JPH0687143U - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 簡素な構成でありながら、トルク伝達経路の損傷を防止
することのできる電動式パワーステアリング装置を提供
する。摩擦面と該摩擦面に押圧された押圧手段とを有す
る動力伝達手段が、該モータの回転軸と該減速機構との
間に設けられているため、該減速機構により該モータの
出力トルクが増大する前に、該摩擦面と該押圧手段との
間に生じた摩擦力による動力伝達を行なうようになって
いる。したがって、押圧手段の押圧力を高める必要もな
く、また該摩擦面の面積を増大する必要もないことか
ら、動力伝達手段の構成を簡素でコンパクトなものとす
ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電動式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来技術】

車両の電動式パワーステアリング装置として、補助操舵トルクとなる電動モー タの回転出力を歯車装置により減速して、操舵機構の出力軸に適当なトルクと速 度とを伝達するように構成したものが知られている。このような電動式パワース テアリング装置の作動時に、車輪が路面から受ける突発的な力が電動モータの出 力に対抗して、衝撃力を発生することがある。このような衝撃力は、電動モータ や動力伝達機構の損傷を招くおそれがある。

【０００３】 この衝撃力を緩和または解消するために、従来技術においては、 操舵機構の出力軸に摩擦力を利用した滑り機構を設け、過度なトルクがかか ったら滑りを生じさせるトルクリミッタとして作用させる例（実願昭４−７５５ ０６号）、もしくは 回転軸にトルクリミッタとして作用する電磁クラッチを配置する例等の方策 が取られていた。

【０００４】

【解決すべき課題】

ところが、上記従来技術の電動式パワーステアリング装置においては、 の例では、通常電動モータの出力が減速（トルク増大）機構を介して出力軸に 伝達されているため、出力軸に滑り機構を設けたことにより、増大したトルクを 伝達し得るよう、滑り機構で利用する摩擦力を相当大きくする必要がある。その ため、一定の摩擦力を得るために厳しい荷重管理が必要となる問題点がある。ま た、 の例では、電磁クラッチに必要な電力を常に供給する必要があり、省エネの観 点から好ましくないこと、および電動モータの定格出力が増大すれば、電磁クラ ッチのコイル等をも相当大きくしなければならないという問題点がある。

【０００５】 本願考案は、簡素な構成でありながら、電動モータや動力伝達系の損傷を防止 することのできる電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する手段】

上記目的を達成すべく、本願考案の電動式パワーステアリング装置は、 ハウジングと、 該ハウジングに取り付けられ、回転軸を有するモータと、 車輪を操舵する操舵機構に連結された出力軸と、 該回転軸と該出力軸との間に配置された減速機構と、 該モータの回転軸と該減速機構との間に設けられ、動力を伝達する動力伝達手 段とからなり、 該動力伝達手段は、摩擦面と該摩擦面に押圧された押圧手段とを有し、 該摩擦面と該押圧手段との間に発生する摩擦力を利用して、動力が伝達される ようになっており、 該摩擦力は、該モータから通常伝達される動力よりも大きいが、該モータと車 輪との間に生じる衝撃力よりも小さく設定されている。

【０００７】

【作用】

本願考案の電動式パワーステアリング装置によれば、摩擦面と該摩擦面に押圧 された押圧手段とを有する動力伝達手段が、該モータの回転軸と該減速機構との 間に設けられているため、該減速機構により該モータの出力トルクが増大する前 に、該摩擦面と該押圧手段との間に生じた比較的小さい摩擦力を利用して動力伝 達を行なうようになっている。したがって、押圧手段の押圧力を高める必要もな く、また該摩擦面の面積を増大する必要もないことから、動力伝達手段の構成を 簡素でコンパクトなものとすることができる。

【０００８】

【実施例】 以下、本願考案の実施例を図面を参照して以下に詳細に説明する。 図１は、本願考案の実施例である電動式パワーステアリング装置１００の軸線 方向一部断面図である。

【０００９】 図１において、電動式パワーステアリング装置１００は、ハウジング１０１と それから延在するチューブ１１０とから構成されている。ハウジング１０１はブ ラケット１１４により、またチューブ１１０はブラケット１１５により車体（図 示せず）に固定されている。チューブ１１０の内側には、一端をステアリングホ イール（図示せず）に連結するようになっている入力軸１１１が延在し、チュー ブ１１０に対して回転自在に支持されている。入力軸１１１の他端はトルク検出 装置１１２に連結している。

【００１０】 トルク検出装置１１２はまたハウジング１０１内を延在し、回転自在に支持さ れている伝達軸１１３に連結されている。伝達軸１１３は図示しない操舵装置に 連結され、車輪を操舵するトルクを伝達するようになっている。トルク検出装置 １１２は、入力軸１１１と伝達軸１１３との相対トルクを検出し、それにより補 助操舵力を適切に制御すべく設けられているが、その構成についてはよく知られ ており、以下に詳細は記載しない。

