JPS63137077A - Electric power steering device - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve steering feeling by providing a friction board in between a pair of flanges of an input shaft and a herical gear which is rotatably supported in between said flanges and also providing a friction member in between a spur gear and a housing. CONSTITUTION:As an input shaft 1 is rotated by steering, a pinion shaft 6 is relatively rotated via a torsion bar 13 and, further, an electric signal is generated from a strain gauge 22 via a slider 17, driving an electric motor 26. This turning force is transmitted to a herical gear 11 on a bearing 10 via a gear train, removing backlash by means of the friction member of a lower housing 7, while pressing a friction board 27 or 29 against a flange 28 or 28a through the helix angle of its teeth, assisting the rotation of the pinion shaft 6 to carry out steering by a rack 5. Thereby, at the time of restoration by means of rapid steering or hand off in which the rotation of a steering wheel precedes the rotation of the motor, the motor will not act as a load, without causing incovenience on steering feeling.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は車両等に適用される電動モータにより操舵力が
助勢されている電気式パワーステアリング装置に関し、
特に電動モータに何らかの異常が発生し、同モータの回
転部材が固着した場合にも手動でハンドルが操作できる
ようにした電気式パワーステアリング装置に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an electric power steering device that is applied to a vehicle, etc. and whose steering force is assisted by an electric motor.
In particular, the present invention relates to an electric power steering device that allows the steering wheel to be operated manually even if some abnormality occurs in the electric motor and the rotating members of the motor become stuck.

（従来の技術） この種の電気式パワーステアリング装置として、従来、
特開昭６０−２５８５３号公報に示されるものがあった
。(Prior art) As this type of electric power steering device, conventionally,
There was one shown in Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-25853.

このものは、操舵入力を受は入れるピニオン軸と該ピニ
オン軸のピニオン部と噛合うラック部を有し操向車輪と
連動するラック軸と、該ラック軸のラック部とは別の部
分に形成されたポールスクリューのウオームと、該ウオ
ームとポールを介して係合する回転自在に軸受支持され
たポールナツトと、該ポールナツトに出力を伝達する電
動モータと、ハンドルの操舵トルクをストレインゲージ
或いは磁気歪により検出するトルク検出器及び車速を検
出し車速に夫々対応する電気信号を出力する車速検出器
からの入力信号により電動モータを制御する制御手段と
を有し、更に該電動モータとポールナツト間の伝達系路
に減速手段及びクラッチを介装し、それによって前記ト
ルク検出器及び車速検出器からの電気信号を、前記制御
手段が予め定められたように処理して制御信号を電動モ
ータとクラッチに出力するようにし、クラッチを適宜切
ったり入れたりして手動操舵と動力操舵の切替えを行っ
たり、動力操舵時に検出されたトルクや車速に応じて適
当な出力が得られるように電動モータを制御するもので
あった。This thing has a pinion shaft that receives and receives steering input, a rack part that meshes with the pinion part of the pinion shaft, and a rack shaft that interlocks with the steering wheel, and a rack part of the rack shaft that is formed in a separate part. A worm of a pole screw, a rotatably supported pole nut that engages with the worm through the pole, an electric motor that transmits output to the pole nut, and a steering torque of the steering wheel that is controlled by a strain gauge or magnetostriction. A transmission system between the electric motor and the pole nut, comprising a torque detector for detecting the vehicle speed and a control means for controlling the electric motor according to an input signal from the vehicle speed detector for detecting the vehicle speed and outputting an electric signal corresponding to the vehicle speed. A deceleration means and a clutch are interposed in the road, whereby the control means processes the electric signals from the torque detector and the vehicle speed detector in a predetermined manner and outputs a control signal to the electric motor and the clutch. It switches between manual steering and power steering by engaging and disengaging the clutch as appropriate, and controls the electric motor so that an appropriate output is obtained according to the torque and vehicle speed detected during power steering. there were.

そして更に、この電気式パワーステアリングにおいては
、フェイルセーフを確保するために異常発生時（電動モ
ータの故障等）には常に手動操舵となる様にクラッチを
制御手段により切るようにされている。Further, in this electric power steering, in order to ensure fail-safe, the clutch is always disengaged by the control means so that manual steering is performed when an abnormality occurs (such as failure of the electric motor).

