JPH01218975A - 電動式動力舵取装置 - Google Patents
電動式動力舵取装置Info
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- JPH01218975A JPH01218975A JP63047110A JP4711088A JPH01218975A JP H01218975 A JPH01218975 A JP H01218975A JP 63047110 A JP63047110 A JP 63047110A JP 4711088 A JP4711088 A JP 4711088A JP H01218975 A JPH01218975 A JP H01218975A
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- Japan
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- shaft
- detection mechanism
- motor
- steering
- connecting pin
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 51
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Classifications
-
- 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
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
- B62D6/08—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
- B62D6/10—Arrangements 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (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。
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〕
本発明は舵取ハンドルの操作力(操舵力)を軽減するた
めに用いられる動力舵取装置に関し、特にその操舵補助
力発生手段として電動モータを用いてなる電動式動力舵
取装置の改良に関する。
めに用いられる動力舵取装置に関し、特にその操舵補助
力発生手段として電動モータを用いてなる電動式動力舵
取装置の改良に関する。
パワーステアリングと呼ばれる動力舵取装置として従来
は油圧式が主流を占めていたが、近年電動モータ等を利
用した電動式も、たとえば特開昭81−226382号
公報等を始め種々提案されている。すなわち、油圧式の
動力舵取装置は、操舵補助力を発生させる油圧シリンダ
を始め油圧ポンプ、流路切換バルブおよびこれら各部を
接続する油圧配管系等が必要で、構成部品点数が多くし
かも各部の構成が複雑で加工精度等が要求され、製債、
組立作業が面倒であるばかりでなく、装置全体が大型化
し重量も増大し、コスト高を招く等の問題をもっている
。このため、最近では、簡単な電気配線により車載バッ
テリおよびコントローラ等に結線して使用し得る電動モ
ータを、操舵補助力発生手段とする電動式が注目されて
おり、」−述した油圧式に比べ装置構成の簡素化が図れ
小型。
は油圧式が主流を占めていたが、近年電動モータ等を利
用した電動式も、たとえば特開昭81−226382号
公報等を始め種々提案されている。すなわち、油圧式の
動力舵取装置は、操舵補助力を発生させる油圧シリンダ
を始め油圧ポンプ、流路切換バルブおよびこれら各部を
接続する油圧配管系等が必要で、構成部品点数が多くし
かも各部の構成が複雑で加工精度等が要求され、製債、
組立作業が面倒であるばかりでなく、装置全体が大型化
し重量も増大し、コスト高を招く等の問題をもっている
。このため、最近では、簡単な電気配線により車載バッ
テリおよびコントローラ等に結線して使用し得る電動モ
ータを、操舵補助力発生手段とする電動式が注目されて
おり、」−述した油圧式に比べ装置構成の簡素化が図れ
小型。
コンパクト化等も可能となるものであった。
しかしながら、電動モータを操舵補助力発生手段として
動力舵取装置に採用するには、モータのステアリング系
に対する組付は構造やモータの動作制御等を始めとする
各部の構成や動作性能の面で種々の問題をもつもので、
まだまだ実用化には至らないものであった。
動力舵取装置に採用するには、モータのステアリング系
に対する組付は構造やモータの動作制御等を始めとする
各部の構成や動作性能の面で種々の問題をもつもので、
まだまだ実用化には至らないものであった。
たとえば上述した電動式の動力舵取装置を構成するうえ
で問題とされることの一つに、主軸としてのステアリン
グシャフトを構成する舵取ハンドル側の入力軸と操舵輪
側の出力軸との連結構造がある。すなわち、これらステ
アリングシャフトを構成する入、出力軸は、舵取操作に
よる操舵方向や操舵力等を検出する等の理由からトーシ
ョンバーを介して相対的に回動変位可能に連結され、か
つその連結部分にこれら両軸間でのトーションバーのね
じれによる相対的な回動変位を検出し得る検出機構を設
け、この検出機構で得られた信号により操舵補助力を出
力軸系の一部に与えるモータを駆動制御することが一般
に行なわれている。
で問題とされることの一つに、主軸としてのステアリン
グシャフトを構成する舵取ハンドル側の入力軸と操舵輪
側の出力軸との連結構造がある。すなわち、これらステ
アリングシャフトを構成する入、出力軸は、舵取操作に
よる操舵方向や操舵力等を検出する等の理由からトーシ
ョンバーを介して相対的に回動変位可能に連結され、か
つその連結部分にこれら両軸間でのトーションバーのね
じれによる相対的な回動変位を検出し得る検出機構を設
け、この検出機構で得られた信号により操舵補助力を出
力軸系の一部に与えるモータを駆動制御することが一般
に行なわれている。
したがって、最も簡単には人、出力軸の端部を対向させ
