JP3608634B2

JP3608634B2 - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP3608634B2
Application number: JP24873395A
Authority: JP
Inventors: 康夫清水; 義人中村; 篤彦米田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1995-09-01
Filing date: 1995-09-01
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2015-09-01
Also published as: JPH0966846A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵トルク検出器とストロークエンド検出器とを備えてラックアンドピニオン機構によるステアリング系にアシスト力を供給するパワーアシスト手段を有する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステアリング系をなす車輪の転向角度は一定の範囲内に限られることから、ステアリング系に補助力を供給して操舵動作をアシストするパワーステアリング装置にあっては、その舵角範囲を超えた時に補助力の供給を制限制御することが望ましく、このため、舵角限界を検出するストロークエンド検出器を備え、この出力信号に基づき補助力の供給を制限制御するものが知られている。
【０００３】
図５は従来技術に係るストロークエンド検出器の断面図であり、このストロークエンド検出器１０１は、ラックアンドピニオン機構のラック軸１０２をガイドするラックガイド部１０３に設けたセンサー１０４と、このセンサー１０４が検出し得る識別部１０５をラック軸１０２上に形成することにより、ラック軸１０２のストロークエンドを検出する機構をコンパクトに構成したものである（実公平４−４１７５号公報）。その検出信号は、ラックアンドピニオン機構のラックガイド部から伸びる信号ケーブル１０６によってパワーステアリング装置の制御部に至る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、環境条件の厳しいエンジンルームにおいて、上記ストロークエンド検出器１０１は、ラックアンドピニオン機構のラックガイド部１０３を防塵防水構造とし、また、信号線のワイヤハーネスおよびラックガイド部からのハーネス取出し部を防塵防水構造とし、かつ、ワイヤハーネスの中間配線部分の固定手段を要することから、ストロークエンド検出器全体として複雑な構成を余儀なくされ、生産性と組付け性およびメンテナンス性が悪化していた。
【０００５】
本発明の目的は、ストロークエンド検出器から制御部に至るハーネスを含む構成を簡易化することができる電動パワーステアリング装置を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、ラックアンドピニオン機構によるステアリング系と、このステアリング系に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出器と、ステアリング系の最大舵角位置を検出するストロークエンド検出器と、操舵トルク検出器およびストロークエンド検出器の出力信号に基づきアシスト力を決定する制御部と、この制御部に従ってステアリング系にアシスト力を供給するパワーアシスト手段と、を有する電動パワーステアリング装置であって、前記ストロークエンド検出器は、ラック軸側に突出する検出子を備え、前記ラック軸は、前記検出子に作用するカム溝を形成した電動パワーステアリング装置において、前記ラックアンドピニオン機構のピニオン軸を支承するピニオン軸部に前記操舵トルク検出器とストロークエンド検出器を配置した。
【０００７】
操舵トルク検出器とストロークエンド検出器をピニオン軸部に配置したことから、本発明の電動パワーステアリング装置のセンサー部が、両検出器についての防塵防水構造、および、制御部に至るワイヤハーネスの一括化を可能とする一体ユニットとして構成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
発明の実施例を添付図面に基づいて以下に説明する。
図１は本発明の電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、電動パワーステアリング装置１は、ピニオン軸２、操舵トルク検出器３、制御部４、電動機５、減速機構６、クラッチ機構７、ストロークエンド検出器８、これらを支持するピニオン軸ハウジング９、および、ラック軸１０とそのラック軸ハウジング１１等からなる。
【０００９】
