JPH0761362A - Power steering device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate a need for a complicated controller and to simplify constitution by a method wherein a pair of driven bevel gears from which a stub shaft and a pinion shaft are protruded are arranged facing a drive bevel gear and a clutch mechanism is located between a moving body spline-coupled therewith and the respective driven bevel gears. CONSTITUTION:Driven bevel gears 4 and 5 are arranged to a stub shaft 1 and a pinion shaft 2, respectively, intercoupled through a torsion bar 3 and a drive bevel gear 6 is geared therewith. When the stub shaft 1 is rotated by means of a handle H, the stub shaft is rotated relatively with the pinion shaft 2 as the torsion bar 3 is twisted. A moving body 15 is axially moved according to rotation of a helical spline shaft part 10 and a first clutch mechanism 12 or a second clutch mechanism 13 is engaged. The pinion shaft 2 is rotated through the moving body 15 with the aid of an electric motor 19 to which a relay 23, a car speed deciding apparatus 22, and a car speed sensor 21 are connected and a rack shaft 17 is moved to effect the power assist of a steering power.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、操舵力をパワーアシ
ストするラックアンドピニオン方式のパワーステアリン
グ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rack and pinion type power steering device for power assisting steering force.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種の装置として、例えば実公平３−
３０２１７号公報に記載されたものが従来から知られて
いる。この従来の装置は、ハンドル側に連係したスタブ
シャフトと、ピニオンシャフトとを、トーションバーを
介して連係する。なお、このピニオンシャフトに形成し
たピニオンは、ラック軸に形成したラックにかみ合わせ
ている。一方、上記ピニオンシャフトのピニオンとは別
の出力側ピニオンを上記ラックにかみ合わせるととも
に、このピニオンを、ユニバーサルジョイントを介して
電動モータに連係させている。いま、ハンドルを回す
と、スタブシャフトとピニオンシャフトとが、トーショ
ンバーをねじりながら相対回転する。そして、このとき
のトーションバーのねじれ量をトルクセンサが検出し、
そのトルク信号をコントローラに入力する。コントロー
ラは、入力したトルク信号に応じて、電動モータの出力
を制御する。そして、このときの電動モータの出力に応
じて出力側ピニオンを左右いずれかの方向へ回転させ、
タイヤを転舵させる。2. Description of the Related Art As an apparatus of this kind, for example,
The one described in Japanese Patent No. 30217 is conventionally known. In this conventional device, a stub shaft linked to the handle side and a pinion shaft are linked via a torsion bar. The pinion formed on the pinion shaft is engaged with the rack formed on the rack shaft. On the other hand, an output side pinion different from the pinion of the pinion shaft is engaged with the rack, and the pinion is linked to the electric motor via a universal joint. Now, when the handle is turned, the stub shaft and the pinion shaft rotate relative to each other while twisting the torsion bar. Then, the torque sensor detects the torsion amount of the torsion bar at this time,
The torque signal is input to the controller. The controller controls the output of the electric motor according to the input torque signal. Then, depending on the output of the electric motor at this time, the output side pinion is rotated in either the left or right direction,
Steer tires.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記のようにした従来
の装置では、コントローラによって電動モータへの出力
や回転方向の制御をしているために、どうしても、回路
構成が複雑となり、コントローラの製作コストは大変高
くなる。また、この装置では、ハンドルに連係するピニ
オンと、電動モータに連係する出力ピニオンとの、２つ
のピニオンを必要としている。このようにピニオンを２
つ必要とするために、連係機構も２系統必要になり、そ
れだけ構成が複雑になるという問題があった。In the conventional device as described above, since the controller controls the output to the electric motor and the rotation direction, the circuit structure is inevitably complicated and the controller manufacturing cost is inevitable. Will be very high. In addition, this device requires two pinions, a pinion associated with the handle and an output pinion associated with the electric motor. 2 pinions like this
Therefore, there is a problem that two systems are required for the linkage mechanism, and the structure is complicated accordingly.

