JPH01106776A - 動力舵取装置 - Google Patents
動力舵取装置Info
- Publication number
- JPH01106776A JPH01106776A JP62266027A JP26602787A JPH01106776A JP H01106776 A JPH01106776 A JP H01106776A JP 62266027 A JP62266027 A JP 62266027A JP 26602787 A JP26602787 A JP 26602787A JP H01106776 A JPH01106776 A JP H01106776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- steering
- steering wheel
- rack
- pinion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 241001272720 Medialuna californiensis Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
- B62D3/126—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/19—Gearing
- Y10T74/19642—Directly cooperating gears
- Y10T74/1967—Rack and pinion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
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。
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、自動車の舵輪操作に要する力を電動モータの
回転力により補助する電動式の動力舵取装置(パワース
テアリング)に関する。
回転力により補助する電動式の動力舵取装置(パワース
テアリング)に関する。
舵輪に加えられた操舵トルクの検出結果に基づいて操舵
補助用のモータを駆動し、舵輪操作に要する力を該モー
タの回転力により補助せしめ、運転者に快適な操舵感覚
を提供する電動式の動力舵取装置が開発されている。
補助用のモータを駆動し、舵輪操作に要する力を該モー
タの回転力により補助せしめ、運転者に快適な操舵感覚
を提供する電動式の動力舵取装置が開発されている。
一端部に舵輪を設けてなる舵輪軸(ステアリングコラム
)と、該舵輪軸の他端部にユニバーサルジヨイントを介
して連結されたピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合され
車体の左右方向に延設されたランク軸とを備え、舵輪の
回動操作に伴うピニオン軸の回動をラック軸の軸長方向
への移動に変換して舵取りを行わせる構成としたラック
・ビニオン式の舵取機構を備えた自動車においては、前
記動力舵取装置は、前記ピニオン軸を、舵輪軸に連なる
入力軸とランク軸に連なる出力軸とに分割すると共に、
両輪間にトーションバーを介装してこれらを同軸上に連
結した構成とし、例えば、この連結部に両輪の周方向の
相対位置に対応する電位を出力するポテンシオメータを
構成し、舵輪に加えられる操舵トルクを、該トルクに応
じて前記トーションバーに生じる捩れに伴う入力軸と出
力軸との間の相対変位として、前記ポテンシオメータの
出力電位の変化により検出する一方、前記ピニオン軸の
出力軸側、又は該ピニオン軸と異なる軸長方向位置にて
前記ランク軸に噛合せしめである他のピニオン軸に、適
宜の減速装置を介してその回転力を伝達するように前記
操舵補助用のモータを配設して構成されている。
)と、該舵輪軸の他端部にユニバーサルジヨイントを介
して連結されたピニオン軸と、該ピニオン軸に噛合され
車体の左右方向に延設されたランク軸とを備え、舵輪の
回動操作に伴うピニオン軸の回動をラック軸の軸長方向
への移動に変換して舵取りを行わせる構成としたラック
・ビニオン式の舵取機構を備えた自動車においては、前
記動力舵取装置は、前記ピニオン軸を、舵輪軸に連なる
入力軸とランク軸に連なる出力軸とに分割すると共に、
両輪間にトーションバーを介装してこれらを同軸上に連
結した構成とし、例えば、この連結部に両輪の周方向の
相対位置に対応する電位を出力するポテンシオメータを
構成し、舵輪に加えられる操舵トルクを、該トルクに応
じて前記トーションバーに生じる捩れに伴う入力軸と出
力軸との間の相対変位として、前記ポテンシオメータの
出力電位の変化により検出する一方、前記ピニオン軸の
出力軸側、又は該ピニオン軸と異なる軸長方向位置にて
前記ランク軸に噛合せしめである他のピニオン軸に、適
宜の減速装置を介してその回転力を伝達するように前記
操舵補助用のモータを配設して構成されている。
このような構成の従来の動力舵取装置においては、前記
ポテンシオメータを用いてなるトルクセンサ及び操舵補
助用のモータが、いずれもピニオン軸及びラック軸の近
傍に配設されており、ピニオン軸及びラック軸は、余剰
空間の少ないエンジンルーム内部の下方に位置するため
、トルクセンサ又はモータに不具合が生じた場合、これ
らを修理又は調整するに際し、限られた空間内における
困難な作業を強いられるという難点がある上、前記モー
タ及び減速装置は相応の大きさを存しており、特に小型
車において、これらの配設位置を確保することが困難と
なる虞があった。
ポテンシオメータを用いてなるトルクセンサ及び操舵補
助用のモータが、いずれもピニオン軸及びラック軸の近
傍に配設されており、ピニオン軸及びラック軸は、余剰
空間の少ないエンジンルーム内部の下方に位置するため
、トルクセンサ又はモータに不具合が生じた場合、これ
らを修理又は調整するに際し、限られた空間内における
困難な作業を強いられるという難点がある上、前記モー
タ及び減速装置は相応の大きさを存しており、特に小型
車において、これらの配設位置を確保することが困難と
なる虞があった。
また自動車の操舵に要する力は、その時の走行速度に応
じて異なり、低速走行時及び停止時においては、舵輪操
作に比較的大きい操作力が必要である一方、高速走行時
には、わずかな操作力が必要なだけである。従って、前
述の動力舵取装置において、低速走行時及び停止時にお
ける操作力の十分な軽減を実現する操舵補助用のモータ
を用いた場合、該モータが大型となり、この配設が更に
困難となる上、高速走行時に過度の操舵補助力が生じる
ため、わずかな力により舵輪がふらつき、直進安定性が
悪くなる虞がある。これらの難点は、前記モータの駆動
電流を制御し、該モータが発生する回転力を走行速度又
は舵輪の回動角度に応じて変更せしめる構成と讐るか、
又は高速走行時に舵輪に適度な剛性を付与することを考
慮して、小容量のモータを用いることにより解消可能で
あるが、前者の場合、制御部の構成が複雑となり、故障
の発生頻度が増加する虞があり、また後者の場合、停止
時及び低速走行時に十分な操舵補助力が得られず、舵輪
操作に多大な力を要〒るという難点があった。
じて異なり、低速走行時及び停止時においては、舵輪操
作に比較的大きい操作力が必要である一方、高速走行時
には、わずかな操作力が必要なだけである。従って、前
述の動力舵取装置において、低速走行時及び停止時にお
ける操作力の十分な軽減を実現する操舵補助用のモータ
を用いた場合、該モータが大型となり、この配設が更に
困難となる上、高速走行時に過度の操舵補助力が生じる
ため、わずかな力により舵輪がふらつき、直進安定性が
悪くなる虞がある。これらの難点は、前記モータの駆動
電流を制御し、該モータが発生する回転力を走行速度又
は舵輪の回動角度に応じて変更せしめる構成と讐るか、
又は高速走行時に舵輪に適度な剛性を付与することを考
慮して、小容量のモータを用いることにより解消可能で
あるが、前者の場合、制御部の構成が複雑となり、故障
の発生頻度が増加する虞があり、また後者の場合、停止
時及び低速走行時に十分な操舵補助力が得られず、舵輪
操作に多大な力を要〒るという難点があった。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操舵
補助用のモータの配設位置に制約を受けることがなく、
また該モータ及びトルクセンサのメンテナンス作業が容
易に行えると共に、低速走行時又は停止時の十分な操舵
補助力と、高速走行時の舵輪への適度な剛性の付与とが
、小容量のモータを用いて実現可能な動力舵取装置を捉
供することを目的とする。
補助用のモータの配設位置に制約を受けることがなく、
また該モータ及びトルクセンサのメンテナンス作業が容
易に行えると共に、低速走行時又は停止時の十分な操舵
補助力と、高速走行時の舵輪への適度な剛性の付与とが
、小容量のモータを用いて実現可能な動力舵取装置を捉
供することを目的とする。
本発明に係る動力舵取装置は、舵輪に連設され車室内部
に配設された舵輪軸を車室、外部に配設されたピニオン
軸に連結し、舵輪の回動操作に伴う該ピニオン軸の回動
をこれに噛合するラック軸の左右方向の移動に変換して
舵取りを行わせるラック・ビニオン式の舵取機構を備え
、該機構中に配された操舵補助用のモータを、前記舵輪
に加えられた操舵トルクの検出結果に基づいて駆動する
動力舵取装置において、前記舵輪軸の中途に配設され、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、該トルクセ
ンサの配設位置よりも前記ピニオン軸との連結端部寄り
に配設され、前記舵輪軸に前記モータの回転を伝達する
伝動装置と、該伝動装置及び前記トルクセンサをその内
