JPH02220970A - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering deviceInfo
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- JPH02220970A JPH02220970A JP1042045A JP4204589A JPH02220970A JP H02220970 A JPH02220970 A JP H02220970A JP 1042045 A JP1042045 A JP 1042045A JP 4204589 A JP4204589 A JP 4204589A JP H02220970 A JPH02220970 A JP H02220970A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、ステアリングホイールの回動に応じて電動機
によるステアリングシャフトの回転駆動が行われる、電
動式パワーステアリング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric power steering device in which a steering shaft is rotationally driven by an electric motor in response to rotation of a steering wheel.
(従来の技術)
車両のステアリング機構として、車両の操舵に要される
ステアリング操作力を軽減すべく、ステアリングホイー
ルの回動に応じた補助回転駆動力をステアリングシャフ
トに付与するものとされるパワーステアリング装置が提
案されており、斯かるパワーステアリング装置は、油圧
作動式のものとされることが多い。(Prior Art) Power steering is a vehicle steering mechanism that applies auxiliary rotational driving force to the steering shaft in accordance with the rotation of the steering wheel in order to reduce the steering force required to steer the vehicle. Devices have been proposed, and such power steering devices are often hydraulically actuated.
油圧作動式のパワーステアリング装置においては、例え
ば、車速に応じて作動油の流量を調整し、車両が低速走
行状態にあるもとでは、ステアリング操作力が効果的に
軽減されるようになすが、車両が比較的高速で走行して
いるもとにおいては、車両の走行安定性を確保すべく、
ステアリング操作力が低速走行状態時に比べて軽減され
ないようになす、車速感応制御が行われる。このような
車速感応制御が行われる油圧作動式のパワーステアリン
グ装置にあっては、車両に搭載されたエンジンにより常
時駆動される油圧ポンプによって発生せしめられる作動
油圧が、車両が低速走行状態にあるもとではステアリン
グシャフトに対する補助回転駆動力の付与に用いられる
が、車両が高速走行状態にあるもとでは利用されること
なく消滅せしめられることになり、従って、車両が高速
走行状態にある場合にエンジン出力が浪費されているこ
とになる。In a hydraulic power steering device, for example, the flow rate of hydraulic oil is adjusted depending on the vehicle speed, so that the steering operation force is effectively reduced when the vehicle is running at low speed. When the vehicle is running at relatively high speeds, in order to ensure the running stability of the vehicle,
Vehicle speed-sensitive control is performed so that the steering force is not reduced compared to when driving at low speeds. In a hydraulic power steering device that performs such vehicle speed-sensitive control, the hydraulic pressure generated by a hydraulic pump that is constantly driven by the engine mounted on the vehicle is constant even when the vehicle is running at low speed. is used to provide auxiliary rotational driving force to the steering shaft, but it is not used and disappears when the vehicle is running at high speed. Therefore, when the vehicle is running at high speed, the engine Output would be wasted.
それゆえ、エンジン出力の浪費を伴うことなく必要に応
じたステアリングシャフトに対する補助回転駆動力の付
与を行うことができ、しかも、油圧作動式のものに比し
て構成の簡略化を図り得るものとなる、電動機によって
ステアリングシャフトにステアリングホイールの回動に
応じた補助回転駆動力を与える電動式パワーステアリン
グ装置も、例えば、特開昭60−53463号公報ある
いは特開昭62−137270号公報に示される如くに
提案されている。これらの従来提案されている電動式パ
ワーステアリング装置においては、電動機からの回転駆
動力が、電動機の出力部に係合せしめられたスパーギア
の組合せで成る減速ギア機構、あるいは、ポールナツト
機構を介してステアリングシャフトに伝達されるように
なされ、それにより、電動機の作動時にステアリングシ
ャフトに補助回転駆動力が与えられる。Therefore, it is possible to provide auxiliary rotational driving force to the steering shaft as needed without wasting engine output, and the configuration can be simplified compared to a hydraulically operated type. An electric power steering device that uses an electric motor to provide an auxiliary rotational driving force to the steering shaft according to the rotation of the steering wheel is also disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-53463 or Japanese Patent Laid-Open No. 62-137270. It has been proposed as follows. In these conventionally proposed electric power steering devices, the rotational driving force from the electric motor is applied to the steering via a reduction gear mechanism consisting of a combination of spur gears engaged with the output part of the electric motor or a pole nut mechanism. The steering shaft is configured to be transmitted to the shaft, thereby providing auxiliary rotational driving force to the steering shaft when the electric motor is activated.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上述の如くに、電動機からステアリング
シャフトへの回転駆動力の伝達が、スパーギアの組合せ
で成る減速ギア機構あるいはポールナツト機構を介して
