JP2008284891A - Electric power steering device - Google Patents

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Shinya Amada
慎也 天田
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NSK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of easily mounting a steering column to an auxiliary steering mechanism regardless of flatness, squareness and a thickness. <P>SOLUTION: This electric power steering device comprises a steering shaft 3 mounted to a steering wheel 2, a steering column 4 for rotatably holding the steering shaft 3, and a steering support mechanism 5 mounted to the steering column 4. The device has such a constitution that the steering column 4 is press-fitted and held in a housing 11a of the steering support mechanism 5 to secure a collapse stroke. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトを回転自在に保持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムに取付けられた操舵補助機構とを備えた電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus including a steering shaft on which a steering wheel is mounted, a steering column that rotatably holds the steering shaft, and a steering assist mechanism that is attached to the steering column.

この電動パワーステアリング装置としては、例えば本出願人が先に提案したロアーコラムと、二次衝突時に上記ロアーコラムに案内されて車体前方側にコラプス移動可能なアッパーコラムと、上記アッパー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と、上記ロアコラムの車体前方側と電動アシスト機構のハウジングとを連結するために上記ロアーコラムの下端に上記ロアーコラムと一体に成形されたフランジを備え、フランジの周囲にリブを形成したステアリングコラム装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−69483号公報(第2頁、図2)
As this electric power steering device, for example, the lower column previously proposed by the present applicant, the upper column guided by the lower column at the time of a secondary collision and movable to collapse forward, and rotatable to the upper column Is formed integrally with the lower column at the lower end of the lower column to connect the steering shaft on which the steering wheel is mounted on the rear side of the vehicle body and the vehicle body front side of the lower column and the housing of the electric assist mechanism. There is known a steering column device that includes a flange and a rib formed around the flange (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-69483 A (2nd page, FIG. 2)

しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、ロアーコラムの下端にこのロアーコラムと一体に成形されたフランジを備え、このフランジを電動アシスト機構のハウジングにボルト締めするようにしているので、ロアーコラムの下端にフランジを一体に形成するためにはロアーコラムを塑性変形させて矩形形状のフランジを形成し、このフランジの外周にリブを形成することにより、剛性を確保するようにしている。ところが、フランジをハウジングに固定するために、フランジには高精度の平面度が要求されると共に、ロアーコラムに対する高精度の直角度が要求され、これらの精度をボルト締めする大きな面積のフランジの全域で保つ必要あり、さらに剛性を保つための板厚を確保しなければならないという未解決の課題がある。   However, in the conventional example described in Patent Document 1, a flange formed integrally with the lower column is provided at the lower end of the lower column, and this flange is bolted to the housing of the electric assist mechanism. Therefore, in order to integrally form the flange at the lower end of the lower column, the lower column is plastically deformed to form a rectangular flange, and a rib is formed on the outer periphery of the flange to ensure rigidity. Yes. However, in order to fix the flange to the housing, high precision flatness is required for the flange, and high precision squareness to the lower column is required. There is an unresolved problem that it is necessary to keep the plate thickness for maintaining rigidity.

そこで、本発明は、上記特許文献1に記載された従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ステアリングコラムを補助操舵機構に平面度、直角度及び板厚を考慮することなく容易に装着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を目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the conventional example described in Patent Document 1 above, and considering the flatness, perpendicularity and plate thickness of the steering column as an auxiliary steering mechanism. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can be easily mounted without any problem.

上記目的を達成するために、請求項1に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトを回転自在に保持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムに取付けられた操舵補助機構とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記ステアリングコラムを前記操舵補助機構のハウジングにコラプスストロークを確保可能に圧入保持したことを特徴としている。   To achieve the above object, an electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a steering shaft on which a steering wheel is mounted, a steering column that rotatably holds the steering shaft, and a steering assist that is attached to the steering column. An electric power steering apparatus comprising a mechanism, wherein the steering column is press-fitted and held in a housing of the steering assist mechanism so as to ensure a collapse stroke.

また、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に係る発明において、前記ハウジングは前記ステアリングコラムを圧入する端面に当該ステアリングコラムを圧入保持する保持プレートが装着されていることを特徴としている。   The electric power steering apparatus according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the housing is provided with a holding plate for press-fitting and holding the steering column on an end face for press-fitting the steering column. Yes.

さらに、請求項3に係る電動パワーステアリング装置は、請求項2に係る発明において、前記保持プレートは前記ステアリングコラムの圧入部にバーリング加工による筒部が形成されていることを特徴としている。   Furthermore, the electric power steering apparatus according to a third aspect is characterized in that, in the invention according to the second aspect, the holding plate has a cylindrical portion formed by burring at the press-fitting portion of the steering column.

