JPH0111587Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は自動車などのパワーステアリング装
置に関する。

一般に多く採用されているセミインテグラル型
のパワーステアリング装置において、エンジン系
負荷の軽減という見地から、ステアリングギヤボ
ツクスに内蔵されたパワーシリンダに圧油を供給
するオイルポンプを電動モータで駆動するように
したものが近年種々提案されている（例えば、本
出願人による特願昭55−189288号など）。

ところが、このようなパワーステアリング装置
では、その大半がハンドル操作時にのみ電動モー
タを介してオイルポンプを駆動する方式であるた
め、つまり、ハンドル非操作時（車両が直進して
いる時）には電動モータ及びオイルポンプが作動
を停止しているため、この状態からハンドル操作
時に移行した場合に、そのポンプ起動初期におい
て制御遅れ（吐出量不足）が生じ、応答性が悪い
という問題点があつた。

そこで、本出願人は先に、電動モータを複数ま
たは単数の入力信号に基づいて出力する制御回路
で駆動制御すると共に、ハンドル非操作時にも常
時低回転で駆動させる一方、この電動モータとオ
イルポンプとの間に、上記非操作時に遊転可能な
リングギヤを有する遊星歯車機構を介設してなる
パワーステアリング装置を提案した。（特願昭56
−93539号）。

これによれば、ハンドル操作時には、制御回路
からの制御電流（電圧）値に応じて駆動される電
動モータの回転が遊星歯車機構を介してオイルポ
ンプに伝達されるため、オイルポンプからはその
制御回転数に応じた吐出量が得られ、車両等の運
転状態に応じた最適なパワーアシストが得られ
る。

一方、ハンドル非操作時には、電動モータを、
その回転が遊星歯車機構のリングギヤの遊転によ
りオイルポンプに伝達されずに、一定の制御電流
（電流）値で低回転させることが可能となり、こ
の状態からハンドル操作時に移行する際（つま
り、オイルポンプの起動時）には、上記電動モー
タの予回転分だけオイルポンプの吐出量の立ち上
りが早められ、応答性が一段と良くなる。

ところが、上述したパワーステアリング装置に
あつては、遊星歯車機構のリングギヤの固定時に
電動モータの回転が直接、遊星歯車機構を介して
オイルポンプに伝達される構造であるため、この
伝達初期にオイルポンプに過大な機械的衝撃が発
生して異音及び部品破損の原因となると共に滑ら
からポンプ吐出量が得られないという問題点が生
じたのである。

そこで、この考案は上述した遊星歯車機構を複
数段に介設し、そのうちの一つの遊星歯車機構の
リングギヤをハンドル非操作時に遊転または滑り
回転可能とし、他のすくなくとも一つの遊星歯車
機構のリングギヤを弾性体を介して固定支持する
ことにより、上記問題点を解決することを特徴と
する。

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明
する。

第１図に示すように、ハンドル１の入力軸２の
先端には、内部にコントロールバルブ、パワーシ
リンダ及びステアリングギヤを備えたギヤボツク
ス３が連結される。

入力軸２はパワーシリンダのピストンとトーシ
ヨンバー、ボールスクリユー等を介してねじ結合
し、同時にコントロールバルブの入力部材とも連
係し、ハンドル回転方向に応じてコントロールバ
ルブを切換え作動させるようになつている。

そして、このギヤボツクス３の内部のパワーシ
リンダに圧油を供給するオイルポンプ４がエンジ
ンルーム内の所定位置に設けられる。

つまり、オイルポンプ４で発生した高油圧が高
圧ホース５Ａを介してギヤボツクス３の内部のパ
ワーシリンダへと送り込まれ、その戻り油が低圧
ホース５Ｂを介してオイルポンプ４のリザーバタ
ンク６へと返されるようになつている。

オイルポンプ４はベーンポンプであつて、その
ポンプ軸７には後述する変速機構１０を介して電
動モータ９が同軸的に結合され、電動モータ９の
回転によりオイルポンプ４が駆動される。

この場合、オイルポンプ４のハウジング４Ａと
電動モータ９のハウジング９Ａとを直接的に締結
して、ポンプ軸７などに支持荷重が作用しないよ
うにすることが好ましい。

上記電動モータ９は、制御回路１１からの出力
信号により駆動制御され、車両等の運転状態に応
じて最適なパワーアシストが得られるようにオイ
ルポンプ４の回転数を可変制御するようになつて
いる。

