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JPH07172326A - Motor-driven power steering device - Google Patents

Motor-driven power steering device

Info

Publication number
JPH07172326A
JPH07172326A JP6051700A JP5170094A JPH07172326A JP H07172326 A JPH07172326 A JP H07172326A JP 6051700 A JP6051700 A JP 6051700A JP 5170094 A JP5170094 A JP 5170094A JP H07172326 A JPH07172326 A JP H07172326A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motors
steering
electric power
power steering
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6051700A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Murakami
哲也 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP6051700A priority Critical patent/JPH07172326A/en
Publication of JPH07172326A publication Critical patent/JPH07172326A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide a motor-driven power steering device which can afford large steering auxiliary power by using plural motors and is small-sized. CONSTITUTION:Large steering auxiliary power is obtained by means of two motors 10, 20 for steering assistance. The rotary power of respective motors 10, 20 is transmitted to a steering mechanism through individual deceleration mechanisms 7A, 7B. Respective speed reduction mechanisms 7A, 7B possess worm gears 71A, 71B and worm wheels 72A, 72B. The respective speed reduction mechanisms 7A, 7B only transmit the rotary power of the motors.

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、電動パワーステアリ
ング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、軽自動車においては、ステアリン
グシャフトに加えられる操舵トルクに応じて操舵補助を
行なうために、直流モータの回転力を操舵機構に伝達す
る電動パワーステアリング装置が用いられている。この
電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフト
を保持するステアリングコラムにモータを取付け、この
モータの回転力を、例えばウォームギヤを介してステア
リングシャフトに付加するようにしている。また、上記
ステアリングシャフトの途中部には、トーションバーが
介在されており、ステアリングホイールを操作すると、
トーションバーが僅かに捩じれて、当該トーションバー
を介して連結された入力軸と出力軸との間に相対変位が
生じることから、この相対変位をトルクセンサによって
検出し、この検出結果に基づいて直流モータへの入力電
流を制御して、ステアリングシャフトに加わる操舵トル
クに応じて操舵力を補助するようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a light vehicle, an electric power steering device for transmitting a rotational force of a DC motor to a steering mechanism has been used to assist steering in accordance with a steering torque applied to a steering shaft. In this electric power steering device, a motor is attached to a steering column that holds a steering shaft, and the rotational force of the motor is applied to the steering shaft via, for example, a worm gear. Further, a torsion bar is interposed in the middle of the steering shaft, and when the steering wheel is operated,
Since the torsion bar is slightly twisted and a relative displacement occurs between the input shaft and the output shaft connected via the torsion bar, this relative displacement is detected by the torque sensor, and the direct current is detected based on this detection result. The input current to the motor is controlled to assist the steering force according to the steering torque applied to the steering shaft.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の電動パワーステ
アリング装置は、走行条件に応じたきめ細かい制御が可
能であることから、軽自動車だけでなく普通自動車にも
適用されつつあり、この普通自動車のものについては、
所望の操舵補助力を得るためにモータは高出力を要求さ
れることになる。
The above electric power steering device is being applied to not only light vehicles but also ordinary vehicles because it is possible to perform fine control according to running conditions. about,
The motor is required to have a high output in order to obtain a desired steering assist force.

【0004】そこで、小型モータを2個使用して補助力
を増大させることが考えられる。この場合、各モータに
2個のウォームギアのそれぞれを連結し、各ウォームギ
アを1枚のウォームホイールに噛み合わせる構造や、小
型モータ2個を1個のウォームギアに連結し、これを1
枚のウォームホイールに噛み合わせる構造を採用する
と、何れの場合にも1枚のウォームホイールで全出力を
伝達することになる。したがって、ウォームホイールの
強度を向上させることが必要となり、その結果、電動パ
ワーステアリング装置の大型化を招くという問題があ
る。
Therefore, it is conceivable to increase the assisting force by using two small motors. In this case, two worm gears are connected to each motor, and each worm gear is meshed with one worm wheel, or two small motors are connected to one worm gear.
If a structure that meshes with one worm wheel is adopted, one worm wheel will transmit all outputs in any case. Therefore, it is necessary to improve the strength of the worm wheel, resulting in an increase in the size of the electric power steering device.

【0005】一方、従来より、ウォームギア機構におけ
るバックラッシに起因した歯打ち音が問題となってい
た。また、これを防止するために、生産時には、ウォー
ムギアとウォームホイールとを寸法毎にグループ分けし
て歯打ち音の少なくなる組み合わせで組み立てるという
厳密なバックラッシ管理が行われていた。しかしなが
ら、このようなバックラッシ管理のために電動パワース
テアリングの組立工数が増加し、非常に手間がかかって
いた。
On the other hand, conventionally, there has been a problem of gear rattling noise caused by backlash in the worm gear mechanism. Further, in order to prevent this, at the time of production, strict backlash management has been performed, in which the worm gear and the worm wheel are grouped by size and assembled in a combination that reduces rattling noise. However, such backlash management requires a great deal of time and labor for assembling the electric power steering, which is very troublesome.

