JP2585705Y2 - 電動式動力舵取装置における電磁クラッチ - Google Patents
電動式動力舵取装置における電磁クラッチInfo
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- JP2585705Y2 JP2585705Y2 JP1991080388U JP8038891U JP2585705Y2 JP 2585705 Y2 JP2585705 Y2 JP 2585705Y2 JP 1991080388 U JP1991080388 U JP 1991080388U JP 8038891 U JP8038891 U JP 8038891U JP 2585705 Y2 JP2585705 Y2 JP 2585705Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、ステアリング系に対
して操舵トルクに応じた操舵補助力を発生する電動式動
力舵取装置に適用する電磁クラッチの改良に関する。
して操舵トルクに応じた操舵補助力を発生する電動式動
力舵取装置に適用する電磁クラッチの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電磁クラッチは、例えば「新編・
自動車工学ハンドブック」（１８８４年９月１１日株式
会社図書出版社発行）の５−９頁に記載されているもの
がある。この従来例は、電磁コイルを収納したフライホ
イールに、その電磁コイルと対向する面に弾性体で外方
に付勢したアーマチュアを配設し、このアーマチュアに
所定間隔を保ってプレッシャプレートを一体に配設し、
アーマチュア及びプレッシャプレートとの間にクラッチ
ディスクを回転自在に配設した構成を有する。
自動車工学ハンドブック」（１８８４年９月１１日株式
会社図書出版社発行）の５−９頁に記載されているもの
がある。この従来例は、電磁コイルを収納したフライホ
イールに、その電磁コイルと対向する面に弾性体で外方
に付勢したアーマチュアを配設し、このアーマチュアに
所定間隔を保ってプレッシャプレートを一体に配設し、
アーマチュア及びプレッシャプレートとの間にクラッチ
ディスクを回転自在に配設した構成を有する。
【０００３】而して、電磁コイルが非励磁状態であると
きには、アーマチュアが弾性体によってフライホイール
から離間する方向に付勢されているので、これに一体に
配設されているプレッシャプレートがクラッチディスク
より離間していて、フライホイール及びクラッチディス
ク間の伝達トルクは零となっている。この状態から電磁
コイルに通電して励磁状態とすると、電磁コイルの磁力
によってアーマチュアがフライホイール側に吸引され、
これに応じてプレッシャプレートがクラッチディスクに
摩擦接触してフライホイールの回転トルクがクラッチデ
ィスクに伝達される。
きには、アーマチュアが弾性体によってフライホイール
から離間する方向に付勢されているので、これに一体に
配設されているプレッシャプレートがクラッチディスク
より離間していて、フライホイール及びクラッチディス
ク間の伝達トルクは零となっている。この状態から電磁
コイルに通電して励磁状態とすると、電磁コイルの磁力
によってアーマチュアがフライホイール側に吸引され、
これに応じてプレッシャプレートがクラッチディスクに
摩擦接触してフライホイールの回転トルクがクラッチデ
ィスクに伝達される。
【０００４】そして、電動式動力舵取装置に適用する電
磁クラッチは、所定車速以下の通常走行時には接続状態
としてステアリング系に操舵トルクに応じた操舵補助力
を発生させ、所定車速を越える高速走行時にはそのまま
接続状態を継続する形式と、所定車速を越える高速走行
時には直進安定性を確保するために非接続状態に制御す
る形式とがあり、前者及び後者の何れも電動式動力舵取
装置の異常検出時には手動操舵のみによる操舵を優先さ
せるために電磁クラッチを非接続状態に制御するように
している。
磁クラッチは、所定車速以下の通常走行時には接続状態
としてステアリング系に操舵トルクに応じた操舵補助力
を発生させ、所定車速を越える高速走行時にはそのまま
接続状態を継続する形式と、所定車速を越える高速走行
時には直進安定性を確保するために非接続状態に制御す
る形式とがあり、前者及び後者の何れも電動式動力舵取
装置の異常検出時には手動操舵のみによる操舵を優先さ
せるために電磁クラッチを非接続状態に制御するように
している。
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電磁クラッチにあっては、その伝達トルクを電磁コ
イルの非励磁状態及び励磁状態で制御するようにしてい
るので、電磁クラッチの供給される励磁電流に対する伝
達トルク特性は、図３の特性曲線Ｌ1 で示すように、電
磁コイルに供給する励磁電流が所定値Ｉ1Hに達するまで
の間は、伝達トルクが零の非接続状態を維持し、所定値
Ｉ1Hに達すると電磁クラッチが接続状態となって、伝達
トルクが所定値Ｔ1Hまで急増し、その後励磁電流が増加
