JPS6146168A - 電磁型倍力装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は電磁型倍力装置に関する。

（従来の技術）　・ 車両のパワーステアリング装置等では、従来専ら油圧式
の倍力９置が利用されていた。しかし。

この油圧式倍力装置は、一般に動力損失が大きく且つ小
型・軽量化、低コスト化を図れない、そこで、斯かる欠
点を解消すべく電磁型倍力装置が提案される。このよう
な電磁型倍力装置は電磁トルクを発生する電！！１機を
内蔵する。当該電動機では１回転子巻線に電流を供給す
る部分をコンパクトに形成することが要求される。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の電磁型倍力装置では、回転子巻線への電流供給部
がコンパクトに形成されたものは少ない、而して未発明
は、整流子、ブラシ等によって形成される回転子巻線へ
の！漬俳給部が１１Ｗ易目つ−コンパクトに構成される
電磁型倍力装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、第１軸と、周囲に回転自在に支持した電磁力
発生手段を有する第２軸を備える電磁型倍力装置におい
て、第２軸上に一定接続関係にあるリング状給電体と２
分割給電体を有したスリップリングを設は且つ上記電磁
力発生手段の回転子に整流子を設け、−力筒１軸に取り
付けられ且つ上記２分割給電体に圧接された第１ブラシ
と、ケースに取り付けられ且つ上記リング状給電体に圧
接される第２ブラシと、ケースに取り付けられ且つ整流
子に圧接される第３ブラシとを備えるように構成したこ
とを要旨とする。

（作用） 上記構成において、前記Ｗ４１ブラシ、第２ブラシ、ス
リップリングによって電流方向を定めて電源から第３ブ
ラシへの電流供給を行い、第３ブラシ及び整波子によっ
て電磁型倍力装置の回転子巻線への通電を行う。

（実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図は本発明に係る電磁型倍力装置の内部構Φを示し
た断面図であり、この図では中心部で切断線を８０６折
曲させて断面を形成する。第２図は第１図中のＡ−Ａ線
断面図、第３図は電気回路１４、第４閃はスリップリン
グ周辺部の要部斜視図である。

第１図において、外形を成すほぼ円筒型のケース（１）
は、直流電動機（２）を内蔵するヨーク（３）と、人力
軸（０と出力軸（５）の接続部（８）を収容する第１ケ
ース部（７）と、正転減速歯車装ｆｉ　（８）と電磁ク
ラッチ（９）を収容する第２ケース部（１０）とから成
る。出力軸（５）は図中左端部を外方を突出させ、ケー
ス（１）内の中心軸位置において、その軸方向に、蓋板
（１１）に固設された軸受（１２）と入力軸（４）内に
配設された軸受（１３）とによって回転自在に配設され
る。なお出力軸左端部は図示しない他軸と結合するため
にスプラインを形成している。一方入力軸（４）は、第
５図に示す如く有底円筒部（４ａ）を有し且つこの有底
円筒部（４ａ）の外側端に入力軸端部（４ｂ）を突設す
る。この人力軸端部（４ｂ）は図示しないもうひとつの
他軸に結合するためにスプラインを形成している。入力
軸（４）の有底円筒部（４ａ）における入力軸端部に近
い外周面と前記第１ケース部（７）の右端開口内周面と
の間には軸受（１４）を介設し、人力軸（４）を回転自
在に配設する。上記出力軸（５）と入力軸（４）とは同
一軸線ヒに配置される。

前記直流電動機（２）は、ヨーク（３）の内周面の対称
位置に固設された磁石（１５）、（１５）と、出力軸（
５）の中央部周囲に軸受（１Ｂ）、（’１ｆｌ）を介し
回転自在に配設された円筒体（１７）に固設される回転
子（１８）とから構成する０回転子（１Ｂ）は、第６図
に示す如く円筒体（１７）に固定され且つその周辺部に
軸方向の長溝（１９ａ）・・・を有する回転子鉄芯（１
８）と、長溝（１９ａ）・・・内に巻回された回転子巻
線（２０）・・・とから成る０回転子巻線（２０）は整
流、子（２１）に夫々結線される。斯かる整流子（２１
）に対しては、ブラシホルダ（２２）内に対設されたブ
ラシ（２３）をコイルバネ（２０で圧接する。斯かるブ
ラシ（２３）は、前記第１ケース部（７）の左端面位置
に配設される環状板（２５）に絶縁板（２６）を介して
対称位置にて２個固設される。

