JPH11105719A - 電気式動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マニュアルストッパセンサの出力特性に左右差
をなくし、感度（インピーダンス変化率）を向上するこ
とができる電気式動力舵取装置を提供する。 【解決手段】入力軸１の歯部４６に対してピン４９にて
揺動自在に連結された磁性体からなる上部センサ部材４
８には当接片４８ａが凸状形成され、出力軸２に一体に
連結された磁性体からなる下部センサリング４２には一
定のピッチを有した歯部４４が形成されている。入力軸
１と出力軸２との相対回転にともない、当接片４８ａが
歯部４４間において、周方向に相対移動可能に配置され
ている。入力軸１が回動すると、入力軸１と出力軸２と
に設けられたマニュアルストッパ部３９にて両軸１，２
が当接係止する以前に、当接片４８ａと、歯部４４とが
当接する。このとき、上部センサ部材４８の上面に設け
たゴム部材５０の弾性力に抗して上部センサ部材４８は
揺動するとともに、当接状態を維持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハンドル入力軸と出力
軸に過大なトルクが作用した時、パワーアシストを解除
する電気式動力舵取装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気式動力舵取装置においては、ハンド
ルが右又は左に回転されると、同ハンドルに連結された
入力軸と、同入力軸に対してトーションバーを介して連
結された出力軸との相対回転変位量をトルク検出用セン
サが検出し、その検出値に基づいて制御回路が駆動モー
タを制御して、出力軸をパワーアシストするようにされ
ている。

【０００３】そして、入力軸と出力軸との間に過大な回
転トルクが付与された場合、入力軸と出力軸との間に設
けたマニュアルストッパ部にて両軸の相対移動を停止
し、そのマニュアルストッパセンサがその状態を検出し
て、前記駆動モータの駆動を停止し、或いは駆動モータ
と出力軸間に設けられたクラッチを切り離すようにし
て、パワーアシストを停止するようにされている。

【０００４】以下に、従来のマニュアルストッパセンサ
を説明する。図１３及び図１４は従来のマニュアルスト
ッパセンサを示している。同図において、入力軸に一体
に連結された磁性体からなる上部センサ部材６１には歯
部６２が凸状形成され、出力軸に一体に連結された磁性
体からなる下部センサ部材６３には一定のピッチを有し
た歯部６４が形成されている。そして、入力軸と出力軸
との相対回転にともなって、上部センサ部材６１の歯部
６２が、下部センサ部材６３の歯部６４間において、図
の矢印方向に相対移動可能に配置されている。

【０００５】そして、ハンドルが右又は左に切られて、
入力軸と出力軸の図示しないマニュアルストッパ部にて
両軸が当接係止した場合、上部センサ部材６１の歯部６
２と、下部センサ部材６３の歯部６４との左右の間隙Ｇ
ａとＧｂとは等しくなるように両部材との相対位置が設
定されている。なお、両部材６１，６３とを接触させな
いようにしているのは、仮に接触した場合には、両セン
サ部材６１，６３が破損する虞があるためである。

【０００６】この結果、上部センサ部材６１と下部セン
サ部材６３の周囲に対して環状に配置された検出コイル
（図示しない）に誘起される電圧（出力電圧）は、両部
材６１，６３の歯部６２，６４の接近離間状態の変化に
よって磁気回路のインダクタンスが著しく変化すること
より、増減される。そして、この検出コイルの検出値が
所定のトーションバーの捩じれ角に相当する場合、上記
したようにパワーアシストを停止するようにされてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上部、下部
センサ部材６１，６３等の加工誤差や組付け誤差がある
と、マニュアルストッパセンサの出力特性に誤差が発生
する問題があった。

【０００８】例えば、図１３は入力軸が右回転されてマ
ニュアルストッパ部において停止したときの上部センサ
部材６１と下部センサ部材６３の相対位置を示し、その
ときの両歯部６２，６４の間隙をＧａとしたときであ
る。

【０００９】又、図１４は入力軸が左回転されてマニュ
アルストッパ部において停止したときの上部センサ部材
６１と下部センサ部材６３の相対位置を示し、そのとき
の両歯部６２，６４の間隙をＧｃとしたときである。な
お、Ｇｃ＞Ｇａである。

【００１０】このときの、検出コイルの出力電圧は図１
５に示す通りとなる。同図において、横軸はトーション
バーの捩じれ角、縦軸は検出コイルの出力電圧を示して
いる。±αはマニュアルストッパ部にて停止したときの
トーションバーの捩じれ角（マニュアルストッパ接触角
度）であり、トーションバーが中立位置（トーションバ
ー捩じれ角＝０：ハンドルの操舵中立位置）から±α度
捩じれた時、両軸がマニュアルストッパ部により相対回
転を停止する。

【００１１】同図に示すように、図１３の右捩じれの場
合には、出力電圧はＶR 、図１４の左捩じれの場合はＶ
L （＜ＶR ）となる。なお、Ｖmax は上下両部のセンサ
部材６１，６３の歯部６２，６４が接触した場合の出力
電圧値を示す。

【００１２】このことから、加工誤差、組付け誤差があ
ると、センサの出力特性に左右差（右回転時、左回転時
における出力差）が発生し、パワーアシストの停止制御
を正確にできない問題があった。

