JPS58141963A - Electric power driven steering unit - Google Patents
Electric power driven steering unitInfo
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- JPS58141963A JPS58141963A JP57025538A JP2553882A JPS58141963A JP S58141963 A JPS58141963 A JP S58141963A JP 57025538 A JP57025538 A JP 57025538A JP 2553882 A JP2553882 A JP 2553882A JP S58141963 A JPS58141963 A JP S58141963A
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- steering shaft
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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
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
- B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
- B62D5/0415—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、車両のステアリングシャツ｝Ｋ電動機によル
補助トルクを与える電動式パワーステアリング装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electric power steering device that provides an auxiliary torque to a steering motor for a vehicle.
近年、普及の着しい倍力操舵装置、所一パワーステアリ
ング装置は、運転者の操舵力を軽減し、車両の運転性能
を向上する丸めに大きな力となっている。そして、現在
主流となっている油圧駆動によるパワーステアリング装
置に代わり、原動力圧電動機を使用して所要の補助トル
クをステアリングシャフトに与える電動機駆動型パワー
ステアリング装置の技術が幾つか開示されている。この
電動機駆動臘パワーステアリング装置は、運転者の操舵
トル−り金子の１１伝える機械的な伝達経路、例えば、
ステアリフグメインシャフト、ウォームシャフトなどに
電動機の回転数を歯車によって滅適し伝達するものが一
般的である。しかし、これら従来の電動機駆動蓋パワー
ステアリング装置は、ステアリングシャフトと電動機の
出力軸とが同心でないものが殆どで、電動機の出力を所
要の減速比に減速するには減速歯車を大蓋化し九シ、癩
車軸が複倣になつ九）シ、ステアリング軸と電動機軸と
を固定し１かつ、減速歯車を収納するハウジングが大蓋
化する欠点がある。2. Description of the Related Art In recent years, booster steering devices and power steering devices, which have become increasingly popular, are playing a major role in reducing the steering force of a driver and improving the driving performance of a vehicle. In place of the currently mainstream hydraulically driven power steering system, several technologies have been disclosed for electric motor driven power steering systems that use a motive force piezoelectric motor to provide the required auxiliary torque to the steering shaft. This electric motor-driven power steering device has a mechanical transmission path for transmitting the driver's steering torque, for example,
Generally, the rotational speed of the electric motor is transmitted to the steering puffer main shaft, worm shaft, etc. using gears. However, in most of these conventional electric motor-driven lid power steering devices, the steering shaft and the output shaft of the electric motor are not concentric, and in order to reduce the output of the electric motor to the required reduction ratio, the reduction gear has to be made into a large lid. 9) The axle shaft is double-coated, and the steering shaft and the motor shaft are fixed together, and the housing that houses the reduction gear has the disadvantage of having a large lid.
本＠＠は、前記従来技術の欠点を解消する丸めになされ
えもので、小蓋化できる電動式パワーステアリング装置
を提供することを目的とする。The purpose of the present invention is to provide an electric power steering device that can be made into a small lid, which eliminates the drawbacks of the prior art.
本発明は、ステアリングシャツ）Ｋ補助）ルクを与える
電動機の一転子をステアリングシャフトと同軸的に設け
、前記−転子のＵｊＡ転カを伝達装置を介して前記ステ
アリングシャフトに伝達し、前記目的を４成するように
構成し友ものである。The present invention provides one trochanter of an electric motor that provides a steering torque (auxiliary torque) coaxially with the steering shaft, and transmits the UjA rotor of the -trochanter to the steering shaft via a transmission device to achieve the above purpose. It is a friend that is configured to achieve 4 results.