なお前記磁石の対を増し、極数を多くした場合には、！
！ｉ流子の分割数も多くなり１回転子巻線（２０）の接
続関係はこれに対応してトルクが有効に生じるよう変更
される。

出力軸（５）の右端部近傍には、第２図に示す如く円周
方向の回動を規制され且つその中央部を嵌合したアーム
部材（２７）が取り付けられる。このアーム部材（２７
）は対称位置に扇形のアーム（２７ａ）。

（２？ａ）を有する。

人力軸（４）の有底円筒部（４ａ）の端部には、第５図
に示すように対称位置に切欠き（２８）　、（２Ｂ）が
形成される。この切欠き（２Ｂ）、（２８）は扇形を成
す。

この切欠き（２８）、（２８）には上記両アーム（２７
ａ）。

（２？ａ）が挿入される。第２図に示す如くアーム（２
７ａ）　、　（２７ａ）は切欠き（２８）　、（２８）
の中央に位置する。アーム（２７ａ）、（２７ａ）の両
側面と切欠き（２８）。

（２８）の側面との間に生じる間隙には例えばゴム（２
９）が配設される。これによって通常アーム（２７ａ）
　、　（２？ａ）を切欠き（２８）、（２８）の中央位
置に保持する。この場合、ゴム（２９）に類似した弾性
部材であれば他のものも使用することができる。ゴム（
２９）の弾性の強弱は過賞に選択することができる。

出力軸（５）の右側部において、軸受（１Ｂ）とアーム
部材（２７）との間には円筒状スリップリング（３０）
が固設される。スリップリング（３０）は、ｔｊ４４図
に示す如く、絶縁部材（３１）の周面にリング状＠主体
であるリング状の銅板（ｆｆ２）、（３３）と２分割給
電体である円弧状の抵抗板１例えばカーボン板（ｆｆ４
）　。

（３５）が固設される０ｗ１４板（３２）　、（３３）
は間を開けて平行に配設され、更に抵抗板（３４）、（
３５）は対称位置にて銅板（３３）の隣りに配設される
。従って抵抗板（３４）、（３５）の間には絶縁部材（
３１）が露出する間隙が形成される。また、銅板（３２
）と抵抗Ｊｉｉ　（３４）。

銅板（３３）と抵抗板（３５）はそれぞれ電気的に接続
されている。斯かるスリップリング（３０）において、
銅板（３２）にはブラシ（３Ｂ）が圧接され、ｔｎ板（
３３）にはブラシ（３７）が圧接される。ブラシ（３Ｂ
）、（３７）はそれぞれ前記環状板（２５）に絶縁板（
３Ｂ）を介して固設されたブラシホルダ（３３）内にコ
イルバネ（４ｏ）で弾発してｈＩう設される。また抵抗
板（３４）、（３５）に対しては対称位置にあるブラシ
（４１）、（４２）が配置される。ブラシ（４１）　、
　（４２）は、有底円筒ｆｆ１（４ａ）ノ端面（４ａ−
１）、（４ａ−１）に固設されたブラシホルダ（４３）
に、コイルバネ（４０で弾発されて対設される。ブラシ
（４１）、（４２）は、通常１倍力装置が作動しない状
態では抵抗板Ｃ３４）、（３５）の間の絶縁部材（３１
）に圧接される。

ブラシ（２３）　、（２３）、　（３Ｂ）　、　（３ｙ
）　、　（４ｔ）　、　（４２）の電気的接続関係は第
３図に示す如くである。ブラシ（３Ｂ）はスイッチ（４
５）を介して電源（４８）の正極に接続され、一方ブラ
シ（３７）はアースを介して電源（４６）の負極に接続
される。またブラシ（４１）は回転予巻Ｍ　（２０）の
ｇ流子（２１）に接触する一方のブラシ（２３）に、同
じくブラシ（４２）は他方のブラシ（２３ンにそれぞれ
接続する。なおブラシ（４１）、（４２）を電源（４８
）及びアースに接続し、且つブラシ（３Ｂ）　、（３？
）をブラシ（２３１、（２３）に接続するように構成し
てもよい、この方がブラシ（３８）、（３７１，（２３
）、（２３）の間　　　　　　　　　（の結線を簡易に
行うことができる。