（発明が解決しようとする問題点） この様に、上記した従来の電気式パワーステアリング装
置においては、電動モータの回転部材が固着した場合に
、電気的にこれを検出することが困難であるために、代
用的にハンドルの操舵トルクが設定値を越えて大きくな
った時には電動モータの故障と判断してクラッチを切る
ように制御手段からクラッチへ制御信号が出力されるよ
うにされている。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the above-mentioned conventional electric power steering device, when the rotating member of the electric motor becomes stuck, it is difficult to electrically detect this. Alternatively, when the steering torque of the steering wheel exceeds a set value, it is determined that the electric motor has failed and a control signal is output from the control means to the clutch so as to disengage the clutch.

しかしながら、上記した従来の電気式パワーステアリン
グ装置にあっては、上記の如き方法によりフェイルセー
フを確保しているため、装置自体が正常であるにもかか
わらずに、何らかの理由、例えば助勢力不足により運転
者がハンドルに大きな操舵力を加えた時にも、クラッチ
が切れてしまい、電動−夕からの助勢力が作用しなくな
り、ハンドルの操舵感覚が急に重くなるといった問題が
あった。However, in the above-mentioned conventional electric power steering device, fail-safe is ensured by the method described above, so even if the device itself is normal, due to some reason, such as insufficient assisting force, Even when the driver applied a large steering force to the steering wheel, the clutch would disengage, and the electric assisting force would no longer work, causing the problem that the steering feel of the steering wheel would suddenly become heavier.

そこで本発明は、この点を解消すべく開発されたもので
、ハンドルの操舵感覚に何ら悪影響を及ぼすことなく、
電気式パワーステアリング装置のフェイルセーフを確保
することをその技術的課題とする。Therefore, the present invention was developed to solve this problem, and it does not have any negative effect on the steering feeling of the steering wheel.
The technical challenge is to ensure fail-safety of electric power steering devices.

〔発明の構成） （問題点を解決するための手段） 上記した技術的課題を解決するために講じた技術的手段
は、ハウジング内に配されハンドルの回転方向と回転ト
ルクを検出する検出部と、出力軸に複数の歯車機構によ
り連結され前記検出部からの出力信号に応じてコントロ
ーラを介して、操舵力を助勢するためにその回転方向及
び回転力を制御される電動モータから構成される電気式
パワーステアリングにおいて、前記検出部を入出力軸間
の相対角度変位を軸方向変位に変換する変換機構と同軸
方向の変位量を検出する変位検出装置とから構成すると
共に、前記電動モータの回転力の一部を夫々軸方向の力
に変換する機構を前記歯車機構に設け、前記歯車機構を
構成する１つの歯車をその軸上に回動自在且つ軸方向に
移動可能に支承し、該軸に前記歯車の両側面とに一定間
隔を有するように一対のフランジ部を設け、更に該一対
のフランジ部材の前記歯車の両側面との対向面に摩擦板
を固定すると共に前記歯車に回転抵抗を負荷させる如く
、前記ハウジングに摩擦部材を配設した構成とすること
である。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The technical means taken to solve the above-mentioned technical problems includes a detection part arranged in the housing and detecting the rotational direction and rotational torque of the handle. , an electric motor that is connected to an output shaft by a plurality of gear mechanisms, and whose rotational direction and rotational force are controlled via a controller in response to output signals from the detection section to assist in steering force. In the type power steering, the detection section is composed of a conversion mechanism that converts relative angular displacement between the input and output shafts into axial displacement, and a displacement detection device that detects the amount of displacement in the coaxial direction, and the detection section is configured to detect the rotational force of the electric motor. The gear mechanism is provided with a mechanism for converting a portion of each into an axial force, one gear constituting the gear mechanism is supported rotatably and movably in the axial direction on the shaft, A pair of flange portions are provided at a constant distance from both side surfaces of the gear, and a friction plate is fixed to a surface of the pair of flange members facing the both side surfaces of the gear, and a rotational resistance is applied to the gear. According to another aspect of the present invention, a friction member is disposed in the housing.