【００１１】 トルク検出装置１１２の近傍において、伝達軸１１３にウォームホイール１０ ４が同軸に取り付けられている。ウォームホイール１０４は、第１図において紙 面に垂直方向に延在している出力軸１０３のウォームギヤ１０３ａ（図２参照） と噛合している。出力軸１０３は、モータ１０２（図２参照）の回転軸に連結さ れている。

【００１２】 図１に示す電動式パワーステアリング装置１００の作用について以下に説明す る。図示しないステアリングホイールからの操舵トルクの入力により、入力軸１ １１が回転し、回転トルク検出装置１１２を介して伝達軸１１３に回転トルクが 伝達される。伝達軸は上述したように操舵装置（図示せず）に連結されており、 操舵のためのトルクを伝達するようになっている。この場合において、回転トル ク検出装置１１２で検出されたトルクの値は、図示しない判断回路に送られ、そ こで所定値と比較される。該トルクが所定値を超えた場合には、補助操舵力を必 要とする場合であるので、モータ１０２を駆動すべく駆動指令が出される。駆動 指令により駆動されたモータ１０２は出力軸１０３を回転させ、更にウォームホ イール１０４を介して伝達軸１１３に回転トルクが伝達される。 回転トルク検出装置１１２で検出されたトルクの値が所定値より低い場合には 、補助操舵力は不要であるので、モータ１０２は駆動されない。

【００１３】 図２は、第１図のII-II 断面に沿って装置を切断して軸線方向に見た図である 。図２において、ハウジング１０１の右端に電動モータ１０２が取り付けられて いる。電動モータ１０２の回転軸（図示せず）と一体的に回転するフランジ部１ ０２ａは、雌セレーション部１０２ｂを有している。一端に雄セレーション部１ ３０ａを形成した第１の伝達軸１３０は、該セレーション部同士の係合により前 記フランジ部１０２ａに同軸的に連結されている。第１の伝動軸１３０の他端に は、雄スプライン１３０ｂが形成されている。

【００１４】 円板部１３１ａと円筒部１３１ｂとを同軸に連結して形成された押圧部材１３ １は、円筒部１３１ｂ内に雌スプライン１３１ｃを形成しており、第１の伝動軸 １３０の雄スプライン１３０ｂと雌スプライン１３１ｃとを係合させることによ り、押圧部材１３１と第１の伝動軸１３０とは同軸に連結されている。押圧部材 １３１の外周にはコイルスプリング１３２が設けられ、その一端はフランジ部１ ０２ａに、他端は円板部１３１ｂに当接し、両者を互いに離隔する方向に押圧し ている。なお、コイルスプリング１３２の付勢力を適切に調整するため、フラン ジ部１０２ａとコイルスプリング１３２の間にスぺーサを介在させてもよい。

【００１５】 押圧部材１３１に類似した形状の、すなわち円板部１３４ａと円筒部１３４ｂ とを同軸に連結して形成された対向部材１３４は、該円板部同士を対向させかつ 摩擦面を有するフリクションプレート１３３を間に介在させて設置されている。 フリクションプレート１３３は内孔１３３ａを有している。なお、押圧部材１３ １、コイルスプリング１３２および対向部材１３４とで押圧手段を構成する。

【００１６】 第１の伝達軸１３０と同軸な第２の伝達軸（伝動軸）１０３が、ハウジング１ ０１に対して両端近傍を軸受１０５、１０６に回転自在に支持されている。軸受 １０５、１０６は、それぞれ外輪１０５ａ、１０６ａと、内輪１０５ｂ、１０６ ｂと、両輪間に保持された複数のボール１０５ｃ、１０６ｃとを有する。第２の 伝達軸１０３の一部は、対向部材１３４の円筒部１３４ｂ、フリクションプレー ト１３３の円孔１３３ａ、および押圧部材１３１の円筒部材１３２ｂ内に延在し ており、円筒部１３４ｂに対してはキー（図示せず）等により相対回転不能に取 り付けられているが、円筒部材１３１ｂに対してはブッシュ１３５を介して回転 自在に支持されるようになっている。円筒部１３４ｂの端部は、軸受１０６の内 輪１０６ｂに当接している。

【００１７】 第２の伝達軸１０３は、軸受１０５の内側に隣接して鍔部１０３ｃを形成し、 軸受１０６に隣接して鍔部１０３ｂを形成し、更に該鍔部間にはウォームホイー ル１０４と噛合しているウォームギヤ１０３ａを形成している。第２の伝達軸１ ０３の反モータ側端部には、ナット１０７と係合している雄スプライン１０３ｄ が形成されており、鍔部１０３ｃとナット１０７とで、軸受１０５の内輪１０５ ｂを挟持している。なお、ウォームホイール１０４とウォームギヤ１０３ａとで 減速機構を構成する。

