JPH0796843A - パワーステアリング装置の操舵力検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 トーションバーを使用しない操舵力検出装置
を実現し、トルク感応型電動パワーステアリング装置を
安価なものとすること。 【構成】 軸方向に移動不能な、スタブシャフト１とそ
の延長上に配置されたピニオンシャフト１１と、スタブ
シャフト及びピニオンシャフトを囲み、ピニオンシャフ
トに対して軸方向にのみ移動可能に連結される一方、ス
タブシャフトに対して軸方向に移動可能にヘリカルスプ
ライン結合されたスライダ３と、スライダの移動によっ
て電動モーター１９への印加電流を制御する制御部と、
スライダの一部に形成したスプリング受け部１２と、ス
タブシャフトまたはピニオンシャフトの外周に固定され
たプレート８，９の間に設置されたスプリング１４，１
８とで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動式パワーステアリ
ング装置などにおける、操舵力検出機構に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電動式パワーステアリング装置として
は、既に図４に示すような装置がある。これは、スタブ
シャフト１とピニオンシャフト１１を連結するトーショ
ンバー２６と、スタブシャフト１とピニオンシャフト１
１の外周にまたがって設けられストレートスプライン２
７によって軸方向のスライドが許されるスライダ３と、
前記ストレートスプライン２７のうちスタブシャフト１
またはピニオンシャフト１１側に設けられ、前記スタブ
シャフト１またはピニオンシャフト１１のいずれかをそ
の周方向へ回動可能とする若干の回動許容隙間と、スラ
イダ３に形成され軸方向に対し斜めに長いピン穴２５
と、このピン穴２５に挿入されるためスタブシャフト１
またはピニオンシャフト１１に固定されたピン２４と、
スライダ３に対し同軸状に配置され通常は非接触状態で
回転する一対の対向したベベルギア５と、スライダ３の
一方のスライド方向に近接する１つのベベルギア５とス
ライダ３との間に設けられた第１クラッチ部１６と、ス
ライダ３の他方のスライド方向に近接する他のベベルギ
ア６とスライダ３との間に設けられた第２クラッチ部
と、前記１対のベベルギア５、６に常時噛み合うベベル
ピニオン４と、ベベルピニオン４を回転させるモーター
１９と、を備えている。

【０００３】そして、ステアリング力として入力される
トルクによりトーションバー２６に捩れが生じ、スタブ
シャフト１またはピニオンシャフト１１がスライダ３に
対し若干量相対回動する。この相対回動により、ピン２
４が斜めのピン穴２５を押し、スライダ３は軸方向にス
ライドする。このスライド方向によって、第１または第
２のクラッチ部１６、１７が働く。モーター１９は、ベ
ベルピニオン４を回転させ、ベベルギア５及び、６を回
転駆動しているので、前記第１または第２のクラッチ部
１６、１７のいずれが働くかによって、スライダ３が回
転駆動される方向が異なる。これにより、入力されたス
テアリング力と同一方向の回転力が、スライダ３からス
トレートスプライン２７によりスタブシャフト１及びピ
ニオンシャフト１１に伝えられパワーアシストされる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような装置は、ト
ルク感応型とするため、トーションバー２６を用いて操
舵力の検出を行っているが、トーションバー２６はそれ
自体高価である上に関連部品の加工も複雑となり、コス
ト高である。そこで本発明の目的は、トーションバーを
使用しない操舵力検出装置を実現し、トルク感応型電動
パワーステアリング装置を安価なものとすることであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
ホイールの操舵によりスタブシャフトが回されると、操
舵力検出機構によって操舵力を検出し、その検出結果に
応じて、電動モーターを制御し、アシスト力を得るパワ
ーステアリング装置において、前記操舵力検出機構を軸
方向に移動不能に配置されたスタブシャフトと、その延
長上に同じく軸方向に移動不能に配置されたピニオンシ
ャフトと、上記スタブシャフトの外周上に形成したヘリ
カルスプラインと、スタブシャフト及びピニオンシャフ
トを囲むとともに、連結部材によってピニオンシャフト
に対して軸方向にのみ移動可能に連結される一方、スタ
ブシャフトに対して上記ヘリカルスプライン結合により
軸方向に移動可能に連結されたスライダと、前記スライ
ダに設けられこのスライダの移動によって電動モーター
への印加電流を制御する制御部と、このスライダの一部
に形成したスプリング受け部と、スタブシャフトまたは
ピニオンシャフトの外周に固定されたプレートと、この
プレートと上記スプリング受け部の間に設置されたスプ
リングとで構成したことを特徴とするパワーステアリン
グ装置の操舵力検出機構である。

【０００６】

【作用】ステアリングを操舵しスタブシャフトを回転さ
せると、その回転方向に応じてスライダが、上下いづれ
かの方向へ移動する。つまり、スタブシャフトが回転す
ると、スタブシャフトは軸方向には移動せず、スライダ
がヘリカルスプラインに沿って回転する。スライダはピ
ニオンシャフトに対して軸方向に移動可能なので、バネ
力に抗して軸方向に移動し、制御部も移動する。このよ
うに、スライダの移動によって、モーターのスイッチが
ＯＮされる。