【0006】また、上記のようにモータを複数採用した
場合には、モータの配置方向によっては電動パワーステ
アリング装置が大型化してしまうという問題がある。さ
らに、モータとして使用される直流モータは、回転子が
磁束を通過する際の磁束変化に起因してコギング(トル
ク変動)が発生し、このコギングは高出力モータほど大
きくなる傾向がある。従って、普通自動車用の電動パワ
ーステアリング装置については、上記コギングによって
操舵フィーリングが悪くなるという問題があった。
Further, when a plurality of motors are adopted as described above, there is a problem that the electric power steering device becomes large depending on the direction in which the motors are arranged. Furthermore, in a DC motor used as a motor, cogging (torque fluctuation) occurs due to a change in magnetic flux when the rotor passes through the magnetic flux, and this cogging tends to increase as the motor has a higher output. Therefore, the electric power steering device for an ordinary vehicle has a problem that the steering feeling is deteriorated by the cogging.

【0007】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、本発明の第1の目的は、複数のモータを用いつ
つ小型の電動パワーステアリング装置を提供することで
ある。また、本発明の第2の目的は、厳密なバックラッ
シ管理を要さずともバックラッシに起因した歯打ち音を
低減することができる電動パワーステアリング装置を提
供することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide a small electric power steering apparatus using a plurality of motors. A second object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of reducing gear rattling noise caused by backlash without requiring strict backlash management.

【0008】また、本発明の第3の目的は、複数のモー
タを用いつつ小型の電動パワーステアリング装置を提供
することである。また、本発明の第4の目的は、大きい
操舵補助力を得ることができるとともに、操舵フィーリ
ングの良好な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。
A third object of the present invention is to provide a small electric power steering device using a plurality of motors. A fourth object of the present invention is to provide an electric power steering device that can obtain a large steering assist force and has a good steering feeling.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の第1の目的を達成
するため、請求項1に係る電動パワーステアリング装置
は、ステアリングシャフトに加えられる操舵トルクに基
づいて駆動される複数のモータと、各モータに連結さ
れ、各モータの回転力をそれぞれ操舵機構に伝達するた
めの複数の減速機構とを備え、各減速機構は、対応する
モータの回転軸に連結されるウォームギアと、このウォ
ームギアに噛み合うウォームホイールとをそれぞれ含む
ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above first object, an electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a plurality of motors driven based on a steering torque applied to a steering shaft, and a plurality of motors. A plurality of reduction gears that are connected to the motors and transmit the rotational force of each motor to the steering mechanism. Each reduction gear is connected to the rotation shaft of the corresponding motor, and a worm gear that meshes with the worm gear. And a wheel, respectively.

【0010】また、上記第2の目的を達成するため、請
求項2に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1
記載の電動パワーステアリング装置において、各ウォー
ムホイールの内径に対する外径の最大偏心部位が対応す
るウォームギアと噛み合う位相が相互にずらされている
ことを特徴とするものである。また、上記第3の目的を
達成するため、請求項3に係る電動パワーステアリング
装置は、請求項1又は2記載の電動パワーステアリング
装置において、上記各モータは同一方向に向けて配置さ
れていることを特徴とするものである。
In order to achieve the second object, the electric power steering apparatus according to claim 2 is the electric power steering apparatus according to claim 1.
In the electric power steering apparatus described above, the phases in which the maximum eccentric portion of the outer diameter with respect to the inner diameter of each worm wheel meshes with the corresponding worm gear are shifted from each other. In order to achieve the third object, the electric power steering apparatus according to claim 3 is the electric power steering apparatus according to claim 1 or 2, wherein the motors are arranged in the same direction. It is characterized by.

【0011】また、請求項4に係る電動パワーステアリ
ング装置は、請求項1ないし3の何れかに記載の電動パ
ワーステアリング装置において、各モータの位相が、操
舵機構に伝達する回転力の変動を抑制するべく相互にず
らされていることを特徴とするものである。
An electric power steering system according to a fourth aspect is the electric power steering system according to any one of the first to third aspects, in which the phase of each motor suppresses fluctuations in the rotational force transmitted to the steering mechanism. It is characterized in that they are displaced from each other as much as possible.

【0012】[0012]

