JPH0939806A - センタテイクオフ型電動パワーステアリング装置 - Google Patents

センタテイクオフ型電動パワーステアリング装置

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JPH0939806A
JPH0939806A JP7193841A JP19384195A JPH0939806A JP H0939806 A JPH0939806 A JP H0939806A JP 7193841 A JP7193841 A JP 7193841A JP 19384195 A JP19384195 A JP 19384195A JP H0939806 A JPH0939806 A JP H0939806A
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康夫 清水
Katsuji Watanabe
勝治 渡辺
Shigeru Yamawaki
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    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラック軸の径方向寸法を小さくすることがで
きるセンタテイクオフ型電動パワーステアリング装置を
得る。 【解決手段】 ラックアンドピニオン機構のラック軸5
の車体幅方向中央部からタイロッド6,6を取り出して
センタテイクオフ型電動パワーステアリング装置1を構
成し、この電動パワーアシスト部3の電動機が発生する
補助トルクをハンドルとラックアンドピニオン機構2の
間、特に、ラックアンドピニオン機構のピニオン軸9に
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪を転舵させる
タイロッドを車体幅方向中央部から取り出すように構成
したセンタテイクオフ型電動パワーステアリング装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】車輪を転舵させるタイロッドを車体幅方
向中央部から取り出すように構成したセンタテイクオフ
型電動パワーステアリング装置が知られている。図4、
図5は従来技術に係るセンタテイクオフ型電動パワース
テアリング装置の要部斜視図であり、この電動パワース
テアリング装置101,102は、ラックアンドピニオ
ン機構103によって図示せぬハンドルの回転を直線変
位に変換するラック軸104にパワーアシスト部105
を設け、図4のラック軸104、または、図5のラック
軸104の動作方向を変換するリンク部材104aの変
位を受けるタイロッド106,106を車体幅方向の中
央部から取り出すようにしたものであり、その長いタイ
ロッド106,106によって車体高さ変動時の車輪の
トウ変化を小さく抑え、また、ハンドル操作力を補うパ
ワーアシスト部によって車輪を転舵させる(実開昭63
−76580号公報)。
【0003】図6は図4,図5のパワーアシスト部の内
部構成を示す断面図であり、このパワーアシスト部10
5は、筒状をなす電動機111の出力軸111aから減
速部112を介してボールスクリュー部113に連結
し、その進退動作によってラック軸104をアシストす
る。そして、上記ボールスクリュー部113は、ラック
アンドピニオン機構103のピニオン軸部114と一体
的に構成することにより、長手寸法を最小限度まで抑え
てパワーアシスト部をコンパクトに構成している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センタ
テイクオフ型ステアリング装置においては、ラックアン
ドピニオン機構103のピニオン軸部114の位置が運
転席前方に規定され、また、タイロッド106の連結部
が車体幅方向の中央部に規定されており、従来技術のよ
うにパワーアシスト部を上記ピニオン軸部からタイロッ
ド連結部をなす車体幅方向の中央部までの間でラック軸
と同軸に配置する場合はボールスクリュー機構のねじ軸
をラック軸と別構成とせざるを得ず、したがって、ラッ
ク軸の径方向に大なる寸法を要し、エンジンルームのレ
