JPS6181867A - 電磁型倍力装置 - Google Patents

電磁型倍力装置

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Publication number
JPS6181867A
JPS6181867A JP59201197A JP20119784A JPS6181867A JP S6181867 A JPS6181867 A JP S6181867A JP 59201197 A JP59201197 A JP 59201197A JP 20119784 A JP20119784 A JP 20119784A JP S6181867 A JPS6181867 A JP S6181867A
Authority
JP
Japan
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input
torque
gear
rotating angle
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP59201197A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Shimizu
康夫 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP59201197A priority Critical patent/JPS6181867A/ja
Publication of JPS6181867A publication Critical patent/JPS6181867A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
    • B62D6/10Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque characterised by means for sensing or determining torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0409Electric motor acting on the steering column
    • B62D5/0412Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
    • B62D5/0415Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

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、自動車の電動式パワーステアリング装?1等
として利用される’を磁型倍力装訝に関する。
(従来の技術) 電磁型倍力装置は、内部に電動機を有し、入力軸に回転
トルクが加わったとき電動機を作動し、補助トルクを発
生させて出力軸に大きな回転トルクを出力する作用を有
する。電動機を作動させるにあたっては、どの方向にど
の程度のトルクを発生させるかが問題となる。そこで入
力軸と出力軸の間のトルク検出器を設けて入力軸に加わ
るトルクの方向と入出力軸間のトルク差を検出し、これ
を電気的に処理し、上記電動機の作動を制御するように
していた。
(発明が解決しようとする問題点) 従来の′TL磁型倍型倍力装置、入力軸と出力軸の間に
弾性部材を介設して入力軸間に生じた相対的角度差にノ
、(づき人力トルクの方向、大きさを検出する場合、弾
性部材のばね走数はあまり小さくでき、ないのでその−
射的角度差はあまり丈きくなく、検出精度を高くできな
かった。
そこで本発明は土足相対的角度差を増幅しそその検出精
度を高くシ、以って、制御回路の電気的部分の構成を簡
素にし、信頼性の高い安価な電磁−型倍力装置を提供し
ようとするものである。
(問題点を解決するための手段) 未発明は、補助トルクを発生する電動機を内蔵し、入出
力軸間に生じたトルク差に基づいて補助トルクの方向、
大きさを決定し得るトルク検出部及び制御回路の作用で
上記電動機を作動させる電磁型倍力装置において、入力
軸と出力軸の間に両軸間の相対的回転角を増幅して取り
出し得る遊星歯車式増幅機構を設けたものである。
(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。
(1)は入力軸であり、この入力軸(1)はケース(2
