JPH0580386B2 - - Google Patents
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- JPH0580386B2 JPH0580386B2 JP60107009A JP10700985A JPH0580386B2 JP H0580386 B2 JPH0580386 B2 JP H0580386B2 JP 60107009 A JP60107009 A JP 60107009A JP 10700985 A JP10700985 A JP 10700985A JP H0580386 B2 JPH0580386 B2 JP H0580386B2
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- JP
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- Prior art keywords
- shaft
- rack
- pinion
- powder clutch
- motor
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は、D・Cモーターを使用して舵取装置
のパワーをアシストする電動式パワーステアリン
グ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to an electric power steering device that uses a DC motor to assist the power of a steering device.
(従来の技術)
従来の電動式パワーステアリング装置としては
第5図、第6図に示すようなものがある(実開昭
57−120164号公報参照)。即ち、100はラツク
軸、101はピニオン軸であり、これによつてラ
ツク&ピニオン式舵取装置を形成してある。ピニ
オン軸101にはトルクセンサー102が取り付
けられ、ピニオンの回転方向と力を検出してい
る。ラツク軸にはもう1つのピニオン103が前
記したピニオンと噛合う同一ラツク歯と噛合つて
おり、本ピニオン103がサーボモーター104
と連結装置105をもつて連結されている。サー
ボモーターは前記したトルクセンサー102の出
力によつて、図示しないコントローラーユニツト
を介して制御され、アシストされる様になつてい
る。(Prior art) As a conventional electric power steering device, there is one shown in Figs. 5 and 6.
57-120164). That is, 100 is a rack shaft and 101 is a pinion shaft, which form a rack and pinion type steering device. A torque sensor 102 is attached to the pinion shaft 101 to detect the rotational direction and force of the pinion. Another pinion 103 on the rack shaft meshes with the same rack teeth that mesh with the aforementioned pinion, and this pinion 103 is connected to the servo motor 104.
and is connected by a connecting device 105. The servo motor is controlled and assisted by the output of the torque sensor 102 described above via a controller unit (not shown).
しかしながら、このような従来の電動式パワー
ステアリングにあつては、モーターにサーボモー
ターを利用しこれによつて回転数等を制御するた
め他の機構部品を必要としていない。従つて、モ
ーター配置の自由度が大きくラツク歯を共用でき
るという利点がある。 However, in such conventional electric power steering, a servomotor is used as the motor to control the rotation speed, etc., and therefore no other mechanical parts are required. Therefore, there is an advantage that the degree of freedom in motor arrangement is large and that the rack teeth can be shared.
しかし、サーボモーターはモーター自体が非常
に高価であると共に、その制御を行う電子制御ユ
ニツトにも非常に複雑な回路を必要とするため電
動パワーステアリングとしては非常に高くなると
いう問題点があつた。 However, the problem with servo motors is that the motor itself is very expensive, and the electronic control unit that controls it also requires a very complicated circuit, making it very expensive for electric power steering.
(目 的)
本発明は、安価なD・Cモーターとパウダーク
ラツチを用いて電子制御コントロールユニツトを
簡易化すると共に、全体装置をコンパクトに且つ
大巾に安価に提供することを目的としている。(Objective) The present invention aims to simplify the electronic control unit by using an inexpensive DC motor and powder clutch, and to provide the entire device in a compact and inexpensive manner.
(構 成)
本発明は前記目的を達成するため、ラツク軸に
形成された第1ラツク歯と、第1ピニオン軸に形
成された第1ピニオンとを噛合することにより舵
取装置を形成し、ピニオン軸からステアリングホ
イールまでの間にステアリングホイールの回転方
向とトルクを検出するセンサーを設け、該センサ
ーの出力を電子コントロールユニツトに供給し、
このユニツトからの制御信号により、動作する
D・Cモーターと該D・Cモーターを減速する減
速機を介してパウダークラツチによつて、ステア
リングホイールの回転トルクを軽減するものにお
いて、前記パウダークラツチは、その駆動軸が被
駆動軸の外周に配設されており、前記D・Cモー
ターの駆動軸と同軸に固定されたウオーム軸と、
前記パウダークラツチの駆動軸の外周に一体に固
定されたウオームホイールとを噛合し、前記ラツ
ク軸に第2ラツク歯を前記第1ラツク歯とほぼ周
方向直角位置に平行に形成し、該第2ラツク歯に
パウダークラツチの被駆動軸と同軸に固定した第
2ピニオンを噛合させたことを特徴とするもので
ある。(Structure) In order to achieve the above object, the present invention forms a steering device by meshing a first rack tooth formed on a rack shaft and a first pinion formed on a first pinion shaft, A sensor is provided between the pinion shaft and the steering wheel to detect the rotational direction and torque of the steering wheel, and the output of the sensor is supplied to the electronic control unit.