行われる電動式パワーステアリング装置においては、回
転駆動力伝達部において充分な減速比をとるためには大
型化がまねかれてしまうとともに、電動機が非作動状態
とされるもとにおいてステアリングホイールが回動せし
められる際に、電動機とステアリングシャフトとを連結
する回転駆動力伝達部は、その構造上ステアリングシャ
フトの回動に対する抵抗が大となるものとされて、手動
による適正なステアリングホイール操作に影響を与えて
しまうことになる虞かあ、る。(Problem to be Solved by the Invention) However, as described above, an electric power steering device in which the rotational driving force is transmitted from the electric motor to the steering shaft via a reduction gear mechanism or a pole nut mechanism consisting of a combination of spur gears. In this case, in order to obtain a sufficient reduction ratio in the rotational driving force transmission section, the size of the drive force transmission section must be increased, and when the steering wheel is rotated with the electric motor in an inactive state, Due to its structure, the rotational drive force transmission unit that connects the steering shaft has a large resistance to rotation of the steering shaft, which may affect proper manual steering wheel operation. be.
斯かる点に鑑み、本発明は、ステアリングホイールの回
動に応じて電動機によりステアリングシャフトに補助回
転駆動力を付与するものとされるにあたり、電動機から
ステアリングシャフトへの回転駆動力の伝達が、比較的
小型にできるとともに充分な減速比が得られる機構をも
って行われ、また、電動機が非作動時とされるもとにお
いてステアリングが回動せしめられる際には、電動機と
ステアリングシャフトとを連結する回転駆動力伝達部の
ステアリングシャフトの回動に対する抵抗が低減された
ものとなされて、手動による適正なステアリングホイー
ル操作が確保されるようになされた、電動式パワーステ
アリング装置を提供することを目的とする。In view of these points, the present invention provides an electric motor with an auxiliary rotational driving force to a steering shaft in response to rotation of a steering wheel, and the transmission of rotational driving force from the electric motor to the steering shaft is improved by comparison. This is done using a mechanism that can be made compact and provide a sufficient reduction ratio, and when the steering wheel is rotated when the electric motor is not in operation, the rotational drive that connects the electric motor and the steering shaft is used. An object of the present invention is to provide an electric power steering device in which the resistance of a force transmitting part to rotation of a steering shaft is reduced, and proper manual steering wheel operation is ensured.
(課題を解決するための手段)
上述の目的を達成すべく、本発明に係る電動式パワース
テアリング装置は、ステアリングホイールに接続される
入カシャフト部、ステアリングギア部に係合する出力シ
ャフト部、及び、入力シャフト部と出力シャフト部との
連結部とを有して成るステアリングシャフトと、連結部
に関連して設けられ、入力シャフト部の出力シャフト部
に対する相対回動量についての検出を行う回動量検出部
と、ステアリングシャフトに対して同軸的に配され、外
部回転駆動力が伝達される入力回動部とステアリングシ
ャフトに外部回転駆動力に応じた回転駆動力を伝達する
出力回動部とを存するプラネタリギア機構と、プラネタ
リギア機構の入力回動部に噛合するギア部が設けられた
出力部を有した電動機とを備え、電動機が、回動量検出
部によりステアリングシャフトにおける入力シャフト部
の出力シャフト部に対する相対回動量が所定以上となっ
たことが検出されるとき、その出力部を回転駆動してプ
ラネタリギア機構の入力回動部に対する外部回転駆動力
の伝達を行うものとされて、構成される。(Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, an electric power steering device according to the present invention includes an input shaft portion connected to a steering wheel, an output shaft portion engaged with a steering gear portion, and , a steering shaft comprising a connecting portion between an input shaft portion and an output shaft portion, and a rotation amount detection device provided in association with the connecting portion for detecting a relative rotation amount of the input shaft portion with respect to the output shaft portion. an input rotating section that is arranged coaxially with the steering shaft and transmits an external rotational driving force, and an output rotating section that transmits a rotational driving force corresponding to the external rotational driving force to the steering shaft. The electric motor includes a planetary gear mechanism and an output section provided with a gear section that meshes with the input rotation section of the planetary gear mechanism, and the electric motor detects the output shaft section of the input shaft section of the steering shaft by the rotation amount detection section. When it is detected that the amount of rotation relative to the planetary gear mechanism has exceeded a predetermined value, the output section is rotationally driven to transmit external rotational driving force to the input rotation section of the planetary gear mechanism. .
