JPH09207791A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JPH09207791A JPH09207791A JP8037525A JP3752596A JPH09207791A JP H09207791 A JPH09207791 A JP H09207791A JP 8037525 A JP8037525 A JP 8037525A JP 3752596 A JP3752596 A JP 3752596A JP H09207791 A JPH09207791 A JP H09207791A
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- steering shaft
- shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D9/00—Couplings with safety member for disconnecting, e.g. breaking or melting member
- F16D9/06—Couplings with safety member for disconnecting, e.g. breaking or melting member by breaking due to shear stress
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/043—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by clutch means between driving element, e.g. motor, and driven element, e.g. steering column or steering gear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
- B62D6/10—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D7/00—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
- F16D7/02—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
- F16D7/021—Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with radially applied torque-limiting friction surfaces
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
- F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
- F16D1/08—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
- F16D1/0829—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial loading of both hub and shaft by an intermediate ring or sleeve
- F16D1/0835—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial loading of both hub and shaft by an intermediate ring or sleeve due to the elasticity of the ring or sleeve
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/19847—Directly cooperating gears torque actuated safety devices
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動パワーステアリング装置を大型化するこ
となく、操舵フィーリングの低下を防止し、且つ、モー
タロック時のフェイルセーフのためにマニュアル操舵を
可能としたり、操舵限界まで操舵した時のモータイナー
シャによるギアの破損を防止する。 【解決手段】 ステアリングシャフト３にギア１０を介
して操舵補助用モータの回転力を伝達する。そのステア
リングシャフト３の外周とギア１０の内周とに挟まれる
ことで径方向に変形する第１回転規制部材５１は、径方
向変形量に対応する径方向力をステアリングシャフト３
とギア１０とに作用させることで、両者３、１０の相対
回転の規制トルクを摩擦に基づき発生する。その第１回
転規制部材５１が発生する規制トルクは、そのステアリ
ングシャフト３とギア１０とに両者３、１０の相対回転
を規制可能に隙間を介して嵌め合わされる第２回転規制
部材６１の破壊トルクよりも小さい。
となく、操舵フィーリングの低下を防止し、且つ、モー
タロック時のフェイルセーフのためにマニュアル操舵を
可能としたり、操舵限界まで操舵した時のモータイナー
シャによるギアの破損を防止する。 【解決手段】 ステアリングシャフト３にギア１０を介
して操舵補助用モータの回転力を伝達する。そのステア
リングシャフト３の外周とギア１０の内周とに挟まれる
ことで径方向に変形する第１回転規制部材５１は、径方
向変形量に対応する径方向力をステアリングシャフト３
とギア１０とに作用させることで、両者３、１０の相対
回転の規制トルクを摩擦に基づき発生する。その第１回
転規制部材５１が発生する規制トルクは、そのステアリ
ングシャフト３とギア１０とに両者３、１０の相対回転
を規制可能に隙間を介して嵌め合わされる第２回転規制
部材６１の破壊トルクよりも小さい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータが発生する
操舵補助トルクをステアリングシャフトにギアを介して
伝達する電動パワーステアリング装置に関する。