（作用） 以上の構成により、電動モータが正常に作動していると
きは、変位検出装置からの信号に応じて出力軸がハンド
ルと同方向に回転するように電動モータが回転を始め、
電動モータの回転力が電動モータの回転力の一部を夫々
軸方向の力に変換する機構を構成するハスバ歯車から成
る歯車機構を介して出力軸に伝導されるが、１つの歯車
にはハウジングに配設された摩擦部材により回転抵抗が
負荷されているため、ハスバ歯車の噛合によって回転抵
抗の負荷されている歯車がその捩れ方向により決まるス
ラスト力を受け、それにより該歯車が該歯車の軸に設け
られたフランジ部の歯車の両側面の対向面に固定された
摩擦板に、その−側面を押圧させられ、摩擦板との摩擦
力により、伝導モータの回転力が出力軸に的確に伝導さ
れる。(Function) With the above configuration, when the electric motor is operating normally, the electric motor starts rotating in response to the signal from the displacement detection device so that the output shaft rotates in the same direction as the handle.
The rotational force of the electric motor is transmitted to the output shaft through a gear mechanism consisting of helical gears that constitute a mechanism that converts a part of the rotational force of the electric motor into axial force. Since rotational resistance is applied by the friction member disposed on the helical gear, the gear on which rotational resistance is applied due to the meshing of the helical gear receives a thrust force determined by its torsional direction, which causes the gear to rotate against its axis. The friction plates fixed to opposing surfaces on both sides of the gear on the flange part are pressed against the two sides, and the frictional force between the friction plates and the friction plates ensures that the rotational force of the transmission motor is accurately transmitted to the output shaft. be done.

いま、何らかの理由により電動モータが回転不可能な状
態になると、電動モータからの回転力が付与されないた
め、ハウジングに配設された摩擦部材により回転抵抗が
負荷されている歯車にスラスト力が発生せず、該歯車は
フランジ部との間に一定の間隙を有した状態を保持し、
それによりハンドル操作による出力軸の回転が妨げられ
ることなく、手動操舵が可能となる。Now, if the electric motor becomes unable to rotate for some reason, no rotational force is applied from the electric motor, so thrust force is generated on the gear that is subjected to rotational resistance by the friction member installed in the housing. First, the gear maintains a constant gap with the flange,
This allows manual steering without hindering the rotation of the output shaft by operating the steering wheel.

以上のように電動モータが正常に作動している間は常に
電動モータの回転力は接続され、電動モータが回転不可
能な状態になると電動モータとステアリングギヤの連結
が切り離される構成としたことにより、従来装置のよう
に、助勢力が必要な時に電動モータとステアリングギヤ
の連結を遮断してしまい、ハンドルの操舵間隔に悪影響
を及ぼすことなく、電気式パワーステアリング装置のフ
ェイルセーフを確保することができる。As described above, the rotational force of the electric motor is always connected while the electric motor is operating normally, and when the electric motor becomes unable to rotate, the connection between the electric motor and the steering gear is disconnected. Unlike conventional devices, the connection between the electric motor and steering gear is cut off when an assisting force is required, and the fail-safe of the electric power steering device can be ensured without adversely affecting the steering interval of the steering wheel. can.

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図及び第２図に基づいて具
体的に説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be specifically described based on FIGS. 1 and 2.

図示実施例装置は、従来の電気式パワーステアリング装
置と同様に、ラック＆ピニオン式の電気式のパワーステ
アリング装置である。しかしながら、本発明はボールナ
ツト式の電気式パワーステアリング装置にも適用可能で
あることは以下の説明から明らかであろう。The illustrated embodiment is a rack-and-pinion type electric power steering device, similar to a conventional electric power steering device. However, it will be clear from the following description that the present invention is also applicable to a ball nut type electric power steering device.

第１図において、１は一端をステアリングシャフトを介
してステアリングホイール（図示せず。In FIG. 1, 1 has one end connected to a steering wheel (not shown) via a steering shaft.

）に接続された入力軸で、トーションバー１３を介して
出力軸であるビニオンシャフト６と一体化されている。), which is integrated with the output shaft 6 via a torsion bar 13.

即ち入力軸１とビニオンシャフト６ハ夫々ビン１４ａ、
１４ｂによってトーションバー１３と結合している。That is, the input shaft 1 and the binion shaft 6 each have a bin 14a,
It is connected to the torsion bar 13 by 14b.

入力軸１はステアリングホイール側を上部ハウジング２
に圧入された軸受３で支持され、他端はビニオンシャフ
ト６の一端円筒内に圧入された軸受４により支持されて
いる。また、ビニオンシャフト６は下部ハウジング７に
装着された一対のアンギュラ玉軸受８．９により軸方向
に遊びがないように支持される。The input shaft 1 has the steering wheel side connected to the upper housing 2.
The other end of the pinion shaft 6 is supported by a bearing 4 press-fitted into a cylinder at one end thereof. Further, the binion shaft 6 is supported by a pair of angular ball bearings 8.9 mounted on the lower housing 7 so that there is no play in the axial direction.