(作 用)
上述の如くに構成される本発明に係る電動式パワーステ
アリング装置においては、ステアリングシャフトに対し
て同軸的に配されるプラネタリギア機構が、電動機から
ステアリングシャフトへの回転駆動力の伝達を行う回転
駆動力伝達部を形成する。そして、ステアリングホイー
ルが回動せしめられて、ステアリングシャフトにおける
入力シャフト部の出力シャフト部に対する相対回動量が
所定以上とされると、それを検出した回動量検出部の出
力に応じて電動機が作動状態とされ、電動機の回転駆動
力がプラネタリギア機構の入力回動部に伝達されるとと
もに、プラネタリギア機構が、入力回動部に伝達された
回転駆動力に応じた回転駆動力を出力回動部からステア
リングシャフトへと伝達し、ステアリングシャフトに補
助回転駆動力が付与される。(Function) In the electric power steering device according to the present invention configured as described above, the planetary gear mechanism disposed coaxially with the steering shaft transmits rotational driving force from the electric motor to the steering shaft. A rotational driving force transmission section is formed. When the steering wheel is rotated and the amount of relative rotation of the input shaft portion of the steering shaft to the output shaft portion exceeds a predetermined value, the electric motor is activated according to the output of the rotation amount detection portion that detects this. The rotational driving force of the electric motor is transmitted to the input rotational part of the planetary gear mechanism, and the planetary gear mechanism outputs rotational driving force corresponding to the rotational driving force transmitted to the input rotational part. is transmitted to the steering shaft, and auxiliary rotational driving force is applied to the steering shaft.
このようにして、ステアリングホイールの回動操作に応
じてステアリング操作力の軽減が図られることになるが
、電動機とステアリングシャフトとを連結する回転駆動
力伝達部が、ステアリングシャフトに対して同軸的に配
されるプラネタリギア機構によって形成されることによ
り、電動機からステアリングシャフトへの回転駆動力の
伝達が、比較的小型にできるとともに充分な減速比が得
られる機構をもって行われることになり、また、電動機
が非作動時とされるもとにおいてステアリングホイール
が回動せしめられる際には、プラネタリギア機構はその
構造上ステアリングシャフトの回動に対する抵抗が小と
されることになり、手動による適正なステアリングホイ
ール操作が確保される。In this way, the steering operation force is reduced in response to the rotational operation of the steering wheel, but the rotational drive force transmission section that connects the electric motor and the steering shaft is coaxial with the steering shaft. By forming the planetary gear mechanism arranged in When the steering wheel is turned when the steering wheel is not in operation, the planetary gear mechanism has a structure that provides little resistance to the rotation of the steering shaft, so it is difficult to manually adjust the steering wheel properly. Operation is ensured.
(実施例)
第2図は、本発明に係る電動式パワーステアリング装置
の一例を示す。(Example) FIG. 2 shows an example of an electric power steering device according to the present invention.
この例においては、ステアリングホイール11が、ステ
アリングシャフト13における入力シャフト部15の上
端部分に接続されており、また、ステアリングシャフト
13における出力シャフト部19は、その下端部分がジ
ヨイント部21を介してステアリングギア機構23に連
結されている。In this example, the steering wheel 11 is connected to the upper end portion of the input shaft portion 15 of the steering shaft 13, and the lower end portion of the output shaft portion 19 of the steering shaft 13 is connected to the steering wheel via the joint portion 21. It is connected to a gear mechanism 23.
そして、ステアリングシャフト13の中間部分には、ス
テアリングコラム24に接続されたハウジング25を備
えるプラネタリギア機構部27が取り付けられており、
さらに、プラネタリギア機構部27には、電磁クラッチ
31aが付設された電動機31がハウジング25によっ
て支持されて、取り付けられている。電動機31及びそ
れに付設された電磁クラッチ31aは、それらを駆動制
御する電動機制御回路部が接続されているが、第2図に
おいては、それらの図示は省略されている。A planetary gear mechanism section 27 including a housing 25 connected to a steering column 24 is attached to an intermediate portion of the steering shaft 13.