【００１３】又、両センサ部材６１，６３が互いに接触
すると、破損する虞があるため、上下両センサ部材６
１，６３とを接触させないようにしているが、その結
果、マニュアルストッパ部が停止したときは、必ず間隙
Ｇａ（Ｇｂ）を設ける必要があるため、感度（インピー
ダンス変化率）が悪くなる問題もあった。

【００１４】本発明は上記の課題を解消するためになさ
れたものであり、マニュアルストッパセンサの出力特性
に左右差をなくし、感度（インピーダンス変化率）を向
上することができる電気式動力舵取装置を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、ハンドルからの回転を
伝達する入力軸と、トーションバーを介して相対回転可
能に前記入力軸に対して連結された出力軸と、前記入力
軸と出力軸間に過大トルクが生じたとき、両軸の相対回
転を停止するマニュアルストッパ部と、前記マニュアル
ストッパ部の作動状態を検出するマニュアルストッパセ
ンサとを備えた電気式動力舵取装置において、前記マニ
ュアルストッパセンサは、前記入力軸に設けられた第１
のセンサ部材と、前記出力軸に設けられた第２のセンサ
部材と、両センサ部材によって形成される磁気回路のイ
ンダクタンス変化を検出する検出手段とを備え、前記両
センサ部材は、前記マニュアルストッパ部が前記入力軸
及び出力軸の相対回転を停止する以前に互いに当接され
るように配置され、少なくともいずれか一方のセンサ部
材には、当接したときに、前記入力軸の回転方向とは反
対方向に退避する退避手段を設けたことを特徴とする電
気式動力舵取装置を要旨とするものである。

【００１６】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記両センサ部材が当接した後において、両センサ
部材が互いに離間したとき、前記退避したセンサ部材を
退避した方向とは逆の方向に復帰させる復帰手段を備え
た電気式動力舵取装置を要旨とするものである。

【００１７】請求項３に記載の発明は、請求項１におい
て、前記退避手段は、弾性手段にて構成した電気式動力
舵取装置を要旨とするものである。請求項４に記載の発
明は、請求項１乃至請求項３のうちいずれかにおいて、
前記退避手段は、第１のセンサ部材が第２のセンサ部材
に当接したとき、第１のセンサ部材を、前記入力軸の回
転方向とは反対方向に揺動自在に支持した構成であるこ
とをその要旨とするものである。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請
求項３のうちいずれかにおいて、前記退避手段は、第１
のセンサ部材が第２のセンサ部材に当接したとき、第１
のセンサ部材を入力軸の回転方向とは反対方向に退避す
るように直線移動自在に支持した構成であることをその
要旨とするものである。

【００１９】（作用）請求項１に記載の発明によれば、
過大トルクが入力軸と出力軸との間に働いたとき、第１
のセンサ部材と第２のセンサ部材は、マニュアルストッ
パ部が入力軸及び出力軸の相対回転を停止する以前に互
いに当接される。このとき、退避手段は少なくともいず
れか一方のセンサ部材を入力軸の回転方向とは反対方向
に退避させる。そして、検出手段は、そのときの両セン
サ部材に形成される磁気回路のインダクタンス変化を検
出する。

【００２０】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の作用に加えて、復帰手段は、前記両センサ部材が当接
した後において、両センサ部材が互いに離間したとき、
前記退避したセンサ部材を退避した方向とは逆の方向に
復帰させる。

【００２１】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
の作用に加えて、両センサ部材が当接時、弾性手段が少
なくともいずれか一方のセンサ部材を入力軸の回転方向
とは反対方向に退避させる。

【００２２】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
乃至請求項３の作用に加えて、第１のセンサ部材が第２
のセンサ部材に当接したとき、第１のセンサ部材は、入
力軸の回転方向とは反対方向に揺動することにより、退
避する。

【００２３】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
乃至請求項３の作用に加えて、第１のセンサ部材が第２
のセンサ部材に当接したとき、第１のセンサ部材は、入
力軸の回転方向とは反対方向に退避するように直線移動
する。

【００２４】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）以下、本発明を具体化した第１実施形
態を図１乃至図９を参照して説明する。

【００２５】図１及び図２に示すように、入力軸１は、
その上端がハンドル（図示しない）に連結され、同ハン
ドルと一体回転する。入力軸１は内腔を有する中空軸に
て形成されている。前記内腔内にはトーションバー３が
貫通され、その一端がピンにより入力軸１と一体結合さ
れている。出力軸２は前記入力軸１に対して同軸上に配
置され、ニードルベアリング４を介して相対回転可能に
連結されている。又、出力軸２の基端部は、有底の筒状
部２ｃが形成され、同筒状部２ｃ内には前記トーション
バー３の他端が挿入されピンにより一体結合されてい
る。すなわち、出力軸２はトーションバー３が捩じれる
ことにより、入力軸１に対して相対的に回転可能とされ
ている。

【００２６】前記入力軸１は上部ハウジング５に対して
シール部材６とベアリング７とを介して軸承されてい
る。前記出力軸２は下部ハウジング８に対してベアリン
グ９，１０を介して軸承されている。前記上部ハウジン
グ５と下部ハウジング８との間には筒部材１１が連結さ
れ、上部ハウジング５、筒部材１１及び下部ハウジング
８とにより形成される収容空間内には駆動モータ１２、
減速機構１３、トルクセンサ１４、マニュアルストッパ
センサ４０等が内装されている。