さらにまた、請求項4に係る電動パワーステアリング装置は、請求項2又は3に係る発明において、前記ステアリングコラムの前記保持プレートとの摺動部に初期摺動抵抗を増加させる突起部を形成したことを特徴としている。   Furthermore, in the electric power steering apparatus according to claim 4, in the invention according to claim 2 or 3, a protrusion that increases an initial sliding resistance is formed in a sliding portion of the steering column with the holding plate. It is characterized by.

本発明によれば、ステアリングコラムを操舵補助機構のハウジングにコラプスストロークを確保可能に圧入保持したので、ステアリングコラムを操舵補助機構に装着する際に、ステアリングコラムを操舵補助機構に圧入保持するだけで平面度や直角度を考慮する必要がなく、容易に装着することができるという効果が得られる。
このとき、操舵補助機構のハウジングにステアリングコラムを圧入保持する保持プレートを装着することにより、ハウジングに高精度の圧入保持部を形成する必要がないと共に、ステアリングコラムの摺接部が保持プレートの厚みのみとなり、ステアリングコラムのコラプスストロークの全域に亘って摺動抵抗を略一定に保つことができる。
According to the present invention, the steering column is press-fitted and held in the steering assist mechanism housing so as to ensure a collapse stroke. Therefore, when the steering column is mounted on the steering assist mechanism, the steering column is simply press-fitted and held in the steering assist mechanism. There is no need to consider flatness and perpendicularity, and the effect that it can be easily mounted is obtained.
At this time, by attaching a holding plate for press-fitting and holding the steering column to the housing of the steering assist mechanism, it is not necessary to form a high-precision press-fitting holding portion on the housing, and the sliding contact portion of the steering column is formed with the thickness of the holding plate. Thus, the sliding resistance can be kept substantially constant throughout the entire collapse stroke of the steering column.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態を示す全体構成図、図2は図1のステアリングコラム及びギヤハウジングの断面図、図3は図2のA−A線上の断面図、図4は図2のコラプス状態を示す断面図、図5はコラプスストロークとコラプス荷重との関係を示す特性線図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a steering column and a gear housing of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 is a cross-sectional view showing the collapsed state of FIG. 2, and FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the collapse stroke and the collapse load.

図中、1は車両の操舵を行う電動パワーステアリング装置であって、この電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2と、このステアリングホイール2が後端(図1において右端)に装着されたステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3を回転自在に保持するステアリングコラム4とを有する。
ステアリングシャフト3及びステアリングコラム4の前端(図1において左端)には、ステアリングシャフト3に操舵補助トルクを付与するウォーム減速機11と、このウォーム減速機11に装着された操舵補助トルクを発生する電動モータ12とで構成される操舵補助機構5が連結されている。
In the figure, reference numeral 1 denotes an electric power steering apparatus for steering a vehicle. The electric power steering apparatus 1 includes a steering wheel 2 and a steering shaft on which the steering wheel 2 is mounted at the rear end (right end in FIG. 1). 3 and a steering column 4 that rotatably holds the steering shaft 3.
At the front ends (left end in FIG. 1) of the steering shaft 3 and the steering column 4, a worm speed reducer 11 that applies a steering assist torque to the steering shaft 3, and an electric motor that generates a steering assist torque attached to the worm speed reducer 11. A steering assist mechanism 5 composed of a motor 12 is connected.

ウォーム減速機11の出力軸13は、自在継手17を介してラックピニオン式のステアリングギヤ機構6を構成するピニオンシャフト18に連結されている。このステアリングギヤ機構6のラック軸(図示せず)は、図示しないがタイロッドを介して転舵輪に連結されている。
ここで、ステアリングシャフト3は、図2に示すように、ステアリングホイール2を装着したアウターシャフト7とこのアウターシャフト7に内嵌されたインナーシャフト8とを有し、アウターシャフト7の前端部とインナーシャフト8の後端部とをセレーション結合させると共に、アウターシャフト7がステアリングコラム4にそのステアリングホイール2側端部の内周面に固定された転がり軸受9と後述するギヤハウジング11a内に配設された転がり軸受(図示せず)によって回転自在に保持されている。
The output shaft 13 of the worm speed reducer 11 is connected to a pinion shaft 18 constituting the rack and pinion type steering gear mechanism 6 via a universal joint 17. A rack shaft (not shown) of the steering gear mechanism 6 is connected to the steered wheels via a tie rod (not shown).
Here, as shown in FIG. 2, the steering shaft 3 includes an outer shaft 7 on which the steering wheel 2 is mounted and an inner shaft 8 fitted inside the outer shaft 7. The rear end portion of the shaft 8 is serrated and connected, and the outer shaft 7 is disposed in a rolling bearing 9 fixed to the steering column 4 on the inner peripheral surface of the steering wheel 2 side end and a gear housing 11a described later. It is rotatably held by a rolling bearing (not shown).