本発明に係ゐ電動式パワーステアリング装置の好ましい
実施ガを添付図面に従って詳説する。A preferred embodiment of the electric power steering device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図面は、本発明に係る電動式パワーステアリング装置の
ステアリング歯車部の断面図である０図に於いてステア
リングシャフトの一部をなすピニオンシャフト１Ｇは、
上端部に図示しないステアリングメインシャフトと結合
するセレーション１２が形成され、略円ＩＩｌ状のハウ
ジング１４を貫通し、下方のギヤボックスｌ＠に挿入さ
れている。そして、ピニオンシャフト１０は、ハウジン
グ１４の一上端部に取付けであるカバーＩＩに設は九軸
受２０とピニオンシャフトの下ｊｌ１１ｍｌＫ形成し九
ピニオン２２０両端ｓＫ配置されたギヤボックスｌ＠内
の軸受２４、！＠とによって軸支され、ハウジング１４
およびギヤボックス１６に対し回転自在になっている。The drawing is a cross-sectional view of the steering gear part of the electric power steering device according to the present invention. In FIG.
A serration 12 is formed at the upper end to be connected to a steering main shaft (not shown), passes through a substantially circular housing 14, and is inserted into a gear box l@ below. The pinion shaft 10 is mounted on a cover II which is attached to one upper end of the housing 14, and a nine bearing 20 is formed under the pinion shaft, and a nine pinion 220 is disposed at both ends of the gear box, with a bearing 24 inside the gear box. ! The housing 14 is pivotally supported by @ and
and is rotatable relative to the gear box 16.
さらに、ハウジング１４内には、電機子巻線を主体とす
る電動機の回転子２８がピニオンシャツ）１０と同軸的
に配設されている。この回転子２８は、上部が略円筒状
の大径部３０をなし、下方が小径部３２となっている。Further, within the housing 14, a rotor 28 of a motor, which mainly includes an armature winding, is disposed coaxially with the pinion shirt 10. The rotor 28 has a substantially cylindrical large-diameter portion 30 at the top and a small-diameter portion 32 at the bottom.
回転子２８の大通部３０は、ピニオンシャフトＩＯＫ固
着された磁気回路の一部をなす鉄心３４とハウジング１
４の内周面に固着され九永久磁石からなる磁極３６との
間に位置し、を九、小径部３２にはその外周に壷流子３
８が堰付けられている。そして、ｌＮ１５ｇは、／％ウ
ジング１４に設けられた保持臭４０に取付けられ九グラ
シ４２に接触し、ブラシ４２から電流を受けるようにな
っている。尚、回転子２８は、下端部が再び中や径を大
きくされていて、この下端部がノ・ウジング１４の底部
４４に嵌入しである軸受４６によって、また上端部が鉄
心３４の上端付近に外嵌しである軸受４８によってそれ
ぞれ軸支されている。The main passage 30 of the rotor 28 is connected to the housing 1 and an iron core 34 that forms part of the magnetic circuit to which the pinion shaft IOK is fixed.
The small diameter portion 32 is fixed to the inner peripheral surface of the magnet and is located between the magnetic pole 36 made of a permanent magnet.
8 is dammed. The lN 15g is attached to the holding odor 40 provided on the /% brush 14, contacts the nine brushes 42, and receives current from the brush 42. The lower end of the rotor 28 has been enlarged in diameter again, and the lower end is supported by a bearing 46 that is fitted into the bottom 44 of the nozzle 14, and the upper end is connected to the vicinity of the upper end of the iron core 34. Each is supported by a bearing 48 which is an external fitting.
他方、ギヤボックス１６の上部には回転子２８０ＷＡｋ
力をピニオンシャフトに伝達する伝達機構である遊１歯
車減速＠ＳＯが収納されている。こＯ遊星歯車−減速Ｉ
Ｉ＆ＩＯの太陽置傘５２は、ビニオンシャツ）１Ｇと同
軸的に設けられてお夛、上端がハウジング１４の麿＠４
４を貫通して回転子２８０下端部に嵌入し、回転子２８
と一体的に回転するよ゛うになっている。そして太陽歯
車５２の下端外周面には遊星歯車１ｓ４と噛み合う歯が
形成されている。この遊星歯車５４は上端部と下端部と
にそれぞれ歯が形成され、上端部は下端部より径が大暑
〈なっていて、太陽歯車に噛み合うと共に、ギヤボック
ス上端部の内周面に沿って取付ゆであるリングギヤｓ６
に噛み合っている。従って、遊星歯車ｉ４は太陽歯車５
２の回転に伴い太陽−車ｌｓ２とリングギヤ６６とに噛
み合いつつ太陽歯車の周囲を回転する。On the other hand, a rotor 280 WAk is mounted on the upper part of the gear box 16.