て配設し、それぞれに設けた回転検出部材間での相対的
な変位を検出するとよいが、このような構成では軸線方
向での大型化が避けられず、この装置全体が大型化する
等の問題がある。
て配設し、それぞれに設けた回転検出部材間での相対的
な変位を検出するとよいが、このような構成では軸線方
向での大型化が避けられず、この装置全体が大型化する
等の問題がある。
そして、その一方においてこの種の電動式動力舵取装置
において望まれることは、全体の構成が簡単で製造、組
立作業等を簡単に行なえるとともに装置全体の小型、軽
量かつコンパクト化や低コスト化が可能で、しかも動作
上での性能面や実車搭載性の面で優れてなる構成とする
ことである。
において望まれることは、全体の構成が簡単で製造、組
立作業等を簡単に行なえるとともに装置全体の小型、軽
量かつコンパクト化や低コスト化が可能で、しかも動作
上での性能面や実車搭載性の面で優れてなる構成とする
ことである。
このような要請は、近年この種装置が特にスペース上で
の問題の大きい小型車等においても採用されるようにな
っていることから顕著であった。
の問題の大きい小型車等においても採用されるようにな
っていることから顕著であった。
また、このような電動式の装置を構成するうえで要求さ
れることに、運転者の操舵操作に応じた操舵力や操舵角
度、さらには車輌の走行速度等を始めとする各種走行条
件を簡単かつ適切に検出することでモータを適切に駆動
制御し必要に応じた操舵補助力が得られるような構成と
することもある。すなわち、車輌停車中における据切り
操作時や低速走行時の舵取操作時には、きわめて軽い操
舵操作力が得られるような構成が必要とされる一方、高
速走行時にはある程度の重さを有する剛性感が必要とさ
れる。このような要請に応えるには、この種装置を、上
述した車輌の走行速度、操舵力の大きさ、さらに操舵角
度の大小等に応じて駆動制御することが必要で、このた
めの検出機構を高い精度をもって構成しなければならな
い。
れることに、運転者の操舵操作に応じた操舵力や操舵角
度、さらには車輌の走行速度等を始めとする各種走行条
件を簡単かつ適切に検出することでモータを適切に駆動
制御し必要に応じた操舵補助力が得られるような構成と
することもある。すなわち、車輌停車中における据切り
操作時や低速走行時の舵取操作時には、きわめて軽い操
舵操作力が得られるような構成が必要とされる一方、高
速走行時にはある程度の重さを有する剛性感が必要とさ
れる。このような要請に応えるには、この種装置を、上
述した車輌の走行速度、操舵力の大きさ、さらに操舵角
度の大小等に応じて駆動制御することが必要で、このた
めの検出機構を高い精度をもって構成しなければならな
い。
このような検出機構としては従来から種々の構成が知ら
れているが、いずれも構造上や動作性能の面で問題をも
ち、これはたとえば舵取ハンドルに対する運転者の操舵
要求を検出する操舵力検出機構において著しく、特にそ
の検出方法や検出個所、さらにその検出機構の配設位置
や検出性能等の面から種々の問題を生じている。たとえ
ば−上述した操舵力検出機構として非接触型のトルクセ
ンサおよびその信号処理回路等からなるものを、ステア
リングシャフトを構成する人、出力軸間に介在させた状
態でステアリングギヤボディ内に内設するといった構成
を採用することが考えられるが、この検出機構を構成す
る部品点数が多く、しかもそれぞれが人、出力軸やボデ
ィ側に回動可能または固定状態で組付けられることが必
要で、その組立作業等が面倒かつ煩雑で、また各部品間
での取付精度等がL述したセンサの検出精度に大きく影
響するため、それぞれの相対的な位置決め作業も面倒で
、作業性や動作上での信頼性を確保するうえで問題で、
これらの問題点を一掃し得る何らかの対策を講じること
が望まれている。
れているが、いずれも構造上や動作性能の面で問題をも
ち、これはたとえば舵取ハンドルに対する運転者の操舵
要求を検出する操舵力検出機構において著しく、特にそ
の検出方法や検出個所、さらにその検出機構の配設位置
や検出性能等の面から種々の問題を生じている。たとえ
ば−上述した操舵力検出機構として非接触型のトルクセ
ンサおよびその信号処理回路等からなるものを、ステア
リングシャフトを構成する人、出力軸間に介在させた状
態でステアリングギヤボディ内に内設するといった構成
を採用することが考えられるが、この検出機構を構成す
る部品点数が多く、しかもそれぞれが人、出力軸やボデ
ィ側に回動可能または固定状態で組付けられることが必
要で、その組立作業等が面倒かつ煩雑で、また各部品間
での取付精度等がL述したセンサの検出精度に大きく影
響するため、それぞれの相対的な位置決め作業も面倒で
、作業性や動作上での信頼性を確保するうえで問題で、
これらの問題点を一掃し得る何らかの対策を講じること
が望まれている。
このような要請に応えるために本発明に係る電動式動力
舵取装置は、舵取ハンドル側の入力軸およびこれに相対
的に回動変位可能に連結されモータにより操舵補助力が
与えられる操舵輪側の出力軸と、これら間の相対的な回
動変位を検出する検出機構を備えてなり、一方軸内方端
を他方軸側の軸孔内に嵌挿させるとともに、これら両軸
の内。
舵取装置は、舵取ハンドル側の入力軸およびこれに相対
的に回動変位可能に連結されモータにより操舵補助力が
与えられる操舵輪側の出力軸と、これら間の相対的な回
動変位を検出する検出機構を備えてなり、一方軸内方端
を他方軸側の軸孔内に嵌挿させるとともに、これら両軸
の内。
外電なり合い部分で外側軸外周に検出機構を配設し、か
つ内側軸内方端側に対応して外側軸上に形成した連絡孔
を貫通するようにして内側軸内方端側に設けた連結ビン
等による内側軸変位取出し手段でこの内側軸と検出機構
とを連結している。
つ内側軸内方端側に対応して外側軸上に形成した連絡孔
を貫通するようにして内側軸内方端側に設けた連結ビン
等による内側軸変位取出し手段でこの内側軸と検出機構
とを連結している。
また、本発明は、検出機構を構成するプリント配線回路
基板の一側に入、出力軸間の回動変位を検出する非接触
型センサを設けるとともに、この回路基板の他側に出力
信号配線手段としてのスリップリングまたはブラシを一
体的に設けており、さらにこれら出力信号配線手段の接
