JP2007238071A - Steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はステアリング装置、特に、運転者の体格や運転姿勢に応じて、電動アクチュエータを動力源として、ステアリングホイールのチルト位置を調整することができるチルト位置調整式の電動ステアリング装置に関する。 The present invention relates to a steering apparatus, and more particularly to a tilt position adjustable electric steering apparatus that can adjust a tilt position of a steering wheel using an electric actuator as a power source in accordance with a driver's physique and driving posture.
運転者の体格や運転姿勢に応じてステアリングホイールの上下方向位置を調整する為の装置として、チルト式ステアリング装置と呼ばれる電動ステアリング装置がある。また、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する為の装置として、チルト・テレスコピック式ステアリング装置と呼ばれる電動ステアリング装置がある。 As a device for adjusting the vertical position of the steering wheel according to the physique and driving posture of the driver, there is an electric steering device called a tilt type steering device. Moreover, there is an electric steering device called a tilt / telescopic steering device as a device for adjusting both the vertical position and the longitudinal position of the steering wheel.
このような電動ステアリング装置では、ステアリング装置の剛性を確保すると共に、チルト位置調整を円滑に行わせるために、コラムと車体取付けブラケットとの間のチルト摺動部の隙間のガタを無くしている。 In such an electric steering device, in order to ensure the rigidity of the steering device and to smoothly adjust the tilt position, there is no play in the gap of the tilt sliding portion between the column and the vehicle body mounting bracket.
特許文献1の電動ステアリング装置は、コラムを車体に取り付けるための車体取付けアッパーブラケットと車体取付けロアーブラケットとが別体で構成され、コラムと車体取付けアッパーブラケットとの間のチルト摺動部の隙間を調整可能な電動ステアリング装置を示している。特許文献1に示す電動ステアリング装置では、コラムと車体取付けアッパーブラケットとの間の隙間にスペーサを介挿し、調整ねじでスペーサをコラムに押し付けることで、チルト摺動部の隙間のガタを無くしている。
In the electric steering device of
スペーサとコラムとの間のチルト摺動部は、スペーサとコラムとの間の摩擦力で保持されている。従って、車体取付けアッパーブラケットと車体取付けロアーブラケットとが別体で構成されていると、車体に電動ステアリング装置を取り付ける前の輸送中の振動等が大きいと、スペーサとコラムとの間が滑り、コラムと車体取付けアッパーブラケットとの間の相対位置が変化する。その結果、車体取付けアッパーブラケットの車体取付面とコラム軸線との位置関係が所定位置からずれてしまい、車体取付けアッパーブラケットを車体に取付けるのに手間がかかってしまう。 The tilt sliding part between the spacer and the column is held by the frictional force between the spacer and the column. Therefore, if the vehicle body mounting upper bracket and the vehicle body mounting lower bracket are configured separately, if the vibration during transportation before mounting the electric steering device on the vehicle body is large, the spacer will slide between the column and the column. And the relative position between the vehicle body mounting upper bracket change. As a result, the positional relationship between the vehicle body mounting surface of the vehicle body mounting upper bracket and the column axis is deviated from a predetermined position, and it takes time to mount the vehicle body mounting upper bracket to the vehicle body.
本発明は、ステアリング装置の輸送中の振動があっても、コラムと車体取付けアッパーブラケットとの間の相対位置が変化しないので、ステアリング装置を車体に取り付けるのに手間がかからず、かつ、チルト位置調整を円滑に行うことが可能なステアリング装置を提供することを課題とする。 According to the present invention, the relative position between the column and the vehicle body mounting upper bracket does not change even if there is vibration during transportation of the steering device. It is an object of the present invention to provide a steering device capable of smoothly performing position adjustment.
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明は、コラムのロアー側をチルト中心軸を支点として枢動可能に車体に軸支する車体取付けロアーブラケットと、コラムのアッパー側を車体に取り付ける車体取付けアッパーブラケットとが各々別体で構成されると共に、上記車体取付けアッパーブラケットの左右の側板にチルト摺動可能に挟持されたコラム、上記コラムに回転可能に軸支され車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、チルト用モータ、上記チルト用モータの駆動力によって上記コラムをチルト位置調整するチルト駆動機構、上記側板及びコラム側面に、上記コラムのチルト中心軸を中心とする同一半径の円弧状に形成され、互いに嵌合する凹部と凸部とを備えたことを特徴とするステアリング装置である。 The above problem is solved by the following means. That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a vehicle body mounting lower bracket that pivotally supports the vehicle body so that the lower side of the column can be pivoted about a tilt central axis, and a vehicle body mounting upper bracket that mounts the column upper side to the vehicle body. A column that is configured as a separate body and that is sandwiched between the left and right side plates of the vehicle body mounting upper bracket so as to be tilt-slidable, a steering shaft that is rotatably supported by the column and a steering wheel is mounted on the rear side of the vehicle body, A tilt motor, a tilt drive mechanism for adjusting the tilt position of the column by the driving force of the tilt motor, the side plate and the side of the column are formed in an arc shape with the same radius centered on the tilt center axis of the column, A steering apparatus having a concave portion and a convex portion to be fitted.
第2番目の発明は、第1番目の発明のステアリング装置において、上記円弧状の凸部が、上記左右の側板のいずれか一方とコラム側面との間に介挿されたスペーサに形成され、このスペーサの円弧状の凸部に嵌合する上記円弧状の凹部が上記コラム側面に形成されていることを特徴とするステアリング装置である。
According to a second invention, in the steering device according to the first invention, the arc-shaped convex portion is formed in a spacer interposed between one of the left and right side plates and the column side surface. The steering device according to
第3番目の発明は、第2番目の発明のステアリング装置において、上記左右の側板の他方に上記コラムのチルト中心軸を中心とする円弧状の凸部が形成され、この円弧状の凸部に嵌合する上記円弧状の凹部が上記コラム側面に形成されていることを特徴とするステアリング装置である。 According to a third aspect of the present invention, in the steering device of the second aspect, an arc-shaped protrusion centered on the tilt central axis of the column is formed on the other of the left and right side plates, and the arc-shaped protrusion The steering device is characterized in that the arc-shaped recess to be fitted is formed on a side surface of the column.