するに応じて増加し、その後励磁電流を減少させると、
所定値Ｉ1Hより小さい所定値Ｉ1Lで電磁クラッチが非接
続状態となって伝達トルクが零となってヒステリシス特
性が付与されるように設定されている。
来の電磁クラッチにあっては、その伝達トルクを電磁コ
イルの非励磁状態及び励磁状態で制御するようにしてい
るので、電磁クラッチの供給される励磁電流に対する伝
達トルク特性は、図３の特性曲線Ｌ1 で示すように、電
磁コイルに供給する励磁電流が所定値Ｉ1Hに達するまで
の間は、伝達トルクが零の非接続状態を維持し、所定値
Ｉ1Hに達すると電磁クラッチが接続状態となって、伝達
トルクが所定値Ｔ1Hまで急増し、その後励磁電流が増加
するに応じて増加し、その後励磁電流を減少させると、
所定値Ｉ1Hより小さい所定値Ｉ1Lで電磁クラッチが非接
続状態となって伝達トルクが零となってヒステリシス特
性が付与されるように設定されている。
【０００６】そして、電磁クラッチは、電動式動力舵取
装置の例えば電動モータの過熱による異常予知状態でも
非接続状態に切換えられるため、電動モータで発生する
操舵補助力のステアリング系への伝達されている状態か
ら急に操舵補助力の伝達が遮断されているので、操舵力
は操舵補助力が伝達されている軽操舵状態から手動操舵
力のみの重操舵状態に変更され、その後電動モータの過
熱状態が解消されて、正常状態に復帰したときには、電
磁クラッチが接続状態に制御されるので、重操舵状態か
ら軽操舵状態に急変し、電磁クラッチの切換時に操舵上
の違和感が生じ操舵感覚が低下するという未解決の課題
があった。また、電磁クラッチの励磁電流及び伝達トル
ク特性にはクラッチ作動点でのヒステリシス特性を有す
るので、クラッチを半接続状態とし使用する場合にヒス
テリシスのバラツキにより、半接続点が不定となってし
まうと共に、トルク伝達限界点Ｔ1Lもかなり大きくな
り、電動式動力舵取装置の異常予知時にトルク伝達限界
点Ｔ1Lまで励磁電流を低下させたとしてもモータロック
やモータの自転等の異常動作時には、これらを回避して
操舵するためには相当大きな操舵力が必要になるという
未解決の課題もあった。
装置の例えば電動モータの過熱による異常予知状態でも
非接続状態に切換えられるため、電動モータで発生する
操舵補助力のステアリング系への伝達されている状態か
ら急に操舵補助力の伝達が遮断されているので、操舵力
は操舵補助力が伝達されている軽操舵状態から手動操舵
力のみの重操舵状態に変更され、その後電動モータの過
熱状態が解消されて、正常状態に復帰したときには、電
磁クラッチが接続状態に制御されるので、重操舵状態か
ら軽操舵状態に急変し、電磁クラッチの切換時に操舵上
の違和感が生じ操舵感覚が低下するという未解決の課題
があった。また、電磁クラッチの励磁電流及び伝達トル
ク特性にはクラッチ作動点でのヒステリシス特性を有す
るので、クラッチを半接続状態とし使用する場合にヒス
テリシスのバラツキにより、半接続点が不定となってし
まうと共に、トルク伝達限界点Ｔ1Lもかなり大きくな
り、電動式動力舵取装置の異常予知時にトルク伝達限界
点Ｔ1Lまで励磁電流を低下させたとしてもモータロック
やモータの自転等の異常動作時には、これらを回避して
操舵するためには相当大きな操舵力が必要になるという
未解決の課題もあった。
【０００７】そこで、この考案の目的は、上記従来例の
未解決の課題に鑑みてなされたものであり、電動式動力
舵取装置の異常時における操舵力の急変を防止して、操
舵感覚の悪化を抑制することができる電動式動力舵取装
置における電磁クラッチを提供することにある。
未解決の課題に鑑みてなされたものであり、電動式動力
舵取装置の異常時における操舵力の急変を防止して、操
舵感覚の悪化を抑制することができる電動式動力舵取装
置における電磁クラッチを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この考案に係る電動式動力舵取装置における電磁ク
ラッチは、ステアリング系に対する操舵補助力を発生す
る電動モータと、該電動モータと前記ステアリング系と
の間に介挿された電磁クラッチと、少なくとも操舵トル
クに応じて前記電動モータを制御し、且つ電動モータ制
御系の異常時に前記電磁クラッチを非通電状態に制御す
る制御手段とを備えた電動式動力舵取装置において、前
記電磁クラッチは、クラッチロータと、該クラッチロー
タに接触可能に配設されたクラッチアーマチュアと、前
記制御手段によって通電制御され、通電時に発生する磁
力によって前記クラッチアーマチュアを前記クラッチロ
ータに接触させる励磁コイルと、該励磁コイルの通電状
態にかかわらず、前記クラッチアーマチュアを前記クラ
ッチロータに対して、所定の伝達トルクを発生する接触
圧で接触させる半接続機構と、を有することを特徴とす
る。
に、この考案に係る電動式動力舵取装置における電磁ク
ラッチは、ステアリング系に対する操舵補助力を発生す
る電動モータと、該電動モータと前記ステアリング系と