当該入力軸１の中央部付近には、らせん状の溝１ａが刻
設され、該溝１ａは、入力軸１に遊嵌された一部にフラ
ンジを有する円筒状のスライダ１７の内周面に設けられ
た穴１７ａに嵌入するボール１５と係合している。A spiral groove 1a is carved near the center of the input shaft 1, and the groove 1a is formed on the inner circumferential surface of a cylindrical slider 17, which is loosely fitted onto the input shaft 1 and has a flange on a portion thereof. It engages with a ball 15 that fits into a provided hole 17a.

スライダ１７の前記フランジの外周面にはその周方向に
環状溝１７ｃが刻設され、また該スライダ１７の前記ビ
ニオンシャフト６と対向する端面には軸方向に向けて長
溝１７ｂが刻設され、該長溝１７ｂ内には、ビニオンシ
ャフト６の端面に圧入されたピン１９が係合されて、ス
ライダ１７を入力軸ｌの軸方向に移動可能とすると共に
ビニオンシャフト６の回転には随伴して回転しうるよう
にしている。尚、１６はスライダの円筒部外周面に嵌合
させた環状部材で、１８は前記環状部材１６の外れを防
止するための弾性リングである。An annular groove 17c is cut in the outer peripheral surface of the flange of the slider 17 in the circumferential direction, and a long groove 17b is cut in the axial direction in the end surface of the slider 17 facing the binion shaft 6, A pin 19 press-fitted into the end face of the pinion shaft 6 is engaged in the long groove 17b, so that the slider 17 can be moved in the axial direction of the input shaft l and is not accompanied by the rotation of the pinion shaft 6. It is designed so that it can be rotated. Note that 16 is an annular member fitted to the outer peripheral surface of the cylindrical portion of the slider, and 18 is an elastic ring for preventing the annular member 16 from coming off.

また、前記上部ハウジング２の一部にはケース２３が設
けられ、該ケース２３内には一端にスライダ１７の環状
溝１７ｃ内に嵌入されるボール２１を保持した板バネ状
のレバー２０の他端がボルト２４により固設されている
。該レバー２０には歪ゲージ２２が固着されており、歪
ゲージ２２の電気的信号はコントローラ２５を介して後
述する電動モータ２５に伝えられるようにされている。Further, a case 23 is provided in a part of the upper housing 2, and inside the case 23, the other end of a lever 20 shaped like a leaf spring holds a ball 21 that is fitted into the annular groove 17c of the slider 17 at one end. is fixed with bolts 24. A strain gauge 22 is fixed to the lever 20, and an electrical signal from the strain gauge 22 is transmitted via a controller 25 to an electric motor 25, which will be described later.

尚、レバー２０に固着される素子は歪ゲージに躍るもの
ではなく、例えば圧電素子、変位計等に変更することも
可能である。Incidentally, the element fixed to the lever 20 is not limited to a strain gauge, and may be changed to, for example, a piezoelectric element, a displacement meter, or the like.

一方、とニオンシャフト６の先端側にはピニオンギヤ６
ａが形成され、車輪を操舵作動させるラック５と噛合し
ており、該ぐニオンシャフト６の入力軸１の係合側面外
周面には軸受１０を介して平歯車１１が回動自在に支承
されており、夫々の軸部を軸受３１，３２に支承される
中間歯車１２ａ、１２ｂを介して電動モータ２６の駆動
軸先端のギヤ２６ａと互いに噛合連結して歯車機構を構
成している。On the other hand, a pinion gear 6 is provided on the tip side of the tonion shaft 6.
a is formed and meshes with a rack 5 for steering the wheels, and a spur gear 11 is rotatably supported on the outer peripheral surface of the engagement side surface of the input shaft 1 of the nion shaft 6 via a bearing 10. The respective shaft portions are meshed and connected to a gear 26a at the tip of a drive shaft of an electric motor 26 via intermediate gears 12a and 12b supported by bearings 31 and 32, thereby forming a gear mechanism.

ここで平歯車１１．中間歯車１２ａ、１２ｂ及び駆動軸
先端のギヤ２６ａは全てハスバ歯車として形成されてい
る。Here, spur gear 11. The intermediate gears 12a, 12b and the gear 26a at the tip of the drive shaft are all formed as helical gears.

