JPS61196860A - 電磁型倍力装置の減速機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電動機の回転トルクをトルク倍力して出力軸に
伝達する電磁型倍力装置の減速機構に関する。

（従来の技術） 自動車等のステアリング装置として、電動機を駆動源と
する電磁型倍力装置を用いたものがある。この電磁型倍
力装置はステアリングホイールからの操舵力に応じて電
動機を作動して補助トルりを発生し、電動機のトルクを
、遊星歯車により構成された減速機構を介して減速しト
ルク倍力して出力軸に伝達し、これによってステアリン
グホイールの操作力の軽減を図っている。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記の如く電磁型倍力装置におｌ、Ｘては、
減速機構が複数の歯車によって構成されてｌ、％たため
、遊星歯車の加工誤差やノくツクランシュ等により各歯
車の噛み合い部で振動や騒音を発生させるおそれがあっ
た。特に減速機構におＩ／−て生ずる振動は、入力軸を
介してステアリングホイールに伝達されることとなり、
操舵フィーリングの向上を阻げ、さらに歯車のバックラ
ッシュによるロストモーションが発生し、操舵切換し時
におＩ／λては、電動機の回転トルクが滑らかに作用し
なし〜場合があることからも、操舵フィーリングの向上
を阻げる原因となっていた。

（問題点の解決手段） 本発明では、減速機構の遊星歯車のうち少なくとも一つ
の歯車（ギヤ）を半径方向に二分割して弾性部材で連結
したものである。

（作用） 上記の如く構成すれば、加工誤差や組付は誤差　゛を吸
収でき、減速機構での騒音および振動の発生および振動
の伝達を低減することができる。

（実施例） 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図〜第２図（ａ）（ｂ）は本実施例の電磁型倍力装
置の減速機構を示す。

ｇ１図において、（１）はステアリングコラム、（２）
はステータ、（３）はケースであり、（４）と（７）は
互いに同軸状に配設された入力軸および出力軸である。

また、入力軸（４）は軸受（９）、（ｔｏ）、（１１）
により、出力軸（７）は軸受（１１）、（ＩＩＡ）、（
１２）。

（１３）により、それぞれ回動自在に支承されている。

入力軸（４）は第１軸（５）と筒状の第２軸（８）に分
割され、第１軸（５）の外端側にはステアリングホイー
ルが固着される。さらに第１軸（５）と第２軸（８）は
振動伝達防止用のゴムブツシュ（１４）により弾性的に
連結されるとともに、互いに所定角板れた後に係合し、
捩れ方向にはゴムブツシュ（１４）に所定トルク以上の
負荷が加わらない構造となっている。

また、入力軸（０と出力軸（７）とはその内端側がトー
ションバー（８）により連結され、入力軸（４）の第２
軸（６）が軸受（１１）を介して出力軸（７）に支承さ
れており、出力側（７）の外端側にはユニバーサル・ジ
ヨイントを介してステアリングギヤボックスのギヤに連
結されている。したがって、ステアリングホイールによ
り入力軸（４）に付与される回転トルクは、トーション
バー（８）の捩れを通じて出力軸（７）および負荷側へ
伝達される。

尚、上記ゴムブツシュ（１４）の剛性はトーションバー
（８）に比べ高く形成されている。さらに、入力軸（４
）の周囲には操舵速度センサ（２０）が、入出力軸（４
）と（７）の連結部の周囲には操舵トルクセンサ（２４
）が、出力軸（７）の周囲：一ロ・は電動機（３３）、
減速機構（５０）、電磁クラッチ（６３）とが配設され
ている。

上記操舵速度センナ（２０）は、第２軸（６）の外周に
放射方向に向は等間隔に突設された複数の突起（２１）
と、この突起（２１）を挟むようにステアリングコラム
（１）に取付けられたフォトカプラ（光電ピックアップ
）　（２２）とにより構成されており、突起（２１）に
より断続される透過光を受光し、この受光をパルス状の
電気信号に変換して出力、する。

上記操舵トルクセンナ（２４）は、入出力軸の連結部外
周に軸方向変位可能に設けられた筒状の可動鉄心（２５
）と、ステアリングコラム（１）内壁に固着されたコイ
ル部（２８）とからなる差動変圧器により構成されてい
る。可動鉄心（２５）は、第２軸（６）と出力軸（７）
との間で周方向に角度差が生ずると、可動鉄心（２５）
に備えた長孔とピン（２Ｂ）　、（２７）との係合関係
により、第２軸（６）に付与される回転トルクに対し出
力軸（７）に対応して軸心方向に変位する。また、可動
鉄心（２５）の周囲に設けられるコイル部（２８）は、
パルス信号が入力される一次コイル（２９）と可動鉄心
（２５）の変位に対応した出力信号を出力する一次コイ
ル（２９）の両側に同軸心状に配設された一対の二次コ
イル（３０，３１）とからなる。