イアウト上からその小径化が望まれていた。動作方向変
換用のリンクを介してタイロッドを連結する場合におい
ても同様である。
【0005】本発明の目的は、ラック軸の径方向寸法を
小さくすることができるセンタテイクオフ型電動パワー
ステアリング装置を得ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、第1に、ラックアンドピニオン機構によってハンド
ルの回転を直線変位に変換し、この直線変位を受けて車
輪を転舵させるタイロッドを車体幅方向中央部から取り
出すように構成したセンタテイクオフ型電動パワーステ
アリング装置において、前記ステアリング系にその操舵
力をアシストする電動パワーアシスト部を設け、この電
動パワーアシスト部の電動機が発生する補助トルクをハ
ンドルとラックアンドピニオン機構の間に供給するよう
にセンタテイクオフ型電動パワーステアリング装置を構
成した。
【0007】第2に、前記パワーアシスト部の電動機が
発生する補助トルクをラックアンドピニオン機構のピニ
オン軸に供給するようにセンタテイクオフ型電動パワー
ステアリング装置を構成した。
【0008】
【発明の実施の形態】発明の実施例を添付図面に基づい
て以下に説明する。図1は本発明に係るセンタテイクオ
フ型電動パワーステアリング装置の要部を示す一部破断
正面図であり、このパワーステアリング装置1は、ラッ
ク軸部2とピニオン軸部3とからなるパワーアシスト付
きのラックアンドピニオン機構をステアリング系に備え
る。
【0009】ラック軸部2は、2つの支持部4,4と、
この支持部4,4によってスライド可能に支持されるラ
ック軸5とからなる。このラック軸5の車体幅方向の中
央位置にタイロッド6,6を連結し、このタイロッド
6,6の連結部をダストブーツ7によってスライド可能
に覆い、両端部にそれぞれのストローク範囲をカバーす
るキャップ8,8を備える。上記タイロッド6,6は左
右のそれぞれの先端を図示せぬ車輪のナックルに連結さ
れる。
【0010】ピニオン軸部3は、上記ラック軸5と噛合
するピニオン軸をなす回動軸9と、この回動軸9にアシ
ストトルクを供給する電動機10とがハウジング11内
に一体に構成され、ラック軸部2に対して着脱可能なパ
ワーアシストユニットをなし、上記回動軸9の先端は図
示せぬ操舵輪に連結される。
【0011】図2は図1のA−A線断面図であり、回動
軸9は、ハウジング11内に回動自在に支持され、図示
せぬ操舵軸に連結される筒状の入力軸13と、ラック軸
5に噛合する出力軸14と、これら入出力軸13,14
間に作用するトルクによる相対角度変位を許容するトー
ションバーでなるトルク変位部材15とからなり、さら
に、角度変位を軸方向変位に変換する動作変換部16、
変位を電気信号に変換する出力変換部17、信号に応じ
て機器を制御する制御部18、回動トルクを伝達する電
動機軸19、回動トルクを出力軸14に供給するトルク
供給部20、トルク伝達を制御するクラッチ部21を備
える。
【0012】詳細には、トルク変位部材15はその角度
位置を調節の後にピン23により入力軸13に対して一
端を固定し、その他端25側を出力軸14にセレーショ
ン固定する。このトルク変位部材15の変位により、入
力軸13と出力軸14の間に作用するトルクに応じた両
者間の相対角度差が許容される。
【0013】動作変換部16は、略筒状をなして上記入
力軸13の外周にスライド可能に嵌合し、かつ、この入
力軸13に対して傾斜ガイド部26により、また、出力
軸14に対して図示せぬ軸方向ガイド部で嵌合し、さら
に、軸方向に付勢するスプリング28を備える。上記2
つのガイド部はピンとその案内溝とからなり、傾斜ガイ
ド部26は入力軸13に対して軸方向と45度をなす螺
旋方向の動作を許容し、また、軸方向ガイド部は出力軸
14に対して軸方向の動作を許容する。
【0014】上記動作変換部16は、上記軸方向ガイド
部27によって出力軸14に対する回動を規制され、傾
斜ガイド部26に作用する入力軸13の回動に応じて軸
方向にスライドされることにより、トルク変位部材15
の捩り変位が、操舵トルクの方向と大きさに対応して軸
方向変位に変換される。この時、スプリング28によっ
