JPH101058A - 動力舵取装置用減速機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ギヤ歯の噛み合い状態を確保して適切にトル
クを伝達できるのみならず、所定以上のトルクの伝達を
制限して過大な負荷がステアリング操舵系に加わること
を防止できる動力舵取装置用減速機構を得る。 【解決手段】 動力舵取装置用減速機構１０では、ウォ
ームホイール１４に噛み合うウォーム２６及び電動モー
タ２２はギヤハウジング２０に取り付けられている。ギ
ヤハウジング２０は、スライダ１８によって変位可能に
支持されている。例えばメインシャフト１２からの逆入
力によって過大なトルクが作用すると、ギヤハウジング
２０がウォーム２６及び電動モータ２２と共に移動し、
ウォーム２６がウォームホイール１４から解離変位して
噛み合いが解除される。したがって、過大な負荷がステ
アリング操舵系に加わることを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
適用される動力舵取装置用減速機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車両用の舵取装置において、
運転者のステアリングホイール操作による操舵力を軽減
するために、電動モータにより操舵アシスト力を付与す
る動力舵取装置（電動式パワーステアリング装置）が知
られている（一例として、特開平６−３２１１２１号公
報）。

【０００３】この公報によれば、電動モータはステアリ
ング操舵入力軸（ピニオン軸）を介してラック軸に連結
されており、さらに、ステアリング操舵入力軸にはトル
クセンサが装備されている。トルクセンサが検出した操
舵トルクに応じて電動モータが作動することにより、操
舵アシスト力を付与する構成である。

【０００４】しかしながら、前記公報に示された従来の
動力舵取装置では、電動モータがステアリング操舵入力
軸に単に連結された構成であるため、例えば縁石衝突等
のために転舵輪側から逆入力が伝達された場合には、こ
の逆入力に起因してラック軸が高速で移動し、このため
このラック軸に連結された電動モータも高速で回転され
る。この状態でラック軸がラックエンドに当接すると、
電動モータの慣性力により操舵軸やギヤ等の操舵系に過
大な負荷が加わる欠点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、ギヤ歯の噛み合い状態を確保して適切にトルクを
伝達することができるのみならず、所定以上のトルクの
伝達を制限して過大な負荷がステアリング操舵系に加わ
ることを防止できる動力舵取装置用減速機構を得ること
が目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の動
力舵取装置用減速機構は、ステアリング操舵系の回転軸
に歯車機構を介して機械的に連結され操舵アシスト力を
付与する電動モータと、通常は前記歯車機構の操舵系側
ギヤ歯とモータ側ギヤ歯を所定の噛み合い状態で保持す
ると共に、所定値以上のトルク作用時には前記二つのギ
ヤ歯を解離する方向に相対的に変位可能とする支持手段
と、を備えている。

【０００７】請求項１記載の動力舵取装置用減速機構で
は、ステアリング操舵系の回転軸は歯車機構を介して電
動モータに連結されており、さらに、この歯車機構のギ
ヤ歯は支持手段によって支持されている。電動モータが
作動すると、歯車機構を介してステアリング操舵系へト
ルクが伝達されて操舵アシスト力が付与される。

【０００８】ここで、例えば縁石衝突等のために転舵輪
側から逆入力が伝達された場合には、この逆入力に起因
してステアリング操舵系の回転軸が高トルクかつ高速で
移動される。したがって、歯車機構の操舵系側ギヤ歯と
モータ側ギヤ歯との間に回転軸の径方向に大きな力が発
生する。この力が支持手段による二つのギヤ歯の保持力
を越えると（換言すれば、過大トルク作用時には）、こ
れら二つのギヤ歯が解離する方向に相対的に変位し、噛
み合いが解除される。これにより、歯車機構の操舵系側
ギヤ歯とモータ側ギヤ歯との間の所定値以上のトルクの
伝達が制限され、過大な負荷がステアリング操舵系に加
わることを防止できる。

【０００９】請求項２に係る発明の動力舵取装置用減速
機構は、請求項１記載の動力舵取装置用減速機構におい
て、前記支持手段は、前記モータ側ギヤ歯と前記電動モ
ータとを共に一体に保持して一体的に解離変位可能とし
たことを特徴としている。

【００１０】請求項２記載の動力舵取装置用減速機構で
は、歯車機構の操舵系側ギヤ歯とモータ側ギヤ歯との間
に回転軸の径方向に大きな力が発生しこれら二つのギヤ
歯が解離する方向に相対的に変位して噛み合いが解除さ
れる際には、モータ側ギヤ歯と電動モータが共に一体的
に解離変位する。すなわち、電動モータとモータ側ギヤ
歯とを自在継手等で連結する必要がなく、構造が簡単と
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１には本発明の実施の形態に係
る動力舵取装置用減速機構１０の全体構成が概略的な断
面図にて示されている。

【００１２】この動力舵取装置用減速機構１０は、車両
用の動力舵取装置に適用されており、メインシャフト１
２を備えている。メインシャフト１２にはステアリング
ホイールが取り付けられると共に操舵輪を操舵するラッ
クバー（共に図示省略）に連結されており、メインシャ
フト１２を操作することによって転舵輪を転舵すること
ができる。

【００１３】また、メインシャフト１２には、歯車機構
を構成し操舵系側ギヤ歯としてのウォームホイール１４
が取り付けられており、ウォームホイール１４はメイン
シャフト１２と一体回転する。