の間に介挿された電磁クラッチと、少なくとも操舵トル
クに応じて前記電動モータを制御し、且つ電動モータ制
御系の異常時に前記電磁クラッチを非通電状態に制御す
る制御手段とを備えた電動式動力舵取装置において、前
記電磁クラッチは、クラッチロータと、該クラッチロー
タに接触可能に配設されたクラッチアーマチュアと、前
記制御手段によって通電制御され、通電時に発生する磁
力によって前記クラッチアーマチュアを前記クラッチロ
ータに接触させる励磁コイルと、該励磁コイルの通電状
態にかかわらず、前記クラッチアーマチュアを前記クラ
ッチロータに対して、所定の伝達トルクを発生する接触
圧で接触させる半接続機構と、を有することを特徴とす
る。
【０００９】
【作用】この考案に係る電動式動力舵取装置における電
磁クラッチは、励磁電流の非通電状態で、所定の伝達ト
ルクを生じるように半接続状態となるので、モータロッ
クやモータが自転する異常が発生した場合には、電磁ク
ラッチがトルクリミッタとして作用し、手動操舵により
容易に異常状態を回避することができると共に、異常予
知状態あるいはこれから正常状態に復帰する際に、電動
モータで発生する操舵補助力の一部をステアリング系に
伝達することから、操舵力の急変を防止することがで
き、操舵感覚の悪化を抑制することができる。
磁クラッチは、励磁電流の非通電状態で、所定の伝達ト
ルクを生じるように半接続状態となるので、モータロッ
クやモータが自転する異常が発生した場合には、電磁ク
ラッチがトルクリミッタとして作用し、手動操舵により
容易に異常状態を回避することができると共に、異常予
知状態あるいはこれから正常状態に復帰する際に、電動
モータで発生する操舵補助力の一部をステアリング系に
伝達することから、操舵力の急変を防止することがで
き、操舵感覚の悪化を抑制することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本考案に係る電磁クラッチを電動式パワ
ーステアリング装置に適用した場合の概略構成図、図２
はこの考案に係る電磁クラッチの断面図である。まず、
電動式パワーステアリング装置の概略を図１について説
明する。
明する。図１は本考案に係る電磁クラッチを電動式パワ
ーステアリング装置に適用した場合の概略構成図、図２
はこの考案に係る電磁クラッチの断面図である。まず、
電動式パワーステアリング装置の概略を図１について説
明する。
【００１１】図中、１はステアリングホイールであっ
て、その操舵力がステアリングシャフト２を介してステ
アリングギヤ３に伝達され、転舵輪を転舵させる。ステ
アリングシャフト２には、減速歯車５及び電磁クラッチ
６を介して直流電動モータ７の出力軸７ａが連結され、
電磁クラッチ６及び電動モータ７がコントローラ８によ
って制御される。
て、その操舵力がステアリングシャフト２を介してステ
アリングギヤ３に伝達され、転舵輪を転舵させる。ステ
アリングシャフト２には、減速歯車５及び電磁クラッチ
６を介して直流電動モータ７の出力軸７ａが連結され、
電磁クラッチ６及び電動モータ７がコントローラ８によ
って制御される。
【００１２】コントローラ８には、車速センサ９及びス
テアリングホイール１に付与された操舵トルクを検出す
る操舵トルクセンサ１０の検出値が入力され、車速セン
サ９の車速検出値に基づいて、車速検出値が所定設定車
速未満のときには、電磁クラッチ６を接続状態に維持す
る比較的高電流値の定格励磁電流を電磁クラッチ６に供
給し、所定設定車速以上となったときに徐々に励磁電流
の値を減少させ、逆に所定設定車速以上の状態から所定
設定車速未満の状態となるときには、励磁電流を定格励
磁電流まで徐々に増加させる制御を行い、操舵トルク検
出値に基づいて、電動モータ７の駆動電流を制御して、
操舵トルクに比例した操舵補助トルクを発生させる。ま
た、コントローラ８は、電動モータの過負荷状態、過熱
状態や制御系の異常を検出する異常検出回路を内蔵し、
この異常検出回路で異常を検出したときに電磁クラッチ
６に供給する励磁電流値を徐々に零まで低下させ、異常
状態が解消されたときには励磁電流値が徐々に定格励磁
電流値まで増加される。
テアリングホイール１に付与された操舵トルクを検出す
る操舵トルクセンサ１０の検出値が入力され、車速セン
サ９の車速検出値に基づいて、車速検出値が所定設定車
速未満のときには、電磁クラッチ６を接続状態に維持す
る比較的高電流値の定格励磁電流を電磁クラッチ６に供
給し、所定設定車速以上となったときに徐々に励磁電流
の値を減少させ、逆に所定設定車速以上の状態から所定
設定車速未満の状態となるときには、励磁電流を定格励
磁電流まで徐々に増加させる制御を行い、操舵トルク検
出値に基づいて、電動モータ７の駆動電流を制御して、
操舵トルクに比例した操舵補助トルクを発生させる。ま
た、コントローラ８は、電動モータの過負荷状態、過熱
状態や制御系の異常を検出する異常検出回路を内蔵し、
この異常検出回路で異常を検出したときに電磁クラッチ
６に供給する励磁電流値を徐々に零まで低下させ、異常