操舵補助トルクをステアリングシャフトにギアを介して
伝達する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】操舵補助トルクをステアリングシャフト
にギアを介して伝達する電動パワーステアリング装置に
おいては、そのステアリングシャフトとギアとにキーや
ピン等を嵌め合わせることで、そのステアリングシャフ
トとギアとの相対回転を規制している。
にギアを介して伝達する電動パワーステアリング装置に
おいては、そのステアリングシャフトとギアとにキーや
ピン等を嵌め合わせることで、そのステアリングシャフ
トとギアとの相対回転を規制している。
【０００３】また、過大なトルクがステアリングシャフ
トに作用した場合、そのキーやピン等を破壊してステア
リングシャフトとギアとの相対回転を許容することで、
モータロック時のフェイルセーフのためにマニュアル操
舵を可能としたり、操舵限界まで操舵した時のモータイ
ナーシャによるギアの破損を防止している。すなわち、
そのキーやピン等をメカニカルヒューズとして機能させ
ている（特開平７‐１１７６９０号）。
トに作用した場合、そのキーやピン等を破壊してステア
リングシャフトとギアとの相対回転を許容することで、
モータロック時のフェイルセーフのためにマニュアル操
舵を可能としたり、操舵限界まで操舵した時のモータイ
ナーシャによるギアの破損を防止している。すなわち、
そのキーやピン等をメカニカルヒューズとして機能させ
ている（特開平７‐１１７６９０号）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記キーやピン等は、
ステアリングシャフトとギアとに組み付け上の必要性か
ら隙間を介して嵌め合わされる。そのため、操舵補助ト
ルクをギアからステアリングシャフトに伝達する際、そ
の隙間分だけステアリングシャフトとギアとが相対回転
し、操舵フィーリングが低下するという問題がある。
ステアリングシャフトとギアとに組み付け上の必要性か
ら隙間を介して嵌め合わされる。そのため、操舵補助ト
ルクをギアからステアリングシャフトに伝達する際、そ
の隙間分だけステアリングシャフトとギアとが相対回転
し、操舵フィーリングが低下するという問題がある。
【０００５】本発明は、上記課題を解決することのでき
る電動パワーステアリング装置を提供することを目的と
する。
る電動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】
【課題を解決するための手段】本発明の電動パワーステ
アリング装置は、ステアリングシャフトと、このステア
リングシャフトの外周に嵌め合わされたギアと、そのギ
アを介してステアリングシャフトに回転力を伝達する操
舵補助用モータと、そのステアリングシャフトの外周と
ギアの内周とに挟まれることで径方向に変形している第
１回転規制部材と、そのステアリングシャフトとギアと
に、両者の相対回転を規制可能に隙間を介して嵌め合わ
される第２回転規制部材とを備え、その第１回転規制部
材は、径方向変形量に対応する径方向力をステアリング
シャフトとギアとに作用させることで、両者の相対回転
の規制トルクを摩擦に基づき発生し、その第１回転規制
部材が発生する規制トルクは、その第２回転規制部材の
破壊トルクよりも小さくされていることを特徴とする。
アリング装置は、ステアリングシャフトと、このステア
リングシャフトの外周に嵌め合わされたギアと、そのギ
アを介してステアリングシャフトに回転力を伝達する操
舵補助用モータと、そのステアリングシャフトの外周と
ギアの内周とに挟まれることで径方向に変形している第
１回転規制部材と、そのステアリングシャフトとギアと
に、両者の相対回転を規制可能に隙間を介して嵌め合わ
される第２回転規制部材とを備え、その第１回転規制部
材は、径方向変形量に対応する径方向力をステアリング
シャフトとギアとに作用させることで、両者の相対回転
の規制トルクを摩擦に基づき発生し、その第１回転規制
部材が発生する規制トルクは、その第２回転規制部材の
破壊トルクよりも小さくされていることを特徴とする。
【０００７】本発明の電動パワーステアリング装置によ
れば、第１回転規制部材の径方向変形量に対応する径方
向力をステアリングシャフトとギアとに作用させること
で、その第１回転規制部材とステアリングシャフトとの
間の摩擦抵抗および第１回転規制部材とギアとの間の摩
擦抵抗により、ステアリングシャフトとギアとの相対回
転の規制トルクを発生することができる。その規制トル
クをモータが発生する操舵補助トルクよりも大きくする
ことで、操舵補助トルクをギアからステアリングシャフ
トに伝達する際にステアリングシャフトとギアとが相対
回転するのを規制し、操舵フィーリングの低下を防止で
きる。
れば、第１回転規制部材の径方向変形量に対応する径方
向力をステアリングシャフトとギアとに作用させること
で、その第１回転規制部材とステアリングシャフトとの
間の摩擦抵抗および第１回転規制部材とギアとの間の摩
擦抵抗により、ステアリングシャフトとギアとの相対回
転の規制トルクを発生することができる。その規制トル
クをモータが発生する操舵補助トルクよりも大きくする
ことで、操舵補助トルクをギアからステアリングシャフ
トに伝達する際にステアリングシャフトとギアとが相対
回転するのを規制し、操舵フィーリングの低下を防止で
きる。
【０００８】また、その第１回転規制部材が発生する規
制トルクを超えて、過大なトルクがステアリングシャフ
トに作用した場合、第２回転規制部材を破壊してステア
リングシャフトとギアとの相対回転を許容することで、
モータロック時のフェイルセーフのためにマニュアル操
舵を可能としたり、操舵限界まで操舵した時のモータイ
ナーシャによるギアの破損を防止したりできる。すなわ
ち、その第２回転規制部材をメカニカルヒューズとして
機能させることができる。
制トルクを超えて、過大なトルクがステアリングシャフ
トに作用した場合、第２回転規制部材を破壊してステア
リングシャフトとギアとの相対回転を許容することで、
モータロック時のフェイルセーフのためにマニュアル操
舵を可能としたり、操舵限界まで操舵した時のモータイ
ナーシャによるギアの破損を防止したりできる。すなわ
