JPH0966846A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ストロークエンド検出器から制御部に至るワ
イヤハーネスを含む構成を簡易化することができる電動
パワーステアリング装置を得る。 【解決手段】 ピニオン軸２とそのピニオン軸ハウジン
グ９とからなるピニオン軸部に、ピニオン軸２に作用す
るトルクを検出する操舵トルク検出器３、および、ラッ
ク軸１０のスライド位置を検出するストロークエンド検
出器８を設け、かつ、ラック軸１０とそのラック軸ハウ
ジング１１とからなるラック軸部と上記ピニオン軸部と
を防塵防水構造とし、また、両検出器３，８の信号線を
一括して制御部に接続してパワーステアリング装置１を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、操舵トルク検出器
とストロークエンド検出器とを備えてラックアンドピニ
オン機構によるステアリング系にアシスト力を供給する
パワーアシスト手段を有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】ステアリング系をなす車輪の転向角度は
一定の範囲内に限られることから、ステアリング系に補
助力を供給して操舵動作をアシストするパワーステアリ
ング装置にあっては、その舵角範囲を超えた時に補助力
の供給を制限制御することが望ましく、このため、舵角
限界を検出するストロークエンド検出器を備え、この出
力信号に基づき補助力の供給を制限制御するものが知ら
れている。

【０００３】図５は従来技術に係るストロークエンド検
出器の断面図であり、このストロークエンド検出器１０
１は、ラックアンドピニオン機構のラック軸１０２をガ
イドするラックガイド部１０３に設けたセンサー１０４
と、このセンサー１０４が検出し得る識別部１０５をラ
ック軸１０２上に形成することにより、ラック軸１０２
のストロークエンドを検出する機構をコンパクトに構成
したものである（実公平４−４１７５号公報）。その検
出信号は、ラックアンドピニオン機構のラックガイド部
から伸びる信号ケーブル１０６によってパワーステアリ
ング装置の制御部に至る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、環境条
件の厳しいエンジンルームにおいて、上記ストロークエ
ンド検出器１０１は、ラックアンドピニオン機構のラッ
クガイド部１０３を防塵防水構造とし、また、信号線の
ワイヤハーネスおよびラックガイド部からのハーネス取
出し部を防塵防水構造とし、かつ、ワイヤハーネスの中
間配線部分の固定手段を要することから、ストロークエ
ンド検出器全体として複雑な構成を余儀なくされ、生産
性と組付け性およびメンテナンス性が悪化していた。

【０００５】本発明の目的は、ストロークエンド検出器
から制御部に至るハーネスを含む構成を簡易化すること
ができる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、ラックアンドピニオン機構によるステアリング系
と、このステアリング系に加えられる操舵トルクを検出
する操舵トルク検出器と、ステアリング系の最大舵角位
置を検出するストロークエンド検出器と、操舵トルク検
出器およびストロークエンド検出器の出力信号に基づき
アシスト力を決定する制御部と、この制御部に従ってス
テアリング系にアシスト力を供給するパワーアシスト手
段と、を有する電動パワーステアリング装置において、
前記ラックアンドピニオン機構のピニオン軸を支承する
ピニオン軸部に前記操舵トルク検出器とストロークエン
ド検出器を配置した。

【０００７】操舵トルク検出器とストロークエンド検出
器をピニオン軸部に配置したことから、本発明の電動パ
ワーステアリング装置のセンサー部が、両検出器につい
ての防塵防水構造、および、制御部に至るワイヤハーネ
スの一括化を可能とする一体ユニットとして構成され
る。

【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は本発明の電動パワーステアリ
ング装置の縦断面図であり、電動パワーステアリング装
置１は、ピニオン軸２、操舵トルク検出器３、制御部
４、電動機５、減速機構６、クラッチ機構７、ストロー
クエンド検出器８、これらを支持するピニオン軸ハウジ
ング９、および、ラック軸１０とそのラック軸ハウジン
グ１１等からなる。

【０００９】ピニオン軸２は、図示せぬ操舵輪側に連結
する筒状の入力部１２と、この入力部１２の中心部を貫
通してトルク変位部材をなすトーションバー１３と、こ
のトーションバー１３と連結する出力部１４とからな
る。トーションバー１３は、入力部１２と出力部１４と
の間に相対角度変位を許容する。

【００１０】操舵トルク検出器３は、ピニオン軸２の入
出力部１２，１４間の相対角度差に基づき入力部１２の
外周部を軸方向に変位動作する磁性材よりなる筒部材１
５を備えた差動トランスによって構成される。この差動
トランスは筒部材１５の位置に応じた信号を出力する。
操舵トルク検出器３の図示せぬ信号線は、ピニオン軸ハ
ウジング９内を通って制御部４に接続する。