ここで、アウターシャフト7は、ステアリングホイール2を装着する中実部7aと、この中実部7aの車両前方側端に連結された中空部7bとで構成され、中空部7bはステアリングホイール2側の両端にテーパー部を有する大径部7cとギヤハウジング11a側の内周面にセレーション溝部7dが成形された小径部7eとで構成されている。
インナーシャフト8は、ステアリングホイール2側に形成されたステアリングホイール側端部外周面にセレーション軸部8aが形成された小径中実軸部8b、この小径中実軸部8bに連接する大径中実部8cとで構成されている。
Here, the outer shaft 7 includes a solid portion 7a on which the steering wheel 2 is mounted and a hollow portion 7b connected to the vehicle front side end of the solid portion 7a. The hollow portion 7b is on the steering wheel 2 side. The large-diameter portion 7c having tapered portions at both ends thereof and the small-diameter portion 7e formed with a serration groove portion 7d on the inner peripheral surface on the gear housing 11a side.
The inner shaft 8 includes a small-diameter solid shaft portion 8b in which a serration shaft portion 8a is formed on the outer peripheral surface of the steering wheel side end portion formed on the steering wheel 2 side, and a large-diameter solid portion that is connected to the small-diameter solid shaft portion 8b. It is comprised with the part 8c.

そして、インナーシャフト8の小径中実部8bがアウターシャフト7の中空部7bの小径部7eに、セレーション溝部7dをセレーション軸部8aに係合させた関係でセレーション結合されている。ここで、インナーシャフト8の小径中実部8bとアウターシャフト7の中空部7bの小径部7eとの結合はセレーション結合に限定されるものではなく、圧入嵌合やスキマ嵌合でもよい。   The small-diameter solid portion 8b of the inner shaft 8 is serrated to the small-diameter portion 7e of the hollow portion 7b of the outer shaft 7 with the serration groove portion 7d engaged with the serration shaft portion 8a. Here, the coupling between the small-diameter solid portion 8b of the inner shaft 8 and the small-diameter portion 7e of the hollow portion 7b of the outer shaft 7 is not limited to serration coupling, and may be press-fit fitting or clearance fitting.

また、ステアリングシャフト3を挿通したステアリングコラム4は、円筒状に形成され、その中間部が取付ブラケット4aを介して車体側取付ブラケット10にコラプス時に離脱可能に支持されていると共に、車体前方側端部がウォーム減速機11にコラプスストロークを確保可能に圧入されて、軸方向に車体前方向きの衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる所謂コラプシブル構造とされている。   Further, the steering column 4 inserted through the steering shaft 3 is formed in a cylindrical shape, and an intermediate portion thereof is supported by the vehicle body side mounting bracket 10 through the mounting bracket 4a so as to be detachable at the time of collapse. The portion is press-fitted into the worm speed reducer 11 so as to ensure a collapse stroke, and when an impact is applied in the axial direction toward the front of the vehicle body, a so-called collapsible structure is formed in which the total length is reduced while absorbing energy from the impact.

そして、ウォーム減速機11のギヤハウジング11aには、図2に示すように、車両前方側端面から後端側に延長してステアリングシャフト3のインナーシャフト7を挿通する中心開口11bが形成されていると共に、この中心開口11bの車両後方側端面から前端面側にステアリングコラム4を挿通可能としてステアリングコラム4の所定のコラプスストロークを確保するための車両前端側に行くに従い内径が小さくなり、最深部の内径がステアリングコラム4の外径と略等しく設定されたテーパー状のコラム挿通部11cが形成されている。   As shown in FIG. 2, the gear housing 11 a of the worm speed reducer 11 is formed with a center opening 11 b extending from the vehicle front side end surface to the rear end side and passing through the inner shaft 7 of the steering shaft 3. At the same time, the steering column 4 can be inserted from the vehicle rear side end surface to the front end surface side of the center opening 11b, and the inner diameter becomes smaller toward the vehicle front end side for ensuring a predetermined collapse stroke of the steering column 4, and the deepest portion A tapered column insertion portion 11 c having an inner diameter set substantially equal to the outer diameter of the steering column 4 is formed.