【０００４】さらに、電動モータと出力側ピニオンと
を、ユニバーサルジョイントで連係しているので、電動
モータの設定位置の自由度もある程度限定されてしま
う。例えば、ユニバーサルジョイントの部分を直角に折
り曲げて、電動モータをラック軸に平行に置こうとして
も、回転力の伝達を考慮すれば、ほとんど不可能であ
る。電動モータとラック軸とをあえて平行に置こうとす
ると、複数のユニバーサルジョイントを用いなければな
らない。しかし、ユニバーサルジョイントの数を増やせ
ば増やすほど、それを回転させたときのトルク変動が発
生する。このような理由から、複数のユニバーサルジョ
イントを使えないので、どうしても電動モータの設定位
置が限定されるという問題があった。この発明の目的
は、製造コストの高い回路構成を有するコントローラを
使わず、しかも、一つのピニオンでたりるようにした装
置を提供することである。Furthermore, since the electric motor and the output side pinion are linked by the universal joint, the degree of freedom of the setting position of the electric motor is also limited to some extent. For example, even if the portion of the universal joint is bent at a right angle and the electric motor is placed parallel to the rack shaft, it is almost impossible if the transmission of the rotational force is taken into consideration. If the electric motor and the rack shaft are intentionally placed in parallel, a plurality of universal joints must be used. However, the more the number of universal joints increases, the more the torque fluctuation occurs when the universal joints are rotated. For this reason, since a plurality of universal joints cannot be used, there is a problem that the set position of the electric motor is limited. An object of the present invention is to provide a device which does not use a controller having a circuit configuration which is expensive to manufacture and which can be operated by one pinion.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】第１の発明は、スタブシ
ャフトとピニオンシャフトとをトーションバーを介して
連係するとともに、スタブシャフトをハンドルに連係
し、ピニオンシャフトにはラック軸に形成したラックに
かみ合うピニオンを形成してなるパワーステアリング装
置において、一つの駆動かさ歯車と、その駆動かさ歯車
とは軸線の向きを９０度ずらしてかみ合って互いに対向
し、しかも、その対向部間にスタブシャフトとピニオン
シャフトとを回転自在に突出させてなる一対の従動かさ
歯車と、この駆動かさ歯車を駆動する電動モータと、こ
れら駆動かさ歯車と電動モータとを連係するフレキシブ
ルシャフトと、一対の従動かさ歯車間にあって、スタブ
シャフトとピニオンシャフトのいずれか一方のシャフト
に対してストレートスプライン結合させ、いずれか他方
のシャフトに対してヘリカルスプライン結合させた可動
体と、この可動体と一方の従動かさ歯車との間に設けた
第１クラッチ機構と、可動体と他方の従動かさ歯車との
間に設けた第２クラッチ機構と、上記電動モータをオン
オフするリレーと、車速を検出する車速センサと、この
車速センサからの信号に応じて上記リレーの動作を制御
する車速判定器とからなる点に特徴を有する。According to a first aspect of the present invention, a stub shaft and a pinion shaft are linked via a torsion bar, a stub shaft is linked to a handle, and a pinion shaft is a rack formed on a rack shaft. In a power steering device having a meshing pinion, one driving bevel gear and the driving bevel gear are opposed to each other by being meshed with each other with their axes shifted by 90 degrees, and the stub shaft and the pinion are interposed between the facing portions. There are a pair of driven bevel gears formed by rotatably projecting a shaft, an electric motor that drives the drive bevel gears, a flexible shaft that links the drive bevel gears and the electric motor, and a pair of driven bevel gears. , Straight to either stub shaft or pinion shaft A movable body that is spline-coupled and helically spline-coupled to the other shaft; a first clutch mechanism provided between the movable body and one driven bevel gear; and a movable body and the other driven bevel gear. A second clutch mechanism, a relay for turning on and off the electric motor, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and a vehicle speed determiner for controlling the operation of the relay according to a signal from the vehicle speed sensor. It is characterized by

【０００６】第２の発明は、スタブシャフトとピニオン
シャフトとをトーションバーを介して連係するととも
に、スタブシャフトをハンドルに連係し、ピニオンシャ
フトにはラック軸に形成したラックにかみ合うピニオン
を形成してなるパワーステアリング装置において、駆動
手段の駆動力で回転する一つの駆動かさ歯車と、駆動手
段と駆動かさ歯車とを連係するフレキシブルシャフトお
よび電動クラッチと、上記駆動かさ歯車とは軸線の向き
を９０度ずらしてかみ合って互いに対向し、しかも、そ
の対向部間にスタブシャフトとピニオンシャフトとを回
転自在に突出させてなる一対の従動かさ歯車と、一対の
従動かさ歯車間にあって、スタブシャフトとピニオンシ
ャフトのいずれか一方のシャフトに対してストレートス
プライン結合させ、いずれか他方のシャフトに対してヘ
リカルスプライン結合させた可動体と、この可動体と一
方の従動かさ歯車との間に設けた第１クラッチ機構と、
可動体と他方の従動かさ歯車との間に設けた第２クラッ
チ機構と、上記電動クラッチをオンオフするリレーと、
車速を検出する車速センサと、この車速センサからの信
号に応じて上記リレーの動作を制御する車速判定器とか
らなる点に特徴を有する。According to a second aspect of the invention, the stub shaft and the pinion shaft are linked via a torsion bar, the stub shaft is linked to the handle, and the pinion shaft is formed with a pinion that engages with a rack formed on the rack shaft. In this power steering device, one driving bevel gear that rotates by the driving force of the driving means, a flexible shaft and an electric clutch that link the driving means and the driving bevel gear, and the driving bevel gear have an axial direction of 90 degrees. The stub shaft and the pinion shaft are located between a pair of driven bevel gears that are slidably engaged with each other, and the stub shaft and the pinion shaft are rotatably projected between the opposing portions, and between the pair of driven bevel gears. Straight spline connection to either shaft, A movable member which is helical spline-coupled with respect to displacement or other shaft, a first clutch mechanism provided between the movable member and one of the driven bevel gear,
A second clutch mechanism provided between the movable body and the other driven bevel gear; a relay for turning on and off the electric clutch;
It is characterized in that it is composed of a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed and a vehicle speed determiner for controlling the operation of the relay according to a signal from the vehicle speed sensor.

