JPS6234847A - 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等における減速機構に関する。

（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
する電動式パワーステアリング装置を用いたものがある
。この電動式パワーステアリング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
クを発生し、電動機の回転トルクを、複数の歯車の組合
せ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。

ところが、上記の如き電磁型倍力装置においては、減速
機構が複数の歯車によって構成されているため、減速機
構の歯車の加工誤差やバックラッシュ等により歯車の噛
み合い部で振動や騒音を発生させるおそれがあった。特
に減速機構において生ずる振動は、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、さらに歯車のバンクラッシュによ
るロストモーションが発生し、操舵切換し時においては
、電動機の回転トルクが滑らかに作用しない場合がある
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。

そこで本出願人は特願昭６０−１３２３７号において、
外周面に略Ｖ字状の摩擦面を有するサンローラ、プラネ
タリ−ローラ、リングローラ等の複数のローラの組み合
わせにより減速機構を構成することで、上記種々の問題
点を数片し、滑らかなトルク伝達を有し１作動音が小さ
くて１ｍ　ｉｆｆのようなロストモーションがなく、し
かもトルク伝達量を制御できる機構をも備えた減速機構
を提案している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、かかる減速機構にあっては、トルク伝達
容量を大とするためにローラ面に加わる荷重（血圧）を
大とした場合には、摩擦面の摩耗が著しくなり、長期に
亘る安定したトルク伝達のが困難となる。このため摩擦
面を多数設けることで血圧を小とし、摩耗を軽減させる
ことが考えられるが、この場合には製作精度上の誤差等
からの各摩擦面に作用する荷重が均一とならず、一部の
摩擦面が他の部分に比べて極度に摩耗するという不具合
を生ずる。

そこで未発明はこのような問題点を改善すべく成された
もので、その目的とする処は、トルク伝達古漬を大とし
た場合でも摩耗が少なく、耐久性に優れた減速機構を提
供するにある。

（問題点を解決するための手段及び作用）」二足問題点
を解決するための本発明は略Ｖ字状の摩擦面（ｓｅｂ）
・・・、（５４ｂ）・・・、　（５３ｂ）・・・を有す
るサンローラ（５６）とプラネタリ−ローラ（５４）と
リングローラ（５３）とを備えてなる遊星ローラ式減速
機構（５０）において、前記ローラ（５Ｂ）、（５４）
、（５３）のうち少なくとも１つを軸方向に分割し該分
割部材（５３ａ）・・・、　（５４ａ）・・・を軸方向
に押圧してなり、機械的な不均一性から生ずる血圧の偏
りを防止することができ、各部材に均一な面圧を作用さ
せることができる。

（実施例） 以下に本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係る減速機構を備えた電磁型倍力装置
を示す縦断面図、第２図は減速機構を示す一部詳細断面
図で、（Ａ）はリングローラとプラネタリ−ローラを示
す図、（Ｂ）はプラネタリ−ローラとサンローラを示す
図である。

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及び出力軸である６本実施
例では入力軸（４）の内端部が軸受（１０）を介して出
力軸（７）の内端部内に遊嵌される一方、これらの内端
がトーションバー（８）により連結さ、れ、入力軸（４
）の入力側端部付近が軸受（９）により、出力軸（７）
の適所が軸受（１１）、（Ｅｉ？）により、それぞれ回
動自在に支承されている。さらに入力軸（４）の周囲に
は操舵速度センナ（２０）が配設され、入出力軸（４）
と（７）の嵌合部の周囲には操舵トルクセンサ（トルク
検出手段）　（２４）が、また出力軸（７）の周囲には
電動機（３３）、減速機構（５０）が夫々配設されてい
る。