また、ギヤハウジング11aには、コラム挿通部11cの車両後方側端部にリップ部がインナーシャフト7に接触するシール11dを収納保持するシール収納部11eが形成されていると共に、車両後方側端面に、ステアリングコラム4の車両前方側端部をコラプス時に摺動可能に圧入保持する保持プレート11fが配設されている。
この保持プレート11fは、図3に示すように、略三角形状の板部で構成され、中心部にステアリングコラム4を圧入保持する中心開口11gが形成されていると共に、各頂部にボルト挿通孔11hが形成されている。
The gear housing 11a is formed with a seal housing portion 11e for housing and holding a seal 11d whose lip portion contacts the inner shaft 7 at the vehicle rear side end portion of the column insertion portion 11c, and at the vehicle rear side end surface. A holding plate 11f is provided for press-fitting and holding the vehicle front side end of the steering column 4 so as to be slidable during collapse.
As shown in FIG. 3, the holding plate 11 f is configured by a substantially triangular plate portion. A center opening 11 g for press-fitting and holding the steering column 4 is formed at the center portion, and a bolt insertion hole 11 h is formed at each top portion. Is formed.

そして、保持プレート11fが、その中心開口11gの中心点をギヤハウジング11aの中心開口11bの中心点とを一致させた状態でボルト11iをギヤハウジング11aに形成された雌ねじ11jに螺合させることにより、ギヤハウジング11aの車両後方側端面に固定され、その中心開口11gにステアリングコラム4の車両前方側端部がコラプス時に摺動可能に圧入保持されている。
さらに、ギヤハウジング11aはその車両前方側端部に車体側部材20に固定された車体取付ブラケット21が固定されている。
The holding plate 11f is screwed into a female screw 11j formed in the gear housing 11a with the center point of the center opening 11g aligned with the center point of the center opening 11b of the gear housing 11a. The vehicle housing is fixed to the rear end surface of the gear housing 11a, and the front end of the steering column 4 is press-fitted and held in the center opening 11g so as to be slidable during the collapse.
Furthermore, the vehicle body mounting bracket 21 fixed to the vehicle body side member 20 is fixed to the gear housing 11a at the vehicle front side end.

次に、上記第1の実施形態の動作を説明する。
上記構成を有する電動パワーステアリング装置1を組立てるには、先ず、アウターシャフト7内にインナーシャフト8を軸方向に摺動可能で且つ円周方向に一体に回転するように連結する。
一方、ステアリングコラム4には、その車両後方側端部内周面に転がり軸受9を内嵌させると共に、車両前方側端部を保持プレート11fに圧入してコラプス時に摺動可能に保持させる。
Next, the operation of the first embodiment will be described.
To assemble the electric power steering apparatus 1 having the above-described configuration, first, the inner shaft 8 is connected to the outer shaft 7 so as to be slidable in the axial direction and integrally rotated in the circumferential direction.
On the other hand, a rolling bearing 9 is fitted into the steering column 4 on the inner peripheral surface of the vehicle rear side end portion, and the vehicle front side end portion is press-fitted into the holding plate 11f so as to be slidable during collapse.

そして、ステアリングコラム4内にステアリングシャフト3を挿通して、ステアリングシャフト3を転がり軸受9に内嵌させた状態で、ステアリングシャフト3の車両前方側を操舵補助機構5のギヤハウジング11a内の中心開口11bに挿通しながらステアリングコラム4を圧入した保持プレート11fをギヤハウジング11aの端面にその中心開口11eの中心がギヤハウジング11aの中心開口11bの中心と略一致するように装着する。この状態で、ボルト11iを保持プレート11fのボルト挿通孔11hを通じ雌ねじ11jに螺合させて締付けることにより、保持プレート11fをギヤハウジング11aに固定する。   Then, with the steering shaft 3 inserted into the steering column 4 and the steering shaft 3 fitted in the rolling bearing 9, the vehicle front side of the steering shaft 3 is opened to the center opening in the gear housing 11 a of the steering assist mechanism 5. The holding plate 11f into which the steering column 4 is press-fitted while being inserted into 11b is mounted on the end surface of the gear housing 11a so that the center of the center opening 11e substantially coincides with the center of the center opening 11b of the gear housing 11a. In this state, the bolt 11i is screwed into the female screw 11j through the bolt insertion hole 11h of the holding plate 11f and tightened to fix the holding plate 11f to the gear housing 11a.

このように、操舵補助機構5のギヤハウジング11aにステアリングシャフト3及びステアリングコラム4を一体に構成した状態で、ギヤハウジング11aに取付けた車体取付ブラケット21を車体側部材20にボルト締めすることにより車体側に固定すると共に、ステアリングコラム4の取付ブラケット4aを車体側取付ブラケット10にコラプス時に離脱可能に支持することにより電動パワーステアリング装置1の車体への取付けを完了する。   In this manner, the vehicle body mounting bracket 21 attached to the gear housing 11a is bolted to the vehicle body side member 20 in a state where the steering shaft 3 and the steering column 4 are integrally formed with the gear housing 11a of the steering assist mechanism 5. And mounting the electric power steering device 1 to the vehicle body is completed by supporting the mounting bracket 4a of the steering column 4 to the vehicle body side mounting bracket 10 so as to be detachable during the collapse.