【作用】上記請求項1に係る発明の構成によれば、複数
のモータのそれぞれに対応して、それぞれウォームギア
及びウォームホイールを含む減速機構を設けた。したが
って、各減速機構には1個のモータの出力しか負荷され
ない。上記請求項2に係る発明の構成によれば、下記の
作用を奏する。すなわち、バックラッシによる歯打ち音
は、ウォームホイールがバックラッシ分、ウォームギア
及びモータの回転を伴わずに回転可能であるため、ある
回転速度を持って歯当たり(噛み合いによりトルク伝
達)が開始されることにより発生する。そして、ある瞬
間において、各減速機構のなかで最少のバックラッシを
持つ減速機構より歯打ち音が発生する。また、バックラ
ッシはウォームホイールの偏心に主に依存している。本
願発明者は、これらのことに着眼し、各ウォームホイー
ルの最大偏心部位が対応するウォームギアと噛み合う位
相を、相互にずらしたので、各減速機構におけるバック
ラッシ変化の周期を相互にずらすことができる。
According to the structure of the invention described in claim 1, the reduction mechanism including the worm gear and the worm wheel is provided corresponding to each of the plurality of motors. Therefore, each deceleration mechanism is loaded with only one motor output. The configuration of the invention according to claim 2 has the following effects. In other words, the rattling noise due to backlash is due to the fact that the worm wheel can rotate for the amount of backlash without rotation of the worm gear and the motor, and therefore tooth contact (torque transmission by meshing) starts at a certain rotation speed. Occur. Then, at a certain moment, a rattling noise is generated from the speed reduction mechanism having the smallest backlash among the speed reduction mechanisms. In addition, the backlash mainly depends on the eccentricity of the worm wheel. The present inventor pays attention to these matters and shifts the phases in which the maximum eccentric portion of each worm wheel meshes with the corresponding worm gears from each other, so that the cycles of backlash change in each reduction mechanism can be shifted from each other.

【0013】上記請求項3に係る発明の構成によれば、
各モータを同一方向に向けて配置したので、電動パワー
ステアリング装置を小型にすることができる。上記請求
項4に係る発明の構成によれば、各モータの位相を相互
にずらすことにより、モータ相互によってコギングを相
殺して、操舵機構に伝達する回転力の変動を抑制するこ
とができる。
According to the configuration of the invention according to claim 3 above,
Since the motors are arranged in the same direction, the electric power steering device can be downsized. According to the configuration of the invention according to the fourth aspect, the phases of the motors are shifted from each other, so that the cogging is canceled by the motors and the fluctuation of the rotational force transmitted to the steering mechanism can be suppressed.

【0014】[0014]

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図2は、この発明の電動パワーステアリング装
置Aを操舵機構Bに連結した状態を示す概略斜視図であ
る。上記電動パワーステアリング装置Aは、上端部にス
テアリングホイール1を取付けたステアリングシャフト
2を、ステアリングコラム3によって回転自在に保持
し、このステアリングコラム3のコラムブラケット31
に、操舵補助用の2台のモータ10,20を取付け、こ
のモータ10,20の回転力を、ステアリングシャフト
2に付加して操舵機構Bに伝達するものである。
Embodiments will be described in detail below with reference to the accompanying drawings showing embodiments. FIG. 2 is a schematic perspective view showing a state in which the electric power steering apparatus A of the present invention is connected to the steering mechanism B. In the electric power steering apparatus A, a steering shaft 2 having a steering wheel 1 attached to an upper end thereof is rotatably held by a steering column 3, and a column bracket 31 of the steering column 3 is provided.
Two steering assisting motors 10 and 20 are attached to the steering wheel 2 and the rotational force of the motors 10 and 20 is applied to the steering shaft 2 and transmitted to the steering mechanism B.

【0015】さらに詳述すると、上記2台のモータ1
0,20は、それぞれのモータ軸11,21(図3参
照)を、ステアリングシャフト2の径方向に向けた状態
で、ステアリングシャフト2の片側に並設されている。
また、図3を参照して、各モータ10,20のモータ軸
11,21は、ステアリングシャフト2の軸方向におい
て相互にずれ量k(図1参照、図1ではモータ軸11,
21とそれぞれ同軸のウォームギア71A,71Bのず
れ量を示す)だけ位置ずれしているとともに、その軸芯
の延長線が、ステアリングシャフト2を挟んで対向して
いる。
More specifically, the above two motors 1
0 and 20 are arranged in parallel on one side of the steering shaft 2 with their respective motor shafts 11 and 21 (see FIG. 3) oriented in the radial direction of the steering shaft 2.
Further, referring to FIG. 3, the motor shafts 11 and 21 of the respective motors 10 and 20 are displaced from each other in the axial direction of the steering shaft 2 by a deviation amount k (see FIG. 1, and in FIG.
21) and the extension lines of the shaft center of the worm gears 71A and 71B, which are coaxial with each other (indicating the amount of deviation between the worm gears 71A and 71B), face each other with the steering shaft 2 interposed therebetween.