第２ケース部（１０）内に設けられた正転減速装置（８
）は、前記円筒体（１７）の図中左端外周囲に太陽歯車
（４７）が形成され、第２ケース部（ｌＯ）の内周面に
形成された内歯歯車（４Ｂ）との間に例えば３個の遊星
歯車（４９）を噛合させる。遊星歯車（４９）は１ｍｉ
受（５０）を介して第２の太陽歯車（５りのアニム（５
１ａ）に回転自在に連結される。更に第２の太陽歯車（
５１）と第２の内歯歯車（５２）との間に例えば３個の
第２の遊星歯車（５３）を噛合する。これらの遊星歯車
（５３）・・・は、軸受（５０で出力軸（５）に軸支さ
れた円板（５５）の図中右側面に形成された突起（５５
ａ）に軸受（５Ｂ）で回転自在に取り付けられる。

斯かる構造によれば、回転子（１８）の高速回転を減速
して円板（５５）を所要の回転数にて回転させることが
可能となる。

一上記円板（５５）の左側面には、一端を円板（５５）
に固設された板バネ（５７）が複数個配設され、この板
バネ（５７）の他端には環状の吸着板（５８）が取り付
けられ、板バネ（５７）によって常に円板（５５）側に
付勢されている。また吸着板（５８）と円板（５５）と
の間には、所要のＩＩＵＳを１１１保すべく９例えばゴ
ム材から成る弾性部材（５９）が複般債円板（５５）に
固設されている。

（８０）は１ｇ４辺部に左方に開いた断面二字型環状の
凹Ｍｕ（［１Ｏａ）を形成した回転体であり、出力軸（
５）に一体となる゛よう固設されている０回転体（８０
）の上記−凹部（１１０ａ）内には、適当な間隙を宥し
て断面逆コ字型のボビン（８１）を配置する。このボビ
ン（８１）は前記蓋板（１１）に固設される。そしてこ
のボビン（６１）には多重巻きにしたコイル（８２）が
配設される。このコイル（８２）は、第３図に示すよう
に、その一端子がスイッチ（４５）を介して電源（４Ｂ
）の正極に接続され、他端子がリレースイッチ（８３）
を介して電源（４８）の負極に接続され得るように結線
される。リレースイッチ（８３）の励磁コイル（８４）
はブラシ（４１）、（４２）に並列に接続される。コイ
ル（８２）に電流を供給すると、磁石作用が生じ。

前記吸着板（５８）が吸引されて吸着板（５８）・・・
と回転体（６０）とが一体化する。斯くして前述の電磁
クラッチ（９）が構成される。

前Ａの如きそれぞれの収容物を有するヨーク（３）、第
１ケー７部（７）、第２ケース部（１０）は、ヨーク（
３）を中間に介在させて長形のポルト（８！ｉ）で結合
一体化される。ポル）　（ｆ１５）は第１ケース部（７
）の側部と第２ケース部（１０）の側部との間に架設さ
れる。ポル）　（１１５）は第６図に示される如く左右
に一対配設される。

次に上記の如く構成される電磁型倍力装置の作用を説明
する。

先ず、最初にスイッチ（４５）を閉じた状態にする。今
、入力軸（４）に外部よりトルクを与えて例えば第２図
に示す如くに方向に回転させる。入力軸（４）かに方向
に回転すれば、有底円筒部（４ａ）の端面（４ａ−１）
　、（４ａ−１）に配設したブラシ（４１）　、（４２
）もに方向に回転する。また切欠き（２８）、（２８）
内に位置するアーム（２７ａ）　、　（２７ａ）にはゴ
ム（２９）を介して人力軸（４）のトルクが付与される
。この場合において、出力軸（５）に加わる負荷が小さ
いとゴム（２Ｓ）の撓み量が小さく、このためブラシ（
４１）　。

（４２）が所定角度の範囲にあるときは、ブラシ（４１
）、（４２）が抵抗板（３４）、（３５）に触れること
なく出力軸（５）は人力軸（０とともにに方向に回転す
る。すなわち回転子Ｉｉ３線（２０）に電流が渣れない
ため直流電動ａ（２）は作動せず、人力軸（４）に加わ
るトルクはゴム（２９）を介して出力軸（５）に直接に
伝達される。一方、出力軸（５）に加わる負荷が大きく
、このため人力軸と出力軸とのトルク差が大きくなって
上記ゴム（２９）の撓み量が大きくなると、相対的角度
変位が大きくなり、一定トルク差以、ヒでブラシ（４１
）、（４２）が抵抗板（３４）　、（３５）に接触する
。このときには回転子巻線（２０）に、ブラシ（２３）
、（２３）、（３ｆｌ）、（３７）、（４１）、（４２
）　、銅板（３２）。