また、ピニオンシャフト６の係合側外周面には、平歯車
１１が支承される箇所よりも入力軸１側にフランジ部６
ｂが形成されており、該フランジ部６ｂの平歯車１１例
の端面には、摩擦材２７が固着されている。更にピニオ
ンシャフト６の係合側外周面には、平歯車１１が支承さ
れる箇所よりもピニオンギヤ６ａ側にピニオンシャフト
６のフランジ部６ｂと同径のフランジ部２８ａを有する
フランジ部材２８が固定されており、該フランジ部２８
ａの平歯車１１側の端面にはビニオンシャフト６のフラ
ンジ部６ｂと同様に摩擦材２９が固着されている。尚、
平歯車１１の両側面は電動モータ２６の非作動時には両
フランジ部６ｂ、２８ａと一定の間隙を有しており、そ
れにより平歯車１１はその間隙内を軸方向に移動可能で
あり且つ両側面を摩擦材２７．２９に当接可能であり、
また平歯車１１は第２図に示すように下部ハウジング７
の内周面に支持された板ばね部材からなる摩擦部材３０
とその外周で当接しており、それによって該摩擦部材３
０との摩擦力により常に平歯車１１に回転抵抗が負荷さ
れている。Further, on the engagement side outer circumferential surface of the pinion shaft 6, a flange portion 6 is provided closer to the input shaft 1 than the portion where the spur gear 11 is supported.
b is formed, and a friction material 27 is fixed to the end face of the 11 spur gears of the flange portion 6b. Furthermore, a flange member 28 having a flange portion 28a having the same diameter as the flange portion 6b of the pinion shaft 6 is fixed to the engagement side outer circumferential surface of the pinion shaft 6 on the side closer to the pinion gear 6a than the portion where the spur gear 11 is supported. The flange portion 28
A friction material 29 is fixed to the end face of a on the spur gear 11 side, similarly to the flange portion 6b of the binion shaft 6. still,
Both side surfaces of the spur gear 11 have a certain gap with the flanges 6b and 28a when the electric motor 26 is not operating, so that the spur gear 11 can move in the axial direction within the gap, and can be brought into contact with the friction material 27.29,
Further, the spur gear 11 is connected to the lower housing 7 as shown in FIG.
Friction member 30 made of a leaf spring member supported on the inner peripheral surface of
The friction member 3 is in contact with its outer periphery, thereby causing the friction member 3 to
Rotational resistance is always applied to the spur gear 11 due to the frictional force with zero.

以上の構成から成る本実施例の作用を説明する。The operation of this embodiment having the above configuration will be explained.

図示せぬステアリングホイールが回転されると、入力軸
１が回転し車輪側とラック５を介して連結しているトー
ションバー１３が捩られ、ピニオンシャフト６と入力軸
１は相対的に回転することになる。When the steering wheel (not shown) is rotated, the input shaft 1 rotates, the torsion bar 13 connected to the wheel side via the rack 5 is twisted, and the pinion shaft 6 and input shaft 1 rotate relative to each other. become.

この入力軸１の相対回転はピニオンシャフト６との回転
差分だけらせん状の溝１ａの回転を伴い、この回転によ
りボール１５を介してスライダ１７に軸方向の推力を与
え、スライダ１７を入力軸１の回転方向に応じてらせん
伏の溝ｌａ上をボール１５を介して軸方向に変位させる
。This relative rotation of the input shaft 1 accompanies the rotation of the spiral groove 1a by the rotation difference with the pinion shaft 6, and this rotation applies an axial thrust to the slider 17 via the ball 15, causing the slider 17 to move toward the input shaft 1. is displaced in the axial direction via the ball 15 on the spiral groove la according to the direction of rotation of the ball 15.

スライダ１７の軸方向の変位は、スライダ１７の環状溝
１７Ｃに係合するボール２１を介して、これを保持する
レバー２０を撓ませ、歪ゲージ２２に入力軸１とピニオ
ンシャフト６の相対回転量に応じた電気信号を発生させ
る。The displacement of the slider 17 in the axial direction causes the lever 20 that holds the slider 17 to deflect via the ball 21 that engages with the annular groove 17C of the slider 17, and the relative rotation amount between the input shaft 1 and the pinion shaft 6 is measured by the strain gauge 22. Generates an electrical signal according to the

この歪ゲージ２２の電気的な信号はコントローラ２５で
処理され、その信号量に応じた電流をバッテリから電動
モータ２６へ供給し、電動モータ２６を入力軸１の回転
方向に応じた方向に回転させる。This electrical signal of the strain gauge 22 is processed by the controller 25, and a current corresponding to the amount of the signal is supplied from the battery to the electric motor 26, thereby rotating the electric motor 26 in a direction corresponding to the rotation direction of the input shaft 1. .

