JPH0735248U - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】簡素な構成でありながら、トルク伝達経路の損
傷を防止することのできる電動式パワーステアリング装
置を提供する。 【構成】摩擦面と該摩擦面に押圧された押圧手段とを有
する動力伝達手段が、該モータ１０２の回転軸１０２ａ
と該減速機構の入力軸１０３との間に設けられているた
め、該減速機構により該モータの出力トルクが増大する
前に、該摩擦板１３１と該受部材との間に生じた比較的
小さい摩擦力を利用して動力伝達を行なうようになって
いる。したがって、押圧手段の押圧力を高める必要もな
く、また該摩擦面の面積を増大する必要もないことか
ら、動力伝達手段の構成を簡素でコンパクトなものとす
ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電動式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来技術】

車両の電動式パワーステアリング装置として、補助操舵トルクとなる電動モー タの回転出力を歯車装置により減速して、操舵機構の出力軸に適当なトルクと速 度とを伝達するように構成したものが知られている。このような電動式パワース テアリング装置の作動時に、車輪が路面から受ける突発的な力が電動モータの出 力に対抗して、衝撃力を発生することがある。このような衝撃力は、電動モータ や動力伝達機構の損傷を招くおそれがある。

【０００３】 この衝撃力を緩和または解消するために、従来技術においては、 操舵機構の出力軸に摩擦力を利用した滑り機構を設け、過度なトルクがかか ったら滑りを生じさせるトルクリミッタとして作用させる例（実願昭４−７５５ ０６号）、もしくは 回転軸にトルクリミッタとして作用する電磁クラッチを配置する例等の方策 が取られていた。

【０００４】

【解決すべき課題】

ところが、上記従来技術の電動式パワーステアリング装置においては、 の例では、通常電動モータの出力が減速（トルク増大）機構を介して出力軸に 伝達されているため、出力軸に滑り機構を設けたことにより、増大したトルクを 伝達し得るよう、滑り機構で利用する摩擦力を相当大きくする必要がある。その ため、一定の摩擦力を得るために厳しい荷重管理が必要となる問題点がある。ま た、 の例では、電磁クラッチに必要な電力を常に供給する必要があり、省エネの観 点から好ましくないこと、および電動モータの定格出力が増大すれば、電磁クラ ッチのコイル等をも相当大きくしなければならないという問題点がある。

【０００５】 本願考案は、簡素な構成でありながら、電動モータや動力伝達系の損傷を防止 することのできる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。

【０００６】

【課題を解決する手段】

上記目的を達成すべく、本願考案の電動式パワーステアリング装置は、 ハウジングと、 該ハウジングに取り付けられ、回転軸を有するモータと、 車輪を操舵する操舵機構に連結された出力軸と、 該出力軸に連結されかつ入力軸を有し、該入力軸から該出力軸へと減速的に動 力を伝達する減速機構と、 該モータの回転軸と該減速機構の入力軸との間に設けられ、動力を伝達する動 力伝達手段とからなり、 該動力伝達手段は、該回転軸と該入力軸の一方に対して相対回転不能であるが 軸線方向には移動可能に取り付けられた摩擦板と、該回転軸と該入力軸の他方に 対して相対回転不能に取り付けられた受部材と、該摩擦板を該受部材に対して押 圧する押圧部材とを有し、 該摩擦板と該受部材との間に発生する摩擦力を利用して、動力が伝達されるよ うになっており、 該摩擦力は、該モータから通常伝達される動力よりも大きいが、該モータと車 輪との間に生じる衝撃力よりも小さく設定されている。

【０００７】

【作用】

本願考案の電動式パワーステアリング装置によれば、摩擦面と該摩擦面に押圧 された押圧手段とを有する動力伝達手段が、該モータの回転軸と該減速機構の入 力軸との間に設けられているため、該減速機構により該モータの出力トルクが増 大する前に、該摩擦板と該受部材との間に生じた比較的小さい摩擦力を利用して 動力伝達を行なうようになっている。したがって、押圧手段の押圧力を高める必 要もなく、また該摩擦面の面積を増大する必要もないことから、動力伝達手段の 構成を簡素でコンパクトなものとすることができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本願考案の実施例を図面を参照して以下に詳細に説明する。 図１は、本願考案の実施例である電動式パワーステアリング装置１００の軸線 方向一部断面図である。

