JP2010159029A - Power steering system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングハンドルへの操舵トルクを軽減するパワーアシスト電動機と、この電動機を制御する制御装置とがそれぞれステアリングコラムに取り付けられた車両におけるパワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to a power steering device in a vehicle in which a power assist motor that reduces steering torque to a steering handle and a control device that controls the motor are respectively attached to a steering column.
上記車両におけるパワーステアリング装置には、従来、下記特許文献1に示されるものがある。この公報のものによれば、上記パワーステアリング装置は、車室の前端側から後上方に向かって延出し、この車室の前端側を形成する車体部分に支持されるステアリングコラムと、このステアリングコラムに支持されるステアリングハンドルと、上記ステアリングコラムに取り付けられ、上記ステアリングハンドルへの操舵トルクを軽減するパワーアシスト電動機と、上記ステアリングコラムに取り付けられ、上記電動機やその他の機器を電子的に制御する制御装置とを備えている。
Conventionally, there is a power steering device in the vehicle described in
より具体的には、上記電動機は上記ステアリングコラムから一側方に向けて突設され、上記制御装置は上記ステアリングコラムから上方に向けて突設されている。この場合、通常、上記電動機は、上記ステアリングコラムの後方のシートに着座した運転者の膝から前方に離れるよう配置され、これにより、運転者の膝に電動機が干渉しないこととされる。 More specifically, the electric motor protrudes from the steering column toward one side, and the control device protrudes upward from the steering column. In this case, normally, the electric motor is arranged so as to be separated from the driver's knee seated on the seat behind the steering column so that the electric motor does not interfere with the driver's knee.
一方、車両におけるステアリング装置には、従来、下記特許文献2に示されるものがある。この公報のものによれば、車室の前端側から後上方に向かって延出し、この車室の前端側を形成する車体部分に支持されるステアリングコラムと、このステアリングコラムに支持されるステアリングハンドルとを備え、車両の前突時、運転者から上記ステアリングコラム側に与えられる衝撃力により、このステアリングコラムが上記車体部分に対し前下方に移動することとされている。
On the other hand, there is a conventional steering apparatus in a vehicle as disclosed in
より具体的には、上記車両の前進走行時に、この車両がその前方の何らかの物体に衝突した場合、つまり、車両が前突した場合、運転者はその慣性力により前方移動して、上記ステアリングハンドルなどを介しステアリングコラムに二次衝突することがある。この場合、運転者は上記ステアリングコラム側に対しその後方から衝撃力を与え、この衝撃力に基づき、上記したように車体部分に対しステアリングコラムは前下方に移動することとされている。そして、これにより、上記衝撃力に基づくエネルギーが吸収されるなどして、この衝撃力が緩和され、つまり、上記ステアリングコラムから運転者に与えられる反力が緩和されるようになっている。 More specifically, when the vehicle collides with an object in front of the vehicle, that is, when the vehicle collides forward, the driver moves forward by the inertial force, and the steering handle A secondary collision may occur through the steering column. In this case, the driver applies an impact force from behind to the steering column side, and based on the impact force, the steering column moves forward and downward with respect to the vehicle body portion as described above. As a result, energy based on the impact force is absorbed and the impact force is alleviated, that is, the reaction force applied to the driver from the steering column is alleviated.
