JPH0535906Y2

JPH0535906Y2 -

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Publication number: JPH0535906Y2
Application number: JP1985196872U
Authority: JP
Priority date: 1985-12-21
Filing date: 1985-12-21
Publication date: 1993-09-10
Anticipated expiration: 2000-12-21
Also published as: JPS62103773U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）この考案は、車両の操舵力を電動モータでパワ
ーアシストする電動式パワーステアリング装置に
関する。

（従来の技術）第６図に示した従来の電動式パワーステアリン
グ装置は、ハンドル１に入力軸２を連結するとと
もに、この入力軸２にピニオン３を連結してい
る。このピニオン３はラツク４にかみ合わせてい
るが、このラツク４の両端を、サイドロツト５及
びナツクルアーム６を介して車輪７に連繋してい
る。

そして、上記入力軸２にはトルクセンサー８を
設け、このトルクセンサー８の出力信号を制御装
置９に入力させるが、この制御装置には車速セン
サー１０からの車速信号も入力する。

上記制御装置９は電動モータ１１と電気的に接
続しているが、この電動モータ１１は、クラツチ
を兼ねた減速機１２を介してピニオン１３に連繋
している。このようにして電動モータ１１に連繋
したピニオン１３は、上記ラツク４にかみ合わせ
ている。

しかして、当該車両を走行させると、トルクセ
ンサー８及び車速センサー１０の信号が制御装置
９に入力するとともに、その入力信号に応じて電
動モータ１１が制御される。

例えば、当該車両のスピードがある一定速度以
下のときには、ハンドル１を左右いずれかに切る
と、そのときのハンドルのトルクをトルクセンサ
ー８が検出し、そのハンドル１の切換え方向に応
じて電動モータ１１が回転し、それにともなつて
ピニオン１３が回転する。このようにピニオン１
３が回転すれば、その回転力によつてラツク４が
移動し、車輪７を転舵させる。

そして、この装置では、種々の条件に応じて、
制御装置９が動作し、減速機１２に内装したクラ
ツチを切つて、電動モータ１１のパワーアシスト
力をゼロにするが、それは次の場合である。

(1) 車速が一定速度以上になつたときで、上記ク
ラツチを切つてマニユアルステアリングにする
場合。

(2) ハンドル１を戻すときにクラツチを切り、そ
の戻りをよくする場合。

(3) 電動モータをオフにしたときで、この電動モ
ータの慣性がハンドルに伝達されないようにす
る場合。

(4) 電動モータに過電流が流れたときで、当該電
動モータの焼損を防止する場合。

（本考案が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の装置では、減速機や電
動モータそのものが故障したとき、クラツチを自
動的に切るということが考慮されていなかつた。

そのために減速機や電動モータ等が故障する
と、ステアリング操作ができなくなるので、非常
な危険を伴うという問題があつた。

この考案は、減速機や電動モータ等が故障した
場合に、その故障を感知してクラツチを自動的に
切りながらマニユアルステアリングに切換えるよ
うにした装置の提供を目的にする。

（問題点を解決する手段）この考案は、上記の目的を達成するために、ラ
ツクの両端をサイドロツドやナツクルアーム等を
介して車輪に連繋し、このラツクにかみ合うピニ
オンと、このピニオンの駆動源となる電動モータ
とを、減速機及びクラツチを介して連繋した電動
式パワーステアリング装置において、励磁電流に
応じて上記クラツチをオン・オフ制御するソレノ
イドと、上記ラツクの歪を検出する歪センサー
と、この歪センサーからの電圧と電動モータに流
れる電流とを比較し、それらの相関値が正常域を
逸脱したとき、上記ソレノイドの励磁電流を制御
してクラツチをオフにする制御装置とを備える構
成にしている。

（本考案の作用）したがつて、減速機や電動モータが故障したと
きには、歪センサーからの電圧信号と、電動モー
タの電流との間の相関値が正常域から逸脱する
が、制御装置がその逸脱したことを感知して、ク
ラツチを自動的に切る。

（本考案の効果）このように減速機や電動モータが故障したとし
ても、クラツチが即座に切られるので、マニユア
ルステアリングに切換えられる。したがつて、減
速機等が故障しても、ステアリング操作ができな
くなるという危険が一切なくなる。

（本考案の実施例）第１〜３図は第１実施例を示すもので、第１図
は、当該装置の概略図で、前記第６図の従来の場
合とほぼ同一である。

ただし、第６図の場合と相違するのは、ラツク
４に歪センサー１４を設けるとともに、この歪セ
ンサー１４を前記制御装置９に接続し、歪センサ
ー１４から出力される電圧信号が制御装置に入力
するようにしている。

そして、上記制御装置９は、電動モータ１１に
流れる電流を制御し、当該車両の走行条件に応じ
て電動モータ１１の出力トルクを制御するように
している。

また、この第１実施例における減速機１２とク
ラツチ１５との具体的な構成は第２図に示すとお
りである。

すなわち、電動モータ１１の出力軸１６を減速
機１２のケーシング１７内に臨ませるとともに、
その突出端にサンギヤ１８を固定している。

そして、上記ケーシング１７の内側周囲にはリ
ングギヤ１９を回転自在に設けるとともに、この
リングギヤ１９と上記サンギヤ１８との間に遊星
ギヤ２０を介在させている。

このようにした遊星ギヤ２０は、キヤリヤ２１
の支持軸２２で回転自在に支持されているが、こ
のキヤリヤ２１の中心部分に形成したキヤツプ部
２３が、ピニオン１３の先端に回転自在に支持さ
れている。

また、上記ピニオン１３には、それと一体回転
するキヤリヤ２４を設けるとともに、このキヤリ
ヤ２４の支持軸２５には、前記リングギヤ１９と
かみ合う遊星ギヤ２６を回転自在に設けている。
さらに、上記遊星ギヤ２６は、上記キヤツプ部２
３の周囲に形成のサンギヤ３６にもかみ合わせて
いる。

そして、上記リングギヤ１９の外周所定箇所に
停止孔２７を形成し、通常はスプリング２８の作
用でソレノイド２９のプツシユロツド３０が、上
記停止孔２７に突入している状態を保つ。

このように停止孔２７にプツシユロツド３０が
突入しているときには、上記リングギヤ１９のフ
リー回転が阻止されるが、ソレノイド２９が励磁
してプツシユロツド３０が停止孔２７から抜ける
と、リングギヤ１９がフリーに回転する。

そして、リングギヤのフリー回転が阻止されて
いるときには、電動モータ１１の駆動力が減速さ
れながらピニオン１３に伝達されるが、リングギ
ヤ１９がフリー回転するときには、電動モータ１
１の駆動力がピニオン１３に伝達されなくなる。
したがつて、リングギヤ１９に形成した停止孔２
７とプツシユロツド３０とが相まつてこの考案の
クラツチを構成するものである。

上記のようにプツシユロツド３０を介してリン
グギヤ１９を停止状態にしたり、あるいはフリー
回転の状態にしたりするソレノイド２９は、前記
制御装置９に電気的に接続されている。

しかして、上記制御装置９は、歪センサー１４
から出力される電圧Ｖと、電動モータ１１に流れ
る電流Ｉとを比較するが、これら電圧Ｖ及び電流
Ｉの両者は、通常の場合、第３図に示すようにほ
ぼ比例する関係にある。

そして、上記電圧Ｖと電流Ｉとの相関値が第３
図に示す正常域Ｓにあるときには、ソレノイド２
９を非励磁の状態にして、上記プツシユロツド３
０を停止孔２７に突入させたままにする。

したがつて、このときには電動モータ１１の駆
動力が、減速機１２を介してピニオン１３に伝達
される。

また、上記電圧Ｖと電流Ｉとの相関値が上記正
常域Ｓから外れると、制御装置９が動作してソレ
ノイド２９を励磁させ、プツシユロツド３０を停
止孔２７から抜く。プツシユロツド３０が停止孔
２７から抜ければ、リングギヤ１９がフリー回転
するので、電動モータ１１の駆動力がピニオン１
３に伝達されない。

つまり、上記正常域Ｓを外れたときには、電動
モータ１１からピニオン１３までの動力伝達経路
に故障が発生したと考えられる。例えば、減速機
１２に故障が発生した場合には、電動モータ１１
に流れる電流が正常値としても、ラツク４の歪が
小さくなるはずであり、結局、上記正常域Ｓを外
れることになる。このように正常域Ｓを外れたと
きには、上記のようにリングギヤ１９をフリー回
転の状態にして電動モータ１１とピニオン１３と
の連動を遮断する。

この状態で、ハンドル１を回転させると、ピニ
オン３が直接に回転してラツク４を移動させるこ
とになる。

そして、第４図に示した第２実施例は、リング
ギヤを２つに分割したもので、一方のリングギヤ
３１を、電動モータ１１の駆動にともなつてサン
ギヤ１８の周囲を公転する遊星ギヤ２０にかみ合
わせ、他方のリングギヤ３２を、ピニオン１３と
一体回転するキヤリヤ２４に支持された遊星ギヤ
２６にかみ合わせている。

しかも、上記ソレノイド２９のプツシユロツド
３０の先端を二又状にして、それぞれの先端部３
０ａ，３０ｂを、両リングギヤ３１，３２のそれ
ぞれに形成した停止孔３３，３４に対応するよう
にしている。

しかして、前記第１実施例と同様に、歪センサ
ー１４の出力信号である電圧Ｖと、電動モータ１
１に流れる電流Ｉとが、前記正常域Ｓにあるとき
には、プツシユロツド３０の上記先端部３０ａ，
３０ｂが停止孔３３，３４に突入し、両リングギ
ヤ３１，３２の回転を阻止する。このときの作用
は前記第１実施例の場合と全く同様である。

また、上記正常域Ｓを逸脱したときには、ソレ
ノイド２９が励磁するので、上記先端部３０ａ，
３０ｂが停止孔２７から外れてリングギヤ３１，
３２がフリー回転の状態になる。

このときリングギヤを２つに分割したことによ
るメリツトが出てくる。

すなわち、マニユアルステアリングであつても
ラツク４を移動させれば、そのラツク４にかみ合
うピニオン１３が回転するので、それにともなつ
てキヤリヤ２４も回転する。このとき前記第１実
施例のようにリングギヤを１つにしておくと、上
記キヤリヤ２４の回転力が電動モータ１１まで伝
達されるので、それらを回転させる力が損失とな
つてしまう。しかし、この第２実施例の場合に
は、２つのリングギヤ３１，３２を設けたので、
ラツク４の移動によつてピニオン１３が回転して
も、その力はリングギヤ３２のフリー回転で吸収
され、電動モータ１１まで伝達されない。

したがつて、この第２実施例では、電動モータ
１１や減速機１２が故障しても、ピニオン１３が
自由に回転しうるので、ラツク４の移動に支障を
来たすことがない。

第５図に示した第３実施例は、減速機１２とは
別に電磁クラツチ３５を独立して設けたもので、
この電磁クラツチ３５も制御装置９によつて第１
実施例と同様に制御される。

なお、上記各実施例では、入力軸２に連繋した
ピニオン３と、電動モータ１１に連繋したピニオ
ン１３とを別々に設けているが、電動モータの駆
動力を、減速機及びクラツチを介して入力軸２に
伝達し、第１，３実施例のピニオン１３を省略す
る形式を採用してもよいこと当然である。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの考案の第１実施例を示す
もので、第１図は概略図、第２図は電動モータか
らラツクまでの動力伝達機構の断面図、第３図は
歪センサーの出力電圧と電動モータに流れる電流
との相関性を示すグラフ、第４図は第２実施例を
示す断面図、第５図は第３実施例の概略図、第６
図は従来の概略図である。３……ピニオン、４……ラツク、５……サイド
ロツド、６……ナツクルアーム、７……車輪、９
……制御装置、１１……電動モータ、１２……減
速機、１４……歪センサー、２９……ソレノイ
ド。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

ラツクの両端をサイドロツドやナツクルアーム
等を介して車輪に連繋し、このラツクにかみ合う
ピニオンと、このピニオンの駆動源となる電動モ
ータとを、減速機及びクラツチを介して連繋した
電動式パワーステアリング装置において、励磁電
流に応じて上記クラツチをオン・オフ制御するソ
レノイドと、上記ラツクの歪を検出する歪センサ
ーと、この歪センサーからの出力信号である電圧
と電動モータに流れる電流とを比較し、それらの
相関値が正常域を逸脱したとき、上記ソレノイド
の励磁電流を制御してクラツチをオフにさせる制
御装置とを備えた電動式パワーステアリング装
置。