電動モータ２６の回転は、駆動軸のギヤ２６ａ及び中間
歯車１２ｂ、１２ａを介して平歯車１１に伝えられるが
、平歯車１１には、その外周面が下部ハウジング７に支
承されている摩擦部材３０に当接することによる摩擦力
により回転抵抗が負荷されているため、駆動軸のギヤ２
６ａと中間歯車１２ｂとのバックラッシュを詰めた後で
電動モータ２６の回転力が平歯車に伝達されると、平歯
車１１はハスバ歯車である平歯車１１．！’中間歯車１
２ａの捩れ方向により決まる軸方向の推力を受け、例え
ばステアリングホイール（図示しない）を右回転させた
時、第１図に示すように駆動軸のギヤ２６ａ及び中間歯
車１２ａの捩れ方向が形成されていると、平歯車１１は
第１図において図示上方に推力を受は平歯車１１の一側
面が摩擦材２７に押圧させられる。それにより電動モー
タ２６の回転が平歯車２６と摩擦材２７との摩擦力によ
り、ビニオンシャフト６に伝えられ、ビニオンシャフト
６の回転を助勢し、ラック５を移動して車輪を偏向させ
る。The rotation of the electric motor 26 is transmitted to the spur gear 11 via the gear 26a of the drive shaft and the intermediate gears 12b, 12a. Gear 2 of the drive shaft is loaded with rotational resistance due to the frictional force caused by contact with the
When the rotational force of the electric motor 26 is transmitted to the spur gear after reducing the backlash between the intermediate gear 12b and the helical gear 11.6a, the spur gear 11.6a is a helical gear. ! 'Intermediate gear 1
For example, when a steering wheel (not shown) is rotated clockwise under an axial thrust determined by the torsion direction of the drive shaft gear 26a and the intermediate gear 12a, the torsion direction of the drive shaft gear 26a and the intermediate gear 12a is formed as shown in FIG. 1, the spur gear 11 receives a thrust upward in FIG. 1, and one side of the spur gear 11 is pressed against the friction material 27. As a result, the rotation of the electric motor 26 is transmitted to the binion shaft 6 by the frictional force between the spur gear 26 and the friction material 27, assisting the rotation of the binion shaft 6, moving the rack 5, and deflecting the wheels.

このとき、電動モータ２６により回転させられるビニオ
ンシャフト６は、入力軸１とピニオンシャフト６間の相
対回転を零とする方向に回転し、その結果スライダ１７
はビニオンシャフト６の端面から突設されたピン１９に
よりレバー２０の撓みが零となる位置に戻される。At this time, the pinion shaft 6 rotated by the electric motor 26 rotates in a direction that makes the relative rotation between the input shaft 1 and the pinion shaft 6 zero, and as a result, the slider 17
is returned to the position where the deflection of the lever 20 is zero by a pin 19 protruding from the end surface of the pinion shaft 6.

尚、ステアリングホイール（図示しない）を左回転させ
た時には平歯車１１は図示下方に推力を受け、摩擦材２
９との摩擦力によりピニオンシャフト６を左回転させる
方向に電動モータ２６ａの回転が伝えられる。Incidentally, when the steering wheel (not shown) is rotated to the left, the spur gear 11 receives thrust downward in the drawing, and the friction material 2
The rotation of the electric motor 26a is transmitted in the direction of rotating the pinion shaft 6 to the left due to the frictional force with the pinion shaft 9.

万一、電動モータ２６の回転部材が固着し、モータがロ
ックした状態になると、電動モータ２６からの回転力が
駆動軸のギヤ２６ａ、中間歯車１２ａ、１２ｂを介して
平歯車１１に伝えられないので、平歯車１１に推力が発
生されず、平歯車１１の両側面は摩擦材２７及び２９に
接触されていないため、ステアリングホイールの操作に
よるピニオンシャフト６の回転に何ら悪影響を及ぼすこ
となく手動操舵を可能とする。In the unlikely event that the rotating member of the electric motor 26 becomes stuck and the motor becomes locked, the rotational force from the electric motor 26 will not be transmitted to the spur gear 11 via the gear 26a of the drive shaft and the intermediate gears 12a and 12b. Therefore, since no thrust is generated in the spur gear 11 and both sides of the spur gear 11 are not in contact with the friction materials 27 and 29, manual steering can be performed without any adverse effect on the rotation of the pinion shaft 6 by operating the steering wheel. is possible.