部に収納すると共に、前記モータをその外側に装着して
ある前記舵輪軸のハウジングとを具備し、前記ラック軸
の軸長方向に適長に亘って形成してあるラック歯は、そ
の一部又は全部に亘って、形成範囲の中央部から端部に
至るに従って減少する圧力角を、前記ピニオン軸の外周
に形成してあるピニオン歯との噛合部において有してい
ることを特徴とする。
に配設された舵輪軸を車室、外部に配設されたピニオン
軸に連結し、舵輪の回動操作に伴う該ピニオン軸の回動
をこれに噛合するラック軸の左右方向の移動に変換して
舵取りを行わせるラック・ビニオン式の舵取機構を備え
、該機構中に配された操舵補助用のモータを、前記舵輪
に加えられた操舵トルクの検出結果に基づいて駆動する
動力舵取装置において、前記舵輪軸の中途に配設され、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、該トルクセ
ンサの配設位置よりも前記ピニオン軸との連結端部寄り
に配設され、前記舵輪軸に前記モータの回転を伝達する
伝動装置と、該伝動装置及び前記トルクセンサをその内
部に収納すると共に、前記モータをその外側に装着して
ある前記舵輪軸のハウジングとを具備し、前記ラック軸
の軸長方向に適長に亘って形成してあるラック歯は、そ
の一部又は全部に亘って、形成範囲の中央部から端部に
至るに従って減少する圧力角を、前記ピニオン軸の外周
に形成してあるピニオン歯との噛合部において有してい
ることを特徴とする。
本発明においては、操舵トルクを検出するトルクセンサ
、操舵補助用のモータ及び該モータの回転力を伝達する
伝動装置が、いずれも車室内に位置する舵輪軸の周辺に
配設され、またピニオン軸に形成されたピニオン歯との
噛合部において、その形成範囲の端部に至るに従って圧
力角が減少する態様にてランク軸に形成されたラック歯
の作用により、ピニオン軸の単位回転数当たりのラック
軸の移動量は、とニオン軸とランク軸との噛合位置がラ
ック歯形成範囲の端部に至るに従って減少し、該ラック
軸に付与される移動力が前記噛合位置の変化に従って増
大する。
、操舵補助用のモータ及び該モータの回転力を伝達する
伝動装置が、いずれも車室内に位置する舵輪軸の周辺に
配設され、またピニオン軸に形成されたピニオン歯との
噛合部において、その形成範囲の端部に至るに従って圧
力角が減少する態様にてランク軸に形成されたラック歯
の作用により、ピニオン軸の単位回転数当たりのラック
軸の移動量は、とニオン軸とランク軸との噛合位置がラ
ック歯形成範囲の端部に至るに従って減少し、該ラック
軸に付与される移動力が前記噛合位置の変化に従って増
大する。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて詳述する
。第1図は本発明に係る動力舵取装置の全体構成を示す
一部破断正面図である。
。第1図は本発明に係る動力舵取装置の全体構成を示す
一部破断正面図である。
図において1は舵輪軸であり、車室内部の適宜位置に下
部を前方に向けて傾斜した状態に固定され筒状をなすハ
ウジング2内に、これと同軸をなし、軸心回りに回動自
在に支承されており、ハウジング2の上部から適長突出
せしめである舵輪軸lの上端部には、これと同軸をなし
て舵輪1aが固着されている。また舵輪軸l下部の外側
には、後述する如くトルクセンサ4(第5図参照)が構
成されており、該トルクセンサ4もハウジング2内に収
納されている。更にハウ・ソング2下部の外側には、軸
心をこれに略直交させた態様にて操舵補助用のモータ5
が装着してあり、該モータ5の回転力は、後述する如く
、ハウジング2の内部において舵輪軸1に伝達される構
成としてある。
部を前方に向けて傾斜した状態に固定され筒状をなすハ
ウジング2内に、これと同軸をなし、軸心回りに回動自
在に支承されており、ハウジング2の上部から適長突出
せしめである舵輪軸lの上端部には、これと同軸をなし
て舵輪1aが固着されている。また舵輪軸l下部の外側
には、後述する如くトルクセンサ4(第5図参照)が構
成されており、該トルクセンサ4もハウジング2内に収
納されている。更にハウ・ソング2下部の外側には、軸
心をこれに略直交させた態様にて操舵補助用のモータ5
が装着してあり、該モータ5の回転力は、後述する如く
、ハウジング2の内部において舵輪軸1に伝達される構
成としてある。
第1図中の6は、長手方向を車体の左右方向とし、車体
前部のエンジンルーム内に略水平に装設された筒状をな
すラック軸ケース60、該ケース60にこれと軸心を略
一致させ軸長方向に移動自在に内挿されたラック軸61
、及び前記ラック軸ケース60内部にラック軸61と軸
心を斜交させた状態に支承され、該ラック軸61と後述
の如く係合せしめたピニオン軸62等にて構成されたラ
ック・ビニオン式の運動変換機構である。
前部のエンジンルーム内に略水平に装設された筒状をな
すラック軸ケース60、該ケース60にこれと軸心を略
一致させ軸長方向に移動自在に内挿されたラック軸61
、及び前記ラック軸ケース60内部にラック軸61と軸
心を斜交させた状態に支承され、該ラック軸61と後述
の如く係合せしめたピニオン軸62等にて構成されたラ
ック・ビニオン式の運動変換機構である。
第2図はラック軸61とピニオン軸62との保合状態を
示す第1図の■−■線による拡大断面図である。ラック
軸61には、その一端部近傍に、軸長方向に適長に亘る
偏平部が形成されており、該偏平部の略全長に亘ってラ
ック歯61aが形成されている。また前記ピニオン軸6
2は、その中途部の外周面にピニオン歯62aを形成し
てなる軸であり、該ピニオン歯62a形成位置の両側を
各別の玉軸受63゜63にて夫々支持させ、ラック軸ケ
°−ス60に前述した態様に支承せしめてあり、該ケー
ス60内部において、前記ラック歯61aにピニオン歯
62aを噛合させてラック軸61と係合せしめである。
示す第1図の■−■線による拡大断面図である。ラック
軸61には、その一端部近傍に、軸長方向に適長に亘る
偏平部が形成されており、該偏平部の略全長に亘ってラ
ック歯61aが形成されている。また前記ピニオン軸6
2は、その中途部の外周面にピニオン歯62aを形成し
てなる軸であり、該ピニオン歯62a形成位置の両側を
各別の玉軸受63゜63にて夫々支持させ、ラック軸ケ
°−ス60に前述した態様に支承せしめてあり、該ケー
ス60内部において、前記ラック歯61aにピニオン歯
62aを噛合させてラック軸61と係合せしめである。
ラック軸ケース60の上方に適長突出されたピニオン軸
62の上端部は、前記ハウジング2の下部から適長突出
せしめである舵輪軸1の下端部に、両4部に一対のユニ
バーサルジヨイント13.13を備えた中面軸14を介
して連結してあり、ピニオン軸62は、舵輪軸1の回動
に伴って回動し、この回動は、ピニオン歯62aとラッ
ク歯61aとの噛合によりラック軸61の軸長方向への
移動に変換されゐようになっている。また、ラック軸ケ
ース60の両側に夫々突出されたラック軸61の両端部
は、各別の玉継手64.64及びタイロッド65.65
を介して、左右の前輪を夫々軸支し、水平面内で回動す
る図示しないナックルアームに夫々連結されており、ラ
ック軸61の軸長方向の移動、即ち車体の左右方向の移
動に応じて前輪が左右に舵取りされるようになっている
。
62の上端部は、前記ハウジング2の下部から適長突出
せしめである舵輪軸1の下端部に、両4部に一対のユニ
バーサルジヨイント13.13を備えた中面軸14を介
して連結してあり、ピニオン軸62は、舵輪軸1の回動
に伴って回動し、この回動は、ピニオン歯62aとラッ
ク歯61aとの噛合によりラック軸61の軸長方向への
移動に変換されゐようになっている。また、ラック軸ケ
ース60の両側に夫々突出されたラック軸61の両端部
は、各別の玉継手64.64及びタイロッド65.65
を介して、左右の前輪を夫々軸支し、水平面内で回動す
る図示しないナックルアームに夫々連結されており、ラ
ック軸61の軸長方向の移動、即ち車体の左右方向の移
動に応じて前輪が左右に舵取りされるようになっている
。
第3図はラック歯61aとピニオン歯62aとの噛合状
態を示す拡大断面図であり、本図に示す如くラック歯6
1aは、その形成範囲の中心点Cを中央とし、軸長方向
に所定の長さを有する領域a内においては、これが前記
ピニオン歯62aと噛合する部分においてα、なる圧力
角を有し、また形成範囲の両端から夫々所定の軸長方向
長さを有する領域す内においては、同じくピニオン歯6
2aとの噛合部において、前記圧力角α1よりも小さい
圧力角α2を有して形成されており、更に前記領域aと
領域すとの間の領域dにおいては、同じくピニオン歯6
2aとの噛合部において、前記領域aから領域すに向か
うに従って前記圧力角α、からα2に至るまで順次減少
する圧力角を有する態様にて形成されている。このよう
なランク歯61aは、米国特許3,267.763号に
より開示されている。またラック軸61は、これに前述
の如く連結された左右の前輪が直進状態にある場合に前
記中心点Cにおいてピニオン軸62と噛合するように、
移動方向の初期位置を設定してある。
態を示す拡大断面図であり、本図に示す如くラック歯6
1aは、その形成範囲の中心点Cを中央とし、軸長方向
に所定の長さを有する領域a内においては、これが前記
ピニオン歯62aと噛合する部分においてα、なる圧力
角を有し、また形成範囲の両端から夫々所定の軸長方向
長さを有する領域す内においては、同じくピニオン歯6
2aとの噛合部において、前記圧力角α1よりも小さい
圧力角α2を有して形成されており、更に前記領域aと
領域すとの間の領域dにおいては、同じくピニオン歯6
2aとの噛合部において、前記領域aから領域すに向か
うに従って前記圧力角α、からα2に至るまで順次減少