（３３）、抵抗板（３４）、（３５）を介して電源（４
Ｂ）から電流が流れ、回転子（！８）が入力軸（４）と
同方向に回転する。それと同時に励磁コイル（８４）が
励磁され、リレースイッチ（８３）が閉じることによっ
て電磁クラッチ（９）が接続状態になる。斯くすれば、
直流電動機（２）が作動し、正転減速歯車装置（８）、
電磁クラッチ（８）を経由して出力軸（５）に入力軸（
４）の回転方向と同方向の電動機によるトルクを付加す
る。これによって出力軸（５）には人力軸（４）に加わ
ったトルクよりも大きなトルクで回転が生じることにな
る。上記電気的トルクが発生するのはブラシ（４１）　
、（４２）と抵抗板（３４）、（３５）とが接触してい
る間だけである。出力軸（５）と入力軸（４）の相対角
度が変化して前記接触状態が解消すると直流電動機（２
）と電磁クラッチ（９）の作動は停］卜する。また入力
軸（４）に入力トルクを加えるのを停止上すると、ゴム
（２９）とアーム部材（２７）の復元作用によって人力
軸（４）は初期の位置に戻され、前記通電状態が停止Ｌ
シ、直流電動機（２）とＴＬ磁ツクラッチ９）の各作動
は停止Ｆする。

上記の如く、入力軸（４）に外部トルクが加えられて回
転し、出力軸（５）との間にわずかな又は所定以上の相
対角度ダ位が生じると、直ｆｆｌ’；Ｉｔ動機（２）及
び電磁クラッチ（９）が作動し、ｉ動機によるトルクが
生じアーム部材（２７）と切欠き（２８）。

（２８）との係合関係により入力軸（４）の回転に出力
軸（５）を追従させる。これによって出力軸（５）の回
転トルクは倍増する。

また出力軸（５）に加わる負荷が増大して入力軸（４）
と出力軸（５）の相対角度変位が増すと、ブラシ（４１
）、（４２）と抵抗板（３４）　、（３５）の接触面植
が増し１回転子８＋線（２０）へ通電される電流量が増
す。

これによって出力軸（５）の負荷の大きさに応じて電動
機によるトルクも大きくすることができる。

−ヒ述の如き作用は入力軸（０がＫと反対方向に回転し
ても同様に生じる。

（発明の効果） 以−ヒの説明で明らかなように本発明によれば。

電磁型倍力装置において、スリー、プリング、整流子、
及び３対のブラシによって電源から回転子巻線への給電
を行う給電部を形成できるため、筒中なＡ［でコンパク
トに給電回路を構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中心部で切断線を９０”折曲させて断面を形成
した本発明に係る電磁型倍力装置の内部構造を示した断
面図、ｍ２図は第１図中のＡ−Ａ線断面図、第３図は制
御部をなす電気回路図、第４図はスリップリング周辺部
の要部斜視図、第５図は人力軸の斜視閃、第６図は第１
図中のＢ−Ｂ線断面図である。 図面中、（１）はケース、（２）は直流電ｔｈ機、（４
）は人力軸、（５）は出力軸、（８）は正転減速歯車装
置、（９）は電磁クラッチ、　（＋５）は磁石、　（＋
７）は円筒体、　（＋８）は回転子、（２０）は回転子
巻線、（２３）、（２３）　、（３８）　、（３７）、
　（４１）　、（４２’）はブラシ、　（２７）はアー
ム部材、　（２９）・・・はゴム、（５８）は吸着板で
ある。 特許出即人　　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　　下　　１）　容一部器　　弁理士　
　大　　橋　　邦　　部同　　弁理士　　小　　山　　
　　　有第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１軸と第２軸を回転自在に設け、上記第１軸と上記第
   ２軸をトルク伝達可能に係合すると共に上記第２軸の周
   囲に回転自在に電磁力発生手段を備えて成る電磁型倍力
   装置において、 上記第２軸上に一定接続関係にあるリング状給電体と２
   分割給電体とを有したスリップリングを設けると共に上
   記電磁力発生手段の回転子に整流子を設け、 上記第１軸に取り付けられ且つ上記２分割給電体に圧接
   された第１ブラシと、ケースに取り付けられ且つ上記リ
   ング状給電体に圧接される第２ブラシと、ケースに取り
   付けられ且つ上記整流子に圧接される第３ブラシとを備
   えて成ることを特徴とする電磁型倍力装置。