第4番目の発明は、第2番目から第3番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記側板には上記スペーサをコラム側面に向って押圧する調整ねじが取り付けられていることを特徴とするステアリング装置である。 According to a fourth invention, in the steering device according to any one of the second to third inventions, an adjustment screw for pressing the spacer toward the column side surface is attached to the side plate. Steering apparatus.
第5番目の発明は、第4番目の発明のステアリング装置において、上記調整ねじはチルト位置調整方向に離間して複数設けられていることを特徴とするステアリング装置である。 A fifth invention is the steering device according to the fourth invention, wherein a plurality of the adjusting screws are provided apart from each other in the tilt position adjusting direction.
第6番目の発明は、第4番目から第5番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記調整ねじの先端には、調整ねじの外周に形成された雄ねじよりも小径の軸部が形成され、上記スペーサに形成された貫通孔に上記軸部が内嵌すると共に、上記軸部と雄ねじとの段差面で上記スペーサを押圧することを特徴とするステアリング装置である。 According to a sixth invention, in the steering device according to any one of the fourth to fifth inventions, a shaft portion having a smaller diameter than the male screw formed on the outer periphery of the adjusting screw is formed at the tip of the adjusting screw. The steering device is characterized in that the shaft portion is fitted in a through-hole formed in the spacer, and the spacer is pressed by a step surface between the shaft portion and the male screw.
第7番目の発明は、コラムのロアー側をチルト中心軸を支点として枢動可能に車体に軸支する車体取付けロアーブラケットと、コラムのアッパー側を車体に取り付ける車体取付けアッパーブラケットとが各々別体で構成されると共に、上記車体取付けアッパーブラケットの左右の側板にチルト摺動可能に挟持されたコラム、上記コラムに回転可能に軸支され車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、チルト用モータ、上記チルト用モータの駆動力によって上記コラムをチルト位置調整するチルト駆動機構、上記左右の側板の少なくとも一方とコラム側面との間に介挿されたスペーサ、上記左右の側板、スペーサ、またはコラム側面のうちの少なくともいずれか一方のチルト摺動部に、固体潤滑剤をコーティングしたことを特徴とするステアリング装置である。 According to a seventh aspect of the invention, a vehicle body mounting lower bracket that pivotally supports the vehicle body pivotably with the column lower side as a fulcrum center axis, and a vehicle body mounting upper bracket that mounts the column upper side to the vehicle body are separate from each other. And a column that is sandwiched between the left and right side plates of the vehicle body mounting upper bracket so as to be slidable, a steering shaft that is rotatably supported by the column and has a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle, and a tilting shaft. A motor, a tilt drive mechanism for adjusting the tilt position of the column by the driving force of the tilt motor, a spacer interposed between at least one of the left and right side plates and the side surface of the column, the left and right side plates, a spacer, or a column Coating the solid lubricant on the tilt sliding part of at least one of the side surfaces A steering device, characterized in that the.
第8番目の発明は、第7番目の発明のステアリング装置において、操舵補助用モータ、上記操舵補助用モータの駆動力によって、減速機構を介して所定の操舵補助力を上記ステアリングシャフトに付与する操舵補助機構を備えたことを特徴とするステアリング装置である。 According to an eighth aspect, in the steering device according to the seventh aspect, the steering assist motor is provided with a steering assisting force applied to the steering shaft by a driving mechanism of the steering assisting motor and the steering assisting motor via a speed reduction mechanism. A steering apparatus including an auxiliary mechanism.
第9番目の発明は、第7番目の発明のステアリング装置において、上記固体潤滑剤は、二硫化モリブデン、四フッ化エチレン、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ほう素、二硫化タングステン、メラミンシアヌレートのうちの少なくともいずれか一つであることを特徴とするステアリング装置である。 A ninth invention is the steering device of the seventh invention, wherein the solid lubricant is made of molybdenum disulfide, tetrafluoroethylene, graphite, fluorinated graphite, boron nitride, tungsten disulfide, melamine cyanurate. A steering device characterized by being at least one of them.
第10番目の発明は、第7番目から第9番目までのいずれかの発明のステアリング装置において、上記車体取付けアッパーブラケット及びコラムが同一の材質で成形されていることを特徴とするステアリング装置である。 A tenth invention is a steering device according to any of the seventh to ninth inventions, wherein the vehicle body mounting upper bracket and the column are formed of the same material. .
本発明のステアリング装置では、車体取付けアッパーブラケットの左右の側板及びコラム側面に、コラムのチルト中心軸を中心とする円弧状で、互いに嵌合する凹部と凸部とを備えている。従って、ステアリング装置の輸送中の振動が大きくても、コラムと車体取付けアッパーブラケットとの間の相対位置が変化しないので、ステアリング装置を車体に取り付けるのに手間がかからず、かつ、チルト位置調整も円滑に行うことが可能となる。 In the steering device of the present invention, the left and right side plates and the column side surface of the vehicle body mounting upper bracket are provided with a concave portion and a convex portion that are fitted in each other in an arc shape centering on the column tilt center axis. Therefore, the relative position between the column and the vehicle body mounting upper bracket does not change even if the vibration during the transportation of the steering device is large, so it takes less time to mount the steering device on the vehicle body and the tilt position is adjusted. Can also be performed smoothly.
また、本発明のステアリング装置では、コラムの横方向の剛性を高くするために、コラムと車体取付けアッパーブラケットとの間のチルト摺動部の隙間を無くしても、固体潤滑剤をチルト摺動部にコーティングしているので、チルト摺動部の摩擦係数が小さく抑えられるため、チルト駆動機構の減速装置やチルト駆動モータを軽量で小型化することが可能となり、円滑なチルト位置調整を行うことが可能となる。 Further, in the steering device of the present invention, in order to increase the rigidity of the column in the lateral direction, the solid lubricant can be applied to the tilt sliding portion even if the clearance of the tilt sliding portion between the column and the vehicle body mounting upper bracket is eliminated. Since the friction coefficient of the tilt sliding part is kept small, the reduction device of the tilt drive mechanism and the tilt drive motor can be reduced in weight and size, and smooth tilt position adjustment can be performed. It becomes possible.