ところで、前記したように、特許文献1のパワーステアリング装置によれば、電動機は運転者の膝から前方に離れて位置している。しかし、車両の前突時には、運転者はその慣性力により上記ステアリングコラムに対し前方移動しがちとなる。このため、上記前突時には、運転者が前方移動して、その膝が上記電動機に衝突し、その反力が上記運転者に与えられる可能性も考えられる。
By the way, as described above, according to the power steering device disclosed in
そこで、上記特許文献1のものを特許文献2のものに適用することが考えられる。このようにすれば、上記前突時に、万一、運転者の膝が上記特許文献1の電動機に衝突したとしても、この電動機を介し上記ステアリングコラム側に与えられる衝撃力により、このステアリングコラムは上記車体部分に対し前下方に移動して上記衝撃力が緩和される、と考えられる。
Therefore, it is conceivable to apply the above-mentioned
しかし、前記したように、電動機は上記ステアリングコラムから一側方に突出している。このため、前突時に、上記電動機を介し上記ステアリングコラムに衝撃力が与えられると、このステアリングコラムには上記衝撃力に基づく曲げモーメントが与えられ、この際、このステアリングコラムはその径方向に向かう負荷を上記車体部分に与えることとなる。よって、この場合には、この車体部分に対しステアリングコラムを前下方に円滑に移動させることは困難になるおそれを生じ、この結果、上記衝撃力の緩和が阻害されて、好ましくない。 However, as described above, the electric motor protrudes from the steering column to one side. For this reason, when an impact force is applied to the steering column via the electric motor at the time of a front collision, a bending moment based on the impact force is applied to the steering column. At this time, the steering column is directed in the radial direction. A load is applied to the vehicle body portion. Therefore, in this case, it may be difficult to smoothly move the steering column forward and downward with respect to the vehicle body portion. As a result, relaxation of the impact force is hindered, which is not preferable.
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、パワーアシスト電動機がステアリングコラムに取り付けられた車両におけるパワーステアリング装置において、車両の前突時に、上記ステアリングコラム側から運転者に与えられる反力が、より確実に緩和されるようにすることである。 The present invention has been made paying attention to the above situation, and an object of the present invention is a power steering apparatus in a vehicle in which a power assist motor is attached to a steering column. The reaction force applied to the driver from the side is to be more reliably mitigated.
請求項1の発明は、車室3の前端側から後上方に向かって延出し、車体部分11,12に支持されるステアリングコラム10と、このステアリングコラム10に取り付けられ、ステアリングハンドル19への操舵トルクを軽減するパワーアシスト電動機29と、上記ステアリングコラム10に取り付けられ、上記電動機29を電子的に制御する制御装置30とを備え、車両1の前突時に運転者6から上記ステアリングコラム10側に与えられる衝撃力Fにより、このステアリングコラム10が上記車体部分11,12に対し前下方に移動するようにした車両におけるパワーステアリング装置において、
上記ステアリングコラム10から一側方に向けて上記電動機29を突設し、上記ステアリングコラム10から他側方に向けて上記制御装置30を突設し、上記ステアリングコラム10の平面視(図1)で、上記電動機29および制御装置30の各後面29a,30aを、上記ステアリングコラム10の軸心17を基準としてほぼ左右対称形となるようにしたことを特徴とする車両におけるパワーステアリング装置である。
According to the first aspect of the present invention, a
The
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。 In addition, in this section, the reference numerals and drawing numbers appended to the above terms are not intended to limit the technical scope of the present invention to the “Example” section and the contents of the drawings described later.
本発明による効果は、次の如くである。 The effects of the present invention are as follows.
請求項1の発明は、車室の前端側から後上方に向かって延出し、車体部分に支持されるステアリングコラムと、このステアリングコラムに取り付けられ、ステアリングハンドルへの操舵トルクを軽減するパワーアシスト電動機と、上記ステアリングコラムに取り付けられ、上記電動機を電子的に制御する制御装置とを備え、車両の前突時に運転者から上記ステアリングコラム側に与えられる衝撃力により、このステアリングコラムが上記車体部分に対し前下方に移動するようにした車両におけるパワーステアリング装置において、
上記ステアリングコラムから一側方に向けて上記電動機を突設し、上記ステアリングコラムから他側方に向けて上記制御装置を突設し、上記ステアリングコラムの平面視で、上記電動機および制御装置の各後面を、上記ステアリングコラムの軸心を基準としてほぼ左右対称形となるようにしている。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a steering column that extends from the front end side of the passenger compartment toward the rear upper side and is supported by the vehicle body, and a power assist motor that is attached to the steering column and reduces steering torque to the steering handle. And a control device that is attached to the steering column and electronically controls the electric motor. The steering column is applied to the vehicle body part by an impact force applied to the steering column side from the driver at the time of a frontal collision of the vehicle. On the other hand, in the power steering device in the vehicle that is moved forward and downward,
The electric motor projects from the steering column toward one side, the control device projects from the steering column toward the other side, and each of the electric motor and the control device is seen in plan view of the steering column. The rear surface is substantially symmetrical with respect to the axis of the steering column.