【０００９】 図１において、電動式パワーステアリング装置１００は、ハウジング１０１と それから延在するチューブ１１０とから構成されている。ハウジング１０１はブ ラケット１１４により、またチューブ１１０はブラケット１１５により車体（図 示せず）に固定されている。チューブ１１０の内側には、一端をステアリングホ イール（図示せず）に連結するようになっている入力軸１１１が延在し、チュー ブ１１０に対して回転自在に支持されている。入力軸１１１の他端はトルク検出 装置１１２に連結している。

【００１０】 トルク検出装置１１２はまたハウジング１０１内を延在し、回転自在に支持さ れている伝達軸１１３に連結されている。伝達軸１１３は図示しない操舵装置に 連結され、車輪を操舵するトルクを伝達するようになっている。トルク検出装置 １１２は、入力軸１１１と伝達軸１１３との相対トルクを検出し、それにより補 助操舵力を適切に制御すべく設けられているが、その構成についてはよく知られ ており、以下に詳細は記載しない。

【００１１】 トルク検出装置１１２の近傍において、伝達軸１１３にウォームホイール１０ ４が同軸に取り付けられている。ウォームホイール１０４は、第１図において紙 面に垂直方向に延在している減速器入力軸１０３のウォームギヤ１０３ａ（図２ 参照）と噛合している。減速器入力軸１０３は、モータ１０２（図２参照）の回 転軸に連結されている。

【００１２】 図１に示す電動式パワーステアリング装置１００の作用について以下に説明す る。図示しないステアリングホイールからの操舵トルクの入力により、入力軸１ １１が回転し、回転トルク検出装置１１２を介して伝達軸１１３に回転トルクが 伝達される。伝達軸は上述したように操舵装置（図示せず）に連結されており、 操舵のためのトルクを伝達するようになっている。この場合において、回転トル ク検出装置１１２で検出されたトルクの値は、図示しない判断回路に送られ、そ こで所定値と比較される。該トルクが所定値を超えた場合には、補助操舵力を必 要とする場合であるので、モータ１０２を駆動すべく駆動指令が出される。駆動 指令により駆動されたモータ１０２は減速器入力軸１０３を回転させ、更にウォ ームホイール１０４を介して伝達軸１１３に回転トルクが伝達される。 回転トルク検出装置１１２で検出されたトルクの値が所定値より低い場合には 、補助操舵力は不要であるので、モータ１０２は駆動されない。なお、減速器入 力軸１０３およびウォームホイール１０４とで減速手段を構成する。

【００１３】 図２は、第１図のII-II 断面に沿って装置を切断して軸線方向に見た図である 。図２において、ハウジング１０１の右端に電動モータ１０２が取り付けられて いる。軸受１０２ｂにより電動モータ１０２に対して回転自在に支持された回転 軸１０２ａの外方端には雄スプライン１０２ｂが形成されている。回転軸１０２ ａの雄スプライン１０２ｂの周囲には、２枚の環状の摩擦板１３１が取り付けら れている。摩擦板１３１は中央開口に雌スプライン溝１３１ａを有し、回転軸の 雄スプライン溝１０２ｂに雌スプライン溝１３１ａを嵌合させることにより、摩 擦板１３１は回転軸１０２に対して相対回転不能だが軸線方向移動可能になって いる。

【００１４】 摩擦板１３１の外周を包むようにして、摩擦板ハウジング１３３が設けられて いる。中空である摩擦板ハウジング１３３は、大径部１３３ａと小径部１３３ｂ とを円錐形部１３３ｃにより連結した構成となっている。大径部１３３ａの内径 は摩擦板１３１の外形よりわずかに大きく形成され、摩擦板１３１の軸線方向移 動を邪魔しない構成となっている。

