JPH0137976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電気式動力舵取装置において、電動機
の回転方向および発生する操舵トルクの大きさを
制御するために、ステアリングホイールに連動す
る入力軸に加えられた操舵トルクの方向および大
きさを検出するハンドルトルク検出装置に関す
る。

従来動力舵取装置のトルク検出装置は、ステア
リングホイールを装着した軸に歪ゲージを接着剤
で貼り付け、ステアリングホイールに加えられる
操舵力を歪ゲージの抵抗値変化として取り出すも
のや、軸のねじれ変位によつて生ずる相対変位を
インダクタンス変化として検出するものが知られ
ている。しかし電気式動力舵取装置では、電動機
の回転を出力軸に減速して取り出す機械系の伝導
装置が必須であるので、本願考案はこの伝導装置
内に設置可能なハンドルトルク検出装置を提供す
るものである。

以下に本考案の実施例を示す図面について説明
する。

車体に装着されたステアリングギヤ組立１は両
端に十字軸継手５を有する中間軸７を介して出力
軸１１に接続している。車体にブラケツト６で装
着されたステアリングコラム組立８は、ステアリ
ングホイール９を上端に装着した入力軸１０およ
び出力軸１１を回転自在に支承している。ステア
リングコラム組立８には伝導装置２が付設されて
おり、伝導装置２はトルクケーブル４により電動
機３の回転を受け入れている。伝導装置２は入力
軸１０と出力軸１１を２個の玉軸受２６，２７お
よび１個の玉軸受２９で回転自在に支承する入力
軸側のハウジング３０と出力軸側のカバー３１を
備えており、ハウジング３０とカバー３１はイン
ローで芯合わせして嵌合し図示しないボルトによ
り結合されている。入力軸１０と出力軸１１はト
ーシヨンバー１２と２本のピン１３により接続さ
れており、トーシヨンバー１２に捩れを与えるこ
とにより相対的にも回転することができ、相互に
トーシヨンバー１２の大径部に嵌合した針状ころ
軸受２８で支承され、滑らかな相対的回転が保証
されている。この入出力軸の相対的な回転は、両
軸の衝合部に設けられたストツパ部１４により、
トーシヨンバー１２に過大なトルクがかからない
ように制限されている。第３図にストツパ部１４
の構造を示す。すなわち、入力軸１０の端部には
２個の突起３２が設けられ、出力軸１１の端部に
設けた２個の切欠き３３に所定のすきまをもつて
嵌合し、すきま分の相対的回転を許容された後、
突起３２と切欠き３３が係合するようになつてい
る。入出力軸１０，１１は互に向き合つたフラン
ジ部１５，１６を有し、入力軸のフランジ部１５
には２本のピン１７が圧入固定され、ピン１７に
は遊星歯車１９が回転可能に嵌合し、出力軸のフ
ランジ部１６にも同様２本のピン１８がフランジ
部１６の両側に突き出して圧入固定され、ピン１
８の入力軸１０側に突き出た部分に遊星歯車２０
が回転可能に嵌合しており、双方の遊星歯車１
９，２０は共通するサンギヤ２１に噛み合つてい
る。サンギヤ２１は入力軸１０および出力軸１１
のフランジ部の間の軸部において出力軸１１に回
転可能に支承されている。また入力軸１０の遊星
歯車１９はハウジング３０に回転可能に嵌合した
リングギヤ２２に噛み合い、出力軸の遊星歯車２
０はハウジング３０に回転できぬように嵌合した