ち、その第２回転規制部材をメカニカルヒューズとして
機能させることができる。
【０００９】また、その第１回転規制部材が発生する規
制トルクは、その第２回転規制部材の破壊トルクよりも
小さいので、第１回転規制部材をコンパクトにできる。
これにより、電動パワーステアリング装置が大型化する
ことはない。
制トルクは、その第２回転規制部材の破壊トルクよりも
小さいので、第１回転規制部材をコンパクトにできる。
これにより、電動パワーステアリング装置が大型化する
ことはない。
【００１０】その第１回転規制部材は、径方向変形量が
一定値以下では径方向変形量に比例する径方向力を発生
可能であり、その一定値を超える領域において、径方向
変形量に対する径方向力の増加割合が一定値未満の領域
における増加割合よりも小さくなる領域を有し、その一
定値を超える領域内の値に前記径方向変形量が設定され
ているのが好ましい。
一定値以下では径方向変形量に比例する径方向力を発生
可能であり、その一定値を超える領域において、径方向
変形量に対する径方向力の増加割合が一定値未満の領域
における増加割合よりも小さくなる領域を有し、その一
定値を超える領域内の値に前記径方向変形量が設定され
ているのが好ましい。
【００１１】これにより、ステアリングシャフトの外径
寸法やギアの内径寸法の加工公差により第１回転規制部
材の径方向変形量が変動しても、その径方向変形量に対
する径方向力の変動を小さくできる。よって、その径方
向力に対応して定まる規制トルクを正確に所望の範囲内
に設定することができる。
寸法やギアの内径寸法の加工公差により第１回転規制部
材の径方向変形量が変動しても、その径方向変形量に対
する径方向力の変動を小さくできる。よって、その径方
向力に対応して定まる規制トルクを正確に所望の範囲内
に設定することができる。
【００１２】そのギアのステアリングシャフトに対する
軸方向移動と径方向移動とを規制する手段が設けられて
いるのが好ましい。これにより、そのギアの噛み合い率
やバックラッシが変動するのを防止でき、操舵フィーリ
ングの変動を防止できる。
軸方向移動と径方向移動とを規制する手段が設けられて
いるのが好ましい。これにより、そのギアの噛み合い率
やバックラッシが変動するのを防止でき、操舵フィーリ
ングの変動を防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図７を参照して本発
明の実施形態を説明する。
明の実施形態を説明する。
【００１４】図１に示す電動パワーステアリング装置１
は、ステアリングホイール２の操舵により発生する操舵
トルクを、ステアリングシャフト３によりピニオン４に
伝達することで、そのピニオン４に噛み合うラック５を
移動させ、そのラック５にタイロッドやナックルアーム
等（図示省略）を介し連結される車輪の舵角を変化させ
る。
は、ステアリングホイール２の操舵により発生する操舵
トルクを、ステアリングシャフト３によりピニオン４に
伝達することで、そのピニオン４に噛み合うラック５を
移動させ、そのラック５にタイロッドやナックルアーム
等（図示省略）を介し連結される車輪の舵角を変化させ
る。
【００１５】そのステアリングシャフト３により伝達さ
れる操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、そ
の操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、その検出さ
れた操舵トルクに応じ駆動される操舵補助用モータ８
と、そのモータ８の出力軸８ａに取り付けられた駆動ベ
ベルギア９と、この駆動ベベルギア９に噛み合う従動ベ
ベルギア１０とが設けられている。
れる操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、そ
の操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、その検出さ
れた操舵トルクに応じ駆動される操舵補助用モータ８
と、そのモータ８の出力軸８ａに取り付けられた駆動ベ
ベルギア９と、この駆動ベベルギア９に噛み合う従動ベ
ベルギア１０とが設けられている。
【００１６】そのトルクセンサ７のハウジング２１は、
ラック５を覆うラックハウジング６に一体化される。そ
のラックハウジング６に上記モータ８が取り付けられて
いる。
ラック５を覆うラックハウジング６に一体化される。そ
のラックハウジング６に上記モータ８が取り付けられて
いる。
【００１７】そのトルクセンサ７のハウジング２１内に
おいてステアリングシャフト３は、ステアリングホイー
ル２に連結される第１シャフト３ａと、この第１シャフ
ト３ａの外周にブッシュ２５を介して相対回転可能に嵌
め合わされる筒状の第２シャフト３ｂとに分割されてい
る。その第１シャフト３ａは、そのハウジング２１に軸
受３１を介して支持される。その第２シャフト３ｂは、
トルクセンサ７のハウジング２１とラックハウジング６
に軸受２６、２７、１９を介して支持され、その外周に
上記ピニオン４が一体的に設けられている。
おいてステアリングシャフト３は、ステアリングホイー
ル２に連結される第１シャフト３ａと、この第１シャフ
ト３ａの外周にブッシュ２５を介して相対回転可能に嵌
め合わされる筒状の第２シャフト３ｂとに分割されてい
る。その第１シャフト３ａは、そのハウジング２１に軸
受３１を介して支持される。その第２シャフト３ｂは、
トルクセンサ７のハウジング２１とラックハウジング６
に軸受２６、２７、１９を介して支持され、その外周に
上記ピニオン４が一体的に設けられている。
【００１８】各シャフト３ａ、３ｂの中心に沿ってトー
ションバー２３が挿入されている。そのトーションバー
２３の一端は第１シャフト３ａにピン２２により連結さ
れ、他端はピン２４により第２シャフト３ｂに連結され
ている。これにより、その第１シャフト３ａと第２シャ
フト３ｂとは操舵トルクに応じて弾性的に相対回転す
る。
ションバー２３が挿入されている。そのトーションバー
２３の一端は第１シャフト３ａにピン２２により連結さ
れ、他端はピン２４により第２シャフト３ｂに連結され
ている。これにより、その第１シャフト３ａと第２シャ
フト３ｂとは操舵トルクに応じて弾性的に相対回転す