このとき、ステアリングコラム4の操舵補助機構5を構成するウォーム減速機11のギヤハウジング11aへの取付けが、ステアリングコラム4を保持プレート11fに圧入した状態で、保持プレート11fをギヤハウジング11aにボルト11iによってボルト締めするだけでよいので、その組立を容易に行うことができる。また、保持プレート11fへのステアリングコラム4の圧入時に保持プレート11fとステアリングコラム4との直角度を調整すればよく、前述した従来例のようにステアリングコラム4に一体にフランジを形成する場合のようにフランジ部の平面度や直角度を高精度に調整する必要がないと共に、フランジ部の構成を確保するためにステアリングコラムの肉厚を増加させる必要もない。   At this time, when the worm speed reducer 11 constituting the steering assist mechanism 5 of the steering column 4 is attached to the gear housing 11a, the holding plate 11f is bolted to the gear housing 11a with the bolt 11i in a state where the steering column 4 is press-fitted into the holding plate 11f. Therefore, the assembly can be easily performed. Further, when the steering column 4 is press-fitted into the holding plate 11f, the perpendicularity between the holding plate 11f and the steering column 4 may be adjusted. As in the conventional example, a flange is formed integrally with the steering column 4. In addition, it is not necessary to adjust the flatness and perpendicularity of the flange portion with high accuracy, and it is not necessary to increase the thickness of the steering column in order to ensure the configuration of the flange portion.

このように、電動パワーステアリング装置1の車体への組付けが完了した状態で、ステアリングシャフト3の運転者がステアリングホイール1を操舵することにより、ステアリングホイール1に伝達された操舵トルクを図示しない操舵トルクセンサで検出すると共に、車速を図示しない車速センサで検出し、操舵トルクと車速とに基づいて図示しない操舵補助制御装置で、操舵状態での最適な操舵補助力を発生するように電動モータ12を駆動制御する。   In this way, the steering torque transmitted to the steering wheel 1 is not shown by the driver of the steering shaft 3 steering the steering wheel 1 in a state where the assembly of the electric power steering device 1 to the vehicle body is completed. The electric motor 12 detects the vehicle speed with a vehicle speed sensor (not shown) and generates an optimum steering assistance force in a steering state with a steering assistance control device (not shown) based on the steering torque and the vehicle speed. Is controlled.

このため、電動モータ12で発生された操舵補助力がウォーム減速機11を介してステアリングシャフト3に伝達される。このように操舵補助力がステアリングシャフト3に伝達されることにより、ウォーム減速機11の出力軸13から大きな操舵トルクが出力され、これが自在継手17、ピニオンシャフト18を介してステアリングギヤ機構6に伝達される。ステアリングギヤ機構6では、ピニオンシャフト18から伝達された回転運動を、ステアリングギヤを構成するピニオン及びこれに噛合するラックによって車幅方向の直線運動に変換し、図示しないタイロッドを介して転舵輪に伝達してこの転舵輪を転舵させる。   Therefore, the steering assist force generated by the electric motor 12 is transmitted to the steering shaft 3 via the worm speed reducer 11. By transmitting the steering assist force to the steering shaft 3 in this way, a large steering torque is output from the output shaft 13 of the worm speed reducer 11, and this is transmitted to the steering gear mechanism 6 via the universal joint 17 and the pinion shaft 18. Is done. In the steering gear mechanism 6, the rotational motion transmitted from the pinion shaft 18 is converted into a linear motion in the vehicle width direction by a pinion constituting the steering gear and a rack meshing with the pinion, and transmitted to the steered wheels via a tie rod (not shown). Then, this steered wheel is steered.

このとき、操舵補助機構5の電動モータ12でステアリングホイール1に伝達された操舵トルクに応じた最適な操舵補助力を発生させるので、ステアリングホイール1を軽く操舵することができる。   At this time, since the optimum steering assist force corresponding to the steering torque transmitted to the steering wheel 1 is generated by the electric motor 12 of the steering assist mechanism 5, the steering wheel 1 can be lightly steered.

ところで、二次衝突等が生じてステアリングホイール2に、図4に示すように、ステアリングシャフト3の軸方向への衝撃荷重Fが作用されたときには、この衝撃荷重が予め設定されたコラプス荷重以上となると、先ず、車体側取付ブラケット10とステアリングコラム4の取付ブラケット4aとが離脱し、これによってステアリングコラム4及びステアリングシャフト3のアウターシャフト7が操舵補助機構5側に軸方向に移動する。   By the way, when a secondary collision or the like occurs and an impact load F in the axial direction of the steering shaft 3 is applied to the steering wheel 2 as shown in FIG. 4, the impact load is greater than or equal to a preset collapse load. Then, first, the vehicle body side mounting bracket 10 and the mounting bracket 4a of the steering column 4 are detached, whereby the steering column 4 and the outer shaft 7 of the steering shaft 3 are moved in the axial direction toward the steering assist mechanism 5.

