JPS61160358A

JPS61160358A - 電動式パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPS61160358A
Application number: JP60001782A
Authority: JP
Inventors: Toru Yagi; 八木　亨; Tsugimichi Mori; 森　次通
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1986-07-21
Also published as: JPH0429582B2

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】（産業上の利用分野）本発明はフェイルセーフ機構を備えた電動式パワーステ
アリング装置に関するものである。

（従来の技術）近年、自動車のステアリング軸上に配設され、ハンドル
側につながる入力軸と前輪側につながる出力軸を有し、
ハンドル操作時に負荷に応じた入出力軸間の必要トルク
を検出し、内蔵する電動機を作動し操舵トルクを補助す
る如く構成した電動式パワーステアリング装置が提案さ
れる。この電動式パワーステアリング装置では、一般に
電動機の回転軸と出力軸の間に電磁クラッチを備え、ト
ルク検出器の検出する信号により電動機の動作を制御す
るようにしていた。これにより出力軸へのトルク伝達を
有効に行うことが可能である。

（発明が解決しようとする問題点）前記のようにトルク検出器及びこれの出力信号によって
制御信号を出力する制御回路で、補助トルクを発生する
電動機と、電動機の出力トルクを出力軸に伝達する電磁
クラッチとを一緒に制御するように構成すると、トルク
検出器等に異常が生じて検出信号を出力した場合、操舵
トルクが入力軸に加えられていないにも拘わらず電動機
が作動し電磁クラッチが接続状態となって出力軸に補助
トルクのみが発生することになる。

そこで本発明は、操舵トルクが入力軸に加わっていない
場合には、電動機が動作してもその回転トルクが出力軸
に伝達されないように構成した電動式パワーステアリン
グ装置を得ることを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、電動式パワーステアリング装置において、入
力軸と中間軸と出力軸を有し、入力軸と中間軸の間に第
１トルク検出部たる前記トルク検出器を介設し、中間軸
と出力軸の間に操舵トルクを検出してクラッチ手段のオ
ンやオフを制御する第２トルク検出部を設けるように構
成したものである。

（作用）上記構成によれば、補助トルクを発生する電動機の動作
制御の基礎となる信号を出力する第１トルク検出部に対
して、別個に操舵トルクを検出したときにのみクラッチ
手段をオンにする第２トルク検出部を設けるため、操舵
トルクがない状態で電動機が作動してもこの回転トルク
が出力軸に伝わるのを阻止することができる。

（実施例）以下に本発明の一実施例を図面に従って説明する。

、第１図は電動式パワーステアリング装置の縦断面図で
、中心線で切断面を９０″折曲させて描いたものである
。

第１図において、（１）は円筒状ケースで、ケース（１
）の軸線部に入力軸（２）、中間軸（３）、出力軸（０
を配置する。入力軸（２）と中間軸（３）、中間軸（３
）と出力軸（４）はそれぞれトーク１ンバー（５）　、
（８）で連結される。ケース（１）の中央部には直流電
動機（７）が内蔵され、（８）はケース内面の対称位置
に固設される磁石、（９）は中間−（３）に軸受（１０
）、（１１）、（１２）で回転自在に設けられた筒袖、
　（１３）は筒軸（９）に固設された電機子巻線、（１
０は整流子、（１５）は電機子巻線（１３）に給電する
ブラシである。またケース（１）の第１図中の右側小径
部に第１トルク検出部（１６）が内蔵され、左側部内に
遊星歯車減速機構（１７）とクラッチ手段である多板ク
ラッチ機構（１８）が内蔵される。