る。
【００１９】図２に示すように、その第１シャフト３ａ
の外周の一部と第２シャフト３ｂの内周の一部とは互い
に対向する非円形部３ａ′、３ｂ′とされ、その第１シ
ャフト３ａの非円形部３ａ′と第２シャフト３ｂの非円
形部３ｂ′とが当接することで、両シャフト３ａ、３ｂ
の相対回転は一定範囲に規制される。その規制により、
過大なトルクがステアリングシャフト３に作用した場合
のトーションバー２３の破損を防止している。
の外周の一部と第２シャフト３ｂの内周の一部とは互い
に対向する非円形部３ａ′、３ｂ′とされ、その第１シ
ャフト３ａの非円形部３ａ′と第２シャフト３ｂの非円
形部３ｂ′とが当接することで、両シャフト３ａ、３ｂ
の相対回転は一定範囲に規制される。その規制により、
過大なトルクがステアリングシャフト３に作用した場合
のトーションバー２３の破損を防止している。
【００２０】そのトルクセンサ７は、ハウジング２１に
より保持される第１、第２検出コイル３３、３４と、そ
の第１シャフト３ａの外周に固定される磁性材製の第１
検出リング３６と、その第２シャフト３ｂの外周に固定
される磁性材製の第２検出リング３７とを有する。その
第１検出リング３６の一端面と第２検出リング３７の一
端面とは互いに対向するように配置され、各検出リング
３６、３７の対向端面に、それぞれ歯３６ａ、３７ａが
周方向に沿って複数設けられている。その第１検出リン
グ３６の他端側は一端側よりも外径の小さな小径部３６
ｂとされている。その第１検出リング３６の他端側内径
は、対向するシャフト３ａの外径より大きくされてお
り、両者間に隙間が設けられている。これにより、第１
検出リング３６の他端側からのシャフト３ａへの磁束の
漏れを防止できる。その第１検出コイル３３は第１検出
リング３６と第２検出リング３７の対向間を覆うように
配置され、第２検出コイル３４は第１検出リング３６を
覆うように配置され、各検出コイル３３、３４は、ハウ
ジング２１に取り付けられるプリント基板４１に接続さ
れる。
より保持される第１、第２検出コイル３３、３４と、そ
の第１シャフト３ａの外周に固定される磁性材製の第１
検出リング３６と、その第２シャフト３ｂの外周に固定
される磁性材製の第２検出リング３７とを有する。その
第１検出リング３６の一端面と第２検出リング３７の一
端面とは互いに対向するように配置され、各検出リング
３６、３７の対向端面に、それぞれ歯３６ａ、３７ａが
周方向に沿って複数設けられている。その第１検出リン
グ３６の他端側は一端側よりも外径の小さな小径部３６
ｂとされている。その第１検出リング３６の他端側内径
は、対向するシャフト３ａの外径より大きくされてお
り、両者間に隙間が設けられている。これにより、第１
検出リング３６の他端側からのシャフト３ａへの磁束の
漏れを防止できる。その第１検出コイル３３は第１検出
リング３６と第２検出リング３７の対向間を覆うように
配置され、第２検出コイル３４は第１検出リング３６を
覆うように配置され、各検出コイル３３、３４は、ハウ
ジング２１に取り付けられるプリント基板４１に接続さ
れる。
【００２１】そのプリント基板４１に、図３に示す信号
処理回路が形成されている。すなわち、第１検出コイル
３３は抵抗４５を介して発振器４６に接続され、第２検
出コイル３４は抵抗４７を介して発振器４６に接続さ
れ、各検出コイル３３、３４は差動増幅回路４８に接続
される。これにより、トルク伝達によりトーションバー
２３が捩れ、第１検出リング３６と第２検出リング３７
とが相対的に回転すると、各検出リング３６、３７の歯
３６ａ、３７ａの対向面積が変化する。その面積変化に
より、その歯３６ａ、３７ａの対向間における第１検出
コイル３３の発生磁束に対する磁気抵抗が変化すること
から、その変化に応じ第１検出コイル３３の出力が変化
し、その出力に対応した伝達トルクが検出される。ま
た、第２検出コイル３４は第１検出リング３６の小径部
３６ｂに対向する。その小径部３６ｂの外径は、操舵抵
抗の作用していない状態で、第２検出コイル３４の発生
磁束に対する磁気抵抗と第１検出コイル３３の発生磁束
に対する磁気抵抗とが等しくなるように設定されてい
る。これにより、温度変動による第１検出コイル３３の
出力変動は、温度変動による第２検出コイル３４の出力
変動に等しくなるので差動増幅回路４８により打ち消さ
れ、伝達トルクの検出値の温度による変動が補償され
る。
処理回路が形成されている。すなわち、第１検出コイル
３３は抵抗４５を介して発振器４６に接続され、第２検
出コイル３４は抵抗４７を介して発振器４６に接続さ
れ、各検出コイル３３、３４は差動増幅回路４８に接続
される。これにより、トルク伝達によりトーションバー
２３が捩れ、第１検出リング３６と第２検出リング３７
とが相対的に回転すると、各検出リング３６、３７の歯
３６ａ、３７ａの対向面積が変化する。その面積変化に
より、その歯３６ａ、３７ａの対向間における第１検出
コイル３３の発生磁束に対する磁気抵抗が変化すること
から、その変化に応じ第１検出コイル３３の出力が変化
し、その出力に対応した伝達トルクが検出される。ま
た、第２検出コイル３４は第１検出リング３６の小径部
３６ｂに対向する。その小径部３６ｂの外径は、操舵抵
抗の作用していない状態で、第２検出コイル３４の発生
磁束に対する磁気抵抗と第１検出コイル３３の発生磁束
に対する磁気抵抗とが等しくなるように設定されてい
る。これにより、温度変動による第１検出コイル３３の
出力変動は、温度変動による第２検出コイル３４の出力
変動に等しくなるので差動増幅回路４８により打ち消さ
れ、伝達トルクの検出値の温度による変動が補償され
る。
【００２２】その差動増幅回路４８から出力される伝達
トルクに対応した信号に応じて駆動される操舵補助用モ
ータ８の回転が、その駆動ベベルギア９から従動ベベル
ギア１０を介してステアリングシャフト３に伝達される
ことで、操舵補助力が付与される。
トルクに対応した信号に応じて駆動される操舵補助用モ
ータ８の回転が、その駆動ベベルギア９から従動ベベル
ギア１０を介してステアリングシャフト３に伝達される
ことで、操舵補助力が付与される。
【００２３】上記従動ベベルギア１０は、上記第２シャ
フト３ｂの外周に第１回転規制部材５１と第２回転規制