このとき、ステアリングシャフト3では、アウターシャフト7がインナーシャフト8に摺動可能に結合されているので、図4に示すように、アウターシャフト7がインナーシャフト8に沿って操舵補助機構5側に摺動する。   At this time, in the steering shaft 3, since the outer shaft 7 is slidably coupled to the inner shaft 8, the outer shaft 7 slides along the inner shaft 8 toward the steering assist mechanism 5 as shown in FIG. Move.

一方、ステアリングコラム4については、保持プレート11fが操舵補助機構5のギヤハウジング11aにボルト締めされているので、ステアリングコラム4が衝撃荷重を吸収しながら保持プレート11fの中心開口11eに対して車両前方側に摺動することになる。このとき、ステアリングコラム4の車両前方側端部が先ずシール11dのリップ部を車両前方側に折り曲げながらコラム挿通部11c内に挿入される。このようにステアリングコラム4の先端がコラム挿通部11c内に挿入されると、このコラム挿通部11cが車両前方側に行くに従い徐々に内径が小さくなるテーパー状に形成されているので、このテーパー面で案内されてセンタリングされながらコラム挿通部11c内の引っ掛かることなく円滑に移動することができ、所定のコラプスストロークを確保することができる。このときのコラプスストロークとコラプス荷重との関係は、図5に示すように、コラプスストロークの初期段階でコラプス荷重が急峻に増加し、その後コラプスストロークの増加にかかわらず略一定のコラプス荷重を維持することができる。   On the other hand, with respect to the steering column 4, the holding plate 11f is bolted to the gear housing 11a of the steering assist mechanism 5, so that the steering column 4 absorbs an impact load while the vehicle is in front of the center opening 11e of the holding plate 11f. Will slide to the side. At this time, the vehicle front side end portion of the steering column 4 is first inserted into the column insertion portion 11c while the lip portion of the seal 11d is bent toward the vehicle front side. When the front end of the steering column 4 is inserted into the column insertion portion 11c in this way, the column insertion portion 11c is formed in a tapered shape whose inner diameter gradually decreases toward the vehicle front side. It is possible to move smoothly without being caught in the column insertion portion 11c while being guided and centered in the above, and a predetermined collapse stroke can be ensured. The relationship between the collapse stroke and the collapse load at this time is as shown in FIG. 5, in which the collapse load increases steeply at the initial stage of the collapse stroke, and then maintains a substantially constant collapse load regardless of the increase of the collapse stroke. be able to.

しかも、このコラプスストローク分の移動中に、ステアリングコラム4の取付ブラケット4aが車体側取付ブラケット10から完全に離脱した状態でステアリングコラム4が車体側部材に支持されない状態なるが、この状態ではステアリングコラム4の先端がギヤハウジング11aのコラム挿通部11c内に相当量挿入されているので、ステアリングコラム4をギヤハウジング11aで支持することができ、ステアリングコラム4が落下することを防止することができる。
また、ステアリングコラム4自体を従来例のようにインナーコラム及びアウターコラムの二重構造とする必要がないので、この分部品点数を減少させることができると共に、組立工数を減少させることができる。
In addition, during the movement of the collapse stroke, the steering column 4 is not supported by the vehicle body side member when the mounting bracket 4a of the steering column 4 is completely detached from the vehicle body side mounting bracket 10. In this state, the steering column is not supported. 4 is inserted into the column insertion portion 11c of the gear housing 11a. Therefore, the steering column 4 can be supported by the gear housing 11a, and the steering column 4 can be prevented from dropping.
Further, since the steering column 4 itself does not need to have a double structure of an inner column and an outer column as in the conventional example, the number of parts can be reduced and the number of assembly steps can be reduced.

次に、本発明の第2の実施形態を図6及び図7について説明する。
この第2の実施形態では、保持プレート11fでステアリングコラム4を確実に圧入保持できるようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態においては、図5に示すように、保持プレート11fにバーリング加工によりステアリングホイール2側に突出する円筒部11kが形成されていることを除いては前述した第1の実施形態と同様の構成を有し、第1の実施形態における図2との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the steering column 4 can be reliably press-fitted and held by the holding plate 11f.
That is, in the second embodiment, as shown in FIG. 5, the first embodiment described above except that the holding plate 11f is formed with a cylindrical portion 11k protruding to the steering wheel 2 side by burring. The components corresponding to those in the first embodiment have the same reference numerals as those in FIG. 2 and will not be described in detail.

