周面とロックナット８
のテーパ環8bの外周面とを直接的に接触させて、これら
の間での摩擦によりトルクリミッタとしての作用を行わ
せる構成も含むが、この構成においては、前記接触部に
おける摩擦力の把握が難しく、上限トルクの初期設定に
ある程度の誤差を伴うことは避けられない。

【００４１】またロックナット８は、ナット部8a内周の
雌ねじをねじ部26に対するセルフロック機能を有するね
じ形とし、締め付け後のウォームホィール６の位置ずれ
の発生を防ぐロック機能を果たすようにしてある。この
ようなロック機能は、ナット部8a内周の雌ねじを通常の
ねじ形とする一方、このナット部8aの下側に、ねじ部26
に螺合する位置決め用のナットを当接させる構成によっ
ても実現できる。

【００４２】図７及び図８は、本発明の他の実施例を示
す要部拡大断面図である。図７においては、テーパ環8b
の外周と嵌合孔60との間、及びテーパ環8bの端面と支え
部25との間に加えて、テーパ環8bの内周と出力軸２の外
周との間にも滑り板９が介装されている。この構成によ
れば、テーパ環8bの内周と出力軸２の外周との間の滑り
板９の作用により、ロックナット８の締め付けが安定し
た摩擦力の作用下にて行われる結果、締め付け後におけ
るテーパ環8bと嵌合孔60との嵌合面、及びテーパ環8bと
支え部25との接触面での面圧の初期設定が一層正確なも
のとなり、これら両面での滑り板９を介した滑りによる
トルクリミッタとしての作用を、より正確に行わせるこ
とができる。

【００４３】図８の実施例においては、ロックナット８
のテーパ環8bの内周と出力軸２の外周との間に、両者の
嵌め合いに必要な最小隙間よりも十分に大きい所定の隙
間ｔが確保されている。この隙間ｔは、テーパ環8bの内
向きの弾性変形を許容するために設けたものであり、こ
の構成においては、ロックナット８の締め付けが、テー
パ環8bの内周と出力軸２の外周との間での摩擦が実質的
に作用しない状態で行われる結果、図７に示す実施例と
同様、トルクリミッタとしての作用をより正確に行わせ
ることができる効果が得られる。

【００４４】更に加えて、滑り板９での滑りが生じる過
大な回転トルクの作用時には、図９に示す如く、テーパ
環8bが前記隙間ｔの範囲内にて変形し、テーパ環8bの外
周面と嵌合孔60の内周面との間の面圧が緩和され、両面
間に介装された滑り板９での滑りが促進される。この結
果、操舵補助用のモータＭがロック状態に陥った場合に
必要となる手動による舵取りを、比較的小さい操舵トル
クの作用により行わせることができ、安全性が増す効果
が得られる。なお図８及び図９においては、図示の都合
上、テーパ環8bの内周と出力軸２の外周との間の隙間
ｔ、及びこの隙間ｔ内にて生じるテーパ環8bの変形を誇
張して示してあり、この隙間ｔ及びテーパ環8bの変形
は、１mm未満のオーダを有するわずかなものである。

【００４５】図10は、本発明の更に他の実施例を示す要
部拡大断面図である。この実施例においては、前述した
各実施例と異なり、ウォームホィール６の嵌合孔60に嵌
合するテーパ環8bが出力軸２外周のねじ部26に螺合する
ロックナット８と別体となっており、ロックナット８の
螺進によりテーパ環8bを大径側から押圧し、該テーパ環
8bと前記嵌合孔60との嵌合面と前記支え部25の端面との
間にウォームホィール６を挾持固定せしめた構成となっ
ている。

【００４６】この構成によれば、ロックナット８内周の
雌ねじ部との同心性を確保する必要がないことから、テ
ーパ環8bの内外周の加工精度を高めることが容易とな
り、該テーパ環8bと出力軸２及びウォームホィール６と
の嵌合隙間を全周に亘って均等化することができ、滑り
板９での滑りが生じる回転トルク、即ち、トルクリミッ
タとしての作動トルクを高精度に管理し得るようにな
る。

【００４７】なお、図10に示す構成においては、ロック
ナット８とテーパ環8bとの当接面間に座金8cが介装され
ている。この座金8cは、外周縁の複数か所及び内周縁の
一か所に折り曲げ用の舌片を備え、転がり軸受の内輪固
定用として広く用いられている舌付き座金であり、内周
側の舌片を出力軸２に形成された図示しない溝部に係合
させておき、ロックナット８を所定の締め付けトルク下
にて締め付けた後、外周側の舌片をロックナット８の外
周に等配された複数か所の溝部のいずれかに折り込む公
知の手順により介装されて、ロックナット８の締め付け
時におけるテーパ環8bの連れ回りを防ぐと共に、締め付
け後のロックナット８を確実に回り止めする作用をな
す。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明に係る動力舵取
装置においては、舵取機構への伝動軸となる出力軸にロ
ックナットを螺合し、また、このロックナットの螺進側
にテーパ環を外嵌して、該テーパ環をウォームホィール
の軸心部に形成したテーパ状の嵌合孔に嵌合せしめ、ロ
ックナットの螺進によりテーパ環を介してウォームホィ
ールを押圧し、所定の支え部に押し付けて固定してある
から、モータロック時に作用する過大な回転トルクに対
しては、前記テーパ環と前記嵌合孔との嵌合面、及び前
記ウォームホィールと前記支え部との接触面に滑りが生
じ、ウォームホィールに対する出力軸の遊転が許容さ
れ、この遊転が生じる上限トルクは、ロックナットの締
め付けトルクの調整により正確に設定でき、機械的なト
ルクリミッタとしての確実な動作が可能であり、モータ
ロックに起因する操舵不能の発生を、簡素な構成により
未然に回避できる。またウォームホィールは、テーパ環
と支え部との間での挾持により軸長方向の移動を拘束さ
れた状態にあって、ウォームとの正常な噛合が阻害され
る虞がなく、操舵補助用のモータから舵取機構に至る伝
動系の小型化に寄与できる。