状態が解消されたときには励磁電流値が徐々に定格励磁
電流値まで増加される。
【００１３】電磁クラッチ６及び電動モータ７は、図２
に示すように、両者が一体に形成されており、このうち
電動モータ７はその回転軸７ａの一端が断面略Ｕ字状の
ケース体７ｂの底部に転がり軸受７ｃを介して枢着さ
れ、回転軸７ａの他端がケース体７ｂの開放端を閉塞す
るフランジ付端板７ｄの中央部に形成された転がり軸受
７ｅに枢着され、回転軸７ａに一体に形成された電機子
７ｆに巻回された電機子巻線７ｇにブラシ７ｈ及びコミ
ュテータ７ｉを介して励磁電流が供給される。
に示すように、両者が一体に形成されており、このうち
電動モータ７はその回転軸７ａの一端が断面略Ｕ字状の
ケース体７ｂの底部に転がり軸受７ｃを介して枢着さ
れ、回転軸７ａの他端がケース体７ｂの開放端を閉塞す
るフランジ付端板７ｄの中央部に形成された転がり軸受
７ｅに枢着され、回転軸７ａに一体に形成された電機子
７ｆに巻回された電機子巻線７ｇにブラシ７ｈ及びコミ
ュテータ７ｉを介して励磁電流が供給される。
【００１４】また、電磁クラッチ６は、電動モータ７の
端板７ｄに取付けられた円環状の磁気ヨーク６ａ内に励
磁コイル６ｂが配設されていると共に、電動モータ７の
回転軸７ａの転がり軸受７ｅから突出した突出部にクラ
ッチロータ６ｃがスプライン嵌合され、このクラッチロ
ータ６ｃと対向して減速歯車５の入力軸５ａに結合され
た回転板６ｄが回転自在に配設されている。そして、回
転板６ｄのクラッチロータ６ｃの外周面側に形成された
フリクションプレート６ｅとの対向面に、板ばね６ｆを
介してクラッチアーマチュア６ｇが取付けられ、このク
ラッチアーマチュア６ｇのクラッチロータ６ｃとの対向
面には、励磁コイル６ｂへの通電によってクラッチロー
タ６ｃのアーマチュア６ｇ側表面に生成される磁極と逆
極性即ち励磁コイル６ｂの通電状態にかかわらず常にア
ーマチュア６ｇをクラッチロータ６ｃ側に接触させる磁
力を発生する半接続機構としての永久磁石６ｈが配設さ
れている。したがって、励磁コイル６ｂが非通電状態で
あっても、永久磁石６ｈの磁力によってクラッチアーマ
チュア６ｇがクラッチロータ６ｃに接触して前述した従
来例におけるトルク伝達限界値Ｔ1Lより低い所定の伝達
トルクＴ2 を生じる半接続状態となるように付勢されて
いる。ここで、伝達トルクＴ2 は電動モータ７が停止し
ている状態即ちステアリング系に操舵補助力を発生して
いない状態で、ステアリングホイール１を操舵したとき
の操舵力によって滑りを生じる程度に選定されている。
端板７ｄに取付けられた円環状の磁気ヨーク６ａ内に励
磁コイル６ｂが配設されていると共に、電動モータ７の
回転軸７ａの転がり軸受７ｅから突出した突出部にクラ
ッチロータ６ｃがスプライン嵌合され、このクラッチロ
ータ６ｃと対向して減速歯車５の入力軸５ａに結合され
た回転板６ｄが回転自在に配設されている。そして、回
転板６ｄのクラッチロータ６ｃの外周面側に形成された
フリクションプレート６ｅとの対向面に、板ばね６ｆを
介してクラッチアーマチュア６ｇが取付けられ、このク
ラッチアーマチュア６ｇのクラッチロータ６ｃとの対向
面には、励磁コイル６ｂへの通電によってクラッチロー
タ６ｃのアーマチュア６ｇ側表面に生成される磁極と逆
極性即ち励磁コイル６ｂの通電状態にかかわらず常にア
ーマチュア６ｇをクラッチロータ６ｃ側に接触させる磁
力を発生する半接続機構としての永久磁石６ｈが配設さ
れている。したがって、励磁コイル６ｂが非通電状態で
あっても、永久磁石６ｈの磁力によってクラッチアーマ
チュア６ｇがクラッチロータ６ｃに接触して前述した従
来例におけるトルク伝達限界値Ｔ1Lより低い所定の伝達
トルクＴ2 を生じる半接続状態となるように付勢されて
いる。ここで、伝達トルクＴ2 は電動モータ７が停止し
ている状態即ちステアリング系に操舵補助力を発生して
いない状態で、ステアリングホイール１を操舵したとき
の操舵力によって滑りを生じる程度に選定されている。
【００１５】次に、上記実施例の動作を説明する。今、
車両が停車状態にあるものとすると、この状態では、車
速が零であり所定設定車速未満であるので、コントロー
ラ８から定格電流の励磁電流が電磁クラッチ６の励磁コ
イル６ｂに供給される。これによって、励磁コイル６ｂ
で発生する電磁力がクラッチロータ６ｃを介して第２の
回転板６ｅに保持されたクラッチアーマチュア６ｇに作
用し、このアーマチュア６ｇがクラッチロータ６ｃに接
触され、電動モータ７の出力軸７ａから入力される回転
トルクを減速歯車５の入力軸５ａに図３に示す最大伝達
トルクＴMAX で伝達可能な接続状態に制御される。
車両が停車状態にあるものとすると、この状態では、車
速が零であり所定設定車速未満であるので、コントロー
ラ８から定格電流の励磁電流が電磁クラッチ６の励磁コ
イル６ｂに供給される。これによって、励磁コイル６ｂ
で発生する電磁力がクラッチロータ６ｃを介して第２の
回転板６ｅに保持されたクラッチアーマチュア６ｇに作
用し、このアーマチュア６ｇがクラッチロータ６ｃに接
