JPH0751973Y2 - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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Publication number
JPH0751973Y2
JPH0751973Y2 JP1989010437U JP1043789U JPH0751973Y2 JP H0751973 Y2 JPH0751973 Y2 JP H0751973Y2 JP 1989010437 U JP1989010437 U JP 1989010437U JP 1043789 U JP1043789 U JP 1043789U JP H0751973 Y2 JPH0751973 Y2 JP H0751973Y2
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JP
Japan
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output shaft
rotation
input shaft
electric motor
steering
Prior art date
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JP1989010437U
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Japanese (ja)
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JPH02100973U (en
Inventor
洋 内藤
昭夫 橋本
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 (産業上の利用分野) 本考案は車両のステアリングホイールの操舵力を軽減す
るために、動力源として電動モータを用いる車両用の電
動パワーステアリングに関し、更に詳細には電動モータ
の故障等の異常時のフエールセイフを確保するためのク
ラツチ装置を備えた電動パワーステアリング装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial field of application) The present invention relates to an electric power steering for a vehicle that uses an electric motor as a power source to reduce the steering force of a steering wheel of the vehicle. More specifically, the present invention relates to an electric power steering device including a clutch device for ensuring a failsafe in an abnormal state such as a failure of an electric motor.

(従来の技術) 上記した従来の装置としては、例えば特開昭61−37581
号公報に示されるものがあつた。
(Prior Art) As the above-mentioned conventional device, for example, JP-A-61-37581
There is the one shown in the official gazette.

この装置は、入力軸及び出力軸間に生じる操舵トルクを
検出するトルク検出器からの信号もしくは車速検出器か
らの信号に応じて制御回路により電動モータを駆動さ
せ、該電動モータの駆動力をクラツチ及び減速機を介し
て出力軸に伝達し、入力軸に連結されているステアリン
グホイールの操舵力を軽減している。
In this device, a control circuit drives an electric motor in response to a signal from a torque detector that detects a steering torque generated between an input shaft and an output shaft or a signal from a vehicle speed detector, and a driving force of the electric motor is clutched. Also, the steering force of the steering wheel connected to the input shaft is reduced by transmitting the force to the output shaft via the speed reducer.

この装置では電動モータと減速機の間に介装されている
クラツチの一つの例として同制御回路により制御される
電磁クラツチを採用しており、同電磁クラツチを車速に
応じて制御回路によつて、ON−OFF制御することにより
操舵フイーリングの向上を図ると共に、異常発生時にOF
Fすることにより手動操舵を可能としフエールセイフを
確保している。また、この装置が採用する他のクラツチ
の例として電動モータと減速機の間に、円筒軸と六角断
面軸の嵌合間隙にボールを介在させて、電動モータから
の駆動力は出力軸に伝わるが、逆に出力軸からの駆動力
を電動モータ側に伝えないようにしたメカニカルクラツ
チが挙げられている。このメカニカルクラツチを採用す
ることにより、電動モータの異常時、たとえばロツク状
態になつても手動操舵に支障がなく、フエールセイフを
確保している。
This device uses an electromagnetic clutch controlled by the control circuit as an example of the clutch interposed between the electric motor and the speed reducer.The electromagnetic clutch is controlled by the control circuit according to the vehicle speed. , ON-OFF control improves steering feeling, and OF
F steering allows manual steering and secures a fail safe. Further, as another example of the clutch adopted by this device, a ball is interposed between the electric motor and the reducer in the fitting gap between the cylindrical shaft and the hexagonal section shaft, and the driving force from the electric motor is transmitted to the output shaft. However, conversely, there is a mechanical clutch in which the driving force from the output shaft is not transmitted to the electric motor side. By adopting this mechanical clutch, even if the electric motor is in an abnormal state, for example, even if the electric motor is in a locked state, the manual steering is not hindered and the fail safe is secured.

(考案が解決しようとする課題) しかしながら、上記した従来の装置においては電動モー
タと減速機の間に介装されるクラツチのうち、制御回路
によりON−0FF制御される電磁クラツチの場合には、制
御回路の誤動作等によるクラツチ自体以外の要因によ
り、電磁クラツチが作動不能をきたし操舵フイーリング
が著しく悪化する恐れがある。つまり、例えば電動モー
タが異常をきたし回転不能となつた時において、上記し
たような電磁クラツチ自体以外の要因により電磁クラツ
チがOFFされずに、操舵が不能となつてしまつたり、ま
た上記した要因により電動モータが入力軸に入力された
回転方向とは逆方向に回転されても、クラツチはOFFさ
れずに操舵が不能となつてしまうことが起こり得る。ま
た、この装置においては、電動モータが異物の噛み込み
等により回転不能となつた時において、即座にその異常
を検出することができないため、電磁クラツチがOFFさ
れずに操舵が不能となつてしまい、それが操舵の終了を
意味するのか或いは電動モータの異常を意味するものな
のか即座に判断できず、車両の走行を不安定なものにす
る場合がある。
(Problems to be solved by the invention) However, in the above-mentioned conventional device, among the clutches interposed between the electric motor and the speed reducer, in the case of the electromagnetic clutch that is ON-0FF controlled by the control circuit, Due to factors other than the clutch itself such as malfunction of the control circuit, the electromagnetic clutch may become inoperable and the steering feeling may be significantly deteriorated. That is, for example, when the electric motor becomes abnormal and becomes unrotatable, the electromagnetic clutch is not turned off due to factors other than the electromagnetic clutch itself as described above, and steering is impossible, and the above-mentioned factors. Therefore, even if the electric motor is rotated in the direction opposite to the rotation direction input to the input shaft, the clutch may not be turned off and steering may be disabled. Further, in this device, when the electric motor becomes unrotatable due to foreign matter being caught, the abnormality cannot be detected immediately, so the electromagnetic clutch is not turned off and steering becomes impossible. However, it may not be possible to immediately determine whether it means the end of steering or the abnormality of the electric motor, and the traveling of the vehicle may become unstable.

一方、他例として挙げられているメカニカルクラツチの
場合にも、例えば制御回路に異常が発生し、電動モータ
が操舵方向と逆の回転をした時、電動モータの負荷がか
かり、操舵が不能となることが起こり得るもので、この
時前述した電磁クラツチと同様にその異常が即座に検出
できないため、車両の走行を不安定なものにする場合が
ある。更に、このメカニカルクラツチは自由回転するボ
ールを単に介在させた構成であるため、電動モータと減
速機間の断続が不安定であり、特に高負荷で急激な操舵
が行われた時、電動モータも高速で回転を始めるため、
ボールは六角軸と円筒軸に挟まれたテーパ状の狭い空間
に高速で一端移動し、その衝撃で跳ね返り広い空間へと
戻される場合があり、瞬時にクラツチが外れアシスト力
を失う結果、急に操舵力が重くなると共に異音が発生す
るという問題も発生する。
On the other hand, also in the case of the mechanical clutch mentioned as another example, when an abnormality occurs in the control circuit and the electric motor rotates in the direction opposite to the steering direction, a load is applied to the electric motor and steering becomes impossible. As with the electromagnetic clutch described above, the abnormality cannot be immediately detected at this time, which may make the running of the vehicle unstable. Furthermore, since this mechanical clutch has a structure in which a ball that freely rotates is simply interposed, the connection and disconnection between the electric motor and the speed reducer is unstable, and especially when a steep steering is performed under a high load, the electric motor also To start spinning at high speed,
The ball may once move at a high speed in a narrow tapered space sandwiched by a hexagonal axis and a cylindrical axis, and may be bounced back by the impact to return to a wide space. There is also a problem that the steering force becomes heavy and abnormal noise is generated.

これは、前述した従来の装置のクラツチが、電動モータ
と出力軸の断続を電気信号により行い或いは電動モータ
からの駆動力を一方的に出力軸に伝達するものであつ
て、入力軸の回転と連動して機械的に断続を行うもので
はないためである。
This is because the clutch of the conventional device described above intermittently connects or disconnects the electric motor and the output shaft by an electric signal or unilaterally transmits the driving force from the electric motor to the output shaft. This is because they do not mechanically interlock with each other.

以上のように、従来の装置においては電動パワーステア
リング装置の安全性及び信頼性が充分に確保されていな
いといつた問題があつた。
As described above, the conventional device has a problem that the safety and reliability of the electric power steering device are not sufficiently ensured.

