JPH0520625Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両用の電気式動力舵取装置の改良
に関し、特にヘリカルギヤーを用いた減速歯車装
置において、ヘリカルギヤー及びこれを固定した
回転軸に精度的なガタがあつてもこれらが軸方向
に移動することがなく、トルク伝達上ガタの影響
が出ないように工夫された舵取装置に関する。

〔従来技術及びその欠点〕

電気式動力舵取装置においては、補助力を発生
する電動モータの回転出力を歯車装置により減速
して転舵装置の出力軸に適当なトルクりと速度が
伝達されるように構成されるのが一般的である
（例えば、本出願人の出願に係る実願昭60−
189605号、（実開昭62−97879号参照）がある）。
しかし、上記減速歯車装置にバツクラツシユがあ
ると、電動モータのトルク伝達方向が逆転したと
きに、バツクラツシユ分だけ電動モータが空転
し、歯車の歯面が衝突的に接触した後にトルク伝
達が行なわれる。そのために、歯車の歯面同士の
衝突により異音が発生し、振動が発生し、さらに
ステアリングハンドルには違和感が発生し、これ
らが減速用の歯車装置を用いた電動式動力舵取装
置の欠点となつている。

特に、減速用歯車装置にヘリカルギヤーを使用
した場合には、上記バツクラツシユを除去して
も、上記問題の根本的な解決にはならない。その
理由は、ヘリカルギヤーを使用すると歯車及び歯
車軸に軸方向の力が作用してこれらが力の作用方
向（軸方向）に移動し、この移動が見かけ上、歯
車のバツクラツシユと同等の影響を噛合部に与え
るからである。なお、ヘリカルギヤーを用いるの
は、歯車の噛合率をあげて歯車音を低減したり、
歯車の強度的な設計を有利にするためである。

本考案は、上記従来技術における欠点を解消す
ること、即ち減速歯車装置にヘリカルギヤーを使
用した場合において、見かけ上バツクラツシユと
同等の影響（音、振動及び違和感の発生）を除去
し得る電気式動力伝達装置を提供することを目的
としてなされたものである。

〔問題点を解決するための手段、作用〕

上記目的を達成するために、本考案において
は、電動モータにより回転される部分に第１のヘ
リカルギヤー要素を固定し、出力軸には第１のヘ
リカルギヤー要素と噛合される第２のヘリカルギ
ヤー要素を固定し、第１及び第２のヘリカルギヤ
ー要素の噛合により第１のヘリカルギヤー要素に
生ずる軸方向の力に打ち勝つ軸方向の力を、付勢
部材によつて第１のヘリカルギヤー要素に加える
ようにしたのである。

このようにすれば、第１のヘリカルギヤー要素
及びこれが固定される部材に精度的なガタがあつ
ても、第１のヘリカルギヤー要素が軸方向に移動
することが防止され、バツクラツシユと同等の悪
影響が生ずることが防止される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を添付図面に基づき詳述
する。

添付図面において、電気式動力伝達装置は入力
軸１０、トーシヨンバー１２、ピニオン軸（出力
軸）１４，ラツク軸３２、回転軸４０及び７０、
そして電動モータ８６等を含んで成る。

中空の入力軸１０は軸受（図示せず）によりハ
ウジングに回転可能に取り付けられ、ステアリン
グホイールが取り付けられたステアリングシヤフ
ト（図示せず）と一体化されステアリングホイー
ルの回転操作に伴ないステアリングシヤフトを介
して回転される。入力軸１０の中空孔にはトーシ
ヨンバー１２が挿通されており、その一端（右
端）は上記入力軸１０に密着嵌合及びピン固定さ
れており、他端（左端）はピニオン軸１４の一端
（右端）に密着嵌合及びピン固定されている。

ピニオン軸１４は、軸受１６，２５及び２８に
よりハウジング１８，４８に回転可能に取り付け
られており、軸方向中間部には歯部２０が形成さ
れている。また、ピニシオン軸１４の右端部には
部材２２かキー２４により相対回転不能を取り付
けられ、この部材２２にピン２６を介して部材３
０が一体化され、両部材の外周面には噛部（第３
のヘリカルギヤー）３２が形成されている。

歯部２０には、ラツク軸３１が噛合されてお
り、ラツク軸３１は紙面と垂直な方向に延びてこ
の方向に移動可能であり、両端が車輪の転舵装置
（図示せず）に連結されている。ラツク軸３１は、
プレツシヤパツド３４及びばね３６によつて図中
上方に付勢されており、これによりラツク軸３１
はスムーズに軸方向に移動できるようになつてい
る。

同軸的に配置された入力軸１２及びピニオン軸
１４の上方には、これらと平行に中間回転軸４０
が軸受４２及び４４によりハウジング１８，４８
に回転可能に取り付けられ、その軸方向中間部に
は歯車部５０が形成され、外周面には歯部（第４
のヘリカルギヤー）５２が形成されている。この
歯部５２は上記歯部３２と噛合している。

回転軸４０にはまた、歯車部５０に並んで、部
材６０がキー６２によつて相対回転不能に取り付
けられ、ねじ部材６４によつて部材６６がこれと
一体化され、部材６６の外周面には歯部（第２の
ヘリカルギヤー）６８が形成されている。

上記回転軸４０の更に上方には、回転軸７０が
軸受７２及び７４によりハウジング１８に対して
回転可能に取り付けられている。回転軸７０の軸
方向中間部には歯車部７６が形成され、その外周
面には歯部（第１のヘリカルギヤー）７８が形成
され、この歯部７８が上記歯部６８と噛合してい
る。回転軸７０の一端（右端）にはカツプ状の部
材８２が取り付けられている。カツプ状部材８２
は軸受８４を介して電動モータ８６の軸８８に回
転可能に取り付けられ、このカツプ部材８２に回
転部材９１が一体化されて、クラツチ９０の作用
により、軸８８の回転と断続されるようになつて
いる。

前記軸受４２の端面とハウジング１８との間に
は皿ばね１００が介装され、回転軸４０及び歯車
部５０を図中右方向に付勢している。また、前記
軸受７２の端面とハウジング１８との間には皿ば
ね１０２が介装され、回転軸７０及び歯車部７６
を図中右方向に付勢している。

なお、入力軸１０及びピニオン軸１４を支承す
るハウジング４８内には入力軸１０のねじれ量を
検知し、その結果に基づいて電動モータ８６の作
動を制御する検知機構１０６が内蔵されている。

次に本実施例の作動について説明する。

ステアリングホイールが操舵され、その回転が
ステアリングシヤフトを介して入力軸１０に伝え
られ、入力軸の回転はトーシヨンバー１２を介し
てピニオン軸１４に伝えられてピニオン軸が回転
し、その結果ラツク軸３１が軸方向に移動して、
車輪が転舵される。車輪に操舵抵抗が加わつてい
ない時には、車輪は運転者がステアリングホイー
ルを操舵することにより得られる操舵力によつて
のみ転舵される。

一方、車輪に操舵抵抗が加わつた時には、これ
によりピニオン軸１４の回転が妨げられるので、
トーシヨンバー１２がねじられて入力軸１０とピ
ニオン軸１４との間にねじれ変位が生ずる。この
ねじれ変位が、前記ハウジング４８内に内蔵され
た検知機構１０６により検知され、その検知結果
に基づいて電動モータ８６の回転が制御される
が、これは本考案には直接関係ないので、これ以
上の詳細な説明は省略する。

入力軸１０に加わる回転トルクの大きさに応じ
て電動モータ８６が作動すると、その回転はクラ
ツチ９０、回転部材９１及びカツプ部８２を介し
て回転軸７０に伝えられる。回転軸７０の回転
は、歯車部７６の歯部７８と部材６０の歯部６８
との噛合を介して回転軸４０に伝えられ、更に歯
車部５０の歯部５２と部材２２，３０の歯部３２
との噛合を介してピニオン軸１４に伝えられる。
ピニオン軸１４が回転すると、前述した通り、ラ
ツク軸３１が軸方向に移動して車輪の転舵を補助
（パワーアシスト）することになる。

本実施例においては、噛合率をあげて歯車音を
低減したり、強度面での要求から、歯部３２及び
５２並びに歯部６８及び７８はすべてヘリカルギ
ヤーで構成されている。前述した通り、ヘリカル
ギヤーを用いた減速用歯車装置では、ヘリカルギ
ヤーには伝達トルクの大きさに比例した軸方向の
力が発生し、それによつて精度的な軸方向のガタ
分だけヘリカルギヤーが軸方向に移動し、この移
動が歯車のバツクラツシユと同様の悪影響を噛合
部に与えていた。