【００２７】前記出力軸２の先端にはピニオン２ａが形
成され、同ピニオン２ａに操向機構のラックシャフト１
５が噛合されている。下部ハウジング８の側部には、ラ
ックガイド１７が摺動自在に内装され、スプリング１６
により、ラックガイド１７が出力軸２側に付勢されてい
る。前記ラックガイド１７には、前記ラックシャフト１
５に当接してガイドするローラガイド１８が回動自在に
支持されている。ラックシャフト１５は、前記スプリン
グ１６により、ローラガイド１８を介して押圧されて前
記ピニオン２ａに対して適度の押圧力で噛合されてい
る。

【００２８】前記駆動モータ１２は、前記入力軸１及び
出力軸２と同心に配置されている。図２に示すように前
記筒部材１１の内側壁にはコイル１９を有するステータ
２０が固定されている。同ステータ２０と対向するロー
タ２１は出力軸２に対してベアリング２２を介して回転
可能に軸承されている。ロータ２１の外周面には永久磁
石２３が固定されている。前記コイル１９、ステータ２
０、ロータ２１、永久磁石２３により駆動モータ１２が
構成されている。

【００２９】減速機構１３はハンドルに加えられたトル
クをトルクセンサ１４にて検出し、その検出トルクに応
じて前記駆動モータ１２を回転させ、同駆動モータ１２
の回転を減速して出力軸２に操舵力のアシストとして伝
達するものである。この減速機構１３は例えば遊星歯車
機構が採用される。

【００３０】この遊星歯車機構について説明すると、前
記駆動モータ１２のロータ２１には第１サンギヤ２４が
一体に結合されている。又、前記筒部材１１の内周には
第１リングギヤ２５が固定されている。第１サンギヤ２
４と第１リングギヤ２５との間には第１ピニオンギヤ２
６が配置され、第１サンギヤ２４、第１リングギヤ２５
と噛合されている。同第１ピニオンギヤ２６は第１サン
ギヤ２４の回転により、自転しながら出力軸２の周りを
公転して、後記する第２サンギヤ２７を回転する。

【００３１】第２サンギヤ２７は出力軸２に対して回転
可能に支持されている。同第２サンギヤ２７は第１サン
ギヤ２４の回転により第１ピニオンギヤ２６を介して第
１サンギヤ２４とは逆方向に減速されて回転する。下部
ハウジング８には第２リングギヤ２８が固設されてい
る。第２ピニオンギヤ２９は前記第２サンギヤ２７及び
第２リングギヤ２８のそれぞれに噛合され、第２サンギ
ヤ２７の回転により、自転しながら出力軸２の周り回転
して後記する回転部材３０を回転する。回転部材３０は
出力軸２に対して圧入固定されている。そして、回転部
材３０は第２サンギヤ２７の回転により第２ピニオンギ
ヤ２９を介して第２サンギヤ２７とは逆方向に減速され
て出力軸２に回転を伝達する。

【００３２】なお、第２ピニオンギヤ２９は第１ピニオ
ンギヤ２６に対して歯幅及びモジュールとも大きくなっ
ており、減速後の伝達トルクに対する応力バランスがと
れ、高トルク伝達が可能になっている。

【００３３】又、本実施形態においては、抑えプレート
３１が第１リングギヤ２６の上面に固定され、第１ピニ
オンギヤ２６，及び第２ピニオンギヤ３０の抜け出し防
止が図られている。又、同抑えプレート３１は駆動モー
タ１２と減速機構１３とを隔離するように作用し、駆動
モータ１２への防塵性が向上するようにされている。

【００３４】次にトルクセンサ１４を図２及び図３を中
心にして説明する。トルクセンサ１４は前記ハンドルに
加えられたトルクを検出し、その検出トルクに応じて前
記駆動モータ１２を回転制御するためのものである。こ
のトルクセンサ１４は駆動モータ１２のロータ２１の内
側に同心的に配置されている。

【００３５】上部ハウジング５の内面中央には入力軸１
と出力軸２と同心円の筒部３２が一体に形成されてい
る。筒部３２内には、主に内側センサリング３３と外側
センサリング３４及びトルク検出用コイル３５とからな
るトルクセンサ１４が内装されている。

【００３６】前記内側センサリング３３は円筒状をなす
磁性体部材から構成され、図３に示すように一定のピッ
チで矩形の歯部３３ａが多数形成されている。同内側セ
ンサリング３３は入力軸１に対して非磁性体の磁気遮断
スペーサ３６を介して嵌合固定され、入力軸１と一体回
転するようにされている。外側センサリング３４は円筒
状の磁性体部材から構成され、一定のピッチで矩形の歯
部３４ａが多数形成されている。同歯部３４ａは図２に
示すようにその先端が出力軸２の円周方向に対して傾斜
して形成されている。同外側センサリング３４は出力軸
２に対して非磁性体の磁気遮断スペーサ３７を介して嵌
合固定され、出力軸２と一体回転するようになってい
る。

【００３７】前記内側センサリング３３及び外側センサ
リング３４は、図３に示すように歯部３３ａ及び歯部３
４ａが対向するように配置され、同歯部３３ａ及び歯部
３４ａのラップ量Ｌの変化を前記トルク検出用コイル３
５により検出する。