【００１１】上記操舵トルク検出器３の出力は筒部材１
５の変位と対応し、この筒部材１５の変位はトーション
バー１３に作用する操舵トルクと対応することから、こ
の操舵トルク検出器３は、ピニオン軸２に加わる操舵ト
ルクに応じた信号を出力するトルクセンサーをなす。

【００１２】制御部４は、ピニオン軸ハウジング９内の
図の背面側に設けられ、操舵トルク検出器３、ストロー
クエンド検出器８等の信号、および、図示せぬ電源部か
らの電力を受け、電動機５の駆動制御を行なう。

【００１３】電動機５は、ピニオン軸ハウジング９に一
体に装架され、制御部４から駆動電力を受け、その出力
軸１６は、ウォームギヤ式の減速機構６を介してクラッ
チ機構７の外周部材１７と連結する。

【００１４】図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、クラ
ッチ機構７は、ピニオン軸２の出力部１４の上端部をお
むすび形の略三角形断面に形成した内周部材２１と、上
記外周部材１７と、これら両者に対して係合可能な係合
部材をなすローラー２２…と、このローラー２２…をそ
の係合方向に付勢するスプリング２３と、ローラー位置
を規制するフォーク部材２４とからなる。このフォーク
部材２４は入力部１２と一体をなす。

【００１５】上記外周部材１７の内周面１７ａを円形に
形成し、この内周面１７ａと上記内周部材２１の外周面
２１ａを対向して楔状空間を形成し、この楔状空間はそ
のコーナー部にローラー２２が係合した時にワンウェイ
クラッチを構成する。また、内周部材２１の中心部は入
力部１２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２５をなす。

【００１６】上記クラッチ機構７は、フォーク部材２４
の相対回動角が中立位置の近傍においてはローラー２２
が外周部材１７と内周部材２１の間に係合することがな
いのでトルク伝達を行なわず、また、フォーク部材２４
が回動されて楔状空間のコーナー部から退き、ローラー
２２が両部材間に係合可能になるとそのワンウェイクラ
ッチ作用により、外周部材１７がフォーク部材２４と同
一方向に回動する時にのみ内周部材２１にトルクが伝達
される。したがって、入力部１２に加わる操舵トルクの
大きさとその回動方向に応じてフォーク部材２４が回動
動作することにより、クラッチ機構７のトルクの伝達と
回動方向とが制御される。

【００１７】上記電動機５、減速機構６、クラッチ機構
７からなるパワーアシスト系は、電動機５の発生トルク
を減速機構６によって倍力し、クラッチ機構７が入力部
１２の動作に応じてトルク伝達を制御することにより、
フェールセーフを確保した上で、アシスト力を出力部１
４に伝達する。出力部１４は、操舵力とパワーアシスト
系からのアシスト力とを合わせ、ラック軸１０をスライ
ドさせ、図示せぬ操向車輪を転舵させる。

【００１８】ストロークエンド検出器８は、ラック軸１
０に臨むピニオン軸ハウジング９の下端に位置してラッ
ク軸１０側に突出する検出子３１を備え、また、この検
出子３１に作用するカム溝３２をラック軸１０に形成す
る。ストロークエンド検出器８の図示せぬ信号線は、ピ
ニオン軸ハウジング９内を通って制御部４に接続する。

【００１９】図３は図１のＢ−Ｂ線断面図であり、カム
溝３２はラック軸１０のスライド位置を検出するための
識別部をなし、（ａ）のカム溝３２は、車両の直進位置
から左右の操舵ストロークＳの位置で深さが変化する凹
部を形成した例である。この凹部の深さの変化を検出す
ることにより、ラック軸１０がそのストロークエンドに
達したことを知ることができ、この信号に基づき、転舵
限界において制御部４が電動機５の駆動を減少制御す
る。

【００２０】（ｂ）のカム溝３２ａは、車両の直進位置
から左右の操舵ストロークＳの範囲にわたって深さがＨ
１からＨ２まで一様に変化する凹部を形成した例であ
る。この凹部に追従する検出子３１を介してその深さを
検出することによりラック軸１０のストローク位置を知
ることができる。

【００２１】ピニオン軸ハウジング９は、図１のピニオ
ン軸２、操舵トルク検出器３、制御部４、電動機５、減
速機構６、クラッチ機構７、ストロークエンド検出器８
を一体的に保持してラック軸ハウジング１１側から分離
可能なピニオン軸部ユニットを構成するとともに、ピニ
オン軸２との間にシール部材３３を、また、ラック軸ハ
ウジング１１との間にシール部材３４を介設することに
より、ラック軸ハウジング１１までを含む一括防塵防水
構造をなす。