触され、電動モータ７の出力軸７ａから入力される回転
トルクを減速歯車５の入力軸５ａに図３に示す最大伝達
トルクＴMAX で伝達可能な接続状態に制御される。
【００１６】そして、この状態で、ステアリングホイー
ル１に操舵力が付与されていない状態では、操舵トルク
センサ１０のトルク検出値が零であるので、コントロー
ラ８から駆動電流が電動モータ７に出力されず、電動モ
ータ７は回転停止状態を維持し、減速歯車５の入力軸５
ａも回転停止状態を維持することになり、操舵補助トル
クは発生されない。
ル１に操舵力が付与されていない状態では、操舵トルク
センサ１０のトルク検出値が零であるので、コントロー
ラ８から駆動電流が電動モータ７に出力されず、電動モ
ータ７は回転停止状態を維持し、減速歯車５の入力軸５
ａも回転停止状態を維持することになり、操舵補助トル
クは発生されない。
【００１７】この状態からステアリングホイール１を右
切り（又は左切り）すると、操舵トルクセンサ１０から
操舵トルクに応じて操舵トルク検出値が出力され、これ
がコントローラ８に入力されるので、このコントローラ
８から操舵トルクの大きさ及び方向に応じた駆動電流を
電動モータ７に出力し、この電動モータ７を正転（又は
逆転）駆動する。これにより、電動モータ７の出力軸７
ａの回転トルクが電磁クラッチ６のクラッチロータ６
ｃ、アーマチュア６ｇ及び回転板６ｄを介して減速歯車
５の入力軸５ａに伝達され、この減速歯車５で減速され
てステアリングシャフト２に伝達されて操舵補助トルク
を発生し、ステアリングホイール１の操舵を軽く行うこ
とができる。
切り（又は左切り）すると、操舵トルクセンサ１０から
操舵トルクに応じて操舵トルク検出値が出力され、これ
がコントローラ８に入力されるので、このコントローラ
８から操舵トルクの大きさ及び方向に応じた駆動電流を
電動モータ７に出力し、この電動モータ７を正転（又は
逆転）駆動する。これにより、電動モータ７の出力軸７
ａの回転トルクが電磁クラッチ６のクラッチロータ６
ｃ、アーマチュア６ｇ及び回転板６ｄを介して減速歯車
５の入力軸５ａに伝達され、この減速歯車５で減速され
てステアリングシャフト２に伝達されて操舵補助トルク
を発生し、ステアリングホイール１の操舵を軽く行うこ
とができる。
【００１８】そして、車両が走行を開始して、所定設定
車速に達すると、コントローラ８から電磁クラッチ６に
出力される励磁電流が定格電流値から徐々に減少され
る。このように電磁クラッチ６に供給される励磁電流が
減少すると、これに応じて励磁コイル６ｂで発生する電
磁力によるアーマチュア６ｇの吸引力も徐々に低下し、
電磁クラッチの伝達トルクが図３の特性曲線Ｌ2 で示す
ように減少する。
車速に達すると、コントローラ８から電磁クラッチ６に
出力される励磁電流が定格電流値から徐々に減少され
る。このように電磁クラッチ６に供給される励磁電流が
減少すると、これに応じて励磁コイル６ｂで発生する電
磁力によるアーマチュア６ｇの吸引力も徐々に低下し、
電磁クラッチの伝達トルクが図３の特性曲線Ｌ2 で示す
ように減少する。
【００１９】そして、励磁電流が零となると、励磁コイ
ル６ｂので発生される磁力は零となるが、アーマチュア
６ｇに永久磁石６ｈが取付けられていることから、クラ
ッチロータ６ｃ及びアーマチュア６ｇ間に永久磁石６ｈ
の磁力による残留伝達トルクＴ2 が残り、クラッチロー
タ６ｃとアーマチュア６ｇとは接触状態を継続し、半接
続状態を維持する。このとき、伝達トルクＴ2 を越える
トルクが電動モータ７の出力軸７ａから入力されたとき
には、クラッチロータ６ｃとアーマチュア６ｇとの間で
滑りを生じ、トルクリミッタとして動作する。
ル６ｂので発生される磁力は零となるが、アーマチュア
６ｇに永久磁石６ｈが取付けられていることから、クラ
ッチロータ６ｃ及びアーマチュア６ｇ間に永久磁石６ｈ
の磁力による残留伝達トルクＴ2 が残り、クラッチロー
タ６ｃとアーマチュア６ｇとは接触状態を継続し、半接
続状態を維持する。このとき、伝達トルクＴ2 を越える
トルクが電動モータ７の出力軸７ａから入力されたとき
には、クラッチロータ６ｃとアーマチュア６ｇとの間で
滑りを生じ、トルクリミッタとして動作する。
【００２０】このように、励磁コイル６ｂに対する励磁
電流を徐々に減少させて零としても、伝達トルクに不連
続点を生じることなく連続的に減少するので、操舵感覚
に違和感を生じることがなく、良好な操舵感覚を確保す
ることができる。逆に、車両が高速走行状態から所定設
定車速未満の状態となる場合も、コントローラ８から電
磁クラッチ６に出力される励磁電流が徐々に増加され、
これに応じて電磁クラッチ６の伝達トルクが図３の特性
曲線Ｌ2 で示すように連続的に増加することになり、従
来例の図３の特性曲線Ｌ1 で示すように、伝達トルクが
急増する不連続点が形成されることがないので、操舵感
覚に違和感を生じることなく円滑な伝達トルクの変更を
行うことができる。また、励磁コイル６ｂを非通電状態
としても残留伝達トルクＴ2 を保つ半接続状態を維持す