【００１５】 回転軸１０２の周囲において２つの皿バネ１３２が背中合わせにされ、２枚の 摩擦板１３１に挟まれるようにしてそれらに当接している。摩擦板ハウジング１ ３３の内周であって、電動モータ側の摩擦板１３１の外周近傍に、周溝１３３ｄ が形成されている。周溝１３３ｃ内には抑え板１３４が設けられ、摩擦板ハウジ ングの端部をカシメることによってそこに取り付けられている。なお、抑え板１ ３４と円錐形部１３３ｃとで摩擦板１３１を挟持してそれらの間隔を所定値にす ることにより、皿バネ１３２の付勢力が基準値以下に低下することのないように している。摩擦板ハウジング１３３と抑え板１３４とで受部材を構成し、皿バネ １３２が押圧部材を構成する。

【００１６】 電動モータ１０２の回転軸１０２ａと同軸な減速器入力軸１０３が、ハウジン グ１０１に対して両端近傍を軸受１０５、１０６に回転自在に支持されている。 減速器入力軸１０３の電動モータ側端部には雄スプライン１０３ｅが形成され、 摩擦板ハウジング１３３の小径部１３３ｂの内周には雌スプライン１３３ｅが形 成され、両者を噛合させることにより、摩擦板ハウジング１３３は減速器入力軸 １０３に対して相対回転不能だが軸線方向移動可能に取り付けられている。摩擦 ハウジング１３３の小径部１３３ｂの先端は、間座１３７に当接してそれ以上の 軸線方向移動を阻止されるようになっている。軸受１０５、１０６は、それぞれ 外輪１０５ａ、１０６ａと、内輪１０５ｂ、１０６ｂと、両輪間に保持された複 数のボール１０５ｃ、１０６ｃとを有する。軸受１０６の電動モータと反対側（ ウォームギヤ側）において、ハウジング１０１の段部と軸受１０６の外輪１０６ ａとに挟まれるようにして間座１３５が設けられている。更に軸受１０６の電動 モータ側において、ハウジングの周溝にスナップリング１３６が挿入されており 、軸受１０６は間座１３５とスナップリング１３６に挟持されて軸線方向移動不 能となっている。

【００１７】 減速器入力軸１０３は、軸受１０５の内側に隣接して鍔部１０３ｃを形成し、 軸受１０６に隣接して鍔部１０３ｂを形成し、更に該鍔部間にはウォームホイー ル１０４と噛合しているウォームギヤ１０３ａを形成している。減速器入力軸１ ０３の反モータ側端部には、ナット１０７と係合している雄スプライン１０３ｄ が形成されており、鍔部１０３ｃとナット１０７とで、軸受１０５の内輪１０５ ｂを挟持している。なお、ウォームホイール１０４とウォームギヤ１０３ａとで 減速機構を構成する。

【００１８】 次に、本願発明による押圧手段の作用について以下に説明する。 通常の動作において、モータ１０２で発生した回転トルクは、回転軸１０２ａ を介して摩擦板１３１に伝達される。上述したように、２枚の摩擦板１３１は、 皿バネ１３２により、抑え板１３４と摩擦板ハウジング１３３を押圧する方向へ 離隔するよう付勢されている。したがって、摩擦板１３１は、皿バネ１３２と抑 え板１３４および摩擦板ハウジング１３３との間で圧縮され、押圧された力に応 じて摩擦力を発生する。この摩擦力が通常の動作においてモータ１０２より発生 するトルクより大きくなるよう、皿バネ１３２の付勢力および摩擦板１３１の間 隔を設定してあるため、通常の動作においては、摩擦板１３１と摩擦板ハウジン グ１３３とは一体的に回転する。摩擦板ハウジング１３３に伝達されたトルクは 、減速器入力軸１０３のウォームギヤ１０３ａを介してウォームホイール１０４ を回転させ、図示しない操舵装置に伝達されて操舵動作を行なうものである。

【００１９】 ところで、路面の凹凸により車輪が衝撃力を受けることがある。このような場 合、その衝撃力は、動力伝達系を介してモータ１０２まで逆行して伝達され、モ ータの出力と対向することがある。この対向により動力伝達系には過大な応力が 発生し、場合によっては部品の損傷を招くおそれがある。