更に詳述すると、上記入力軸（４）の外端側（図中右端
側）にはハンドルであるステアリングホイールが固着さ
れ、また、入力ｉ　（４）の他端側（図中左端側）には
、軸方向に沿う溝が１８０°間隔で形成され、拡径され
た出力軸（７）の内端側から前記溝に対応するよう軸方
向に突設された突片（７ａ）が各溝内に所定間隔を有し
て挿入されており、入力軸（４）の他端側に形成された
小径部が軸受（１０）を介して出力軸（７）の拡径部内
に支承されている。さらに、入力軸（０と出力軸（７）
の内端側に形成された孔内にはトーションバー（８）が
軸心に沿い配設され、このトーションバー（８）　（７
）　一端側（右端側）がピン（１８）により入力軸（４
）に固着される一方、トーシゴンバ−（８）の他端側か
ピン（１９）により出力軸（７）に固着されている。出
力軸（７）の外端側はこれに形成されたスプラインによ
り負荷側のステアリングギヤに連結される。したがって
、ハンドルにより入力軸（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）及
び負荷側へ伝達されることとなる。

上記操舵速度センサ（２０）は、入力軸（４）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。

Ｌ記操舵トルクセンサ（２４）は入力軸（４）と出力軸
（７）との嵌合部外周に、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）
内周に固着されたコイル部（２日）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）は人力軸（
４）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）に備えた長孔とビン（２Ｂ）、（２
７）との係合関係により、軸心方向に移動することとな
り、入力軸（４）に付与される回転トルクにより出力軸
（７）に対応して可動鉄心（２５）が変位する。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字コイル（２８）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）の捩れに伴って入力軸（４）と
出力軸（７）との間に角度差が生ずると、可動鉄心（２
５）の軸方向変位が電気信５）に変換ごれる。

次に１−記電動ｆｉ　（３３）は、ボルト（３４）によ
りステアリングコラム（１）及びケース（３）に一体内
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（３６）
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。回転子（３７）は軸受（１２）及
び（６０）を介して出力軸（７）に回動可能に環装され
る筒袖（３日）を備え、この筒袖（３８）の外周にはス
キュー溝を有する鉄心（３９）、多重巻線（４１）が順
次一体内に環装され、前記磁石（３６）と鉄心（３９）
の外周との間には微少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
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（４１）に電源を供給するこ
とにより回転トルクを発生する。

上記減速機構（５０）は、出力軸（７）の周囲に配設さ
れた２段の遊星機構（５１）と（５２）とからなる、前
段の遊星機構（５１）は、ケース（３）の内周面に。

その後端部（図中左端側）より嵌入されるとともに、ケ
ース（３）に形成された当接面（３ａ）にスプリング（
８１）により弾圧支持されてなるリングローラ（５３）
と、前記筒袖（３８）の他端側（図中左端側）に噛合さ
れ、該軸方向に移動可能に、且つ周方向には一体回転可
能に設けられ、その外周に摩擦面（５１３ｂ）・・・が
形成されてなるサンローラ（５６）と、これらに介設さ
れ、外周に摩擦面（５４ｂ）・・・が形成されたプラネ
タリ−ローラ（５４）と、このプラネタリ−ローラ（５
４）を枢支する第１＋ヤリヤ部材（５５）とからなる。

後段の遊星機構（５２）は、前記共用のリングローラ（
５３）と、出力軸（７）の周囲に環装され前記第１キャ
リヤ部材（５５）に一体内に連結された筒体の外周を摩
擦面とするサンローラ（６２）と、これらに介設され外
周を摩擦面とするプラネタリ−ローラ（６ａ）と、この
プラネタリ−ローラ（６３）を枢支する第２キャリヤ部
材（６４）とからなり、この第２キャリヤ部材（６４）
は、その内端部が出力軸（７）の後端部に環装された環
体（Ｂ５）に取り付けられ、この環体（６５）はケース
（３）側に堆り付けられた支持部材（６６）に軸受（６
７）を介して回動自在に支持されるとともに、出力軸（
７）の後端部にスプライン結合により連結されている。