【０００７】[0007]

【作用】第１の発明は、上記のように構成したので、ス
タブシャフトを回転させると、その入力トルクに応じて
トーションバーがねじれるが、ピニオンシャフトはタイ
ヤ側の抵抗のために、スタブシャフトの回転に追随しな
い。そのため、スタブシャフトとピニオンシャフトと
が、トーションバーをねじりながら相対回転する。スタ
ブシャフトとピニオンシャフトとが相対回転すると、そ
の回転方向に応じて可動体が移動する。つまり、スタブ
シャフトが回転すると、それとストレートスプライン結
合した可動体も一体回転する。しかし、可動体はピニオ
ンシャフトともヘリカルスプライン結合しているので、
可動体が上記のように回転すると、可動体がその回転方
向に応じて軸方向に移動する。Since the first aspect of the present invention is configured as described above, when the stub shaft is rotated, the torsion bar is twisted in accordance with the input torque, but the pinion shaft causes the resistance on the tire side to cause the stub shaft to rotate. Does not follow rotation. Therefore, the stub shaft and the pinion shaft rotate relative to each other while twisting the torsion bar. When the stub shaft and the pinion shaft rotate relative to each other, the movable body moves according to the rotation direction. In other words, when the stub shaft rotates, the movable body that is connected to it by the straight spline also integrally rotates. However, since the movable body is also connected to the pinion shaft by a helical spline,
When the movable body rotates as described above, the movable body moves in the axial direction according to the rotation direction.

【０００８】このように可動体が移動すると、その移動
方向に設けた第１クラッチ機構、あるいは第２クラッチ
機構が接続するので、可動体は、駆動かさ歯車の駆動力
によって回転する。可動体が回転すれば、スタブシャフ
トとピニオンシャフトとが、この可動体を介して一体回
転することになる。また、駆動かさ歯車と電動モータと
をフレキシブルシャフトで連係したので、電動モータを
どのような方向にも設置できる。第２の発明は、駆動か
さ歯車と電動クラッチおよび電動クラッチと駆動手段と
を、それぞれフレキシブルシャフトで連係したので、第
１の発明と同様にエンジンルーム内での配置を自由に設
定できる。さらに、上記のように構成したので、車速セ
ンサで走行速度を測定し、車速判定器により設定速度以
上であれば、リレーを作動させ、電動クラッチを分離さ
せて、駆動手段による駆動力の伝達を中断させることが
できる。When the movable body moves in this way, the first clutch mechanism or the second clutch mechanism provided in the moving direction is connected, so that the movable body is rotated by the driving force of the driving bevel gear. When the movable body rotates, the stub shaft and the pinion shaft rotate together through the movable body. Further, since the driving bevel gear and the electric motor are linked by the flexible shaft, the electric motor can be installed in any direction. In the second invention, since the drive bevel gear and the electric clutch and the electric clutch and the driving means are linked by the flexible shafts respectively, the arrangement in the engine room can be freely set as in the first invention. Further, since it is configured as described above, the traveling speed is measured by the vehicle speed sensor, and if the vehicle speed determiner is equal to or higher than the set speed, the relay is actuated, the electric clutch is disengaged, and the driving force is transmitted by the driving means. It can be interrupted.

【０００９】[0009]

【実施例】図１、図２は、第１実施例を示している。ハ
ンドルＨにスタブシャフト１を連係し、ピニオンシャフ
ト２にピニオン１６を形成するとともに、このピニオン
１６をラック軸１７に形成したラック１８にかみ合わせ
ている。スタブシャフト１とピニオンシャフト２とは、
トーションバー３を介して連結し、それら両シャフト
１、２が、トーションバー３をねじりながら相対回転で
きるようにしている。また、上記スタブシャフト１とピ
ニオンシャフト２のそれぞれには、従動かさ歯車４、５
を回転自在に設けるとともに、これら一対の従動かさ歯
車４、５には、その軸線に対して９０度ずらした駆動か
さ歯車６をかみ合わせている。したがって、駆動かさ歯
車６が回転すると、両従動かさ歯車４、５は、互いに反
対方向に回転することになる。1 and 2 show a first embodiment. The stub shaft 1 is linked to the handle H, the pinion 16 is formed on the pinion shaft 2, and the pinion 16 is engaged with the rack 18 formed on the rack shaft 17. The stub shaft 1 and the pinion shaft 2 are
The two shafts 1 and 2 are connected to each other via a torsion bar 3 so that they can rotate relative to each other while twisting the torsion bar 3. Further, the stub shaft 1 and the pinion shaft 2 are provided with driven bevel gears 4, 5 respectively.
Is provided rotatably, and a pair of driven bevel gears 4 and 5 are engaged with a drive bevel gear 6 which is displaced by 90 degrees with respect to the axis thereof. Therefore, when the driving bevel gear 6 rotates, both driven bevel gears 4 and 5 rotate in opposite directions.

【００１０】この駆動かさ歯車６は、フレキシブルシャ
フト７を介して減速機２０と電動モータ１９に連係して
いる。さらに、これら一対の従動かさ歯車４、５間にお
いて、スタブシャフト１とピニオンシャフト２の両者を
またぐようにして、筒状の可動体１５を嵌合している。
この可動体１５は、スタブシャフト１に対してはストレ
ートスプライン結合させ、ピニオンシャフト２に対して
はヘリカルスプライン結合させている。すなわち、上記
スタブシャフト１の先端部分をストレートスプライン軸
部８とし、このストレートスプライン軸部８に、可動体
１５の一方の側に形成したストレートスプライン部９
を、かみ合わせている。The drive bevel gear 6 is linked to a speed reducer 20 and an electric motor 19 via a flexible shaft 7. Further, a tubular movable body 15 is fitted between the pair of driven bevel gears 4 and 5 so as to straddle both the stub shaft 1 and the pinion shaft 2.
The movable body 15 is connected to the stub shaft 1 by a straight spline and is connected to the pinion shaft 2 by a helical spline. That is, the tip portion of the stub shaft 1 is the straight spline shaft portion 8, and the straight spline shaft portion 8 has a straight spline portion 9 formed on one side of the movable body 15.
Are engaged.

【００１１】また、ピニオンシャフト２側と可動体１５
の他方の側とには、上記のストレートスプライン結合と
同様に、ヘリカルスプライン軸部１０、ヘリカルスプラ
イン部１１を形成し、互いにかみ合わせている。このよ
うにした可動体１５と一方の従動かさ歯車４とに第１ク
ラッチ機構１２を設け、可動体１５と他方の従動かさ歯
車５との間に第２クラッチ機構１３を設けている。い
ま、ハンドルＨを回してスタブシャフト１を回転させる
と、その回転力がトーションバー３を介してピニオンシ
ャフト２に伝達される。しかし、このときには、ピニオ
ンシャフト２がタイヤ側の抵抗によって回転しない方向
に力が働く。そのためにスタブシャフト１は、トーショ
ンバー３をねじりながらピニオンシャフト２と相対回転
する。Also, the pinion shaft 2 side and the movable body 15
A helical spline shaft portion 10 and a helical spline portion 11 are formed on the other side of the above, similarly to the above-described straight spline connection, and are engaged with each other. A first clutch mechanism 12 is provided on the movable body 15 and one driven bevel gear 4 thus configured, and a second clutch mechanism 13 is provided between the movable body 15 and the other driven bevel gear 5. Now, when the handle H is rotated to rotate the stub shaft 1, the rotational force is transmitted to the pinion shaft 2 via the torsion bar 3. However, at this time, a force acts in the direction in which the pinion shaft 2 does not rotate due to the resistance on the tire side. Therefore, the stub shaft 1 rotates relative to the pinion shaft 2 while twisting the torsion bar 3.

【００１２】このようにスタブシャフト１が回転する
と、可動体１５もそれと一体に回転する。しかし、上記
のようにピニオンシャフト２が回転しない方向に力が働
くので、このときには、この可動体１５がヘリカルスプ
ライン軸部１０およびヘリカルスプライン部１１のリー
ドに応じて軸方向に移動する。ただし、この可動体１５
の移動方向は、スタブシャフト１の回転方向に応じて異
なる。例えば、スタブシャフト１を左に回転させたら、
可動体１５が図面上側に移動して、第１クラッチ機構１
２を接続する。スタブシャフト１が上記と反対に右回転
すると、可動体１５が図面下側に移動して、第２クラッ
チ機構１３を接続する。ここで、各シャフトと各スプラ
インの関係は、上記内容と反対でもよいことは言うまで
もない。また、回転方向による可動体１５の移動方向も
上記内容と反対でもよいことも言うまでもない。When the stub shaft 1 rotates in this manner, the movable body 15 also rotates integrally with it. However, since a force acts in the direction in which the pinion shaft 2 does not rotate as described above, at this time, the movable body 15 moves in the axial direction according to the leads of the helical spline shaft portion 10 and the helical spline portion 11. However, this movable body 15
The movement direction of the stub differs depending on the rotation direction of the stub shaft 1. For example, if you rotate the stub shaft 1 to the left,
The movable body 15 moves to the upper side of the drawing, and the first clutch mechanism 1
Connect two. When the stub shaft 1 rotates rightward in the opposite direction to the above, the movable body 15 moves to the lower side in the drawing, and the second clutch mechanism 13 is connected. Here, it goes without saying that the relationship between each shaft and each spline may be opposite to the above. It goes without saying that the moving direction of the movable body 15 depending on the rotating direction may be opposite to the above.