この実施例では、回転軸４０及び７０を軸受４
２及び７２を介して皿ばね１００及び１０２によ
つて軸方向に付勢しているので、かゝる悪影響を
効果的に防止できる。ここで皿ばね１００及び１
０２は、前述した歯車の噛合により生じる軸方向
の力の最大値に比べて小さい付勢力のもの（例え
ば20〜50％程度）で十分であり、その結果、寸
法、コスト及び軸受の寿命上等の点で有利かつ効
果的な構成となつている。

なお、本考案は上記実施例に限定されるもので
はなく、その趣旨を損ねない範囲内において適宜
変更、改良が可能であることは言うまでもない。
例えば、中間の回転軸４０を介することなく、回
転軸７０から直接ピニオン軸１４に回転力を伝達
しても良く、またラツクピニオン式舵取装置以外
にもボールねじ式舵取装置でも良く、更にピニオ
ン軸を補助するのではなく、ラツク軸をボールス
クリユを介して補助するようにしても良い。

〔考案の効果〕

以上述べてきたように、本考案によれば、電動
モータにより回転される部分に固定され、出力軸
上に固定された第２のヘリカルギヤー要素と噛合
される第１のヘリカルギヤー要素を、付勢部材に
よつて軸方向に付勢するようにした。そのため、
ヘリカルギヤー要素及びこれを固定した回転軸に
精度的なガタがあつても、電動モータから出力軸
に補助動力を伝達する際（特に伝達方向の逆転
時）、このガタがバツクラツシユと同等の悪影響
を及ぼすことが防止される。その結果、出力軸
は、入力軸に加わる抵抗を大きさに応じて電動モ
ータから補助動力を与えられることゝなる。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示す部分断面図
である。 主要部分の符号の説明、１０……入力軸、３１
……ラツク軸、１４……出力軸、４０，１７０…
…回転軸、８６……電動モータ、１００，１０２
……皿ばね、３２，５２，６８，７８……ヘリカ
ルギヤー。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 回転トルクが入力されることにより回転する
   入力軸と、該入力軸に入力される回転トルクの
   大きさを検知するための検知手段と、該検知手
   段による検知に基づき回転出力を発生する電動
   モータと、該電動モータの回転出力を出力軸に
   伝達するための減速歯車装置とを含む車両用の
   電気式動力舵取装置において、 前記減速歯車装置は、前記電動モータにより
   回転される部分に固定された第１のヘリカルギ
   ヤー要素と、前記出力軸に固定され前記第１の
   ヘリカルギヤー要素と噛合する第２のヘリカル
   ギヤー要素と、前記第１のヘリカルギヤー要素
   と第２のヘリカルギヤー要素との噛合により該
   第１のヘリカルギヤー要素に生ずる軸方向の力
   に打ち勝つ軸方向の力を、該第１のヘリカルギ
   ヤー要素に加える付勢部材と、を含むことを特
   徴とする車両用の電気式動力舵取装置。 ２ 前記第１のヘリカルギヤー要素は、前記電動
   モータの出力軸に固定された第１のヘリカルギ
   ヤーと、該電動モータの出力軸と前記出力軸と
   の間にこれらに平行に配置された中間回転軸に
   固定され該第１のヘリカルギヤーと噛合する第
   ２のヘリカルギヤーとから成り、前記第２のヘ
   リカルギヤー要素は前記出力軸に固定された第
   ３のヘリカルギヤーと、該中間回転軸に前記第
   ２のヘリカルギヤーから軸方向に離れて固定さ
   れ、該第３のヘリカルギヤーと噛合する第４の
   ヘリカルギヤーとから成り、 前記第２及び第４のヘリカルギヤーは各々軸
   方向に付勢されている実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の電気式動力舵取装置。 ３ 前記第１のヘリカルギヤー要素は、前記電動
   モータの出力軸に固定された第１のヘリカルギ
   ヤーと、該電動モータの出力軸と前記出力軸と
   の間にこれらに平行に配置された中間回転軸に
   固定され該第１のヘリカルギヤーと噛合する第
   ２のヘリカルギヤーとから成り、前記第２のヘ
   リカルギヤー要素は前記出力軸に固定された第
   ３のヘリカルギヤーと、該中間回転軸に前記第
   ２のヘリカルギヤーから軸方向に離れて固定さ
   れ、該第３のヘリカルギヤーと噛合する第４の
   ヘリカルギヤーとから成り、 前記第１、第２及び第４のヘリカルギヤーは
   各々軸方向に付勢されている実用新案登録請求
   の範囲第１項に記載の電気式動力舵取装置。