)の右端開口部に固定された端面板(3)に支持された
軸受(4)によって回転1」イ1に支持される0入力軸
(1)は1.足端面板(3)の外面に固定されたステア
リングコラム(5)によって囲繞され、且つその外端に
ステアリングホイールを備える。
従って入力4d+(1)にはステアリングホイールから
の操舵トルクが与えられる。
(6)は出力軸であり、出力軸(8)は円筒形状の前記
ケース(2)の内部に取り付けられた環状隔板(7)に
軸受(8)で回転自在に支持される。ケース(2)′の
内部には、出力軸(8)の周囲に同心円状に電動機(9
)の回転子(10)が設けられ、回転子(10)の筒袖
(11)は軸受(12)で回転自在に支持されると共に
、出力軸(6)と筒袖(11)の間にはニードJし状の
軸受(+3)、(14)が介設され、出力軸(6)と筒
袖(11)の回転を6f能としている。
入力軸(1)と出力軸(8)のそれぞれ互いに対向する
内端は、入力軸(1)の端部が出力軸(6)の端部の孔
に挿入されて互いに嵌合間係にあり、且つ弾性部材たる
トーションバー(15)で連結されてl、%る。従って
入力軸(【)が回転すると、′そのトルクはトーンヨン
パー(15)で沢れを生じつつ出力軸(6)に伝達され
る。
次いで入力@(1) 、出力軸(6)の嵌合部分の外周
面には、それぞれに7ランジ(+s) 、(+7)を固
設し、このフランジ(+8)、(17)のそれぞれに例
えば3個の同−歯数の遊星歯車(18)・・・、(19
)・・・には共dのリング状の内歯車(20)を外周面
に配設し内接噛合させるとJ(に、各遊星歯車に同一@
数の太陽歯車(21)、(22)を噛合せしめる。ここ
で太陽歯車(22)は前記隔板(7)に固定される一方
、太陽歯車(21)はフランジ部(21a)を有゛し且
つ回転自在に設けられる。内歯車(20)は第1図中右
側縁を太陽歯車(21)のフランジFffl(21a)
で支持すると共に隔板(7)に固定されたバネ(23)
で左側縁を9i性支持されている。′ F、記越星歯車(18)・・・、(+9)・・・、太陽
歯車(21)。
(22)、内歯車(20)の機構によれば次の作用を生
じる。先ず、入出力軸(1)、(6)の間に相対的な回
転が生じない場合には、入出力′軸(1)、(8’)の
回転に無関係に太陽歯車(21)は静止状!島に保持さ
れる。
しかし、出力軸(6)に対して相対的に入力軸(1)が
耽られると、フランジ(16)、(17)の間に相対的
な回転角度差が生じることになり、この結果太陽歯車(
21)は、フランジ(17)に対するフランジ(16)
の相対的な回転角よりも大きな回転角で固定側に対して
同方向に回転する。すなわち入力軸(1)と出力軸(6
)の間に生じた相対的な回転角度は、増幅されて太陽歯
車(21)の回転角度として生じる。
太陽歯車(21)のフランジ(21a)の右側面には検
出板(24)が取り付けられ颯、この検出板(24)は
太陽歯車(21)と共に回転する。
L記検出板(24)の正面図を第2図に示す、検出板(
24)の内周縁部には半円弧状の導体板(25)。
(26)が対称的位置に設けられると共に、検出板(2
4)の外周綾部には円弧状の抵抗板(27)、(2e)
が対称的位置に設けられる。そして導体板(25) 。
(2幻に対しては接触子(29)、(30)が設けられ
、接触子(2a)−、(3o)’は第3図に示す如く対
称的な位置で検出板(24)に当接し、゛前記端面板(
3)の内面に固設された取付&(3F)に固定されたハ
ネ板(32)で支持される。接触子(29) 、(3G
)は入力軸(1)と出力軸(6)の間に相対的角度差が
ないときには導体板(25)、(2B)の間隙に位置し
、相対的角度差が生じたときにはそれぞれの接触子(2
9) 、(30)が4体機(25)又は(26)に接触
しm動する。接触子(29)。
(30)には4線(33) 、(34)が接続され、端
子(d)。
(b)が引き出され、一方導体板(25) 、(2fl
)の中央占、ニ・り線(35) 、(36)が接続され
、端子(c)、(d)が引き出される。また抵抗板(2
?) 1(2B)には接触子(37)、(38)が設け
られ、同様に取付板(31)に固設されたバネ板で支持
される。接触子(37) 、 (38)は’i11常は
抵抗板(27)、(28)の中央位置にあり、入出力軸
(,1)、(8)が浪れを生じ、て回転するとき抵抗板
(27)428)上を摺動する。接触子(37)は端子
(e)と接続され、また抵抗板(27)の中央点と接触