第１トルク検出部（１Ｂ）は、この実施例では差動変圧
器（１８）によって構成している。（１９＾）はケース
内面に固定された１次コイル（ｔｅａ）とこれの両側に
設けられた２つの２次コイル（１９ｂ）、（１８ｂ）か
ら成るコイル部、　（１１１Ｂ）は入力軸（２）と中間
軸（３）の間にトーションバー（５）のねじれに基づき
相対的角度差が生じたときこの角度差の方向及び大きさ
に対応して軸方向に移動する可動鉄心である。１次コイ
ル（ｌＩ３ａ）に対して制御回路（２０）は交流信号を
与え、また２次コイル（ｌｌｌｌｂ）、（１１３ｂ）の
出力信号が制御回路（２０）に与えられ、ここで信号処
理される。制御回路（２０）はこの信号処理に基づいて
電動機（７）に対し所要の補助トルクを発生させるべく
電機子電流を供給する。

また上記遊星歯車減速機構（１７）は、筒軸（９）の左
端に形成された第１の太陽歯車（２１）、３個の遊星歯
車（２２）、この遊星歯車（２２）を軸支するキャリア
部材（２３）、キャリア部材（２３）の筒部に形成され
る第２の太陽歯車（２４）、　３個の遊星歯車（２５）
、この遊星歯車（２５）を軸支し軸受（２Ｂ）で中間軸
（３）に回転自在に支持された第２のキャリア部材（２
６）、内歯を備えたりングギャ（２７）とから構成され
る。

上記多板クラッチ機構（１８）は、上記キャリヤ部材（
２Ｂ）と、出力軸（４）に固設されたキャリア部材（２
Ｂ）の間に介設される。　（２９）、（３０）はキャリ
ヤ部材（２８）に係止され、これと一体に回転するクラ
ッチ板であり、一方（３１）、（３２）はキャリヤ部材
（２Ｂ）に係上され、これと一体に回転するクラッチ板
である。外側のクラッチ板（３２）には例えば３個の孔
が形成され、この孔内に押部材（３３）と球体（３０を
設け、この球体（３０を中間軸（３）に固設したクラッ
チディスク（３５）で押圧するようにしている。

クラッチディスク（３５）には１球体（３０の当接する
筒所に、第２図に示すような中央が最深となるテーパ凹
部（３Ｂ）が形成される。この構造において中間軸（３
）と出力軸（０の間にトーシ冨ン／＜−（６）のねじれ
に基づき相対角度差が生じたとき球体（３０がクラッチ
ディスク（３５）によってＡ方向へ押され、クラッチ板
（２９）、（３０）、（３１）　、　（３２）が接続状
態になる。

人力軸（２）は軸受（３７）で回転自在に設けられ、そ
の外端（２ａ）がハンドル側に結合される。中間軸（３
）は筒袖（９）との間に介設された軸受（ｉｏ）。

（１１）及び軸受（３８）で回転自在に設けられる。入
力軸（２）の左端部と中間軸（３）の右端部は凹凸関係
により所定間隙を備えて係合される。出力軸（０は軸受
（３９）、　（３９）で回転自在に設けられ、その外端
は負荷側に結合される。中間軸（３）の左端部と出力軸
（０の右端部は、第３図に示すように所定間隙を有した
凹凸係合部（４０）が２箇所設けられている。（４０ａ
）は凹部、（４０ｂ）は凸部である。

なお第１図中、（４１）はケース（１）を組み付ける長
形のボルトであり、（４２）は軸受（３１３）　、（３
９）を支持しケース（１）の左端に設けられる蓋体であ
る。

次に上記構成を有する電動式パワーステアリング装置の
動作について説明する。

人力軸（２）に操舵トルクが加わり且つ出力軸（０に負
荷が加わっていると、入力軸（２）と中間軸（３）の間
、中間軸（３）と出力軸（４）の間でトーションバー（
５）、（８）に抗してねじれが生じる。