続部において、ブラシの二又状の接触子を、スリップリ
ングに対しそれぞれの回転方向に沿わして接触させるよ
うにしたものである。
基板の一側に入、出力軸間の回動変位を検出する非接触
型センサを設けるとともに、この回路基板の他側に出力
信号配線手段としてのスリップリングまたはブラシを一
体的に設けており、さらにこれら出力信号配線手段の接
続部において、ブラシの二又状の接触子を、スリップリ
ングに対しそれぞれの回転方向に沿わして接触させるよ
うにしたものである。
本発明によれば1人、出力軸をトーションバーを介して
連結するにあたって、両軸を内、外に重なり合わせた状
態とし、かつその外側軸外周に検出機構を設けるととも
に、この検出機構に外側軸に穿けた連絡孔を介して内側
軸側から内側軸変位取出し手段である連結ピン等を連結
し、外側軸側と対向させているため、特に入、出力軸の
軸線方向での小型かつコンパクト化等が図れる。また。
連結するにあたって、両軸を内、外に重なり合わせた状
態とし、かつその外側軸外周に検出機構を設けるととも
に、この検出機構に外側軸に穿けた連絡孔を介して内側
軸側から内側軸変位取出し手段である連結ピン等を連結
し、外側軸側と対向させているため、特に入、出力軸の
軸線方向での小型かつコンパクト化等が図れる。また。
本発明によれば、検出機構においてプリント配線回路基
板の両側に非接触型センサおよび出力信号配線手段を設
けることで構成の簡素化等を図るとともに、その出力信
号配線手段としてのブラシを二又状にしてスリップリン
グの両回転方向において適切に接触するようにし、安定
した信号の取出しを行なえる。
板の両側に非接触型センサおよび出力信号配線手段を設
けることで構成の簡素化等を図るとともに、その出力信
号配線手段としてのブラシを二又状にしてスリップリン
グの両回転方向において適切に接触するようにし、安定
した信号の取出しを行なえる。
以下1本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。
する。
第1図ないし第6図は本発明に係る電動式動力舵取装置
の一実施例を示すものであり、これらの図において、ま
ず、全体を符号1で示す電動式動力舵取装置の概略構成
を第6図等を用いて簡単に説明すると、2は図示せぬ舵
取ハンドル側に連結される入力軸としてのスタブ軸、3
は図示せぬ操舵輪側に連結されるビニオン3aを有する
出力軸としてのピニオン軸、4はこれら両軸2,3を所
定角度範囲内で相対的に回動変位可能に連設するトーシ
ョンバーで、これらの部材によってステアリングシャフ
トが構成される。また、これらステアリングシャフトを
構成する軸2,3は、前記ピニオン3aと噛合するラッ
ク歯5aを有するラック5と共に、ステアリングギヤボ
ディ6.7内に貫通して配設されている。なお、8a、
8b。
の一実施例を示すものであり、これらの図において、ま
ず、全体を符号1で示す電動式動力舵取装置の概略構成
を第6図等を用いて簡単に説明すると、2は図示せぬ舵
取ハンドル側に連結される入力軸としてのスタブ軸、3
は図示せぬ操舵輪側に連結されるビニオン3aを有する
出力軸としてのピニオン軸、4はこれら両軸2,3を所
定角度範囲内で相対的に回動変位可能に連設するトーシ
ョンバーで、これらの部材によってステアリングシャフ
トが構成される。また、これらステアリングシャフトを
構成する軸2,3は、前記ピニオン3aと噛合するラッ
ク歯5aを有するラック5と共に、ステアリングギヤボ
ディ6.7内に貫通して配設されている。なお、8a、
8b。
8c ; 9a、9bはボディ6.7内で軸3,2を回
転自在に支持する軸受で、この場合に軸受9bとしては
単なる金属筒によるブツシュが例示されている。また、
上述したラック5は、図示せぬピットマンアーム、タイ
ロッド等と共に操舵輪間を連結する舵取リンク機構を構
成している。
転自在に支持する軸受で、この場合に軸受9bとしては
単なる金属筒によるブツシュが例示されている。また、
上述したラック5は、図示せぬピットマンアーム、タイ
ロッド等と共に操舵輪間を連結する舵取リンク機構を構
成している。
また、]二述したステアリングシャフト&’l構部にお
いて、舵取ハンドル側のスタブ軸2にトーションバー4
を介して連結された操舵輪側のピニオン軸3上に、ラッ
ク5側の側面が歯面10aとされたハイポイドギヤによ
る大ギヤ10を設けるとともに、この大ギヤ10を介し
てピニオン軸3側に操舵補助力を与える電動モータ11
を、前記ピニオン軸3に略々直交して配置させ、そのモ
ータ軸11a先端側に、前記大ギヤIOと共に減速歯車
機構を構成する小ギヤ12を設け、これによりモータ1
1からの操舵補助力を前記ピニオン軸3側に伝達するよ
うに構成している。このような構成によれば、ステアリ
ングシャツ)(2,3゜4)等を有するステアリングギ
ヤボディ6.7、ピニオン軸3にハイポイドギヤによる
減速歯車機構(傘歯車等でもよい)を介して連結される
モータ11などを効率よく連結し、結果として装置全体
の小型、軽量かつコンパクト化が可能となる。
いて、舵取ハンドル側のスタブ軸2にトーションバー4
を介して連結された操舵輪側のピニオン軸3上に、ラッ
ク5側の側面が歯面10aとされたハイポイドギヤによ
る大ギヤ10を設けるとともに、この大ギヤ10を介し
てピニオン軸3側に操舵補助力を与える電動モータ11
を、前記ピニオン軸3に略々直交して配置させ、そのモ
ータ軸11a先端側に、前記大ギヤIOと共に減速歯車
機構を構成する小ギヤ12を設け、これによりモータ1
1からの操舵補助力を前記ピニオン軸3側に伝達するよ
うに構成している。このような構成によれば、ステアリ
ングシャツ)(2,3゜4)等を有するステアリングギ
ヤボディ6.7、ピニオン軸3にハイポイドギヤによる
減速歯車機構(傘歯車等でもよい)を介して連結される
モータ11などを効率よく連結し、結果として装置全体
の小型、軽量かつコンパクト化が可能となる。
特に、軸の食違い分だけ軸線方向での小型化が可能で、
その利点は大きい、また、モータ11からの回転駆動力
が、ピニオン軸3上で最も剛性の高いスタブ軸2、ステ
アリングギヤ3a、5a間位置に設けられた大ギヤ10