【００１４】ウォームホイール１４の近傍のハウジング
１６には、支持手段としてのスライダ１８によってギヤ
ハウジング２０が保持されている。このギヤハウジング
２０には電動モータ２２が取り付けられている。電動モ
ータ２２の回転軸２４はギヤハウジング２０内へ延出さ
れており、さらに先端部には、歯車機構を構成しモータ
側ギヤ歯としてのウォーム２６が設けられている。この
ウォーム２６は、軸受２８及び軸受３０によってギヤハ
ウジング２０に支持されており、前記ウォームホイール
１４に噛み合っている。このため、電動モータ２２が作
動することでメインシャフト１２に操舵アシスト力が付
与される構成である。

【００１５】一方、ギヤハウジング２０を支持するスラ
イダ１８には、圧縮スプリング３２が設けられており、
常にギヤハウジング２０（すなわち、ウォーム２６及び
電動モータ２２）をウォームホイール１４の方向へ付勢
している。これにより、ウォーム２６はウォームホイー
ル１４に一定の力で押し付けられて噛み合っている。ま
た、スライダ１８にはボール３４が設けられている。こ
のボール３４は、所定の荷重が作用するまではスライダ
１８すなわちギヤハウジング２０を初期位置（ウォーム
２６がウォームホイール１４に噛み合った状態）に保持
し、前記荷重が所定値を越えるとスライダ１８すなわち
ギヤハウジング２０の保持を解除する役目を有してい
る。

【００１６】次に、本実施の形態の作用を説明する。前
述の如き構成の動力舵取装置用減速機構１０では、ウォ
ーム２６は圧縮スプリング３２によって付勢されてウォ
ームホイール１４に噛み合っており、さらに、この状態
がスライダ１８のボール３４によって維持されている。

【００１７】電動モータ２２が作動すると、ウォーム２
６及びウォームホイール１４を介してメインシャフト１
２へトルクが伝達されて操舵アシスト力が付与され、操
舵力が低減される。

【００１８】ここで、例えば縁石衝突等のために転舵輪
側から逆入力が伝達された場合には、この逆入力に起因
してステアリング操舵系の回転軸すなわちメインシャフ
ト１２が高トルクかつ高速で回転される。したがって、
ウォーム２６及びウォームホイール１４から成る歯車機
構において、ウォームホイール１４とウォーム２６との
間に図１矢印Ａ方向の大きな力が発生する。この力が、
ウォームホイール１４とウォーム２６との噛み合い保持
力、すなわちスライダ１８のボール３４によるギヤハウ
ジング２０の保持力を越えると、ギヤハウジング２０が
ウォーム２６及び電動モータ２２と共にハウジング１６
の側へ移動してウォーム２６とウォームホイール１４の
噛み合いが図２に示す如く解除される。これにより、ウ
ォーム２６とウォームホイール１４との間の過大なトル
クの伝達が制限され、過大な負荷がステアリング操舵系
に加わることを防止できる。

【００１９】一方、転舵輪側から逆入力が解消し前述の
如き過大なトルクが作用しなくなれば、圧縮スプリング
３２の付勢力によって再びギヤハウジング２０が元の位
置へ移動されてウォーム２６がウォームホイール１４に
噛み合い、元の状態に復帰する。

【００２０】このように、動力舵取装置用減速機構１０
では、ステアリング操舵系に特別なトルク制限機構を設
ける必要がなく、簡単な構造で過大なトルクの伝達を制
限して過大な負荷がステアリング操舵系に加わることを
防止できる。

【００２１】また、動力舵取装置用減速機構１０では、
前述の如きウォーム２６がウォームホイール１４から変
位して噛み合いが解除される際には、ウォーム２６及び
電動モータ２２がギヤハウジング２０と共に一体的に変
位する。すなわち、電動モータ２２とウォーム２６とを
自在継手等で連結する必要がなく、構造が簡単となる。

【００２２】なお、本実施の形態においては、動力舵取
装置用減速機構１０として、ステアリングホイールが取
り付けられたメインシャフト１２と電動モータ２２とを
連結するウォーム２６及びウォームホイール１４に適用
した例を説明したが、これに限らず、他のステアリング
操舵系に適用してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る動力舵
取装置用減速機構は、ギヤ歯の噛み合い状態を確保して
適切にトルクを伝達することができるのみならず、所定
以上のトルクの伝達を制限して過大な負荷がステアリン
グ操舵系に加わることを防止できる優れた効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る動力舵取装置用減速
機構の全体構成を示す概略的な断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る動力舵取装置用減速
機構の過大トルク作用時における作動状態を示す図１に
対応した概略的な断面図である。

【符号の説明】

１０ 動力舵取装置用減速機構 １２ メインシャフト（ステアリング操舵系の回転
軸） １４ ウォームホイール（操舵系側ギヤ歯、歯車機
構） １８ スライダ（支持手段） ２０ ギヤハウジング ２２ 電動モータ ２６ ウォーム（モータ側ギヤ歯、歯車機構） ３２ 圧縮スプリング（支持手段） ３４ ボール（支持手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリング操舵系の回転軸に歯車機構
   を介して機械的に連結され操舵アシスト力を付与する電
   動モータと、 通常は前記歯車機構の操舵系側ギヤ歯とモータ側ギヤ歯
   を所定の噛み合い状態で保持すると共に、所定値以上の
   トルク作用時には前記二つのギヤ歯を解離する方向に相
   対的に変位可能とする支持手段と、 を備えた動力舵取装置用減速機構。
2. 【請求項２】 前記支持手段は、前記モータ側ギヤ歯と
   前記電動モータとを共に一体に保持して一体的に解離変
   位可能としたことを特徴とする請求項１記載の動力舵取
   装置用減速機構。