【００１３】したがって、第１クラッチ機構１２が接続
しているときに、減速機２０と電動モータ１９に連係し
た駆動かさ歯車６が矢印１４方向に回転していれば、可
動体１５が従動かさ歯車４とともに左回転する。このよ
うに第１クラッチ機構１２が接続した状態で、可動体１
５が左に回転すると、スタブシャフト１とピニオンシャ
フト２とが、可動体１５を介して左に一体回転する。つ
まり、電動モータ１９の駆動力によってピニオンシャフ
ト２が回転して、ラック軸１７を移動させ、操舵力をパ
ワーアシストする。Therefore, when the driving bevel gear 6 linked to the speed reducer 20 and the electric motor 19 is rotating in the direction of the arrow 14 when the first clutch mechanism 12 is engaged, the movable body 15 is driven by the driven bevel gear. Turn left with 4. In this manner, with the first clutch mechanism 12 connected, the movable body 1
When 5 rotates to the left, the stub shaft 1 and the pinion shaft 2 integrally rotate to the left via the movable body 15. That is, the pinion shaft 2 is rotated by the driving force of the electric motor 19, the rack shaft 17 is moved, and the steering force is power assisted.

【００１４】この電動モータ１９には、リレー２３、車
速判定器２２、車速センサ２１が接続されている。快適
かつ安全な走行のために、停車中および低速走行中に
は、パワーアシストするが、高速運転中はパワーアシス
トしないようにしている。そのため、車速センサ２１で
現在の走行速度を測定し、車速判定器２２により判定を
行い、設定速度以上であればリレー２３を作動させ、電
動モータ１９の出力を停止させる。図３に示した第２実
施例は、電動モータ１９から続く減速機２０と駆動かさ
歯車６の間に、フレキシブルシャフト７を介して、電動
クラッチ２４を備えている点を除いては第１実施例と同
様である。停車時以外、あるいは、ある設定速度以上の
場合に、パワーステアリング動作により過敏な操舵にな
る危険を防ぐために、車速センサ２１で走行速度を測定
し、車速判定器２２により、リレー２３を作動させ、電
動クラッチ２４を分離させて、電動モータ１９による駆
動力の伝達を中断させるようにしている。A relay 23, a vehicle speed determiner 22, and a vehicle speed sensor 21 are connected to the electric motor 19. For comfortable and safe driving, power assist is provided while the vehicle is stopped or running at low speed, but not during high speed operation. Therefore, the vehicle speed sensor 21 measures the current traveling speed, the vehicle speed determiner 22 makes a determination, and if the vehicle speed is equal to or higher than the set speed, the relay 23 is operated and the output of the electric motor 19 is stopped. The second embodiment shown in FIG. 3 is the first embodiment except that an electric clutch 24 is provided between the reduction gear 20 continuing from the electric motor 19 and the driving bevel gear 6 via the flexible shaft 7. Similar to the example. When the vehicle is not stopped or at a certain speed or higher, the vehicle speed sensor 21 measures the traveling speed and the vehicle speed determination unit 22 activates the relay 23 in order to prevent the risk of the steering becoming hypersensitive due to the power steering operation. The electric clutch 24 is disengaged so that the transmission of the driving force by the electric motor 19 is interrupted.

【００１５】図４に示した第３実施例は、駆動かさ歯車
６と減速機２０、電動モータ１９とを連係しているフレ
キシブルシャフト７を曲げて使用している点を除いては
第１実施例と同様である。電動モータ１９、減速機２０
がレイアウト上、取付け困難な場合にも、フレキシブル
シャフト７を用いれば、設置できるようになる。さら
に、作動音、振動が車室内に伝わりにくい場所に配置す
ることもできる。図５に示した第４実施例は、駆動かさ
歯車６と減速機２０、電動モータ１９とを連係している
フレキシブルシャフト７を曲げて使用している点を除い
ては第２実施例と同様である。電動モータ１９、減速機
２０、電動クラッチ２４がレイアウト上、取付け困難な
場合にも、これらをフレキシブルシャフト７を用いて、
作動音、振動が車室内に伝わりにくい場所に配置するこ
とができる。The third embodiment shown in FIG. 4 is the first embodiment except that a flexible shaft 7 which links the driving bevel gear 6, the speed reducer 20 and the electric motor 19 is bent and used. Similar to the example. Electric motor 19, speed reducer 20
However, even if it is difficult to install due to the layout, the flexible shaft 7 can be installed. Furthermore, it can be arranged in a place where operating noise and vibration are difficult to be transmitted to the vehicle interior. The fourth embodiment shown in FIG. 5 is the same as the second embodiment except that the flexible shaft 7 that links the driving bevel gear 6, the speed reducer 20, and the electric motor 19 is bent and used. Is. Even if the electric motor 19, the speed reducer 20, and the electric clutch 24 are difficult to mount due to the layout, these are used by using the flexible shaft 7.
It can be installed in a place where operating noise and vibration are difficult to be transmitted to the passenger compartment.

【００１６】図６に示した第５実施例は、操舵補助動作
を行うための回転動力を、電動モータからではなくエン
ジン２５から直接を得ている点を除いては第４実施例と
同様である。このとき、車速センサ２１で走行速度を測
定し、設定以上の速度であれば、車速判定器２２により
リレー２３を作動させ、電動クラッチ２４を分離させ
て、エンジン２５からの駆動力の伝達を中断させるよう
にしている。この実施例によれば、駆動力に直接エンジ
ン動力を利用できるので、さらに部品点数が減少する。
しかも、フレキシブルシャフトを用いているため、エン
ジンから任意な位置に、動力を伝達させることができ
る。したがって、エンジンルームへの搭載部品点数が少
なくなり、搭載性はさらに向上する。また、搭載部品点
数が少なくなれば、それにともない当然、その製作コス
トは低減する。しかも、構成が単純になることから、装
置の故障も減少し、信頼性向上も期待できる。The fifth embodiment shown in FIG. 6 is the same as the fourth embodiment except that the rotational power for performing the steering assist operation is obtained directly from the engine 25 instead of the electric motor. is there. At this time, the traveling speed is measured by the vehicle speed sensor 21, and if the traveling speed is equal to or higher than the set speed, the vehicle speed determining device 22 activates the relay 23 to disengage the electric clutch 24 and interrupt the transmission of the driving force from the engine 25. I am trying to let you. According to this embodiment, the engine power can be directly used as the driving force, so that the number of parts is further reduced.
Moreover, since the flexible shaft is used, power can be transmitted from the engine to an arbitrary position. Therefore, the number of parts mounted in the engine room is reduced, and the mountability is further improved. In addition, if the number of mounted parts is reduced, the manufacturing cost is naturally reduced accordingly. Moreover, since the structure is simple, the breakdown of the device can be reduced and the reliability can be improved.

【００１７】図７に示した第６実施例は、第１クラッチ
機構１２、第２クラッチ機構１３に替わって、第１摩擦
クラッチ機構３１、第２摩擦クラッチ機構３２を備えて
いる点を除いては第１実施例と同様である。クラッチ機
構１２、１３に摩擦板を使用し、スタブシャフト１への
入力トルクに比例して、摩擦クラッチ機構３１または他
方の摩擦クラッチ機構３２の押付力をリニアに変化さ
せ、さらに、摩擦係数が、外力の影響を受けずに一定で
ある摩擦クラッチ機構３１、３２を使用することによ
り、押付力に比例して伝達トルクがリニアに変化し、ス
タブシャフト１の入力トルクに比例して、駆動機構から
の操舵補助力がリニアに変化するというセルフコントロ
ールが可能となる。これにより操舵フィーリングがさら
に向上する。The sixth embodiment shown in FIG. 7 is provided with a first friction clutch mechanism 31 and a second friction clutch mechanism 32 in place of the first clutch mechanism 12 and the second clutch mechanism 13. Is the same as in the first embodiment. Friction plates are used for the clutch mechanisms 12 and 13, the pressing force of the friction clutch mechanism 31 or the other friction clutch mechanism 32 is linearly changed in proportion to the input torque to the stub shaft 1, and the friction coefficient is By using the friction clutch mechanisms 31 and 32, which are constant without being affected by external force, the transmission torque linearly changes in proportion to the pressing force, and in proportion to the input torque of the stub shaft 1, from the drive mechanism. It is possible to perform self-control in which the steering assist force of is linearly changed. This further improves the steering feeling.

【００１８】[0018]

【効果】第１および第２の発明の装置によれば、一方
向、一定回転の電動モータあるいは駆動手段からの動力
を、自動的に両回転方向に振り分けることができる。こ
れは、上述の可動体が移動する方向に応じて、第１クラ
ッチ機構あるいは第２クラッチ機構のいずれかが接続す
ることにより実現する。そのため、コントローラにおい
て、電動モータあるいは駆動手段の回転方向を制御する
機能は必要なくなる。ところが、車速に応じてパワーア
シストの有無を判定するための車速センサは必要であ
る。しかし、これは非常に簡単なオンオフ制御の車速感
応機構で充分である。つまり、簡単な車速感応機構を設
けることで、コントローラの果たしていた機能を実現で
きるので、複雑な回路構成を有するコントローラは不要
となった。したがって、このパワーステアリング装置の
信頼性は向上する。According to the apparatus of the first and second inventions, the power from the electric motor or the drive means rotating in one direction and constant rotation can be automatically distributed in both rotation directions. This is realized by connecting either the first clutch mechanism or the second clutch mechanism depending on the direction in which the movable body moves. Therefore, the controller does not need the function of controlling the rotation direction of the electric motor or the driving means. However, a vehicle speed sensor for determining the presence or absence of power assist according to the vehicle speed is necessary. However, a vehicle speed sensitive mechanism with a very simple on / off control is sufficient for this. In other words, by providing a simple vehicle speed response mechanism, the function that the controller was able to achieve can be realized, so that a controller having a complicated circuit configuration is unnecessary. Therefore, the reliability of this power steering device is improved.