In a system in which the rotational torque of the steering wheel is reduced by a powder clutch via an operating DC motor and a speed reducer that decelerates the DC motor in response to a control signal from this unit, the powder clutch comprises: a worm shaft, the drive shaft of which is disposed around the outer periphery of the driven shaft, and which is fixed coaxially with the drive shaft of the D/C motor;
A worm wheel integrally fixed to the outer periphery of the drive shaft of the powder clutch is engaged with the powder clutch, and second rack teeth are formed on the rack shaft in parallel with the first rack teeth at positions substantially perpendicular to the circumferential direction. It is characterized in that the second pinion, which is fixed coaxially with the driven shaft of the powder clutch, is engaged with the lock teeth.
以下、実施例に基いて具体的に説明する。1は
ハンドルピニオンシヤフトで、上方はユニバーサ
ルジヨイントを介してハンドルコラムに取り付け
られ、下方の第1ピニオン軸に形成された第1ピ
ニオン2はラツク軸3側部の第1ラツク歯3aに
噛合して舵取装置を形成し、ラツク軸3の両端は
インナーボールジヨイントアツセンブリー4を介
して車輪に連結されている。5はラツク軸3と略
平行に配設されたD・Cモーターである。該D・
Cモーター5の駆動軸と同軸に固定されたウオー
ム軸6と、前記パウダークラツチ7の駆動軸8の
外周に一体に固定されたウオームホイール9が噛
合している。 Hereinafter, a detailed description will be given based on examples. Reference numeral 1 denotes a handle pinion shaft, the upper part of which is attached to the handle column via a universal joint, and the first pinion 2 formed on the lower first pinion shaft meshing with the first rack tooth 3a on the side of the rack shaft 3. Both ends of the rack shaft 3 are connected to wheels via an inner ball joint assembly 4. 5 is a D/C motor arranged substantially parallel to the rack shaft 3. The D・
A worm shaft 6 fixed coaxially with the drive shaft of the C motor 5 meshes with a worm wheel 9 fixed integrally to the outer periphery of the drive shaft 8 of the powder clutch 7.
前記ラツク軸3に第2のラツク歯3bを前記第
1ラツク歯3aとほゞ周方向直角位置に平行に形
成し、該第2ラツク歯3bにパウダークラツチ7
の被駆動軸10と同軸に固定した第2ピニオン1
1を噛合させている。12はクラツチハウジング
で、ラツクハウジング13と一体的に形成され取
付鍔14とボルト等により固定されている。15
はパウダークラツチ7に電流を供給するスリツプ
リング16を収納したケースで、クラツチハウジ
ング12と一体成形されている。17はハンドル
コラム18に取り付けられたトルクセンサーで、
ハンドルの回転方向及び負荷に応じた出力を発生
する。19は該出力に応じた電流を前記D・Cモ
ーター5及びパウダークラツチ7へ供給する電子
コントローラーである。 A second rack tooth 3b is formed on the rack shaft 3 in parallel with the first rack tooth 3a at a position substantially perpendicular to the circumferential direction, and a powder clutch 7 is formed on the second rack tooth 3b.
A second pinion 1 fixed coaxially with the driven shaft 10 of
1 is engaged. Reference numeral 12 denotes a clutch housing, which is formed integrally with the rack housing 13 and is fixed to the mounting collar 14 with bolts or the like. 15
A case houses a slip ring 16 for supplying current to the powder clutch 7, and is integrally molded with the clutch housing 12. 17 is a torque sensor attached to the handle column 18,
Generates output according to the direction of rotation of the handle and the load. Reference numeral 19 is an electronic controller that supplies current to the D/C motor 5 and powder clutch 7 according to the output.
次に作用について説明する。ハンドル20を回
転させると、ハンドルコラム18に設置されたト
ルクセンサー17がハンドル20の回転方向及び
負荷に応じた出力を発生する。この出力は電子コ
ントローラー19を介してD・Cモーター5及び
パウダークラツチ7へ出力に応じた電流を供給す
る。D・Cモーター5は検知した方向に回転を始
め、同時にパウダークラツチ7はパウダーの磁力
によつて駆動軸8と被駆動軸10を結合し、D・
Cモーター5の回転を被駆動軸10に伝達する。
被駆動軸10にはパウダークラツチの第2ピニオ
ン11が固定されているため、ラツク軸3の第2
ラツク歯3bに噛合しているパウダークラツチの
第2ピニオン11も回転し、ラツク軸3を軸方向
に移動させる。パウダークラツチ7は供給された
電流によつて必要以上のモータートルクを伝達す
ることなく負荷に応じたアシスト力がラツク軸3
に伝達され、電動式パワーステアリング装置とし
ての機能を発揮する。 Next, the effect will be explained. When the handle 20 is rotated, the torque sensor 17 installed on the handle column 18 generates an output according to the rotation direction of the handle 20 and the load. This output supplies current to the DC motor 5 and powder clutch 7 via the electronic controller 19 in accordance with the output. The D/C motor 5 starts rotating in the detected direction, and at the same time, the powder clutch 7 connects the driving shaft 8 and the driven shaft 10 by the magnetic force of the powder, and the D/C motor 5 starts rotating in the detected direction.
The rotation of the C motor 5 is transmitted to the driven shaft 10.
Since the second pinion 11 of the powder clutch is fixed to the driven shaft 10, the second pinion 11 of the powder clutch is fixed to the driven shaft 10.
The second pinion 11 of the powder clutch meshing with the lock teeth 3b also rotates, causing the rack shaft 3 to move in the axial direction. The powder clutch 7 easily transfers the assist force according to the load without transmitting more than necessary motor torque using the supplied current.
The power is transmitted to the electric power steering device, which functions as an electric power steering device.
(効 果)
本発明によると、ラツク軸に形成された第1ラ
ツク歯と、第1ピニオン軸に形成された第1ピニ
オンとを噛合することにより舵取装置を形成し、
ピニオン軸からステアリングホイールまでの間に
ステアリングホイールの回転方向とトルクを検出
するセンサーを設け、該センサーの出力を電子コ
ントロールユニツトに供給し、このユニツトから
の制御信号により、動作するD・Cモーターと該
D・Cモーターを減速する減速機を介してパウダ
ークラツチによつて、ステアリングホイールの回
転トルクを軽減するものにおいて、前記パウダー
クラツチは、その駆動軸が被駆動軸の外周に配設
されており、前記D・Cモーターの駆動軸と同軸
に固定されたウオーム軸と、前記パウダークラツ
チの駆動軸の外周に一体に固定されたウオームホ
イールとを噛合し、前記ラツク軸に第2ラツク歯
を前記第1ラツク歯とほぼ周方向直角位置に平行
に形成し、該第2ラツク歯にパウダークラツチの
被駆動軸と同軸に固定した第2ピニオンを噛合さ
せているので、安価なD・Cモーターとパウダー
クラツチを用いて電子制御コントロールユニツト
を簡易化すると共に全体装置をコンパクトに且つ
大巾に安価に提供することができる。また、ラツ
ク軸に第2ラツク歯を第1ラツク歯とほゞ周方向
直角位置に平行に形成し、該第2ラツク歯にパウ
ダークラツチの被駆動軸と同軸に固定した第2ピ
ニオンを噛合させているので、電動式パワーステ
アリング装置の主要部をラツク歯の周囲に小型か
つコンパクトに構成することができるとともに、
第1ピニオン軸側と、第2ピニオン軸側における
ラツク軸への予圧が互いに直角方向であるので、
従来例のように同方向に予圧を与える場合と比較
してラツク軸への偏荷重が低減されてピニオン軸
とラツク軸とのガタを確実になくすことができ
る。(Effects) According to the present invention, the steering device is formed by meshing the first rack tooth formed on the rack shaft with the first pinion formed on the first pinion shaft,
A sensor is provided between the pinion shaft and the steering wheel to detect the rotational direction and torque of the steering wheel, and the output of the sensor is supplied to an electronic control unit, and the control signal from this unit operates the D/C motor. A powder clutch is used to reduce the rotational torque of the steering wheel via a reducer that reduces the speed of the D/C motor, and the powder clutch has its driving shaft disposed around the outer periphery of the driven shaft. , a worm shaft fixed coaxially with the drive shaft of the D/C motor and a worm wheel fixed integrally with the outer periphery of the drive shaft of the powder clutch are engaged with each other, and a second rack tooth is attached to the rack shaft. The second rack tooth is formed parallel to the first rack tooth at a position substantially perpendicular to the circumferential direction, and the second pinion, which is fixed coaxially with the driven shaft of the powder clutch, is engaged with the second rack tooth. By using a powder clutch, the electronic control unit can be simplified and the entire device can be provided compactly and at low cost. Further, second rack teeth are formed on the rack shaft in parallel with the first rack teeth at a position substantially perpendicular to the circumferential direction, and a second pinion fixed coaxially with the driven shaft of the powder clutch is meshed with the second rack teeth. Therefore, the main part of the electric power steering device can be constructed small and compact around the rack teeth, and
Since the preloads on the rack shaft on the first pinion shaft side and the second pinion shaft side are perpendicular to each other,
Compared to the conventional case in which preload is applied in the same direction, the unbalanced load on the rack shaft is reduced, and play between the pinion shaft and the rack shaft can be reliably eliminated.