部材６１とを介して嵌め合わされている。
フト３ｂの外周に第１回転規制部材５１と第２回転規制
部材６１とを介して嵌め合わされている。
【００２４】図４、図５に示すように、その第１回転規
制部材５１は、その第２シャフト３ｂの外周と従動ベベ
ルギア１０の内周とに挟まれることで径方向に変形して
いる。その第１回転規制部材５１として本実施形態で
は、図５、図６に示すように、割り溝５１ａを有する金
属製リング本体５１ｂに、周方向に沿って一定間隔で、
径方向外方へ突出する複数の半円筒状突出部５１ｃを一
体的に形成したものを用い、各突出部５１ｃの径方向変
形量に対応する径方向力をステアリングシャフト３と従
動ベベルギア１０とに作用させている。
制部材５１は、その第２シャフト３ｂの外周と従動ベベ
ルギア１０の内周とに挟まれることで径方向に変形して
いる。その第１回転規制部材５１として本実施形態で
は、図５、図６に示すように、割り溝５１ａを有する金
属製リング本体５１ｂに、周方向に沿って一定間隔で、
径方向外方へ突出する複数の半円筒状突出部５１ｃを一
体的に形成したものを用い、各突出部５１ｃの径方向変
形量に対応する径方向力をステアリングシャフト３と従
動ベベルギア１０とに作用させている。
【００２５】その第１回転規制部材５１として、例えば
トレランスリング（レンコルトレランスリングス社製、
ＳＶ型）を用いることができる。図７は、その第１回転
規制部材５１の径方向変形量と径方向力との関係を示
し、径方向変形量が一定値δａ以下では径方向変形量に
比例して径方向力が増加するものとされ、その一定値δ
ａを超える領域において、径方向変形量に対する径方向
力の増加割合が一定値δａ未満の領域における増加割合
よりも小さくなる領域Ａを有する。その一定値δａを超
える領域Ａ内の値δｂに第１回転規制部材５１の径方向
変形量が設定されている。
トレランスリング（レンコルトレランスリングス社製、
ＳＶ型）を用いることができる。図７は、その第１回転
規制部材５１の径方向変形量と径方向力との関係を示
し、径方向変形量が一定値δａ以下では径方向変形量に
比例して径方向力が増加するものとされ、その一定値δ
ａを超える領域において、径方向変形量に対する径方向
力の増加割合が一定値δａ未満の領域における増加割合
よりも小さくなる領域Ａを有する。その一定値δａを超
える領域Ａ内の値δｂに第１回転規制部材５１の径方向
変形量が設定されている。
【００２６】その第１回転規制部材５１が、径方向変形
量に対応する径方向力をステアリングシャフト３と従動
ベベルギア１０とに作用させることで、その第１回転規
制部材５１とステアリングシャフト３との間の摩擦抵抗
および第１回転規制部材５１と従動ベベルギア１０との
間の摩擦抵抗により、ステアリングシャフト３と従動ベ
ベルギア１０との相対回転の規制トルクを発生する。そ
の規制トルクはモータ８の発生する操舵補助トルクより
も大きくされている。これにより、操舵補助トルクを駆
動ベベルギア９を経て従動ベベルギア１０からステアリ
ングシャフト３に伝達する際に、その従動ベベルギア１
０とステアリングシャフト３が相対回転するのを規制
し、操舵フィーリングの低下を防止している。
量に対応する径方向力をステアリングシャフト３と従動
ベベルギア１０とに作用させることで、その第１回転規
制部材５１とステアリングシャフト３との間の摩擦抵抗
および第１回転規制部材５１と従動ベベルギア１０との
間の摩擦抵抗により、ステアリングシャフト３と従動ベ
ベルギア１０との相対回転の規制トルクを発生する。そ
の規制トルクはモータ８の発生する操舵補助トルクより
も大きくされている。これにより、操舵補助トルクを駆
動ベベルギア９を経て従動ベベルギア１０からステアリ
ングシャフト３に伝達する際に、その従動ベベルギア１
０とステアリングシャフト３が相対回転するのを規制
し、操舵フィーリングの低下を防止している。
【００２７】その第２回転規制部材６１として本実施形
態では、図４、図５に示すように、そのステアリングシ
ャフト３と従動ベベルギア１０とに、両者３、１０の相
対回転を規制可能に隙間を介して嵌め合わされる半月キ
ーが用いられている。すなわち、その第２回転規制部材
６１は、上記第１回転規制部材５１の割り溝５１ａの内
部において、ステアリングシャフト３と従動ベベルギア
１０とに形成されたキー溝３ｓ、１０ｓに嵌め合わされ
ている。
態では、図４、図５に示すように、そのステアリングシ
ャフト３と従動ベベルギア１０とに、両者３、１０の相
対回転を規制可能に隙間を介して嵌め合わされる半月キ
ーが用いられている。すなわち、その第２回転規制部材
６１は、上記第１回転規制部材５１の割り溝５１ａの内
部において、ステアリングシャフト３と従動ベベルギア
１０とに形成されたキー溝３ｓ、１０ｓに嵌め合わされ
ている。
【００２８】第１回転規制部材５１が発生するステアリ
ングシャフト３と従動ベベルギア１０との相対回転の規
制トルクを超えて、過大な所定のトルクがステアリング
シャフト３に作用した場合、その第２回転規制部材６１
は破壊されるように強度設定されている。その破壊によ
り、ステアリングシャフト３と従動ベベルギア１０との
相対回転を許容し、モータロック時のフェイルセーフの
ためにマニュアル操舵を可能としたり、操舵限界まで操
舵した時のモータイナーシャによる従動ベベルギア１０
の破損を防止できる。すなわち、その第２回転規制部材
６１をメカニカルヒューズとして機能させている。
ングシャフト３と従動ベベルギア１０との相対回転の規
制トルクを超えて、過大な所定のトルクがステアリング
シャフト３に作用した場合、その第２回転規制部材６１
は破壊されるように強度設定されている。その破壊によ
り、ステアリングシャフト３と従動ベベルギア１０との
相対回転を許容し、モータロック時のフェイルセーフの
ためにマニュアル操舵を可能としたり、操舵限界まで操
舵した時のモータイナーシャによる従動ベベルギア１０
の破損を防止できる。すなわち、その第２回転規制部材
６１をメカニカルヒューズとして機能させている。
【００２９】また、その第１回転規制部材５１が発生す
る規制トルクは、その第２回転規制部材６１の破壊トル
クよりも小さいので、第１回転規制部材５１をコンパク
トにできる。これにより電動パワーステアリング装置１