つまり、制御回路１１には上述した入力軸２よ
りハンドル重さ及びハンドル角度・角速度・角加
速度等の検出信号Ａ，Ｂが各々のセンサ部から入
力されると共に、エンジン本体１２の配電器１８
からエンジン回転数信号Ｃ及びトランスミツシヨ
ン部（駆動軸）から車速信号Ｄが同様にして入力
される。また、車両の例えば荷重信号Ｅ等も入力
される。

制御回路１１では、これらの複数または単数の
入力信号を適宜電流値または電圧値に変換しこれ
らを比較演算した後、制御電流（電圧）値を電動
モータ９に出力して、これを可変回転させるもの
である。尚、図中１４はバツテリである。

そして、制御回路１１はハンドル非操作時（車
両が直進している時）にも、常時小電流（電圧）
を電動モータ９に出力して、これを低回転させる
ようになつている。

一方、前記変速機構１０は、２段に配設された
遊星歯車機構１５，１６から構成され、電動モー
タ９の回転を減速してオイルポンプ４に伝達する
ようになつている。

つまり、１段目の遊星歯車機構１５のサンギヤ
１５Ａがモータ軸８に結合し、このサンギヤ１５
Ａに噛合する複数のプラネツトギヤ１５Ｂがキヤ
リパ１７Ａを介して２段目の遊星歯車機構１６の
サンギヤ１６Ａに結合している。

このサンギヤ１６Ａは、その中心を貫通する支
承ピン２３によりモータ軸８とポンプ軸７とに同
軸的に支持されている。

更にこのサンギヤ１６Ａに噛合する複数のプラ
ネツトギヤ１６Ｂがキヤリパ１７Ｂを介してポン
プ軸７に結合される。

そして、１段目の遊星歯車機構１５のプラネツ
トギヤ１５Ｂの外側でその内歯を介して該プラネ
ツトギヤ１５Ｂと噛合するリングギヤ１５Ｃは、
モータハウジング９Ａに固設した電磁ソレノイド
１９によつて、ポンプ４の駆動時（ハンドル操作
時）には固定される一方、ポンプ４を駆動しない
時（ハンドル操作時）は遊転するようになつてい
る。

つまり、ハンドル操作時には、制御回路１１か
らの信号によりいわゆるクラツチ手段である電磁
ソレノイド１９が作動しない（通電しない）た
め、そのロツド１９Ａの先端が図示しないスプリ
ング力によりリングギヤ１５Ｃの外周に設けられ
た嵌合溝などに係合してリングギヤ１５Ｃを固定
する。

これにより、電動モータ９の回転が２段目の遊
星歯車機構１６を介して直接オイルポンプ４に減
速伝達され、オイルポンプ４の所定の吐出量が得
られる。

一方、ハンドル非操作時には、制御回路１１か
らの信号により電磁ソレノイド１９が作動（通
電）し、その励磁力でロツド１９Ａを吸引して上
記係合を解く。

これにより、リングギヤ１５Ｃは遊転可能とな
り、上述したハンドル非操作時における電動モー
タ９の低回転がオイルポンプ４には伝達されなく
なる。

尚、この際、リングギヤ１５Ｃを滑り回転可能
とし、これによつて正規には減速されないで小さ
い力ではあるが電動モータ９の回転をオイルポン
プ４に伝達し、オイルポンプ４を助走駆動範囲内
で低回転させることもできる。

一方、２段目の遊星歯車機構１６のリングギヤ
１６Ｃは、その外周に先端が係合し基端が取付ボ
ルト２０の内部に固着されたトーシヨンバ２１に
よつて、弾性的にモータハウジング９Ａに固定支
持され、上述した電磁ソレノイド１９によるリン
グギヤ１５Ｃの制動固定時等における回転伝達初
期の衝撃をトーシヨンバ２１の捩れにより吸収す
るようになつている。そして、このリングギヤ１
６Ｃは上記トーシヨンバ２１の捩れ後に固定状態
となるのである。

このように構成されるため、ハンドル操作時に
は、上述したように制御回路１１からの制御電流
（電圧）値に応じて電動モータ９が回転し、この
回転が変速機構１０を介してオイルポンプ４に伝
達される。