【0016】図1及び図3を参照して、一のモータ10
の回転力は、電磁クラッチ30及び減速機構7Aを介し
て、出力軸2aに付加されるようになっており、また、
他のモータ20の回転力は電磁クラッチ40及び減速機
構7Bを介して出力軸2aに付加されるようになってい
る。このように、各モータ10,20の回転力は、個別
の減速機構7A,7Bをそれぞれ介して、出力軸2aに
個別且つ同時に付加されるようになっている。減速機構
7Aは、上記電磁クラッチ30を介してモータ軸11に
一体回転可能に連結されるウォームギヤ71Aと、この
ウォームギヤ71Aに歯合され、上記出力軸2aに一体
回転可能に取付けられたウォームホイール72Aとを備
えている。減速機構7Bは、上記電磁クラッチ40を介
してモータ軸21に一体回転可能に連結されるウォーム
ギヤ71Bと、このウォームギヤ71Bに個別に歯合さ
れ、上記出力軸2aに一体回転可能に取付けられたウォ
ームホイール72Bとを備えている。
Referring to FIGS. 1 and 3, one motor 10
Is applied to the output shaft 2a via the electromagnetic clutch 30 and the speed reduction mechanism 7A.
The rotational force of the other motor 20 is applied to the output shaft 2a via the electromagnetic clutch 40 and the speed reduction mechanism 7B. In this way, the rotational force of each motor 10, 20 is individually and simultaneously applied to the output shaft 2a via the individual speed reducing mechanisms 7A, 7B. The reduction mechanism 7A is a worm gear 71A that is integrally rotatably connected to the motor shaft 11 via the electromagnetic clutch 30, and a worm wheel 72A that is meshed with the worm gear 71A and is integrally rotatably attached to the output shaft 2a. It has and. The reduction mechanism 7B is a worm gear 71B that is integrally rotatably connected to the motor shaft 21 via the electromagnetic clutch 40, and a worm that is individually meshed with the worm gear 71B and is integrally rotatably attached to the output shaft 2a. And a wheel 72B.

【0017】ウォームギア71A,71B同士はステア
リングシャフト2の回転角でいうと180°位相をずら
した位置に配置されている。一方、各ウォームギア71
A,71Bとそれぞれ噛み合うウォームホイール72
A,72Bは、その内径に対する外径の偏心量が最大で
ある部位を同一方向に向けて配置されている(最大偏心
部位は、図3においてウォームホイール72A,72B
の例えば部位Cであり、各偏心最大部位は同位相で回転
することになる。)。これにより、各ウォームホイール
72A,72Bの最大偏心部位が対応するウォームギア
71A,71Bと噛み合う位相が、相互に180°(ス
テアリングシャフト2の回転角)ずらされている。
The worm gears 71A and 71B are arranged at positions which are 180 ° out of phase with each other in terms of the rotation angle of the steering shaft 2. On the other hand, each worm gear 71
Worm wheel 72 that meshes with A and 71B respectively
A and 72B are arranged so that the portion where the eccentricity of the outer diameter with respect to the inner diameter is the maximum is oriented in the same direction (the maximum eccentric portion is the worm wheel 72A, 72B in FIG. 3).
, For example, part C, and each maximum eccentric part rotates in the same phase. ). As a result, the phases at which the maximum eccentric portions of the worm wheels 72A, 72B mesh with the corresponding worm gears 71A, 71B are shifted by 180 ° (the rotation angle of the steering shaft 2) from each other.

【0018】このようにしてあるのは、減速機構7A,
7Bのバックラッシによる歯打ち音を低減するためであ
る。すなわち、上記の歯打ち音は、ウォームホイール7
2A,72Bがバックラッシ分だけ、ウォームギア71
A,71B及びモータ10,20の回転を伴わずに回転
可能であるため、ある回転速度を持って歯当たり(噛み
合いによりトルク伝達)が開始されることにより発生す
る。一方、本願発明者は、上記のバックラッシが、ウォ
ームホイール72A,72Bの偏心に主に依存している
という知見を得た。そこで、上記のように、各ウォーム
ホイール72A,72Bの最大偏心部位が対応するウォ
ームギア71A,71Bと噛み合う位相を、相互に18
0°ずらしたので、各減速機構7A,7Bにおけるバッ
クラッシ変化の周期を相互に180°ずらすことができ
(図4参照、図4において、Mは振動等に寄与するバッ
クラッシの最大量を示す。)、その結果、バックラッシ
に起因した振動や騒音を低減することができる。なお、
ウォームホイール72A,72Bは組立時に上記のよう
に最大偏心部位を同方向に向けて組み込まれる。
In this way, the reduction mechanism 7A,
This is to reduce the rattling noise due to backlash of 7B. That is, the above rattling noise is generated by the worm wheel 7
2A, 72B is the backlash, worm gear 71
Since the A, 71B and the motors 10, 20 can rotate without rotation, they occur when tooth contact (torque transmission by meshing) is started at a certain rotation speed. On the other hand, the inventor of the present application has found that the above-mentioned backlash mainly depends on the eccentricity of the worm wheels 72A and 72B. Therefore, as described above, the maximum eccentric portion of each worm wheel 72A, 72B is set to a phase in which the maximum eccentric portion meshes with the corresponding worm gear 71A, 71B.
Since they are shifted by 0 °, the cycles of backlash changes in the respective reduction mechanisms 7A and 7B can be mutually shifted by 180 ° (see FIG. 4, M in FIG. 4 indicates the maximum amount of backlash that contributes to vibration, etc.). As a result, vibration and noise caused by backlash can be reduced. In addition,
The worm wheels 72A and 72B are assembled with the maximum eccentric portion facing the same direction as described above during assembly.