ることから、クラッチロータ６ｃとアーマチュア６ｇと
が常に接触状態にあり、両者が離間することがないの
で、従来例のように、非接続状態から接続状態に移行す
るときにクラッチロータ６ｃ及びアーマチュア６ｇ間で
衝接音が発生することを回避することができると共に、
クラッチ作動点でのヒステリシス特性を設ける必要がな
いので、半接続トルク点を低く設定することができる。
電流を徐々に減少させて零としても、伝達トルクに不連
続点を生じることなく連続的に減少するので、操舵感覚
に違和感を生じることがなく、良好な操舵感覚を確保す
ることができる。逆に、車両が高速走行状態から所定設
定車速未満の状態となる場合も、コントローラ８から電
磁クラッチ６に出力される励磁電流が徐々に増加され、
これに応じて電磁クラッチ６の伝達トルクが図３の特性
曲線Ｌ2 で示すように連続的に増加することになり、従
来例の図３の特性曲線Ｌ1 で示すように、伝達トルクが
急増する不連続点が形成されることがないので、操舵感
覚に違和感を生じることなく円滑な伝達トルクの変更を
行うことができる。また、励磁コイル６ｂを非通電状態
としても残留伝達トルクＴ2 を保つ半接続状態を維持す
ることから、クラッチロータ６ｃとアーマチュア６ｇと
が常に接触状態にあり、両者が離間することがないの
で、従来例のように、非接続状態から接続状態に移行す
るときにクラッチロータ６ｃ及びアーマチュア６ｇ間で
衝接音が発生することを回避することができると共に、
クラッチ作動点でのヒステリシス特性を設ける必要がな
いので、半接続トルク点を低く設定することができる。
【００２１】さらに、コントローラ８に内蔵した異常検
出回路で電動モータ７の過負荷、過熱等の異常状態が検
出されたときにも、電磁クラッチ６の励磁コイル６ｂが
通電状態から電流値を徐々に低下させて非通電状態に移
行するが、この場合でも、伝達トルクは励磁電流の減少
に応じて連続的に減少し、非通電状態で残留伝達トルク
Ｔ2 となる。このような過負荷、過熱等の異常状態が発
生しても、電動モータ７の駆動は継続されるが、残留伝
達トルクＴ2 が小さい値に選定されていることから、電
動モータ７の負荷が軽減されると共に、電動モータ６で
発生される操舵補助力も残留伝達トルクＴ2 分は減速歯
車５に伝達されるので、手動操舵状態よりは軽い操舵を
行うことができる。その後、異常状態が解消されて正常
状態に復帰すると、励磁コイル６ｂに対する励磁電流が
徐々に増加されて定格励磁電流に復帰される。
出回路で電動モータ７の過負荷、過熱等の異常状態が検
出されたときにも、電磁クラッチ６の励磁コイル６ｂが
通電状態から電流値を徐々に低下させて非通電状態に移
行するが、この場合でも、伝達トルクは励磁電流の減少
に応じて連続的に減少し、非通電状態で残留伝達トルク
Ｔ2 となる。このような過負荷、過熱等の異常状態が発
生しても、電動モータ７の駆動は継続されるが、残留伝
達トルクＴ2 が小さい値に選定されていることから、電
動モータ７の負荷が軽減されると共に、電動モータ６で
発生される操舵補助力も残留伝達トルクＴ2 分は減速歯
車５に伝達されるので、手動操舵状態よりは軽い操舵を
行うことができる。その後、異常状態が解消されて正常
状態に復帰すると、励磁コイル６ｂに対する励磁電流が
徐々に増加されて定格励磁電流に復帰される。
【００２２】一方、電動モータ７にモータロックや自転
等の回転異常が発生したときにも、上記同様に励磁コイ
ル６ｂが非通電状態となり、この場合には、トルクリミ
ッタとして動作して過大なトルクの伝達が阻止され、残
留伝達トルクＴ2 分が操舵トルクに負荷として掛かるこ
とになるが、残留伝達トルクＴ2 を小さい値に選定する
ことにより、大きな操舵抵抗を与えることがなく、手動
操舵を容易に行うことができる。
等の回転異常が発生したときにも、上記同様に励磁コイ
ル６ｂが非通電状態となり、この場合には、トルクリミ
ッタとして動作して過大なトルクの伝達が阻止され、残
留伝達トルクＴ2 分が操舵トルクに負荷として掛かるこ
とになるが、残留伝達トルクＴ2 を小さい値に選定する
ことにより、大きな操舵抵抗を与えることがなく、手動
操舵を容易に行うことができる。
【００２３】なお、上記実施例では、半接続機構として
永久磁石６ｈを適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、励磁コイルを設けて電磁石
とすることもでき、さらには板ばね６ｆ、皿ばね等の弾
性体によって機械的に予圧を与えるようにしてもよい。
また、上記実施例では、クラッチロータ６ｃとクラッチ
アーマチュア６ｇとが常時接触状態である場合について
述べたが、電動モータのロック状態を検出する場合のよ
うに、非接続状態を必要とするときには、クラッチロー
タ６ｃの励磁コイル６ｂの通電方向を逆方向として、ク
ラッチロータ６ｃの極性を反転させて、これと永久磁石
６ｈとの反発力とを利用して非接続状態とするか、又は
クラッチアーマチュア６ｇ側にも励磁コイルを設け、こ