Further, an electric motor 31 to which an electromagnetic clutch 31a is attached is supported by the housing 25 and attached to the planetary gear mechanism section 27. The electric motor 31 and the electromagnetic clutch 31a attached thereto are connected to a motor control circuit section for driving and controlling them, but illustration thereof is omitted in FIG. 2.
第1図及び第3図は、第2図に示される例におけるステ
アリングシャフト13の中間部分及びそれに取り付けら
れたプラネタリギア機構部27の詳細を、電磁クラッチ
31aを伴った電動機31及び電動機制御回路部33と
共に示す。なお、第3図は、第1図におけるmA−mA
線断面及び■B−I[[B線断面を示している。1 and 3 show details of the intermediate portion of the steering shaft 13 and the planetary gear mechanism 27 attached thereto in the example shown in FIG. It is shown together with 33. In addition, FIG. 3 shows mA-mA in FIG.
Line cross section and ■B-I [[B line cross section is shown.
第1図及び第3図において、ステアリングコラム24に
挿通せしめられて支持された入力シャフト部15が、ト
ーションバ一部35を介して、出力シャフト部19に連
結されており、これら入力シャフト部15.トーション
バ一部35及び出力シャフト部19によって、ステアリ
ングシャフト13が構成されている。入力シャフト部1
5とトーションバ一部35との接続は、トーションバー
部35における入力シャフト部15側の端部35aに、
スリーブ37がスプライン係合せしめられるとともに、
入力シャフト部15に形成された凹部15aがスプライ
ン係合せしめられ、トーションバ一部35の端部35a
、入力シャフト部15及びスリーブ37が、係合ピン3
9によって夫々の軸方向の移動が規制されることによっ
てなされている。また、出力シャフト部19とトーショ
ンバ一部35との接続は、トーションバ一部35におけ
る出力シャフト部19側の端部35bに、スリーブ41
がスプライン係合せしめられるとともに、トーションバ
一部35の端部35bに形成された段部に係止されたス
ペーサ43とトーションバ一部35の端部35bに形成
された螺子部に螺合せしめられたナツト45とによって
、軸方向の移動が規制されて取り付けられ、そのスリー
ブ41に、出力シャフト部19に形成された凹部19a
がスプライン係合せしめられることによりなされている
。1 and 3, an input shaft portion 15 inserted through and supported by the steering column 24 is connected to an output shaft portion 19 via a torsion bar portion 35. .. The torsion bar portion 35 and the output shaft portion 19 constitute the steering shaft 13. Input shaft part 1
5 and the torsion bar part 35 is connected to the end 35a of the torsion bar part 35 on the input shaft part 15 side.
While the sleeve 37 is splined,
A concave portion 15a formed in the input shaft portion 15 is engaged with a spline, and an end portion 35a of the torsion bar portion 35
, the input shaft portion 15 and the sleeve 37 are connected to the engagement pin 3
9 restricts the movement of each axial direction. Further, the connection between the output shaft portion 19 and the torsion bar portion 35 is such that a sleeve 41 is attached to the end portion 35b of the torsion bar portion 35 on the output shaft portion 19 side.
are spline-engaged, and the spacer 43 is engaged with a stepped portion formed at the end 35b of the torsion bar portion 35, and is screwed into a threaded portion formed at the end 35b of the torsion bar portion 35. The sleeve 41 is fitted with a recess 19a formed in the output shaft portion 19, with its axial movement being restricted by a nut 45.
This is achieved by spline engagement.
トーションバ一部35に配されたスリーブ37及び41
には、夫々、ベアリング47及びベアリング49を介し
て、ステアリングコラム24に接続されたプラネタリギ
ア機構部27のハウジング25が、スリーブ37及び4
1が回転自在とされる状態のもとに取り付けられている
。そして、ノ\ウジング25の内部に、ステアリングシ
ャフト13に対して同軸状に配されるものとされたプラ
ネタリギア機構51が収容されている。Sleeves 37 and 41 arranged on torsion bar part 35
, the housing 25 of the planetary gear mechanism 27 connected to the steering column 24 via the bearings 47 and 49 is connected to the sleeves 37 and 4, respectively.
1 is attached so that it can rotate freely. A planetary gear mechanism 51 disposed coaxially with the steering shaft 13 is housed inside the housing 25.