そこで本考案は、上記した従来の問題点に鑑み、電動モ
ータの異常時等における電動パワーステアリング装置の
安全性及び信頼性を向上させると共に、電動モータによ
る助勢作用の確実性を向上させることを、その技術的課
題とする。
In view of the above-mentioned conventional problems, the present invention aims to improve the safety and reliability of the electric power steering device when the electric motor is abnormal, and to improve the certainty of the assisting action of the electric motor. This is a technical issue.

〔考案の構成〕[Constitution of device]

(課題を解決するための手段) 上記した技術的課題を解決するために講じた手段は、当
該電動パワーステアリング装置において、前記入力軸を
筒状に形成して前記両軸を弾性体を介して連結し、前記
操舵トルク検出器を前記弾性体の弾性変形に応じて操舵
トルクを検出するようにし且つ、前記入力軸の端部に複
数個の貫通孔を形成すると共に前記出力軸の外周面に多
面部を形成して該多面部と前記貫通孔とが互いに重合す
るように前記出力軸を前記入力軸の端部に遊嵌して、前
記クラツチを前記入出力軸と同心に且つ前記入力軸との
間に隙間を残して配置されると共に前記電動モータの回
転を伝達される円筒状外輪と、前記貫通孔内に配置され
前記入力軸の回転に応じて夫々前記円筒状外輪の内周面
と前記多面部の夫々とに係合し前記円筒状外輪と前記出
力軸とを連結可能な係合部材と、前記貫通孔内に配置さ
れ前記係合部材を前記貫通孔の前記入力軸の回転方向側
一端面に付勢する付勢手段とから構成して、該クラツチ
が前記弾性体の弾性変形により前記出力軸と前記電動モ
ータの断続を制御すると共に、前記クラツチの前記係合
部材の係合時に前記円筒状外輪の回転による前記係合部
材の自転を規制する自転規制手段を設け、この自転規制
手段は前記出力軸の多面部外周面に形成された環状溝に
嵌着される弾性部材から成るものとするか、或いは前記
貫通孔の前記入力軸の回転方向側端面もしくは前記付勢
手段の前記係合部材側端部に固設された弾性部材から成
るものとした。
(Means for Solving the Problems) Means taken for solving the above-mentioned technical problem is, in the electric power steering device, the input shaft is formed in a tubular shape, and the both shafts are provided through an elastic body. The steering torque detector is connected to detect steering torque according to elastic deformation of the elastic body, and a plurality of through holes are formed at an end portion of the input shaft and an outer peripheral surface of the output shaft is formed. The output shaft is loosely fitted to the end of the input shaft so that the multi-faced portion is formed and the through hole overlaps with each other, and the clutch is concentric with the input / output shaft and the input shaft. A cylindrical outer ring that is arranged with a gap left between and to which the rotation of the electric motor is transmitted, and an inner peripheral surface of the cylindrical outer ring that is arranged in the through hole and that corresponds to the rotation of the input shaft. And the cylindrical shape that engages with each of the multifaceted portions. An engaging member that can connect the outer ring and the output shaft, and a biasing unit that is disposed in the through hole and biases the engaging member to the one end surface of the through hole in the rotation direction side of the input shaft. The clutch controls the connection and disconnection of the output shaft and the electric motor by elastic deformation of the elastic body, and at the time of engagement of the engagement member of the clutch, rotation of the cylindrical outer ring causes the engagement member to move. A rotation restricting means for restricting rotation is provided, and the rotation restricting means is made of an elastic member fitted in an annular groove formed on the outer peripheral surface of the multifaceted portion of the output shaft, or the input of the through hole. An elastic member fixed to the end surface of the shaft in the rotation direction or the end portion of the biasing means on the engagement member side is used.

(作用) 上記した構成によれば、制御手段の誤動作等により、例
えば電動モータが操舵トルク検出器により検出された操
舵トルクに応じた回転とは逆方向に回転されたとして
も、クラツチは弾性体の弾性変形によりその断続を制御
され、電動モータの回転方向と弾性体の弾性変形の方向
が一致した時のみ電動モータの回転を出力軸に伝達する
ように係合して電動モータから出力軸へのトルク伝達を
行い、両者が一致しない時には常にクラツチは離脱し電
動モータと出力軸との間の力伝達を行わないため、手動
操舵が可能となり操舵作動が不能となることはない。
(Operation) According to the above-described configuration, even if the electric motor is rotated in a direction opposite to the rotation corresponding to the steering torque detected by the steering torque detector due to a malfunction of the control means or the like, for example, the clutch is made of an elastic material. Is controlled by the elastic deformation of the electric motor, and is engaged so as to transmit the rotation of the electric motor to the output shaft only when the rotation direction of the electric motor and the elastic deformation direction of the elastic body match. The torque is transmitted, and when the two do not match, the clutch is disengaged and the force is not transmitted between the electric motor and the output shaft, so that manual steering is possible and steering operation is not disabled.

また、上記した構成によれば操舵トルクの大きさ即ち弾
性体の弾性変形量に応じて係合部材の円筒状外輪と出力
軸間の係合力が弾性部材が圧縮されることにより高めら
れるため、例えば高負荷で急激な操舵が行われた場合に
も、係合部材は確実に円筒状外輪と出力軸を係合させ、
電動モータからの助勢を確保できる。
Further, according to the above-described configuration, the engaging force between the cylindrical outer ring of the engaging member and the output shaft is increased by compressing the elastic member according to the magnitude of the steering torque, that is, the elastic deformation amount of the elastic body. For example, even when a steep steering is performed under a high load, the engagement member surely engages the cylindrical outer ring with the output shaft,
The assistance from the electric motor can be secured.

また、上記構成から成るクラツチにおいては係合部材が
円筒状外輪の内周面と出力軸の多面部の夫々に係合した
際、電動モータの回転による円筒状外輪の回転により円
筒状外輪の内周面と係合部材との摩擦力によつて、係合
部材を自転させようとし、それにより円筒状外輪の回転
の出力軸への伝達を、特に操舵トルクの小さい(弾性体
の弾性変形量が小さい)時に不安定なものとする(係合
部材が円筒状外輪の内周面と出力軸の多面部との間で自
転する=滑る)が、上記した手段によれば自転規制手段
により係合部材の自転が規制されるため、円筒状外輪の
回転が係合部材を介して確実に出力軸に伝達されて確実
に電動モータによる助勢作用が行われる。
Further, in the clutch having the above structure, when the engaging member engages with the inner peripheral surface of the cylindrical outer ring and the multifaceted portion of the output shaft respectively, the rotation of the electric motor causes the inner cylindrical surface of the cylindrical outer ring to rotate. Due to the frictional force between the peripheral surface and the engaging member, the engaging member tries to rotate about its own axis, whereby the transmission of the rotation of the cylindrical outer ring to the output shaft is reduced particularly with a small steering torque (elastic deformation amount of the elastic body). Is unstable (the engagement member rotates between the inner peripheral surface of the cylindrical outer ring and the multi-faced portion of the output shaft = slips), but the above-mentioned means causes the rotation restricting means to engage. Since the rotation of the coupling member is restricted, the rotation of the cylindrical outer ring is reliably transmitted to the output shaft via the engaging member, and the assisting action by the electric motor is reliably performed.

(実施例) 以下、本考案に従つた電動パワーステアリング装置の一
実施例を図面に基づき説明する。
Embodiment An embodiment of the electric power steering device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図及び第2図に示す電動パワーステアリング装置に
おいて、一端をステアリングホイール10に連結部材を介
して連結された入力軸11は、中空の段付筒状を呈し、そ
の他端がセレーシヨンにより出力軸12に連結されたトー
シヨンバー13の一端に、ピン15aにより連結されてい
る。これにより入力軸11は図示せぬラツク軸に噛合する
ピニオン12aを有する出力軸12とトーシヨンバー13を介
して連結されると共に、出力軸12の一端が入力軸11の中
径部11bの内面に軸受34により支承されており、入力軸1
1に加わる操舵力はトーシヨンバー13を介して出力軸12
に伝達されるようになつている。なお、トーシヨンバー
13は本考案における弾性体を構成している。
In the electric power steering device shown in FIGS. 1 and 2, one end of the input shaft 11 connected to the steering wheel 10 via a connecting member has a hollow stepped tubular shape, and the other end thereof is an output shaft formed by servicing. A pin 15a is connected to one end of a torsion bar 13 connected to 12. As a result, the input shaft 11 is connected via the torsion bar 13 to the output shaft 12 having the pinion 12a that meshes with the rack shaft (not shown), and one end of the output shaft 12 bears on the inner surface of the middle diameter portion 11b of the input shaft 11. Supported by 34, input shaft 1
The steering force applied to 1 is output to the output shaft 12 via the torsion bar 13.
Is being transmitted to. In addition, torch bar
Reference numeral 13 constitutes an elastic body in the present invention.