【００２２】ラック軸ハウジング１１は、ピニオン軸２
の出力部１４と噛合するラック軸１０を摺動可能に支持
し、かつ、固定した保持部材３５からスプリング３６を
介してラック軸１０をピニオン軸２側に押圧するラック
ガイド３７を備える。このラックガイドにより、ラック
アンドピニオン機構のバックラッシュが小さく抑えられ
る。

【００２３】以上のように構成される電動パワーステア
リング装置は、ステアリング系のピニオン軸部をなすピ
ニオン軸ハウジング９に、操舵トルク検出器３とストロ
ークエンド検出器８を一体的に配置したことから、ピニ
オン軸部は、両検出器についての防塵防水構造、およ
び、制御部に至るワイヤハーネスの一括化が可能な一体
ユニットとして構成される。

【００２４】したがって、両検出器を一括した防塵防水
構造および一括したワイヤハーネスを採用することによ
り、制御部に至るワイヤハーネスの支持手段を含め、構
成の簡易化を図ることができる。

【００２５】図４は本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の別なる実施例を示す分解斜視図であり、前記実
施例と同一の部材はその符号を付して説明を省略する。
ラックアンドピニオン機構のピニオン軸２とピニオン軸
ハウジング４１とからなるピニオン軸部に、差動トラン
ス等のトルク検出が可能な操舵トルク検出器（図示せ
ず）、および、ストロークエンド検出器８を一体取付け
したユニットを構成する。また、図示せぬパワーアシス
ト部をラック軸と転向車輪までの間に設ける。

【００２６】上記ピニオン軸部の両検出器の信号線は一
括のワイヤハーネス４２とし、単一のグロメット４３を
介してピニオン軸ハウジング４１の外部に配置された図
示せぬ制御部に接続する。また、ピニオン軸ハウジング
４１はラック軸ハウジング１１と連結して防塵防水構造
をなす。

【００２７】このように構成される電動パワーステアリ
ング装置は、センサー部を一体ユニットとすることによ
り、センサー個別の防塵防水構造を要することがなく、
また、個別のワイヤハーネスとその支持手段を要するこ
とがないので、ワイヤハーネスの支持手段を含めた構成
の簡易化を図ることができる上に、パワーアシスト系か
ら分離独立していることから、パワーステアリング装置
の構成及び配置の自由度を確保することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したごとく、請求項１の電動
パワーステアリング装置は、操舵トルク検出器とストロ
ークエンド検出器をピニオン軸部に配置したことから、
本発明の電動パワーステアリング装置のセンサー部が、
両検出器についての防塵防水構造、および、制御部に至
るワイヤハーネスの一括化を可能とする一体ユニットと
して構成される。

【００２９】したがって、本発明の電動パワーステアリ
ング装置では、操舵トルク検出器とストロークエンド検
出器の両検出器を一括した防塵防水構造とすることがで
き、一括したワイヤハーネスを採用することができるの
で、制御部に至るワイヤハーネスの支持手段を含め、構
成の簡易化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電動パワーステアリング装置の縦断面
図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図

【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の別
なる実施例を示す分解斜視図

【図５】従来技術に係るストロークエンド検出部の断面
図

【符号の説明】

１…電動パワーステアリング装置、２…ピニオン軸、３
…操舵トルク検出器（差動トランス）、４…制御部、５
…電動機（パワーアシスト部）、６…減速機構、７…ク
ラッチ機構、８…ストロークエンド検出器、９…ピニオ
ン軸ハウジング、１０…ラック軸、１１…ラック軸ハウ
ジング、１２…入力部、１３…トルク変位部材（トーシ
ョンバー）、１４…出力部、１５…筒部材、３１…検出
子、３２，３２ａ…識別部（カム溝）、Ｓ…操舵ストロ
ーク。

Claims (1)

【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るステア
   リング系と、このステアリング系に加えられる操舵トル
   クを検出する操舵トルク検出器と、ステアリング系の最
   大舵角位置を検出するストロークエンド検出器と、操舵
   トルク検出器およびストロークエンド検出器の出力信号
   に基づきアシスト力を決定する制御部と、この制御部に
   従ってステアリング系にアシスト力を供給するパワーア
   シスト手段と、を有する電動パワーステアリング装置に
   おいて、前記ラックアンドピニオン機構のピニオン軸を
   支承するピニオン軸部に前記操舵トルク検出器とストロ
   ークエンド検出器を配置したことを特徴とする電動パワ
   ーステアリング装置。