する圧力角を有する態様にて形成されている。このよう
なランク歯61aは、米国特許3,267.763号に
より開示されている。またラック軸61は、これに前述
の如く連結された左右の前輪が直進状態にある場合に前
記中心点Cにおいてピニオン軸62と噛合するように、
移動方向の初期位置を設定してある。
第4図はピニオン軸62の回動角度に対するランク軸6
1の移動量の関係を示すグラフであり、横軸は、ピニオ
ン軸62の回動角度θ(″)を、前輪が直進状態にある
場合をOとし、前輪の舵取り方向が左である場合を正、
右である場合を負として示しており、また縦軸は、ピニ
オン軸62の一回転当たりのラック軸61の移動量R(
mm/Rev )を示している。ラック歯61aが前述
の如き態様をなして形成されているから、ピニオン歯6
2aが前記領域a内においてラック歯61aに噛合する
ピニオン軸62の回動範囲(−60’〜+60°)にお
いては、本図に示す如く、ピニオン軸62の一回転当た
りのラック軸61の移動量Rは大なる所定値R1に保た
れており、またピニオン歯62aが前記領域す内におい
てラック歯61aに噛合するピニオン軸62の回動範囲
(500°〜720 ’及び−500’〜−720 ”
)においては、前記移動IRは小なる所定値R2に保た
れている。そして、ピニオン軸62aの回動角度が前記
両回動範囲の間にある場合、ピニオン歯62aは、前記
領域d内においてラック歯61aと噛合するから、前記
移動i1Rは、前記R,からR2に至る範囲において、
ピニオン軸62の回動量の絶対値の増加に従って減少す
る。第4図中に破線にて示す一定値R0は、通常のマニ
ュアルステアリングにおいて採用されるピニオン軸62
の一回転当たりのラック軸61の移動量であり、前記R
6がこのRoよりも大となり、また前記R□がこのRo
よりも小となるように、ラック!61aの圧力角α1及
びα、が夫々設定されている。
1の移動量の関係を示すグラフであり、横軸は、ピニオ
ン軸62の回動角度θ(″)を、前輪が直進状態にある
場合をOとし、前輪の舵取り方向が左である場合を正、
右である場合を負として示しており、また縦軸は、ピニ
オン軸62の一回転当たりのラック軸61の移動量R(
mm/Rev )を示している。ラック歯61aが前述
の如き態様をなして形成されているから、ピニオン歯6
2aが前記領域a内においてラック歯61aに噛合する
ピニオン軸62の回動範囲(−60’〜+60°)にお
いては、本図に示す如く、ピニオン軸62の一回転当た
りのラック軸61の移動量Rは大なる所定値R1に保た
れており、またピニオン歯62aが前記領域す内におい
てラック歯61aに噛合するピニオン軸62の回動範囲
(500°〜720 ’及び−500’〜−720 ”
)においては、前記移動IRは小なる所定値R2に保た
れている。そして、ピニオン軸62aの回動角度が前記
両回動範囲の間にある場合、ピニオン歯62aは、前記
領域d内においてラック歯61aと噛合するから、前記
移動i1Rは、前記R,からR2に至る範囲において、
ピニオン軸62の回動量の絶対値の増加に従って減少す
る。第4図中に破線にて示す一定値R0は、通常のマニ
ュアルステアリングにおいて採用されるピニオン軸62
の一回転当たりのラック軸61の移動量であり、前記R
6がこのRoよりも大となり、また前記R□がこのRo
よりも小となるように、ラック!61aの圧力角α1及
びα、が夫々設定されている。
第5図は前記ハウジング2の内部構造を示す第1図のV
−V線による拡大断面図である0本図に示す舵輪軸1及
びハウジング2からなる軸系は、舵輪軸lに軸長方向の
過大な衝撃力が作用した場合にこの力を吸収し、衝突事
故の際に運転者を保護する、所謂安全ハンドル構造を有
するものであり、舵輪軸1は、その上端部に舵輪1aを
固着してある上部軸10、その下端部を前記運動変換機
構6に連結された下部軸12及び下部軸12の上端部と
上部軸lOの下端部とにその両端部を夫々外嵌させ、両
軸を同軸上に連結する円筒状の連結部材11からなる0
、上部軸10の下部は矩形断面をなしており、この周面
に、は、軸長方向に適長離隔させて2本の環状溝10a
、10aが形成゛されている。また、前記連結部材11
の上部は上部軸lOの下部断面に整合するように矩形断
面部が形成されており、この矩形断面部には前記環状溝
10a、 10a間の離隔距離と略等しい距離だけ軸長
方向に離隔した2個所に、これを半径方向に貫通する各
複数個の円孔11a、11a・・・が形成してある。そ
して連結部材11は、前記円孔11a、 llaの形成
位置が環状溝10a、10aの外側に整合するまで上部
軸10に外嵌された後、円孔11a、 11a・・・の
夫々から環状溝10a、10a内に注入、固化される樹
脂を介して上部軸lOと連結されている。従ってこの連
結部分は1.互いに嵌合された上部軸lO及び連結部材
11の夫々の矩形部の係合により、通常の舵輪操作に伴
い該連結部分に作用する周方向の力に対しては十分な強
度を有している一方、該連結部分に作用する軸長方向の
力に対しては、前記樹脂の剪断強度に相当する強度を有
しているのみであり、上部軸10に軸長方向の過大な衝
撃力が作用し、前記樹脂が剪断破壊した場合、上部軸1
0は連結部材11の内部をその軸長方向に移動できるよ
うになっている。
−V線による拡大断面図である0本図に示す舵輪軸1及
びハウジング2からなる軸系は、舵輪軸lに軸長方向の
過大な衝撃力が作用した場合にこの力を吸収し、衝突事
故の際に運転者を保護する、所謂安全ハンドル構造を有
するものであり、舵輪軸1は、その上端部に舵輪1aを
固着してある上部軸10、その下端部を前記運動変換機
構6に連結された下部軸12及び下部軸12の上端部と
上部軸lOの下端部とにその両端部を夫々外嵌させ、両
軸を同軸上に連結する円筒状の連結部材11からなる0
、上部軸10の下部は矩形断面をなしており、この周面
に、は、軸長方向に適長離隔させて2本の環状溝10a
、10aが形成゛されている。また、前記連結部材11
の上部は上部軸lOの下部断面に整合するように矩形断
面部が形成されており、この矩形断面部には前記環状溝
10a、 10a間の離隔距離と略等しい距離だけ軸長
方向に離隔した2個所に、これを半径方向に貫通する各
複数個の円孔11a、11a・・・が形成してある。そ
して連結部材11は、前記円孔11a、 llaの形成
位置が環状溝10a、10aの外側に整合するまで上部
軸10に外嵌された後、円孔11a、 11a・・・の
夫々から環状溝10a、10a内に注入、固化される樹
脂を介して上部軸lOと連結されている。従ってこの連
結部分は1.互いに嵌合された上部軸lO及び連結部材
11の夫々の矩形部の係合により、通常の舵輪操作に伴
い該連結部分に作用する周方向の力に対しては十分な強
度を有している一方、該連結部分に作用する軸長方向の
力に対しては、前記樹脂の剪断強度に相当する強度を有
しているのみであり、上部軸10に軸長方向の過大な衝
撃力が作用し、前記樹脂が剪断破壊した場合、上部軸1
0は連結部材11の内部をその軸長方向に移動できるよ
うになっている。
また前記ハウジング2は、前記上部軸10をその内部に
支承する薄肉円筒状をなす上部軸ハウジング20、前記
下部軸12をその内部に支承する下部軸ハウジング23
及び前記連結部材11を囲繞し前記両ハウジングを同軸
上に連結する連結部材ハウジング21とからなる。上部
軸ハウジング20と連結部材ハウジング21とは、軸長
方向に適長離隔した2個所に各複数個の小球22a 、
22a・・・を保持し薄肉円筒状をなす球保持部材2
2を両者間に介在させ、前記小球22a 、 22a・
・・を前者の下部内周面と後者の上部外周面とに夫々係
合させて連結してあり、前記樹脂が剪断破壊し上部軸I
Oが移動する際に、前記小球22a 、 22a・・・
の夫々と上部軸ハウジング20及び連結部材ハウジング
21との間に生じる摺動抵抗により、前記破壊を引起し
た衝撃力を吸収する構成としてある。
支承する薄肉円筒状をなす上部軸ハウジング20、前記
下部軸12をその内部に支承する下部軸ハウジング23
及び前記連結部材11を囲繞し前記両ハウジングを同軸
上に連結する連結部材ハウジング21とからなる。上部
軸ハウジング20と連結部材ハウジング21とは、軸長
方向に適長離隔した2個所に各複数個の小球22a 、
22a・・・を保持し薄肉円筒状をなす球保持部材2
2を両者間に介在させ、前記小球22a 、 22a・
・・を前者の下部内周面と後者の上部外周面とに夫々係
合させて連結してあり、前記樹脂が剪断破壊し上部軸I
Oが移動する際に、前記小球22a 、 22a・・・
の夫々と上部軸ハウジング20及び連結部材ハウジング
21との間に生じる摺動抵抗により、前記破壊を引起し
た衝撃力を吸収する構成としてある。
さて前記下部軸12は、軸心位置に夫々中空部を有する
入力軸12a及び出力軸12bからなり、入力軸12a
は、その上端部近傍を、前記下部軸ノ1ウジング23内
に玉軸受24にて支承されており、また出力軸12bは
、軸長方向に適長離隔する2個所を同じく下部軸ハウジ
ング23内に玉軸受25及び玉軸受26にて夫々支承さ
せ、前記入力軸12aの下側に位置させである。入力軸
12a及び出力軸12bの夫々の中空部には、両者の長
さの和に略相当する長さを有し、中央部分が細径の−様
な円形断面を有するトーションバー3が内挿されており
、88 トーションバー3の両端部は、入力軸12aの
上端部近傍位置及び出力軸12bの下端部近傍位置に、
これらを半径方向に貫通するノックピン3q、3bにて
夫々係止されている。入力軸12aの上部には、前記連
結部材11の下部が外嵌され、前記ノックピン3aによ
りトーションバー3と共に係止されており、入力軸12