リングギヤ２３に噛み合つており、これらで第１
の２組の遊星歯車組を構成している。入力軸側の
リングギヤ２２の外周面には切欠き３４が設けら
れており、ここにピン２４の球状の頭部が嵌合し
ている。ピン２４の他端はスプール２５の中央部
に設けた穴３７に嵌合固定されており、スプール
２５はハウジング３０に設けた入力軸１０と直交
する方向の穴３９に摺動可能に嵌合している。穴
３９は第４図に示すように両端を蓋８３で閉ぢら
れており、蓋８３とスプール２５の間にはばね３
５がそれぞれ介装されており、ばね３５は適当な
セツト荷重をもつてスプール２５を中立位置に保
持する。。また、一方の蓋８３には、ポテンシヨ
メータ、差動トランス、パルスエンコーダ等スプ
ール２５の位置を検出し、電気信号に変換する検
出装置３６が固定されており、スプール２５の一
端に固定されたピン８５が蓋８３に設けられた穴
を通つて検出装置３６の内部に出入りする。な
お、第４図中符号３８はピン２４の移動を可能に
するためハウジング３０に設けた穴である。ま
た、出力軸のフランジ部１６に圧入されたピン１
８の出力軸側に突き出た部分には、遊星歯車４１
が回転可能に嵌合し、これに噛み合うリングギヤ
４０がハウジング３０に回転不能に固定され、サ
ンギヤ４２は出力軸１１の外周で回転可能に支承
されて遊星歯車４１と噛み合つている。また、サ
ンギヤ４２にはギヤリヤ４３の内周のスプライン
が噛み合つており、キヤリヤ４３には２本のピン
４４が圧入されていて、ピン４４にはそれぞれ遊
星歯車４５が回転可能に嵌合し、遊星歯車４５に
はサンギヤ４６およびリングギヤ４７が噛み合つ
ており、これらで第２の２組の遊星歯車組を構成
している。サンギヤ４６は出力軸１１の外周に回
転可能に支承されており、リングギヤ４７はハウ
ジング３０に回転可能に嵌合している。リングギ
ヤ４７の外周には第５図に示すような斜面を持つ
た凹部５２が多数設けられている。ハウジング３
０の外面に固定されたソレノイド５３によつて駆
動されるピン５４がハウジング３０とリングギヤ
４７の嵌合面に突出可能になつており、ソレノイ
ド５３がオンとなつて、図示のようにピン５４が
凹部５２に係合すると、リングギヤ４７はハウジ
ング３０に対し回転不能となり、ソレノイド５３
がオフになると、ピン５４はばね５５の力で凹部
５２から抜け出し、リングギヤ４７は回転可能と
なる。ソレノイド５３がオフになつてピン５４が
凹部５２から離脱したとき、ピン５４の反リング
ギヤ側の端部は、ソレノイド５３と電源を結ぶ電
源ライン上に設けた接点７７をオフとする。一
方、サンギヤ４６は出力軸１１上に針状ころ軸受
６９で回転自在に支承された減速歯車４８の内面
のスプラインと噛み合い、一体となつて回転す
る。減速歯車４８は減速入力軸８４上に設けた小
歯車４９に噛み合つており、減速歯車４８および
小歯車４９はウオームとウオームホイール以外の
高効率で正逆回転可能な平歯車、はすば歯車、傘
歯車等であればよい。減速入力軸８４はハウジン
グ３０およびカバー３１に２個の小径の玉軸受５
０で回転自在に支承され、トルクケーブル４で電
動機３に連結し、電動機の回転を少い摩擦で減速
歯車４８に伝達する。トルクケーブル４は屈曲が
大きいと摩擦を増すので、必要によりはすば歯
車、傘歯車を使つて減速入力軸８４の方向を調整
するとよい。