【００３８】前記トルク検出用コイル３５は、磁性体の
センサガイド３８内に固定され、前記歯部３３ａ及び歯
部３４ａに対向するように環状に巻装されている。そし
て、歯部３３ａ及び歯部３４ａのラップ量Ｌの面積が変
化することによりトルク検出用コイル３５のインダクタ
ンスが変化して誘起される電圧が増減される。すなわ
ち、トルク用検出コイル３５により、トーションバー３
に作用した回転トルクの変化を、それに応じた捩じれ量
の変化として前記歯部３３ａ及び歯部３４ａのラップ量
Ｌの面積の変化に基づいて検出する。

【００３９】次にマニュアルストッパ部３９について説
明する。前記入力軸１と出力軸２の間にはマニュアルス
トッパ部３９が設けられている。図２及び図４に示すよ
うに出力軸２の筒状部２ｃには、互いに１８０度反対側
において所定のピッチを有する一対の歯部４５が形成さ
れている。又、図６（ａ），（ｂ）に示すように、入力
軸１には互いに１８０度反対側側部から一対の歯部４６
が突設され、前記歯部４５に対して噛合されている。歯
部４６の周方向の長さは、前記歯部４５のピッチの長
さ、すなわち、歯部４５間に形成された溝部４５ａの周
方向長さよりも短くされて、両者４５，４６間には所定
の隙間Ｇを有し、入力軸１が出力軸２に対して相対回動
可能とされている。又、入力軸１の軸心Ｏから突部４６
の周部迄の径方向長さは出力軸２の軸心（なお、出力軸
２の軸心は入力軸１の軸心Ｏと同軸上にある。）から筒
状部２ｃの径方向長さよりも若干長くされている。

【００４０】そして、トーションバー３の捩じり反力よ
り大きなトルクが入力軸１及び出力軸２の間に作用する
と、各歯部４５，４６の側面が当接するように構成され
たマニュアルストッパとしての作用をなすようにされて
いる。

【００４１】次に、前記マニュアルストッパ部３９の当
接状態を検出するマニュアルストッパセンサ４０につい
て説明する。図４及び図５に示すように、出力軸２の基
端周部には、周回する係止段部２ｂが形成され、同係止
段部２ｂには、非磁性体からなる下部磁気遮断スペーサ
４１が嵌合固定されている。下部磁気遮断スペーサ４１
はリング状をなし、その外周部には、周回する取付段部
４１ａが形成されている。取付段部４１ａには下部セン
サリング４２が嵌合され、図５及び図６（ｃ）に示すよ
うに一対のピン４３にて前記下部磁気遮断スペーサ４１
とともに、出力軸２の筒状部２ｃの周部に対して止着さ
れている。前記ピン４３は非磁性体にて構成され、前記
下部センサリング４２は磁性体から形成されている。図
４に示すように、前記下部センサリング４２には１８０
度反対方向に一対の歯部４４が所定のピッチを有して形
成されている。

【００４２】前記歯部４６の周面には、上部磁気遮断ス
ペーサ４７が嵌合されている。前記上部磁気遮断スペー
サ４７は非磁性体からなり、図６（ａ）に示すように、
リング状に形成されている。前記各歯部４６に対応した
前記上部磁気遮断スペーサ４７の周部において、互いに
１８０度反対側には、一対の上部センサ部材４８が取付
けされている。上部センサ部材４８は磁性体にて構成さ
れ、逆凸状に形成されている。同上部センサ部材４８
は、非磁性体からなるピン４９により、歯部４６に対し
て揺動可能に支持されている。なお、前記上部磁気遮断
スペーサ４７は、前記ピン４９にて歯部４６に対して固
着されている。そして、前記上部センサ部材４８は、前
記下部センサリング４２の歯部４４間に形成された溝部
４４ａ内に位置するように配置されている。

【００４３】同上部センサ部材４８は、その下部に突出
した当接片４８ａにて下部センサリング４２の歯部４４
の互いに対向する両側面に対して当接可能とされてい
る。そして、上部センサ部材４８の当接片４８ａは、前
記マニュアルストッパ部３９の各歯部４５，４６の側面
が当接する時点よりも若干早く当接するように、すなわ
ち、マニュアルストッパ部３９の各歯部４５，４６の当
接した時には必ず当接片４８ａが歯部４４に当接してい
るように、歯部両者間の間隙Ｇ１（図４参照）は前記歯
部４５，４６間の間隙Ｇよりも若干短くされている。

【００４４】前記歯部４６において、上部遮断スペーサ
４７及び上部センサ部材４８の上面には、ゴム部材５０
が配置されている。ゴム部材５０は全体に厚みが等しく
されて全面に亘って等しい弾性力を備えるように板状に
形成されており、その上面に抑え片５１が一体に連結さ
れ、同抑え片５１が取付部材５２を介して歯部４６の周
面に取付固定されている。なお、前記抑え片５１はアル
ミニウム等の非磁性体材料から形成され、前記ゴム部材
５０の上方向の変形を抑制するためのものである。そし
て、図示しないハンドルが操舵中立位置に位置するとき
には、図４に示すように、上部センサ部材４８の当接片
４８ａと下部センサ部材４２の歯部４４間の距離がＧ１
となるように配置されるようにされている。