【0019】上記2台のモータ10,20は、それぞれ
小出力のもので構成されており、2台同時に駆動するこ
とによって、普通自動車用の電動パワーステアリング装
置Aとして必要な操舵補助力を確保することができる。
図1及び図4を参照して、上記ステアリングシャフト2
の途中部には、トーションバー90が介在されており、
ステアリングホイール1を操作すると、トーションバー
90が僅かに捩じれて、トーションバー90によって互
いに連結された入力軸2bと出力軸2aとの間に相対変
位が生じるようになっている。そして、上記出力軸2a
は、例えばラック・ピニオン方式の操舵機構Bに対し
て、ユニバーサルジョイント81を介して連結されてお
り、上記入力軸2bと出力軸2aとの間に生じた相対変
位を、コラムブラケット31に取付けたトルクセンサ4
によって検知し、その検知結果に基づいて、コントロー
ラ5により、モータ10,20への入力電流を制御し、
これによりステアリングシャフト2に加わる操舵トルク
に応じて、操舵力を補助するようにしている。
The two motors 10 and 20 are configured to have a small output, and by driving the two motors at the same time, the steering assist force necessary for the electric power steering apparatus A for ordinary vehicles is secured. be able to.
Referring to FIGS. 1 and 4, the steering shaft 2
A torsion bar 90 is interposed in the middle of the
When the steering wheel 1 is operated, the torsion bar 90 is slightly twisted, and a relative displacement is generated between the input shaft 2b and the output shaft 2a connected to each other by the torsion bar 90. Then, the output shaft 2a
Is connected to a rack and pinion type steering mechanism B through a universal joint 81, and the relative displacement generated between the input shaft 2b and the output shaft 2a is attached to the column bracket 31. Torque sensor 4
And the controller 5 controls the input current to the motors 10 and 20 based on the detection result.
This assists the steering force in accordance with the steering torque applied to the steering shaft 2.

【0020】さらに、上記2台のモータ10,20は、
操舵機構Bに伝達する回転力の変動を抑制できるよう
に、相互に位相をずらした状態で設けられている。図5
は、この位相をずらした状態を説明するための模式図で
あり、一方のモータ10と他方のモータ20とを同軸上
に配置したと仮定した場合の、固定子12,22及び回
転子13,23の位置関係を示している。同図に示すよ
うに、各モータ10,20は、それぞれの固定子12,
22の周方向位置が互いに一致し、回転子13,23の
周方向位置が所定角度θずれるように位置決め固定され
ている。即ち、上記モータ10の回転子13が、当該モ
ータ10のコギングトルクが最大となる回転位置にある
ときに(同図実線参照)、モータ20の回転子23が、
当該モータ20のコギングトルクが最小になる回転位置
にあるように(同図破線参照)、モータ10の回転子1
3とモータ20の回転子23とを、所定角度θずらした
状態で、それぞれのモータ軸11,21に固定すること
により、両モータ10,20の位相をずらしている。
Further, the two motors 10 and 20 are
In order to suppress the fluctuation of the rotational force transmitted to the steering mechanism B, they are provided with their phases shifted from each other. Figure 5
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the state in which the phases are shifted, and the stators 12, 22 and the rotors 13, 22 when the one motor 10 and the other motor 20 are assumed to be coaxially arranged. 23 shows the positional relationship of 23. As shown in the figure, each of the motors 10, 20 has a stator 12,
The positions of the rotors 22 in the circumferential direction coincide with each other, and the positions of the rotors 13 and 23 in the circumferential direction are displaced and fixed by a predetermined angle θ. That is, when the rotor 13 of the motor 10 is in the rotation position where the cogging torque of the motor 10 is maximum (see the solid line in the figure), the rotor 23 of the motor 20 is
The rotor 1 of the motor 10 is positioned so that the cogging torque of the motor 20 is at the minimum (see the broken line in the figure).
By fixing the motor 3 and the rotor 23 of the motor 20 to the respective motor shafts 11 and 21 in a state of being displaced by a predetermined angle θ, the phases of the motors 10 and 20 are displaced from each other.

【0021】本実施例によれば、複数のモータ10,2
0のそれぞれの回転力を個別の減速機構7A,7Bによ
り伝達するようにしたので、各減速機構7A,7Bに
は、1個のモータの出力しか負荷されない。したがっ
て、減速機構7A,7Bのウォームギア71A,71B
やウォームホイール72A,72Bの強度を向上させる
必要がない結果、強度向上のために減速機構7A,7B
が大型化することがない。したがって、複数のモータ1
0,20を用いて大きい操舵補助力(普通自動車用の電
動パワーステアリング装置Aとして必要な操舵補助力)
を得つつ且つ小型の電動パワーステアリング装置を実現
できる。また、単一の高出力モータを使用する場合に比
べて、各ウォームギヤ71及びウォームホイール72に
作用する負荷を軽減することができる。このため、ウォ
ームギヤ71及びウォームホイール72の耐久性を確保
することができる。
According to this embodiment, a plurality of motors 10, 2
Since each rotational force of 0 is transmitted by the individual speed reducing mechanism 7A, 7B, only the output of one motor is loaded on each speed reducing mechanism 7A, 7B. Therefore, the worm gears 71A, 71B of the speed reduction mechanisms 7A, 7B
As a result, there is no need to improve the strength of the worm wheel 72A, 72B, and as a result, the speed reduction mechanism 7A, 7B
Does not increase in size. Therefore, a plurality of motors 1
Large steering assist force using 0 and 20 (steering assist force required for the electric power steering device A for ordinary vehicles)
It is possible to realize a small electric power steering device while obtaining the above. Further, the load acting on each worm gear 71 and the worm wheel 72 can be reduced as compared with the case of using a single high output motor. Therefore, the durability of the worm gear 71 and the worm wheel 72 can be ensured.

【0022】また、各ウォームホイール72A,72B
の偏心の最大振れ部位が対応するウォームギア71A,
71Bと噛み合う位相を、相互にずらしたので、各減速
機構7A,7Bにおけるバックラッシ変化の周期を相互
にずらすことができ、その結果、バックラッシに起因し
た振動や騒音(歯打ち音)を減少させることがでる。さ
らに、各モータ10,20を同一方向に向けて配置した
ので、電動パワーステアリング装置をより小型にするこ
とができ、電動パワーステアリング装置Aの自動車への
搭載性を高めることができる。即ち、上記モータ10,
20を、ステアリングシャフト2の径方向の両側に対向
配置した場合には(図6参照)、各モータ10,20
が、ステアリングシャフト2の両側に大きく突出するこ
とから、電動パワーステアリング装置Aが大型化して、
自動車への搭載性が悪くなるが、上記実施例において
は、各モータ10,20を同一方向に向けて並設してい
るので、電動パワーステアリング装置Aをコンパクトに
することができ、ひいては自動車への搭載性を高めるこ
とができる。
Further, each worm wheel 72A, 72B
Worm gear 71A, which corresponds to the maximum eccentric deflection part of
Since the phases in which the gears 71B and 71B are shifted from each other can be shifted from each other, the cycles of backlash changes in the respective reduction mechanisms 7A and 7B can be shifted from each other, and as a result, the vibration and noise (teeth) caused by backlash can be reduced. Get out. Further, since the motors 10 and 20 are arranged in the same direction, the electric power steering device can be made smaller, and the mountability of the electric power steering device A on a vehicle can be improved. That is, the motor 10,
When the steering shafts 20 are arranged to face each other in the radial direction of the steering shaft 2 (see FIG. 6), the motors 10, 20
However, the electric power steering device A becomes large in size because it largely projects to both sides of the steering shaft 2.
Although the mountability on a vehicle deteriorates, in the above-described embodiment, since the motors 10 and 20 are arranged side by side in the same direction, the electric power steering device A can be made compact, which in turn leads to a vehicle. The mountability of can be improved.

【0023】しかも、各モータ10,20の位相を相互
にずらすことにより、モータ10,20によって互いの
コギングを相殺して、操舵機構Bに伝達する回転力の変
動を抑制することができる。したがって、より大きい操
舵補助力を得ることができるとともに、操舵フィーリン
グの良好な電動パワーステアリング装置を実現できる。
Moreover, by mutually shifting the phases of the motors 10 and 20, the cogging of the motors 10 and 20 can be canceled by each other, and fluctuations in the rotational force transmitted to the steering mechanism B can be suppressed. Therefore, a larger steering assist force can be obtained, and an electric power steering device with a good steering feeling can be realized.

【0024】なお、各モータ10,20毎に対応させて
設けられている二つのウォームホイール72A,72B
を、仮に、一つのウォームホイールで供用した場合に
は、一方のモータ10に連結されるウォームギヤ71
と、他方のモータ20に連結されるウォームギヤ71
の、それぞれの捩じれ角を、互いに逆向きにする必要が
あり、その分、部品の種類が増加し、製造や組立が煩雑
化すること、また、供用されたウォームホイール72
の強度向上を図らねばならず、そうすると大型化し、そ
うしない場合には耐久上に問題が生ずることから好まし
くない。
Two worm wheels 72A and 72B provided corresponding to the respective motors 10 and 20.
If one worm wheel is used, the worm gear 71 connected to one motor 10 is used.
And a worm gear 71 connected to the other motor 20.
It is necessary to make the respective twist angles opposite to each other, which increases the types of parts and complicates manufacturing and assembling, and the worm wheel 72 used
It is not preferable because it is necessary to improve the strength, and if this is not done, the size becomes large, and if this is not done, problems will occur in durability.