の励磁コイルとクラッチロータ６ｃの励磁コイルとで、
クラッチロータ６ｃとクラッチアーマチュア６ｇとを互
いに反発する極性に励磁して、両者を非接続状態とする
ことができ、車両のエンジン始動時に電磁クラッチを非
接触状態として電動モータを回転させることにより、そ
のロック状態を検出することができる。
永久磁石６ｈを適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、励磁コイルを設けて電磁石
とすることもでき、さらには板ばね６ｆ、皿ばね等の弾
性体によって機械的に予圧を与えるようにしてもよい。
また、上記実施例では、クラッチロータ６ｃとクラッチ
アーマチュア６ｇとが常時接触状態である場合について
述べたが、電動モータのロック状態を検出する場合のよ
うに、非接続状態を必要とするときには、クラッチロー
タ６ｃの励磁コイル６ｂの通電方向を逆方向として、ク
ラッチロータ６ｃの極性を反転させて、これと永久磁石
６ｈとの反発力とを利用して非接続状態とするか、又は
クラッチアーマチュア６ｇ側にも励磁コイルを設け、こ
の励磁コイルとクラッチロータ６ｃの励磁コイルとで、
クラッチロータ６ｃとクラッチアーマチュア６ｇとを互
いに反発する極性に励磁して、両者を非接続状態とする
ことができ、車両のエンジン始動時に電磁クラッチを非
接触状態として電動モータを回転させることにより、そ
のロック状態を検出することができる。
【００２４】さらに、残留伝達トルクＴ2 は、電動式動
力舵取装置の異常予知時に電磁クラッチ６をオフ状態と
すると共に、電動モータ７も停止させる場合には、クラ
ッチロータ６ｃとクラッチアーマチュア６ｇとの接触状
態を確保することを条件に残留伝達トルクＴ2 を略零と
するようにしてもよい。また、電磁クラッチ６の伝達ト
ルクの制御方法としては、上記実施例に限らずモータ電
流に比例して励磁電流を制御したり、車両の直進走行時
にはモータ駆動電流及びクラッチ励磁電流を共に零とす
ることも可能であり、これらの場合には直進走行時に電
磁クラッチの励磁電流が零となるので、省エネ対策とし
て効果がある。
力舵取装置の異常予知時に電磁クラッチ６をオフ状態と
すると共に、電動モータ７も停止させる場合には、クラ
ッチロータ６ｃとクラッチアーマチュア６ｇとの接触状
態を確保することを条件に残留伝達トルクＴ2 を略零と
するようにしてもよい。また、電磁クラッチ６の伝達ト
ルクの制御方法としては、上記実施例に限らずモータ電
流に比例して励磁電流を制御したり、車両の直進走行時
にはモータ駆動電流及びクラッチ励磁電流を共に零とす
ることも可能であり、これらの場合には直進走行時に電
磁クラッチの励磁電流が零となるので、省エネ対策とし
て効果がある。
【００２５】さらに、上記実施例では、コントローラ８
で電磁クラッチ６に供給する励磁電流を徐々に増減させ
る場合について述べたが、これに限らず励磁電流を段階
的に変化させるようにしてもよい。またさらに、上記実
施例では、本考案を車速感応型の電動式パワーステアリ
ング装置に適用した場合について説明したが、これに限
らず他の動力伝達装置にも適用し得るものである。
で電磁クラッチ６に供給する励磁電流を徐々に増減させ
る場合について述べたが、これに限らず励磁電流を段階
的に変化させるようにしてもよい。またさらに、上記実
施例では、本考案を車速感応型の電動式パワーステアリ
ング装置に適用した場合について説明したが、これに限
らず他の動力伝達装置にも適用し得るものである。
【００２６】
【考案の効果】以上のように、この考案によれば、半接
続機構によって、励磁コイルの非通電状態でも、クラッ
チロータ及びクラッチアーマチュア間を接触させて所定
の伝達トルクを生じる半接続状態とするようにしたの
で、電動式動力舵取装置の異常を検出して励磁コイルに
対する励磁電流を遮断状態としても、非接続状態とはな
らないので、電動モータで発生する操舵補助力の一部を
ステアリング系に伝達することができ、軽操舵を保持す
ることができると共に、励磁電流を増減したときに伝達
トルクが連続的に変更され、操舵力に大きな変化を生じ
ることがないため、違和感を生じるがなく、操舵感覚を
良好に維持することができ、しかもクラッチロータとク
ラッチアーマチュアとが常に接触状態にあることから、
励磁電流をオン・オフしてもクラッチの作動による衝接
音を生じることがなく、乗員に不快感を与えることを確
実に防止することができる等の効果を奏することができ
る。
続機構によって、励磁コイルの非通電状態でも、クラッ
チロータ及びクラッチアーマチュア間を接触させて所定
の伝達トルクを生じる半接続状態とするようにしたの
で、電動式動力舵取装置の異常を検出して励磁コイルに
対する励磁電流を遮断状態としても、非接続状態とはな
らないので、電動モータで発生する操舵補助力の一部を
ステアリング系に伝達することができ、軽操舵を保持す
ることができると共に、励磁電流を増減したときに伝達
トルクが連続的に変更され、操舵力に大きな変化を生じ
ることがないため、違和感を生じるがなく、操舵感覚を
