JPH01145268A - 電気式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電動モータの駆動力を歯車減速機を介して入力
軸に連結されたステアリングギヤに伝達し、前記入力軸
の操舵力を助勢する電気式パワーステアリング装置に関
する。

（従来の技術） 上記した従来の装置としては、例えば特開昭６２−１５
７８６８号に示されるものがあった。

このものは、入力軸及び出力軸間に生じる操舵トルクを
軸方向の変位に変換するトルク−軸方向変位変換機構と
、該トルク−軸方向変位変換機構によって出力軸上を軸
方向に変位するスライダと、一端がハウジングに固定さ
れ他端がスライダに支持されると共に両側面に歪ゲージ
を貼付したレバーとを備えており、入力軸及び出力軸間
に生じる操舵トルクに応じてスライダが出力軸上を軸方
向に変位することにより、レバーが撓んで歪ゲージが同
操舵トルクに応じた電気信号を出力し、該電気信号によ
りコントローラが電気信号に応じた供給電流を電動モー
タに送り、電動モータが駆動され該電動モータの駆動力
が歯車減速機を介して出力軸に伝達されて操舵力を助勢
する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来の装置においては歯車減速
機には歯車製作上の精度の問題及び歯車における駆動力
の円滑な伝達の確保のために、バックラッシュが存在す
るため、電動モータの駆動力の伝達方向においてガタつ
きが生じ、そのために、電動モータの駆動初期において
電動モータがバックラッシュを詰めるまで空回転をして
歯面と歯面が当接する瞬間に衝撃力が発生して、それが
異音を発生させると共に入力軸を介してステアリングホ
イールに伝達されて運転者に不快感を与えるという問題
があった。

そこで本発明は、減速機のバックラッシュにより電動モ
ータの駆動初期において歯面同士が衝撃的に当接するこ
とを防止することを、その技術的課題とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記した技術的課題を解決するために講じた手段は、当
該電気式パワーステアリングにおいて、ステアリングギ
ヤと電動モータの出力軸とを減速機の減速比よりも大き
なプーリー比でベルトにより直接駆動させたこと、であ
る。

（作用） 上記した構成によれば、電動モータが駆動される以前に
おいて、ステアリングギヤの入力軸の回転による回転に
よってベルトを介して電動モータの出力軸がその駆動方
向に回転されることにより、減速機のバックラッシュが
詰められ、歯面と歯面が互いに当接した状態で電動キー
タの駆動力が伝達される。これにより、電動モータの駆
動力によりバックラッシュが詰められて、歯面と歯面が
衝撃的に当接することが防止され、歯面同志の衝撃的な
当接による異音及びショック等の運転者の不快感が除去
される。

（実施例） 以下、本考案に従った電気式パワーステアリング装置の
一実施例を図面に基づき説明する。

第１図において、一端を図示せぬステアリングホイール
に連結された入力軸１は、その他端がピン１４ｂにより
ピニオンシャフト６と連結されたトーションバー１３の
一端にピン１４ａにより連結されており、これにより入
力軸１は車両の図示せぬ舵取リンクに連結されたラック
軸５と噛合する捩じれ角を有したピニオンギヤ６ｂを備
えたピニオンシャフト６とトーションバー１３を介して
連結されており、入力軸１に加わる操舵力はトーション
バー１３を介してピニオンシャフト６に伝達されるよう
になっている。

入力軸１は、図示せぬステアリングホイール側をアッパ
ーハウジング２に圧入固定された軸受３で支持され、ピ
ニオンシャフト６側をピニオンシャフト６の一端円筒内
面に圧入された軸受４により支持されている。また、ピ
ニオンシャフト６はロワーハウジング７に圧入固定され
た一対の軸受８．９により軸方向にガタがないように支
持されている。