さて、上記リングローラ（５３）、各サンローラ（５１
３）、（６２）及びプチネタリーローラ（５４）　、　
（Ｉｌｔ３）はそれぞれ金属（例えば、鉄、アルミニュ
ーム等）により形成され、各摩擦面が、互いに嵌合でき
る断面略Ｖ字状の溝を有するが、このうちリングローラ
（５３）とプラネタリ−ローラ（５４）、（８３）とは
第２図（前段の遊星機構（５１）についてのみ示す）に
示すように摩擦面（５３ｂ）・・・、（５４ｂ）・・・
である略Ｖ字状の溝の各頂部において軸方向に分割され
、この分割された各分割部材（５３ａ）・・・、　（５
４ａ）・・・が夫々独立して軸方向に移動可能となるよ
うに設けられている。

かかる構成において入力軸（４）に操舵トルクが加わり
、入力軸（４）からトーションバー（８）を介して出力
軸（７）にトルク伝達が行われるとノ（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
検出されると制御回路によって信号処理され、ブラシ（
４６）を介して多重巻線（４１）に制御電圧が供給され
、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、第１キャリヤ部材（
５５）、第２キャリヤ部材（６４）を介して出力軸（７
）に伝達される。このときか星機構（５１）、（５２）
におけるリングローラ（５３）とプラネタリ−ローラ（
５４）、（６３）は軸方向に分割されて夫々の分割部材
（５３ａ）・・・、　（４５ａ）・・・が独Ｗに移動で
きるように構成されているため、製作精度の誤差から各
摩擦面が不均一となっている場合でも、各摩擦面には均
等な血圧を加えることができ、従来技術から考察される
一部の摩擦面のみが他の面に比べて著しく摩耗されると
いう不具合を解消することができ、大きなトルクでも長
期間安定して伝達することがｕ（能となる。

尚、本発明は実施例に限定されることはなく、例えば本
実施例における減速機構（５０）の各遊星機構（５１）
、（５２）はリングローラ（５３）とプラネタリ−ロー
ラ（５４）、（６３）を軸方向に分割して構成するよう
にしたが、本発明はこの２つのローラ（リングローラ（
５３）とプラネタリ−ローラ（５４）及び（６３））を
分割することに限定されることはなく、リングローラ（
５３）とプラネタリ−ローラ（５４）、（１３３）及び
サンローラ（５４）　、（８２）の３つのローラのうち
、少なくとも１つ以上のローラを分割するようにすれば
よく、３つのローラ共に分割した場合にはその作用効果
は極めて大きくなる。

（発明の効果） 以上の説明より明らかな如く本発明によれば、各ローラ
の摩擦面を断面略Ｖ字状の溝に形成するとともに、各ロ
ーラの少なくとも１つをその軸方向に分割して弾圧する
ようにしたため、トルク伝達の伝動面積を増大できると
ともに、各摩擦面が製作誤差等により不均一となってい
る場合でも各摩擦面には均等な面圧を加えることができ
、大きなトルクでも長期間に渡り安定して伝達すること
ができ、耐久性に優れた減速機構を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る減速機構を備えた電磁型倍力装置
を示す縦断面図、第２図は減速機構を示す一部詳細断面
図で、（Ａ）はリングローラとプラネタリ−ローラを示
す図、（Ｂ）はプラネタリ−ローラとサンローラを示す
図である。 そして図面中 （５０）・・・・・・・・・・・・減速機構（５３）・
・・・・・・・・・・・リングローラ（５４）　、　（
８３）・・・プラネタリ−ローラ（５Ｂ）　、　（ｆｔ
２）・・・サンローラ（５３ｂ）　、（５４ｂ）　、（
８３ｂ）・・・摩擦面（５３ａ）　、（５４ａ）・・・
分割部材である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）略Ｖ字状の摩擦面を有するサンローラとプラネタ
   リーローラとリングローラとを備えてなる遊星ローラ式
   減速機構において、前記ローラのうち少なくとも１つを
   軸方向に分割し、該分割部材を軸方向に押圧したことを
   特徴とする減速機構。
2. （２）前記分割部材は弾性部材により軸方向に弾圧され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の減
   速機構。