良好に維持することができ、しかもクラッチロータとク
ラッチアーマチュアとが常に接触状態にあることから、
励磁電流をオン・オフしてもクラッチの作動による衝接
音を生じることがなく、乗員に不快感を与えることを確
実に防止することができる等の効果を奏することができ
る。
【図１】この考案を車速感応型の電動式パワーステアリ
ング装置に適用した場合の一例を示す概略構成図であ
る。
ング装置に適用した場合の一例を示す概略構成図であ
る。
【図２】この考案に係る電磁クラッチの一例を示す断面
図である。
図である。
【図３】この考案及び従来例における伝達トルクと励磁
電流との関係を示す特性線図である。
電流との関係を示す特性線図である。
１ ステアリングホイール ２ ステアリングシャフト ３ ステアリングギヤ ５ 減速歯車 ６ 電磁クラッチ ６ｂ 励磁コイル ６ｃ クラッチロータ ６ｇ クラッチアーマチュア ６ｈ 永久磁石 ７ 電動モータ ８ コントローラ ９ 車速センサ １０ 操舵トルクセンサ
Claims (2)
- 【請求項１】 ステアリング系に対する操舵補助力を発
生する電動モータと、該電動モータと前記ステアリング
系との間に介挿された電磁クラッチと、少なくとも操舵
トルクに応じて前記電動モータを制御し、且つ電動モー
タ制御系の異常時に前記電磁クラッチを非通電状態に制
御する制御手段とを備えた電動式動力舵取装置におい
て、前記電磁クラッチは、クラッチロータと、該クラッ
チロータに接触可能に配設されたクラッチアーマチュア
と、前記制御手段によって通電制御され、通電時に発生
する磁力によって前記クラッチアーマチュアを前記クラ
ッチロータに接触させる励磁コイルと、該励磁コイルの
通電状態にかかわらず、前記クラッチアーマチュアを前
記クラッチロータに対して、所定の伝達トルクを発生す
る接触圧で接触させる半接続機構と、を有することを特
徴とする電動式動力舵取装置における電磁クラッチ。 - 【請求項２】 前記半接続機構は、前記クラッチアーマ
チュアを励磁コイルの通電状態にかかわらずクラッチロ
ータ側に接触させる磁力を発生する永久磁石又は電磁石
で構成されている請求項１記載の電動式動力舵取装置に
おける電磁クラッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991080388U JP2585705Y2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 電動式動力舵取装置における電磁クラッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1991080388U JP2585705Y2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 電動式動力舵取装置における電磁クラッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522256U JPH0522256U (ja) | 1993-03-23 |
| JP2585705Y2 true JP2585705Y2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=13716908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1991080388U Expired - Fee Related JP2585705Y2 (ja) | 1991-09-09 | 1991-09-09 | 電動式動力舵取装置における電磁クラッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585705Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6926854B2 (ja) * | 2017-09-06 | 2021-08-25 | 株式会社ジェイテクト | 駆動力伝達制御装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63279969A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-11-17 | Toyota Motor Corp | 電気式パワ−ステアリング装置 |
| JPH03193557A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-23 | Jidosha Kiki Co Ltd | 電動式動力舵取装置 |
-
1991
- 1991-09-09 JP JP1991080388U patent/JP2585705Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522256U (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |