JPH0314453Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、電磁型倍力装置の組付構造に関す
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つ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。このような電磁型倍
力装置では、入力軸と出力軸の間にトルク検出器
を備えると共に、電動機と出力軸との間には減速
装置を有している。従つて従来では、一般に電動
機を内蔵するケース、トルク検出器を内蔵するケ
ース、減速装置を内蔵するケースがそれぞれ別々
に設けられるようにしていた。

（考案が解決しようとする問題点） 前述の如き従来の電磁型倍力装置では、ケース
が複数必要であつたため部品点数が増加してコス
トが高くなると共に信頼性も低下する。また減速
装置を収容するケース、電動機を収容するケース
にはそれぞれトルク反力が作用するため、それら
のケースの結合部においては高い信頼性が要求さ
れ、従来の組付構造では問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、トルク検出部と電動機と減速装置を
内蔵する電磁型倍力装置において、上記トルク検
出部、電動機、減速装置を一つのケース内に、ケ
ース内を区画して収容するように構成したもので
ある。

（実施例） 以下に本考案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によつて回転自在に支持される。入力軸１は
上記端面板３の外面に固定されたステアリングコ
ラム５によつて囲繞され、且つその外端にステア
リングホイールを備える。従つて入力軸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６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の筒軸１１は軸受
１２で回転自在に支持されると共に、出力軸６と
筒軸１１の間にはニードル状の軸受１３，１４が
介設され、出力軸６と筒軸１１の回転を可能とし
ている。

入力軸１と出力軸６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関係にあり、且つ弾性部材
たるトーシヨンバー１５で連結されている。従つ
て入力軸１が回転すると、そのトルクはトーシヨ
ンバー１５で捩れを生じつつ出力軸６に伝達され
る。

次いで入力軸１、出力軸６の嵌合部分の外周面
には、それぞれにフランジ１６，１７を固設し、
このフランジ１６，１７のそれぞれに例えば３個
の同一歯数の遊星歯車１８…，１９…には共通の
リング状の内歯車２０を外周面に配設し内接噛合
させると共に、各遊星歯車に同一歯数の太陽歯車
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
のフランジ部２１ａで支持すると共に隔板７に固
定されたバネ２３で左側縁を弾性支持されてい
る。

上記遊星歯車１８…，１９…、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１，６の回転に無関
係に太陽歯車２１は静止状態に保持される。しか
し、出力軸６に対して相対的に入力軸１が捩られ
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が取り付けられる。この検出板２４は太
陽歯車２１と共に回転する。

上記検出板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２５，２
６が対称的位置に設けられると共に、検出板２４
の外周縁部には円弧状の抵抗板２７，２８が対称
的位置に設けられる。そして導体板２５，２６に
対しては接触子２９，３０が設けられ、接触子２
９，３０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
た取付板３１に固定されたバネ板３２で支持され
る。接触子２９，３０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２５，２６
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２９，３０が導体板２５又は２
６に接触し摺動する。接触子２９，３０には導線
３３，３４が接続され、端子ａ，ｂが引き出さ
れ、一方導体板２５，２６の中央点に導線３５，
３６が接続され、端子ｃ，ｄが引き出される。ま
た抵抗板２７，２８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は通常は抵抗板２
７，２８の中央位置にあり、入出力軸１，６が捩
れを生じて回転するとき抵抗板２７，２８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３８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１，６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
て抵抗値が生じる。接触子３７，３８が抵抗板２
７，２８の中央点にある限りは抵抗は０である。

上記入出力軸１，６の嵌合部の周囲空間に形成
された遊星歯車機構及び検出板等の構成は入出力
軸１，６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４０，４０と出力軸
６に回転自在に設けられた前記回転子１０とから
成る。従つてケース２は電動機のヨークを成す。
また回転子１０においては、前記筒軸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。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４４が圧接
される。ブラシ４４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る。

ケース２の第１図中左側部に設けられるのは遊
星歯車減速装置４８であり、２段の遊星歯車機構
４８Ａ，４８Ｂから成る。前段の遊星歯車機構４
８Ａは筒軸１１の左端に形成した歯車５０を太陽
歯車とする。後段の遊星歯車機構４８Ｂは第１キ
ヤリヤ５１の筒軸５１ａに形成した歯車５２を太
陽歯車とする。そして第２キヤリヤ５３の筒軸５
３ａが出力軸６にボルト５４で固定される。また
前後段の遊星歯車５５…，５６…はケース２内部
に固設した内歯車部材５７の内歯車５７ａに内接
噛合させている。この内歯車部材５７は前記軸受
１２を支持する。

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６に伝達される。

ケース２の左端開口部には、ネジ５８で蓋体５
９が取り付けられている。

次に第４図に基づいて制御回路の一例を説明す
る。６０はバツテリであり、バツテリ６０の電流
はキースイツチ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６４から出力される
一定電流は抵抗６５に与えられ、抵抗６５に発生
する端子電圧V₁が演算増幅器６６の非反転端子
に入力される。抵抗６５はその抵抗値が可変とな
るもので、前記抵抗板２７，２８によつて合成さ
れた抵抗である。