トーションバー（５）のねじれにより人力軸（２）と中
間軸（３）の間で相対的角度差が生じると、この角度差
が第１トルク検出部（１Ｂ）で検出され、制御回路（２
０）に検出信号が送られる。この検出信号に基づいて制
御回路（２０）は所要の電機子電流を得、これを電動機
（７）に供給する。電動機（７）は、ブラシ（１５）、
整流子（１０を介して電機子電流を供給され、所要の補
助トルクを発生する。電動機（７）の回転トルクは遊星
歯車減速機構（１７）を介して伝達される。一方トーシ
璽ンバー（６）のねじれにより中間軸（３）と出力軸（
０の間で相対的角度差が生じると、クラッチディスク（
３５）のテーノぐ凹部（３Ｂ）が球体（３４）を押し、
クラッチ板（２９）　、（３０）　。

（３１）、（３２）が圧着されて、多板クラッチ機構（
１８）が接続状態になる。これによって電動機の出力す
る補助用の回転トルクは、減速機構（１７）で所定の回
転数に減速され、多板クラッチ機構（１Ｂ）を介して出
力軸（０に伝達される。上記動作は入力軸（２）をいず
れの方向に回転しても生じる。

ところで、入力軸（２）に操舵トルクが加わっていない
にも拘わらず、トルク検出部（１Ｂ）がトルクに係る信
号を出力したとする。そうすると制御回路（２０）は前
記と同様に信号処理を行い、検出トルクに対応して電動
ａ　（２Ｇ）を動作させる。ところが、人力軸（２）に
は操舵トルクが加わっていないため中間軸（３）“と出
力軸（０の間において相対的角度差が生ぜず、これによ
って多板クラッチ機構（１８）は非接続状態に保たれる
。従ってたとえ電動機（７）が回転トルクを発生したと
して゛も、出力軸（４）に伝達されることはない。

以上のように前記構成によれば、中間軸（３）を別設し
、中間軸（３）と出力軸（４）をトーションバー（６）
で結合し、クラッチディスク（３５）、球体（３４）、
押部材（３３）を設けて入力軸（２）に操舵トルクが加
わっているか否かを判断し得る第２トルク検出部（４３
）を設け、このトルク検出部（４３）の作用により多板
クラッチ機構（１８）の接続・非接続を選択する。これ
によって操舵トルクが入力軸（２）に与えられていない
場合には、電動機（７）が回転動作しても、その出力ト
ルクが出力軸（０に伝達されることはない。

なお中間軸（３）と出力軸（０の間の凹凸係合部（４０
）は、いかなる場合にも両軸の結合状態を確保し得る機
構である。

上記実施例では、電磁クラッチを用いなくてもよいから
小型、軽量にすることができる。

また他の実施例として、電磁クラッチを備える電動式パ
ワーステアリング装置において、第２トルク検出部（４
３）に相当する電磁クラッチのオン・オフを定める電気
的スイッチ部を設けるように構成することもできる。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように本発明によれば、電気系統
に故障が生じて電動機が作動しても操舵トルクが加わっ
ていない限り電動機の出力トルクが出力軸に伝達するの
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る電動式パワーステアリン
グ装置の縦断面図、第２図は第１図中Ｉ方向矢視の要部
の図、第３図（Ａ）は第１図中ＩＩ方向矢視の要部の図
、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）中のｍ−ｍ線断面図であ
る。図面中、（２）は入力軸、（３）は中間軸、（４）は出
力軸、（７）は電動機、（１Ｂ）は第１トルク検出部、
（１７）は遊星歯車減速機構、　（ｉａ）は多板クラッ
チ機構、（２０）は制御回路、　（４３）は第２トルク
検出部である。

Claims

【特許請求の範囲】

入力軸と中間軸と出力軸を有し、電動機と、入力軸に加
わる操舵トルクを入力軸と中間軸の間で検出する第１ト
ルク検出部と、入力軸に加わる操舵トルクを中間軸と出
力軸の間で検出する第２トルク検出部と、第１トルク検
出部の出力信号に基づいて上記電動機を駆動する制御回
路と、電動機と出力軸の間に介設され且つ第２トルク検
出部の操舵トルク検出によって接続状態となるクラッチ
手段を備えて成ることを特徴とする電動式パワーステア
リング装置。