さらに、本発明のステアリング装置では、チルト位置調整が完了した状態で通常の運転操作を行い、操舵補助トルクが作用して、その反力がチルト摺動部に繰り返し加わっても、固体潤滑剤をチルト摺動面にコーティングしているので、潤滑油膜が切れる恐れが小さいため、チルト摺動部の摩擦係数が小さく抑えられ、円滑なチルト位置調整を行うことが可能となる。 Further, in the steering device of the present invention, even if the normal driving operation is performed in a state where the tilt position adjustment is completed, the solid lubricant is applied even if the steering assist torque is applied and the reaction force is repeatedly applied to the tilt sliding portion. Since the tilt sliding surface is coated, there is little risk of the lubricating oil film being cut off, so that the friction coefficient of the tilt sliding portion can be kept small and smooth tilt position adjustment can be performed.
以下の実施例では、ステアリングホイールの上下方向位置と前後方向位置の両方の位置を調整する、チルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置に本発明を適用した例について説明する。 In the following embodiments, an example in which the present invention is applied to a tilt / telescopic electric steering apparatus that adjusts both the vertical position and the front / rear position of the steering wheel will be described.
図1は本発明の電動ステアリング装置101を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。電動ステアリング装置101は、ステアリングシャフト102を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト102には、その上端(車体後方側)にステアリングホイール103が装着され、ステアリングシャフト102の下端(車体前方側)には、ユニバーサルジョイント104を介して中間シャフト105が連結されている。
FIG. 1 is an overall perspective view showing a state where an
中間シャフト105にはその下端にユニバーサルジョイント106が連結され、ユニバーサルジョイント106には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ107が連結されている。
A
運転者がステアリングホイール103を回転操作すると、ステアリングシャフト102、ユニバーサルジョイント104、中間シャフト105、ユニバーサルジョイント106を介して、その回転力がステアリングギヤ107に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド108を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。
When the driver rotates the
図2は本発明の電動ステアリング装置101の要部を示す正面図である。図3は図2のA−A断面図であって、チルト駆動機構の要部を示す。図4は図2のB−B断面図であって、本発明の実施例1の車体取付けアッパーブラケットとコラムとの間のチルト摺動部を示す。図5は図4のC−C断面図である。図6は図4のコラム単体を示す断面図である。図7は図6のP矢視図である。図8は本発明の実施例1のチルト位置調整動作を示す動作説明図である。
FIG. 2 is a front view showing a main part of the
図2から図3に示すように、本発明の電動ステアリング装置101は、車体取付けアッパーブラケット2、ロアーコラム(アウターコラム)3、アッパーコラム(インナーコラム)4等から構成されている。
As shown in FIGS. 2 to 3, the
車体後方側の車体取付けアッパーブラケット2は、その上板21が車体11に固定されている。ロアーコラム3の車体前方側端部にはブラケット31が一体的に形成され、このブラケット31と車体取付けロアーブラケット12とがチルト中心軸32によって連結されている。車体取付けロアブラケット12は車体11に固定されている。このチルト中心軸32を支点として、中空円筒状のロアーコラム3の車体前方側端部が、車体11に、チルト位置調整(図2の紙面に平行な平面内で揺動)可能に軸支されている。すなわち、本発明の実施例では、車体取付けアッパーブラケット2と車体取付けロアーブラケット12とが、各々別体で構成されている。
The
ロアーコラム3の内周には、アッパーコラム4がテレスコピック位置調整(ロアーコラム3の中心軸線に平行に摺動)可能に嵌合している。アッパーコラム4には、上部ステアリングシャフト102Aが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト102Aの車体後方側(図2の右側)端部には、ステアリングホイール103(図1参照)が固定されている。
The
ロアーコラム3には、下部ステアリングシャフト102Bが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフト102Bは上部ステアリングシャフト102Aとスプライン嵌合している。従って、アッパーコラム4のテレスコピック位置に関わらず、上部ステアリングシャフト102Aの回転が下部ステアリングシャフト102Bに伝達される。
A
下部ステアリングシャフト102Bの車体前方側(図2の左側)は、ユニバーサルジョイント104(図1参照)を介してステアリングギヤ107(図1参照)に連結され、ステアリングホイール103を運転者が手で回すと、上部ステアリングシャフト102Aを介して下部ステアリングシャフト102Bが回動し、車輪の操舵角を変えることができる。
The vehicle body front side (left side in FIG. 2) of the
図2から図4に示すように、車体取付けアッパーブラケット2の上板21には、上板21から下方に平行に延びる左側板22と右側板23が形成されている。左側板22、右側板23の内側面221、231に、ロアーコラム3の左側面33と右側面34がチルト摺動可能に挟持されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, a
ロアーコラム3の右側面34と、車体取付けアッパーブラケット2の右側板23の内側面231との間には、スペーサ7が介挿されている。また、左側板22、右側板23の下端は下板24によって連結され、上板21、左側板22、右側板23、下板24によって閉じた矩形形状を形成し、車体取付けアッパーブラケット2の剛性を向上させている。
A
ロアーコラム3の下面外周には、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構5が取付けられている。また、車体取付けアッパーブラケット2の左側板22、右側板23の下方には、チルト位置調整を行うチルト駆動機構6が取付けられている。
A telescopic drive mechanism 5 for adjusting the telescopic position is attached to the outer periphery of the
チルト駆動機構6用のチルト用モータ61の図示しない出力軸に取付けられたウォーム62が、送りねじ軸63(図3参照)の下方に取付けられたウォームホイール64に噛み合って、チルト用モータ61の回転を送りねじ軸63に伝達している。
The