子(3B)を接続し、更に抵抗板(28)の中央点を接
地する如くしている。抵抗板(27)、(28)と接触
子(37,)、(38)の結線関係によれば、入出力軸
(1)、。
(8)の間に相対的角度差が生じるとき接触子(37)
、(38)が抵抗板(27) 、(28)の中央点から
移動した距離の分だけこの距離に比例して抵抗イ4が生
じる。接触子(37)、(38)が抵抗板(27)、(
28)の中央点にある限りは抵抗はOである。
E記入出力軸(1)、(8)の嵌合部の周囲空間に形成
された′M遊星歯車機構び検出板等の構成は入出力軸(
1)、(8)の間のトルク差を検出するトルク検出部(
39)を成すものであり、ケース(2)の内部に設けら
れている。
電動機(9)は、ケース(2)の内周面の対称的位置に
配設された例えば一対の磁石(4G)、(4G)と出力
軸(6)の回転自在に設けられた前記回転子(10)と
から成る。従ってケース(2)は電動機のヨークを成す
、また回転子(10)においては、前記筒袖(11)に
成層鉄芯(41)を設け、これに回転子巻線(42)を
設けている0回転子巻線(42)の端子は整流子(43
)に接続し、この整流子(43)には給電用ブラシ(4
4)が圧接される。ブラシ(40は隔板(7)に絶縁板
(45)を介して取り付けたブラシホルダ(46)内に
コイルスプリング(47)で支持されて摺設されケース
(2)の第1図中左側部に設けられるのは越星歯・If
減速装置(48)であり、2没の遊星歯車機構(48^
)、(j8B)から成る。重役の遊星歯車機構C48A
)は筒袖(11)の左端に形成した歯車(5G)を大黒
歯車とする。後段の遊星尚車槻@ (48B)は第1キ
ヤリヤ(51)(7)筒+1b(51a) ニ形鳴した
歯車(52)を太陽歯型とする。そして第2キヤリヤ(
53)の筒袖(Saa)が出力軸(8)にボルト(50
で固定される。
また前後没の遊星歯車(55)・・・、(5B)・・・
はケース(2)内部に固設した内歯車部材(57)に内
接噛合させている。
電動機(9)で発生したトルクは減速装置(48)を介
して減速されて出力軸(θ)に伝達される。
ケース(2)の左端開口部には、ネジ(58)で4体(
59)が取り付けられている。
次に第4図に基づいて鍵制御回路を説明する。
(60)はバー、テリであり、バッテリ(6o)の電流
はキースイッチ(61)、ヒユーズ(62)を介して2
段のトランジスタから成るトランジスタ回路(63)に
供給される。一方定電流回路(B4)から出力される一
定電流は抵抗−(B5)に与えられ、抵抗(B5)に発
生する端子電圧(vl)が演算増幅器(6B)の非反転
端子に人力される。抵抗(65)はその抵抗値がa[変
となるもので、前記抵抗板(27) 、(28)によっ
て合成された抵抗である。
演rL増幅器(88)の出力端子は抵抗(67)を介し
てトランジスタ回路(83)の制御端子(,63a)に
接続される。トランジスタ回路(63)の出力端子(s
3b)は前記端子(c)に接続され、この端子(C)は
Ti、動機(3)に幻して電機子電流のIm?tt方向
をvJ換えるνJ換スイッチ(68)のE濃側端子(6
8a+) 、 (Qa&2)に接続される。また下流側
の端子(88りI) 、(88b−2)は前記端子(d
)を介して抵抗(8S)に接続され、抵抗(69)に生
じる端子電圧(v2)は前記演′rL増幅器(6B)の
反転端子に入力される。従って上記!、II換スイッチ
(68)は、端子(a)、(b)、(c)、(d)の関
係から明らかなよう−に前記検出板(20の導体板(2
5) 、(2B)及び接触子(29)、(3G)の機能
な電気的に示したものである。そして端子(a)、Cb
)は電動機(9)が接続される。
1.記制り1回路の構成によれば、入力軸(1)と出力
+b(6)の間に框対的角度差が生じると、検出板(2
4)が太陽歯車(2])と共に回転し、抵抗(65)の
抵抗的か大きくなることによって入出力軸間のトルク差
に比例したIk圧(vl)が抵抗(65)に生じる。こ
の電圧(vl)は演算”増幅器(66)を介してトラン
ジスタ回路(63)に入力され、電機子電流を制御して
電動機(9)に供給する。このとき切換スイッチ(6B
)が、前記導体板(25) 、(2B)と接触子(29
) 、 (30)の関係により所要の位置関係で接続さ
れ、入力軸(1)の回転方向と一致するように電動機(
9)が回転動作する。電機子電流によって抵抗(B3)
によって生じた電圧(vl)は演算R@AM <88)
 ニア 4’  ドパツクされる。このフィードバック