【０００７】

【実施例】図１、２に示す第１実施例は、モーター１９
の回転力を、べベルピニオン４からクラッチ部１６また
は１７を介して伝達し、パワーアシストを行なうパワー
ステアリング装置である。そして、この装置における操
舵力検出機構は、スタブシャフト１とその延長上に同じ
く軸方向に移動不能に配置されたピニオンシャフト１１
と、上記スタブシャフト１の外周上に形成したヘリカル
スプライン１５と、スタブシャフト１及びピニオンシャ
フト１１を囲むとともに、連結部材によってピニオンシ
ャフト１１に対して軸方向にのみに移動可能に連結され
る一方、スタブシャフト１に対して上記ヘリカルスプラ
イン結合により軸方向に移動可能に連結されたスライダ
３と、スライダに設けられスライダの移動によって電動
モーター１９への印加電流を制御する制御部５０と、こ
のスライダ３の一部に形成したスプリング受け部１２
と、スタブシャフトまたはピニオンシャフト１１の外周
に固定されたプレート８、９と、このプレート８、９と
上記スプリング受け部１２の間に設置されたスプリング
１４、１８とからなる。図２は、スタブシャフト１、ピ
ニオンシャフト１１、スライダ３の組み付け状態を示
す、部分断面図である。

【０００８】次に、この装置の動作説明をする。まず、
ステアリングホイール２１の操舵によりスタブシャフト
１を図１のｃｗ方向に回転させた場合には、スタブシャ
フト１は軸方向には移動せず、スライダ３がヘリカルス
プラインに沿って回転する。スライダ３はピニオンシャ
フト１１に対して軸方向に移動可能なので、バネ力に抗
して軸方向に沿って上方向に移動し、制御部も移動す
る。スライダ３が移動すると、モータースイッチ１０の
レバーが動かされ、モーター１９がＯＮされる。また、
スライダ３は、第１クラッチ部１６のクラッチ板を押圧
し、内板と外板を連結する。クラッチ板の外板は、ベベ
ルギア５と連結されているので、モーター軸２３と直結
したベベルピニオン４よりベベルギア５へ伝達されたモ
ーター１９の回転力を第１クラッチ部１６→スライダ３
→ピン７に伝達して、ピニオンシャフト１１を回転さ
せ、ラック２０を移動させる。

【０００９】一方、ステアリングホイール２１の操舵方
向が図１においてｃｃｗとなれば、スライダ３は下方向
へ移動し、その後は上記と同様にモーター１９の回転力
をピニオンシャフト１１に伝達する。ただし、この場合
は、第２クラッチ部１７が連結され、ラック２１の移動
方向は、上記の場合とは逆になる。従来例では、第１、
第２クラッチ部１６、１７に押圧力を与える際、ベベル
ギア５、６をアースとしているため、ベベルギア５、６
とベベルピニオン４の噛み合いに悪影響を与え、駆動力
の伝達が不安定になることがあったが、本実施例では、
ベベルギア４、５をアースとしたクラッチ部１６、１７
の押圧がないため、ベベルギア５、６とベベルピニオン
４の安定した噛み合いが得られ、さらに、ベベルギア
５、６を支持しているベアリング２の寿命を延ばすこと
ができる。

【００１０】図３に示す第２実施例は、第１、第２クラ
ッチ部１６、１７を用いずに、スライダ３の移動方向及
び移動量を検出するセンサー３０と、コントローラ３１
を用いて、モーター１９を制御するようにした点以外
は、第１実施例と同様である。センサ３０は、スライダ
３の移動量に応じて出力を変化するセンサである。そこ
で、スタブシャフト１が回転すると、操舵力の方向によ
りスライダ３が上または下に移動し、このときのスライ
ダ３の移動量に応じてセンサ３０から出力される信号を
利用して、コントローラ３１がモーター１９を制御し、
パワーアシストを行う。

【００１１】

【効果】本発明によれば、トーションバーを用いない安
価な機構で、操舵力の検出が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の主要部を示す図である。

【図２】図１のII−II部分断面の拡大図である。

【図３】第２実施例を示す図である。

【図４】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ スタブシャフト ３ スライダ ７ ピン ８、９ プレート １１ ピニオンシャフト １２ スプリング受け部 １５ ヘリカルスプライン １４、１８ スプリング １９ モーター ５０ 制御部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵によりスタ
   ブシャフトが回されると、操舵力検出機構によって操舵
   力を検出し、その検出結果に応じて、電動モーターを制
   御し、アシスト力を得るパワーステアリング装置におい
   て、前記操舵力検出機構を軸方向に移動不能に配置され
   たスタブシャフトと、その延長上に同じく軸方向に移動
   不能に配置されたピニオンシャフトと、上記スタブシャ
   フトの外周上に形成したヘリカルスプラインと、スタブ
   シャフト及びピニオンシャフトを囲むとともに、連結部
   材によってピニオンシャフトに対して軸方向にのみ移動
   可能に連結される一方、スタブシャフトに対して上記ヘ
   リカルスプライン結合により軸方向に移動可能に連結さ
   れたスライダと、前記スライダに設けられこのスライダ
   の移動によって電動モーターへの印加電流を制御する制
   御部と、このスライダの一部に形成したスプリング受け
   部と、スタブシャフトまたはピニオンシャフトの外周に
   固定されたプレートと、このプレートと上記スプリング
   受け部の間に設置されたスプリングとで構成したことを
   特徴とするパワーステアリング装置の操舵力検出機構。