【0025】なお、上記モータ10,20及び減速機構
7A,7Bは、図7及び図8に示すように、操舵機構B
のラック・ピニオン部80に構成してもよく、この場合
には、各モータ10,20の回転力を、各モータ10,
20毎に設けられたウォームギヤ71とウォームホイー
ル72とを介して、直接ピニオン軸82に付加すること
ができる。この実施例においては、図1に示す実施例と
同様、トーションバー及びトルクセンサ4を、コラムブ
ラケット31部分に構成している。この点、従来の、操
舵補助力を直接ピニオン軸82に付加するタイプの電動
パワーステアリング装置は、トーションバー及びトルク
センサ4についても、操舵機構Bのラック・ピニオン部
80に構成している。このため、ピニオン軸82の上端
のセレーション部83と、ラック84の中心部との距離
が大きくなって、つまりセレーション高さHが高くなっ
て、ユニバーサルジョイント81の屈折角がきつくな
り、ステアリングシャフト2とピニオン軸82との等速
性が低下して、操舵力にムラが生じていた。しかし、こ
の実施例のように、トーションバー及びトルクセンサ4
を、コラムブラケット31部分に構成すると、上記セレ
ーション高さHを低くすることができる。この結果、さ
らに良好な操舵フィーリングを得ることができる。な
お、この実施例においては、モータ10,20等をラッ
ク・ピニオン部80に構成しているので、コラムブラケ
ット31の強度を強くする必要がないという利点もあ
る。
The motors 10 and 20 and the speed reducing mechanisms 7A and 7B are arranged in the steering mechanism B as shown in FIGS.
The rack and pinion section 80 of the motors 10 and 20 may be configured so that the rotational force of each of the motors 10 and 20 is
It can be directly attached to the pinion shaft 82 via the worm gear 71 and the worm wheel 72 provided for each 20. In this embodiment, as in the embodiment shown in FIG. 1, the torsion bar and torque sensor 4 are formed in the column bracket 31. In this respect, in the conventional electric power steering device of the type in which the steering assist force is directly applied to the pinion shaft 82, the torsion bar and the torque sensor 4 are also configured in the rack and pinion portion 80 of the steering mechanism B. Therefore, the distance between the serration portion 83 at the upper end of the pinion shaft 82 and the central portion of the rack 84 becomes large, that is, the serration height H becomes high, and the refraction angle of the universal joint 81 becomes tight. The constant velocity between the pinion shaft 82 and the pinion shaft 82 was reduced, and the steering force was uneven. However, as in this embodiment, the torsion bar and torque sensor 4
Is formed in the column bracket 31 portion, the serration height H can be reduced. As a result, a better steering feeling can be obtained. In addition, in this embodiment, since the motors 10, 20 and the like are constructed in the rack and pinion portion 80, there is also an advantage that it is not necessary to increase the strength of the column bracket 31.

【0026】本発明の電動パワーステアリング装置は、
上記実施例に限定されるものでなく、モータ及び減速機
構をさらに増設することもできる。例えばN個のモータ
を設け、N個のウォームギアがステアリングシャフトの
回転角で360°/Nずつずれている場合には、N個の
ウォームホイールの最大偏心部位の位置を360°/N
ずつずらせることができる。
The electric power steering apparatus of the present invention is
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it is possible to add more motors and reduction gears. For example, when N motors are provided and the N worm gears are deviated by 360 ° / N by the rotation angle of the steering shaft, the position of the maximum eccentric portion of the N worm wheels is 360 ° / N.
You can shift them one by one.

【0027】また、各モータ10,20の固定子12,
22の相対位置をずらすことによって、当該モータ1
0,20相互の位相をずらすことができる。さらに、定
格出力の異なるモータを2個用いて、停車時及び低速時
には、両方のモータを用いて大きな操舵補助力を得るよ
うにし、高速時には、定格出力の大きい方のモータ及び
それに連結されたクラッチをオフして、モータの慣性力
による操舵フィーリングへの影響を低減するようにして
もよい。
Further, the stators 12 of the motors 10 and 20,
By shifting the relative position of 22, the motor 1
The phases of 0 and 20 can be shifted. Further, by using two motors having different rated outputs, a large steering assist force is obtained by using both motors when the vehicle is stopped and at low speed, and at the time of high speed, the motor having the larger rated output and the clutch connected thereto May be turned off to reduce the influence of the inertial force of the motor on the steering feeling.

【0028】また、本発明は、複数のモータに対して
個別に減速機構を連結すること、各ウォームホイール
の最大偏心部位が各ウォームギアと噛み合うそれぞれの
位相を相互にずらすこと、複数のモータを同一方向に
向けて配置すること、複数のモータのそれぞれの位相
を相互にずらすことの、〜の構成に関して下記の組
み合わせで又は単独で実施可能である。すなわち、に
対して,及びの少なくとも一つを組み合わせて実
施しても良いし、また、を単独で実施することもでき
る。
Further, according to the present invention, the deceleration mechanisms are individually connected to the plurality of motors, the maximum eccentric parts of the worm wheels are shifted from each other in phase with which the worm gears mesh, and the plurality of motors are the same. The arrangements in the directions, and the respective phases of the plurality of motors being shifted from each other, can be implemented in the following combinations with respect to the configurations of or independently. That is, at least one of and may be implemented in combination, or may be implemented alone.

【0029】[0029]

【発明の効果】上記請求項1に係る発明によれば、複数
のモータのそれぞれに対応して、それぞれウォームギア
及びウォームホイールを含む減速機構を設けた。したが
って、各減速機構には1個のモータの出力しか負荷され
ない。したがって、減速機構のウォームギアやウォーム
ホイールの強度を向上させる必要がない結果、強度向上
のために減速機構が大型化することがなくしかも耐久性
にも優れている。したがって、複数のモータを用いて大
きい操舵補助力が得られ且つ小型で耐久性に優れた電動
パワーステアリング装置を実現できる。
According to the first aspect of the invention, the reduction mechanism including the worm gear and the worm wheel is provided for each of the plurality of motors. Therefore, each deceleration mechanism is loaded with only one motor output. Therefore, it is not necessary to improve the strength of the worm gear or the worm wheel of the reduction mechanism, and as a result, the reduction mechanism does not increase in size for the purpose of improving the strength, and the durability is excellent. Therefore, a large steering assist force can be obtained by using a plurality of motors, and a compact and durable electric power steering device can be realized.