【００１９】さらに、パワーステアリング装置の機能を
確保しつつ、高価なコントローラが不要であるため、大
幅なコストメリットが期待できる。また、この発明によ
れば、ラックにかみ合わせるピニオンは、１つで足り
る。このことから、このパワーステアリング装置は、そ
れだけ簡単な構成となっている。そのため、狭いエンジ
ンルーム内での搭載性を大幅に向上することが可能とな
る。しかも、駆動力の伝達にフレキシブルシャフトを用
いているので、電動モータあるいは駆動手段の設定位置
を自由に決めることができる。したがって、エンジンル
ーム内での設計の自由度が増し、搭載性も向上する。ま
た、車種によって設置条件が異なっていても、フレキシ
ブルシャフトを使用することで、その設置条件に対応し
た設置が可能となる。第２の発明の装置によれば、車速
センサ２１で走行速度を測定し、電動クラッチ２４を車
速に応じて駆動力を伝達または遮断し、操舵力のパワー
アシストを制御することができる。したがって、設定し
た車速以下のとき、すなわち低速走行時には、操舵力を
パワーアシストし、快適な操舵を実現している。また、
高速運転時には、パワーアシストはせず、過剰な操舵に
なる危険を防ぎ、安全性を高めている。Furthermore, while ensuring the function of the power steering device, an expensive controller is not required, so that a significant cost merit can be expected. Further, according to the present invention, only one pinion that engages with the rack is sufficient. Therefore, this power steering device has a simple structure. Therefore, it becomes possible to greatly improve the mountability in a small engine room. Moreover, since the flexible shaft is used for transmitting the driving force, the setting position of the electric motor or the driving means can be freely determined. Therefore, the degree of freedom in design in the engine room is increased, and the mountability is also improved. Moreover, even if the installation conditions differ depending on the vehicle type, the flexible shaft enables installation in accordance with the installation conditions. According to the device of the second aspect of the present invention, the traveling speed can be measured by the vehicle speed sensor 21, the driving force of the electric clutch 24 can be transmitted or cut off according to the vehicle speed, and the power assist of the steering force can be controlled. Therefore, when the vehicle speed is equal to or lower than the set vehicle speed, that is, when the vehicle travels at a low speed, the steering force is power assisted to realize comfortable steering. Also,
When driving at high speeds, power assistance is not provided to prevent the risk of excessive steering and improve safety.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】第１実施例の要部拡大断面図である。FIG. 1 is an enlarged sectional view of an essential part of a first embodiment.

【図２】第１実施例の機構図である。FIG. 2 is a mechanical view of the first embodiment.

【図３】第２実施例の機構図である。FIG. 3 is a mechanism diagram of a second embodiment.

【図４】第３実施例の機構図である。FIG. 4 is a mechanism diagram of a third embodiment.

【図５】第４実施例の機構図である。FIG. 5 is a mechanism diagram of a fourth embodiment.

【図６】第５実施例の機構図である。FIG. 6 is a mechanism diagram of a fifth embodiment.

【図７】第６実施例の要部拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a main part of the sixth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ スタブシャフト ２ ピニオンシャフト ３ トーションバー ４ 従動かさ歯車 ５ 従動かさ歯車 ６ 駆動かさ歯車 ７ フレキシブルシャフト ８ ストレートスプライン軸部 ９ ストレートスプライン部 １０ ヘリカルスプライン軸部 １１ ヘリカルスプライン部 １２ 第１クラッチ機構 １３ 第２クラッチ機構 １５ 可動体 １６ ピニオン １７ ラック軸 １８ ラック １９ 電動モータ ２１ 車速センサ ２２ 車速判定器 ２３ リレー ２４ 電動クラッチ Ｈ ハンドル 1 Stub Shaft 2 Pinion Shaft 3 Torsion Bar 4 Driven Bevel Gear 5 Driven Bevel Gear 6 Drive Bevel Gear 7 Flexible Shaft 8 Straight Spline Shaft 9 Straight Spline 10 Helical Spline Shaft 11 Helical Spline 12 1st Clutch Mechanism 13 2nd Clutch mechanism 15 Movable body 16 Pinion 17 Rack shaft 18 Rack 19 Electric motor 21 Vehicle speed sensor 22 Vehicle speed determiner 23 Relay 24 Electric clutch H handle