て傾斜ガイド部26の隙間誤差が抑えられる。
【0015】出力変換部17は、動作変換部16の外周
に設けた導体リング29の位置に応じた電気信号を出力
する差動トランスをなし、操舵トルクに対応してスライ
ドする動作変換部16の動作を電気信号に変換する操舵
検出部材をなす。
【0016】トルク供給部20は、出力軸14を中心と
する回動可能なリング状をなし、その外周側に電動機軸
19の回動を受けるウォーム減速部32を備え、また、
入力軸13側にクラッチ部21を構成する。
【0017】図3は図2のB−B線断面図であり、クラ
ッチ部21は、外周側の入力側伝達部41とおむすび形
の略三角形断面をなす出力側伝達部42と、両者に対し
て係合可能な係合部材をなすローラー43…と、このロ
ーラー43…をその係合方向に付勢するスプリング44
と、ローラー位置を規制するフォーク部材13aとから
なる。このフォーク部材13aは、入力軸13と一体を
なす。
【0018】上記入力側伝達部41はトルク供給部20
の内周に一体的に形成され、その内周面41aと上記出
力側伝達部42の外周面42aを対向して楔状空間を形
成し、この楔状空間のコーナー部にローラー43が係合
した時にワンウェイクラッチが構成される。また、出力
側伝達部42の中心部は入力軸13が所定角度の遊びを
もって嵌合し、両者間の過大な相対回動を規制する回動
規制部45をなす。
【0019】クラッチ部21の入力側をなすトルク供給
部20は、電動機軸19のウォーム減速部32、およ
び、ボール等の転動部材によって伝達トルク制限が可能
な遊星減速部10bを介して電動機10の主軸10aに
連結され、制御部により操舵トルクに応じたトルクが供
給される。
【0020】上記クラッチ部21は、フォーク部13a
の相対回動角が小なる範囲ではローラー43が入力側伝
達部41と出力側伝達部42の間に係合しないのでトル
ク伝達を行なわず、また、フォーク部13aが楔状空間
のコーナー部から退き、ローラー43の係合位置まで後
退するとワンウェイクラッチ作用により、入力側伝達部
41がフォーク部13aと同一方向に回動する時にのみ
出力側伝達部42にトルクが伝達される。したがって、
フォーク部13aの回動により、入力軸13に加わる操
舵トルクの大きさとその回動方向に応じてクラッチ21
のトルク伝達が制御される。
【0021】ピニオン軸部3は、図2のハウジング11
の下端をシール部材3aを介してラック軸部2に着脱可
能に嵌合し、また、出力軸14の下端部はピニオンギヤ
14aをなしてラック軸5と噛合し、かつ、キャップ4
6によって支えられるスプリング47とこのスプリング
47によってラック軸5をピニオンギヤ14aの方向に
押圧するスライド部材48を備える。
【0022】このように構成されるピニオン軸部3は、
操舵動作が入力軸13に作用するとトルク変位部材15
を介して出力軸14を回動する。この時、トルク変位部
材15による入出力軸13,14間の相対角度差に対応
して動作変換部16が軸方向にスライドし、出力変換部
17が操舵トルクに対応した信号を制御部18に送り、
この制御部18が操舵トルクに対応して電動機の発生ト
ルクを制御し、この電動機10の発生トルクがトルク供
給部20、クラッチ部21を介して出力軸14に供給さ
れ、操舵トルクと合わせてラック軸5を変位させる。
【0023】以上のように構成されるセンタテイクオフ
型電動パワーステアリング装置は、電動機10が発生す
る補助トルクをステアリング系のハンドルとラックアン
ドピニオン機構の間に供給するパワーアシスト部3を設
けたことから、タイロッド6,6の取り出し位置による
スペース上の制約を受けることがなく、したがって、ラ
ック軸の径方向寸法を小さく構成することができる。
【0024】特に、補助トルクをラックアンドピニオン
機構のピニオン軸9に供給することにより、パワーアシ
スト部を備えない非アシスト式センタテイクオフ型ステ
アリング装置をも含めた広い範囲でピニオン軸を単位と
する互換性を確保することができ、また、パワーアシス
ト部を一体化したピニオン軸ユニットをステアリング系
から独立して取り扱うことができるので、パワーアシス