【0030】特に、請求項2に係る発明によれば、各ウ
ォームホイールの偏心の最大振れ部位が対応するウォー
ムギアと噛み合う位相を、相互にずらしたので、各減速
機構におけるバックラッシ変化の周期を相互にずらすこ
とができ、その結果、バックラッシに起因した振動や騒
音を減少させることがでる。特に、請求項3に係る発明
によれば、各モータを同一方向に向けて配置したので、
電動パワーステアリング装置をより小型にすることがで
きる。
In particular, according to the second aspect of the present invention, the eccentric maximum swing portions of the worm wheels mesh with the corresponding worm gears in different phases, so that the cycles of backlash changes in the respective reduction mechanisms are mutually changed. It can be displaced, and as a result, vibration and noise caused by backlash can be reduced. Particularly, according to the invention of claim 3, since the motors are arranged in the same direction,
The electric power steering device can be made smaller.

【0031】特に、請求項4に係る発明によれば、各モ
ータの位相を相互にずらすことにより、モータ相互によ
ってコギングを相殺して、操舵機構に伝達する回転力の
変動を抑制することができる。したがって、より大きい
操舵補助力を得ることができるとともに、操舵フィーリ
ングの良好な電動パワーステアリング装置を実現でき
る。
In particular, according to the invention of claim 4, the phases of the motors are shifted from each other, so that the cogging is canceled by the motors and the fluctuation of the rotational force transmitted to the steering mechanism can be suppressed. . Therefore, a larger steering assist force can be obtained, and an electric power steering device with a good steering feeling can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例に係る電動パワーステアリン
グ装置の要部縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an essential part of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention.

【図2】電動パワーステアリング装置を操舵機構に連結
した状態を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a state in which the electric power steering device is connected to a steering mechanism.

【図3】電動パワーステアリング装置の要部横断面図で
ある。
FIG. 3 is a lateral cross-sectional view of a main part of the electric power steering device.

【図4】バックラッシとステアリングシャフトの回転角
度との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between backlash and a rotation angle of a steering shaft.

【図5】位相差を説明するための概略図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a phase difference.

【図6】モータの他の配置例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing another arrangement example of motors.

【図7】本発明の他の実施例を示す概略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view showing another embodiment of the present invention.

【図8】図7に示す実施例の要部断面図である。8 is a cross-sectional view of the main parts of the embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ステアリングシャフト 7A,7B 減速機構 71A,71B ウォームギア 72A,72B ウォームホイール 10,20 モータ A 電動パワーステアリング装置 B 操舵機構 2 Steering shaft 7A, 7B Reduction gear mechanism 71A, 71B Worm gear 72A, 72B Worm wheel 10, 20 Motor A Electric power steering device B Steering mechanism

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ステアリングシャフトに加えられる操舵ト
ルクに基づいて駆動される複数のモータと、 各モータに連結され、各モータの回転力をそれぞれ操舵
機構に伝達するための複数の減速機構とを備え、 各減速機構は、対応するモータの回転軸に連結されるウ
ォームギアと、このウォームギアに噛み合うウォームホ
イールとをそれぞれ含むことを特徴とする電動パワース
テアリング装置。
1. A plurality of motors driven on the basis of a steering torque applied to a steering shaft, and a plurality of speed reducing mechanisms connected to the respective motors for transmitting the rotational force of the respective motors to the steering mechanism. An electric power steering apparatus in which each reduction mechanism includes a worm gear connected to a rotation shaft of a corresponding motor, and a worm wheel meshing with the worm gear.
【請求項2】請求項1記載の電動パワーステアリング装
置において、各ウォームホイールの内径に対する外径の
最大偏心部位が対応するウォームギアと噛み合う位相
が、相互にずらされていることを特徴とする電動パワー
ステアリング装置。
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the maximum eccentric portion of the outer diameter with respect to the inner diameter of each worm wheel meshes with a corresponding worm gear in a mutually shifted phase. Steering device.
【請求項3】請求項1又は2記載の電動パワーステアリ
ング装置において、上記各モータは同一方向に向けて配
置されていることを特徴とする電動パワーステアリング
装置。
3. The electric power steering system according to claim 1, wherein the motors are arranged in the same direction.
【請求項4】請求項1ないし3の何れかに記載の電動パ
ワーステアリング装置において、各モータの位相が、操
舵機構に伝達する回転力の変動を抑制するべく相互にず
らされていることを特徴とする電動パワーステアリング
装置。
4. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the phases of the respective motors are shifted from each other so as to suppress the fluctuation of the rotational force transmitted to the steering mechanism. An electric power steering device.
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