【００４５】図２に示すように、マニュアルストッパ検
出用コイル５３は、前記センサガイド３８内に固定さ
れ、前記上部センサ部材４８及び下部センサリング４２
に対向するように環状に巻装されている。そして、上部
センサ部材４８の当接片４８ａ及び歯部４４の離間或い
は当接した状態によって磁気回路のインピーダンスが変
化し、そのインピーダンス変化により、マニュアルスト
ッパ検出用コイル５３に誘起される電圧が増減される。
このマニュアルストッパ検出用コイル５３は、図示しな
い制御回路に接続され、制御回路は、マニュアルストッ
パ検出用コイル５３の出力電圧が所定値（閾値ＶH ）を
越えるときは、前記駆動モータ１２への駆動電流を遮断
制御するようにしている。

【００４６】これにより、過大な回転トルクが付与され
ても、駆動モータ１２に過大な駆動電流が印加されない
ので、駆動モータ１２を過大な駆動電流から保護でき
る。本実施形態では、前記下部センサリング４２が第２
のセンサ部材を構成する。又、上部センサ部材４８が第
１のセンサ部材を構成する。又、上部センサ部材４８を
ピン４９に対して揺動自在に支持した構成が退避手段を
構成している。さらに、ゴム部材５０が復帰手段、及び
弾性部材を構成し、マニュアルストッパ検出用コイル５
３が検出手段を構成する。

【００４７】上記のように構成された電気式動力舵取装
置の作用を説明する。さて、ハンドルが、左又は右に切
られると、入力軸１が左又は右に回転され、この結果、
トーションバー３が右又は左に捩じられる。入力軸１に
固定された内側センサリング３３は出力軸２に固定され
た外側センサリング３４に相対的に回転するため、歯部
３３ａ及び歯部３４ａのラップ量Ｌの面積が変化する。
この変化をトルク検出用コイル３５が検出してその時の
回転トルクが検出される。

【００４８】そして、上記トルク検出用コイル３５によ
る回転トルクの検出により、駆動モータ１２をトルクに
応じて回転制御し、この駆動モータ１２の回転を減速機
構１３を介して出力軸２に伝達して操舵力のアシストを
行なう。

【００４９】そして、上記のようにしてハンドルが左又
は右に切られて、左又は右に切り過ぎたとき、すなわ
ち、過大トルクが作用したときは、マニュアルストッパ
部３９の各歯部４５，４６が当接する。一方、マニュア
ルストッパ部３９の各歯部４５，４６が当接する以前
に、マニュアルストッパセンサ４０の上部センサ部材４
８の当接片４８ａが下部センサリング４２の歯部４４の
側面に当接する。この当接した状態において、さらに当
接片４８ａと歯部４４とは相対移動するため、図７及び
図８に示すように、上部センサ部材４８は、ピン４９を
回動中心として、入力軸の回転方向とは逆方向である退
避方向に回動する。このとき、ゴム部材５０は、歯部４
４と当接した側がその弾性力に抗して伸長され、その反
対側は弾性力に抗して圧縮される（図７及び図８参
照）。

【００５０】従って、この当接時には、ゴム部材５０は
当接時の衝撃を吸収するとともに、上部センサ部材４８
が退避するため、両センサ部材４２，４８には過大な力
が加わることが防止される。

【００５１】このとき、マニュアルストッパ検出用コイ
ル５３は両部材４２，４８に形成される磁気回路のイン
ダクタンス変化を検出する。このときのマニュアルスト
ッパ検出用コイル５３の出力電圧は図９に示す通りとな
る。

【００５２】同図において、横軸はトーションバーの捩
じれ角、縦軸は検出コイルの出力電圧を示している。±
αはマニュアルストッパ部３９にて停止したときのトー
ションバー３の捩じれ角（マニュアルストッパ接触角
度）であり、トーションバー３が中立位置（トーション
バー捩じれ角＝０：ハンドルの操舵中立位置）から±α
度捩じれた時、両軸がマニュアルストッパ部３９により
相対回転を停止する。

【００５３】同図に示すように、右捩じれの場合及び左
捩じれのいずれの場合にも、出力電圧はＶR ＝ＶL ＝Ｖ
max となる。なお、Ｖmax は上下両部のセンサ部材４
２，４８が接触した場合の出力電圧値である。

【００５４】従って、閾値電圧をＶH （＜Ｖmax ）とし
たとき、このマニュアルストッパ検出用コイル５３の出
力電圧がこの閾値を越えたとき、図示しない制御回路は
駆動モータ１２への駆動電流を遮断する。

【００５５】一方、ハンドルが操舵中立位置に戻された
場合には、上部センサ部材４８が当接した状態から離れ
る方向に戻される。このとき、ゴム部材５０の弾性力に
より、回動して退避していた上部センサ部材４８がピン
４９を中心にして、回動復帰する。

【００５６】さて、本実施形態によると、次のような効
果を奏する。 （１） 本実施形態では、マニュアルストッパ部３９の
各歯部４５，４６が当接するときには、その当接以前に
マニュアルストッパセンサ４０のセンサ部材４２，４８
が当接するようにして、必ずセンサ部材４２，４８を当
接するようにした。この結果、マニュアルストッパ検出
用コイル５３の出力電圧が、ＶR ＝ＶL＝Ｖmax となっ
て、出力特性の左右差をなくすことができる。従って、
感度（インピーダンス変化率）を向上することができ
る。

