JPH0352606Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 電動機によつて発生するトルクを車両の舵取機
構に伝達し、運転者の操舵に要する操舵力を軽減
するための電気式倍力操舵装置の構造に関する。

〔考案の背景〕

ラツク＆ピニオン式ステアリング機構に電動機
を組み合せて電気式倍力操舵装置を構成する場
合、従来はステアリングシヤフトの近傍に電動機
を配し、減速歯車機構等を介して電動機出力軸と
ステアリングシヤフトとを連結しトルクを伝達す
る構造を採用する例が多かつた。そして、この電
動機は大きな出力容量は必要としないが、操舵力
を倍力するため大きなトルクを必要とするもので
ある。このため減速比を大きくすると、減速歯車
機構が大型化し、車両に取付ける際に周辺の装置
と干渉するという問題があつた。

〔考案の目的〕

本考案は上記問題点に鑑みてなされたものであ
り、 小出力容量であつても大きなトルクを発生で
き、 しかもコンパクトであつて、取付において、
周辺装置と干渉することのない電気式倍力操舵
装置を提供することを目的とする。

〔考案の概要〕

本考案は、無鉄芯（コアレス）型回転子を有す
る電動機を、ラツク軸と同軸に配置して上記問題
点を解決するものである。

即ち、本考案は、ラツク軸の長手方向において
ラツクを形成していない部分にラツクと同等の長
さでウオームを形成する。そしてこのウオームに
対して同軸状に回転可能に螺合するナツトを設け
る。このナツトは回転可能ではあるが軸方向には
動かないように拘束されている。ナツトには同軸
状に回転する無鉄芯の電気子巻線が固着され、電
動機回転子が形成されている。そしてラツクを内
蔵するラツクハウジング側には、電動機回転子の
整流子に接触し電流を供給する摺動子が固定され
ている。更にラツクハウジング側には、電動機回
転子の周囲において磁石が配設されている。ま
た、電動機回転子とラツク軸との間にはスリーブ
型の鉄芯がラツク軸と同軸に配設されている。こ
の鉄芯は磁力を強め電動機の性能を高めるもので
あり、ラツクハウジングに固定されておりラツク
軸の貫通する貫通穴を有している。

〔考案の実施例〕

図において本考案の一実施例を説明する。運転
者が操作するステアリングホイールの軸と連結す
るステアリング軸１は、その先端にピニオン歯車
２を有する。このピニオン歯車２は、ラツクハウ
ジング３内においてラツク軸４のラツク５と噛み
合つている。ラツク軸４の一部には、ウオーム６
が形成されている。このウオーム６は従来のマニ
アル式ラツク＆ピニオンステアリング機構のラツ
ク５の長さと同等の長さを有する。このウオーム
６の周囲にはウオーム６の軸と同軸に回転可能に
ナツト７が螺合している。この螺合は、ウオーム
６とナツト７の各々の溝に挟まれた循環式のボー
ル８を介してなされている。ナツト７は、スリー
ブ９に固定された玉軸受１０により、回転可能な
状態で軸の右方向に拘束されている。また、ナツ
ト７の一端には電動機回転子１１が固定されてい
る。この電動機回転子１１は、円筒型に樹脂で成
形された電機子巻線１２が同軸に巻き廻されたも
のである。ナツト７の周囲には、この電機子巻線
１２に電流を分配するための整流子１３が設けら
れている。この整流子１３に対しては、摺動子１
４が接触しており、この摺動子１４はホルダ１５
によりラツクハウジング３に固定されている。前
記電機子巻線１２の周囲には、ラツクハウジング
３側に磁石１６が配設されている。電機子巻線１
２とラツク軸４の間には、スリーブ型の鉄芯１７
があり、ラツク軸４と同軸にラツクハウジング３
に固定されている。この固定はボルト１８により
なされている。この鉄芯１７にはスラスト型玉軸
受１９が設けられており前記ナツト７をラツク軸
方向に拘束している。

以下本実施例の作用について説明する。

図示しない電動機制御部により摺動子１４およ
び整流子１３を通して電流が電機子巻線１２に供
給されると、電機子巻線１２には通常の直流電動
機と同じ原理でトルクが発生し電動機回転子１１
が回転する。しかし、この電動機回転子１１に固
定されているナツト７は軸方向に拘束されている
ため、このナツト７が螺合するウオーム６を形成
しているラツク軸４には軸方向に力が与えられる
ことになる。この軸方向の力は、運転者がトルク
を加えるピニオン歯車２とラツク５によつて発生
する軸力に、付加されて、操舵力を倍力するもの
である。さらに、電動機回転子１１とラツク軸４
との間隙にスリーブ型の鉄芯１７を挿入固定した
ので、磁界が強化され、電動機のトルクは磁界の
強さに比例するから、大きなトルクを発生でき
る。また、電動機回転子１１は無鉄芯型であるか
ら、慣性質量が小さく応答性が高い。

〔考案の効果〕

本考案の電気式倍力操舵装置によれば、通常
ラツク軸方向には他の装置は設けられておらず長
さに余裕があるため、電動機回転子およびナツト
の長さを長くとることができる。このため電気子
巻線および磁石の長さを長くすることにより大き
なトルクを発生させることができ、さらに、ナツ
トに設けられた溝の数を多くすることにより電動
機自体の出力容量は小さくても大きなトルクを発
生させることができる。また、従来のように減
速歯車機構を別途設ける必要がなく、さらに、無
鉄芯型回転子としたので応答性が向上し、その回
転子とラツク軸との間隙にスリーブ型鉄芯を挿入
して設けたので、電動機の磁界が強く電動機自体
の発生トルクも大きくなり、かつ装置全体をコン
パクトにすることができた。よつてラツク＆ピニ
オンギアボツクス周辺の空間に余裕のない場合に
おいても、周辺装置と干渉することのない電気式
倍力操舵装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案の一実施例に係る電気式倍力操舵装
置の縦断面図である。 １……ステアリング軸、２……ピニオン歯車、
３……ラツクハウジング、４……ラツク軸、５…
…ラツク、６……ウオーム、７……ナツト、８…
…ボール、９……スリーブ、１０……玉軸受、１
１……電動機回転子、１２……電機子巻線、１３
……整流子、１４……摺動子、１５……ホルダ、
１６……磁石、１７……鉄芯、１８……ボルト、
１９……スラスト型玉軸受。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 運転者が操作するステアリングホイールの軸と
   連結し先端にピニオン歯車を有するステアリング
   軸と、該ピニオン歯車に噛み合うラツクを有し車
   輪の舵取りリンクに繋がるラツク軸であつて、ラ
   ツクを形成していない部分にラツクと同等の長さ
   でウオームを形成するものと、該ウオームに対し
   て同軸状には回転可能であるが軸方向には動かな
   いように拘束されながら該ウオームに螺合するナ
   ツトと、該ナツトに固着され同軸状に回転する無
   鉄芯の電動機回転子と、ラツクハウジングに固定
   され該電動機回転子の整流子に接触し電流を供給
   する摺動子と、前記電動機回転子の周囲において
   ラツクハウジングに固定されて配設された磁石
   と、さらに前記電動機回転子とラツク軸の間にあ
   つて、ラツク軸を取り囲み、かつ同軸状に配設さ
   れ、前記ラツクハウジングに取り付け固定されて
   いるスリーブ型の鉄芯と、から構成されたことを
   特徴とする電気式倍力操舵装置。