送りねじ軸63は、チルト用モータ61の中心軸線に対して垂直(図2、図3の上下方向)に延び、その上端と下端が、軸受631、632によって車体取付けアッパーブラケット2に回転可能に軸支されている。送りねじ軸63の外周に形成された雄ねじには、送りナット65が螺合している。
The
送りナット65には、チルト駆動力伝達突起651が一体的に形成されている。このチルト駆動力伝達突起651は、ロアーコラム3の中心軸線に向かって突出し、ロアーコラム3に形成された係合孔66に、チルト駆動力伝達突起651の先端が嵌入している。送りねじ軸63が回転すると、送りナット65及びチルト駆動力伝達突起651は、垂直方向に直線運動を行う。
A tilt driving
ロアーコラム3の下面外周には、図2に部分的に見えるテレスコ用モータ51が取付けられている。ロアーコラム3の下面外周には、ロアーコラム3の中心軸線に平行に送りねじ軸52が固定され、送りねじ軸52の車体後方端(図2の右端)が、アッパーコラム4の車体後方端に固定されたフランジ41の下端に連結されている。テレスコ用モータ51の図示しない出力軸に取付けられたウォームの回転が、図示しないウォームホイールに伝達され、送りねじ軸52に螺合する図示しない送りナットを回転させる。この送りナットの回転で送りねじ軸52を往復移動(図2の左右方向の移動)して、アッパーコラム4をテレスコピック位置調整する。
A
この電動ステアリング装置101で、ステアリングホイール103のチルト位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、チルト用モータ61を正逆いずれかの方向に回転させる。すると、チルト用モータ61の回転によって送りねじ軸63が回転し、送りナット65が直線運動を行う。
When the
すると送りナット65と一体のチルト駆動力伝達突起651が直線運動を行う。チルト駆動力伝達突起651はロアーコラム3の係合孔66に係合しているから、ロアーコラム3は、チルト中心軸32を支点として上方または下方にチルト移動する。
Then, the tilt driving
また、この電動ステアリング装置101で、ステアリングホイール103のテレスコピック位置を調整する必要が生じると、運転者は図示しないスイッチを操作して、テレスコ用モータ51を正逆いずれかの方向に回転させる。すると、テレスコ用モータ51の回転によって、ロアーコラム3の中心軸線に平行に送りねじ軸52が移動することで、アッパーコラム4がテレスコピック移動を行う。
When the
図6及び図7に示すように、ロアーコラム3の右側面34には、ロアーコラム3のチルト中心軸32を中心とする半径R1の円弧状段差部35Aと、半径R2の円弧状段差部35Bとで囲まれた円弧状の凹部35が形成されている。また、図4及び図5に示すように、車体取付けアッパーブラケット2の内側面231とロアーコラム3の右側面34との間に介挿された平板状のスペーサ7には、ロアーコラム3のチルト中心軸32を中心とする半径R1の円弧状の凸部71Aと、半径R2の円弧状の凸部71Bが形成されている。そして、このスペーサ7の円弧状の凸部71A、71Bが、ロアーコラム3の円弧状の凹部35に密に嵌合している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
車体取付けアッパーブラケット2の右側板23には、図4の上下方向(チルト位置調整方向)に離間して2個の雌ねじ25、25が形成され、雌ねじ25、25は、右側板23を貫通している。雌ねじ25、25には、調整ねじ8、8の雄ねじ81、81がねじ込まれている。調整ねじ8、8の左端には、雄ねじ81、81の外径よりも小径の軸部82、82が形成されている。
Two
スペーサ7には、雌ねじ25、25の上下方向の間隔と同一間隔で2個の貫通孔72、72が形成され、この貫通孔72、72の内径は、軸部82、82の外径よりも若干大きめに形成されている。従って、軸部82、82と貫通孔72、72の位相が一致したところで、調整ねじ8、8の雄ねじ81、81をねじ込めば、軸部82、82が貫通孔72、72に嵌入する。その結果、スペーサ7が、車体取付けアッパーブラケット2の内側面231とロアーコラム3の円弧状の凹部35の所定位置に保持される。
The
調整ねじ8、8の雄ねじ81、81を更にねじ込めば、雄ねじ81、81と軸部82、82の段差面が、スペーサ7の外側面73に当接して、スペーサ7をロアーコラム3の円弧状の凹部35に向って押し付けることができる。その結果、製造誤差等によって、車体取付けアッパーブラケット2の内側面231とロアーコラム3の円弧状の凹部35との間の間隔が傾斜していても、調整ねじ8、8の雄ねじ81、81のねじ込み量を適宜調整すれば、ロアーコラム3の円弧状の凹部35にスペーサ7の内側面74を均等に当接させることができる。
If the
従って、ロアーコラム3と左側板22、及び、ロアーコラム3とスペーサ7との間のチルト摺動抵抗を所望の摺動抵抗に設定でき、かつ、チルト角度にかかわらず、チルト動作中のチルト摺動抵抗が一定に維持される。調整ねじ8、8の調整が完了したら、ロックナット83、83を雄ねじ81、81にねじ込んで、調整ねじ8、8を緩み止めする。
Accordingly, the tilt sliding resistance between the
上記したように、スペーサ7の円弧状の凸部71A、71Bと、ロアーコラム3の円弧状段差部35A、35Bとが、ロアーコラム3のチルト中心軸32を中心とする同一半径の円弧状で、互いに嵌合している。従って、ステアリング装置の輸送中の振動があっても、ロアーコラム3と車体取付けアッパーブラケット2との間の相対位置が変化しないため、車体取付けアッパーブラケット2を車体11に取付ける作業に支障が生じることはない。
As described above, the arc-shaped
この電動ステアリング装置101で、ステアリングホイール103のチルト位置を調整するために、チルト用モータ61を正逆いずれかの方向に回転させる。すると、チルト用モータ61の回転によって送りねじ軸63が回転し、送りナット65が直線運動を行う。
In order to adjust the tilt position of the
すると送りナット65と一体のチルト駆動力伝達突起651が直線運動を行う。チルト駆動力伝達突起651はロアーコラム3の係合孔66に係合しているから、ロアーコラム3は、図8(1)、(2)に示すように、チルト中心軸32を支点として上方または下方にチルト移動する。この時、ロアーコラム3の円弧状段差部35A、35Bが、スペーサ7の円弧状の凸部71A、71Bに案内されて揺動するため、ロアーコラム3のチルト位置調整が円滑に行われる。
Then, the tilt driving
次に本発明の実施例2について説明する。図9は本発明の実施例2の車体取付けアッパーブラケットとコラムとの間のチルト摺動部を示す図2のB−B断面図である。図10は図9のD−D断面図である。図11は図9のQ矢視図である。図12は図9のコラム単体を示す断面図である。図13は図12のR矢視図である。図14は図12のS矢視図である。以下の説明では、上記実施例1と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 2 showing a tilt sliding portion between the vehicle body mounting upper bracket and the column according to the second embodiment of the present invention. 10 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. FIG. 11 is a view taken in the direction of the arrow Q in FIG. 12 is a cross-sectional view showing a single column of FIG. 13 is a view taken in the direction of arrow R in FIG. FIG. 14 is a view taken in the direction of arrow S in FIG. In the following description, only structural parts different from those of the first embodiment will be described, and redundant description will be omitted. Further, the same parts will be described with the same numbers.