ステアリングシャフト13に対して同軸状に配されたプ
ラネタリギア機構51は、スリーブ41に一体形成され
た駆動サンギア53.スリーブ41にスペーサ55を介
して嵌合せしめられるとともにスペーサ55に設けられ
たフランジ部を挾んで駆動サンギア53に対向し、一体
形成された筒状部がハウジング25にスプライン係合す
るものとされて回動規制された固定サンギア57.スリ
ーブ41の外周面に回動自在に係合するものとされ、周
縁部にリングギア59aが設けられたプラネタリキャリ
ア59、及び、プラネタリキャリア59の側面に、同一
円周上で等角度間隔をおき、取付シャフト65により回
転自在に軸着された3個のプラネタリギア63を含んで
構成されており、3個のプラネタリギア63の夫々は、
駆動サンギア53に噛合する大径ギア61と固定サンギ
ア55に噛合する小径ギア62とが一体に形成されて成
るものとされている。A planetary gear mechanism 51 disposed coaxially with the steering shaft 13 includes a drive sun gear 53. which is integrally formed with the sleeve 41. The sleeve 41 is fitted into the sleeve 41 via a spacer 55, and faces the drive sun gear 53 with a flange provided on the spacer 55 sandwiched therebetween, and an integrally formed cylindrical portion is spline-engaged with the housing 25. Fixed sun gear 57 with limited rotation. A planetary carrier 59 is rotatably engaged with the outer circumferential surface of the sleeve 41 and has a ring gear 59a on its peripheral edge, and a planetary carrier 59 is provided with ring gears 59a on the side surface of the planetary carrier 59 at equal angular intervals on the same circumference. , is configured to include three planetary gears 63 rotatably attached to a mounting shaft 65, and each of the three planetary gears 63 is
A large diameter gear 61 that meshes with the driving sun gear 53 and a small diameter gear 62 that meshes with the fixed sun gear 55 are integrally formed.
また、プラネタリギア機構部27におけるハウジング2
5の内部には・、電動機31の出力シャフト31bが、
ベアリング66及び67を介してハウジング25により
回動自在に支持された状態で配されており、この出力シ
ャフト31bには、プラネタリキャリア59に設けられ
たリングギア59aに噛合する出力ギア口9がスプライ
ン係合せしめられている。Furthermore, the housing 2 in the planetary gear mechanism section 27
5, the output shaft 31b of the electric motor 31 is
The output shaft 31b is rotatably supported by the housing 25 via bearings 66 and 67, and the output gear port 9, which meshes with a ring gear 59a provided on the planetary carrier 59, is formed by a spline. are engaged.
このようなちとで、プラネタリギア機構51においては
、プラネタリキャリア59が、電動機31の出力シャツ
)31bの回転駆動力が出力ギア口9から外部回転駆動
力として伝達される入力回動部としての役割を果たし、
また、3個のプラネタリギア63が、スリーブ41を介
してステアリングシャフト13に、電動機31の出力シ
ャフト31bの回転駆動力に応じた回転駆動力を伝達す
る出力回動部としての役割を果たすものとされている。In this way, in the planetary gear mechanism 51, the planetary carrier 59 plays a role as an input rotating part to which the rotational driving force of the output shirt 31b of the electric motor 31 is transmitted from the output gear port 9 as an external rotational driving force. achieve,
Further, the three planetary gears 63 serve as an output rotation unit that transmits rotational driving force corresponding to the rotational driving force of the output shaft 31b of the electric motor 31 to the steering shaft 13 via the sleeve 41. has been done.
さらに、プラネタリギア機構部27におけるハウジング
25の内部においては、スリーブ41におけるスリーブ
37側の端部に、スリーブ37が挿入された状態とされ
るスリーブ71が螺合せしめられており、スリーブ71
には、スリーブ37とスリーブ71との間におけるトー
ションバ一部35の回転方向における相対変位量に基づ
いて、ステアリングシャフト13における入力シャフト
部15の出力シャフト部19に対する相対回動量を検出
する回動量検出部としてのトルクセンサ73が取り付け
られている。そして、トルクセンサ73からは、入力シ
ャフト部15の出力シャフト部19に対する相対回動量
をあられす検出出力信号Stが得られ、それが電動機制
御回路部33に供給される。Further, inside the housing 25 of the planetary gear mechanism section 27, a sleeve 71 into which the sleeve 37 is inserted is screwed onto the end of the sleeve 41 on the sleeve 37 side.
The rotation amount detects the relative rotation amount of the input shaft portion 15 with respect to the output shaft portion 19 in the steering shaft 13 based on the relative displacement amount in the rotation direction of the torsion bar portion 35 between the sleeve 37 and the sleeve 71. A torque sensor 73 is attached as a detection section. A detection output signal St is obtained from the torque sensor 73 and is supplied to the motor control circuit section 33 .
斯かる構成のもとで、ステアリングホイール11が回動
操作されると、ステアリングホイール11の回動がステ
アリングシャフト13に伝達され、ステアリングシャフ
ト13において、トーションバ一部35によって連結さ
れた入力シャフト部15と出力シャフト部19とが、ト
ーションバ一部35の捩れを伴って相対回動を生じ、入
力シャフト部15の出力シャフト部19に対する相対回
動量がトルクセンサ73によって検出される。そして、
入力シャフト部15の出力シャフト部19に対する相対
回動量が所定以上となると、そのときトルクセンサ73
から送出される検出出力信号Stに応じて、電動機制御
回路部33が、電動機31を作動させるとともに電動機
31に付設された電磁クラッチ31aを締結させて、電
動機31の出力シャフト31bが回転駆動される状態と
する。With this configuration, when the steering wheel 11 is rotated, the rotation of the steering wheel 11 is transmitted to the steering shaft 13 , and the input shaft portion connected by the torsion bar portion 35 is transmitted to the steering shaft 13 . 15 and the output shaft portion 19 cause relative rotation as the torsion bar portion 35 twists, and the amount of relative rotation of the input shaft portion 15 with respect to the output shaft portion 19 is detected by the torque sensor 73. and,
When the amount of relative rotation of the input shaft section 15 with respect to the output shaft section 19 exceeds a predetermined value, then the torque sensor 73
In response to the detection output signal St sent from the motor, the motor control circuit unit 33 operates the motor 31 and engages the electromagnetic clutch 31a attached to the motor 31, so that the output shaft 31b of the motor 31 is rotationally driven. state.
それにより、電動機31の出力シャフト31bの回転駆
動力が、出力ギア口9からプラネタリギア機構51にお
けるプラネタリキャリア59に設けられたリングギア5
9aに伝達されて、プラネタリキャリア59が回動せし
められ、プラネタリキャリア59の回転に伴って、3個
のプラネタリギア63の夫々が、取付シャフト65の回
りを自転するとともに、小径ギア62が噛合する固定サ
ンギア57の回りを公転する状態とされる。その結果、
プラネタリギア63における小径ギア62と一体形成さ
れた大径ギア61に噛合する駆動サンギア53が、出カ
ギアロ9.リングギア59a1及び、大径ギア61の夫
々の歯数の比によって決定される減速比に基づいて減速
された状態で回転せしめられ、ステアリングシャフト1
3における出力シャフト部19が、電動機31からの補
助回転駆動力が与えられて回転駆動されることになる。Thereby, the rotational driving force of the output shaft 31b of the electric motor 31 is transmitted from the output gear port 9 to the ring gear 5 provided on the planetary carrier 59 in the planetary gear mechanism 51.
9a, the planetary carrier 59 is rotated, and as the planetary carrier 59 rotates, each of the three planetary gears 63 rotates around the mounting shaft 65, and the small diameter gear 62 meshes with the rotation of the planetary carrier 59. It is set to revolve around a fixed sun gear 57. the result,
A drive sun gear 53 that meshes with a large diameter gear 61 integrally formed with a small diameter gear 62 in a planetary gear 63 is connected to an output gear 9. The steering shaft 1 is rotated while being reduced in speed based on a reduction ratio determined by the ratio of the number of teeth of the ring gear 59a1 and the large diameter gear 61.
The output shaft portion 19 at No. 3 is rotationally driven by the auxiliary rotational driving force from the electric motor 31.
そして、・斯かる電動機31からの補助回転駆動力が与
えられたもとでの出力シャフト部19の回動が、ステア
リングギア機構23に伝達され、ステアリング操作力が
軽減されることになる。Then, the rotation of the output shaft portion 19 under the application of the auxiliary rotational driving force from the electric motor 31 is transmitted to the steering gear mechanism 23, and the steering operation force is reduced.