に伝達されるとともに、スタブ軸2からラック5への手
動による操舵トルク伝達経路に沿ってステアリングギヤ
側に伝達されるため、その駆動力伝達が適切かつ確実に
行なえ、各部の耐久性等の面で優れている。
その利点は大きい、また、モータ11からの回転駆動力
が、ピニオン軸3上で最も剛性の高いスタブ軸2、ステ
アリングギヤ3a、5a間位置に設けられた大ギヤ10
に伝達されるとともに、スタブ軸2からラック5への手
動による操舵トルク伝達経路に沿ってステアリングギヤ
側に伝達されるため、その駆動力伝達が適切かつ確実に
行なえ、各部の耐久性等の面で優れている。
ここで1本実施例では、モータ軸11aの出力端と、前
記ピニオン軸3例の大ギヤ10の歯部10aに噛合する
歯部12aを有する小ギヤ12の軸部との間に、モータ
11からの回転伝達を選択的に連結、遮断する電磁クラ
ッチ13を介在させた場合を例示しており、必要時にの
みモータ11からの操舵補助力をピニオン軸3側で伝達
させることができ、モータ11の慣性による操舵特性の
劣化防IF等といった機能を発揮し得るものである。し
かし、このような電磁クラッチ13を省略してもよいこ
とは勿論である。
記ピニオン軸3例の大ギヤ10の歯部10aに噛合する
歯部12aを有する小ギヤ12の軸部との間に、モータ
11からの回転伝達を選択的に連結、遮断する電磁クラ
ッチ13を介在させた場合を例示しており、必要時にの
みモータ11からの操舵補助力をピニオン軸3側で伝達
させることができ、モータ11の慣性による操舵特性の
劣化防IF等といった機能を発揮し得るものである。し
かし、このような電磁クラッチ13を省略してもよいこ
とは勿論である。
一方、スタブ軸2とピニオン軸3とのトーションバー4
のねじりによる相対的な回動変位を検出しモータ11を
駆動するための検出機構14は、第1図および第2図か
らも明らかなように、非接触型のトルクセンサとしてピ
ニオン軸3側に設けられるホール素子15およびこれに
対向してスタブ軸2側に設けられるマグネット16と、
前記ホール素子15が付設されかつその検出回路として
のセンサ信号処理回路を有するプリント配&1基板17
等によって構成され、その検出信号は、基板17に一体
に形成された出力信号取出し用スリップリング18とこ
れに摺接するブラシ(摺動子)19を有し信号取出部と
なるブラシホルダ20からボディ6.7外部に引出され
たリード等により送出されるように構成されている。
のねじりによる相対的な回動変位を検出しモータ11を
駆動するための検出機構14は、第1図および第2図か
らも明らかなように、非接触型のトルクセンサとしてピ
ニオン軸3側に設けられるホール素子15およびこれに
対向してスタブ軸2側に設けられるマグネット16と、
前記ホール素子15が付設されかつその検出回路として
のセンサ信号処理回路を有するプリント配&1基板17
等によって構成され、その検出信号は、基板17に一体
に形成された出力信号取出し用スリップリング18とこ
れに摺接するブラシ(摺動子)19を有し信号取出部と
なるブラシホルダ20からボディ6.7外部に引出され
たリード等により送出されるように構成されている。
さて、本発明によれば、上述した構成において、舵取ハ
ンドル側のスタブ軸2と操舵輪側のピニオン軸3とをト
ーションバ−4を介して相対的に回動変位可能に連結す
るにあたって、スタブ軸2内方端2aを、第1図および
第2図に示すように、ピニオン軸3側の軸孔内に回動可
能な状態で嵌挿させ、これら両軸2.3の一部を重なり
合わせて組合わせるとともに、この重なり合い部分でビ
ニオン軸3外周に前記検出機構14を配設し、かつスタ
ブ軸内方端2a側に対応してピニオン軸3」−に回転方
向において少なくとも両軸の相対的な回動可能範囲より
も大きな長溝状で形成した連路孔21を貫通するように
してスタブ軸内方端2a側に設けた入力側変位取出し手
段としての連結ピン22で、このスタブ軸2と検出機構
14の入力側部材(本実施例ではマグネッ)16を有す
るマグネットホルダ23)とを連結するようにしたとこ
ろに特徴を有している。
ンドル側のスタブ軸2と操舵輪側のピニオン軸3とをト
ーションバ−4を介して相対的に回動変位可能に連結す
るにあたって、スタブ軸2内方端2aを、第1図および
第2図に示すように、ピニオン軸3側の軸孔内に回動可
能な状態で嵌挿させ、これら両軸2.3の一部を重なり
合わせて組合わせるとともに、この重なり合い部分でビ
ニオン軸3外周に前記検出機構14を配設し、かつスタ
ブ軸内方端2a側に対応してピニオン軸3」−に回転方
向において少なくとも両軸の相対的な回動可能範囲より
も大きな長溝状で形成した連路孔21を貫通するように
してスタブ軸内方端2a側に設けた入力側変位取出し手
段としての連結ピン22で、このスタブ軸2と検出機構
14の入力側部材(本実施例ではマグネッ)16を有す
るマグネットホルダ23)とを連結するようにしたとこ
ろに特徴を有している。
すなわち、本発明によれば、人、出力側の両軸2.3を
トーションバー4を介して連結するにあたって、その連
結と回持に両軸2.3間での相対的な回動変位を検出す
る検出機構14を配設する必要性から従来軸線方向にお
いて特に大型化し易かった問題を解決するために、円軸
2.3を内、外にオーバランプさせて組合わせトーショ
ンバー4を用いることによる連結長さを必要最小限とし
、軸線方向での小型化を図っている。さらに。
トーションバー4を介して連結するにあたって、その連
結と回持に両軸2.3間での相対的な回動変位を検出す
る検出機構14を配設する必要性から従来軸線方向にお
いて特に大型化し易かった問題を解決するために、円軸
2.3を内、外にオーバランプさせて組合わせトーショ
ンバー4を用いることによる連結長さを必要最小限とし
、軸線方向での小型化を図っている。さらに。
このような構成を採用するにあたって問題となるスタブ
軸2側での変位取出しを、ピニオン軸3からの変位取出
し部分よりも大ギヤ10側でスペース的に余裕のある部
分で簡単かつ適切に行なえるように、スタブ軸2側に連
結ピン22を立設して設け、かつこれをビニオン軸3上
で対応する部分に少なくともこれら両軸2,3での相対
的な回動変位を許容する大きさをもつ連絡孔21を貫通