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 スタブシャフトとピニオンシャフトとを
トーションバーを介して連係するとともに、スタブシャ
フトをハンドルに連係し、ピニオンシャフトにはラック
軸に形成したラックにかみ合うピニオンを形成してなる
パワーステアリング装置において、一つの駆動かさ歯車
と、その駆動かさ歯車とは軸線の向きを９０度ずらして
かみ合って互いに対向し、しかも、その対向部間にスタ
ブシャフトとピニオンシャフトとを回転自在に突出させ
てなる一対の従動かさ歯車と、この駆動かさ歯車を駆動
する電動モータと、これら駆動かさ歯車と電動モータと
を連係するフレキシブルシャフトと、一対の従動かさ歯
車間にあって、スタブシャフトとピニオンシャフトのい
ずれか一方のシャフトに対してストレートスプライン結
合させ、いずれか他方のシャフトに対してヘリカルスプ
ライン結合させた可動体と、この可動体と一方の従動か
さ歯車との間に設けた第１クラッチ機構と、可動体と他
方の従動かさ歯車との間に設けた第２クラッチ機構と、
上記電動モータをオンオフするリレーと、車速を検出す
る車速センサと、この車速センサからの信号に応じて上
記リレーの動作を制御する車速判定器とを、備えたパワ
ーステアリング装置。1. A power steering system in which a stub shaft and a pinion shaft are linked to each other via a torsion bar, a stub shaft is linked to a handle, and a pinion that engages with a rack formed on a rack shaft is formed on the pinion shaft. , One driving bevel gear and the driving bevel gear are engaged with each other with their axes shifted by 90 degrees to face each other, and a stub shaft and a pinion shaft are rotatably projected between the facing portions. A pair of driven bevel gears, an electric motor that drives the drive bevel gears, a flexible shaft that links the drive bevel gears and the electric motor, and a stub shaft or a pinion shaft that is between the pair of driven bevel gears. Straight spline connection to the shaft of either A movable body, which is helically spline-coupled to one shaft, a first clutch mechanism provided between the movable body and one driven bevel gear, and a movable body and the other driven bevel gear provided between the movable body and the other driven bevel gear. A second clutch mechanism,
A power steering apparatus comprising: a relay for turning on / off the electric motor; a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed; and a vehicle speed determiner for controlling the operation of the relay in accordance with a signal from the vehicle speed sensor. 【請求項２】 スタブシャフトとピニオンシャフトとを
トーションバーを介して連係するとともに、スタブシャ
フトをハンドルに連係し、ピニオンシャフトにはラック
軸に形成したラックにかみ合うピニオンを形成してなる
パワーステアリング装置において、駆動手段の駆動力で
回転する一つの駆動かさ歯車と、駆動手段と駆動かさ歯
車とを連係するフレキシブルシャフトおよび電動クラッ
チと、上記駆動かさ歯車とは軸線の向きを９０度ずらし
てかみ合って互いに対向し、しかも、その対向部間にス
タブシャフトとピニオンシャフトとを回転自在に突出さ
せてなる一対の従動かさ歯車と、一対の従動かさ歯車間
にあって、スタブシャフトとピニオンシャフトのいずれ
か一方のシャフトに対してストレートスプライン結合さ
せ、いずれか他方のシャフトに対してヘリカルスプライ
ン結合させた可動体と、この可動体と一方の従動かさ歯
車との間に設けた第１クラッチ機構と、可動体と他方の
従動かさ歯車との間に設けた第２クラッチ機構と、上記
電動クラッチをオンオフするリレーと、車速を検出する
車速センサと、この車速センサからの信号に応じて上記
リレーの動作を制御する車速判定器とを、備えたパワー
ステアリング装置。2. A power steering device in which a stub shaft and a pinion shaft are linked to each other via a torsion bar, a stub shaft is linked to a handle, and a pinion that engages with a rack formed on a rack shaft is formed on the pinion shaft. In one, a drive bevel gear that rotates by the drive force of the drive means, a flexible shaft and an electric clutch that link the drive means and the drive bevel gear, and the drive bevel gear are engaged with each other by shifting the axis direction by 90 degrees. A pair of driven gears that face each other and have a stub shaft and a pinion shaft rotatably projecting between the facing portions, and between a pair of driven gears, which are between the stub shaft and the pinion shaft. Straight spline connection to the shaft, either of the other A movable body that is helically splined to the shaft, a first clutch mechanism that is provided between the movable body and one driven bevel gear, and a second clutch mechanism that is provided between the movable body and the other driven bevel gear. A power steering apparatus comprising: a clutch mechanism; a relay for turning on and off the electric clutch; a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed; and a vehicle speed determiner for controlling the operation of the relay according to a signal from the vehicle speed sensor.