ピニオン軸２は、図示せぬ操舵輪側に連結する筒状の入力部１２と、この入力部１２の中心部を貫通してトルク変位部材をなすトーションバー１３と、このトーションバー１３と連結する出力部１４とからなる。トーションバー１３は、入力部１２と出力部１４との間に相対角度変位を許容する。
【００１０】
操舵トルク検出器３は、ピニオン軸２の入出力部１２，１４間の相対角度差に基づき入力部１２の外周部を軸方向に変位動作する磁性材よりなる筒部材１５を備えた差動トランスによって構成される。この差動トランスは筒部材１５の位置に応じた信号を出力する。操舵トルク検出器３の図示せぬ信号線は、ピニオン軸ハウジング９内を通って制御部４に接続する。
【００１１】
上記操舵トルク検出器３の出力は筒部材１５の変位と対応し、この筒部材１５の変位はトーションバー１３に作用する操舵トルクと対応することから、この操舵トルク検出器３は、ピニオン軸２に加わる操舵トルクに応じた信号を出力するトルクセンサーをなす。
【００１２】
制御部４は、ピニオン軸ハウジング９内の図の背面側に設けられ、操舵トルク検出器３、ストロークエンド検出器８等の信号、および、図示せぬ電源部からの電力を受け、電動機５の駆動制御を行なう。
【００１３】
電動機５は、ピニオン軸ハウジング９に一体に装架され、制御部４から駆動電力を受け、その出力軸１６は、ウォームギヤ式の減速機構６を介してクラッチ機構７の外周部材１７と連結する。
【００１４】
図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、クラッチ機構７は、ピニオン軸２の出力部１４の上端部をおむすび形の略三角形断面に形成した内周部材２１と、上記外周部材１７と、これら両者に対して係合可能な係合部材をなすローラー２２…と、このローラー２２…をその係合方向に付勢するスプリング２３と、ローラー位置を規制するフォーク部材２４とからなる。このフォーク部材２４は入力部１２と一体をなす。
【００１５】
上記外周部材１７の内周面１７ａを円形に形成し、この内周面１７ａと上記内周部材２１の外周面２１ａを対向して楔状空間を形成し、この楔状空間はそのコーナー部にローラー２２が係合した時にワンウェイクラッチを構成する。また、内周部材２１の中心部は入力部１２が所定角度の遊びをもって嵌合し、両者間の過大な相対回動を規制する回動規制部２５をなす。
【００１６】
上記クラッチ機構７は、フォーク部材２４の相対回動角が中立位置の近傍においてはローラー２２が外周部材１７と内周部材２１の間に係合することがないのでトルク伝達を行なわず、また、フォーク部材２４が回動されて楔状空間のコーナー部から退き、ローラー２２が両部材間に係合可能になるとそのワンウェイクラッチ作用により、外周部材１７がフォーク部材２４と同一方向に回動する時にのみ内周部材２１にトルクが伝達される。したがって、入力部１２に加わる操舵トルクの大きさとその回動方向に応じてフォーク部材２４が回動動作することにより、クラッチ機構７のトルクの伝達と回動方向とが制御される。
【００１７】
上記電動機５、減速機構６、クラッチ機構７からなるパワーアシスト系は、電動機５の発生トルクを減速機構６によって倍力し、クラッチ機構７が入力部１２の動作に応じてトルク伝達を制御することにより、フェールセーフを確保した上で、アシスト力を出力部１４に伝達する。出力部１４は、操舵力とパワーアシスト系からのアシスト力とを合わせ、ラック軸１０をスライドさせ、図示せぬ操向車輪を転舵させる。
【００１８】
ストロークエンド検出器８は、ラック軸１０に臨むピニオン軸ハウジング９の下端に位置してラック軸１０側に突出する検出子３１を備え、また、この検出子３１に作用するカム溝３２をラック軸１０に形成する。ストロークエンド検出器８の図示せぬ信号線は、ピニオン軸ハウジング９内を通って制御部４に接続する。
【００１９】
図３は図１のＢ−Ｂ線断面図であり、カム溝３２はラック軸１０のスライド位置を検出するための識別部をなし、（ａ）のカム溝３２は、車両の直進位置から左右の操舵ストロークＳの位置で深さが変化する凹部を形成した例である。この凹部の深さの変化を検出することにより、ラック軸１０がそのストロークエンドに達したことを知ることができ、この信号に基づき、転舵限界において制御部４が電動機５の駆動を減少制御する。
【００２０】
（ｂ）のカム溝３２ａは、車両の直進位置から左右の操舵ストロークＳの範囲にわたって深さがＨ１からＨ２まで一様に変化する凹部を形成した例である。この凹部に追従する検出子３１を介してその深さを検出することによりラック軸１０のストローク位置を知ることができる。
【００２１】
ピニオン軸ハウジング９は、図１のピニオン軸２、操舵トルク検出器３、制御部４、電動機５、減速機構６、クラッチ機構７、ストロークエンド検出器８を一体的に保持してラック軸ハウジング１１側から分離可能なピニオン軸部ユニットを構成するとともに、ピニオン軸２との間にシール部材３３を、また、ラック軸ハウジング１１との間にシール部材３４を介設することにより、ラック軸ハウジング１１までを含む一括防塵防水構造をなす。