ト部の特性検査やメンテナンスにおいて、作業スペース
の低減、および、作業の能率向上を図ることができる。
なお、本発明に係るセンタテイクオフ型電動パワーステ
アリング装置は、ラック軸の動作方向を変換するリンク
部材を介してタイロッドを連結したものについても同様
の作用効果を奏することが明らかであり、その説明を省
略する。
【0025】
【発明の効果】以上に説明したごとく、請求項1のセン
タテイクオフ型電動パワーステアリング装置は、電動機
が発生する補助トルクをステアリング系のハンドルとラ
ックアンドピニオン機構の間に供給するパワーアシスト
部を設けたことから、タイロッドの取り出し位置による
スペース上の制約を受けることなく、ラック軸の径方向
寸法を小さく構成することができる。
【0026】請求項2のセンタテイクオフ型電動パワー
ステアリング装置は、パワーアシスト部の電動機が発生
する補助トルクをラックアンドピニオン機構のピニオン
軸に供給するようにしたことから、ハンドルからピニオ
ン軸に至る軸継手の設計強度を変更することなくステア
リング系を構成できるので、パワーアシスト部を備えな
い非アシスト式センタテイクオフ型ステアリング装置を
も含めた広い範囲でピニオン軸を単位とする互換性を確
保することができ、また、パワーアシスト部を一体化し
たピニオン軸ユニットをステアリング系から独立して取
り扱うことができるので、パワーアシスト部の特性検査
やメンテナンスにおいて、作業スペースの低減、およ
び、作業の能率向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るセンタテイクオフ型電動パワース
テアリング装置の要部を示す一部破断正面図
【図2】図1のA−A線断面図
【図3】図2のB−B線断面図
【図4】従来技術に係るセンタテイクオフ型電動パワー
ステアリング装置の要部斜視図
【図5】従来技術に係る別なるセンタテイクオフ型電動
パワーステアリング装置の要部斜視図
【図6】図4,図5のパワーアシスト部の内部構成を示
す断面図
【符号の説明】
1…センタテイクオフ型電動パワーステアリング装置、
2…ラック軸部(ラックアンドピニオン機構)、3…ピ
ニオン軸部(パワーアシスト部)、3a…シール部材、
4…支持部、5…ラック軸、6…タイロッド、7…ダス
トブーツ、9…回動軸(ピニオン軸)、10…電動機、
10a…主軸、10b…遊星減速部、11…ハウジン
グ、13…入力軸、13a…フォーク部、14…出力
軸、14a…ピニオンギヤ、15…トルク変位部材(ト
ーションバー)、16…動作変換部、17…出力変換
部、18…制御部、19…電動機軸、20…トルク供給
部、21…クラッチ部、32…ウォーム減速部、41…
入力側伝達部、42…出力側伝達部、43…ローラー、
44…スプリング、45…回動規制部、46…キャッ
プ、47…スプリング、48…スライド部材。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラックアンドピニオン機構によってハン
    ドルの回転を直線変位に変換し、この直線変位を受けて
    車輪を転舵させるタイロッドを車体幅方向中央部から取
    り出すように構成したセンタテイクオフ型電動パワース
    テアリング装置において、前記ステアリング系にその操
    舵力をアシストする電動パワーアシスト部を設け、この
    電動パワーアシスト部の電動機が発生する補助トルクを
    ハンドルとラックアンドピニオン機構の間に供給するこ
    とを特徴とするセンタテイクオフ型電動パワーステアリ
    ング装置。
  2. 【請求項2】 前記電動パワーアシスト部は、その電動
    機が発生する補助トルクをラックアンドピニオン機構の
    ピニオン軸に供給することを特徴とする請求項1記載の
    センタテイクオフ型電動パワーステアリング装置。
JP07193841A 1995-07-28 1995-07-28 センタテイクオフ型電動パワーステアリング装置 Expired - Lifetime JP3075962B2 (ja)

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