させて前記検出機構14側に連結させており、これによ
りこれら円軸2.3および検出機構14を適切かつ効率
よ〈配設ししかも全体の小型かつコンパクト化を達成し
得るものである。なお、23aは連結ピン22が係入さ
れるマグネットホルダ23に形成された係合溝である。
軸2側での変位取出しを、ピニオン軸3からの変位取出
し部分よりも大ギヤ10側でスペース的に余裕のある部
分で簡単かつ適切に行なえるように、スタブ軸2側に連
結ピン22を立設して設け、かつこれをビニオン軸3上
で対応する部分に少なくともこれら両軸2,3での相対
的な回動変位を許容する大きさをもつ連絡孔21を貫通
させて前記検出機構14側に連結させており、これによ
りこれら円軸2.3および検出機構14を適切かつ効率
よ〈配設ししかも全体の小型かつコンパクト化を達成し
得るものである。なお、23aは連結ピン22が係入さ
れるマグネットホルダ23に形成された係合溝である。
また、第1図および第2図中24はピニオン軸3のスタ
ブ軸2どの東なり合い部分に嵌装して設けられプリント
配線基板17を止めリング25との間に挟持して保持す
る基板ホルダで、これらはねじ26により一体的に組立
てられている。そして1本実施例では、この基板ホルダ
24を、前記ビニオン軸3−ヒに立設して設けた連結ピ
ン27が係合1424 a側に係入されることで一体的
に回転するように連結している。ここで、前記マグネッ
トホルダ23はこの基板ホルダ24の筒状部に回動自在
な状態で支持されるが、この場合前記スタブ軸2側から
の連結ピン22を逃げるような切欠き部等が形成されて
いる。
ブ軸2どの東なり合い部分に嵌装して設けられプリント
配線基板17を止めリング25との間に挟持して保持す
る基板ホルダで、これらはねじ26により一体的に組立
てられている。そして1本実施例では、この基板ホルダ
24を、前記ビニオン軸3−ヒに立設して設けた連結ピ
ン27が係合1424 a側に係入されることで一体的
に回転するように連結している。ここで、前記マグネッ
トホルダ23はこの基板ホルダ24の筒状部に回動自在
な状態で支持されるが、この場合前記スタブ軸2側から
の連結ピン22を逃げるような切欠き部等が形成されて
いる。
ところで、−上述したスタブ軸2内方端2aを検出機構
14の入力側部材であるマグネットホルダ23側に連結
する連結部と、ピニオン軸3を検出機構14の出力側部
材である基板ホルダ24に連結する連結部において、若
干の問題を生じる。すなわち、この検出機構14におい
てマグネットホルダ23北のマグネット16とプリント
配線基板17側に設けられるホール素子15とは、精度
よ〈位置決めした状態で組合わせることが必要とされ、
このためスタブ軸2側の連結ピン22と係合溝23aと
の間、ピニオン軸3側の連結ピン27と係合溝24aと
の間などに厳密な加工精度が要求され、さらにこのよう
な精度はスタブ軸2とピニオン軸3との組合わせ状態に
も必要とされる。
14の入力側部材であるマグネットホルダ23側に連結
する連結部と、ピニオン軸3を検出機構14の出力側部
材である基板ホルダ24に連結する連結部において、若
干の問題を生じる。すなわち、この検出機構14におい
てマグネットホルダ23北のマグネット16とプリント
配線基板17側に設けられるホール素子15とは、精度
よ〈位置決めした状態で組合わせることが必要とされ、
このためスタブ軸2側の連結ピン22と係合溝23aと
の間、ピニオン軸3側の連結ピン27と係合溝24aと
の間などに厳密な加工精度が要求され、さらにこのよう
な精度はスタブ軸2とピニオン軸3との組合わせ状態に
も必要とされる。
しかし、これらの部材を高精度に加工して組合わせるこ
とは現実には困難で、多少の位置ずれ等は避けられない
。本発明によれば、このような点を考慮し、上述した連
結ピン22.27と係合溝23a、24aとの間にクリ
アランスをもたせ、かつ第3図(a)、(b)、(C)
および第4図(a)に示されるように、板ばね等を湾曲
形成してなるばね部材28を用い、これを調整しながら
連結ピン22.27と係合溝23a、24aとの間に介
在させてそのプリセ7トカを利用して両者を保合固定す
るようにしている。そして、このような構成によれば、
連結ピン22.27と係合溝23&。
とは現実には困難で、多少の位置ずれ等は避けられない
。本発明によれば、このような点を考慮し、上述した連
結ピン22.27と係合溝23a、24aとの間にクリ
アランスをもたせ、かつ第3図(a)、(b)、(C)
および第4図(a)に示されるように、板ばね等を湾曲
形成してなるばね部材28を用い、これを調整しながら
連結ピン22.27と係合溝23a、24aとの間に介
在させてそのプリセ7トカを利用して両者を保合固定す
るようにしている。そして、このような構成によれば、
連結ピン22.27と係合溝23&。
24aとの係合位置を調整可能で、これら各部において
精度等を緩めることができ、しかもホール素子15とマ
グネット16との適切な位置決め状態で、両軸2,3側
との連結が行なえ、その利点は大きい、なお、上述した
ばね部材28としては、たとえば第4図(b)、(c)
等に示すような種々の変形例が考えられるもので、その
取扱いとしても、連結ピン22.27側に組付けて係合
溝23a、24a内に組付けるようにしても、またこれ
をは逆に係合溝23a、24a側に組付けて使用しても
よいことは勿論である。なお、上述したホール素子15
としては、その補償用とじて二個を並設して用いるよう
にしてもよく、これはマグネッ)16側も同様である。
精度等を緩めることができ、しかもホール素子15とマ
グネット16との適切な位置決め状態で、両軸2,3側
との連結が行なえ、その利点は大きい、なお、上述した
ばね部材28としては、たとえば第4図(b)、(c)
等に示すような種々の変形例が考えられるもので、その
取扱いとしても、連結ピン22.27側に組付けて係合
溝23a、24a内に組付けるようにしても、またこれ
をは逆に係合溝23a、24a側に組付けて使用しても
よいことは勿論である。なお、上述したホール素子15
としては、その補償用とじて二個を並設して用いるよう
にしてもよく、これはマグネッ)16側も同様である。