【００５７】（２） 本実施形態では、上部センサ部材
４８をピン４９の周りで揺動自在に支持した。この結
果、下部センサリング４２と当接時には、上部センサ部
材４８をピン４９の周りで回動することにより、退避す
ることができる。このため、両センサ部材４２，４８の
損傷を防止することができる。

【００５８】（３） 本実施形態では、上部センサ部材
４８の上部にゴム部材５０を配置して、同ゴム部材５０
の弾性力に抗して退避させるようにした。この結果、当
接時の衝撃がゴム部材５０によって吸収できるため、上
記（２）の作用効果に加えて、さらに両センサ４２，４
８の損傷が防止できる。

【００５９】（４） 本実施形態では、上部センサ部材
４８の上部にゴム部材５０を配置して、ハンドルが操舵
中立位置に戻された場合には、ゴム部材５０の弾性力に
より、回動して退避していた上部センサ部材４８がピン
４９を中心にして、回動復帰するようにした。この結
果、上部センサ部材４８を常に一定の状態、すなわち、
当接片４８ａが左右いずれの下部センサリング４２の歯
部４４に対しても同条件にて当接することができる。

【００６０】（第２実施形態）次に第２実施形態を図１
０及び図１１を参照して説明する。なお、第１実施形態
と同一又は相当する構成については、同一符号を付し
て、異なるところを中心にして説明する。

【００６１】この第２実施形態では、上部センサ部材４
８の支持構造が異なるのみで、他の構成は第１実施形態
と同様に構成されている。従って、第２実施形態におい
ても、マニュアルストッパ部３９が当接する以前におい
て、上部センサ部材４８は下部センサ部材４２の歯部４
４と当接可能にされている。

【００６２】図１０及び図１１において、上部センサ部
材４８には入力軸１の周方向に長孔５６が形成され、同
長孔５６にはピン４９が長孔５６の長手方向に沿って、
直線的に相対移動可能に挿入されている。なお、上部セ
ンサ部材４８は、その内面側に設けた摺動突起（図示し
ない）が上部磁気遮断スペーサ４７に対して周方向に設
けたガイド溝（図示しない）に対して摺動自在に嵌合さ
れており、ピン４９に対しては相対回動不能とされてい
る。

【００６３】そして、上部センサ部材４８は同ピン４９
にて、前記実施形態と同様に上部磁気遮断スペーサ４７
を介して歯部４６に支持されている。又、ピン４９を挟
んで長孔５６内には弾性部材として一対のゴム部材５７
が圧縮状態で挿入されている。この一対のゴム部材５７
は互いに同じ大きさとされ、同一の弾性力を備えてい。
なお、この圧縮状態は、限度一杯の圧縮状態ではなく、
さらなる圧縮が可能な状態を意味している。そして、上
部センサ部材４８が下部センサリング４２と当接してい
ない状態では、ピン４９は、両側に配置されたゴム部材
５７の弾性力により長孔４９の長手方向の中央に位置す
るようにされている。

【００６４】又、上部センサ部材４８の当接片４８ａが
下部センサリング４２の歯部４４に当接したときには、
上部センサ部材４８の退避方向への若干の移動を許容す
るとともに、ゴム部材５７により、上部センサ部材４８
の下部センサリング４２に対する当接を維持可能とされ
ている。

【００６５】そして、このゴム部材５７は、ピン４９と
上部センサ部材４８の周方向（入力軸１の周方向）の相
対移動を許容するとともに、上部センサ部材４８の周方
向への移動によって下部センサリング４２の歯部４４に
当接したときには、入力軸１の回転方向（以下、この実
施形態では回転方向という。）側のゴム部材５７がピン
４９により圧縮され、入力軸１の反回転方向（以下、こ
の実施形態では、反回転方向という。）側のゴム部材５
７が圧縮状態から開放されて、その弾性力により伸長す
るようにされている。図１０及び図１１は、それぞれ回
転方向側のゴム部材５７が圧縮され、反回転方向側のゴ
ム部材５７が伸長された状態を示し、下部センサリング
４２の歯部４４に当接した直後の状態を示している。

【００６６】前記ゴム部材５７は、本発明の復帰手段、
及び弾性部材を構成している。又、上部センサ部材４８
の長孔５６に対してピン４９を長孔５６の長手方向に移
動自在に支持した構成が上部センサ部材４８を直線移動
自在に支持した退避手段を構成している 従って、入力軸１の歯部４６（ピン４９）が回転駆動さ
れると、上部センサ部材４８は、同ピン４９によって回
転方向へ移動する。そして、上部センサ部材４８の当接
片４８ａが下部センサリング４２の歯部４４に当接する
ときには、図１０又は図１１に示すように回転方向側の
ゴム部材５７が上部センサ部材４８とピン４９とに挟圧
されて圧縮され、反回転方向側のゴム部材５７が伸長さ
れる。

【００６７】この結果、図１０及び図１１に示す退避方
向（回転方向とは反対方向）に上部センサ部材４８が若
干移動する。この退避移動により、当接時の衝撃がゴム
部材５７により吸収される。又、上部センサ部材４８
は、ゴム部材５７により下部センサリング４２の歯部４
４に当接した状態が維持される。

【００６８】一方、ハンドルが操舵中立位置に戻された
場合には、ピン４９が前記当接時における回転方向とは
反対方向に移動するため、上部センサ部材４８はピン４
により駆動されて同方向に移動する。このとき、ピン４
９の両側の両ゴム部材５７の弾性力により、上部センサ
部材４８がピン４９に対して相対移動し、ピン４９が長
孔４９の中央位置に位置するように復帰する。

【００６９】（１） 本実施形態では、上記第１実施形
態の（１）と同様の作用効果を奏することができる。 （２） 本実施形態では、上部センサ部材４８には入力
軸１の周方向に長孔５６を形成し、ピン４９を長孔５６
の長手方向に沿って相対移動可能に挿入して、同上部セ
ンサ部材４８を支持した。この結果、下部センサリング
４２と当接時には、上部センサ部材４８をピン４９に対
し長孔５６の長手方向に移動することにより、退避する
ことができる。このため、両センサ部材４２，４８の損
傷を防止することができる。

【００７０】（３） 本実施形態では、上部センサ部材
４８の長孔５６において、ピン４９を挟むようにゴム部
材５７を配置して、同ゴム部材５７の弾性力に抗して退
避させるようにした。この結果、当接時の衝撃がゴム部
材５７によって吸収できるため、上記（２）の作用効果
に加えて、さらに両センサ４２，４８の損傷が防止でき
る。

【００７１】（４） 本実施形態では、上部センサ部材
４８の長孔５６にゴム部材５７を配置して、ハンドルが
操舵中立位置に戻された場合には、ゴム部材５７の弾性
力により、退避していた上部センサ部材４８がピン４９
を長孔５６の長手方向の中央位置に移動復帰するように
した。この結果、上部センサ部材４８を常に一定の状
態、すなわち、当接片４８ａが左右いずれの下部センサ
リング４２の歯部４４に対しても同条件にて当接するこ
とができる。

【００７２】本発明の実施形態は、上記実施形態以外に
次のように変更することも可能である。 （１） 前記各実施形態では、マニュアルストッパ検出
用コイル５３の出力値として出力電圧としたが、インピ
ーダンスとしてもよい。

【００７３】（２） 前記各実施形態では、ゴム部材５
０，５７が復帰手段、及び弾性部材を構成していたが、
ゴム部材５０，５７の代わりにバネにて構成してもよ
い。なお、このバネ材は、非磁性体で形成するのが好ま
しい。

【００７４】（３） 前記第１実施形態では、上部セン
サ部材４８を下部センサリング４２と当接する場合に、
上部センサ部材４８を退避可能にしたが、反対に下部セ
ンサリング４２の歯部４４又は下部センサリング４２自
体を当接する方向とは反対方向に移動可能に支持しても
よい、この場合においても、退避する場合には、下部セ
ンサリング４２の退避方向に移動するときに、非磁性体
からなるバネ、ゴム等の弾性部材にて蓄勢するように
し、当接が解除された場合、同弾性部材の弾性力によ
り、復帰移動するように構成する。

【００７５】又、上部センサ部材４８及び下部センサリ
ング４２の歯部、或いは上部センサ部材４８及び下部セ
ンサリング４２自体の両者に当接時に互いに退避する構
成を採用してもよい。

【００７６】（４） 前記第１実施形態では、ゴム部材
５０を上部センサ部材４８の上面に配置したが、図１２
に示すようにしてもよい、すなわち、ピン４９が挿通さ
れた上部センサ部材４８のピン孔４９ａを大きくし、同
ピン孔４９ａ内においてピン４９の周囲を包囲するよう
に弾性部材としてのゴム部材５８を配置する。この場
合、ピン４９と、ゴム部材５８と、上部センサ部材４８
とは一体となるように固着するものとする。なお、上部
センサ部材４８はゴム部材５８を介してピン４９とは回
動自在とされている。

【００７７】前記ゴム部材５８は、本発明の復帰手段、
及び弾性部材を構成している。又、上部センサ部材４８
をピン４９に対して揺動（回動）自在に支持した構成が
退避手段を構成しているこうすることにより、上部セン
サ部材４８を前記第１実施形態と同様に下部センサリン
グ４２と当接時には回動して退避することができ、又、
当接が解除された場合には、ゴム部材５８の弾性力によ
り復帰回動することができる。

【００７８】ここで、特許請求の範囲に記載された技術
的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される
技術的思想をその効果とともに以下に挙げる。 （１） 請求項４において、復帰手段は、第１のセンサ
部材に対して、第１センサ部材の揺動中心を境にして、
第２のセンサ部材と当接する側部側とは反対側の側部に
配置したものである電気式動力舵取装置。ここで、揺動
中心とは、前記第１実施形態及び図１２で示した実施形
態におけるピン４９の軸心が相当する。

【００７９】そして、第１実施形態では、第２のセンサ
部材と当接する側部側とは反対側側部とは、上部センサ
部材４８の上面を含む上部が相当する。この構成によ
り、復帰手段により、第２のセンサ部材との当接が解除
された後は、第１センサ部材は、第２のセンサ部材と当
接する側部側とは反対側の側部に配置した弾性部材によ
って、復帰する。