【００２０】 このような場合、本願考案による電動式パワーステアリング装置においては、 摩擦板１３１と抑え板１３４および摩擦板ハウジング１３３との間に発生した摩 擦力が、上記衝撃力よりも小さくなるよう、皿バネ１３２の付勢力を設定してあ るため、衝撃力発生に応動して摩擦板１３１と抑え板１３４もしくは摩擦板ハウ ジング１３３との間で滑りが生じるようになっている。この滑りにより衝撃力は ほとんど吸収されるため、動力伝達系に生じる損傷を防止することができる。

【００２１】 更に、本願考案による電動式パワーステアリング装置においては、皿バネ１３ ２から摩擦板１３１に付与される付勢力が、すべて摩擦板ハウジング１３３によ り受けられている。例えばハウジングに対して摩擦板を付勢する構成においては 、減速器入力軸にスラスト力が発生し軸受の転がり抵抗を増大させるという問題 を生じさせるが、本実施例においては上述の構成を有すため、電動モータ１０２ の回転軸１０２ａを支持する軸受１０２ｂおよび減速器入力軸１０３を支持する 軸受１０５、１０６に、摩擦板の付勢に起因するスラスト力が印加されることは ない。したがって、本実施例においては軸周りの転がり抵抗が減少し、ハンドル の戻り性が向上することとなる。また、本実施例においては摩擦板１３１を２枚 設けることにより、１枚の場合に比較して伝達能力を向上させ、あるいはその径 を小さくすることができる。更に、２枚の摩擦板を用いているために、１つの摩 擦板のスプラインのトルク伝達能力が小さくても、２つを合わせることにより十 分なトルクを伝達可能となっている。

【００２２】 以上、本考案を実施例を参照して説明してきたが、本考案は上記実施例に限定 して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんであ る。例えば、摩擦板は１枚でも良い。また、減速器入力軸１０３に対して摩擦ハ ウジング１３３は軸線方向移動可能となっているが、例えば半径方向貫通ピン等 を用いて両者を結合させても良い。

【００２３】

【考案の効果】

以上述べたように、本願考案の電動式パワーステアリング装置によれば、 摩擦面と該摩擦面に押圧された押圧手段とを有する動力伝達手段が、該モータ の回転軸と該減速機構の入力軸との間に設けられているため、該減速機構により 該モータの出力トルクが増大する前に、該摩擦板と該受部材との間に生じた比較 的小さい摩擦力を利用して動力伝達を行なうようになっている。したがって、押 圧手段の押圧力を高める必要もなく、また該摩擦面の面積を増大する必要もない ことから、動力伝達手段の構成を簡素でコンパクトなものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願考案の実施例である電動式パワーステアリ
ング装置１００の軸線方向一部断面図である。

【図２】図１のII-II 面に沿って装置を切断して軸線方
向に見た図である。

【符号の説明】

１０１………ハウジング １０２………モータ １０３………減速器入力軸 １０４………ウォームホイール １３１………摩擦板 １３２………皿バネ １３３………摩擦板ハウジング １３４………抑え板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、 該ハウジングに取り付けられ、回転軸を有するモータ
   と、 車輪を操舵する操舵機構に連結された出力軸と、 該出力軸に連結されかつ入力軸を有し、該入力軸から該
   出力軸へと減速的に動力を伝達する減速機構と、 該モータの回転軸と該減速機構の入力軸との間に設けら
   れ、動力を伝達する動力伝達手段とからなり、 該動力伝達手段は、該回転軸と該入力軸の一方に対して
   相対回転不能であるが軸線方向には移動可能に取り付け
   られた摩擦板と、該回転軸と該入力軸の他方に対して相
   対回転不能に取り付けられた受部材と、該摩擦板を該受
   部材に対して押圧する押圧部材とを有し、 該摩擦板と該受部材との間に発生する摩擦力を利用し
   て、動力が伝達されるようになっており、 該摩擦力は、該モータから通常伝達される動力よりも大
   きいが、該モータと車輪との間に生じる衝撃力よりも小
   さく設定されている電動式パワーステアリング装置。