したがって、トーションバー（８）の捩れに伴い第２軸
（８）と出力軸（７）との間に角度差が生ずると、可動
鉄心（２５）の軸方向変位が電気信号に変換される。

次に、上記電動機（３３）は、ボルト（３４）によりス
テアリングコラム（１）およびケース（３）に一体重に
固着された筒状のステータ（２）と、このステータ（２
）の内面に固着された少なくとも一対の磁石（３Ｂ）と
、出力軸（７）の周囲に回転可能に配設された回転子（
３７）とからなる０回転子（３７）は軸受（１２）およ
び（１３）を介して出力軸（７）に回動可能に環装され
る筒袖（３８）を備え、この筒袖（３８）の外周にはス
キュー溝を有する鉄心（３θ）、多重巻線（４１）が順
次一体重に環装され、前記磁石（３８）と鉄心（３９）
の外周との間は微小なエアギャップが設けられている。

また、筒袖（３８）には、多重巻線（４１）に接続する
整流子（４３）を備え、整流子（４３）に圧接するブラ
シ（４６）がケースに固着されたブラシホルダ（４７）
に収納され、ブラシ（４６）に接続されるリード線が被
磁性体のパイプを通じてステータ（２）の外部に取出さ
れている。したがって、リード線を通じて多重巻線（４
１）に電源を供給することにより回転トルクを発生する
。

上記減速装置（５０）は出力軸（７）の周囲に配設され
た２段の遊星歯車機構（５１）と（５２）とからなる。

前段の遊星歯車機構（５１）は、ケース（３）の内周面
に形成された共用のリングギヤ（５３）と、前記筒袖（
３８）の他端側（図中左端側）外周に形成されたサンギ
ヤ（３８ａ）と、これらに噛合される３個のプラネタリ
−ギヤ（５４）と、これらのプラネタリ−ギヤ（５４）
を枢支する第１キャリヤ部材（５５）とからなる。後段
の遊星歯車機構（５２）は、前記共用のリングギヤ（５
３）と、前記第１キャリヤ部材（５５）に一体重に連結
される筒体（５６）の外周に形成されたサンギヤ（５Ｅ
ｌａ）と、これらに噛合する３個のプラネタリ−ギヤ（
５７）と、これらのプラネタリ−ギヤ（５７）を枢支す
る第２キャリヤ部材（５８）とからなる。また、この第
２キャリヤ部材（５８）の内縁側には軸受（５９）を介
して出力軸（７）に支承される筒体（８０）が一体重に
連結される一方、その外縁部にはケース（３）内周に船
う筒体（６１）が一体重に連結され、この筒体（６１）
の内周面には周方向に内歯車（８１ａ）が形成されてい
る。さらに、前記各々のプラネタリ−ギヤ（５４）およ
び（５７）は、第２図（ａ）　、　（ｂ）に示すように
、それぞれ外周にｔＩａ部を有する外側の環状部（５４
ａ、５７ａ）と、この環状部（５４ａ、５７ａ）内に同
心状に配設される内側の環状部（５４ｂ、５７ｂ）とに
半径方向に二分割されており、これらの環状部（５４ａ
　。

５７ａ）と（５４ｂ、５７ｂ）とがリング状の弾性部材
（５４ｃ　。

５７ｃ）介して互いに連結された構造となっている。

そして、電動機（３３）の回転子（３７）が回転すると
。

回転子（３７）の回転が筒袖（３８）、プラネタリ−ギ
ヤ（５４）、第１キャリヤ部材（５５）、プラネタリ−
ギヤ（５７）、第２キャリヤ部材（５８）を介して筒体
（６１）に減速されながら伝達される。したがって、各
プラネタリ−ギヤ（５４）および（５７）の弾性部材（
５４ｃ）　。

（５７ｃ）の弾性変形により、歯面と中心との加工誤差
およびこれらの組付は誤差を吸収できるとともに、弾性
部材（５４ｃ）　、　（５？ｃ）により減速機構におい
て発生する振動を吸収できる。

