JPS60151177A - 自動車の電気モータアシストステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ステアリングコラムを備える自動車のステア
リング装置に関し、このステアリングコラムは、ステア
リンブレ）＜−によって自動車のかし取り車輪に連結さ
れたう・ツクに係合した歯を有しており、電気モータが
２つのクラ・ソチを介してラックを変位させるようにな
っており、各タラ・ノチばラックの移動方向のうちの１
つと関連し、さらにランクに加えられた力に反応し、こ
の力の方向によっていずれかのクラ・ノチを接続する装
置に関する。

本発明を利用することのできるこの種のアシストステア
リング装置では、電気モータは、そのアシスト作用を、
ステアリングコラムを回動させることによってステアリ
ングコラムに及ぼす。しめ為し、ステアリングコラムに
よってう・ツクＧこカχされた力に対するモータの反応
が比較的遅く、さらに、これらアシストステアリング装
置の耐久１に力く悪いことが経験的にわかっている。

このような型式の自動車のステアリング装置力くボされ
ている米１月特許出願第４４１５０５４号でば、電気モ
ータはラックに直接連結されており、ラックを長手方向
に移動させることによって作動する。

本発明の目的は、このような型式のアシストステアリン
グ装置を、その反応速度を増すようにかつ、その耐久性
を改善するように改良することにある。

本発明のアシストステアリング装置では、ランクは自動
車の構造物に固定された固定部分と前記ステアリングコ
ラムを取付けている前記ランクの方向に移動することが
できる部分とからなるケースに収容されており、この可
動部分をそれが一方向又は反対方向に移動することので
きる中間位置に維持しようとする弾性手段を設け、さら
にステアリング装置は、いずれかの一方のクラッチを接
続するため可動部分の移動によっ°ζ制御される手段を
備え、この接続したクラッチは、この可動部分の変位方
向に対応している。

運転者がステアリングシャフトを囲わすとき、かじ取り
車輪の反動が、ラックの移動に対向し２、従って、ステ
アリングコラムは、それとともにケースの可動部分を連
れて僅かに移動し、これによりいずれか一方のクラッチ
を接続し、次いでモータがラックを所望方向に駆動する
。

クラッチは、好適にはランクと回−軸線に西装置された
１緊擦クラツチである。この場合、いずれか一方のクラ
ッチの接続は可動部分の移動に従ってかじ取り車輪の反
動に基づいている。かくして、アシスト力は、この反動
に比例する。

ランクは、ランクの長さの一部に亘ってねし部を備え、
このねじ部は並進しないように固定されたナンドに係合
し、クラッチをナンドとモータとの間に介装する。モー
タの出力軸は、２つの歯イ」リングが反対方向に回転す
るようにランクと同一軸線−にに２つの歯付リングに連
結さｈ、これら歯付リングの各々は、フリーホイールに
よってナンドに連結されており、クラッチは歯付リング
とモータとの間に介装されている。電気モータは、ラン
クと垂直な出力軸を有し、この出力軸は歯（ｑすングの
間に介在させたベヘルギアを備えるとともに、へヘルキ
アは歯（＝ｊリングと噛み合っている。

電気モータは、又ラックと同一軸線で、かつ、ピニオン
ギアによって歯付リングに連結された出力軸を有しても
よい。

ステアリング装置は、ケースの可動部分の移動に応し、
かつ、いずれか一方のクラ・ノチを接続する前に、電気
モータにスイッチを入れるようになした検出装置を備え
てもよい。

本発明のアシストステアリング装置の２つの実施態様を
、以後添付図面を参照して限定的な例示によって説明す
る。

奸」ふ公湛施例の説■ 第１図には、ステアリングシャフト２を回転自在に設け
るステアリングコラム１が示されている。

このステアリングシャフトは、ステアリングコラム１の
開口を通して突出し、かつ、う・ツク５の歯４と噛み合
う歯３を備えている。このランクは、図示しないレバー
によって乗り物のかじ取り車輪に連結されている。かじ
取り車輪の回動に必要な最大の間隔に相当するラックの
長さに亘って一部の歯車４が形成されている（第２０参
照）。

ランクはその長さの一部に亘って、３条ねしで形成され
、かつ、ホール８を有するす・７１−又はソゲソト７に
係合したねじ山６を有する。ボールの戻り路を９で示す
。

ラック５は、自動車の格部＋Ａ’ｌｌに対して固定され
ている部分１０と、ラックの軸線に沿ってこの横部材１
１に対して移動することができる部分１２とからなるケ
ース内に収容されている。部分１０ば取り付けを可能に
するに十分撓むことのできるリング１４をボルト１３と
横部材との間に介装してボルト１３によって固定されて
おり、ボルトは調整後に締付けられる。他方の側では、
部分１２ば、ホルト１５によって横部材に、弾性リング
１６を介装して連結されている。ケースの部分１０及び
部分１２は、弾性密封−・ローズ１７によって、相互に
連結されている。ステアリングコラム１は、ケースの可
動部分１２によって支持されている。