によ7て電機子電流が流れすぎると、電機子電流が抑制
されることになる。
゛と記構成によれば、入力軸(1)と出力軸(8)の間
に1入力軸(1)に外部から入力トルクが加わって相対
的な回転角度差が生じたとき、このわずかな角度差を太
陽歯車(21)において増幅させて大きな回転角瓜とし
て取り出すことができる。この場合増幅度は太陽歯車(
21)と内歯車(20)の歯数の比を基礎に一定関係式
に基づいて与えられる。
上記の如く、入力軸(1)と出力軸(8)の相対的角度
差を増幅して太陽歯車(21)、すなわち検出板(24
)において取り出すことができるので、検出板(24)
と共に回転する前記抵抗板(27) 、(28)におい
てトルク検出の精度を高くすることができ、また4体板
(25)、(28)においてトルクの方向を1F確に検
出することができる。
なお、太陽歯車(21)、(22)において太陽歯車(
21)を固定し太ilA歯車(22)を回転自在とし、
太陽歯車(22)に検出板を設けるようにしても、同様
にトルクの検出部を構成することができる。
(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。
入力軸と出力軸の間のトルクを検出して電9jJ機を作
動し補助トルクを発生するようにした電磁型倍力装置に
おいて、入力軸と出力軸の間に遊星歯車機構等の機械的
構成を利用して入出力軸間の相対的角度差を増幅して取
り出せるトルク検出部な構成するよゲにしたため、Iせ
気回路部分を簡単に構成することができ、且つ増幅して
トルク検出を行うことかで゛きるのでトルク検出の精度
を向上し、安定したトルク情報を得ることができ信頼性
の高″ い安価な電磁型倍力装置を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る電磁型倍力A置の縦断面を示し、
電動機の部分では切断線を9Q”折曲させて断面を形成
した縦断面図、第2図は検出板の正面図、第3図は第2
図中のA−Ai断面図、第4図は制御回路図である。 図面中、(1’)は入力軸、(5)はステアリングコラ
ム、(6)は出力軸、(8)は電動機、(1o)は回転
子、 (+5’)はトーションバー、(:+8)、(+
11)は遊星歯車、 ’ (20)は内歯車、(21)
、(22)は太陽(#車、(24)!±検出板、(25
)、(26)は導体板、” (27)、(28)は抵抗
板、 (39)はトルク検出面、(48)は遊星歯車減
速装置、(65)は電機子電流を制御する電圧を生ずる
抵抗、 (68)は!/J換スイッチである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 補助トルクを発生する電動機と、入力軸と出力軸の間に
    弾性部材を介設して入出力軸間に生じた相対的角度差に
    基づき入力トルクの方向、大きさを検出するトルク検出
    部と、上記電動機の作動を制御する電気回路を有する電
    磁型倍力装置において、 入力軸の同心円上位置にて上記入力軸に枢着された複数
    の第1遊星歯車と、出力軸の同心円上位置にて上記出力
    軸に枢着された複数の第2遊星歯車と、第1、第2の遊
    星歯車のそれぞれに内接噛合する内歯車と、第1遊星歯
    車と噛合する第1太陽歯車と、第2遊星歯車と噛合する
    第2太陽歯車とから成り、第1、第2太陽歯車のうちい
    ずれか一方を固定することにより入出力軸間の相対的角
    度差を回転自在な他方の太陽歯車において増幅させて出
    力する歯車式増幅機構を有することを特徴とする電磁型
    倍力装置。
JP59201197A 1984-09-26 1984-09-26 電磁型倍力装置 Pending JPS6181867A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0350817A2 (en) * 1988-07-11 1990-01-17 Koyo Seiko Co., Ltd. Motor-driven power steering apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5911966A (ja) * 1982-07-13 1984-01-21 Nippon Seiko Kk 電気式動力舵取装置

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