第1図は本発明の一実施例正面図、第2図は第
1図の一部切断平面図、第3図は第2図のA−A
側断面図、第4図はハンドルコラムの一部切断及
び電気回路を示す図、第5図は従来装置の正断面
図、第6図は同平断面図である。
1…ハンドルピニオンシヤフト、2…第1ピニ
オン、3…ラツク軸、3a…第1ラツク歯、3b
…第2ラツク歯、5…D・Cモーター、6…ウオ
ーム軸、7…パウダークラツチ、8…パウダーク
ラツチの駆動軸、9…ウオームホイール、10…
パウダークラツチの被駆動軸、11…第2ピニオ
ン、17…トルクセンサー、19…電子コントロ
ーラー。
Fig. 1 is a front view of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a partially cutaway plan view of Fig. 1, and Fig. 3 is an A-A in Fig. 2.
4 is a partially cutaway view of the handle column and an electric circuit, FIG. 5 is a front sectional view of the conventional device, and FIG. 6 is a planar sectional view thereof. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Handle pinion shaft, 2...1st pinion, 3...Rack shaft, 3a...1st rack tooth, 3b
...Second rack tooth, 5...D/C motor, 6...Worm shaft, 7...Powder clutch, 8...Powder clutch drive shaft, 9...Worm wheel, 10...
Powder clutch driven shaft, 11...second pinion, 17...torque sensor, 19...electronic controller.
Claims (1)
ピニオン軸に形成された第1ピニオンとを噛合す
ることにより舵取装置を形成し、ピニオン軸から
ステアリングホイールまでの間にステアリングホ
イールの回転方向とトルクを検出するセンサーを
設け、該センサーの出力を電子コントロールユニ
ツトに供給し、このユニツトからの制御信号によ
り、動作するD・Cモーターと該D・Cモーター
を減速する減速機を介してパウダークラツチによ
つて、ステアリングホイールの回転トルクを軽減
するものにおいて、前記パウダークラツチは、そ
の駆動軸が被駆動軸の外周に配設されており、前
記D・Cモーターの駆動軸と同軸に固定されたウ
オーム軸と、前記パウダークラツチの駆動軸の外
周に一体に固定されたウオームホイールとを噛合
し、前記ラツク軸に第2ラツク歯を前記第1ラツ
ク歯とほぼ周方向直角位置に平行に形成し、該第
2ラツク歯にパウダークラツチの被駆動軸と同軸
に固定した第2ピニオンを噛合させたことを特徴
とする電動式パワーステアリング装置。1. A first rack tooth formed on a rack shaft, and a first rack tooth formed on a rack shaft.
A steering device is formed by meshing with a first pinion formed on a pinion shaft, and a sensor is provided between the pinion shaft and the steering wheel to detect the rotation direction and torque of the steering wheel, and the output of the sensor is A device that reduces the rotational torque of the steering wheel by supplying it to an electronic control unit and using a powder clutch through a DC motor that operates according to control signals from this unit and a reduction gear that decelerates the DC motor. In the powder clutch, the drive shaft thereof is disposed on the outer periphery of the driven shaft, and a worm shaft is fixed coaxially with the drive shaft of the D/C motor, and a worm shaft is disposed on the outer periphery of the drive shaft of the powder clutch. A worm wheel fixed thereto is engaged with the powder clutch, second rack teeth are formed on the rack shaft in parallel with the first rack teeth at a position substantially perpendicular to the circumferential direction, and a driven shaft of the powder clutch is formed on the second rack teeth. An electric power steering device characterized by engaging a second pinion coaxially fixed with a second pinion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107009A JPS61268565A (en) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107009A JPS61268565A (en) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Electric power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61268565A JPS61268565A (en) | 1986-11-28 |
| JPH0580386B2 true JPH0580386B2 (en) | 1993-11-08 |
Family
ID=14448183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107009A Granted JPS61268565A (en) | 1985-05-21 | 1985-05-21 | Electric power steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61268565A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004136821A (en) * | 2002-10-18 | 2004-05-13 | Nsk Ltd | Electric power steering device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61196863A (en) * | 1985-02-27 | 1986-09-01 | Yamada Seisakusho:Kk | Motor power steering device |
-
1985
- 1985-05-21 JP JP60107009A patent/JPS61268565A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61268565A (en) | 1986-11-28 |
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