輔４３．　＋　８は、部分１０に係合し、かつ、円形ク
リップ２４によって所定位置に保持されている栓２３に
よって、リング２２を介装してケースの固定部分１０の
内肩部２１に係合保持されている。

かくして、ナツト７は、部分１０に対して長手方向に動
かないようにされ、さらに耐摩耗リング２５を介して可
動部分１２で支持され、この耐摩耗リング２５によりこ
の可動部分１２はナンドに幻し７て長手方向に移動する
。

一方では固定部分１０の盾部と可動部分１２の局部との
間に、他方では、リング２２と円形クリップ２７との間
に介在させたばね２６が、これら固定部分及び可動部分
を相対的な中立位置に保持し７ようとし、可動部分１２
はこの中立位置から一方の方向に又は他の方向に固定部
分１０に対して軸線方向に移動することができる。

第１しＩないし第３図に示す実施態様では、電気モータ
２８かろ−スのＯＪ動部分１２に固定されており、電気
モータの出力軸２９はラック５に垂直に向けられている
。出力軸２９に固定されたベベルギア３０か、出力ｉ！
ｉ＋ｈ　２９の輔３ｈ；の各々の側てナツト７北に回転
自在に設りられている２つの由伺リング３１ａ、３１ｂ
と噛め合い、１ｊｆｉ　ッで、歯イ・Ｊリング３１ａ、
３１ｂは反対方向に回転し、かつ、このナツト上で軸線
方向に移動づるごとが一部きる。

これら２つの歯付リングは、ローラヘアリング３２を介
してケースの可動部分１２に当っている。

歯付リング３１ａ、３１ｂの各々は、その内側に配置さ
れ、かつ、ケースの可動部分１２かその方向に移動する
ときに係合する摩擦クラッチによって、ナツト７に連結
される。ばね２６によって定められる可動部分１２の中
立位置では、２つのクラッチのいずれも接続されない。

各々のクラッチは、ナツト７に自由に取り付けられてい
るハブ３３ａ又は３３ｂを有し、対応する歯（’Ｊクリ
ップ向＆Ｊられたごれらハブの面は、クラッチ板３４ａ
又は３４ｂに設りられている突起部３５ａ又は３５ｂに
よって、クラッチ板に係合する。各ハブ３３ａ又は３３
ｂは、すＪ、、　３５　ａ又は３６ｂを有し、これらリ
ムの縁部はｍ３１ａ又は３７１）を有し、これら歯は一
方向に鋭い縁部を、又反対方向に（σ（斜縁部を有して
いる（第６図参照）。

ナツト７１−には、２′つの駆動ワッシャ３８ａ、３８
ｂが取イ・］けられている。これら駆動ワッシャの各々
は、その内周にナンド７の周凹溝３９に係合するＩＴｊ
を０；ｈえ、従ってごのナノＩ〜はワッシャとともに回
転するよｆ）ｔこ係止される。駆動ワッシャｔ、Ｌ、又
その外周ｔ、云このハブ３３ａ、３３ｂの歯３７　ａ又
は３７ｂに係合する歯を備えている（第３１λｌ参照）
。

駆動ワッシャはフリーホイールの役を果たしている。ハ
ブ３３ａ又は３３１）は対応するワッシャ３８ａ又は３
８ｂを、従っ゛ζナツト７を駆動し、逆に、駆動ワッシ
ャがナンドによって回されるときにＧ：１、ナ７．）は
、ハブ３３ａ又は３３１〕の傾斜（ｎ、ｑのｔｒｉ　３
７　ａ又は３７　ｂ　上ヲＮ動１−　ル。

運転台か輔２を回ずとき、かし取り車輪の反動は、ラッ
クの運動に対向しようとし、従ってステアリングコラム
１は、シャフト２の回転方向に応じて、ラックの軸線に
沿って一方向に又は他の方向に移動する。

移動する間、ステアリングフラム］は、ケースの可動部
分、従ってリング３ｉａ、３１１）を、ばね２６の作用
に抗して駆動する。かくして例えはリング３１　、＋は
、かじ取り車輪の反動で決まる力によって、クラツナ板
３４ａに当てられるため、かじ取り車輪はハブ３３ａ、
ワッシャ３８ａ及びナツト７を回転さセる。このナツト
が並進しないように固定されているから、ナノ１−によ
り、シャフト２が作動する方向にラック５を移動させる
。

このシャフトの移動が、方向を変えるとき、リング３１
ｂはその回転が生かされてランクを反対方向に移動させ
る。

第４図及び第５図に示す実施態様では、電気モータ２８
がラック５と同一軸線状に取イ」けられている。出力軸
２９に固定されているビニオン３゜は、軸４１にスプラ
イン結合したピニオン４０と噛み合っている。この軸４
１ばさらに、リング３１ａと噛み合っているピニオン４
２と、逆転ビニオン４４と噛み合っているビニオン４３
とを有し、ている。逆転ピニオン４４は軸４５に固定さ
れて鳶り、輔４５は又、リング３　ｌ　ｂと噛み合うビ
ニオン４６を有している。