aは、連結部材11を介して前記上部軸10の回動、換
言すれば前記舵輪1aの回動に伴って回動するようにな
っている。また、下部軸ハウジング23の下部から適長
突出させである出力軸12bの下端部は、前述した如く
、ユニバーサルジヨイント13及び中間軸14を介して
前記ピニオン軸62に連結させてあり、前記運動変換機
構6の動作により、該出力軸12bの回動方向及び回動
量に応じた舵取りがなされるようになっている。
入力軸12a及び出力軸12bからなり、入力軸12a
は、その上端部近傍を、前記下部軸ノ1ウジング23内
に玉軸受24にて支承されており、また出力軸12bは
、軸長方向に適長離隔する2個所を同じく下部軸ハウジ
ング23内に玉軸受25及び玉軸受26にて夫々支承さ
せ、前記入力軸12aの下側に位置させである。入力軸
12a及び出力軸12bの夫々の中空部には、両者の長
さの和に略相当する長さを有し、中央部分が細径の−様
な円形断面を有するトーションバー3が内挿されており
、88 トーションバー3の両端部は、入力軸12aの
上端部近傍位置及び出力軸12bの下端部近傍位置に、
これらを半径方向に貫通するノックピン3q、3bにて
夫々係止されている。入力軸12aの上部には、前記連
結部材11の下部が外嵌され、前記ノックピン3aによ
りトーションバー3と共に係止されており、入力軸12
aは、連結部材11を介して前記上部軸10の回動、換
言すれば前記舵輪1aの回動に伴って回動するようにな
っている。また、下部軸ハウジング23の下部から適長
突出させである出力軸12bの下端部は、前述した如く
、ユニバーサルジヨイント13及び中間軸14を介して
前記ピニオン軸62に連結させてあり、前記運動変換機
構6の動作により、該出力軸12bの回動方向及び回動
量に応じた舵取りがなされるようになっている。
舵輪1aの回動操作により、これに連なる上部軸10に
操舵トルクが作用した場合、上部軸lOに連動する入力
軸12aはこれに応じて回動しようとする一方、前輪に
作用する路面からの抵抗により前記運動変換機構6中の
ラック軸61の移動は拘束されており、これに係合する
ピニオン軸62に連結された出力軸12bの回動は拘束
されているから、両軸を連結するトーションバー3には
、前記操舵トルクの方向及び大きさに対応する捩れが生
じ、入力軸12aと出力軸12bとは、この捩れに応じ
て周方向に相対的に変位する。前記操舵トルクを検出す
るトルクセンサ4は、この変位に応じて出力電位が変化
するポテンシオメータを、人力軸12aの下部に遊嵌さ
れたスリーブ40上に構成してなるものであり、前記ス
リーブ40の外側に圧入固定され、ピン41aとの保合
により、スリーブ40と共にその回動を入力軸12aに
拘束された抵抗体保持部材41と、上半部を前記スリー
ブ40の下部に回動自在に外嵌されると共に、下半部を
出力軸12bの上部に遊嵌され、ピン42aとの係合に
よりその回動を出力軸12bに拘束された検出子保持部
材42とからなる。抵抗体保持部材41の下端面と検出
子保持部材42の上端面とは、夫々下部軸12の軸心に
直交しており、軸長方向に所定の間隙を隔てて互いに対
向させである。そして、前者には、その軸心を中心とし
、適宜の半径方向幅を有する円環の一部をなして抵抗体
43が形成してあり、また後者には、検出子44が突設
され前記抵抗体43に摺接せしめである。第5図中には
2つの検出子44が図示されているが、一方は他方が故
障した場合のバックアップ用である。前記抵抗体保持部
材41の上部は、図示の如く厚肉円筒状をなし、その外
周面には、複数本のスリップリング45.45・・・が
形成されており、各スリップリング45.45・・・に
は、下部軸ハウジング23に固設した端子箱47から該
ハウジング23内部に向けて突設されたブラシ46.4
6・・・が各別に摺接せしめである。前記抵抗体43の
両端部は、これらに夫々接続してあるスリップリング4
5.45、これらに夫々摺接するブラシ46.46及び
端子箱47を介して図示しない外部電源及びアースに夫
々接続されており、該抵抗体43には所定の入力電位が
印加されている。また、抵抗体43への検出子44の摺
接位置に対応する電位として得られるトルクセンサ4の
出力電位は、抵抗体保持部材41に内蔵された図示しな
いプリアンプを介して検出子44に接続してあるスリッ
プリング45、これに摺接するブラシ46及び端子箱4
7を介して外部に取出され、制御部7の入力端に与えら
れている。
操舵トルクが作用した場合、上部軸lOに連動する入力
軸12aはこれに応じて回動しようとする一方、前輪に
作用する路面からの抵抗により前記運動変換機構6中の
ラック軸61の移動は拘束されており、これに係合する
ピニオン軸62に連結された出力軸12bの回動は拘束
されているから、両軸を連結するトーションバー3には
、前記操舵トルクの方向及び大きさに対応する捩れが生
じ、入力軸12aと出力軸12bとは、この捩れに応じ
て周方向に相対的に変位する。前記操舵トルクを検出す
るトルクセンサ4は、この変位に応じて出力電位が変化
するポテンシオメータを、人力軸12aの下部に遊嵌さ
れたスリーブ40上に構成してなるものであり、前記ス
リーブ40の外側に圧入固定され、ピン41aとの保合
により、スリーブ40と共にその回動を入力軸12aに
拘束された抵抗体保持部材41と、上半部を前記スリー
ブ40の下部に回動自在に外嵌されると共に、下半部を
出力軸12bの上部に遊嵌され、ピン42aとの係合に
よりその回動を出力軸12bに拘束された検出子保持部
材42とからなる。抵抗体保持部材41の下端面と検出
子保持部材42の上端面とは、夫々下部軸12の軸心に
直交しており、軸長方向に所定の間隙を隔てて互いに対
向させである。そして、前者には、その軸心を中心とし
、適宜の半径方向幅を有する円環の一部をなして抵抗体
43が形成してあり、また後者には、検出子44が突設
され前記抵抗体43に摺接せしめである。第5図中には
2つの検出子44が図示されているが、一方は他方が故
障した場合のバックアップ用である。前記抵抗体保持部
材41の上部は、図示の如く厚肉円筒状をなし、その外
周面には、複数本のスリップリング45.45・・・が
形成されており、各スリップリング45.45・・・に
は、下部軸ハウジング23に固設した端子箱47から該
ハウジング23内部に向けて突設されたブラシ46.4
6・・・が各別に摺接せしめである。前記抵抗体43の
両端部は、これらに夫々接続してあるスリップリング4
5.45、これらに夫々摺接するブラシ46.46及び
端子箱47を介して図示しない外部電源及びアースに夫
々接続されており、該抵抗体43には所定の入力電位が
印加されている。また、抵抗体43への検出子44の摺
接位置に対応する電位として得られるトルクセンサ4の
出力電位は、抵抗体保持部材41に内蔵された図示しな
いプリアンプを介して検出子44に接続してあるスリッ
プリング45、これに摺接するブラシ46及び端子箱4
7を介して外部に取出され、制御部7の入力端に与えら
れている。
出力軸12bの軸長方向の中間部には、これに操舵補助
用のモータ5の回転力を伝達するウオームホイール50
が同軸上に嵌合されている。このウオームホイール50
は、出力軸12bの上部を支承する前記玉軸受25と、
出力軸12bの下部を支承する前記玉軸受26とにより
両側を挾持されて軸長方向に位置決めされており、また
ウオームホイール50の回転は、これと出力軸12bと
の間冨嵌装された半月キー50aにより出力軸12bに
拘束されている。
用のモータ5の回転力を伝達するウオームホイール50
が同軸上に嵌合されている。このウオームホイール50
は、出力軸12bの上部を支承する前記玉軸受25と、
出力軸12bの下部を支承する前記玉軸受26とにより
両側を挾持されて軸長方向に位置決めされており、また
ウオームホイール50の回転は、これと出力軸12bと
の間冨嵌装された半月キー50aにより出力軸12bに
拘束されている。
ウオームホイール50の外周には、これに軸心を直交さ
せた態様をなし、操舵補助用のモータ5に連動連結され
たウオーム軸51が噛合せしめである。
せた態様をなし、操舵補助用のモータ5に連動連結され
たウオーム軸51が噛合せしめである。
第6図はモータ5の伝動機構の構造を示す第5図のvt
−vt線による拡大断面図である。本図に示す如く前記
下部軸ハウジング23の外側には、−側に大径の開口部
を備え内部が縮径された有底円筒状のウオーム軸ハウジ
ング54が、下部軸ハウジング23に略直交する態様に
て連設されている。そして前記ウオーム軸51は、その
軸長方向中間部に形成されたウオーム歯を下部軸ハウジ
ング23内に前述の如く装着されたウオームホイール5
0の外周に噛合させ、この噛合位置の両側を玉軸受52
.53により夫々支承されてウオーム軸ハウジング54
内ニ回動自在に軸支されており、またモータ5は、その
回転軸に同軸的に装着した電磁クラッチ55を内側とし
、その一部を前記開口部に内嵌せしめてウオーム軸ハウ
ジング54に固定されている。前記ウオーム軸51の玉
軸受53による支承位置から外向きに突出する部分の外
周面には、スプライン51aが形成してあり、該ウオー
ム軸51とモータ5とは、電磁クラッチ55の軸心位置
に内向きに突出する出力軸55aに前記スプライン51
aを係合せしめて連結されている。モータ5は図示しな
い駆動回路を介して前記制御部7の出力側に接続されて
おり、制御部7からの駆動信号に応じて正転又は逆転駆
動される。
−vt線による拡大断面図である。本図に示す如く前記
下部軸ハウジング23の外側には、−側に大径の開口部
を備え内部が縮径された有底円筒状のウオーム軸ハウジ
ング54が、下部軸ハウジング23に略直交する態様に
て連設されている。そして前記ウオーム軸51は、その
