JPH02504019A - 特に自動車用のラックピニオン形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】 特に自動車用のラックピニオン形 パワーステアリング装置 〔技術分野〕 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念部分に記載した、特に自動車用の、ラッ クピニオン形パワーステアリング装置に関する。

〔背景技術〕

かかるパワーステアリング装置はＰＣＴ／ＥＰ特許出願第８６１００４２６号（ 未公開）の発明対象となっている。このパワーステアリング装置において、手動 舵取りは、分離要素を介してラックに連動接続されている電動機によって支援さ れる。電気制御回路あるいは冗長安全回路に舵取り作用に支障を来してしまうよ うな誤情報が生じたとき、安全切換装置が分離要素を開放するようになっている 。

［発明の開示〕 本発明は課題は、かかるラックピニオン形パワーステアリング装置を舵取りの誤 制御が簡単かつ確実に避けられるように改良することにある。

この３題は、請求の範囲第１項に記載したラックピニオン形パワーステアリング 装置によって達成される。本発明の有利で目的に適った実施態様は請求の範囲の 実施態様項に記載されている。

本発明は請求の範囲記載の特徴事項に限定されるものではない。当業者において 目的に合わせて請求の範囲の個々の特徴事項を種々組み合わせることもできる。

ラックをボールナツトに接続し電動機の出力軸をねじ付スピンドルに接続するこ とによって、電動機の回転連動は簡単にラックの往復運動に変換される。この場 合、ねじ付スピンドルの再循環ボール用ねじが比較的小さな直径を有しており、 これにより必要な伝達比にも拘らず、十分に大きなねじれ角が良好な戻り回転効 率を生ずるという利点がある。その場合、ねじ付スピンドルの軸方向の移動性は 、簡単に安全切換装置用のトルク測定に利用できる。

ねじ付スピンドルに接続されたレバーによって、ねじ付スピンドルの軸方向運動 は安全切換装置の二つのスイッチに伝達される。これによって所定の応動しきい 値以上において、ねじ付スピンドルにおけるトルクの向きが測定され、舵取りの 機能監視に利用される。

電動機トルクが固定電動機軸ないしクラックから軸方向に移動可能なねじ付スピ ンドルに伝達できるようにするために、ねじ付スピンドルと一方のクラッチ半部 との間にスプリングベローズが配置されると有利である。このスプリングベロー ズは、さらに、電動機からラックへの駆動系における心合わせの狂いを補償する ために使用する。

以下図面に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は本発明に基づくラックピニオン形パワーステアリング装置の概略断面図 、第２図は第１図におｌするパワーステアリング装置の安全切換装置の部分拡大 断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

ラックビニオン形パワーステアリング装置の機械部分は、ラックピニオン形舵取 り伝動装置１を有しており、その−次側部分はビニオン２で形成され、二次側部 分はラック３で形成されている。ビニオン２は舵取りハンドル軸接続部４を介し て舵取りハンドル（図示せず）に接続されている。ラック３は公知のようにタイ ロッド５゜６を介して舵取りすべき車輪に接続されている。

舵取りハンドル軸接続部４とビニオン２との間にトルク測定装Ｎ７が組み込まれ ている。トルク測定装置７は舵取りハンドル軸接続部４とビニオン２との相対運 動を検出し、電子式制御装置（図示せず）を介して電動機８の駆動を制御する。

ラック３にはポールナツト９が相対回転不能に固定接続されている。ポールナツ ト９は再循環ボール１０を介してねじ付スピンドル１１に伝動接続されている。

ねじ付スピンドル１１は、第１図に概略的に示したクラッチ１２の形をした分離 要素を介して電動機８に接続されている。

ビニオン２、ラック３、ポールナツト９、クラッチ１２およびそれらの間にある 部品は、多分割構造のハウジング１３によって包囲されている。

クラッチ１２の駆動側部分は電動機８の出力軸１５に相対回転不能に固定接続さ れている。クラッチ１２の出力部分１６は、ねじ付スピンドル１１に固定された フランジ１８にスプリングベローズ１７を介して接続されている。

ねじ付スピンドル１１は二つの弾性中間リング１９゜２０および二つのスラスト 軸受２１．２２を介して固定ハウジング１３のハウジング底２３に対して軸方向 に移動可能かつ回転可能に支持されている。

ねじ付スピンドル１１には、これと−緒に軸方向に移動できるレバー２４が配置 されている。このレバー２４は弾性中間リング２０とスラスト軸受２２との間に 設けられ、これによって固定ハウジング１３に対して相対回転不能に保持されて いる。ハウジング１３には、レバー２４の自由端によって作動される二つのスイ ッチ２５゜２６が配置されている。レバー２４の自由端における変位距離を増大 するために、レバー２４は湾曲部２７を備えている。二つのスイッチ２５．２６ およびレバー２４によって安全切換装置２８が形成されている。