次に、電動機31が非作動状態とされたもとで、ステア
リングホイール11が回動操作される場合には、ステア
リングシャフト13において、ステアリングホイール1
1の回動に伴う入力シャフト部15の回動が、トーショ
ンバ一部35を通じて出力シャフト部19に伝達され、
さらに、出力シャフト部19の回動がステアリングギア
機構23に伝達される。また、斯かる際には、出力シャ
フト部19の回動がスリーブ41を介して駆動サンギア
53に伝達される。それにより、駆動サンギア53に噛
合する大径ギア61及び大径ギア61と一体形成された
小径ギア62から成るプラネタリギア63の、取付シャ
フト65の回りの自転及び小径ギア62が噛合する固定
サンギア57の回りの公転が生じ、さらに、プラネタリ
キャリア59及びプラネタリキャリア59に設けられた
リングギア59aに噛合する出力ギア口9が回動せしめ
られて、出力シャフト部19の回転駆動力がプラネタリ
ギア機構51に伝達されることになる。Next, when the steering wheel 11 is rotated with the electric motor 31 in a non-operating state, the steering wheel 1
The rotation of the input shaft portion 15 accompanying the rotation of the input shaft portion 1 is transmitted to the output shaft portion 19 through the torsion bar portion 35,
Further, the rotation of the output shaft section 19 is transmitted to the steering gear mechanism 23. Further, in such a case, the rotation of the output shaft portion 19 is transmitted to the drive sun gear 53 via the sleeve 41. Thereby, the planetary gear 63 consisting of a large diameter gear 61 that meshes with the drive sun gear 53 and a small diameter gear 62 that is integrally formed with the large diameter gear 61 rotates around the mounting shaft 65 and the fixed sun gear 57 that the small diameter gear 62 meshes with. Further, the planetary carrier 59 and the output gear port 9 that meshes with the ring gear 59a provided on the planetary carrier 59 are rotated, and the rotational driving force of the output shaft portion 19 is transferred to the planetary gear mechanism 51. It will be transmitted to
しかしながら、斯か′る際における出力シャフト部19
からプラネタリギア機構51への回転駆動力の伝達は、
プラネタリギア機構51の構成上の特性からして比較的
高い伝達効率をもって行われることになり、プラネタリ
ギア機構51のステアリングシャフト13の回動に対す
る抵抗は小なるものとされて、ステアリング操作力は比
較的小で済むことになる。However, when doing so, the output shaft portion 19
The transmission of the rotational driving force from the planetary gear mechanism 51 to the planetary gear mechanism 51 is as follows.
Due to the structural characteristics of the planetary gear mechanism 51, the transmission is performed with relatively high efficiency, and the resistance of the planetary gear mechanism 51 to rotation of the steering shaft 13 is small, so that the steering operation force is relatively low. It will be a small target.
(発明の効果)
以上の説明から明らかな如く、本発明に係る電動式パワ
ーステアリング装置によれば、ステアリングホイールの
回動に応じて電動機の回転駆動力をステアリングシャフ
トに伝達し、それによってステアリングシャフトに補助
回転駆動力を付与するにあたり、電動機とステアリング
シャフトとを連結する機構が、ステアリングシャフトに
対して同軸的に配されるプラネタリギア機構によって形
成されるので、電動機からステアリングシャフトへの回
転駆動力の伝達を、比較的小型にすることができるとと
もに充分な減速比が得られる機構をもって行えることに
なり、また、電動機が非作動状態とされるもとにおいて
ステアリングホイールが回動せしめられる際には、プラ
ネタリギア機構はその構造上ステアリングシャフトの回
動に対する抵抗が小とされることになり、手動による適
正なステアリングホイール操作を確保できる利点が得ら
れる。(Effects of the Invention) As is clear from the above explanation, according to the electric power steering device according to the present invention, the rotational driving force of the electric motor is transmitted to the steering shaft in accordance with the rotation of the steering wheel. In applying auxiliary rotational driving force to the steering shaft, the mechanism that connects the electric motor and the steering shaft is formed by a planetary gear mechanism arranged coaxially with the steering shaft, so that the rotational driving force from the electric motor to the steering shaft is reduced. can be transmitted using a mechanism that can be relatively compact and provide a sufficient reduction ratio, and when the steering wheel is rotated while the electric motor is in a non-operating state, Due to its structure, the planetary gear mechanism has a low resistance to rotation of the steering shaft, and has the advantage of ensuring proper manual steering wheel operation.