軸長方向中間部に形成されたウオーム歯を下部軸ハウジ
ング23内に前述の如く装着されたウオームホイール5
0の外周に噛合させ、この噛合位置の両側を玉軸受52
.53により夫々支承されてウオーム軸ハウジング54
内ニ回動自在に軸支されており、またモータ5は、その
回転軸に同軸的に装着した電磁クラッチ55を内側とし
、その一部を前記開口部に内嵌せしめてウオーム軸ハウ
ジング54に固定されている。前記ウオーム軸51の玉
軸受53による支承位置から外向きに突出する部分の外
周面には、スプライン51aが形成してあり、該ウオー
ム軸51とモータ5とは、電磁クラッチ55の軸心位置
に内向きに突出する出力軸55aに前記スプライン51
aを係合せしめて連結されている。モータ5は図示しな
い駆動回路を介して前記制御部7の出力側に接続されて
おり、制御部7からの駆動信号に応じて正転又は逆転駆
動される。
このように本発明に係る動力舵取装置においては、舵輪
軸1を囲繞するハウジング2の内部にトルクセンサ4並
びに伝動装置であるウオームホイール50及びウオーム
軸51が収納されており、また該ハウジング2の外側に
モータ5が装着されているから、トルクセンサ4及びモ
ータ5を、車室の内部に位置する舵輪軸1の周辺にコン
パクトに配設することが可能である。
軸1を囲繞するハウジング2の内部にトルクセンサ4並
びに伝動装置であるウオームホイール50及びウオーム
軸51が収納されており、また該ハウジング2の外側に
モータ5が装着されているから、トルクセンサ4及びモ
ータ5を、車室の内部に位置する舵輪軸1の周辺にコン
パクトに配設することが可能である。
以上の如く構成された本発明に係る動力舵取装置におい
ては、運転者が左又は右に操向せしめるべく舵輪1aを
回動操作した場合、この操作力により上部軸lOに生じ
る操舵トルクが連結部材11を介して入力軸12aに伝
達され、該入力軸12aと運動変換機構6から拘束力を
受ける出力軸12bとの間のトーションバー3に、前記
操舵トルクに応じた涙れが生じる。入力軸12aと出力
軸12bとの間に前述の如く構成されたトルクセンサ4
は、入力軸12aと出力軸12bとの周方向の相対位置
に対応する電位を制御部7に出力しており、制御部7は
、トルクセンサ4からの入力電位の変化により、入力軸
12aと出力軸12bとの間にトーションバー3の捩れ
に伴って生じる相対変位の方向、換言すれば舵輪1aに
加えられた操作力の方向を認識し、この認識が行われた
場合、認識した方向に応じてモータ5に駆動信号を発し
、該モータ5を正転又は逆転させる。このように正転又
は逆転駆動されるモータ5の回転力は、電磁クラッチ5
5.ウオーム軸51及びウオームホイール50を介して
出力軸12bに伝達され、更に中間軸14を介してピニ
オン軸62に伝達される。そしてピニオン軸62の回転
は、ピニオン歯62aとラック歯61aとの噛合により
ランク軸61の軸長方向への移動に変換され、該ラック
軸61の移動によりこれの両端に連結された前輪が左又
は右に舵取りされる。
ては、運転者が左又は右に操向せしめるべく舵輪1aを
回動操作した場合、この操作力により上部軸lOに生じ
る操舵トルクが連結部材11を介して入力軸12aに伝
達され、該入力軸12aと運動変換機構6から拘束力を
受ける出力軸12bとの間のトーションバー3に、前記
操舵トルクに応じた涙れが生じる。入力軸12aと出力
軸12bとの間に前述の如く構成されたトルクセンサ4
は、入力軸12aと出力軸12bとの周方向の相対位置
に対応する電位を制御部7に出力しており、制御部7は
、トルクセンサ4からの入力電位の変化により、入力軸
12aと出力軸12bとの間にトーションバー3の捩れ
に伴って生じる相対変位の方向、換言すれば舵輪1aに
加えられた操作力の方向を認識し、この認識が行われた
場合、認識した方向に応じてモータ5に駆動信号を発し
、該モータ5を正転又は逆転させる。このように正転又
は逆転駆動されるモータ5の回転力は、電磁クラッチ5
5.ウオーム軸51及びウオームホイール50を介して
出力軸12bに伝達され、更に中間軸14を介してピニ
オン軸62に伝達される。そしてピニオン軸62の回転
は、ピニオン歯62aとラック歯61aとの噛合により
ランク軸61の軸長方向への移動に変換され、該ラック
軸61の移動によりこれの両端に連結された前輪が左又
は右に舵取りされる。
この舵取りの際、ラック軸61に作用する拘束力は前輪
の舵取角度の増大に伴って増大するが、本発明に係る動
力舵取装置においては、前記ラック歯61aが前述した
如き態様をなして形成されており、ピニオン軸62の一
回転当たりのラック軸61の゛移動量Rは、前記第4図
に示す如き変化状態を示すから、ラック軸62の単位移
動量に対応するモータ5の回転数は、ピニオン歯62a
とラック歯61aとの噛合位置がランク歯61aの形成
範囲の両端部に至るに従って増大することになり、モー
タ5が発生する回転力が一定である場合、ランク軸61
の。
の舵取角度の増大に伴って増大するが、本発明に係る動
力舵取装置においては、前記ラック歯61aが前述した
如き態様をなして形成されており、ピニオン軸62の一
回転当たりのラック軸61の゛移動量Rは、前記第4図
に示す如き変化状態を示すから、ラック軸62の単位移
動量に対応するモータ5の回転数は、ピニオン歯62a
とラック歯61aとの噛合位置がランク歯61aの形成
範囲の両端部に至るに従って増大することになり、モー
タ5が発生する回転力が一定である場合、ランク軸61
の。
移動力、即ち操舵補助力は、ラック軸61の前記初期設
定位置からの移動量が増大するに従って、換言すれば前
輪の舵取角度が増大するに従って増大する。即ち、比較
的大きい角度の舵輪操作が行われる低速走行時又は停止
時に、高速走行時における小さい角度の舵輪操作が行わ
れた場合と比較して大きい操舵補助力が生じることにな
り、モータ5に低速走行時又は停、正時において要求さ
れる大きい操舵補助力に対応する大きい容量のものを用
いる必要がなく、モータ5の小型化が図れ、また高速走
行時に舵輪1aに適度の剛性を付与せしめることができ
、走行安定性を高めることができる。
定位置からの移動量が増大するに従って、換言すれば前
輪の舵取角度が増大するに従って増大する。即ち、比較
的大きい角度の舵輪操作が行われる低速走行時又は停止
時に、高速走行時における小さい角度の舵輪操作が行わ
れた場合と比較して大きい操舵補助力が生じることにな
り、モータ5に低速走行時又は停、正時において要求さ
れる大きい操舵補助力に対応する大きい容量のものを用
いる必要がなく、モータ5の小型化が図れ、また高速走
行時に舵輪1aに適度の剛性を付与せしめることができ
、走行安定性を高めることができる。
第7図は本発明に係る動力舵取装置と、これと同容量の
モータ5を備え、ラック歯61aの圧力角がその形成範
囲の全域に亘って一定である従来の動力舵取装置とにお
いて、停止時における操舵の際に、舵輪1aの操作に要
する力を比較したグラフであり、本発明に係る動力舵取
装置の場合を図中に実線により、また従来の動力舵取装
置の場合を図中に破線により夫々示している。本図に示
す如く、本発明に係る動力舵取装置においては、特に舵
輪1aの操作角度が大きい場合に、舵輪操作に要する力
の軽減効果が、従来の動力舵取装置に比較して明らかに
優れており、舵輪1aの操作可能範囲の略全域に亘り略
一定の操作力にて舵輪1aを回動操作することができる
。
モータ5を備え、ラック歯61aの圧力角がその形成範
囲の全域に亘って一定である従来の動力舵取装置とにお
いて、停止時における操舵の際に、舵輪1aの操作に要
する力を比較したグラフであり、本発明に係る動力舵取
装置の場合を図中に実線により、また従来の動力舵取装
置の場合を図中に破線により夫々示している。本図に示
す如く、本発明に係る動力舵取装置においては、特に舵
輪1aの操作角度が大きい場合に、舵輪操作に要する力
の軽減効果が、従来の動力舵取装置に比較して明らかに
優れており、舵輪1aの操作可能範囲の略全域に亘り略
一定の操作力にて舵輪1aを回動操作することができる
。
なお本実施例においては、ラック歯61aの形成範囲の
中央付近及び両端部付近に圧力角が一定である部分を設
けたが、中央付近の一定圧力角の部分は、略直進状態に
おける舵輪1aの操作角度と前輪の舵取角度との間の比
例的な対応関係を実現するために、また両端部付近の一
定圧力角の部分は、舵輪1aの回動可能範囲の限界に近
いことを舵輪1aを若干重くすることにより運転者に知
らせるために夫々設けたものであり、これらの一定圧力
角部分を設けることなく、第3図の0点から左右両端部
に向けて直ちに圧力角を減少せしめる態様にてラック歯
61aを形成してもよいことは言うまでもない。
中央付近及び両端部付近に圧力角が一定である部分を設
けたが、中央付近の一定圧力角の部分は、略直進状態に
おける舵輪1aの操作角度と前輪の舵取角度との間の比
例的な対応関係を実現するために、また両端部付近の一
定圧力角の部分は、舵輪1aの回動可能範囲の限界に近
いことを舵輪1aを若干重くすることにより運転者に知
らせるために夫々設けたものであり、これらの一定圧力
角部分を設けることなく、第3図の0点から左右両端部
に向けて直ちに圧力角を減少せしめる態様にてラック歯
61aを形成してもよいことは言うまでもない。
以上詳述した如く本発明に係る動力舵取装置においては
、舵輪軸を囲繞するハウジング内部にトルクセンサ及び
伝動装置が収納されており、また該ハウジングの外側に
操舵補助用のモータが装着されているから、前記トルク
センサ及びモータを、車室の内部に位置する舵輪軸の周
辺にコンパクトに配設することが可能であり、広い車室
内部において、また必要であれば、舵輪軸をハウジング