実施例1では、ロアーコラム3の右側面34だけに円弧状の凹部35が形成されているが、実施例2は、ロアーコラム3の右側面34と左側面33の両方に、円弧状の凹部を形成した例を示している。
In the first embodiment, the arc-shaped
図12から図14に示すように、ロアーコラム3の右側面34には、実施例1と同様に、ロアーコラム3のチルト中心軸32を中心とする半径R1の円弧状段差部35Aと、半径R2の円弧状段差部35Bとで囲まれた円弧状の凹部35が形成されている。また、ロアーコラム3の左側面33にも、ロアーコラム3のチルト中心軸32を中心とする半径R1の円弧状段差部36Aを有する円弧状の凹部36が形成されている。
As shown in FIGS. 12 to 14, the
図9及び図10に示すように、車体取付けアッパーブラケット2の内側面231とロアーコラム3の右側面34との間には、平板状のスペーサ7が介挿されている。このスペーサ7には、実施例1と同様に、ロアーコラム3のチルト中心軸32を中心とする半径R1の円弧状の凸部71Aと、半径R2の円弧状の凸部71Bが形成されている。そして、このスペーサ7の円弧状の凸部71A、71Bが、ロアーコラム3の右側面34の円弧状の凹部35に嵌合している。
As shown in FIGS. 9 and 10, a
また、図9及び図11に示すように、車体取付けアッパーブラケット2の左側板22には、ロアーコラム3のチルト中心軸32を中心とする半径R1の円弧状の凸部26が形成されている。そして、この車体取付けアッパーブラケット2の円弧状の凸部26が、ロアーコラム3の左側面33の円弧状の凹部36に嵌合している。
As shown in FIGS. 9 and 11, the
この電動ステアリング装置101で、ステアリングホイール103のチルト位置を調整するために、チルト用モータ61を正逆いずれかの方向に回転させると、ロアーコラム3は、チルト中心軸32を支点として上方または下方にチルト移動する。
When the
この時、ロアーコラム3の右側面34の円弧状の凹部35が、スペーサ7の円弧状の凸部71A、71Bに案内されると共に、ロアーコラム3の左側面33の円弧状の凹部36も、車体取付けアッパーブラケット2の円弧状の凸部26に案内されて揺動するため、ロアーコラム3のチルト位置調整が実施例1よりも円滑に行われる。
At this time, the arc-shaped
次に本発明の実施例3について説明する。図15は、本発明の実施例3の電動ステアリング装置101の要部を示す正面図である。図16は図15のE−E断面図であって、本発明の実施例3の車体取付けアッパーブラケットとコラムとの間のチルト摺動部を示す。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、同一部品には同一番号を付して説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 15 is a front view showing a main part of the
実施例3は、操舵補助用モータの駆動力によって、減速機構を介して所定の操舵補助力をステアリングシャフトに付与する操舵補助機構を備えたステアリング装置に適用した例を示している。 The third embodiment shows an example in which the present invention is applied to a steering device including a steering assist mechanism that applies a predetermined steering assist force to a steering shaft via a speed reduction mechanism by a driving force of a steering assist motor.
図15から図16に示すように、本発明の実施例3の電動ステアリング装置101は、車体取付けアッパーブラケット2、ロアーコラム(アウターコラム)3、操舵補助部37(電動アシスト機構)、アッパーコラム(インナーコラム)4等から構成されている。
As shown in FIGS. 15 to 16, the
車体後方側の車体取付けアッパーブラケット2は、その上板21が車体11に固定されている。ロアーコラム3の車体前方側(左側)には、操舵補助部(電動アシスト機構)37のハウジング371の右端が圧入によって固定される。操舵補助部37は、電動モータ372、減速ギヤボックス部373、出力軸374等から構成されている。操舵補助部37は、下部車体取付けブラケット375によって、チルト中心軸376を介して車体11にチルト位置調整(図15の紙面に平行な平面内で揺動)可能に支持されている。
The
ロアーコラム3の内周には、アッパーコラム4がテレスコピック位置調整(ロアーコラム3の中心軸線に平行に摺動)可能に嵌合している。アッパーコラム4には、上部ステアリングシャフト102Aが回動可能に軸支され、上部ステアリングシャフト102Aの車体後方側(図15の右側)端部には、ステアリングホイール103(図1参照)が固定されている。
The
ロアーコラム3には、図示しない下部ステアリングシャフトが回動可能に軸支され、下部ステアリングシャフトは上部ステアリングシャフト102Aとスプライン嵌合している。従って、アッパーコラム4のテレスコピック位置に関わらず、上部ステアリングシャフト102Aの回転が下部ステアリングシャフトに伝達される。
A lower steering shaft (not shown) is rotatably supported on the
操舵補助部37は、下部ステアリングシャフトに作用するトルクを検出し、電動モータ372を駆動して、出力軸374を所要の操舵補助力で回転させ、車体前方側に接続される図示しない中間シャフトを経由して、ステアリングギヤに連結され、車輪の操舵角を変えることができる。
The
車体取付けアッパーブラケット2の上板21には、上板21から下方に平行に延びる左側板22と右側板23が形成されている。左側板22、右側板23の内側面221、231に、ロアーコラム3の左側面33と右側面34がチルト摺動可能に挟持されている。すなわち、ロアーコラム3の右側面34は、車体取付けアッパーブラケット2の右側板23の内側面231に直接当接している。
A