It houses an idle gear reduction @SO, which is a transmission mechanism that transmits power to the pinion shaft. This O planetary gear - Reduction I
I&IO's solar umbrella 52 is installed coaxially with Binion Shirt 1G, and its upper end is attached to housing 14.
4 and fit into the lower end of the rotor 280.
It is designed to rotate integrally with the Teeth that mesh with the planetary gear 1s4 are formed on the outer peripheral surface of the lower end of the sun gear 52. This planetary gear 54 has teeth formed at its upper and lower ends, and the upper end has a larger diameter than the lower end, meshes with the sun gear, and is attached along the inner peripheral surface of the upper end of the gear box. boiled ring gear s6
are meshed with each other. Therefore, the planet gear i4 is the sun gear 5.
2, it rotates around the sun gear while meshing with the sun wheel ls2 and the ring gear 66.
また、遊星歯車５４の径が小さ−い歯車、即ち、遊星歯
車１４０下熾部の歯車は、太陽歯車ｓ２を介して伝達さ
れた回転子２畠の回転力をピニオンシャフト１０に伝達
するリング歯車ｓ８と噛合している。このリング歯車Ｉ
８は中央ｓＫ円筒状のボス６Ｇを有し、ビニオｙシャフ
トＩＯＫ外嵌され、ピニオンシャフトＩＯＫ形成したス
プライン６２によってピニオンシャフト１０と結合し、
ピニオンシャフト１０と一体的に回転できるようになっ
ている。さらに、す／グ歯車Ｓ８は、ボス６０と一体的
に形成され丸歯ｓ６４が遊星歯車５４の外方に位置し、
歯部６４の内周面に形成された、歯が遊星歯車５４の下
端部の歯と噛合している。In addition, the gear with a smaller diameter of the planetary gear 54, that is, the gear at the bottom of the planetary gear 140 is a ring gear that transmits the rotational force of the rotor 2, which is transmitted via the sun gear s2, to the pinion shaft 10. It meshes with s8. This ring gear I
8 has a central sK cylindrical boss 6G, is fitted onto the outside of the pinion shaft IOK, and is connected to the pinion shaft 10 by a spline 62 formed on the pinion shaft IOK,
It can rotate integrally with the pinion shaft 10. Furthermore, the S/G gear S8 is formed integrally with the boss 60, and the round teeth S64 are located outside the planetary gear 54,
Teeth formed on the inner circumferential surface of the tooth portion 64 mesh with teeth at the lower end of the planetary gear 54 .
一方、ピニオンシャフト１０の下端部に形成さし九ピニ
オン２２は、ピニオンシャフトｌＯとほぼ直交する方向
に移動可能なラックパー６６と噛み合っている。このラ
ックパー６６は、ラックガイド６８とプレロード調整用
キャップ７０との間に圧縮介在しているはね７２からの
押圧力をラックガイド６８を介して受け、プレロード調
整用キャップ７０によってａｍされた適度の押圧力によ
〕、ピニオンシャフト１０のピニオン２２に押圧されて
いる。On the other hand, the pinion 22 formed at the lower end of the pinion shaft 10 is engaged with a rack par 66 that is movable in a direction substantially perpendicular to the pinion shaft IO. This rack par 66 receives a pressing force from a spring 72 which is compressed between the rack guide 68 and the preload adjustment cap 70, and receives a moderate amount of pressure applied by the preload adjustment cap 70 through the rack guide 68. by the pressing force], the pinion 22 of the pinion shaft 10 is pressed.