【００８０】（２） 請求項３において、弾性手段は、
ゴム部材である電気式動力舵取装置。こうすることによ
り、ゴム部材によって、請求項５の作用効果を奏する。

【００８１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１乃至請求
項５の発明によれば、マニュアルストッパセンサの出力
特性に左右差をなくし、感度（インピーダンス変化率）
を向上することができる。又、退避手段を設けているた
め、両センサ部材が当接時に破損することがない。

【００８２】請求項２の発明によれば、請求項１の効果
に加えて、前記両センサ部材が当接した後において、両
センサ部材が互いに離間したとき、前記退避したセンサ
部材を退避した方向とは逆の方向に復帰させることがで
きる。

【００８３】請求項３の発明によれば、弾性手段によっ
て、請求項１の効果を奏することができる。請求項４の
発明によれば、退避手段を、第１のセンサ部材が第２の
センサ部材に当接したとき、第１のセンサ部材を入力軸
の回転方向とは反対方向に揺動自在に支持した構成とす
ることにより、第１のセンサ部材を退避することができ
る。

【００８４】請求項５の発明によれば、退避手段を、第
１のセンサ部材が第２のセンサ部材に当接したとき、第
１のセンサ部材を入力軸の回転方向とは反対方向に退避
するように直線移動自在に支持した構成とすることによ
り、第１のセンサ部材を退避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した第１実施形態の電気式動力
舵取装置の断面図。

【図２】同じく要部拡大断面図。

【図３】トルクセンサの要部横断面図。

【図４】マニュアルストッパセンサの要部斜視図。

【図５】マニュアルストッパセンサの要部縦断面図。

【図６】（ａ）は図５のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図５
のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は図５のＣ−Ｃ線断面図。

【図７】マニュアルストッパセンサの作用を示す模式
図。

【図８】同じく図７とは反対方向に作動したときのマニ
ュアルストッパセンサの作用を示す模式図。

【図９】マニュアルストッパセンサの出力特性図。

【図１０】第２実施形態のマニュアルストッパセンサの
作用を示す模式図。

【図１１】同じく図１０とは反対方向に作動したときの
マニュアルストッパセンサの作用を示す模式図。

【図１２】他の実施形態のマニュアルストッパセンサの
模式図。

【図１３】従来のマニュアルストッパセンサの作用を示
す模式図。

【図１４】同じく図１２とは反対方向に作動したときの
マニュアルストッパセンサの作用を示す模式図。

【図１５】同じく従来のマニュアルストッパセンサの出
力特性図。

【符号の説明】

１…入力軸、２…出力軸、３…トーションバー、１２…
駆動モータ、１３…減速機構、１４…トルクセンサ、３
９…マニュアルストッパ部、４０…マニュアルストッパ
センサ、４２…下部センサリング（第２のセンサ部材を
構成する。）、４４…歯部、４５…歯部、４６…歯部、
４８…上部センサ部材（第１のセンサ部材を構成す
る。）、４９…ピン、５０，５７，５８…ゴム部材（復
帰手段、弾性部材を構成する。）、５１…抑え片、５３
…マニュアルストッパ検出用コイル（検出手段を構成す
る。）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンドルからの回転を伝達する入力軸
   と、 トーションバーを介して相対回転可能に前記入力軸に対
   して連結された出力軸と、 前記入力軸と出力軸間に過大トルクが生じたとき、両軸
   の相対回転を停止するマニュアルストッパ部と、 前記マニュアルストッパ部の作動状態を検出するマニュ
   アルストッパセンサとを備えた電気式動力舵取装置にお
   いて、 前記マニュアルストッパセンサは、前記入力軸に設けら
   れた第１のセンサ部材と、前記出力軸に設けられた第２
   のセンサ部材と、両センサ部材によって形成される磁気
   回路のインダクタンス変化を検出する検出手段とを備
   え、 前記両センサ部材は、前記マニュアルストッパ部が前記
   入力軸及び出力軸の相対回転を停止する以前に互いに当
   接されるように配置され、少なくともいずれか一方のセ
   ンサ部材には、当接したときに、前記入力軸の回転方向
   とは反対方向に退避する退避手段を設けたことを特徴と
   する電気式動力舵取装置。
2. 【請求項２】 前記両センサ部材が当接した後におい
   て、両センサ部材が互いに離間したとき、前記退避した
   センサ部材を退避した方向とは逆の方向に復帰させる復
   帰手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気
   式動力舵取装置。
3. 【請求項３】 前記復帰手段は、弾性手段にて構成した
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気式動力舵取装
   置。
4. 【請求項４】 前記退避手段は、第１のセンサ部材が第
   ２のセンサ部材に当接したとき、第１のセンサ部材を、
   前記入力軸の回転方向とは反対方向に揺動自在に支持し
   た構成であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
   うちいずれかに記載の電気式動力舵取装置。
5. 【請求項５】 前記退避手段は、第１のセンサ部材が第
   ２のセンサ部材に当接したとき、第１のセンサ部材を前
   記入力軸の回転方向とは反対方向に退避するように直線
   移動自在に支持した構成であることを特徴とする請求項
   １乃至請求項３のうちいずれかに記載の電気式動力舵取
   装置。