ピニオンシャフト６の外周面には捩じれ角を有したピニ
オンギヤ６ｂが形成されており、車輪を操舵するリンク
機構に連結されたラック軸５に噛合しており、入力軸１
側端部にはメインギヤ６ａが形成されている。メインギ
ヤ６ａは、アイドラギヤｌｌａ、ｌｌｂを介して電動モ
ータ１２の出力軸に設けられたギヤ１２ａと互いに噛合
連結されており、メインギヤ５ａ、アイドラギヤ１１ａ
。

１１ｂ及びギヤ１２ａは歯車減速機を構成している。

入力軸１の外周面には、らせん状の溝１ａが刻設されて
おり、該溝１ａには入力軸１の外周に遊嵌されるスライ
ダ１７の径方向孔１７ａに嵌入されたボール１５が係合
されている。

スライダ１７は一端にフランジを有しており、該フラン
ジの外周面にはその周方向に環状溝１７Ｃが形成されて
いて、またスライダ１７のピニオンシャフト６と対向す
る端面には軸方向に向けて長？！Ｉｐ１７ｂが形成され
ていて、該長溝１７ｂにはメインギヤ６ａの端面に圧入
されたピン１９が係合されている。これにより、スライ
ダ１７はピン１９によって入力軸１の軸方向には移動可
能であり、ピニオンシャフト６　（メインギヤ６ａ）の
回転には随伴して回転し得るようになっている。なお、
スライダ１７の径方向の孔１７ａはスライダ１７外周面
に嵌合されるスライダリング１６により、覆われている
。１８はスナップリングでスライダリング１６の軸方向
の動きを規制している。

アッパーハウジング２には、ケース２３が取付けられて
おり、該ケース２３内には一端にボール２１が保持され
た仮バネ状の金属プレートから成るレバー２０の他端が
ボルト２４により固定されている。レバー２０の一端に
保持されたボール２１はスライダ１７の環状溝１７Ｃ内
に嵌入されており、またレバー２０の側面には抵抗ブリ
ッジを構成した歪ゲージ２２が絶縁層をコーティングさ
れた表面に貼付けられている。なお、歪ゲージ２２はブ
リッジ回路から成る周知の歪検出回路を構成していて、
該歪ゲージ２２からの電気信号はコントローラ２５に入
力され、コントローラ２５は該電気信号に応じて電動モ
ータ１２への供給電流を制御する。

また、アイドラギヤｌｌａ、ｌｌｂは両端をアッパハウ
ジング２．ロワーハウジング７に夫々圧入固定された軸
受３１．３２に支持された軸３３上に同軸的に設けられ
ている。また、電動モータ１２の出力軸上には、両端に
フランジを有したボビン２９が回動可能に挿入されてお
り、該ボビン２９は電動モータ１２の出力軸上に嵌着さ
れたスナップリング２８に一端を係止されたスプリング
２７により出力軸の段付部３０に押圧されていて、メイ
ンギヤ６ａと同一平面となるように位置されている。

また、メインギヤ６ａの外周歯面とボビン２９の両フラ
ンジ間の外周面には、第２図に示すようにベルト２６が
張架されており、該ベルト２６を介してメインギヤ６ａ
と電動モータ１２の出力軸との間で力の伝達がされるよ
うになっている。なお、ベルト２６のプーリー比はメイ
ンギヤ６ａ。

アイドラギヤ１１ａ、１１ｂ及びギヤ１２ａから成る歯
車減速機の減速比より、電動モータ１２からメインギヤ
６ａの伝達に対して大きく設定されている。

以上の構成から成る本実施例の作用を説明する。

図示せぬステアリングホイールが回転されると、入力軸
ｌが回転し車輪側とラック軸５介して連結されているビ
ニオンシャフト６に対して、トーションバー１３が捩じ
られ、ピニオンシャフト６と入力軸１間に相対回転が生
じる。