また、左側板22、右側板23の下端は下板24によって連結され、上板21、左側板22、右側板23、下板24によって閉じた矩形形状を形成し、車体取付けアッパーブラケット2の剛性を向上させている。
The lower ends of the
ロアーコラム3の下面外周には、テレスコ位置調整を行うテレスコ駆動機構5が取付けられている。また、車体取付けアッパーブラケット2の左側板22、右側板23の下方には、チルト位置調整を行うチルト駆動機構6が取付けられている。
A telescopic drive mechanism 5 for adjusting the telescopic position is attached to the outer periphery of the
チルト駆動機構6用のチルト用モータ61の出力軸に取付けられたウォームが、図示しない送りねじ軸の下方に取付けられたウォームホイールに噛み合って、チルト用モータ61の回転を送りねじ軸に伝達している。
The worm attached to the output shaft of the
送りねじ軸が回転すると、チルト中心軸376を支点として、ロアーコラム3がチルト位置調整時に円弧状の軌跡に沿って揺動(図15の紙面に平行な平面内で揺動)する。
When the feed screw shaft rotates, the
ロアーコラム3の下面外周には、図示しないテレスコ用モータが取付けられている。ロアーコラム3の下面外周には、ロアーコラム3の中心軸線に平行に送りねじ軸52が固定され、送りねじ軸52の車体後方端(図15の右端)が、アッパーコラム4の車体後方端に固定されたフランジ41の下端に連結されている。
A telescopic motor (not shown) is attached to the outer periphery of the lower surface of the
テレスコ用モータの図示しない出力軸に取付けられたウォームの回転が、図示しないウォームホイールに伝達され、送りねじ軸に螺合する図示しない送りナットを回転させる。この送りナットの回転で送りねじ軸を往復移動(図15の左右方向の移動)して、アッパーコラム4をテレスコピック位置調整する。
The rotation of a worm attached to an output shaft (not shown) of the telescopic motor is transmitted to a worm wheel (not shown), and a feed nut (not shown) screwed to the feed screw shaft is rotated. By rotating the feed nut, the feed screw shaft is reciprocated (moved in the left-right direction in FIG. 15) to adjust the telescopic position of the
図16に示すように、ロアーコラム3の左側面33と、車体取付けアッパーブラケット2の左側板22の内側面221との間には、実施例1とは構造の異なるスペーサ9が介挿されている。すなわち、ロアーコラム3の左側面33には、円弧状の凹部は無く、スペーサ9の内側面94がロアーコラム3の左側面33に直接当接している。また、図15に示すように、平板状のスペーサ9には、ロアーコラム3のチルト中心軸376を中心とする円弧状の凸部は無く、矩形に形成されている。
As shown in FIG. 16, a spacer 9 having a structure different from that of the first embodiment is inserted between the
車体取付けアッパーブラケット2の左側板22には、図15、図16の上下方向(チルト位置調整方向)に離間して2個の雌ねじ25、25が形成され、雌ねじ25、25は、左側板22を貫通している。雌ねじ25、25には、調整ねじ8、8の雄ねじ81、81がねじ込まれている。調整ねじ8、8の右端には、雄ねじ81、81の外径よりも小径の軸部82、82が形成されている。
The
スペーサ9には、雌ねじ25、25の上下方向の間隔と同一間隔で2個の貫通孔92、92が形成され、この貫通孔92、92の内径は、軸部82、82の外径よりも若干大きめに形成されている。従って、軸部82、82と貫通孔92、92の位相が一致したところで、調整ねじ8、8の雄ねじ81、81をねじ込めば、軸部82、82が貫通孔92、92に嵌入する。その結果、スペーサ9が、車体取付けアッパーブラケット2の内側面221とロアーコラム3の左側面33の所定位置に保持される。
The spacer 9 is formed with two through
本発明の実施例3では、チルト摺動時の摩擦係数を小さくするために、これらのチルト摺動部に固体潤滑剤をコーティングしている。すなわち、上記したスペーサ9の内側面94、ロアーコラム3の左側面33、ロアーコラム3の右側面34、車体取付けアッパーブラケット2の右側板23の内側面231のうちの少なくとも一つの側面に、固体潤滑剤をコーティングしている。
In Example 3 of the present invention, in order to reduce the friction coefficient during tilt sliding, a solid lubricant is coated on these tilt sliding portions. That is, at least one of the
固体潤滑剤としては、種々の潤滑剤があるが、二硫化モリブデン(MoS2)、四フッ化エチレン(PTFE)、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ほう素(BN)、二硫化タングステン(WS2)、メラミンシアヌレート(MCA)等が好ましい。 There are various types of lubricants, such as molybdenum disulfide (MoS2), ethylene tetrafluoride (PTFE), graphite, fluorinated graphite, boron nitride (BN), tungsten disulfide (WS2), melamine. Cyanurate (MCA) and the like are preferable.