冬ｊｌ；７番号４７は、電気的又は電気機械的にするこ
とのできる検出／、・−スを示している。この検出ケー
スは、／、−スの固定部分１０に固定されており、可動
部分１２に固定した制御要素を有し、固定部分と可動部
分との相対変位を検出し、クラ・ノチを接続する前に電
気モータ２８を作動させる。

説明しできたステアリング装置は、特に以下の利点を有
している； −このステアリング装置は、容積がランクの回りにより
良く振り分けられたコンパクトな集合体を形成し、簡ｉ
ｉｂ、に自動車へ適用することができる。

−Ｉ！−１動車の機械的なステアリング装置をアシスト
ステアリング装置で置換えることを望むなら、特定部品
の数を減少できる。

一アシスト装置、特に電気モータを運転者から遠く配置
することにより、騒音と振動のおそれを制限できる。

一ステアリングホイールとかし取り車輪との間の機械的
連結は、４ｊ９械的なステアリング装置の機４ノ・（的
連結に等しくてき；アシスＩ−装置は役をなさない。

本発明は、−し−述した２つのソ、；施態様に限定され
ず、反対に本発明の全ての変形例を包含することば言う
までもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１実施例の一部断両立面図：第２図は、第
１図の実施例の詳細の拡大軸線方向１析面図； 第３図は、第２図の線ＩＩＩ−ＩＩに沿った（４Ｊ１面
図；第４図は、第２実施例の軸線方向断面図；第５図は
、第４図の線Ｖ−Ｖに沿った断面図；第６図は、クラッ
チの要素を離して示す、クラッチの詳細の断面図である
。 １・・・・・・ステアリングコラム ２・・・・・・ステアリングシャフト ３．４・・・・・・歯 ５・・・・・・ラック １；・・・ねし山 ７・・・・・・十ソ（・又ム！、ソケット８・・・・・
・ホール ０・・・・・・戻り路 １（）・・・・・・固定部分 １１・・・・・・横部（Ａ １２・・・・・・可動部分 」３．１５・・・・・ポルＩ・ ］　４、ｌ　６・・・・・・６重１生リングｊ７・・・
・・・ヘローズ １１３・・・・・・軸受　２２・・・・・・リング２３
・・・・・・栓　２４・・・・・・円形クリップ２５・
・・・・・耐摩耗リング　２６・・・・・・ばね２８・
・・・・・電気モータ ２９・・・・・・出力軸 ３０・・・・・・へヘルギア ３１ａ、３　ｌ　ｂ・・・・・・山付リング３２・・・
・・・Ｌｌ−ラー＼アリング３３ａ、３３ｂ・・・・・
・ハブ ４７・・・・・・検出ケース ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、６

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ステアリングコラムを備えるアシスト制御装置
   付の自動車のステアリング装置において、前記ステアリ
   ングコラムはステアリングレバーによって自動車のかし
   取り車輪に連結されたランクと噛み合う歯を有し、さら
   に各々が一方の前記う・νりの運動方向と関連した２つ
   のクラッチを介して前記ラックを動かず電気モータと、
   前記ランクに加える力ｔこ応答し、この力の方向に応じ
   ていずれか一方の前記クラッチを接続する装置とを備え
   、前記ランクは自動車の構造物に固定された固定部分と
   、前記ランクの方向に移動することができ、かつ前記ス
   テアリングコラムを取付けている部分とからなるケース
   内に収容されており、前記可動部分を、それが一方向又
   は反対方向に移動することのできる中間位置に維持しよ
   うとする弾性手段を備え、さらに前記ステアリング装置
   は、いずれが一方の前記クラッチを接続するために前記
   可動部分の移動によって制御される手段を備え、この接
   続したクラッチは、この可動部分の変位方向に対応して
   いることを特徴とする自動車のステアリング装置。
2. （２）前記クラッチは、摩擦クラッチであって、前記ラ
   ンクに同一軸線状に配置されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のステアリング装置。
3. （３）前記ラックは、ラックの長さの一部に亘ってねじ
   部を備え、このねじ部が並進しないように固定されたナ
   ンドに係合し、前記クラッチは前記ナンドとモータとの
   間に介装されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載のステアリング装置。
4. （４）　前記モータの出力軸は、２つの歯付リングが反
   対方向に回転するように前記ランクと同一軸線上に２つ
   の歯付リングに連結され、これら歯付リングの各々は、
   フリーホイールによって前記ナソ１−に連結されζおり
   、１１；■記りラッチはＩ）；１記ｊｊ眉（１リングと
   前記モータとの間に介装されていることを′！：￥徴と
   する特許請求の範囲第２項に記載のステアリング装置。
5. （５）　前記電気モータは、前記う・ツクに垂直な出力
   軸を有し、この出力軸は前記歯付リングの間に介在させ
   たへベルギアを備えるとともに、前記へベルギアは前記
   歯付リングと噛み合っていることを特徴とする特許請求
   の範囲第４項に記載のステアリング装置。
6. （６）ケースの可動部分の移動に応し、かつ、いずれか
   一方のクラッチを接続する前に前記電気モータにスイッ
   チを入れるようになした検出装置をさらに備えることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれ
   か１つに記載のステアリング装置。