入力軸11は、ステアリングホイール側をアツパーハウジ
ング14aに圧入固定された軸受16で小径部11aにて回転可
能に支持されており、また、出力軸12はロワーハウジン
グ14bに圧入固定された軸受17a,17bにより回転可能に支
持されている。
The input shaft 11 is rotatably supported by a small diameter portion 11a by a bearing 16 press-fitted and fixed to an upper housing 14a on the steering wheel side, and the output shaft 12 is a bearing 17a press-fitted and fixed in a lower housing 14b. , 17b are rotatably supported.

入力軸11の小径部11aとアツパーハウジング14a間には軸
受16に隣接してダストシール36が嵌合されていて、ま
た、入力軸11の中径部11bにはアツパーハウジング14a内
において円筒状のスライダ18が遊嵌されている。該スラ
イダ18には入力軸11の中径部11bの外周面に形成された
らせん状の溝11dに係合されるボール19が嵌入されてい
る貫通孔18aが設けられている。尚、貫通孔18aの軸方向
におけるボール19の動きを規制するリング20がスライダ
18の外周には嵌合されている。
A dust seal 36 is fitted between the small-diameter portion 11a of the input shaft 11 and the upper housing 14a adjacent to the bearing 16, and the medium-diameter portion 11b of the input shaft 11 has a cylindrical shape inside the upper housing 14a. The slider 18 is loosely fitted. The slider 18 is provided with a through hole 18a into which a ball 19 engaged with a spiral groove 11d formed on the outer peripheral surface of the medium diameter portion 11b of the input shaft 11 is fitted. The ring 20 that restricts the movement of the ball 19 in the axial direction of the through hole 18a is a slider.
The outer circumference of 18 is fitted.

スライダ18の外周には、一対のフランジ部が形成されて
いて両フランジ部間に環状溝18bが形成されている。ま
た、スライダ18の外周には出力軸12に固設されると共に
入力軸11の中径部11bに形成された長孔11eに入力軸11が
相対回転可能であるように嵌入されたピン21が嵌入され
る軸方向の孔18cが形成されており、これによりスライ
ダ18は出力軸12と一体となり回転可能とされていると共
に入力軸11の軸方向へは自在に移動可能となつている。
A pair of flanges is formed on the outer circumference of the slider 18, and an annular groove 18b is formed between the flanges. Further, on the outer circumference of the slider 18, there is provided a pin 21 fixed to the output shaft 12 and fitted in a long hole 11e formed in a medium diameter portion 11b of the input shaft 11 so that the input shaft 11 can be relatively rotated. An axial hole 18c to be fitted is formed so that the slider 18 can rotate integrally with the output shaft 12 and can freely move in the axial direction of the input shaft 11.

出力軸12の外周面には、第3図に示すように本考案にお
ける多面部である六角形状の六角部12bが形成されてい
る。入力軸11の大径部11cは出力軸12の六角部12bと重合
するように延在されており、六角部12bとの間には所定
の隙間が形成されている。
As shown in FIG. 3, a hexagonal hexagonal portion 12b, which is a multifaceted portion in the present invention, is formed on the outer peripheral surface of the output shaft 12. The large diameter portion 11c of the input shaft 11 extends so as to overlap the hexagonal portion 12b of the output shaft 12, and a predetermined gap is formed between the large diameter portion 11c and the hexagonal portion 12b.

入力軸11の大径部11bの出力軸12の六角部12bと重合する
部位には、第3図に示すようにステアリングホイールの
中立状態において六角部12bの両部が対向して位置され
るように等間隔な位置に貫通孔11fが6個設けられてい
る。各貫通孔11f内には、夫々円柱状のコロ22がその軸
芯が入,出力軸11,12の軸方向と一致するように嵌入さ
れており、各貫通孔11fの内、120°間隔の3つの貫通孔
11f内には各コロ22と貫通孔11fの入力軸11の回転方向側
一端面との間に金属ばね(ゴム等でも良い)から成る本
考案における付勢手段たる付勢部材33が介装されてい
て、残りの3つの貫通孔11f内には各コロ22と貫通孔11f
の入力軸11の回転方向側他端面との間に金属板ばね(ゴ
ム等でも良い)から成る本考案における付勢手段たる付
勢部材33が介装されている。これにより各コロ22は各貫
通孔11fの円周方向一端面に押圧されていると共に夫々
六角部12bの面部に当接しており、六角部12b,コロ22,後
述するアウタースリーブ23及び付勢部材33は本考案にお
けるクラツチを構成している。
As shown in FIG. 3, the large-diameter portion 11b of the input shaft 11 and the hexagonal portion 12b of the output shaft 12 overlap each other so that the hexagonal portions 12b face each other in the neutral state of the steering wheel. Six through holes 11f are provided at evenly spaced positions. A cylindrical roller 22 is inserted into each through hole 11f such that its axial center is aligned with the axial direction of the output shafts 11 and 12, and each of the through holes 11f has an interval of 120 °. Three through holes
A biasing member 33, which is a biasing means in the present invention and is composed of a metal spring (may be rubber or the like), is interposed between each roller 22 and one end surface of the through hole 11f on the rotation direction side of the input shaft 11 in the 11f. However, in each of the remaining three through holes 11f, each roller 22 and the through hole 11f
A biasing member 33, which is a biasing means in the present invention, made of a metal plate spring (may be rubber or the like) is interposed between the input shaft 11 and the other end surface on the rotation direction side. As a result, each roller 22 is pressed against one end face in the circumferential direction of each through hole 11f and is in contact with the surface portion of each hexagonal portion 12b, and the hexagonal portion 12b, the roller 22, an outer sleeve 23 described later, and a biasing member. The numeral 33 constitutes a clutch in the present invention.

また入力軸11の大径部11cの外方には、コロ22との間に
所定の隙間δが形成されるようにアウタースリーブ23が
入力軸11の大径部11bの外周との間に介装された軸受30
及び出力軸12上に固設された軸受31により回転可能に支
持されている。アウタースリーブ23の外周面には電動モ
ータ24の出力軸24aに固設されたはすば歯車25(もしく
はひら歯車)にアイドラ歯車26a,26b(はすば歯車もし
くはひら歯車)を介して噛合するはすば歯車23a(もし
くはひら歯車)が刻設されており、各はすば歯車(もし
くはひら歯車)23a,24a,25及びアイドラ歯車26a,26bは
本考案の減速機を構成している。
Further, outside the large diameter portion 11c of the input shaft 11, the outer sleeve 23 is interposed between the outer sleeve 23 and the outer circumference of the large diameter portion 11b of the input shaft 11 so that a predetermined gap δ is formed between the outer sleeve 23 and the roller 22. Seated bearing 30
And a bearing 31 fixed on the output shaft 12 so as to be rotatable. The outer peripheral surface of the outer sleeve 23 meshes with a helical gear 25 (or a helical gear) fixed to the output shaft 24a of the electric motor 24 via idler gears 26a and 26b (helical gears or a helical gear). Helical gears 23a (or spiral gears) are engraved, and each helical gear (or spiral gear) 23a, 24a, 25 and idler gears 26a, 26b constitute the speed reducer of the present invention.

また、アツパーハウジング14aには、ケース26が取付け
られており、該ケース26内には一端にボール27が保持さ
れた板バネ状の金属プレートから成るレバー28の他端が
固定されている。レバー28の一端に保持されたボール27
はスライダ18の環状溝18b内に嵌入されており、またレ
バー28の側面には抵抗ブリツジを構成した図示せぬ歪ゲ
ージが絶縁層をコーテイングされた表面に貼付けられて
いる。なお、歪ゲージはブリツジ回路から成る周知の歪
検出回路を構成していて、該歪ゲージからの電気信号は
制御回路29に入力され、制御回路29は該電気信号に応じ
て電源35から電動モータ24への供給電流を制御する。
A case 26 is attached to the upper housing 14a, and the other end of a lever 28 formed of a leaf spring-like metal plate having a ball 27 held at one end is fixed in the case 26. Ball 27 held at one end of lever 28
Is fitted in the annular groove 18b of the slider 18, and a strain gauge (not shown) forming a resistance bridge is attached to the side surface of the lever 28 on the surface coated with an insulating layer. The strain gauge constitutes a well-known strain detection circuit including a bridge circuit, and an electric signal from the strain gauge is input to a control circuit 29, and the control circuit 29 responds to the electric signal from a power source 35 to an electric motor. Controls the current supplied to 24.

また、本実施例においては、第4a図及び第4b図にその一
部を拡大して示すように、出力軸12の六角部12bの外周
面に軸方向幅を有し、コロ22の中心部に位置する環状の
溝12cが形成されており、該環状溝12cには鋼よりも摩擦
係数の高い弾性材(例えば、ゴム材)から成るリング部
材36が嵌着されている。リング部材36は本考案における
自転規制手段を構成していて、本実施例においては第3
図に示すクラツチの非作動状態において、コロ22の外周
面が出力軸12の六角部12bの外周面とリング部材36に接
触するようにされている。
Further, in this embodiment, as shown in an enlarged view of a portion in FIGS. 4a and 4b, the outer peripheral surface of the hexagonal portion 12b of the output shaft 12 has an axial width, and the central portion of the roller 22. Is formed with an annular groove 12c, and a ring member 36 made of an elastic material (for example, a rubber material) having a friction coefficient higher than that of steel is fitted in the annular groove 12c. The ring member 36 constitutes the rotation restricting means in the present invention, and in the present embodiment, it is the third member.
In the non-operating state of the clutch shown in the figure, the outer peripheral surface of the roller 22 is in contact with the outer peripheral surface of the hexagonal portion 12b of the output shaft 12 and the ring member 36.

以上の構成から成る本実施例の作用を説明する。The operation of this embodiment having the above configuration will be described.

ステアリングホイール10が回転されると、入力軸11が回
転し路面反力等の負荷が作用しているラツク軸に連結さ
れている出力軸12に対して、トーシヨンバー13が捩じら
れ、出力軸12と入力軸11間に相対回転が生じる。
When the steering wheel 10 is rotated, the input shaft 11 rotates and the torsion bar 13 is twisted with respect to the output shaft 12 connected to the rack shaft on which a load such as a road surface reaction force is acting. And relative rotation occurs between the input shaft 11 and the input shaft 11.

これにより、スライダ18はピン21により出力軸12に相対
回転不能とされているため、この入力軸11の相対回転即
ち、出力軸12に対して入力軸11が回転することによつ
て、らせん状の溝12a内をボール19が滑動してスライダ1
8に入力軸11の軸方向の推力を与え、スライダ18を入力
軸11の回転方向及び、入力軸11の相対回転に応じて軸方
向に変位させる。スライダ18の軸方向変位は環状溝18b
に係合するボール27を介して、これを保持するレバー28
を撓ませて、歪ゲージに入力軸11と出力軸12の相対回転
量に応じた電気信号を発生させる。この電気信号は制御
回路29に入力されて、制御回路29はこの電気信号に応じ
た供給電流を電源35から電動モータ24に送り、電動モー
タ24を入力軸11の回転方向に応じた方向に回転させ、電
動モータ24の回転ははすば歯車25,アイドラ歯車26a,26b
及びはすば歯車23aにより減速され、アウタースリーブ2
3に伝達される。
As a result, the slider 18 is prevented from rotating relative to the output shaft 12 by the pin 21, so that the relative rotation of the input shaft 11, that is, the rotation of the input shaft 11 with respect to the output shaft 12, causes a spiral shape. The ball 19 slides in the groove 12a of the slider 1
A thrust force in the axial direction of the input shaft 11 is applied to 8 to displace the slider 18 in the axial direction according to the rotation direction of the input shaft 11 and the relative rotation of the input shaft 11. The axial displacement of the slider 18 depends on the annular groove 18b.
Via a ball 27 that engages with a lever 28 that holds it
To bend the strain gauge to generate an electric signal according to the relative rotation amount of the input shaft 11 and the output shaft 12. This electric signal is input to the control circuit 29, and the control circuit 29 sends a supply current corresponding to this electric signal from the power supply 35 to the electric motor 24, and the electric motor 24 is rotated in the direction corresponding to the rotation direction of the input shaft 11. The rotation of the electric motor 24 is the helical gear 25 and the idler gears 26a and 26b.
And the helical gear 23a reduces the speed of the outer sleeve 2
Transmitted to 3.

この時、本考案においては、クラツチの断続が次のよう
になされる。すなわち、第3図においてスライダ18,ボ
ール19,ボール27,レバー28及び歪ゲージ等から構成され
る操舵トルク検出器が中立にある時のクラツチの状態を
示し、各コロ22ともアウタースリーブ23に対して隙間δ
が有り、入力軸11,出力軸12共にアウタースリーブ23即
ち電動モータ24には結合されていない。この状態から、
入力軸11が第3図において右回転されると、大径部11c
により付勢部材33を介して付勢部材33に対し回転方向側
に位置する3つのコロ22が回転方向に移動され、該コロ
22とアウタースリーブ23との隙間δが消滅し、該コロ22
がアウタースリーブ23の内面と出力軸12の六角部12bと
の間に楔作用により圧着されてクラツチが作動状態とな
り、この状態で電動モータ24への電流の供給が開始さ
れ、アウタースリーブ23を入力軸11と同方向に回転させ
始める。これにより、弾性部材33に対し回転方向側の各
コロ22がアウタースリーブ23の内面と六角部12b端面に
圧着された状態で、アウタースリーブ23の回転がコロ22
を介して出力軸12に円滑に伝達されてステアリングホイ
ール10の印加される操舵力を助勢する。ここで、アウタ
ースリーブ23の回転方向は、制御回路29により入力軸11
と出力軸12の相対回転に応じた回転数及び回転方向に電
動モータ24がその回転を制御されることにより、トーシ
ヨンバー13の弾性変形の方向と一致した入力軸11の相対
回転の方向と一致するようにされている。そのため、回
転方向側のコロ22をその摩擦力により六角部12bに強く
圧着するようになり、確実に回転力の伝達を行う。
At this time, in the present invention, the clutch is intermittently operated as follows. That is, in FIG. 3, the clutch state is shown when the steering torque detector composed of the slider 18, the ball 19, the ball 27, the lever 28, the strain gauge, etc. is in the neutral state. Gap δ
However, neither the input shaft 11 nor the output shaft 12 is coupled to the outer sleeve 23, that is, the electric motor 24. From this state,
When the input shaft 11 is rotated clockwise in FIG. 3, the large diameter portion 11c
Causes the three rollers 22 located on the rotation direction side with respect to the biasing member 33 to move in the rotation direction via the biasing member 33.
The gap δ between the outer sleeve 23 and the outer sleeve 23 disappears,
Is pressed by the wedge action between the inner surface of the outer sleeve 23 and the hexagonal portion 12b of the output shaft 12 to activate the clutch.In this state, the supply of electric current to the electric motor 24 is started and the outer sleeve 23 is input. Start rotating in the same direction as shaft 11. As a result, with the rollers 22 on the rotational direction side of the elastic member 33 being pressed against the inner surface of the outer sleeve 23 and the end surface of the hexagonal portion 12b, the outer sleeve 23 is rotated by the rollers 22.
The steering force applied to the steering wheel 10 is assisted by being smoothly transmitted to the output shaft 12 via. Here, the rotation direction of the outer sleeve 23 is controlled by the control circuit 29 by the input shaft 11
By controlling the rotation of the electric motor 24 in a rotation speed and a rotation direction corresponding to the relative rotation of the output shaft 12 and the output shaft 12, the relative rotation direction of the input shaft 11 coincides with the elastic deformation direction of the torsion bar 13. Is being done. Therefore, the roller 22 on the rotation direction side is strongly pressed against the hexagonal portion 12b by its frictional force, and the rotation force is reliably transmitted.

尚、この時、路面反力が大きく、電動モータ24への供給
電流を大きくするために、更に入力軸11を右回転させる
と大径部11cにより付勢部材33が圧縮され、付勢部材33
に対し回転方向側のコロ22を更に回転方向側に移動させ
ようとする。従つて、路面反力が大きく、入,出力軸1
1,12間の相対回転量が大きくなり、電動モータ24の駆動
力が大になる程、クラツチの係合力を大きくすべく、付
勢部材33による回転方向側のコロ22の押付力を大きく
し、クラツチを確実に係合させる。このため、入力軸11
の大径部11bに形成された貫通孔11fに単にコロ22を入
れ、或いはコロ22に適切な押付け力が与えられていない
とすると、例えば接地側の抵抗が大きいにも係わらず早
い操舵がなされて入力軸11と出力軸12の相対回転が大き
くなるような場合には、電動モータ24が高速で回転し、
回転方向側のコロ22が急激に出力軸12及びアウタースリ
ーブ23に係合される結果、その反力ではね返ることがあ
り、クラツチが外れ急にアシストがなくなつて操舵力が
一瞬重くなることがあるが、本実施例ではコロ22が金属
板ばねから成る付勢部材33により貫通孔11fの円周方向
一端面に付勢され、相対回転量が大きくなる程、付勢部
材33に対し回転方向側のコロ22の押付力が大きくなるた
め、上記のような場合にもクラツチの係合が確保され、
安定した助勢が行われる。
At this time, the road surface reaction force is large, and when the input shaft 11 is further rotated to the right in order to increase the current supplied to the electric motor 24, the large-diameter portion 11c compresses the urging member 33 and the urging member 33.
On the other hand, the roller 22 on the rotation direction side is to be further moved to the rotation direction side. Therefore, the road surface reaction force is large and the input and output shafts 1
As the relative rotation amount between 1 and 12 increases and the driving force of the electric motor 24 increases, the pressing force of the roller 22 on the rotation direction side by the biasing member 33 is increased in order to increase the engaging force of the clutch. , Engage the clutch securely. Therefore, the input shaft 11
If the roller 22 is simply put in the through hole 11f formed in the large diameter part 11b of the roller or if an appropriate pressing force is not applied to the roller 22, for example, quick steering is performed despite the large resistance on the ground side. When the relative rotation between the input shaft 11 and the output shaft 12 becomes large, the electric motor 24 rotates at high speed,
As a result of the roller 22 on the rotation direction side being suddenly engaged with the output shaft 12 and the outer sleeve 23, the reaction force may cause the roller 22 to bounce off, and the clutch may come off and the steering force may be suddenly increased without assistance. However, in the present embodiment, the roller 22 is urged by the urging member 33 formed of a metal leaf spring to the circumferential one end surface of the through hole 11f, and the larger the relative rotation amount, the rotative direction with respect to the urging member 33. Since the pressing force of the roller 22 on the side becomes large, the engagement of the clutch is secured even in the above case,
Stable assistance is provided.

また、上述した本考案におけるクラツチにおいては、コ
ロ22がアウタースリーブ23の内周面と出力軸12の多面部
12bの夫々に係合した際、電動モータ24の回転によるア
ウタースリーブ23の回転によりアウタースリーブ23の内
周面とコロ22の外周面との摩擦力によつて、コロ22を第
3図において時計方向に自転させようとし、それにより
アウタースリーブ23の回転の出力軸12への伝達を、特に
操舵トルクの小さい(トーシヨンバー13の弾性変形量が
小さい)時に不安定なもの(コロ22がアウタースリーブ
23の内周面と出力軸12の多面部12aとの間で自転する=
滑る)とさせようとするが、本実施例においてはリング
部材36がコロ22の外周面に常時接触しているため、アウ
タースリーブ23の内周面との間の摩擦力によりコロ22を
自転させようとする回転力をリング部材36とコロ22との
摩擦力により打ち消すことができる。そのため、コロ22
がアウタースリーブ23の内周面と出力軸12の六角部12b
間に形成される楔空間内において自転してアウタースリ
ーブ23と出力軸12とが相対回転することなく、電動モー
タ24の回転力がコロ22を介して確実に出力軸12に伝達さ
れて、助勢作用が確実に行われる。
Further, in the clutch of the present invention described above, the roller 22 includes the inner peripheral surface of the outer sleeve 23 and the multifaceted portion of the output shaft 12.
When the rollers 22 are engaged with each other, the rollers 22 are rotated by the rotation of the electric motor 24, and the outer sleeve 23 is rotated by frictional force between the inner peripheral surface of the outer sleeve 23 and the outer peripheral surface of the roller 22. The rotation of the outer sleeve 23 to the output shaft 12 is unstable when the steering torque is small (the amount of elastic deformation of the torsion bar 13 is small).
Rotation occurs between the inner peripheral surface of 23 and the multi-sided portion 12a of the output shaft 12 =
However, in this embodiment, since the ring member 36 is constantly in contact with the outer peripheral surface of the roller 22, the roller 22 is caused to rotate by the frictional force with the inner peripheral surface of the outer sleeve 23. The desired rotational force can be canceled by the frictional force between the ring member 36 and the roller 22. Therefore, Coro 22
Is the inner peripheral surface of the outer sleeve 23 and the hexagonal portion 12b of the output shaft 12.
The outer sleeve 23 and the output shaft 12 do not rotate relative to each other in the wedge space formed between them and the rotational force of the electric motor 24 is reliably transmitted to the output shaft 12 via the rollers 22 to assist the rotation. The action is surely performed.

このように、本実施例におけるクラツチは、入力軸11と
出力軸12の相対回転がある設定値以上で且つ、その相対
回転方向とアウタースリーブ23の回転方向が一致した時
のみアウタースリーブ23の回転を出力軸12に伝達するよ
うに作動する。従つて、制御回路29の誤作動等により電
動モータ24が入力軸11と出力軸12の相対回転に応じた回
転方向とは逆に回転されて、第3図において入力軸11が
右回転された時にアウタースリーブ23が左回転されたと
すると、付勢部材33に対して入力軸11の回転方向側のコ
ロ22はアウタースリーブ23内周面と出力軸12の六角部12
b端面に当接した状態で、アウタースリーブ23との摩擦
力により孔11f内で入力軸11の回転方向において振動
し、アウタースリーブ23の回転が入,出力軸11,12に伝
達されることはなく、一方、入力軸11の回転は、入力軸
11の大径部11c内面に形成された二面幅部と出力軸12の
入力軸11側端部に形成されて該二面幅部に所定量の間隙
を有して遊嵌される二面巾部とが係合することにより入
力軸11の回転力を出力軸12に伝達するマニユアルロツク
機構を介して機械的に出力軸12に伝達され、手動操舵を
可能にする。
As described above, the clutch in the present embodiment rotates the outer sleeve 23 only when the relative rotation of the input shaft 11 and the output shaft 12 is equal to or more than a certain set value and the relative rotation direction and the rotation direction of the outer sleeve 23 match. Is transmitted to the output shaft 12. Therefore, the electric motor 24 is rotated in the direction opposite to the rotation direction corresponding to the relative rotation of the input shaft 11 and the output shaft 12 due to a malfunction of the control circuit 29, and the input shaft 11 is rotated to the right in FIG. Assuming that the outer sleeve 23 is rotated counterclockwise at this time, the rollers 22 on the rotational direction side of the input shaft 11 with respect to the biasing member 33 have the inner peripheral surface of the outer sleeve 23 and the hexagonal portion 12 of the output shaft 12.
b In the state of being in contact with the end face, it is possible to vibrate in the rotation direction of the input shaft 11 in the hole 11f by the frictional force with the outer sleeve 23, and the rotation of the outer sleeve 23 is input and transmitted to the output shafts 11 and 12. No, on the other hand, the rotation of the input shaft 11
A flat width portion formed on the inner surface of the large diameter portion 11c of 11 and a flat width portion formed at the end of the output shaft 12 on the input shaft 11 side and loosely fitted in the flat width portion with a predetermined gap. The mechanical force is transmitted to the output shaft 12 via a manual locking mechanism that transmits the rotational force of the input shaft 11 to the output shaft 12 by engaging with the parts, and enables manual steering.

また、制御回路29の誤作動等により電動モータ24が入力
軸11と出力軸12の相対回転に応じた回転方向(第2図に
おいて右回転)と同方向に急激に高回転になつた時に
は、入力軸11側が抵抗となり第3図において付勢部材33
に対し回転方向側のコロ22がそれに隣接する入力軸11の
貫通孔11fの図示左端面により反回転方向に押されて該
コロ22がアウタースリーブ23内面から離脱し、クラツチ
が非作動状態となり、入力軸11の回転が上記したマニユ
アルロツク機構を介して出力軸12に伝達され、手動操舵
を可能にする。
Further, when the electric motor 24 suddenly becomes a high rotation in the same direction as the rotation direction (right rotation in FIG. 2) corresponding to the relative rotation of the input shaft 11 and the output shaft 12 due to a malfunction of the control circuit 29, The input shaft 11 side becomes a resistance and the urging member 33 is shown in FIG.
On the other hand, the roller 22 on the rotation direction side is pushed in the counter-rotational direction by the illustrated left end surface of the through hole 11f of the input shaft 11 adjacent to the roller 22, and the roller 22 is separated from the inner surface of the outer sleeve 23, and the clutch is deactivated. The rotation of the input shaft 11 is transmitted to the output shaft 12 via the above-mentioned manual locking mechanism, thereby enabling manual steering.

また、電動モータ24が異物等を噛み込み回転が不能とな
り、それによりアウタースリーブ23が回転不能となつた
としても、第3図において付勢部材33に対して回転方向
側のコロ22がアウタースリーブ23との摩擦力により付勢
部材33に抗して振動したり、もしくは自転する等して入
力軸11の回転が上記したマニユアルロツク機構を介して
機械的に出力軸12に伝達され、手動にて操舵がなされ
る。そのため、例えば第3図において入力軸11が右回転
方向に電動モータ24により助勢されていて、電動モータ
24が回転不能となり、更に助勢されていた方向に入力軸
11が回転される時でも、第3図において付勢部材33に対
して回転方向側のコロ22が振動もしくは自転して、入力
軸11の回転は上記したマニユアルロツク機構を介して機
械的に伝達される。更にまた、入力軸11が第3図におい
て右回転方向に電動モータ24により助勢されていて、電
動モータ24が回転不能となり、入力軸11を逆方向に戻す
必要が生じた時でも、第3図において付勢部材33に対し
て回転方向側(右回転)のコロ22がそれに隣接する入力
軸11の貫通孔11fの図示左側端面により戻し方向(左回
転方向)に押され、該コロ22がアウタースリーブ23内面
から離脱して、クラツチが非作動状態となり、入,出力
軸11,12はアウタースリーブ23に対し回転方向となり、
手動操舵が可能となる。また、車両が直進している時に
制御回路29の誤動作等により電動モータ24が回転したと
しても、クラツチは路面反力により、入力軸11と出力軸
12との相対回転量(トーシヨンバー13の弾性変形量=操
舵トルク)が設定値以上とならない限り、アウタースリ
ーブ23と出力軸12間のトルク伝達を行わないため、急激
にステアリングホイール10が切り込まれることはない。
更にまた、例えば路面負荷が大きいにも係わらず急激な
操舵がなされる場合にも、入力軸11と出力軸12の相対回
転量が大きい程コロ22のアウタースリーブ23内面と出力
軸12の六角部12b端面への押付力が増大し、アウタース
リーブ23の急激な回転始動に良く追随して出力軸12との
係合を確保する。尚、本実施例においては、上記したマ
ニユアルロツク機構を介して機械的に入,出力軸11,12
を連結する際の操舵トルク(=トーシヨンバー13の弾性
変形量=入,出力軸11,12間の相対回転量)は、クラツ
チの付勢部材33が完全圧縮する際の操舵トルクよりも小
さくなるように、設定されており、クラツチの信頼性及
び耐久性を向上させている。また、本実施例においては
クラツチの非作動状態においてコロ22と六角部12bとリ
ング部材36とを接触させたが、非作動状態ではコロ22は
アウタースリーブ23との間隙を確保しつつリング部材36
とのみ接触し、クラツチが作動状態になつた時,即ち入
力軸11と出力軸12間に所定の相対回転が生じた時に入力
軸11の大径部11cにコロ22が押動された時に、リング部
材36を環状溝12c内に押し込み、コロ22がアウタースリ
ーブ23,六角部12b及び、リング部材36に接触するように
しても良い。
Further, even if the electric motor 24 is caught in a foreign substance and cannot rotate, and thus the outer sleeve 23 cannot rotate, the roller 22 on the rotation direction side with respect to the biasing member 33 in FIG. The rotation of the input shaft 11 is mechanically transmitted to the output shaft 12 via the above-described manual locking mechanism by vibrating against the biasing member 33 by the frictional force with the vibration member 23, or rotating about its own axis. Steering is done. Therefore, for example, in FIG. 3, the input shaft 11 is assisted in the clockwise direction by the electric motor 24, and
24 became unrotatable, and the input shaft was moved in the direction in which it was further assisted.
Even when 11 is rotated, the roller 22 on the rotational direction side vibrates or rotates with respect to the biasing member 33 in FIG. 3, and the rotation of the input shaft 11 is mechanically transmitted through the above-described manual locking mechanism. To be done. Furthermore, even when the input shaft 11 is assisted by the electric motor 24 in the clockwise direction in FIG. 3 and the electric motor 24 becomes unrotatable, and the input shaft 11 needs to be returned in the opposite direction, FIG. , The roller 22 on the rotation direction side (right rotation) with respect to the urging member 33 is pushed in the returning direction (left rotation direction) by the left end surface of the through hole 11f of the input shaft 11 adjacent thereto in the drawing, and the roller 22 is rotated to the outer side. When the clutch is released from the inner surface of the sleeve 23, the clutch becomes inoperative, and the input and output shafts 11 and 12 are rotated with respect to the outer sleeve 23.
Manual steering is possible. In addition, even if the electric motor 24 rotates due to a malfunction of the control circuit 29 while the vehicle is traveling straight, the clutch will react to the input shaft 11 and the output shaft due to the road surface reaction force.
Unless the relative rotation amount with respect to 12 (the elastic deformation amount of the torsion bar 13 = steering torque) exceeds the set value, torque is not transmitted between the outer sleeve 23 and the output shaft 12, so the steering wheel 10 is suddenly cut. There is no such thing.
Furthermore, for example, even when abrupt steering is performed despite a large road surface load, the larger the relative rotation amount between the input shaft 11 and the output shaft 12, the inner surface of the outer sleeve 23 of the roller 22 and the hexagonal portion of the output shaft 12. The pressing force to the end face of 12b increases, and the outer sleeve 23 is well followed by the rapid rotation start, and the engagement with the output shaft 12 is secured. In this embodiment, the mechanical input / output shafts 11, 12 are mechanically driven through the above-mentioned manual locking mechanism.
The steering torque (= the amount of elastic deformation of the torsion bar 13 = the relative amount of rotation between the output shafts 11 and 12) when connecting the clutches is smaller than the steering torque when the biasing member 33 of the clutch is completely compressed. Is set to improve the reliability and durability of the clutch. Further, in this embodiment, the roller 22, the hexagonal portion 12b, and the ring member 36 are brought into contact with each other in the non-operating state of the clutch, but in the non-operating state, the roller 22 secures a gap with the outer sleeve 23 while maintaining the ring member 36.
When the clutch is in the operating state, that is, when the roller 22 is pushed by the large diameter portion 11c of the input shaft 11 when a predetermined relative rotation occurs between the input shaft 11 and the output shaft 12, The ring member 36 may be pushed into the annular groove 12c so that the roller 22 contacts the outer sleeve 23, the hexagonal portion 12b, and the ring member 36.

以上のように本実施例によれば、入力軸11の相対回転を
検出するためのトーシヨンバー13の弾性変形を利用して
電動モータ24と減速機との間の回転伝達を断続するクラ
ツチの作動を制御することにより、電動パワーステアリ
ングの安全性及び信頼性を向上させることができると共
に、装置を小型化できる。また、リング部材36によりク
ラツチのコロ22をアウタースリーブ23及び六角部12bに
確実に係合させることによつて、電動モータ24による助
勢作用を確実にせしめ、クラツチの信頼性を向上するこ
とができる。
As described above, according to the present embodiment, the operation of the clutch that interrupts the rotation transmission between the electric motor 24 and the reduction gear by utilizing the elastic deformation of the torsion bar 13 for detecting the relative rotation of the input shaft 11 is performed. By controlling, the safety and reliability of the electric power steering can be improved, and the device can be downsized. Further, by reliably engaging the clutch roller 22 with the outer sleeve 23 and the hexagonal portion 12b by the ring member 36, the assisting action of the electric motor 24 can be ensured, and the reliability of the clutch can be improved. .

以上説明した一実施例では入力軸の相対回転を電気信号
として取り出す検出器として、歪ゲージを用いたカンチ
レバー式を用いた例を説明したが、スリツプリング,ポ
テンションメータ,光電式検出器,磁歪式検出器等を本
発明に採用することも可能である。
In the above-described embodiment, the cantilever type using the strain gauge is used as the detector for extracting the relative rotation of the input shaft as an electric signal. However, the slip ring, the potentiometer, the photoelectric detector, the magnetostriction are used. It is also possible to adopt a formula detector or the like in the present invention.

また、以上説明した一実施例では、本考案の自転規制手
段を出力軸12の六角部12bの外周に形成された環状溝12c
に嵌着したリング部材36により構成させたが、第5図に
変形例を示すように少なくともコロ22の入力軸11の大径
部11cによる移動範囲を、六角部12bの円周方向における
径とした円状の溝12dを六角部12bに設け、該溝12d内に
鋼より摩擦係数の高い弾性材から成る円状の弾性部材40
を埋設しても良い。
In the embodiment described above, the rotation restricting means of the present invention is the annular groove 12c formed on the outer periphery of the hexagonal portion 12b of the output shaft 12.
Although the ring member 36 is fitted to the above, the moving range of at least the large-diameter portion 11c of the input shaft 11 of the roller 22 is at least the diameter of the hexagonal portion 12b in the circumferential direction as shown in FIG. A circular groove 12d is provided in the hexagonal portion 12b, and a circular elastic member 40 made of an elastic material having a higher friction coefficient than steel is provided in the groove 12d.
May be buried.

更に、本考案の自転規則手段の変形例として、第6a図及
び第6b図に示すように、入力軸11の大径部11cの貫通孔1
1fのコロ22に対向した入力軸11の回転方向側端面に固着
した鋼より摩擦係数の高い弾性材から成る弾性部材50に
より自転規制手段を構成しても良く、この場合にはクラ
ツチの非作動状態にて所定の予備荷重をもつてコロ22に
当接させるのが望ましい。また、更に本考案の変形例と
して第7図に示すように、自転規制手段を不勢部材30の
コロ22側端部に固着した鋼より摩擦係数の高い弾性材か
ら成る弾性部材60により構成しても良い。
Further, as a modified example of the rotation regulation means of the present invention, as shown in FIGS. 6a and 6b, the through hole 1 of the large diameter portion 11c of the input shaft 11 is formed.
The rotation restricting means may be constituted by an elastic member 50 made of an elastic material having a friction coefficient higher than that of steel fixed to the end surface of the input shaft 11 facing the 1f roller 22 in the rotation direction. In this case, the clutch does not operate. In this state, it is desirable to bring the rollers 22 into contact with a predetermined preload. Further, as a modified example of the present invention, as shown in FIG. 7, the rotation restricting means is constituted by an elastic member 60 made of an elastic material having a higher friction coefficient than steel fixed to the end of the biasing member 30 on the roller 22 side. May be.

〔考案の効果〕[Effect of device]

本考案によれば、操舵トルク検出器を入力軸と出力軸と
を連結する弾性体の弾性変形に応じて操舵トルクを検出
させると共にクラツチの断続作動を操舵トルク検出器の
検出した操舵トルクに応じた電動モータの回転と同弾性
体の弾性変形とにより制御される。
According to the present invention, the steering torque detector detects the steering torque according to the elastic deformation of the elastic body connecting the input shaft and the output shaft, and the intermittent operation of the clutch depends on the steering torque detected by the steering torque detector. It is controlled by the rotation of the electric motor and the elastic deformation of the elastic body.

そのため、制御手段の誤動作等により、電動モータが操
舵トルク検出器により検出された操舵トルクに応じた回
転とは逆方向に回転されたとしても、クラツチは操舵ト
ルク検出器により検出された操舵トルクに応じた回転と
弾性体の弾性変形によりその断続を制御され、電動モー
タによる減速機の回転方向と弾性体の弾性変形の方向が
一致した時のみ電動モータの回転を出力軸に伝達するよ
うに係合し、両者が一致しない時には常にクラツチは離
脱し電動モータと出力軸間の力伝達を行わないため、手
動操舵が可能となり操舵作動が不能となることはない。
それゆえ、電動パワーステアリング装置の安全性及び信
頼性を向上させることができる。
Therefore, even if the electric motor is rotated in the direction opposite to the rotation in accordance with the steering torque detected by the steering torque detector due to malfunction of the control means, the clutch does not change to the steering torque detected by the steering torque detector. Depending on the rotation and elastic deformation of the elastic body, the connection and disconnection is controlled, and the rotation of the electric motor is transmitted to the output shaft only when the rotation direction of the reducer by the electric motor matches the elastic deformation direction of the elastic body. However, when the two do not match, the clutch is disengaged and the force is not transmitted between the electric motor and the output shaft, so that manual steering is possible and steering operation is not disabled.
Therefore, the safety and reliability of the electric power steering device can be improved.

また、本考案における操舵トルク検出器とクラツチは大
きなスペースを必要とする弾性体を共有しているため、
電動パワーステアリングをコンパクト化することができ
る。
Further, since the steering torque detector and the clutch in the present invention share an elastic body that requires a large space,
The electric power steering can be made compact.

また、更に本考案においては、クラツチの係合部材の係
合時に円筒状外輪の回転による係合部材の自転を規制す
る自転規制手段を有している。
Further, the present invention further comprises a rotation restricting means for restricting rotation of the engagement member due to rotation of the cylindrical outer ring when the engagement member of the clutch is engaged.

そのため、係合部材が円筒状外輪の内周面と出力軸の多
面部の夫々に係合した際に、電動モータの回転による円
筒状外輪の回転により円筒状外輪の内周面と係合部材と
の摩擦力によつて、係合部材を自転させようとし、それ
により円筒状外輪の回転の出力軸への伝達を、特に操舵
トルクが小さい時に不安定なものにしようとするが、自
転規制手段により係合部材の自転が規制されて円筒状外
輪と出力軸との間に相対回転が生じることがなく、電動
モータの回転が円筒状外輪及び係合部材を介して出力軸
に確実に伝達することができ、クラツチの信頼性を向上
させることができる。
Therefore, when the engaging member engages with the inner peripheral surface of the cylindrical outer ring and the polyhedral surface of the output shaft, the inner peripheral surface of the cylindrical outer ring engages with the engaging member due to the rotation of the cylindrical outer ring due to the rotation of the electric motor. The frictional force of and causes the engaging member to rotate, thereby making the transmission of the rotation of the cylindrical outer ring to the output shaft unstable, especially when the steering torque is small. The rotation of the engaging member is restricted by the means, and relative rotation does not occur between the cylindrical outer ring and the output shaft, and the rotation of the electric motor is reliably transmitted to the output shaft through the cylindrical outer ring and the engaging member. It is possible to improve the reliability of the clutch.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本考案に従つた電動パワーステアリング装置の
一実施例の概略構成図、第2図は第1図に示す実施例の
詳細を示す縦断面図、第3図は第2図におけるA−A断
面図、第4a図及び第4b図は第2図に示す自転規制手段の
説明図、第5図,第6a図,第6b図及び第7図は本考案に
おける自転規制手段の変形例を示す説明図である。 10……ステアリングホイール、11……入力軸、11d……
らせん状溝、11d……長孔、11f……貫通孔、12,……出
力軸、12b……六角部、12c……環状溝、13……トーシヨ
ンバー、18……スライダ、18c……軸方向の長孔、19…
…ボール、21……ピン、22……コロ、23……アウタース
リーブ、24……電動モータ、27……ボール、28……レバ
ー、29……制御回路、33……付勢部材、36……リング部
材(弾性部材)、40……弾性部材、50……弾性部材、60
……弾性部材。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing details of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 3 is A in FIG. -A sectional view, FIGS. 4a and 4b are explanatory views of the rotation restricting means shown in FIG. 2, and FIGS. 5, 6a, 6b and 7 are modifications of the rotation restricting means in the present invention. FIG. 10 …… Steering wheel, 11 …… Input shaft, 11d ……
Spiral groove, 11d ... Oval hole, 11f ... Through hole, 12, ... Output shaft, 12b ... Hexagonal part, 12c ... Annular groove, 13 ... Torsion bar, 18 ... Slider, 18c ... Axial direction Long hole, 19 ...
… Ball, 21 …… Pin, 22 …… Roller, 23 …… Outer sleeve, 24 …… Electric motor, 27 …… Ball, 28 …… Lever, 29 …… Control circuit, 33 …… Biasing member, 36… … Ring member (elastic member), 40 …… Elastic member, 50 …… Elastic member, 60
...... Elastic member.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】車両のステアリングホイールに接続される
入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸との間に
加わる操舵トルクを検出する操舵トルク検出器と、該操
舵トルク検出器からの検出信号に応じた制御手段からの
制御信号により回転制御され、前記出力軸にその回転が
伝達される電動モータと、該電動モータと前記出力軸と
の間に介装され前記電動モータの回転の前記出力軸への
伝達を断続制御するクラッチとを備えた電動パワーステ
アリングにおいて、前記入力軸を筒状に形成して前記両
軸を弾性体を介して連結し、前記操舵トルク検出器を前
記弾性体の弾性変形に応じて操舵トルクを検出するよう
にし且つ、前記入力軸の端部に複数個の貫通孔を形成す
ると共に前記出力軸の外周面に多面部を形成して該多面
部と前記貫通孔とが互いに重合するように前記出力軸を
前記入力軸の端部に遊嵌して、前記クラッチを前記入出
力軸と同心に且つ前記入力軸との間に隙間を残して配置
されると共に前記電動モータの回転を伝達される円筒状
外輪と、前記貫通孔内に配置され前記入力軸の回転に応
じて夫々前記円筒状外輪の内周面と前記多面部の夫々と
に係合し前記円筒状外輪と前記出力軸とを連結可能な係
合部材と、前記貫通孔内に配置され前記係合部材を前記
貫通孔の前記入力軸の回転方向側一端面に付勢する付勢
手段とから構成して、該クラッチが前記弾性体の弾性変
形により前記出力軸と前記電動モータの断続を制御する
と共に、前記クラッチの前記係合部材の係合時に前記円
筒状外輪の回転による前記係合部材の自転を規制する自
転規制手段を備えており、該自転規制手段が前記出力軸
の多面部外周面に形成された環状溝に嵌着される弾性部
材から成ることを特徴とする電動パワーステアリング装
置。
1. A steering torque detector for detecting a steering torque applied between an input shaft connected to a steering wheel of a vehicle and an output shaft connected to a steering gear, and a detection signal from the steering torque detector. An electric motor whose rotation is controlled by a control signal from a corresponding control means and whose rotation is transmitted to the output shaft, and the output shaft for rotation of the electric motor which is interposed between the electric motor and the output shaft. In an electric power steering equipped with a clutch for intermittently controlling transmission to a steering shaft, the input shaft is formed in a tubular shape, and both shafts are connected via an elastic body, and the steering torque detector is connected to the elastic body. The steering torque is detected according to the deformation, a plurality of through holes are formed at the end of the input shaft, and a multi-faced portion is formed on the outer peripheral surface of the output shaft to form the multi-faced portion and the through-hole. The output shaft is loosely fitted to the end of the input shaft so as to overlap with each other, and the clutch is arranged concentrically with the input / output shaft with a gap left between the input shaft and the electric motor. And a cylindrical outer ring which is arranged in the through hole and is engaged with the inner peripheral surface of the cylindrical outer ring and the polyhedral portion, respectively, according to the rotation of the input shaft. And an engaging member capable of connecting the output shaft with each other, and an urging means disposed in the through hole for urging the engaging member toward one end face of the through hole in the rotation direction side of the input shaft. And the clutch controls the on-off of the output shaft and the electric motor by elastic deformation of the elastic body, and at the time of engagement of the engagement member of the clutch, rotation of the engagement member by rotation of the cylindrical outer ring. Is equipped with a rotation regulation means for regulating It means the electric power steering apparatus, wherein a made of an elastic member which is fitted in an annular groove formed in the polygonal outer peripheral surface of the output shaft.
【請求項2】車両のステアリングホイールに接続される
入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸との間に
加わる操舵トルクを検出する操舵トルク検出器と、該操
舵トルク検出器からの検出信号に応じた制御手段からの
制御信号により回転制御され、前記出力軸にその回転が
伝達される電動モータと、該電動モータと前記出力軸と
の間に介装され前記電動モータの回転の前記出力軸への
伝達を断続制御するクラッチとを備えた電動パワーステ
アリングにおいて、前記入力軸を筒状に形成して前記両
軸を弾性体を介して連結し、前記操舵トルク検出器を前
記弾性体の弾性変形に応じて操舵トルクを検出するよう
にし且つ、前記入力軸の端部に複数個の貫通孔を形成す
ると共に前記出力軸の外周面に多面部を形成して該多面
部と前記貫通孔とが互いに重合するように前記出力軸を
前記入力軸の端部に遊嵌して、前記クラッチを前記入出
力軸と同心に且つ前記入力軸との間に隙間を残して配置
されると共に前記電動モータの回転を伝達される円筒状
外輪と、前記貫通孔内に配置され前記入力軸の回転に応
じて夫々前記円筒状外輪の内周面と前記多面部の夫々と
に係合し前記円筒状外輪と前記出力軸とを連結可能な係
合部材と、前記貫通孔内に配置され前記係合部材を前記
貫通孔の前記入力軸の回転方向側一端面に付勢する付勢
手段とから構成して、該クラッチが前記弾性体の弾性変
形により前記出力軸と前記電動モータの断続を制御する
と共に、前記クラッチの前記係合部材の係合時に前記円
筒状外輪の回転による前記係合部材の自転を規制する自
転規制手段を備えており、前記自転規制手段が前記貫通
孔の前記入力軸の回転方向側端面もしくは前記付勢手段
の前記係合部材側端部に固設された弾性部材から成るこ
とを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. A steering torque detector for detecting a steering torque applied between an input shaft connected to a steering wheel of a vehicle and an output shaft connected to a steering gear, and a detection signal from the steering torque detector. An electric motor whose rotation is controlled by a control signal from a corresponding control means and whose rotation is transmitted to the output shaft, and the output shaft for rotation of the electric motor which is interposed between the electric motor and the output shaft. In an electric power steering equipped with a clutch for intermittently controlling transmission to a steering shaft, the input shaft is formed in a tubular shape, and both shafts are connected via an elastic body, and the steering torque detector is connected to the elastic body. The steering torque is detected according to the deformation, a plurality of through holes are formed at the end of the input shaft, and a multi-faced portion is formed on the outer peripheral surface of the output shaft to form the multi-faced portion and the through-hole. The output shaft is loosely fitted to the end of the input shaft so as to overlap with each other, and the clutch is arranged concentrically with the input / output shaft with a gap left between the input shaft and the electric motor. And a cylindrical outer ring which is arranged in the through hole and is engaged with the inner peripheral surface of the cylindrical outer ring and the polyhedral portion, respectively, according to the rotation of the input shaft. And an engaging member capable of connecting the output shaft with each other, and an urging means disposed in the through hole for urging the engaging member toward one end face of the through hole in the rotation direction side of the input shaft. And the clutch controls the on-off of the output shaft and the electric motor by elastic deformation of the elastic body, and at the time of engagement of the engagement member of the clutch, rotation of the engagement member by rotation of the cylindrical outer ring. It is equipped with rotation control means for controlling Control means an electric power steering apparatus characterized by consists of the engaging member side fixed to the end portion by an elastic member in the rotational direction side end face or the biasing means of the input shaft of the through hole.
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