と共に取りはずすことにより車室の外部において、前記
トルクセンサ及びモータの修理又は調整作業が行え、従
来困難であったこれらの作業を容易に行うことができる
。また実施例中に示すように伝動装置を、舵輪軸に装着
したウオームホイールと、これの外周に係合するウオー
ム軸とにより構成した場合、係合位置がウオームホイー
ルの周上おいて適宜に設定できるから、前記モータは、
ハウジングの周方向の適宜の位置に装着でき、車室内部
の余剰空間に該モータを配設位置を設定することが可能
である。また本発明に係る動力舵取装置は、舵輪軸の下
部にコンパクトに構成できるから、実施例中に示すよう
な安全ハンドル構造を有する軸系にも適用可能である。
、舵輪軸を囲繞するハウジング内部にトルクセンサ及び
伝動装置が収納されており、また該ハウジングの外側に
操舵補助用のモータが装着されているから、前記トルク
センサ及びモータを、車室の内部に位置する舵輪軸の周
辺にコンパクトに配設することが可能であり、広い車室
内部において、また必要であれば、舵輪軸をハウジング
と共に取りはずすことにより車室の外部において、前記
トルクセンサ及びモータの修理又は調整作業が行え、従
来困難であったこれらの作業を容易に行うことができる
。また実施例中に示すように伝動装置を、舵輪軸に装着
したウオームホイールと、これの外周に係合するウオー
ム軸とにより構成した場合、係合位置がウオームホイー
ルの周上おいて適宜に設定できるから、前記モータは、
ハウジングの周方向の適宜の位置に装着でき、車室内部
の余剰空間に該モータを配設位置を設定することが可能
である。また本発明に係る動力舵取装置は、舵輪軸の下
部にコンパクトに構成できるから、実施例中に示すよう
な安全ハンドル構造を有する軸系にも適用可能である。
更にランク軸に形成されているラック歯が、その形成範
囲の端部に至るに従って減少する圧力角を、ピニオン軸
に形成されたピニオン歯との噛合位置において有するか
ら、該ラック歯の作用により、ランク軸に付与される移
動力、即ち操舵補助力が、直進状態からの舵輪の操作量
の増大に伴って増大し、舵輪の回動範囲の略全域に亘っ
て一定の操作力により操舵を行うことが可能であり、低
速走行時又は停止時においては十分な操舵補助力が得ら
れると共に、高速走行時に舵輪に適度の剛性を付与せし
め、走行安定性を高めることが可能であり、しかもこれ
らの特性が小容量のモータにより、該モータへの駆動電
流の制御を行うことなく実現可能である等価れた効果を
奏する。
囲の端部に至るに従って減少する圧力角を、ピニオン軸
に形成されたピニオン歯との噛合位置において有するか
ら、該ラック歯の作用により、ランク軸に付与される移
動力、即ち操舵補助力が、直進状態からの舵輪の操作量
の増大に伴って増大し、舵輪の回動範囲の略全域に亘っ
て一定の操作力により操舵を行うことが可能であり、低
速走行時又は停止時においては十分な操舵補助力が得ら
れると共に、高速走行時に舵輪に適度の剛性を付与せし
め、走行安定性を高めることが可能であり、しかもこれ
らの特性が小容量のモータにより、該モータへの駆動電
流の制御を行うことなく実現可能である等価れた効果を
奏する。
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第1図は本
発明に係る動力舵取装置の全体構成を示す模式的正面図
、第2図は第1図の■−■線による拡大断面図、第3図
はラック歯とピニオン歯との噛合状態を示す模式的断面
図、第4図はピニオン軸の回動角度に対するラック軸の
移動量の変化状態を示すグラフ、第5図はハウジングの
内部構造を示す第1図のV−V線による拡大断面図、第
6図はモータの伝動機構の構成を示す第5図の■−■線
による拡大断面図、第7図は本発明に係る動力舵取装置
の操舵力軽減効果を示すグラフである。 1・・・舵輪軸 2・・・ハウジング 3・・・ト
ーシッンバ−4・・・トルクセンサ 5・・・モータ
6・・・運動変換機構 7・・・制御部 lO・・
・上部軸12・・・下部軸 43・・・抵抗体 4
4・・・検出子50・・・ウオームホイール 51・
・・ウオーム軸61・・・ラック軸 61a・・・ラ
ック歯 62・・・ピニオン軸 62a・・・ピニ
オン歯 特 許 出願人 光洋精工株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 −720° −500° −60°060°
500°720゜第4図 第7図
発明に係る動力舵取装置の全体構成を示す模式的正面図
、第2図は第1図の■−■線による拡大断面図、第3図
はラック歯とピニオン歯との噛合状態を示す模式的断面
図、第4図はピニオン軸の回動角度に対するラック軸の
移動量の変化状態を示すグラフ、第5図はハウジングの
内部構造を示す第1図のV−V線による拡大断面図、第
6図はモータの伝動機構の構成を示す第5図の■−■線
による拡大断面図、第7図は本発明に係る動力舵取装置
の操舵力軽減効果を示すグラフである。 1・・・舵輪軸 2・・・ハウジング 3・・・ト
ーシッンバ−4・・・トルクセンサ 5・・・モータ
6・・・運動変換機構 7・・・制御部 lO・・
・上部軸12・・・下部軸 43・・・抵抗体 4
4・・・検出子50・・・ウオームホイール 51・
・・ウオーム軸61・・・ラック軸 61a・・・ラ
ック歯 62・・・ピニオン軸 62a・・・ピニ
オン歯 特 許 出願人 光洋精工株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫 −720° −500° −60°060°
500°720゜第4図 第7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、舵輪に連設され、車室内部に配設された舵輪軸を車
室外部に配設されたピニオン軸に連結し、舵輪の回動操
作に伴う該ピニオン軸の回動をこれに噛合するラック軸
の左右方向の移動に変換して舵取りを行わせるラック・
ピニオン式の舵取機構を備え、該機構中に配された操舵
補助用のモータを、前記舵輪に加えられた操舵トルクの
検出結果に基づいて駆動する動力舵取装置において、 前記舵輪軸の中途に配設され、前記操舵ト ルクを検出するトルクセンサと、 該トルクセンサの配設位置よりも前記ピニ オン軸との連結端部寄りに配設され、前記舵輪軸に前記
モータの回転を伝達する伝動装置と、 該伝動装置及び前記トルクセンサをその内 部に収納すると共に、前記モータをその外側に装着して
ある前記舵輪軸のハウジングとを具備し、 前記ラック軸の軸長方向に適長に亘って形 成してあるラック歯は、その一部又は全部に亘って、形
成範囲の中央部から端部に至るに従って減少する圧力角
を、前記ピニオン軸の外周に形成してあるピニオン歯と
の噛合部において有していることを特徴とする動力舵取
装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26602787A JPH0725311B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 動力舵取装置 |
GB8808554A GB2211156B (en) | 1987-10-20 | 1988-04-12 | Power steering apparatus |
US07/182,124 US4890683A (en) | 1987-10-20 | 1988-04-15 | Power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26602787A JPH0725311B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 動力舵取装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01106776A true JPH01106776A (ja) | 1989-04-24 |
JPH0725311B2 JPH0725311B2 (ja) | 1995-03-22 |
Family
ID=17425370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26602787A Expired - Fee Related JPH0725311B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 動力舵取装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4890683A (ja) |
JP (1) | JPH0725311B2 (ja) |
GB (1) | GB2211156B (ja) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5145021A (en) * | 1989-08-04 | 1992-09-08 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power steering apparatus |
DE4142992A1 (de) * | 1991-01-23 | 1993-07-01 | Teves Gmbh Alfred | Hilfskraftlenkung fuer fahrzeuge |
JP3384105B2 (ja) * | 1994-05-17 | 2003-03-10 | トヨタ自動車株式会社 | ラックピニオン型ステアリングギヤ装置 |
DE4442546C1 (de) * | 1994-11-30 | 1996-02-15 | Daimler Benz Ag | Durch Servomotor unterstützte Zahnstangenlenkung bzw. -steuerung |
JPH0986420A (ja) * | 1995-09-26 | 1997-03-31 | T R W S S J Kk | 可変ピッチラックバー |
US5664638A (en) * | 1996-04-30 | 1997-09-09 | Eaton Corporation | Sensing tilt-column steering shaft torque |
US5887671A (en) * | 1996-09-06 | 1999-03-30 | Kubota Corporation | Working vehicle with power steering |
GB2327652B (en) * | 1997-05-29 | 2001-04-18 | Nsk Ltd | Electric power assisted steering apparatus |
JP4026887B2 (ja) * | 1997-07-24 | 2007-12-26 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JPH11139326A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2000159128A (ja) * | 1998-11-26 | 2000-06-13 | Nsk Ltd | 電動式パワーステアリング装置 |
US6135726A (en) * | 1999-09-23 | 2000-10-24 | Ford Motor Company | Power steering power pack motor/pump mounting bracket |
US6920804B2 (en) * | 2002-05-28 | 2005-07-26 | Delphi Technologies, Inc. | Staked retention for pinion ball bearing |
WO2005028283A1 (en) * | 2003-09-22 | 2005-03-31 | Bishop Innovation Limited | Steering gear |
JP4388383B2 (ja) * | 2004-01-07 | 2009-12-24 | 本田技研工業株式会社 | 車両用操舵装置 |
JP4389208B2 (ja) * | 2004-02-12 | 2009-12-24 | 株式会社デンソー | 電動パワーステアリング制御装置 |
US7592571B2 (en) * | 2005-09-29 | 2009-09-22 | Frymaster L.L.C. | Rotating element seal assembly |
JP2007112240A (ja) * | 2005-10-19 | 2007-05-10 | Nsk Ltd | 電動式パワーステアリング装置 |
JP4801816B2 (ja) | 2006-11-01 | 2011-10-26 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
US8489280B2 (en) * | 2007-10-31 | 2013-07-16 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | System and method for determining an absolute rotational position of a vehicle handwheel |
US8392063B2 (en) * | 2007-12-06 | 2013-03-05 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Systems and methods for determining an absolute rotational position of a vehicle handwheel |
DE102008021862B4 (de) | 2008-05-02 | 2019-04-18 | Volkswagen Ag | Lenksystem |
DE102008036753A1 (de) | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Thyssenkrupp Presta Ag | Kreuzgelenk |
KR101189306B1 (ko) * | 2010-09-30 | 2012-10-15 | 기아자동차주식회사 | 차량의 스티어링 장치 |
JP5880155B2 (ja) * | 2012-03-08 | 2016-03-08 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置 |
JP2016147579A (ja) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置、および当該ステアリング装置に用いられるラック軸 |
KR102537011B1 (ko) * | 2019-01-30 | 2023-05-26 | 현대모비스 주식회사 | 전동파워 스티어링 장치 |
CN115339503B (zh) * | 2022-09-01 | 2023-06-27 | 浙江汇丰汽车零部件股份有限公司 | 一种转向机构及转向信号输出机构及车辆 |
Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2248251A (en) * | 1939-04-14 | 1941-07-08 | Glenn S Reeves | Automobile steering apparatus |
US3191109A (en) * | 1962-03-07 | 1965-06-22 | Hepner Neal | Steering mechanism with manual and electric drive for motor vehicles |
US3267763A (en) * | 1964-01-23 | 1966-08-23 | Merritt & Co Engineering Ltd | Variable-ratio toothed gearing mechanism |
US3983953A (en) * | 1971-07-28 | 1976-10-05 | Gemmer-France | Servo mechanism |
JPS5229049A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-04 | Hitachi Ltd | Doorway for eleator |
JPS5420735A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-16 | Ricoh Co Ltd | Electrophotographic copying material |
JPS5551665A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-15 | Nippon Seiko Kk | Rack-pinion type variable gear-ratio system steering apparatus |
JPS5963264A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
JPS5963265A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
JPS60209362A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Nissan Motor Co Ltd | ステアリングギヤ装置 |
JPS60182279U (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-03 | 日本精工株式会社 | 安全装置付き動力舵取装置 |
JPS60188064U (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-13 | 日産自動車株式会社 | モ−タ駆動型ステアリング装置のロツク解除装置 |
JPS6137581A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動式動力舵取り装置 |
JPS6137580A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動式動力舵取り装置 |
JPS626925A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-13 | 帝人株式会社 | スパンライク二層構造糸 |
JPS6230954A (ja) * | 1985-05-15 | 1987-02-09 | マタツクス・アンデユストリ(ソシエテ・アノニム) | レール頭部の超音波欠陥検出方法 |
JPS6255264A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電気式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4133221A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-09 | Trw, Inc. | Rack gear and method of making the same |
IT1087826B (it) * | 1977-10-28 | 1985-06-04 | Magneti Marelli Spa | Servosterzo elettrico per autoveicoli. |
JPS6141670A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-28 | Oi Seisakusho Co Ltd | 電気式パワ−ステアリング装置 |
JPH0688537B2 (ja) * | 1984-09-27 | 1994-11-09 | 本田技研工業株式会社 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
GB2169567B (en) * | 1985-01-11 | 1988-03-16 | Trw Cam Gears Ltd | Power assisted steering gear assembly |
JPS61226362A (ja) * | 1985-03-29 | 1986-10-08 | Aisin Seiki Co Ltd | パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出器 |
US4681182A (en) * | 1985-04-11 | 1987-07-21 | Jidosha Kiki Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
JPS61275057A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-05 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
JPS62292573A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動式パワ−ステアリング装置 |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP26602787A patent/JPH0725311B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-04-12 GB GB8808554A patent/GB2211156B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-15 US US07/182,124 patent/US4890683A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2248251A (en) * | 1939-04-14 | 1941-07-08 | Glenn S Reeves | Automobile steering apparatus |
US3191109A (en) * | 1962-03-07 | 1965-06-22 | Hepner Neal | Steering mechanism with manual and electric drive for motor vehicles |
US3267763A (en) * | 1964-01-23 | 1966-08-23 | Merritt & Co Engineering Ltd | Variable-ratio toothed gearing mechanism |
US3983953A (en) * | 1971-07-28 | 1976-10-05 | Gemmer-France | Servo mechanism |
JPS5229049A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-04 | Hitachi Ltd | Doorway for eleator |
JPS5420735A (en) * | 1977-07-18 | 1979-02-16 | Ricoh Co Ltd | Electrophotographic copying material |
JPS5551665A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-15 | Nippon Seiko Kk | Rack-pinion type variable gear-ratio system steering apparatus |
JPS5963265A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
JPS5963264A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
JPS60209362A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-21 | Nissan Motor Co Ltd | ステアリングギヤ装置 |
JPS60182279U (ja) * | 1984-05-16 | 1985-12-03 | 日本精工株式会社 | 安全装置付き動力舵取装置 |
JPS60188064U (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-13 | 日産自動車株式会社 | モ−タ駆動型ステアリング装置のロツク解除装置 |
JPS6137580A (ja) * | 1984-07-30 | 1986-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動式動力舵取り装置 |
JPS6137581A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-22 | Nissan Motor Co Ltd | 電動式動力舵取り装置 |
JPS6230954A (ja) * | 1985-05-15 | 1987-02-09 | マタツクス・アンデユストリ(ソシエテ・アノニム) | レール頭部の超音波欠陥検出方法 |
JPS626925A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-13 | 帝人株式会社 | スパンライク二層構造糸 |
JPS6255264A (ja) * | 1985-09-03 | 1987-03-10 | Aisin Seiki Co Ltd | 電気式パワ−ステアリング装置の操舵トルク検出器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2211156B (en) | 1992-04-08 |
JPH0725311B2 (ja) | 1995-03-22 |
GB8808554D0 (en) | 1988-05-11 |
US4890683A (en) | 1990-01-02 |
GB2211156A (en) | 1989-06-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH01106776A (ja) | 動力舵取装置 | |
KR20130048837A (ko) | 랙구동형 조향장치 및 이를 구비한 랙구동형 동력 보조 조향장치 | |
WO1989002386A1 (en) | Power steering apparatus | |
JP3763347B2 (ja) | 電動式舵取装置 | |
EP0376457A2 (en) | Steering gear for the roadwheels of a vehicle | |
JP3779743B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP3661086B2 (ja) | 電動式舵取装置 | |
CN113811480B (zh) | 车辆转向设备 | |
JPH0714109Y2 (ja) | 動力舵取装置 | |
JPH02220969A (ja) | 電動式動力舵取装置 | |
JP6157430B2 (ja) | 車両用ステアリング装置 | |
JP4114560B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2603479B2 (ja) | 動力舵取装置 | |
KR20230114438A (ko) | 자동차의 조향장치 | |
JP2017007414A (ja) | 反力発生装置、及び操舵装置 | |
JP2603569B2 (ja) | 動力舵取装置 | |
KR100723725B1 (ko) | 제롤 베벨기어를 구비한 모터 구동식 조향장치 | |
JPH0352607Y2 (ja) | ||
JP3525194B2 (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
JPS63112270A (ja) | 電動式動力操舵装置 | |
JP2006205758A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2003127881A (ja) | 車両用操舵装置 | |
JPH04331662A (ja) | 動力舵取装置 | |
JP2603568B2 (ja) | 動力舵取装置 | |
JP2004217046A (ja) | 電動パワーステアリング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |