JPH0719062U - 車両等の電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】操舵力をパワーアシストする電動モータ４１や
減速機３９を、ステアリング機構１のタイロッド５から
遠い位置に設けられるようにし、車体への電動パワース
テアリング装置の搭載性を向上する。 【構成】ステアリング機構１に、ピットマンアーム１３
を用いた対象リンク式のステアリングリンク機構を採用
する。ピットマンアーム１３の後端に、電動モータ４１
や減速機３９を備えたアクチュエーター部１９が位置す
ることになる。即ち、ハンドル２１からの操舵力をトル
クセンサにより検出し、電動モータ４１を回転させ減速
機３９を介して、回動軸１５回りにピットマンアーム１
３を回動し、これによりリレーロッド９およびタイロッ
ド５を左右に移動させ、ナックルアーム３により両車輪
２の操舵をおこなう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、操舵力を電動モータによりパワーアシストする電動パワーステア リングの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の電動パワーステアリング装置には、例えば特開昭６２−１９１２６７に 記載されるものが存在する。この装置はラックアンドピニオンタイプのステアリ ングギア機構に、電動モータ、減速機、およびトルクセンサなどを備えるアクチ ュエータ部を取り付けたものである。即ち、ハンドルからの操舵力をトルクセン サにより検出し、そのトルクの大きさに応じて、電動モータによるパワーアシス トをおこなう。電動モータの回転力は減速機を介してピニオンギアへ伝達される 。ピニオンギアは、ラックギアに噛み合い、ラックギアが設けられているタイロ ッドを左右に移動させ、操舵をおこなう。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、操舵力をパワーアシストするアクチュエータ部は、ラックアン ドピニオンギアの近くに設けられることになる。このためこの装置は、ラックア ンドピニオンギアが設けられるタイロッド付近の寸法を大きくしてしまうことに なり、車体への搭載性が低下してしまうものであった。 本考案は、以上の問題点を解決するために成されたもので、タイロッド付近の 寸法が大きくならず搭載性を向上できる車両等の電動パワーステアリング装置を 提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するために、本考案は、操舵力をトルクセンサーにより検出 しパワーアシストする電動モータの回転速度を減速機により減速し出力軸から出 力するアクチュエータ部と、両車輪のナックルアームに連結された両タイロッド を連結するリレーロッドにピットマンアームの先端が連結され該後端が回動軸と なって操舵力により回動が行われるステアリングリンク機構と、を備え、前記ア クチュエータ部の出力を前記ステアリングリンク機構の回動軸に伝達することを 特徴とする。

【０００５】

【作用】

アクチュエータ部は、ピットマンアームの後端の回動軸近くに設けられること になる。 そして、操舵力がトルクセンサにより検出されると、電動モータが減速機を介 して出力軸から出力し、ピットマンアームの後端の回動軸を回動させる。この回 動によりリレーロッドおよびタイロッドが左右に移動し、ナックルアームを介し て両車輪の操舵をおこなう。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１及び図２において説明する。 図１に示すように本実施例のステアリング機構には、ピットマンアームを用い た対象リンク式のステアリングリンク機構１が採用される。即ち、両車輪２にそ れぞれ設けられたナックルアーム３に対し、各タイロッド５がタイロッドエンド ７によって略水平面内で回動可能に連結される。各タイロッド５は、１本のリレ ーロッド９に対し、タイロッドエンド１１により略垂直面内で回動可能に連結さ れる。リレーロッド９の一端にはピットマンアーム１３の先端が略水平面内で回 動可能に連結されている。ピットマンアーム１３の後端には回動軸１５が直交し て固定される。リレーロッド９の他端には、アイドラアーム１７が、略水平面内 で回動可能に連結されている。このアイドラアーム１７の他端は、車体に対して 回動可能に取り付けられる。

【０００７】 ピットマンアーム１３の回動軸１５に対しアクチュエータ部１９が設けられる 。 即ち、ハンドル２１により操舵力が入力されると、コラムシャフト２３や中 間シャフト２５を介して、スタブシャフト２７が回転する。スタブシャフト２７ はトーションバ２９を介して、ピットマンアーム１３の後端の回動軸１５に直交 して連結している。前記操舵力により回転トルクが発生すると、トーションバ２ ９がねじれ、スタブシャフト２７とピットマンアーム１３の回動軸１５との間に 相対的な回動が生じる。スタブシャテシャフト２７側には一つの従動傘歯車３１ が同軸に相対回転自在に設けられ、ピットマンアーム１３の回動軸１５側にも一 つの従動傘歯車３３が同軸に相対回転自在に設けられている。両従動傘歯車３１ 、３３は互いに向かい合っている。これらの従動傘歯車３１、３３には一つの駆 動傘歯車３５が常時噛み合っている。この駆動傘歯車３５には出力軸３７及び減 速機３９を介して電動モータ４１から回転駆動力が伝えられる。

【０００８】 前記スタブシャフト２７の下端とピットマンアーム１３の回動軸１５の上端が それぞれ筒状になっており、互いに接近して対向し、内部に前記トーションバ２ ９が位置する。そしてスタブシャフト２７の下端の外周にはヘリカルスプライン ４３が形成され、回動軸１５上端の外周にはストレートスプライン４５が形成さ れている。そして、これらのスプライン４３、４５にまたがってセレクトギア４ ７が設けられる。セレクトギア４７は内周面の上方にヘリカルスプライン４３が 形成され、下方にストレートスプライン４５が形成されている。これにより、ス タブシャフト２７と回動軸１５が相対的に回動すると、この回動の方向により、 セレクトギア４７は上または下方向に移動する。上へ移動すると、セレクトギア ４７の上面が従動傘歯車３１の下面に接触する。この接触部分にはそれぞれクラ ッチのシュウ４９が設けられており、接触によりクラッチがいる。また、セレク トギア４７が下へ移動すると、同様に、別のクラッチのシュウ４９により他方の 従動傘歯車３３についてクラッチが入る。

【０００９】 このようにして、電動モータ４１による駆動傘歯車３５の回転方向は常に一回 転方向であっても、ハンドル２１による操舵力から発生する回転トルクの方向に より、セレクトギヤ４７が上または下に移動し、従って右または左方向へのパワ ーアシストを行うことができる。 トルクセンサ５１は、前記セレクトギア４７の軸方向の移動を検出するもので ある。即ち、セレクトギア４７には外周面に突起部５３が形成されている。この 突起部５３に隣接して、上方と下方には接触式のスイッチであるトルクセンサ５ １が設けられている。そして、セレクトギア４７が移動して突起部５３がスイッ チを押圧しスイッチを入れる。上方と下方のいずれのスイッチが入るかにより、 トルクの方向が検出される。または、押圧力の大きさにより抵抗値が変わる事で 、トルクの大きさを検出しても良い。

【００１０】 以下、本実施例の作用について説明する。ハンドル２１からの操舵力が回転ト ルクを発生させ、トーションバー２９がねじれることで、スタブシャフト２７と 回動軸１５との間に相対的な回動が生じる。この回動により、スプライン４３、 ４５の働きでセレクトギア４７が上または下方向に移動し、この移動量がトルク の方向さらには大きさとしてトルクセンサ５１に検出される。この検出によりコ ントローラ５５は電動モータ４１のスイッチを入れ、あるいは電動モータへの電 源（バッテリー）５７からの通電量を大きくする。 電動モータ４１の回転速度は減速機３９により減速され、大きな力となって出 力軸３７から出力される。出力軸３７は傘歯車３１、３３、３５を回転させる。 このとき、前記セレクトギア４７の移動により、セレクトギア４７と上または下 の傘歯車３１、３３はシュウ４９を介してクラッチが入っており、傘歯車３１ま たは３３の回転が回動軸１５に伝達される。 回動軸１５によりピットマンアーム１３が略水平面内で回動し、先端に連結さ れているリレーロッド９が右または左方向に移動する。同時にタイロッド５も右 または左方向に移動する。これによりナックルアーム３が押され、または引っ張 られ、車輪２の向きが変り、操舵がおこなわれる。

【００１１】 以上説明したように、本実施例によれば、電動モータ４１や減速機３９を有す るアクチュエータ部１９は、ステアリングリンク機構１を構成するピットマンア ーム１３の後端に設けられた回動軸１５に対して、設けられる。従って、このア クチュエータ部１９はタイロッド５から遠く離れた位置に設けられることになる 。即ち、タイロッド５に対し、リレーロッド９およびピットマンアーム１３全長 の分だけ離れて位置する。従って、電動パワーステアリング装置全体として、タ イロッド５付近の寸法を大きくしてしまうことがない。このため、従来のラック アンドピニオンタイプの電動パワーステアリング装置に比べ、車体に対する装置 の搭載性が向上できる。

【００１２】 なお、以上の実施例においては操舵力が伝えられる側のピットマンアーム１３ にアクチュエータ部１９を設けるものであったが、他の実施例においてはピット マンアームを２つ設け、即ちアイドラアーム１７をもピットマンアームとして設 け、一方のピットマンアームにはハンドル２１からの操舵力を伝え、他のピット マンアームにはアクチュエータ部１９からの出力を伝達するようにしても良い。 また、以上の実施例では電動モータ４１の一方向の回転を、セレクトギア４７ の上または下方向の移動により２方向の回転に転換し、ステアリングリンク機構 １に伝達することができるものであったが、他の実施例では電動モータ４１を２ 方向に回転させるものとすることができる。即ち、図２のような傘歯車３１、３ ３、３５を用いた機構を用いず、他のトルクセンサによりトルクの大きさのみな らず方向をも検出し、この検出信号を受けたコントローラが、トルクの方向によ って電動モータへ通電する電流の正負及び／又は電流量を切り替えるようにして も良い。

【００１３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の車両等電動パワーステアリング装置によれば、 アクチュエータ部はピットマンアームの後端近くに設けられることになるので、 タイロッドに対しリレーロッドさらにはピットマンアームを介して遠い位置に設 けられ、タイロッド付近の寸法を小さくでき、車両等への搭載性を向上できる。 また、ラックアンドピニオンタイプのステアリングギア機構ではなく、ピット マンアームを用いたステアリングリンク機構を採用することで、高価なラックア ンドピニオンを設ける必要がなく、装置のコストを低くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る電動パワーステアリン
グ装置の全体正面図である。

【図２】図１のＩＩ部拡大図である。

【符号の説明】

１ ステアリングリンク機構 ２ 車輪 ３ ナックルアーム ５ タイロッド ７ タイロッドエンド ９ リレーロッド １１ タイロッドエンド １３ ピットマンアーム １５ 回動軸 １７ アイドラアーム １９ アクチュエータ部 ２１ ハンドル ２３ コラムシャフト ２５ 中間シャフト ２７ スタブシャフト ２９ トーションバー ３１ 従動傘歯車 ３３ 従動傘歯車 ３５ 駆動傘歯車 ３７ 出力軸 ３９ 減速機 ４１ 電動モータ ４３ ヘリカルスプライン ４５ ストレートスプライン ４７ セレクトギア ４９ シュウ ５１ トルクセンサ ５３ 突起部 ５５ コントローラ ５７ 電源（バッテリー）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵力をトルクセンサーにより検出しパワ
   ーアシストする電動モータの回転速度を減速機により減
   速し出力軸から出力するアクチュエータ部と、両車輪の
   ナックルアームに連結された両タイロッドを連結するリ
   レーロッドにピットマンアームの先端が連結され該後端
   が回動軸となって操舵力により回動が行われるステアリ
   ングリンク機構と、を備え、前記アクチュエータ部の出
   力を前記ステアリングリンク機構の回動軸に伝達する車
   両等の電動パワーステアリング装置。