が大型化することはない。
る規制トルクは、その第２回転規制部材６１の破壊トル
クよりも小さいので、第１回転規制部材５１をコンパク
トにできる。これにより電動パワーステアリング装置１
が大型化することはない。
【００３０】なお、その駆動ベベルギア９と従動ベベル
ギア１０は、すぐば、まがりばの何れであってもよい。
まがりばの場合、従動ベベルギア１０は駆動ベベルギア
９の回転をステアリングシャフト３に伝達する際に軸方
向力を受ける。その軸方向力により従動ベベルギア１０
がステアリングシャフト３に対し軸方向移動するのを規
制する規制部として、図４に示すように、その第２シャ
フト３ｂをトルクセンサ７のハウジング２１により支持
するための軸受２６と、第２シャフト３ｂの外周の雄ね
じ部３ｂ′に雌ねじ部５２″を介してねじ合わされるナ
ット５２とが、軸方向に間隔をおいて配置される。その
軸受２６とナット５２との間に従動ベベルギア１０が配
置される。その従動ベベルギア１０の軸方向寸法Ｌ１
は、その軸受２６とナット５２との間の軸方向寸法Ｌ２
よりも僅かに小さくされる。なお、ナット５２は組み立
て後にかしめられることでステアリングシャフト３に固
定される。また、その第１回転規制部材５１は、第２シ
ャフト３ｂの外周に形成された周溝３ｅ内に配置され
る。その周溝３ｅの軸方向寸法Ｌ３は従動ベベルギア１
０の軸方向寸法Ｌ１よりも小さくされ、その周溝３ｅは
従動ベベルギア１０の軸方向両端間に配置される。これ
により、その従動ベベルギア１０の軸方向両端内周に対
向する第２シャフト３ｂの外周は、その従動ベベルギア
１０が径方向移動するのを規制する規制部３ｂ″とな
る。その規制部３ｂ″の外周径Ｄ１は、その従動ベベル
ギア１０の内径Ｄ２よりも僅かに小さくされる。これに
より、従動ベベルギア１０はステアリングシャフト３に
対する軸方向移動と径方向移動とが規制され、駆動ベベ
ルギア９との噛み合い率やバックラッシが変動するのを
防止でき、操舵フィーリングの変動を防止できる。
ギア１０は、すぐば、まがりばの何れであってもよい。
まがりばの場合、従動ベベルギア１０は駆動ベベルギア
９の回転をステアリングシャフト３に伝達する際に軸方
向力を受ける。その軸方向力により従動ベベルギア１０
がステアリングシャフト３に対し軸方向移動するのを規
制する規制部として、図４に示すように、その第２シャ
フト３ｂをトルクセンサ７のハウジング２１により支持
するための軸受２６と、第２シャフト３ｂの外周の雄ね
じ部３ｂ′に雌ねじ部５２″を介してねじ合わされるナ
ット５２とが、軸方向に間隔をおいて配置される。その
軸受２６とナット５２との間に従動ベベルギア１０が配
置される。その従動ベベルギア１０の軸方向寸法Ｌ１
は、その軸受２６とナット５２との間の軸方向寸法Ｌ２
よりも僅かに小さくされる。なお、ナット５２は組み立
て後にかしめられることでステアリングシャフト３に固
定される。また、その第１回転規制部材５１は、第２シ
ャフト３ｂの外周に形成された周溝３ｅ内に配置され
る。その周溝３ｅの軸方向寸法Ｌ３は従動ベベルギア１
０の軸方向寸法Ｌ１よりも小さくされ、その周溝３ｅは
従動ベベルギア１０の軸方向両端間に配置される。これ
により、その従動ベベルギア１０の軸方向両端内周に対
向する第２シャフト３ｂの外周は、その従動ベベルギア
１０が径方向移動するのを規制する規制部３ｂ″とな
る。その規制部３ｂ″の外周径Ｄ１は、その従動ベベル
ギア１０の内径Ｄ２よりも僅かに小さくされる。これに
より、従動ベベルギア１０はステアリングシャフト３に
対する軸方向移動と径方向移動とが規制され、駆動ベベ
ルギア９との噛み合い率やバックラッシが変動するのを
防止でき、操舵フィーリングの変動を防止できる。
【００３１】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、上記実施形態ではラックピニオ
ン式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用した
が、電動パワーステアリング装置の型式は特に限定され
ず、例えばボールスクリュー式にも適用できる。また、
ステアリングシャフトに嵌め合わされるギアはベベルギ
アに限定されず、例えばウォームホイールを嵌め合わ
せ、モータの出力軸にウォームを取り付けてもよい。ま
た、第１回転規制部材はトレランスリングに限定され
ず、径方向変形量に対応する径方向力をステアリングシ
ャフトとギアとに作用させることができるものであれば
よい。また、第２回転規制部材も半月キーに限定され
ず、ステアリングシャフトとギアとに、両者の相対回転
を規制可能に隙間を介して嵌め合わされる例えばピンで
あってもよい。
ものではない。例えば、上記実施形態ではラックピニオ
ン式の電動パワーステアリング装置に本発明を適用した
が、電動パワーステアリング装置の型式は特に限定され
ず、例えばボールスクリュー式にも適用できる。また、
ステアリングシャフトに嵌め合わされるギアはベベルギ
アに限定されず、例えばウォームホイールを嵌め合わ
せ、モータの出力軸にウォームを取り付けてもよい。ま
た、第１回転規制部材はトレランスリングに限定され
ず、径方向変形量に対応する径方向力をステアリングシ
ャフトとギアとに作用させることができるものであれば
よい。また、第２回転規制部材も半月キーに限定され
ず、ステアリングシャフトとギアとに、両者の相対回転
を規制可能に隙間を介して嵌め合わされる例えばピンで
あってもよい。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、電動パワーステアリン
グ装置を大型化することなく、操舵フィーリングの低下
を防止でき、且つ、モータロック時のフェイルセーフの
ためにマニュアル操舵を可能としたり、操舵限界まで操
舵した時のモータイナーシャによるギアの破損を防止し
たりできる。
グ装置を大型化することなく、操舵フィーリングの低下
を防止でき、且つ、モータロック時のフェイルセーフの
ためにマニュアル操舵を可能としたり、操舵限界まで操
舵した時のモータイナーシャによるギアの破損を防止し
たりできる。
【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の断面図
置の断面図
【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図
【図３】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置のトルクセンサの回路構成の説明図
置のトルクセンサの回路構成の説明図
【図４】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の要部の断面図
置の要部の断面図
【図５】図４のＶ‐Ｖ線断面図
【図６】本発明の実施形態における第１回転規制部材の
断面図
断面図
【図７】本発明の実施形態における第１回転規制部材の
径方向変形量と径方向力との関係を示す図
径方向変形量と径方向力との関係を示す図
３ ステアリングシャフト ８ モータ １０ 従動ベベルギア ５１ 第１回転規制部材 ６１ 第２回転規制部材
Claims (3)
- 【請求項１】 ステアリングシャフトと、 このステアリングシャフトの外周に嵌め合わされたギア
と、 そのギアを介してステアリングシャフトに回転力を伝達
する操舵補助用モータと、 そのステアリングシャフトの外周とギアの内周とに挟ま
れることで径方向に変形している第１回転規制部材と、 そのステアリングシャフトとギアとに、両者の相対回転
を規制可能に隙間を介して嵌め合わされる第２回転規制
部材とを備え、 その第１回転規制部材は、径方向変形量に対応する径方
向力をステアリングシャフトとギアとに作用させること
で、両者の相対回転の規制トルクを摩擦に基づき発生
し、 その第１回転規制部材が発生する規制トルクは、その第
２回転規制部材の破壊トルクよりも小さくされている電
動パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 その第１回転規制部材は、径方向変形量
が一定値以下では径方向変形量に比例する径方向力を発
生可能であり、その一定値を超える領域において、径方
向変形量に対する径方向力の増加割合が一定値未満の領
域における増加割合よりも小さくなる領域を有し、その
一定値を超える領域内の値に前記径方向変形量が設定さ
れている請求項１に記載の電動パワーステアリング装
置。 - 【請求項３】 そのギアのステアリングシャフトに対す
る軸方向移動と径方向移動とを規制する手段が設けられ
ている請求項１または２に記載の電動パワーステアリン
グ装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03752596A JP3543041B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 電動パワーステアリング装置 |
| US08/787,911 US5819871A (en) | 1996-01-30 | 1997-01-23 | Electric power steering device |
| EP97101238A EP0787640B1 (en) | 1996-01-30 | 1997-01-27 | Electric power steering device |
| DE69704505T DE69704505T2 (de) | 1996-01-30 | 1997-01-27 | Elektrische Servolenkung |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03752596A JP3543041B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 電動パワーステアリング装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09207791A true JPH09207791A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3543041B2 JP3543041B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=12499965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03752596A Expired - Fee Related JP3543041B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 電動パワーステアリング装置 |
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| US (1) | US5819871A (ja) |
| EP (1) | EP0787640B1 (ja) |
| JP (1) | JP3543041B2 (ja) |
| DE (1) | DE69704505T2 (ja) |
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| GB9626298D0 (en) * | 1996-12-19 | 1997-02-05 | Lucas Ind Plc | Improvements relating to powder-assisted steering assemblies |
| JPH11139326A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| US6260654B1 (en) * | 1998-02-06 | 2001-07-17 | Nsk Ltd. | Frictional transmission |
| EP1106475B1 (en) | 1999-11-30 | 2003-03-12 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power steering apparatus |
| JP3891747B2 (ja) * | 1999-12-07 | 2007-03-14 | 株式会社ジェイテクト | 電動式舵取装置 |
| US6520274B1 (en) * | 2000-04-25 | 2003-02-18 | Visteon Global Technologies, Inc. | Modular electric steering gear assembly |
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| US6378647B1 (en) * | 2000-09-26 | 2002-04-30 | Delphi Technologies, Inc. | Electric power steering assist mechanism with isolated output shaft |
| DE50305046D1 (de) * | 2002-05-24 | 2006-10-26 | Continental Teves Ag & Co Ohg | Überlagerungsgetriebe für eine überlagerungslenkung |
| JP4134701B2 (ja) * | 2002-11-29 | 2008-08-20 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| JP4146714B2 (ja) * | 2002-12-02 | 2008-09-10 | 国産電機株式会社 | 減速機付き電動機 |
| US7007386B1 (en) | 2002-12-20 | 2006-03-07 | General Sullivan Group, Inc. | Light duty bearing assembly |
| US7059204B2 (en) | 2003-03-27 | 2006-06-13 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Torque sensor and electric steering device using the same |
| US7926378B2 (en) * | 2004-09-24 | 2011-04-19 | Showa Corporation | Rack and pinion type power steering apparatus |
| US7407042B2 (en) * | 2005-02-11 | 2008-08-05 | Bendix Spicer Foundation Brake, Llc | Brake actuator mechanism with overload protection |
| US8087977B2 (en) | 2005-05-13 | 2012-01-03 | Black & Decker Inc. | Angle grinder |
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| US20140260716A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Stop teeth for a pinion and input shaft assembly |
| CN105128927B (zh) * | 2015-09-28 | 2021-10-01 | 纪国庆 | 一种电动助力汽车转向器 |
| US10247237B2 (en) | 2016-09-09 | 2019-04-02 | Lg Electronics Inc. | Rolling bearing and motor having the same |
| US10818450B2 (en) | 2017-06-14 | 2020-10-27 | Black & Decker Inc. | Paddle switch |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4222246A (en) * | 1978-12-11 | 1980-09-16 | Roller Bearing Company Of America | Slip clutch |
| US4726437A (en) * | 1986-05-05 | 1988-02-23 | Peter Norton | Servo steering system |
| GB2220714B (en) * | 1988-07-14 | 1992-07-08 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Clutch |
| JP2819484B2 (ja) * | 1990-10-26 | 1998-10-30 | 自動車機器株式会社 | 電動式動力舵取装置 |
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| DE4437452A1 (de) * | 1993-10-25 | 1995-04-27 | Toyota Motor Co Ltd | Mechanischer Sicherungsunterbrecher unter Verwendung eines keramischen Unterbrecherelements |
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- 1996-01-30 JP JP03752596A patent/JP3543041B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-23 US US08/787,911 patent/US5819871A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1997-01-27 EP EP97101238A patent/EP0787640B1/en not_active Expired - Lifetime
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| US5819871A (en) | 1998-10-13 |
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