この第2の実施形態によると、前述した第1の実施形態と同様にコラプス時に図8に示すようにステアリングコラム4をギヤハウジング11aのコラム挿通部11cに挿通してコラプスストロークを確保することができ、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができると共に、保持プレート11fに円筒部11kが形成されており、この円筒部11kにステアリングコラム4の先端が圧入保持されるので、保持プレート11fによるステアリングコラム4の保持剛性を向上させることができる。   According to the second embodiment, as in the first embodiment described above, the steering column 4 can be inserted into the column insertion portion 11c of the gear housing 11a during the collapse as shown in FIG. 8 to ensure a collapse stroke. The same effect as the first embodiment can be obtained, and the cylindrical portion 11k is formed in the holding plate 11f, and the tip of the steering column 4 is press-fitted and held in the cylindrical portion 11k. The holding rigidity of the steering column 4 by the plate 11f can be improved.

この第2の実施形態においては、保持プレート11fに円筒部11kが形成されているので、コラプス時にステアリングコラム4が円筒部11k内を車両前方側に摺動する際に、円筒部11kの長さに応じた分摺動抵抗が増加することになるが、この摺動抵抗の増加分に応じて円筒部11kとステアリングコラム4の圧入代を調整することにより、前述した第1の実施形態と同様の図5に示すコラプスストロークとコラプス荷重との関係を得ることができる。   In the second embodiment, since the cylindrical portion 11k is formed on the holding plate 11f, the length of the cylindrical portion 11k when the steering column 4 slides in the cylindrical portion 11k to the vehicle front side during the collapse. As the sliding resistance increases in accordance with the increase in the sliding resistance, the press-fitting allowance between the cylindrical portion 11k and the steering column 4 is adjusted in accordance with the increase in the sliding resistance, as in the first embodiment described above. The relationship between the collapse stroke and the collapse load shown in FIG. 5 can be obtained.

なお、上記第1及び第2の実施形態においては、ギヤハウジング11aに装着したシール11dがリップ部のみを有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、リップ部を補強する芯金を設ける場合には、芯金の内径がステアリングコラムの外径より大きく設定して、コラプス時のステアリングコラム4の摺動を妨げないようにすることが好ましい。   In the first and second embodiments, the case where the seal 11d attached to the gear housing 11a has only the lip portion has been described. However, the present invention is not limited to this, and the core metal that reinforces the lip portion. Is preferably set so that the inner diameter of the mandrel is larger than the outer diameter of the steering column so as not to prevent the steering column 4 from sliding during collapse.

また、上記第1及び第2の実施形態においては、コラプス時のコラプスストロークとコラプス荷重との関係が図5に示すように、コラプスストロークの初期状態でコラプス荷重が急峻に増加した後略一定のコラプス荷重となる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図9(a)及び(b)に示すように、ステアリングコラム4の保持プレート11fに圧入した状態で保持プレート11fとの圧入部よりステアリングホイール4側に僅かに離間した位置に外方に突出する突出部4bを例えは円周上に90度間隔で突出形成するようにしてもよい。この場合には、コラプス時のコラプスストロークとコラプス荷重との関係を図10に示すように、コラプスストロークの初期状態で突起部4bが保持プレート11fの中心開口11g又は円筒部11kに摺接することにより、前述した図5の特性に比較してコラプスストークの初期段階におけるコラプス荷重の総増加量を大きくし、その後、突起部4bが中心開口11g又は円筒部11kを抜け出ることにより、前述した第1の実施形態におけるコラプス荷重と同様にコラプスストロークの増加にかかわらず略一定となるコラプス荷重に復帰させることもできる。ここで、コラプスストロークの初期状態でのコラプス荷重の増加量はステアリングコラム4の円周上に形成する突出部の数や突出部の円周方向の長さを選択することにより調整することができる。   In the first and second embodiments, as shown in FIG. 5, the relationship between the collapse stroke and the collapse load at the time of collapse is substantially constant after the collapse load increases sharply in the initial state of the collapse stroke. Although the case where the load is applied has been described, the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. Protruding portions 4b that protrude outwardly at positions slightly spaced from the portion toward the steering wheel 4 may be formed to protrude on the circumference at intervals of 90 degrees. In this case, as shown in FIG. 10, the relationship between the collapse stroke and the collapse load at the time of the collapse is such that the protrusion 4b slides on the central opening 11g or the cylindrical portion 11k of the holding plate 11f in the initial state of the collapse stroke. The total increase amount of the collapse load in the initial stage of the collapse stalk is increased as compared with the above-described characteristics of FIG. Similar to the collapse load in the embodiment, it can be returned to a collapse load that is substantially constant regardless of an increase in the collapse stroke. Here, the increase amount of the collapse load in the initial state of the collapse stroke can be adjusted by selecting the number of protrusions formed on the circumference of the steering column 4 and the length of the protrusions in the circumferential direction. .