崗、ハウジング１４とギヤボックス１６とは、複数のボ
ルト７４とナツト７６とによって結合されている。！Ｉ
ｇち、ハウジング１４上部のカバー１８とギヤボックス
１６の上端部との間には、ボルト７４が挿通され、ボル
ト７４の下方から螺入され丸ナツト７＠によってハウジ
ング１４とギヤボックス１６とが結合している。そして
、遊里歯車減速機５０のリングギヤ５６は、７ラック部
がハウジング１４の底部４４とギヤボックス１６の上端
との間において挾持され、ギヤボックス１６に固定され
ている。The housing 14 and the gearbox 16 are connected by a plurality of bolts 74 and nuts 76. ! I
A bolt 74 is inserted between the cover 18 on the upper part of the housing 14 and the upper end of the gear box 16, and the housing 14 and the gear box 16 are connected by a round nut 7@ which is screwed in from below the bolt 74. are doing. The ring gear 56 of the idling gear reducer 50 is fixed to the gear box 16 by having seven rack portions sandwiched between the bottom 44 of the housing 14 and the upper end of the gear box 16.
上記の如く構成され九実施例の作用は次の通υで参る。The operation of the nine embodiments constructed as described above is as follows.
運転者が図示しないステアリングホイールを回転させる
とその回転力（トルク）は、図示しないステアリングメ
インシャフトを介してビニオフシャ７）１０に伝達され
る。そして、そのトルクは、従来の一般的な方法と同様
に図示しないトルク検出暢により検出され、その検出信
号が同じく図示しない制御部に送られる。図示しない制
御部は、トルク検出信号を受けると、電動機の出力トル
クがステアリングホイールの操作トルクに比例して回転
子２８が回転するように、電動機駆動電気信号をブラシ
４２を介して整流子３８に与える。そして、回転子２８
は、整流子３８からの電動機駆動電気信号（電ｆｉ）を
受けると、運転者がステアリングホイールから予め設定
された適度な反力を受けるように、遊里歯車減速機５０
の減速比で定められる回転数をもってピニオンシャフト
１０の開−をピニオンシャフトの回転に伴って回転する
。When the driver rotates a steering wheel (not shown), the rotational force (torque) is transmitted to the steering wheel 7) 10 via a steering main shaft (not shown). Then, the torque is detected by a torque detection unit (not shown) in the same manner as a conventional general method, and the detection signal is sent to a control section (also not shown). Upon receiving the torque detection signal, the control section (not shown) sends a motor drive electric signal to the commutator 38 via the brush 42 so that the rotor 28 rotates in proportion to the operating torque of the steering wheel. give. And rotor 28
When the motor drive electric signal (electric fi) is received from the commutator 38, the free gear reduction gear 50 is configured so that the driver receives a preset moderate reaction force from the steering wheel.
The opening of the pinion shaft 10 is rotated with the rotation of the pinion shaft at a rotation speed determined by the reduction ratio.
と０１１＆子２８０回転に伴うトルクは、回転子２８と
一体的に回転する太陽歯車５２をピニオンシャツ） １
Ｇｏ屑囲に回転畜せ、それに伴い遊星歯車膠４が太陽
＊’＊ｓｚｏ周囲を自転しつつ公転する。The torque accompanying the rotation of 011 & 280 rotates the sun gear 52, which rotates integrally with the rotor 28 (pinion shirt) 1
Go rotates around the debris, and the planetary gear 4 revolves around the sun *'*szo while rotating.
さらに、遊１歯阜５４の回転連動は、遊星歯車５４０″
′ＦＪＩｌｌｉｌＫ於いて噛合しているリング歯車８８
に＠遍される。そして、図示しない制御部の指示によ如
回転子２８に於いて発生（７走所定のトルクは、太陽歯
車５２、遊星歯車ｓ４を介してリング歯車Ｓａに伝達さ
れ、この間に遊星歯車減速−の減速此方−にけ倍増され
てピニオンシャフト１０に伝、ｌされる。即ち、前記し
九ようにリング歯車ｉ８は、スグツィ／−２を介してビ
エオーンシャフト１ｏと結合してピニオンシャフトと一
体的に回転するようになって＄Ｐカ、回転子２跡に於い
て発生させ九ト＃ ／ ｆｉ道１１ｔｌｌ車ｍ遮Ｗａ
Ｉ ＯＫより倍増されてりンダ歯阜ＩＩを介して伝達さ
れる。従って、ピニオンシャフトｉｏの受ける・トルク
は、運転者のステアリングホイールの操作トルクと１ｇ
１転子２８が発生し九道鳳歯車減速１１Ｋｍｌいて倍増
されたトルクとであプルピニオンシャフト１０の下端部
のピニオ／２２を介してラックパー６６に伝達され、ラ
ックパー６６に結合され九図示しないタイロッドを操作
する。このため、運転者のステアリングホイールを操作
する操作トルクを軽減することができる。Furthermore, the rotation of the idler gear 54 is interlocked with the planetary gear 540''.
'Ring gear 88 meshing in FJIllilK
It is spread @. Then, a predetermined torque generated in the rotor 28 according to instructions from a control section (not shown) is transmitted to the ring gear Sa via the sun gear 52 and the planetary gear s4, and during this period, the planetary gear deceleration occurs. The deceleration is doubled in this direction and transmitted to the pinion shaft 10. That is, as described above, the ring gear i8 is connected to the bion shaft 1o via the gear 2 and is integrated with the pinion shaft. It started to rotate, and the rotor 2 was generated at the 2nd mark.
It is doubled from I OK and is transmitted through Linda tooth post II. Therefore, the torque received by the pinion shaft io is equal to the operating torque of the driver's steering wheel and 1 g.
The first trochanter 28 is generated, the Kudoho gear is reduced by 11 km, and the doubled torque is transmitted to the rack par 66 via the pinio/22 at the lower end of the pull pinion shaft 10, which is connected to the rack par 66 and connected to the nine tie rods (not shown). operate. Therefore, the operating torque required by the driver to operate the steering wheel can be reduced.
また、電動機の回転子に鉄心を用いない所■コアレス毛
−夕を使用し、回転子２８ｔ−ピニオンシャツ）１０の
周囲に同軸的に配設し、回転子の回転トルクをピニオン
シャフト１０と同軸的に設けた遊１ｍ車減速ｇＳＯを介
してピニオンシャフト１０に伝達することにより、ピニ
オンシャフト１０に与える補助トルクを伝達する機構が
小製、かつコンパクトな形状にすることができる。さら
に、回転子２８に鉄心を用いないことにより、電動機の
！声性を良くシ、かつ運転者がステアリングホイールを
介して感じる電動ｌＩ＆回転子の慣性モーメントを小さ
くすることができるので、連転操作に於けるフィーリン
グを良くすることができる。In addition, where the rotor of the electric motor does not use an iron core, a coreless material is used, and it is arranged coaxially around the rotor (28t pinion shirt) 10, and the rotational torque of the rotor is transferred coaxially with the pinion shaft 10. By transmitting the auxiliary torque to the pinion shaft 10 via the idle 1m vehicle deceleration gSO provided at the same time, the mechanism for transmitting the auxiliary torque applied to the pinion shaft 10 can be made small and compact. Furthermore, by not using an iron core in the rotor 28, the electric motor! Since it is possible to improve the voice quality and to reduce the moment of inertia of the electric motor and rotor that the driver feels through the steering wheel, it is possible to improve the feeling during continuous rotation operation.
なお、前記実施例においては、ラックピニオ／−１式の
ステアリングギヤ装置について説明し九が、ステアリン
グギヤ装置は他の蓋式、例えば、ボールスクリエ式等で
あってもよい。まえ、ピエオンシマフト１０を高透磁率
の材質によって形成し、鉄心３４を省略することも可能
である。In the above embodiments, a rack-pinio/-1 type steering gear device is described; however, the steering gear device may be of other lid type, such as a ball scree type. First, it is also possible to form the pie-on shaft 10 from a material with high magnetic permeability and omit the iron core 34.
以上説明したように本発明によれば、ステアリングシャ
フトに補助トルクを与える電動機の回転子を、ステアリ
ングシャフトと同軸的にステアリングシャフトの周囲に
配設したことにより、電動式パワーステアリング装置の
小型化を図ることができる。As explained above, according to the present invention, the rotor of the electric motor that provides auxiliary torque to the steering shaft is disposed coaxially around the steering shaft, thereby reducing the size of the electric power steering device. can be achieved.
図面は本発明に係る電動式パワーステアリング装置のス
テアリング歯車部の断面図である。
１０・・・ビニオンシャフト、
２２・・・ピニオン、 ２８・・・回転子、ｓ４
・・・鉄心、 ３６・・・磁極１、′１：：
３＄・・・ａｍ子、 ４２・・・ブラシ、ＳＯ
・・・遊Ｊ１ｍ車減速機、ｓ２・・・太陽歯車、ｓ４・
・・運屋縮重、 ＳＳ・・・リング歯車、６６・
・ｅ９ツクパー
代理人 弁理士 鵜 沼 辰 之
（はか２名）The drawing is a sectional view of a steering gear portion of an electric power steering device according to the present invention. 10... Binion shaft, 22... Pinion, 28... Rotor, s4
...Iron core, 36...Magnetic pole 1, '1:: 3$...Amiko, 42...Brush, SO
... Idle J1m car reducer, s2... Sun gear, s4.
・・Lucky degenerate, SS・Ring gear, 66・
・e9tsukupa agent Patent attorney Tatsuyuki Unuma (2 people)
Claims (1)
られるステアリングシャフトと、前記回転力を検出する
検出装置と、前記ステアリングシャフトの周囲に同軸的
に配設され前記検出装置の検出信号によ多制御されて回
転する電動機の回転子と、前記電動機の回転子の回転力
を前記ステアリングシャフトに伝達する伝達装置と、前
記ステアリングシャフトの回転運動を直線運動に換えて
タイロッドに伝達する歯車機構とからなることを特徴と
する電動式パワーステアリング装置。 （■ 前記ステアリングシャフトが透磁性物質によって
形成され、ＩｉＩ記伝達懺置装前記回転子と一体的に回
転し外周面に多数の歯が形成された前記ステアリングシ
ャフトと同軸の太陽歯車と、この太陽歯車に噛合して太
陽歯車の周回を回転する運屋歯車と、この運屋歯車と噛
合する歯が運屋歯車の外側に前記ステアリングシャフト
と同軸に形成され、かつ、前記ステアリングシャフトと
一体的に回転するリング歯車とからなることを特徴とす
る特許 ステアリング装置。(1) A steering shaft to which rotational force is applied as a steering wheel, a detection device for detecting the rotational force, and a steering wheel disposed coaxially around the steering shaft and controlled by a detection signal from the detection device. a rotor of an electric motor that rotates, a transmission device that transmits the rotational force of the rotor of the electric motor to the steering shaft, and a gear mechanism that converts the rotational motion of the steering shaft into linear motion and transmits it to the tie rod. An electric power steering device featuring: (■) The steering shaft is formed of a magnetically permeable material, and a sun gear coaxial with the steering shaft, which rotates integrally with the rotor of the transmission rack device described in III and has a large number of teeth formed on its outer peripheral surface; A lucky gear that meshes with the gear and rotates around the sun gear, and teeth that mesh with the lucky gear are formed coaxially with the steering shaft on the outside of the lucky gear, and are integral with the steering shaft. A patented steering device comprising a rotating ring gear.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57025538A JPS58141963A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Electric power driven steering unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57025538A JPS58141963A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Electric power driven steering unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58141963A true JPS58141963A (en) | 1983-08-23 |
| JPH0343111B2 JPH0343111B2 (en) | 1991-07-01 |
Family
ID=12168778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57025538A Granted JPS58141963A (en) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | Electric power driven steering unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58141963A (en) |
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