また、本発明によれば、第1図および第2図等から明ら
かなように、検出機構14を構成するプリント配線基板
17の一側に入、出力軸2.3間の回動変位を検出する
非接触型センサとしてのホール素子15を設けるととも
に、この基板17の他側に出力信号配線手段としてのス
リップリング18を一体的に設けており、この検出機構
14の構成部品点数を必要最小限とし、構成の簡素化を
図り組立性を向上させ、さらにこの部分の小型かつコン
パクト化等を達成し得るようにしている。ここで、基板
17への出力信号配線手段として、スリップリング18
の代りにブラシ19を設けてもよく、また非接触型セン
サとしてもマグネット16側を設けてもよいことは勿論
である。
かなように、検出機構14を構成するプリント配線基板
17の一側に入、出力軸2.3間の回動変位を検出する
非接触型センサとしてのホール素子15を設けるととも
に、この基板17の他側に出力信号配線手段としてのス
リップリング18を一体的に設けており、この検出機構
14の構成部品点数を必要最小限とし、構成の簡素化を
図り組立性を向上させ、さらにこの部分の小型かつコン
パクト化等を達成し得るようにしている。ここで、基板
17への出力信号配線手段として、スリップリング18
の代りにブラシ19を設けてもよく、また非接触型セン
サとしてもマグネット16側を設けてもよいことは勿論
である。
さらに、本発明によれば、上述した基板17等に形成さ
れるスリップリング18に摺接して電気信号を固定部(
ボディ6.7側)に取出すためのブラシ19を、第2図
および第5図に示すように、二又状の接触子19a、1
9bを有するように形成し、これらをスリップリング1
8に対しそれぞれの回転方向に沿わして接触させるよう
にしている。このような構成によれば、左、右両方向に
回転操作されるステアリングシャフト(2゜3)からの
出力信号の取出しを、両回転方向において、いずれかの
接触子19a、19bで適切な接触状態を確保し得ると
いう利点がある。
れるスリップリング18に摺接して電気信号を固定部(
ボディ6.7側)に取出すためのブラシ19を、第2図
および第5図に示すように、二又状の接触子19a、1
9bを有するように形成し、これらをスリップリング1
8に対しそれぞれの回転方向に沿わして接触させるよう
にしている。このような構成によれば、左、右両方向に
回転操作されるステアリングシャフト(2゜3)からの
出力信号の取出しを、両回転方向において、いずれかの
接触子19a、19bで適切な接触状態を確保し得ると
いう利点がある。
このような構成によれば、上述したホール素子15およ
びこれに対向するマグネット16による非接触型のトル
クセンサで操舵トルクを筒惧かっ適切に検出できるもの
で、しかもこの変位検出機構部を一部を重ね合わせて連
結したステアリングシャツ)(2,3)上に効率よく配
設することで、装置全体の小型化等を達成し得るもので
ある。なお、舵取操作後のハンドルの戻りは、操舵輪か
らのセルファライニングトルクによって変位する出力側
のピニオン軸3と入力側のスタブ軸2との相対的な回動
変位で制御されるモータ11で行なえる。さらに、本実
施例では、上述したホール素子15等による変位計、そ
の検出信号を処理するアンプ、および信号を出力するブ
ラシ19等による信号取出し部等を、ステアリングギヤ
ボディ6.7内に組込んで閉塞しているため、上述した
部材を密閉空間内に外部と遮断して配設し、塵埃等によ
る接触不良等といった問題を防止できる等の利点もある
。
びこれに対向するマグネット16による非接触型のトル
クセンサで操舵トルクを筒惧かっ適切に検出できるもの
で、しかもこの変位検出機構部を一部を重ね合わせて連
結したステアリングシャツ)(2,3)上に効率よく配
設することで、装置全体の小型化等を達成し得るもので
ある。なお、舵取操作後のハンドルの戻りは、操舵輪か
らのセルファライニングトルクによって変位する出力側
のピニオン軸3と入力側のスタブ軸2との相対的な回動
変位で制御されるモータ11で行なえる。さらに、本実
施例では、上述したホール素子15等による変位計、そ
の検出信号を処理するアンプ、および信号を出力するブ
ラシ19等による信号取出し部等を、ステアリングギヤ
ボディ6.7内に組込んで閉塞しているため、上述した
部材を密閉空間内に外部と遮断して配設し、塵埃等によ
る接触不良等といった問題を防止できる等の利点もある
。
また、上述した実施例では、軸2.3間の変位を検出す
る非接触型センサとしてホール素子15およびマグネッ
ト16を軸線方向において対設させた場合を示している
が、周方向において対向する配設状態としてもよく、さ
らにギャップセンサ等の非接触型センナを用いてもよい
ことも明らかであろう。
る非接触型センサとしてホール素子15およびマグネッ
ト16を軸線方向において対設させた場合を示している
が、周方向において対向する配設状態としてもよく、さ
らにギャップセンサ等の非接触型センナを用いてもよい
ことも明らかであろう。
なお1本発明は、−上述した実施例構造に限定されず、
電動式動力舵取装置1各部の形状、構造等を必要に応じ
て適宜変形、変更することは自由である。たとえば、」
二連した実施例では、入力側のスタブ軸2を出力側のピ
ニオン軸3内に嵌挿させた場合を例示したが、本発明は
これに限定されず、ピニオン軸3側をスタブ軸z側に嵌
挿させるような構成としてもよいことは勿論である。ま
た、モータ11からの操舵補助力をハイポイドギヤを用
いてピニオン軸3側に伝達した場合を例示したが、本発
明はこれに限定されず、適宜の歯車機構を介してモータ
11側に連結されておればよく、またこのモータ11の
ステアリングシャフトに対する配設状態としても適宜の
変形例が考えられる。
電動式動力舵取装置1各部の形状、構造等を必要に応じ
て適宜変形、変更することは自由である。たとえば、」
二連した実施例では、入力側のスタブ軸2を出力側のピ
ニオン軸3内に嵌挿させた場合を例示したが、本発明は
これに限定されず、ピニオン軸3側をスタブ軸z側に嵌
挿させるような構成としてもよいことは勿論である。ま
た、モータ11からの操舵補助力をハイポイドギヤを用
いてピニオン軸3側に伝達した場合を例示したが、本発