以上、本発明によれば、従来装置の助勢力の必要なとき
に電動モータと歯車機構間に介装されるクラッチが遮断
されてしまい、操舵感覚が急に重くなるといった問題点
を、電動モータが正常に作動している間は常に電動モー
タの回転力がピニオンシャフトに接続され、電動モータ
が回転不可能な状態になると電動モータとピニオンシャ
フト間の連結が切り離される構成としたことにより解消
し、操舵感覚に何ら悪影響を及ぼすことなく、電気式パ
ワーステアリング装置のフェイルセーフを確保すること
ができる。As described above, according to the present invention, the problem of the clutch interposed between the electric motor and the gear mechanism being disconnected when the assisting force of the conventional device is required, and the steering feeling suddenly becomes heavy, can be solved by using the electric motor. This problem is solved by creating a structure in which the rotational force of the electric motor is always connected to the pinion shaft while the motor is operating normally, and the connection between the electric motor and pinion shaft is disconnected when the electric motor becomes unable to rotate. , it is possible to ensure the failsafe of the electric power steering device without any adverse effect on the steering feeling.

尚、本実施例においては、平歯車１１に摩擦部材との摩
擦力により回転抵抗を負荷させているが、回転抵抗を負
荷される歯車は、駆動軸先端のギヤ２６ａ、中間歯車１
２ａ及び１２ｂでも良く、回転抵抗を負荷した歯車の両
側面に摩擦材を配置するようにしてやれば良い。また下
部ハウジング７に支持され平歯車１１の外周との摩擦力
により平歯車１１に回転抵抗を負荷する摩擦部材３ｏは
板ばねに限らず、例えば、ブレーキ装置のブレーキシュ
ーのライニング或いはパッドに使用される摩擦材等のも
ので良く、要は歯車に対し回転抵抗を負荷させ得るもの
ならば良い。In this embodiment, the spur gear 11 is loaded with rotational resistance due to the frictional force with the friction member, but the gears that are loaded with rotational resistance are the gear 26a at the tip of the drive shaft, the intermediate gear 1
2a and 12b may be used, and friction materials may be placed on both sides of the gear loaded with rotational resistance. Furthermore, the friction member 3o that is supported by the lower housing 7 and applies rotational resistance to the spur gear 11 by the frictional force with the outer periphery of the spur gear 11 is not limited to a leaf spring, but may be used, for example, as a lining or pad of a brake shoe of a brake device. Any material such as a friction material may be used, as long as it can apply rotational resistance to the gear.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上記した従来装置の問題点を解決するためには、電気的
に電動モータの故障を検出するようにすれば良いが、そ
の為にはモータ軸等にモータ出力トルク検出用の素子（
例えば歪ゲージ）を取り付け、その出力をモータへの供
給電流と比較することによりモータ作動が正常か否かを
コントローラにより判断させるために、検出部及び信号
取出しの為の装置（例えばスリップリング装置）がｌ・
要となり大巾なコストアップを招くと共にその為のスペ
ースも必要となり装置全体が大型化するという問題があ
る。また、電気的にモータの故障を検出する方法では、
検出部とそれを受ける制御部の信頼性を確保するために
、一般には、その為の冗長回路が必要となり、コストア
ップとなるが、本発明によれば、減速歯車機構のうち１
つの歯車に摩擦力により回転抵抗を与える部材及びその
歯車の両側面にモータの回転力を伝達するための摩擦材
を配置するように構成することにより、上述した方法と
同等の信頼性は容易に確保でき、コストアップを招くこ
ともない。In order to solve the above-mentioned problems with the conventional device, it is possible to electrically detect failures in the electric motor.
For example, a strain gauge) is installed, and the controller determines whether the motor is operating normally by comparing its output with the current supplied to the motor. is l・
This poses a problem in that it increases the cost significantly, and also requires space for it, making the entire device larger. In addition, in the method of electrically detecting motor failure,
In order to ensure the reliability of the detection section and the control section that receives it, a redundant circuit is generally required for this purpose, which increases the cost, but according to the present invention, one of the reduction gear mechanisms
Reliability equivalent to the method described above can be easily achieved by arranging a member that applies rotational resistance to two gears by frictional force, and a friction material that transmits the rotational force of the motor on both sides of the gear. It can be secured and does not increase costs.