【００２２】
ラック軸ハウジング１１は、ピニオン軸２の出力部１４と噛合するラック軸１０を摺動可能に支持し、かつ、固定した保持部材３５からスプリング３６を介してラック軸１０をピニオン軸２側に押圧するラックガイド３７を備える。このラックガイドにより、ラックアンドピニオン機構のバックラッシュが小さく抑えられる。
【００２３】
以上のように構成される電動パワーステアリング装置は、ステアリング系のピニオン軸部をなすピニオン軸ハウジング９に、操舵トルク検出器３とストロークエンド検出器８を一体的に配置したことから、ピニオン軸部は、両検出器についての防塵防水構造、および、制御部に至るワイヤハーネスの一括化が可能な一体ユニットとして構成される。
【００２４】
したがって、両検出器を一括した防塵防水構造および一括したワイヤハーネスを採用することにより、制御部に至るワイヤハーネスの支持手段を含め、構成の簡易化を図ることができる。
【００２５】
図４は本発明に係る電動パワーステアリング装置の別なる実施例を示す分解斜視図であり、前記実施例と同一の部材はその符号を付して説明を省略する。
ラックアンドピニオン機構のピニオン軸２とピニオン軸ハウジング４１とからなるピニオン軸部に、差動トランス等のトルク検出が可能な操舵トルク検出器（図示せず）、および、ストロークエンド検出器８を一体取付けしたユニットを構成する。また、図示せぬパワーアシスト部をラック軸と転向車輪までの間に設ける。
【００２６】
上記ピニオン軸部の両検出器の信号線は一括のワイヤハーネス４２とし、単一のグロメット４３を介してピニオン軸ハウジング４１の外部に配置された図示せぬ制御部に接続する。また、ピニオン軸ハウジング４１はラック軸ハウジング１１と連結して防塵防水構造をなす。
【００２７】
このように構成される電動パワーステアリング装置は、センサー部を一体ユニットとすることにより、センサー個別の防塵防水構造を要することがなく、また、個別のワイヤハーネスとその支持手段を要することがないので、ワイヤハーネスの支持手段を含めた構成の簡易化を図ることができる上に、パワーアシスト系から分離独立していることから、パワーステアリング装置の構成及び配置の自由度を確保することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上に説明したごとく、請求項１の電動パワーステアリング装置は、操舵トルク検出器とストロークエンド検出器をピニオン軸部に配置したことから、本発明の電動パワーステアリング装置のセンサー部が、両検出器についての防塵防水構造、および、制御部に至るワイヤハーネスの一括化を可能とする一体ユニットとして構成される。
【００２９】
したがって、本発明の電動パワーステアリング装置では、操舵トルク検出器とストロークエンド検出器の両検出器を一括した防塵防水構造とすることができ、一括したワイヤハーネスを採用することができるので、制御部に至るワイヤハーネスの支持手段を含め、構成の簡易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動パワーステアリング装置の縦断面図
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の別なる実施例を示す分解斜視図
【図５】従来技術に係るストロークエンド検出部の断面図
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、２…ピニオン軸、３…操舵トルク検出器（差動トランス）、４…制御部、５…電動機（パワーアシスト部）、６…減速機構、７…クラッチ機構、８…ストロークエンド検出器、９…ピニオン軸ハウジング、１０…ラック軸、１１…ラック軸ハウジング、１２…入力部、１３…トルク変位部材（トーションバー）、１４…出力部、１５…筒部材、３１…検出子、３２，３２ａ…識別部（カム溝）、Ｓ…操舵ストローク。

Claims

ラックアンドピニオン機構によるステアリング系と、このステアリング系に加えられる操舵トルクを検出する操舵トルク検出器と、ステアリング系の最大舵角位置を検出するストロークエンド検出器と、操舵トルク検出器およびストロークエンド検出器の出力信号に基づきアシスト力を決定する制御部と、この制御部に従ってステアリング系にアシスト力を供給するパワーアシスト手段と、を有する電動パワーステアリング装置であって、
前記ストロークエンド検出器は、ラック軸側に突出する検出子を備え、前記ラック軸は、前記検出子に作用するカム溝を形成した電動パワーステアリング装置において、
前記ラックアンドピニオン機構のピニオン軸を支承するピニオン軸部に前記操舵トルク検出器とストロークエンド検出器を配置したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。