調整ねじ8、8の雄ねじ81、81を強くねじ込み、雄ねじ81、81と軸部82、82の段差面をスペーサ9の外側面93に当接させて、スペーサ9をロアーコラム3の左側面33に向って強く押し付けることで、ロアーコラム3と車体取付けアッパーブラケット2との間のチルト摺動部の隙間を無くせば、ロアーコラム3の横方向(図16の左右方向)の剛性を高くすることができるため、操舵フィーリングが向上する。なお、ここでは片方のみにスペーサ9を設けた例を示したが、ロアーコラム3の右側面34と車体取付けアッパーブラケット2の右側板23の内側面231との間にも同様のスペーサを介挿して、ロアーコラム3の左右両方にスペーサを配置することも可能である。
The
このように、ロアーコラム3の横方向の剛性を高くするために、ロアーコラム3と車体取付けアッパーブラケット2との間のチルト摺動部の隙間を無くしても、固体潤滑剤をチルト摺動部にコーティングしているので、チルト摺動部の摩擦係数が小さく抑えられるため、チルト駆動機構の減速装置やチルト駆動モータを軽量で小型化することが可能となる。また、チルト摺動部の摩擦係数が小さく抑えられるため、円滑なチルト位置調整を行うことが可能となる。
In this way, in order to increase the lateral rigidity of the
また、テレスコ位置調整及びチルト位置調整が完了した後、通常の運転操作を行うと、電動モータ372が作動し、出力軸374に操舵補助トルクが作用する。出力軸374に操舵補助トルクが作用すると、その反力が、ロアーコラム3からスペーサ9及び右側板23に繰り返し加わる。
Further, when a normal driving operation is performed after the telescopic position adjustment and the tilt position adjustment are completed, the
このように、チルト位置調整が完了した状態では、チルト摺動部の相対速度はゼロであるため、従来のグリース潤滑をチルト摺動部に塗布したものでは、潤滑油膜が形成されない。従って、操舵補助トルクの反力が、スペーサ9及び右側板23に繰り返し加わると、潤滑油膜が切れてしまうため、チルト摺動部が直接接触して傷がつき、チルト摺動部の摩擦係数が大きくなってしまう。
As described above, when the tilt position adjustment is completed, the relative speed of the tilt sliding portion is zero. Therefore, when the conventional grease lubrication is applied to the tilt sliding portion, a lubricating oil film is not formed. Therefore, when the reaction force of the steering assist torque is repeatedly applied to the spacer 9 and the
本発明の実施例3では、固体潤滑剤をチルト摺動部にコーティングしているので、チルト摺動部の相対速度がゼロでも、潤滑油膜が切れる恐れがないため、チルト摺動部の摩擦係数が小さく抑えられ、円滑なチルト位置調整を行うことが可能となる。さらに、潤滑油膜が切れる恐れがないため、車体取付けアッパーブラケット2とロアーコラム3を同一の材質で成形することが可能となり、製造コストを削減することが可能となる。
In Example 3 of the present invention, since the solid lubricant is coated on the tilt sliding portion, there is no possibility that the lubricating oil film is broken even if the relative speed of the tilt sliding portion is zero. Can be kept small and smooth tilt position adjustment can be performed. Furthermore, since there is no risk of the lubricating oil film being cut, the vehicle body mounting
また、固体潤滑剤をチルト摺動部にコーティングする方法は、部品の形状はそのままで固体潤滑剤をコーティングすることができるので、部品点数の増加や部品重量の増加が無く、組立手順も変わらない。 In addition, the method of coating the tilt sliding part with the solid lubricant can coat the solid lubricant without changing the shape of the parts, so there is no increase in the number of parts and the weight of the parts, and the assembly procedure is not changed. .
実施例1及び実施例2では、ロアーコラム3に円弧状の凹部35が形成され、スペーサ7に円弧状の凸部71A、71Bが形成されているが、ロアーコラム3に円弧状の凸部を形成し、スペーサ7に円弧状の凹部を形成してもよい。また、スペーサ7を省略して、車体取付けアッパーブラケット2の右側板23に、円弧状の凸部、または、円弧状の凹部を直接形成してもよい。
In the first and second embodiments, the
また、実施例2では、ロアーコラム3に円弧状の凹部36が、車体取付けアッパーブラケット2に円弧状の凸部26が形成されているが、ロアーコラム3に円弧状の凸部を形成し、車体取付けアッパーブラケット2に円弧状の凹部を形成してもよい。
Further, in the second embodiment, the
さらに、実施例1から実施例3では、ロアーコラム3がアウターコラム、アッパーコラム4がインナーコラムで構成されているが、ロアーコラム3をインナ−コラム、アッパーコラム4をアウターコラムにしてもよい。
In the first to third embodiments, the
また、本発明の実施例1から実施例3では、チルト位置調整とテレスコピック位置調整の両方が可能なチルト・テレスコピック式の電動ステアリング装置に本発明を適用した場合について説明したが、チルト位置調整だけが可能なチルト式の電動ステアリング装置に本発明を適用してもよい。 In the first to third embodiments of the present invention, the case where the present invention is applied to a tilt / telescopic type electric steering apparatus capable of both tilt position adjustment and telescopic position adjustment has been described. The present invention may be applied to a tilt-type electric steering apparatus capable of performing the above-described operation.
さらに、本発明の実施例1及び実施例2で、チルト摺動部に実施例3で説明した固体潤滑剤をコーティングすれば、実施例3で説明した効果が得られる。すなわち、スペーサ7の内側面74、ロアーコラム3の円弧状の凹部35、ロアーコラム3の円弧状段差部35A、35B、ロアーコラム3の左側面33、車体取付けアッパーブラケット2の左側板22の内側面221、ロアーコラム3の円弧状の凹部36、ロアーコラム3の円弧状段差部36Aのうちの少なくとも一つの面に、固体潤滑剤をコーティングすればよい。
Furthermore, in Example 1 and Example 2 of the present invention, the effect described in Example 3 can be obtained by coating the tilt sliding portion with the solid lubricant described in Example 3. That is, the
101 電動ステアリング装置
102 ステアリングシャフト
102A 上部ステアリングシャフト
102B 下部ステアリングシャフト
103 ステアリングホイール
104 ユニバーサルジョイント
105 中間シャフト
106 ユニバーサルジョイント
107 ステアリングギヤ
108 タイロッド
11 車体
12 車体取付けロアーブラケット
2 車体取付けアッパーブラケット
21 上板
22 左側板
221 内側面
23 右側板
231 内側面
24 下板
25 雌ねじ
26 円弧状の凸部
3 ロアーコラム
31 ブラケット
32 チルト中心軸
33 左側面
34 右側面
35A、35B 円弧状段差部
35 円弧状の凹部
36A 円弧状段差部
36 円弧状の凹部
37 操舵補助部(電動アシスト機構)
371 ハウジング
372 電動モータ
373 減速ギヤボックス部
374 出力軸
375 下部車体取付けブラケット
376 チルト中心軸
4 アッパーコラム
41 フランジ
5 テレスコ駆動機構
51 テレスコ用モータ
52 送りねじ軸
6 チルト駆動機構
61 チルト用モータ
62 ウォーム
63 送りねじ軸
631、632 軸受
64 ウォームホイール
65 送りナット
651 チルト駆動力伝達突起
66 係合孔
7 スペーサ
71A、71B 円弧状の凸部
72 貫通孔
73 外側面
74 内側面
8 調整ねじ
81 雄ねじ
82 軸部
83 ロックナット
9 スペーサ
92 貫通孔
93 外側面
94 内側面
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記車体取付けアッパーブラケットの左右の側板にチルト摺動可能に挟持されたコラム、
上記コラムに回転可能に軸支され車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
チルト用モータ、
上記チルト用モータの駆動力によって上記コラムをチルト位置調整するチルト駆動機構、
上記側板及びコラム側面に、上記コラムのチルト中心軸を中心とする同一半径の円弧状に形成され、互いに嵌合する凹部と凸部とを備えたこと
を特徴とするステアリング装置。 The vehicle body mounting lower bracket that pivotally supports the vehicle body pivotably with the column lower side as a fulcrum about the tilt center axis, and the vehicle body mounting upper bracket that mounts the column upper side to the vehicle body are configured separately,
A column sandwiched between the left and right side plates of the vehicle body mounting upper bracket so as to be capable of tilting and sliding;
A steering shaft rotatably supported by the column and having a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body;
Tilt motor,
A tilt drive mechanism for adjusting the tilt position of the column by the drive force of the tilt motor;
A steering apparatus, comprising: a concave portion and a convex portion that are formed in an arc shape having the same radius around the tilt central axis of the column and are fitted to each other on the side plate and the column side surface.