次に作用について説明すると、出力軸１１側に
負荷トルクがないとき、入力軸１０に回転を与え
ると第１の２組の遊星歯車組の出力軸側のリング
ギヤ２３は固定であり、入力軸側のリングギヤ２
２はばね３５のセツト荷重により回転を押えられ
ているので共に回転せず、出力軸１１、２組の遊
星歯車１９，２０およびサンギヤ２１が回転し、
出力軸１１は入力軸１０と相対的な回転を生ずる
ことなく、入力軸１０と同方向に同速度で回転す
る。出力軸１１側に負荷トルクがあると、入力軸
１０に加えられるトルクが負荷トルクに打ち勝つ
までは、トーシヨンバー１２は捩られるが出力軸
１１は回転しない。入力軸１０の入力トルクによ
つて生ずるリングギヤ２２の回転トルクがばね３
５のセツト荷重によりリングギヤ２２の回転を押
えているトルク以上になると、ばね３５はたわ
み、リングギヤ２２が回転し、スプール２５は中
立位置に対し変位を生ずる。入力トルクが出力軸
１１の負荷トルクに釣合えば、それ以上の入力ト
ルクに対しては出力軸１１が回転し、共通のサン
ギヤ２１が回転するから、ばね３５、トーシヨン
バー１２およびスプール２５は変位を保つたまま
で、入力軸１０、出力軸１１は同方向に同速度で
回転する。従つて、入力トルクの大きさおよび方
向をばね３５およびトーシヨンバー１２の変位に
ともなうスプール２５の変位に変換し、スプール
位置を電気信号に変換してハンドルトルク検出装
置を形成したものである。

本考案は以上のように構成し、従来のように捩
れによる回転方向の変位によるのではなく、スプ
ール２５の直線移動によりハンドルトルクの検出
を行うので、電気設計が容易で正確な検出が可能
となり、耐久性のあるトルク検出装置を提供でき
る効果がある。また、中立状態においてハンドル
ホイールを保持する力をばね３５によつて与えら
れるので、本装置を備えた舵取装置はハンドルホ
イールのふらつきを防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は電気式
動力舵取装置の概念的な側面図、第２図は伝導装
置の拡大縦断面図、第３図は第２図の−線に
おける拡大横断面図、第４図は第２図の−線
における拡大横断面図、第５図は第２図の−
線における拡大横断面図である。 符号の説明、１……ステアリングギヤ組立、２
……伝導装置、３……電動機、４……トルクケー
ブル、８……ステアリングコラム組立、９……ス
テアリングホイール、１０……入力軸、１１……
出力軸、１２……トーシヨンバー、１７，２０，
４１，４５……遊星歯車、２１，４２，４６……
サンギヤ、２２，２３，４０，４７……リングギ
ヤ、２４……ピン、２５……スプール、２６，２
７，２９，５０……玉軸受、３０……ハウジン
グ、３１……カバー、３４……切欠き、３５……
ばね、３６……検出装置、４３……キヤリヤ、４
８……減速歯車、４９……小歯車、５２……凹
部、５３……ソレノイド、５４……ピン、５５…
…ばね、８４……減速入力軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステアリングハンドル９に連結する入力軸１０
   と、 該入力軸に弾性部材１２を介して連結する出力
   軸１１と、 伝導装置を介して該出力軸にハンドルトルクに
   応じた補助動力を付与する電動機３と、 からなる電気式動力舵取装置に使用され、 前記弾性部材の弾性変位を検出して、 前記電気式動力舵取装置のハンドルトルクを検
   出する装置において、 該装置は、前記入力軸のフランジ部１５に設け
   るピン１７に回転可能に嵌合する第１の遊星歯車
   １９と、 該第１の遊星歯車に噛合し、前記入力軸を軸受
   を介して支承するハウジング３０に回転可能に嵌
   合する第１のリングギヤ２２と、 前記出力軸のフランジ部１６に設けるピン１８
   に回転可能に嵌合する第２の遊星歯車２０と、 該第２の遊星歯車に噛合し、前記ハウジングに
   回転不能に嵌合する第２のリングギヤ２３と、 前記第１及び第２の遊星歯車に噛合するサンギ
   ヤ２１と、前記第１のリングギヤの回転につれて
   中立位置から左右に偏位するスプール２５と、 該スプールを中立位置に保持するばね３５と、 前記スプールの位置を検出する検出装置３６，
   ８５と、 からなることを特徴とする電気式動力舵取装置の
   ハンドルトルクの検出装置。