明はこれに限定されず、適宜の歯車機構を介してモータ
11側に連結されておればよく、またこのモータ11の
ステアリングシャフトに対する配設状態としても適宜の
変形例が考えられる。
さらに、上述した実施例では、ステアリングギヤとして
う・、クビニオン型を例示したが、これに限定されず、
ポールねじ型などに適用してもよいことは勿論である。
う・、クビニオン型を例示したが、これに限定されず、
ポールねじ型などに適用してもよいことは勿論である。
以ヒ説明し妃ように、未発明に係る電動式動力舵取装置
によれば、舵取ハンドル側の入力軸および操舵輪側の出
力軸と、その相対的な回動変位を検出する検出機構を備
え、一方軸内方端を他方軸。
によれば、舵取ハンドル側の入力軸および操舵輪側の出
力軸と、その相対的な回動変位を検出する検出機構を備
え、一方軸内方端を他方軸。
側の輔孔内に嵌挿させるとともにこれら両軸の重なり合
い部分で外側軸外周に検出機構を配設し、かつ内側軸内
方端側に対応して外側軸ヒに形成した連絡孔を貫通する
ようにして内側軸内方端側に設けた連結ピン等による内
側軸変位取出し手段でこの内側軸と検出機構とを連結す
るようにしたので、簡単かつ安価な構成にもかかわらず
、特に入力軸方向を含めた装置全体の小型、軽量かつコ
ンパクト化を図り、実車搭載性の面で優れたレイアウト
構成とすることができ、さらにホール素子等の非接触型
トルクセンサ等による検出機構を適切かつ効率よく配設
し、精度のよい操舵力検出を行なえる等の種々優れた効
果がある。
い部分で外側軸外周に検出機構を配設し、かつ内側軸内
方端側に対応して外側軸ヒに形成した連絡孔を貫通する
ようにして内側軸内方端側に設けた連結ピン等による内
側軸変位取出し手段でこの内側軸と検出機構とを連結す
るようにしたので、簡単かつ安価な構成にもかかわらず
、特に入力軸方向を含めた装置全体の小型、軽量かつコ
ンパクト化を図り、実車搭載性の面で優れたレイアウト
構成とすることができ、さらにホール素子等の非接触型
トルクセンサ等による検出機構を適切かつ効率よく配設
し、精度のよい操舵力検出を行なえる等の種々優れた効
果がある。
また、本発明によれば、検出機構を構成するプリント配
線基板の一側に両軸間の回動変位を検出する非接触型セ
ンサを設けるとともに、この回路基板の他側に出力信号
配線手段としてのスリ・ンブリ7グまたはブラシを一体
的に設けており、さらにこれら出力信号配線手段の接続
部において、ブラシの二又状の接触子をスリップリング
に対しそれぞれの回転方向に沿わして接触させるように
したので、簡単な構成にもかかわらず、検出機構の構成
を簡素化し、組立性や動作上での信頼性を向上させ得る
という種々優れた効果がある。
線基板の一側に両軸間の回動変位を検出する非接触型セ
ンサを設けるとともに、この回路基板の他側に出力信号
配線手段としてのスリ・ンブリ7グまたはブラシを一体
的に設けており、さらにこれら出力信号配線手段の接続
部において、ブラシの二又状の接触子をスリップリング
に対しそれぞれの回転方向に沿わして接触させるように
したので、簡単な構成にもかかわらず、検出機構の構成
を簡素化し、組立性や動作上での信頼性を向上させ得る
という種々優れた効果がある。
第1図は本発明に係る電動式動力舵取装置の一実施例を
示す要部拡大断面図、第2図はその要部構成を分解して
示す概略分解斜視図、第3図(a)。 Cb) 、 (c)および第4図(a) 、 (b)
、 (c)は軸側の連結ピンを保合固定する検出機構側
との連結部構造を説明するための概略説明図、第5図は
出力信号取出し手段を例示する概略説明図、第6図は本
発明を適用して好適な電動式動力舵取装置全体を示す概
略断面図である。 ■・・・・電動式動力舵取装置、2・・・・スタブ軸(
入力軸)、3・・・・ピニオン軸(出力軸)、4・・・
・トーションバー、5・・・・ラック、6.7・・・・
ステアリングギヤボディ、8a、8b、8c;9a、9
b・・・・軸受、10・・・・ハイポイドギヤを構成す
る大ギヤ、loa・・・・南面、11・・・・電動モー
タ、lla・・・・モータ軸、12・・・・ハイポイド
ギヤをM4成する小ギヤ、14・・・・検出機構。 15・・・・ホール素子(非接触型センサ)、16・・
・・マグネット(非接触型センサ)、17・・・・プリ
ント配線基板、18・・・・スリップリング、19・・
・・ブラシ、19a、19b・・・・接触子、20・・
・・ブラシホルダ、21・・・・連絡孔、22.27・
・・・連結ピン、23・・・・マグネ−、トホルダ、2
3a・・・・係合溝、24・・・・基板ホルダ、24a
・・・・係合溝、28・・・・ばね部材。 特許出願人 自動車機器株式会社
示す要部拡大断面図、第2図はその要部構成を分解して
示す概略分解斜視図、第3図(a)。 Cb) 、 (c)および第4図(a) 、 (b)
、 (c)は軸側の連結ピンを保合固定する検出機構側
との連結部構造を説明するための概略説明図、第5図は
出力信号取出し手段を例示する概略説明図、第6図は本
発明を適用して好適な電動式動力舵取装置全体を示す概
略断面図である。 ■・・・・電動式動力舵取装置、2・・・・スタブ軸(
入力軸)、3・・・・ピニオン軸(出力軸)、4・・・
・トーションバー、5・・・・ラック、6.7・・・・
ステアリングギヤボディ、8a、8b、8c;9a、9
b・・・・軸受、10・・・・ハイポイドギヤを構成す
る大ギヤ、loa・・・・南面、11・・・・電動モー
タ、lla・・・・モータ軸、12・・・・ハイポイド
ギヤをM4成する小ギヤ、14・・・・検出機構。 15・・・・ホール素子(非接触型センサ)、16・・
・・マグネット(非接触型センサ)、17・・・・プリ
ント配線基板、18・・・・スリップリング、19・・
・・ブラシ、19a、19b・・・・接触子、20・・
・・ブラシホルダ、21・・・・連絡孔、22.27・
・・・連結ピン、23・・・・マグネ−、トホルダ、2
3a・・・・係合溝、24・・・・基板ホルダ、24a
・・・・係合溝、28・・・・ばね部材。 特許出願人 自動車機器株式会社
Claims (5)
- (1)トーションバーにより相対的に回動変位可能に連
結される舵取ハンドル側の入力軸および操舵輪側の出力