これにより、オイルポンプ４からはその制御回
転数に応じた吐出量が得られ、車両等の運転状態
に応じた（言い換えれば操舵負荷に応じた）最適
なパワーアシストが可能となる。

またこの際、電動モータ９とオイルポンプ４と
の間には減速手段である変速機構１０が介設され
ているので、電動モータ９の駆動用の制御電流
（電圧）値は相対的に小さくてすむ。

一方、ハンドルの非操作時には、上述したよう
に電動モータ９を一定の制御電流（電圧）値で低
回転を維持する一方、上述した遊転可能なリング
ギヤ１５Ｃを有する変速機構１０でオイルポンプ
４に回転を伝達しないようになつている。

これにより、電動モータ９の駆動用の制御電流
（電圧）値を増大させることなく、電動モータ９
を助走駆動（予回転）させることができ、この
分、ハンドル非操作時から操作時に移行するつま
り、制御回路１１からオイルポンプ４の駆動信号
が出力されるポンプ起動時には、その吐出量の立
ち上りが早められ、応答性が一段と良くなる。

そして、この実施例では上述したポンプ起動時
に１段目の遊星歯車機構１５のリングギヤ１５Ｃ
が電磁ソレノイド１９によつて固定されて、電動
モータ９が高回転を開始し、１段目の遊星歯車機
構１５から２段目の遊星歯車機構１６へ回転が伝
達される際に、トーシヨンバ２１の捩れ分だけ２
段目の遊星歯車機構１６のリングギヤ１６Ｃに遊
びをもたせているので、電動モータ９の起動に伴
う過大な衝撃が上記リングギヤ１６Ｃの遊びによ
り効果的に吸収される。

これにより、上記衝撃に基因したオイルポンプ
４の異音及び部品破損の発生がなくなると共に、
安定した滑かなポンプ吐出量特性が得られる。

尚、上記実施例でトーシヨンバ２１をリングギ
ヤ１６Ｃの外周に複数配設しても良い。

次に、第２図はこの考案の他の実施例を示すも
ので、第１図におけるトーシヨンバ２１の代りに
スプリング２２でリングギヤ１６Ｃを弾性的にモ
ータハウジング９Ａに固定支持して第１図と同様
の作用効果を得るものである。

以上説明したようにこの考案によれば、変速機
構としての遊星歯車機構を複数段に配設し、その
うちの一つの遊星歯車機構のリングギヤをハンド
ル非操作時に遊転または滑り回転可能とし、他の
すくなくとも一つの遊星歯車機構のリングギヤを
弾性体を介して固定支持するようにしたので、車
両等の運転状態に応じた最適なパワーアシストが
得られる一方、ハンドル非操作時から操作時に移
行する際に、制御遅れをなくし応答性を良くする
と共に、大きな衝撃を伴なうことなく回転を伝達
でき、ポンプの異音及び部品破損の発生をなくし
て滑らかなポンプ吐出量特性を得ることができる
という効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略構成
図、第２図はこの考案の他の実施例を示す要部正
面図である。 ３……（ステアリング）ギヤボツクス、４……
オイルポンプ、９……電動モータ、１１……制御
回路、１……ハンドル、７……ポンプ軸、８……
モータ軸、１０……変速機構、１５，１６……遊
星歯車機構、１５Ｃ……リングギヤ、１９……電
磁ソレノイド、１６Ｃ……リングギヤ、２１……
トーシヨンバ、２２……スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングギヤボツクスに内蔵されたパワー
   シリンダに圧油を供給するオイルポンプを電動モ
   ータで駆動するようにしたパワーステアリング装
   置において、運転状態に応じて上記電動モータを
   駆動制御する制御回路を設け、ハンドル非操作時
   には上記電動モータを低回転で駆動する一方、こ
   の電動モータとオイルポンプの両軸間に遊星歯車
   機構を複数段に配設してなる変速機構を介装し、
   そのうちの一つの遊星歯車機構のリングギヤを上
   記ハンドル非操作時に制御回路からの信号に応動
   するクラツチ手段を介して逆転または滑り回転可
   能とし、かつ他のすくなくとも一つの遊星歯車機
   構のリングギヤを弾性体を介して固定支持するよ
   うにしたことを特徴とするパワーステアリング装
   置。