また、上記第1及び第2の実施形態においては、操舵補助機構5のギヤハウジング11aに装着する保持プレート11fを有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、保持プレートを省略してギヤハウジング11aに直接するステアリングコラム4をコラプスストロークを確保格納に圧入保持するようにしてもよい。   In the first and second embodiments, the case where the holding plate 11f is mounted on the gear housing 11a of the steering assist mechanism 5 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the holding plate is omitted. Thus, the steering column 4 that is directly connected to the gear housing 11a may be press-fitted and held in a retractable storage.

本発明の第1の実施形態を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing a first embodiment of the present invention. 図1のステアリングコラム及びギヤハウジングの断面図である。It is sectional drawing of the steering column and gear housing of FIG. 図2のA−A線上の断面図である。It is sectional drawing on the AA line of FIG. 第1の実施形態のコラプス時の図2と同様の断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 2 at the time of the collapse of 1st Embodiment. コラプスストロークとコラプス荷重との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between a collapse stroke and a collapse load. 本発明の第2の実施形態を示すステアリングコラム及びギヤハウジングの断面図である。It is sectional drawing of the steering column and gear housing which show the 2nd Embodiment of this invention. 図6のB−B線上の断面図である。It is sectional drawing on the BB line of FIG. 第2の実施形態におけるコラプス時の図6と同様の断面図である。It is sectional drawing similar to FIG. 6 at the time of the collapse in 2nd Embodiment. 本発明に適用し得るステアリングコラムの変形例を示す図であって、(a)はステアリングコラムの一部を断面とする側面図、(b)は(a)のC−C線上の断面図である。It is a figure which shows the modification of the steering column which can be applied to this invention, Comprising: (a) is a side view which makes a part of steering column a cross section, (b) is sectional drawing on the CC line of (a). is there. 図9の構成におけるコラプスストロークとコラプス荷重との関係を示す特性線図である。FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a collapse stroke and a collapse load in the configuration of FIG. 9.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリングホイール、3…ステアリングシャフト、4…ステアリングコラム、5…操舵補助機構、6…ステアリングギヤ機構、7…アウターシャフト、8…インナーシャフト、11…ウォーム減速機、11a…ギヤハウジング、11b…中心開口、11c…コラム挿通部、11d…シール、11e…シール収納部、11f…保持プレート、11g…中心開口、11h…ボルト挿通孔、11i…ボルト、11j…雌ねじ、11k…円筒部、12…電動モータ、17…自在継手、18…ピニオンシャフト   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering wheel, 3 ... Steering shaft, 4 ... Steering column, 5 ... Steering assist mechanism, 6 ... Steering gear mechanism, 7 ... Outer shaft, 8 ... Inner shaft, 11 ... Worm speed reducer, 11a ... gear housing, 11b ... center opening, 11c ... column insertion part, 11d ... seal, 11e ... seal housing part, 11f ... holding plate, 11g ... center opening, 11h ... bolt insertion hole, 11i ... bolt, 11j ... female screw, 11k ... cylindrical portion, 12 ... electric motor, 17 ... universal joint, 18 ... pinion shaft

Claims (4)

ステアリングホイールを装着したステアリングシャフトと、該ステアリングシャフトを回転自在に保持するステアリングコラムと、該ステアリングコラムに取付けられた操舵補助機構とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記ステアリングコラムを前記操舵補助機構のハウジングにコラプスストロークを確保可能に圧入保持したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering apparatus comprising a steering shaft equipped with a steering wheel, a steering column for rotatably holding the steering shaft, and a steering assist mechanism attached to the steering column,
An electric power steering apparatus, wherein the steering column is press-fitted and held in a housing of the steering assist mechanism so as to ensure a collapse stroke.
前記ハウジングは前記ステアリングコラムを圧入する端面に当該ステアリングコラムを圧入保持する保持プレートが装着されていることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。   2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein a holding plate for press-fitting and holding the steering column is attached to an end surface of the housing for press-fitting the steering column. 前記保持プレートは前記ステアリングコラムの圧入部にバーリング加工による筒部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein the holding plate has a cylindrical portion formed by burring at a press-fitting portion of the steering column. 前記ステアリングコラムの前記保持プレートとの摺動部に初期摺動抵抗を増加させる突起部を形成したことを特徴とする請求項2又は3に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering device according to claim 2 or 3, wherein a protrusion for increasing an initial sliding resistance is formed on a sliding portion of the steering column with the holding plate.
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