次に安全切換装置をもったラックピニオン形パワーステアリング装置の作用につ いて説明する。

図示していない舵取りハンドルの回転運動によって舵取りハンドル軸接続部４に 、例えば右回転トルクが導入されると、このトルクはビニオン２、ラック３およ びタイロッド５．６を介して舵取りすべき車輪に作用する。

トルク測定装置ｔ７はそのトルクを記録する。このトルクは図示していない電子 式制御装置で評価され、電動機８が右へ舵取りするように駆動される。これによ ってビニオン２は荷重軽減され、ねじ付スピンドル１１は軸方向に移動される。

一方のスラスト軸受２１ないし２２は一方の弾性中間リング１９ないし２０に押 しつけられ、その弾性中間リングは、ねじ付スピンドル１１によって与えられる スラスト力に相応して圧縮される。その際、圧縮されない方の弾性中間リング２ ０ないし１９は膨張する。レバー２４の固定側端部はねじ付スピンドル１１と一 緒に移動するので、レバー２４の自由端は逆向きに一方のスイッチ２５ないし２ ６を押圧する。無電流のスイッチ２５ないし２６を確動的に分離することによっ て、電気油圧式支援が中断されることはない。電気油圧式支援によって舵取りハ ンドル軸接続部４にお２するトルクの望ましい低減が生ずる。この通常運転状態 においてクラッチ１２は閉じられている。

しかし電動機８の出力軸１５およびねじ付スピンドルユニに舵取りハンドル軸接 続部４に導入されるトルクと一致しない方向のトルクが発生されると、ねじ付ス ピンドル１１は、通電流のスイッチ２５ないし２６を確動的に分離することによ ってクラッチ１２が無電流となり確実に開かれ、電動機８はラック３との伝動接 続がら切り離される。これによってラックピニオン形パワーステアリング装置の 誤操作は直ちに避けられる。

符号の説明 １・・・ラックピニオン形舵取り伝動装置、２・・・ビニオン、３・・・ラック 、４・・・舵取りハンドル軸接続部、５．６・・・タイロッド、７・・・トルク 測定装置、８・・・電動機、９・・・ポールナツト、１０・・・再循環ボール、 １１・・・ねじ付スピンドル、１２・・・クラッチ、１３・・・ハウジング、１ ４・・・駆動部分、１５・・・出力軸、１６・・・出力部分、１７・・・スプリ ングベローズ、１８・・・フランジ、１９．２０・・・弾性中間リング、２１． ２２・・・スラスト軸受、２３・・・ハウジング底、２４・・・レバー、２５． ２６・・・スイッチ、２７・・・湾曲部、２８・・・安全切換装置。

Ｉ際調査報告 国際調査報告

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．ハウジング（１３）内に配置されラック（３）の歯にかみ合っているピニオ ン（２）、手動舵取りを支援しその投入遮断用の分離要素を介してラック（３） に伝動接続されている電動機（８）、およびトルク測定装置（１３）から誤情報 が生じた際に前記分離要素を切り離す安全切換装置（２８）を有する、特に自動 車用の、ラックピニオン形パワーステアリング装置において、再循環ポール（１ ０）を介してねじ付スピンドル（１１）に接続されているボールナット（９）が ラック（３）に接続され、ねじ付スピンドル（１１）が軸方向に弾力的に支持さ れ、ねじ付スピンドル（１１）の軸方向位置が安全切換装置（２８）によって検 出され、分離要素がクラッチ（１２）として電動機（８）とねじ付スピンドル（ １１）との間に配置されていることを特徴とするラックピにオン形パワーステア リング装置。
2. ２．ねじ付スピンドル（１１）は、スプリングベローズ（１７）を介して軸方向 に移動可能かつ相対回転不能に、電動機（８）に連結および切り離し可能なクラ ッチ（１２）の出力部分（１６）に接続され、弾性中間リング（１９，２０）お よびスラスト軸受（２１，２２）を介して軸方向に移動可能かつ回転可能に固定 ハウジング（１３）に接続されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の ラックピニオン形パワーステアリング装置。
3. ３．安全切換装置（２８）は一端がねじ付スピンドル（１１）に対して軸方向に 固定され固定ハウジング（１３）に対して相対回転不能なレバー（２４）を有し 、安全切換装置（２８）の二つのスイッチ（２５，２６）はハウジング（１３） に配置され、これらのスイッチ（２５，２６）はクラッチ（１２）を切り離すた めにレバー（２４）の自由端によって作動されることを特徴とする請求の範囲第 ２項記載のラックピニオン形パワーステアリング装置。
4. ４．レバー（２４）は、固定ハウジング（１３）に接触支持された湾曲部（２７ ）をもつ弾性レバーとして形成されていることを特徴とする請求の範囲第３項記 載のラックピニオン形パワーステアリング装置。
5. ５．弾性中間リング（１９，２０）はバイアス圧をもって組み込まれていること を特徴とする請求の範囲第２項記載のラックピニオン形パワーステアリング装置 。