これにより、この入力軸１の相対回転即ち、ピニオンシ
ャフト６との回転差分だけ、らせん状の：ａ１ａの回転
を伴い、この回転により、ボール１５を介してスライダ
１７に入力軸１の軸方向の推力を与え、スライダ１７を
入力軸１の回転方向及び、入力軸１の相対回転に応じて
軸方向に変位させる。スライダ１７の軸方向変位はスラ
イダ１７の環状溝１７Ｃに係合するボール２１を介して
、これを保持するレバー２０を撓ませて、歪ゲージ２２
に入力軸１とピニオンシャフト６の相対回転量に応じた
電気信号を発生させる。この電気信号はコントローラ２
５に入力されて、コントローラ２・５はこの電気信号に
応じた供給電流を電動モータ１２に送り、電動モータ１
２を入力軸１の回転方向に応じた方向に回転させる。

電動モータ１２の回転はギヤ１２ａ、アイドラギヤ１１
ａ、アイドラギヤＩｌｂ及びメインギヤ６ａを介して減
速されて、ピニオンシャフト６を回転させ、ラック軸５
を移動させて車輪を偏向させる。この時、電動モータ１
２により回転させられるピニオンシャフト６は、入力軸
１とビニオンシャフト６間の相対回転を零とする方向に
回転し、その結果スライダ１７はピニオンシャフト６の
端面から突設されたピン１９により、レバー２０の撓み
が零となる位置に戻される。

上記した本実施例においては、メインギヤ６　ａ　＋ア
イドラギヤｌｌａ、Ｉｌｂ及びギヤ１２ａの伝達経路内
には、それぞれバックラッシュが存在するが、電動モー
タ１２が駆動される時においては、すでに入力軸１の回
転がトーションバー１３を捩じれさせると共にピニオン
シャフト６を回転させることにより、そのピニオンシャ
フト６の回転が電動モータ１２からメインギヤ６ａの伝
達に対し歯車減速機の減速比より大きなプーリー比でも
ってベルト２６を介して電動モータ１２の出力軸に伝え
られて電動モータ１２が駆動される以前に電動モータ１
２のギヤ１２ａをその駆動方向に回転させるため、歯車
減速機の伝達経路内にはその伝達方向のバックラッシュ
は除去されている。これにより、電動モータ１２の駆動
初期において電動モータ１２の駆動力によりバックラッ
シュが詰められて、歯面同志が衝撃的に当接することが
防止され、異音及びショック等による運転者の不快感を
除去することができる。なお、電動モータ１２の駆動中
においては、ベルト２６はプーリー比が減速機の減速比
よりも大きくされていることから、ベルト２６を介して
メインギヤ６ａに電動モータ１２からの駆動力が直接伝
達されることはなく、何ら支障を来すことはない。

〔発明の効果〕

本発明の技術的課題を解決するための根本的方法は、バ
ックラッシュをなくすることであるが、これは歯車製作
上、精度上及びコスト的にも極めて困難であると共に、
歯車噛合時における騒音が増大するという問題がある。

そこが本発明によれば、上記した問題を招くことなく、
歯車減速機の入力軸と出力軸とをベルトにより伝達させ
るようにするという簡単な構成で、バックラッシュの存
在により生じる異音及び衝撃等を防止することができ、
操舵フィーリングの良い電気式パワーステアリング装置
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に従った電気式パワーステアリング装置
の一実施例を示す断面図、第２図は第１図に示す電気式
パワーステアリング装置の減速機部の断面図である。 １・・・入力軸、６・・・ビニオンシャフト、６ａ・・
・メインギヤ、ｌｌａ、ｌｌｂ・・・アイドラギヤ、１
２・・・電動モータ、１２ａ・・・ギヤ、２６・・・ベ
ルト、２７・・・スプリング、２８・・・スナップリン
グ、２９・・・ボビン、３０・・・段付部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動モータの駆動力を減速機を介して入力軸に連結され
   たステアリングギヤに伝達し、前記入力軸の操舵力を助
   勢する電気式パワーステアリング装置において、前記ス
   テアリングギヤと前記電動モータの出力軸とを前記減速
   機の減速比よりも大きなプーリー比でベルトにより直接
   駆動させたことを特徴とする電気式パワーステアリング
   装置。