演算増幅器６６の出力端子は抵抗６７を介して
トランジスタ回路６３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６３ｂは
前記端子ｃに接続され、この端子ｃは電動機９に
対して電機子電流の通電方向を切換える切換スイ
ツチ６８の上流側端子６８a₁，６８a₂に接続され
る。また下流側の端子６８b₁，６８b₂は前記端子
ｄを介して抵抗６９に接続され、抵抗６９に生じ
る端子電圧V₂は前記演算増幅器６６の反転端子
に入力される。従つて上記切換スイツチ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２４の導体板２５，２６及び接触子２
９，３０の機能を電気的に示したものである。そ
して端子ａ，ｂは電動機９が接続される。

上記制御回路の構成によれば、入力軸１と出力
軸６の間に相対的角度差が生じると、検出板２４
が太陽歯車２１と共に回転し、抵抗６５の抵抗値
が大きくなることによつて入出力軸間のトルク差
に比例した電圧V₁が抵抗６５に生じる。この電
圧V₁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。このとき切換スイツチ６８が、前
記導体板２５，２６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。
電機子電流によつて抵抗６９によつて生じた電圧
V₂は演算増幅器６６にフイードバツクされる。
このフイードバツクによつ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。

次に前記構成を有する電磁型倍力装置のケース
の組付構造について説明する。

ケース２は一般に円筒形で、両端部は開口部と
なつている。ケース２には軸方向について２ケ所
段部２ａ，２ｂが形成される。段部２ａ，２ｂは
それぞれケース２の円周部について等間隔で例え
ば３ケ所程度形成される。

第１図中左側の段部２ａには、ケース２の左端
開口部から挿入された、前記内歯車５７ａを内面
に形成し且つ軸受１２を支持する内歯車部材５７
の右側周縁部が当接する。一方右側の段部２ｂに
は、前記ブラシ４４を備え、且つ軸受８を支持し
た隔板７が、ケース２の右側開口部から挿入され
当接する。内歯車部材５７と隔板７の間の空間に
は電動機９の構成が組込まれるため、斯かる組込
みの後隔板７を取り付けるものとする。そして内
歯車部材５７にネジ孔５７ｂを形成し且つ隔板７
にはボルト挿通孔７ａを形成し、長形のボルト７
０を配し、ネジ孔５７ｂにボルトを螺着し内歯車
部材５７と隔板７を結合する。斯かるボルト７０
は、磁石４０，４０間の空間を利用し例えば２本
設けられる。

その後に内歯車部材５７の内部に上記減速装置
４８を組付け、蓋体５９をネジ５８で固設する。

次いで、出力軸６に対して入力軸１の嵌合する
部分の周囲に前記トルク検出部３９を組付け、ケ
ース２の右端開口部に前記端面板３を当接する。
この端面板３の内面側に突設する突起３ａを端面
板３の周縁に沿つて例えば３個形成し、この突起
３ａ…で位置決めする。そして隔板７にネジ孔を
形成し且つ端面板３にボルト孔を形成し、ボルト
７１を配して、隔板７と端面板３を結合する。斯
かるボルト７１は少なくとも２本対称的な位置に
配される。このとき、ステアリングコラム５も同
時に固定されることになる。

以上において一つのケース２の内部にそれぞれ
配設空間を区画して形成し、各区画にトルク検出
部３９、電動機９、減速装置４８を内蔵し、これ
らの要素を一つのケース２内に収容できるように
したため部品点数を少なくでき、且つ結合構造の
強度を高めることができる。

またトルク検出部３９が配設される空間を磁気
シールドすることもでき、これによれば外来ノイ
ズを排除し且つ内部ノイズの発生を防止すること
ができる。

（考案の効果） 以上の説明で明らかなように本考案によれば、
電磁型倍力装置を構成する各要素を一つのケース
内に収容したため、部品点数を削減し、これによ
りコストの低下及び組付構造を簡易にすることが
できると共に、加えて組付結合部の強度を高め、
信頼性を高いものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る電磁型倍力装置の縦断面
を示し、電動機の部分等では切断線を90゜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−Ａ線断面図、第
４図は制御回路図である。 図面中、１は入力軸、２はケース、３は端面
板、５はステアリングコラム、６は出力軸、７は
隔板、９は電動機、１０は回転子、１５はトーシ
ヨンバー、１８，１９は遊星歯車、２０は内歯
車、２１，２２は太陽歯車、２４は検出板、２
５，２６は導体板、２７，２８は抵抗板、３９は
トルク検出部、４８は遊星歯車減速装置、５７は
内歯車部材、６５は電機子電流を制御する電圧を
生ずる抵抗、６８は切換スイツチ、７０，７１は
ボルトである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力軸と出力軸を有し該入力軸と該出力軸の間
   のトルクを検出するトルク検出部と、補助トルク
   を発生する電動機と、補助トルクに係る回転数を
   減速して上記出力軸に伝達する減速装置を有して
   成る電磁型倍力装置において、筒状のケースを設
   け、このケースの一端の内周面に上記電動機の回
   転子筒軸を軸支する上記減速装置の内歯車部材を
   外方より嵌入させ且つ他端に段部を形成し、この
   段部に出力軸を軸支する隔板を外方より当接さ
   せ、上記内歯車部材と該隔板とをボルト結合する
   と共に、上記ケースにおける上記隔板の側の端部
   に上記入力軸を軸支する端面板を配し、上記隔板
   と上記端面板をボルト結合し、上記内歯車部材に
   上記減速装置を、上記内歯車部材と上記隔板の間
   に上記電動機を、上記隔板と上記端面板の間に上
   記トルク検出部をそれぞれ配設するようにしたこ
   とを特徴とする電磁型倍力装置の組付構造。