【００１８】 次に、本願発明による押圧手段の作用について以下に説明する。 通常の動作において、モータ１０２で発生した回転トルクは、第１の出力軸１ ３０を介して押圧部材１３１に伝達される。押圧部材１３１は、コイルスプリン グ１３２の付勢力により、フリクションプレート１３３を押圧する方向へ移動す る。したがって、フリクションプレート１３３は、押圧部材１３１と対向部材１ ３４との間で圧縮され、押圧された力に応じて摩擦力を発生する。この摩擦力が 通常の動作においてモータ１０２より発生するトルクより大きくなるよう、コイ ルスプリング１３２の付勢力を設定してあるため、通常の動作においては、押圧 部材１３１と対向部材１３４とは一体的に回転する。対向部材１３４に伝達され たトルクは、第２の伝達軸１０３のウォームギヤ１０３ａを介してウォームホイ ール１０４を回転させ、図示しない操舵装置に伝達されて操舵動作を行なうもの である。

【００１９】 ところで、路面の凹凸により車輪が衝撃力を受けることがある。このような場 合、その衝撃力は、動力伝達系を介してモータ１０２まで逆行して伝達され、モ ータの出力と対向することがある。この対向により動力伝達系には過大な応力が 発生し、場合によっては部品の損傷を招くおそれがある。

【００２０】 このような場合、本願考案による電動式パワーステアリング装置においては、 押圧部材１３１とフリクションプレート１３３との間に発生した摩擦力が、上記 衝撃力よりも小さくなるよう、コイルスプリング１３２の付勢力を設定してある ため、衝撃力発生に応動してフリクションプレート１３３と押圧部材１３４との 間で滑りが生じるようになっている。この滑りにより衝撃力はほとんど吸収され るため、動力伝達系に生じる損傷を防止することができる。

【００２１】 更に、本願考案による電動式パワーステアリング装置においては、対向部材１ ３４の円筒部１３４ｂが、第２の伝動軸１０３に嵌合した軸受１０６の内輪に当 接している。したがって、対向部材１３４がコイルスプリング１３２から受ける 付勢力を利用して、伝達軸１０３を介して軸受１０５の内輪１０５ｂを、図２左 方向に押圧すると、内輪１０５ｂはボール１０５ｃを介して外輪１０５ａを押圧 する。これにより、軸受１０５のガタ取りが行なわれ、第２の出力軸１０３の円 滑な回転が確保される。

【００２２】 以上、本考案を実施例を参照して説明してきたが、本考案は上記実施例に限定 して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんであ る。例えば、コイルスプリング１３２の代わりに皿バネを用いても良い。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように、本願考案の電動式パワーステアリング装置によれば、 摩擦面と該摩擦面に押圧された押圧手段とを有する動力伝達手段が、該モータ の回転軸と該減速機構との間に設けられているため、該減速機構により該モータ の出力トルクが増大する前に、該摩擦面と該押圧手段との間に生じた比較的小さ い摩擦力を利用して動力伝達を行なうようになっている。したがって、押圧手段 の押圧力を高める必要もなく、また該摩擦面の面積を増大する必要もないことか ら、動力伝達手段の構成を簡素でコンパクトなものとすることができる。 また、押圧手段の押圧力により軸受のガタ取りも可能となり、別途ガタ取り機 構を設ける必要もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願考案の実施例である電動式パワーステアリ
ング装置１００の軸線方向一部断面図である。

【図２】図１のII-II 面に沿って装置を切断して軸線方
向に見た図である。

【符号の説明】

１０１………ハウジング １０２………モータ １０３………第２の伝達軸 １０４………ウォームホイール １３０………第１の伝達軸 １３１………押圧部材 １３２………コイルスプリング １３３………フリクションプレート １３４………対向部材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、 該ハウジングに取り付けられ、回転軸を有するモータ
   と、 車輪を操舵する操舵機構に連結された出力軸と、 該回転軸と該出力軸との間に配置された減速機構と、 該モータの回転軸と該減速機構との間に設けられ、動力
   を伝達する動力伝達手段とからなり、 該動力伝達手段は、摩擦面と該摩擦面に押圧された押圧
   手段とを有し、 該摩擦面と該押圧手段との間に発生する摩擦力を利用し
   て、動力が伝達されるようになっており、 該摩擦力は、該モータから通常伝達される動力よりも大
   きいが、該モータと車輪との間に生じる衝撃力よりも小
   さく設定されている電動式パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】前記動力伝達手段は、前記モータの回転軸
   に連結された伝動軸を有し、該伝動軸は前記ハウジング
   に軸受を介して支持されており、 前記押圧手段から前記摩擦面に伝達された押圧力を利用
   して、前記軸受の内輪および外輪の一方を軸線方向に押
   圧し、それにより該軸受のガタを排除する電動式パワー
   ステアリング装置。