軸と、この操舵輪に至る出力軸系に操舵補助力を与える
電動モータと、前記入、出力軸間の相対的な回動変位を
検出する検出機構とを備えてなり、前記入、出力軸の一
方の内方端を他方軸側の軸孔内に嵌挿させて組合わせる
とともに、これら両軸の内、外重なり合い部分で外側軸
の外周に前記検出機構を配設し、かつ内側軸の内方端側
に対応する外側軸上に連絡孔を形成し、この連絡孔を貫
通するように前記内側軸内方端に設けた内側軸の変位取
出し手段により内側軸と前記検出機構とを連結したこと
を特徴とする電動式動力舵取装置。 - (2)請求項1において、外側軸側の連絡孔を貫通して
内側軸内方端から立設される内側軸変位取り出し手段と
して連結ピンを用い、かつこの連結ピンが連結される検
出機構側の被連結部材に連結ピンとクリアランスをもっ
て係合する係合溝を形成するとともに、この係合溝内に
ばね部材を介して連結ピンを係合固定したことを特徴と
する電動式動力舵取装置。 - (3)請求項2において、外側軸上に連結ピンを立設す
るとともに、検出機構側の被連結部材に連結ピンとクリ
アランスをもって係合する係合溝を形成し、この係合溝
内にばね部材を介して連結ピンを係合固定したことを特
徴とする電動式動力舵取装置。 - (4)舵取ハンドル側の入力軸とこれにトーションバー
を介して連結され電動モータから操舵補助力が与えられ
る操舵輪側の出力軸との間でトーションバーのねじれに
よる相対的な回動変位を検出する非接触型センサ、その
検出信号で前記モータを駆動するセンサからの信号処理
回路を有するプリント配線回路基板、この基板からの出
力信号を前記モータ側に送出する出力信号配線手段から
なる検出機構を備えてなり、この検出機構を構成するプ
リント配線回路基板の一側に非接触型センサを設けると
ともに、この回路基板の他側に前記出力信号配線手段を
一体的に設けたことを特徴とする電動式動力舵取装置。 - (5)舵取ハンドル側の入力軸とこれにトーションバー
を介して連結され電動モータから操舵補助力が与えられ
る操舵輪側の出力軸との間でトーションバーのねじれに
よる相対的な回動変位を検出する非接触型センサ、その
検出信号で前記モータを駆動する信号処理回路を有する
プリント配線回路基板、この基板からの出力信号を前記
モータ側に送出するブラシおよびスリップリングからな
る出力信号配線手段で構成される検出機構を備えてなり
、前記出力信号配線手段を構成するブラシを、これと相
対的に両方向へ回転変位するスリップリングに対しそれ
ぞれの回転方向に向って延設された二又状の接触子で接
するように構成したことを特徴とする電動式動力舵取装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4711088A JP2662790B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 電動式動力舵取装置 |
| US07/314,180 US4898258A (en) | 1988-02-29 | 1989-02-22 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4711088A JP2662790B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 電動式動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01218975A true JPH01218975A (ja) | 1989-09-01 |
| JP2662790B2 JP2662790B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=12766043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4711088A Expired - Fee Related JP2662790B2 (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 電動式動力舵取装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4898258A (ja) |
| JP (1) | JP2662790B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03125675U (ja) * | 1990-04-02 | 1991-12-18 | ||
| US6851509B2 (en) | 2002-08-09 | 2005-02-08 | Denso Corporation | Easy-to-assemble structure of electric power steering device |
| JP2012075300A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-12 | Bourns Inc | ステアリングギアと共に使用されるセンサ用の標的磁石組立体 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03122978U (ja) * | 1990-03-28 | 1991-12-13 | ||
| JP2819484B2 (ja) * | 1990-10-26 | 1998-10-30 | 自動車機器株式会社 | 電動式動力舵取装置 |
| FR2670735B1 (fr) * | 1990-12-19 | 1995-06-23 | Cartier Systemes | Mecanisme d'assistance temporaire pour colonne de direction de vehicules a roues directrices. |
| JP3158346B2 (ja) * | 1991-08-26 | 2001-04-23 | ボッシュ ブレーキ システム株式会社 | ラックピニオン型舵取り装置 |
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