【００４９】また前記出力軸を車室の内部に配し、車室
の外部に配設された舵取機構にユニバーサルジョイント
を介して接続してあるから、出力軸の外側にて生じるト
ルクリミッタとしての動作が、周辺温度の変化が小さい
車室の内部、また回転位置の変化に伴って伝達トルクが
変動するユニバーサルジョイントの特性の影響を受けな
い位置にて行われ、所望の回転トルク下での確実な動作
が可能となる。

【００５０】また嵌合孔とテーパ環との嵌合面間、及び
ウォームホィールと支え部との接触面間、即ち、前記滑
りが生じる部分に滑り板を介装したから、この滑り板で
の安定した滑りを伴って出力軸の遊転が生じ、トルクリ
ミッタとしての正確な動作が可能となる。

【００５１】更に、出力軸の外周とテーパ環の内周との
間に隙間を設けた構成により、過大な回転トルクの作用
時にロックナットのテーパ環が前記隙間の範囲内で内向
きに変形し、ウォームホィールの嵌合孔との間の面圧が
緩和されるから、両者間での滑りの発生が確実に生じ、
トルクリミッタとしての更に正確な動作が可能となる
等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る動力舵取装置の要部の構成を示す
縦断面図である。

【図２】操舵補助用のモータから出力軸に至る伝動系を
示す図１のII−II線による横断面図である。

【図３】操舵補助用のモータから出力軸に至る伝動系の
他の実施例を示す横断面図である。

【図４】操舵補助用のモータから出力軸に至る伝動系の
他の実施例を示す横断面図である。

【図５】本発明の特徴部分の一実施例を示す拡大断面図
である。

【図６】本発明の特徴部分の組み付け手順の説明図であ
る。

【図７】本発明の特徴部分の他の実施例を示す拡大断面
図である。

【図８】本発明の特徴部分の更に他の実施例を示す拡大
断面図である。

【図９】図８に示す実施例の動作説明図である。

【図１０】本発明の特徴部分の更に他の実施例を示す拡
大断面図である。

【符号の説明】

１ 入力軸 ２ 出力軸 ３ トーションバー ４ トルクセンサ ６ ウォームホィール ７ ウォーム ８ ロックナット 8a ナット部 8b テーパ環 ９ 滑り板 25 支え部 60 嵌合孔 Ｍ モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−164671（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−223070（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−120177（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵補助用の電動モータの出力側に直結
   されたウォームと、車両の舵取機構に連なる出力軸に同
   軸的に取り付けられて前記ウォームに噛合するウォーム
   ホィールとを備え、舵輪に加わる操舵トルクの検出結果
   に基づいて駆動される前記電動モータの回転力を、前記
   ウォームと前記ウォームホィールとによる減速を経て前
   記出力軸に伝えるようにした電動式の動力舵取装置にお
   いて、前記出力軸外周のねじ部に螺合するロックナット
   と、該ロックナットの螺進側にて前記出力軸に外嵌さ
   れ、螺進方向に向けて外径を縮小するテーパ環と、前記
   ウォームホィールの軸心部に貫通形成され、前記テーパ
   環に嵌合するテーパ状の嵌合孔と、前記ロックナットの
   螺進により前記テーパ環と前記嵌合孔との嵌合面を介し
   て軸長方向に押圧される前記ウォームホィールを、前記
   押圧に抗して支える支え部とを具備することを特徴とす
   る動力舵取装置。
2. 【請求項２】 前記出力軸は、前記車両の車室内部に配
   してあり、車室外部に配設された前記舵取機構にユニバ
   ーサルジョイントを介して連結してある請求項１記載の
   動力舵取装置。
3. 【請求項３】 前記嵌合孔と前記テーパ環との嵌合面
   間、及び前記ウォームホィールと前記支え部との接触面
   間に介装され、各面間における所定限度を超える周方向
   力の作用により安定した滑りを生じる滑り板を備える請
   求項１又は請求項２記載の動力舵取装置。
4. 【請求項４】 前記テーパ環は、前記ロックナットの一
   側に一体的に連設してあり、その内向きの弾性変形を許
   容する隙間を前記出力軸の外周との間に備える請求項１
   乃至請求項３のいずれかに記載の動力舵取装置。