上記電磁クラッチ（Ｇ３）は、そのロータ（８４）が、
出力軸（７）にスプライン結合した環体（６５）に軸受
（８６）を介して回動可能に支承される一方、捩り振動
を吸収する環状の弾性部材（８７）を介して出力軸（７
）に固着されている。また、ロータ（８０は周方向にお
いて環体（６５）と係合間係を有しており、環体、（Ｇ
５）と係合するまでの間では弾性的に連結される。また
、ロータ（６４）の外周には外歯（８４ｂ）が形成され
、円板状の支持板（８４ｃ）が突設されている。この支
持板（Ｂ４ｃ）と第２キャリヤ部材（５８）との間には
、前記筒体（６１）の内歯（８１ａ）に噛合する溝を外
周に有する円板状のプレート（６８）と、ロータ（６４
）の外歯（１３４ｂ）に噛合する溝を内周に有する円板
状のプレー）　（８９）とが交互に配設され、多板クラ
ッチ機構を構成している。さらに、ケース（３）には縦
断面コ字状の枠体（７１）が固着され、この枠体（７１
）内に環状の励磁コイル（７２）が収納されており、励
磁コイル（７２）がリード線を通じて制御装置に接続さ
れている。したがって、励磁コイル（７２）の通電に伴
ない発生する電磁力により、プレート（８９）および（
８８）が励磁コイル（７２）側へ吸引されるため、減速
装置（５０）を介して伝達される電動ａｍ！　（３３）
の回転トルクが多板クラッチ機構およびロータ（８４）
の突起（Ｅｔ４ａ）を通じて出力軸（７）へ伝達される
。

以上において、入力軸（４）に操舵トルクが加わると、
入力軸（４）からトーションバーで８）を介して出力軸
（７）にトルクが伝達される。これとともに、操舵トル
クセンサ（２４）によって操舵トルクの方向とトルク量
が検出され、さらに操舵速度センサ（２０）により速度
の大きさと方向とが検出されこれらにより制御回路にお
いて信号処理され、ブラシ（４６）を介して多重巻線（
４１）に電圧が供給される。そして、電動機（３３）が
操舵トルクと同方向に回転作動する。電動機（３３）の
回転子（３７）の回転トルクは、減速機構（５０）によ
って減速されて出力軸（７）に伝達され、電磁クラッチ
（６３）を通じて出力される。

尚、上記実施例においては、プラネタリ−ギヤに適用し
た場合について説明したが、第３図ないし第４図（ａ）
　、　（ｂ）に示すように、リングギヤ（５３）に適用
することができる。この場合には、共用のリングギヤ（
５３）を、内周に歯部を有する内側の環状部（５３ａ）
とケース（３）内壁に固着される外側の環状部（５３ｂ
）とに半径方向に二分割している。なお、外側の環状部
（５３ｂ）はケース（３）と一体に形成してもよい、さ
らに、環状部（５３ａ）と（５３ｂ）がリング状の弾性
部材（５３ｃ）により連結された構造となっている。し
たがって、本実施例においても上記実施例と同様に歯車
の噛み合い部において発生する振動を弾性部材（５３ｃ
）により吸収できるとともに、減速機構からケースに伝
達される振動を弾性部材（５３ｃ）により吸収すること
ができる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、減速機構を
構成する遊星歯車機構の各ギヤのうち少なくとも一つの
ギヤを半径方向に二分割して弾性部材により連結したこ
とにより、加工誤差および組付は誤差を吸収できるとと
もに、減速機構において発生する振動を吸収できるため
、振動および騒音の低減を図ることができ、商品性を向
上できる。また、先の実施例では出力軸に伝達される振
動を低減できる一方、後の実施例ではケースに伝達され
る振動の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第２図（ａ）、（ｂ）は本発明の減速機構
を示す一実施例に係り、第１図はその８０′切開した縦
断面図、第２図（ａ）は第１図中の■−■矢視断面図、
第２図（ｂ）はプラネタリ−ギヤの正面図、第３図ない
し第４図（ａ）、（ｂ）は本発明の減速機構を示す他の
実施例に係り、第３図はその縦断面図、第４図（ａ）は
第３図中のＩＴ−ＩＴ矢視断面図、第４図（ｂ）はサン
ギヤの正面図である。 図面中、 ７・・・・・・出力軸 ３３・・・・・・電動機 ３８ａ・・・サンギヤ ５０・・・・・・減速機構 ５３・・・・・・リングギヤ ５３ａ、５３ｂ、５３ｃ・・・内側環状部、外側環状部
１弾性部材 ５４．５７・・・・・・プラネタリ−ギヤ５４ａ、５７
ａ・・・・・・外側環状部５４ｂ、５７ｂ・・・・・・
内側環状部５４ｃ　、５７ｃ・・・・・・弾性部材５５
．５８・・・・・・キャリヤ部材 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力側のサンギヤと、このサンギヤに同心状に固定され
   たリングギヤと、これらの両ギヤに噛合する複数のプラ
   ネタリーギヤと、この複数のプラネタリーギヤを軸支す
   るキャリヤ部材とからなる遊星歯車式減速機構を介し、
   電動機の発生する補助トルクを出力軸に伝達する電磁型
   倍力装置において、前記ギヤのうち少なくとも一つのギ
   ヤを、半径方向に二分割して弾性部材により連結したこ
   とを特徴とする電磁型倍力装置の減速機構。