上記円弧状の凸部が、上記左右の側板のいずれか一方とコラム側面との間に介挿されたスペーサに形成され、
このスペーサの円弧状の凸部に嵌合する上記円弧状の凹部が上記コラム側面に形成されていること
を特徴とするステアリング装置。 The steering apparatus according to claim 1, wherein
The arcuate convex portion is formed on a spacer interposed between one of the left and right side plates and the column side surface,
The steering device according to claim 1, wherein the arc-shaped concave portion that fits into the arc-shaped convex portion of the spacer is formed on the side surface of the column.
上記左右の側板の他方に上記コラムのチルト中心軸を中心とする円弧状の凸部が形成され、
この円弧状の凸部に嵌合する上記円弧状の凹部が上記コラム側面に形成されていること
を特徴とするステアリング装置。 The steering apparatus according to claim 2, wherein
An arc-shaped convex portion centering on the tilt central axis of the column is formed on the other of the left and right side plates,
The steering device according to claim 1, wherein the arc-shaped concave portion that fits into the arc-shaped convex portion is formed on the side of the column.
上記側板には上記スペーサをコラム側面に向って押圧する調整ねじが取り付けられていること
を特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to any one of claims 2 to 3,
A steering device, wherein an adjustment screw for pressing the spacer toward the column side surface is attached to the side plate.
上記調整ねじはチルト位置調整方向に離間して複数設けられていること
を特徴とするステアリング装置。 The steering apparatus according to claim 4, wherein
A steering device, wherein a plurality of the adjusting screws are provided apart from each other in the tilt position adjusting direction.
上記調整ねじの先端には、調整ねじの外周に形成された雄ねじよりも小径の軸部が形成され、
上記スペーサに形成された貫通孔に上記軸部が内嵌すると共に、上記軸部と雄ねじとの段差面で上記スペーサを押圧すること
を特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to any one of claims 4 to 5,
A shaft portion having a smaller diameter than the male screw formed on the outer periphery of the adjustment screw is formed at the tip of the adjustment screw.
A steering device, wherein the shaft portion is fitted into a through hole formed in the spacer, and the spacer is pressed by a step surface between the shaft portion and a male screw.
上記車体取付けアッパーブラケットの左右の側板にチルト摺動可能に挟持されたコラム、
上記コラムに回転可能に軸支され車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
チルト用モータ、
上記チルト用モータの駆動力によって上記コラムをチルト位置調整するチルト駆動機構、
上記左右の側板の少なくとも一方とコラム側面との間に介挿されたスペーサ、
上記左右の側板、スペーサ、またはコラム側面のうちの少なくともいずれか一方のチルト摺動部に、固体潤滑剤をコーティングしたこと
を特徴とするステアリング装置。 The vehicle body mounting lower bracket that pivotally supports the vehicle body pivotably with the column lower side as a fulcrum about the tilt center axis, and the vehicle body mounting upper bracket that mounts the column upper side to the vehicle body are configured separately,
A column sandwiched between the left and right side plates of the vehicle body mounting upper bracket so as to be capable of tilting and sliding;
A steering shaft rotatably supported by the column and having a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body;
Tilt motor,
A tilt drive mechanism for adjusting the tilt position of the column by the drive force of the tilt motor;
A spacer interposed between at least one of the left and right side plates and the side surface of the column;
A steering apparatus characterized in that a solid lubricant is coated on at least one of the left and right side plates, spacers, or column side surfaces.
操舵補助用モータ、
上記操舵補助用モータの駆動力によって、減速機構を介して所定の操舵補助力を上記ステアリングシャフトに付与する操舵補助機構を備えたこと
を特徴とするステアリング装置。 The steering apparatus according to claim 7, wherein
Steering assist motor,
A steering apparatus comprising a steering assist mechanism that applies a predetermined steering assist force to the steering shaft via a speed reduction mechanism by a driving force of the steering assist motor.
上記固体潤滑剤は、
二硫化モリブデン、四フッ化エチレン、グラファイト、フッ化黒鉛、窒化ほう素、二硫化タングステン、メラミンシアヌレートのうちの少なくともいずれか一つであること
を特徴とするステアリング装置。 The steering apparatus according to claim 7, wherein
The solid lubricant is
A steering device comprising at least one of molybdenum disulfide, ethylene tetrafluoride, graphite, graphite fluoride, boron nitride, tungsten disulfide, and melamine cyanurate.
上記車体取付けアッパーブラケット及びコラムが同一の材質で成形されていること
を特徴とするステアリング装置。 In the steering device according to any one of claims 7 to 9,
A steering apparatus, wherein the vehicle body mounting upper bracket and the column are formed of the same material.
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