更に本発明によれば、モータの回転よりもステアリング
ホイールの回転が先行する急操舵やステアリングホイー
ル切込み後の手放しによる復元時等においても、このよ
うな状態においてはモータの助勢力がない状態と同じと
なるため、モータが負荷になることはなく、惣操舵時の
ステアリングホイールの引掛りや戻り不良といった操舵
フィーリング面の不具合も何ら発生しないという優れた
効果を奏する。Furthermore, according to the present invention, even in sudden steering where the rotation of the steering wheel precedes the rotation of the motor, or when restoring by letting go of the steering wheel after turning the steering wheel, in such a state, the steering wheel is the same as a state in which there is no assisting force from the motor. Therefore, the motor does not become a load, and there are no problems with the steering feeling such as the steering wheel getting stuck or returning poorly during forward steering, which is an excellent effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明に従った電気式パワーステアリング装置
の一実施例を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ−
Ａ断面図である。 ■・・・入力軸、２・・・上部ハウジング、６・・・ピ
ニオンシャフト、６ｂ・・・フランジ部。 ７・・・下部ハウジング、１０・・・軸受、１１・・・
平歯車、１２ａ、１２ｂ・・・中間歯車。 １５・・・ボール、１７・・・スライダ、２０・・・レ
バー、２１・・・ボール、２２・・・歪ケージ、２５・
・・コントローラ、２６・・・電動モータ、２６ａ・・
・ギヤ、２７．２９・・・摩擦材、２８・・・フランジ
部材、２８ａ・・・フランジ部、３０・・・摩擦部材。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an electric power steering device according to the present invention, and FIG.
It is an A sectional view. ■...Input shaft, 2...Upper housing, 6...Pinion shaft, 6b...Flange part. 7... Lower housing, 10... Bearing, 11...
Spur gears, 12a, 12b... intermediate gears. 15... Ball, 17... Slider, 20... Lever, 21... Ball, 22... Strain cage, 25...
...Controller, 26...Electric motor, 26a...
- Gear, 27.29...Friction material, 28...Flange member, 28a...Flange portion, 30...Friction member.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ハウジング内に配されハンドルの回転方向及び回転トル
クを検出する検出部と、出力軸に複数の歯車機構により
連結され前記検出部から出力信号に応じてコントローラ
を介して、操舵力を助勢するためにその回転方向及び回
転力を制御される電動モータとから構成される電気式パ
ワーステアリング装置において、前記検出部を入出力軸
間の相対角度変位を軸方向変位に変換する変換機構と同
軸方向の変位量を検出する変位検出装置とから構成する
と共に、前記電動モータの回転力の一部を夫々軸方向の
力に変換する機構を前記歯車機構に設け、前記歯車機構
を構成する１つの歯車をその軸上に回動自在且つ軸方向
に移動可能に支承し、該軸に前記歯車の両側面とに一定
間隔を有するように一対のフランジ部材を設け、更に該
一対のフランジ部材の前記歯車の両側面との対向面に摩
擦板を固定すると共に前記歯車に回転抵抗を負荷させる
如く、前記ハウジングに摩擦部材を配設したことを特徴
とする電気式パワーステアリング装置。A detection section arranged in the housing to detect the rotational direction and rotational torque of the steering wheel; and a detection section connected to the output shaft by a plurality of gear mechanisms to assist the steering force via a controller according to an output signal from the detection section. In an electric power steering device consisting of an electric motor whose rotational direction and rotational force are controlled, the detection unit is connected to a conversion mechanism that converts a relative angular displacement between the input and output shafts into an axial displacement, and a displacement in the coaxial direction. The gear mechanism includes a displacement detection device that detects the amount of rotation, and a mechanism that converts a part of the rotational force of the electric motor into an axial force, respectively, and one gear constituting the gear mechanism is The shaft is rotatably and axially movably supported, and a pair of flange members are provided on the shaft so as to be spaced apart from both sides of the gear, and the pair of flange members are mounted on both sides of the gear. An electric power steering device characterized in that a friction plate is fixed to a surface facing the surface and a friction member is disposed in the housing so as to apply rotational resistance to the gear.