第1図は本発明に係る電動式パワーステアリング装置の
一例の要部を示す断面図、第2図は本発明に係る電動式
パワーステアリング装置の一例を示す側面図、第3図は
第1図におけるTJiA−mA線断面及びI[IB−I
[IB線断面を示す断面図である。
図中、11はステアリングホイール、13はステアリン
グシャフト、15は入力シャフト部、19は出力シャフ
ト部、23はステアリングギア機構、27はプラネタリ
ギア機構部、31は電動機、31bは出力シャフト、3
3は電動機制御回路部、35はトーションバ一部、51
はプラネタリギア機構、69は出力ギア、73はトルク
センサである。
特許出願人 マツダ株式会社FIG. 1 is a sectional view showing a main part of an example of an electric power steering device according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing an example of an electric power steering device according to the present invention, and FIG. 3 is a view similar to that shown in FIG. TJiA-mA line cross section and I[IB-I
[It is a cross-sectional view showing the IB line cross section. In the figure, 11 is a steering wheel, 13 is a steering shaft, 15 is an input shaft part, 19 is an output shaft part, 23 is a steering gear mechanism, 27 is a planetary gear mechanism part, 31 is an electric motor, 31b is an output shaft, 3
3 is a motor control circuit section, 35 is a part of a torsion bar, 51
is a planetary gear mechanism, 69 is an output gear, and 73 is a torque sensor. Patent applicant Mazda Motor Corporation
Claims (1)
テアリングギア部に係合する出力シャフト部、及び、上
記入力シャフト部と上記出力シャフト部との連結部とを
有して成るステアリングシャフトと、 上記連結部に関連して設けられ、上記入力シャフト部の
上記出力シャフト部に対する相対回動量についての検出
を行う回動量検出部と、 上記ステアリングシャフトに対して同軸的に配され、外
部回転駆動力が伝達される入力回動部と上記ステアリン
グシャフトに上記外部回転駆動力に応じた回転駆動力を
伝達する出力回動部とを有するプラネタリギア機構と、 該プラネタリギア機構の上記入力回動部に噛合するギア
部が設けられた出力部を有し、上記回動量検出部により
上記ステアリングシャフトにおける入力シャフト部の出
力シャフト部に対する相対回動量が所定以上となったこ
とが検出されるとき、上記出力部を回転駆動して上記プ
ラネタリギア機構の入力回動部に対する外部回転駆動力
の伝達を行う電動機と、 を具備する電動式パワーステアリング装置。[Scope of Claims] A steering shaft comprising an input shaft portion connected to a steering wheel, an output shaft portion engaged with a steering gear portion, and a connecting portion between the input shaft portion and the output shaft portion. a rotation amount detection section provided in association with the coupling section and configured to detect the relative rotation amount of the input shaft section with respect to the output shaft section; a planetary gear mechanism having an input rotation part to which a driving force is transmitted and an output rotation part to transmit a rotational driving force according to the external rotational driving force to the steering shaft; and the input rotation of the planetary gear mechanism. an output part provided with a gear part that meshes with the output part, and when the rotation amount detection part detects that the relative rotation amount of the input shaft part of the steering shaft with respect to the output shaft part has exceeded a predetermined value, An electric power steering device comprising: an electric motor that rotationally drives the output section to transmit external rotational driving force to the input rotation section of the planetary gear mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042045A JPH02220970A (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1042045A JPH02220970A (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Electric power steering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220970A true JPH02220970A (en) | 1990-09-04 |
Family
ID=12625152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1042045A Pending JPH02220970A (en) | 1989-02-22 | 1989-02-22 | Electric power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02220970A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0710012A (en) * | 1993-06-22 | 1995-01-13 | Biyonzu Kk | Transmission for power steering |
| US5506783A (en) * | 1993-06-29 | 1996-04-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatusa for determining supply sequence of products ot be processed to production line |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141670A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-28 | Oi Seisakusho Co Ltd | Motor-driven power steering gear |
-
1989
- 1989-02-22 JP JP1042045A patent/JPH02220970A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141670A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-28 | Oi Seisakusho Co Ltd | Motor-driven power steering gear |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0710012A (en) * | 1993-06-22 | 1995-01-13 | Biyonzu Kk | Transmission for power steering |
| US5506783A (en) * | 1993-06-29 | 1996-04-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatusa for determining supply sequence of products ot be processed to production line |
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