このため、車両の前突時に、運転者がその慣性力により前方移動して、この運転者の左右各膝が上記電動機と制御装置とに二次衝突する場合、これら電動機と制御装置とに対し上記各膝は互いにほぼ同時に衝突し、かつ、互いにほぼ同じ大きさの衝撃力を与える。 For this reason, when the driver moves forward due to the inertial force at the time of a frontal collision of the vehicle, and the left and right knees of the driver have a secondary collision with the motor and the control device, the motor and the control device The knees collide with each other almost simultaneously, and give impact forces of almost the same magnitude.
よって、上記衝撃力に基づき上記ステアリングコラムに曲げモーメントが与えられることは防止されるため、このステアリングコラムには、主にその軸方向にのみ向かう外力が与えられる。この結果、上記車体部分に対しステアリングコラムはその軸方向である前下方に向かって円滑に移動させられることから、上記衝撃力に基づくエネルギーが効果的に吸収されてこの衝撃力が緩和され、つまり、上記ステアリングコラム側から運転者に与えられる反力が効果的に緩和される。 Therefore, since a bending moment is prevented from being applied to the steering column based on the impact force, an external force mainly directed only in the axial direction is applied to the steering column. As a result, the steering column is smoothly moved toward the front and lower side in the axial direction with respect to the vehicle body portion, so that the energy based on the impact force is effectively absorbed and the impact force is reduced, that is, The reaction force applied to the driver from the steering column side is effectively reduced.
本発明の車両におけるパワーステアリング装置に関し、パワーアシスト電動機がステアリングコラムに取り付けられた車両におけるパワーステアリング装置において、車両の前突時に、上記ステアリングコラム側から運転者に与えられる反力が、より確実に緩和されるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。 The power steering device for a vehicle according to the present invention relates to a power steering device for a vehicle in which a power assist motor is attached to a steering column, and the reaction force applied to the driver from the steering column side is more reliably generated when the vehicle collides. In order to realize the purpose of mitigating, the mode for carrying out the present invention is as follows.
即ち、車両におけるパワーステアリング装置は、車室の前端側から後上方に向かって延出し、車体部分に支持されるステアリングコラムと、このステアリングコラムに取り付けられ、ステアリングハンドルへの操舵トルクを軽減するパワーアシスト電動機と、上記ステアリングコラムに取り付けられ、上記電動機を電子的に制御する制御装置とを備える。車両の前突時に運転者から上記ステアリングコラム側に与えられる衝撃力により、このステアリングコラムが上記車体部分に対し前下方に移動するようにしている。 In other words, a power steering device for a vehicle extends from the front end side of the passenger compartment to the rear upper side, and is supported by the vehicle body portion, and is attached to the steering column and power for reducing steering torque to the steering handle. An assist motor and a controller attached to the steering column and electronically controlling the motor. The steering column is moved forward and downward with respect to the vehicle body portion by an impact force applied to the steering column side from the driver at the time of a frontal collision of the vehicle.
上記ステアリングコラムから一側方に向けて上記電動機を突設し、上記ステアリングコラムから他側方に向けて上記制御装置を突設する。上記ステアリングコラムの平面視で、上記電動機および制御装置の各後面を、上記ステアリングコラムの軸心を基準としてほぼ左右対称形となるようにする。 The electric motor protrudes from the steering column toward one side, and the control device protrudes from the steering column toward the other side. In a plan view of the steering column, the rear surfaces of the electric motor and the control device are substantially symmetrical with respect to the axis of the steering column.
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。 In order to explain the present invention in more detail, an embodiment thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
図2において、符号1は、自動車で例示される車両であり、矢印Frは、この車両1の進行方向の前方を示している。また、下記する左右とは、車両1の前方に向かってのこの車両1の幅方向をいうものとする。
In FIG. 2,
上記車両1の車体2の内部が車室3とされる。上記車体2は車室3の下面を形成する車室フロア4を備え、この車室フロア4上にドライバーシート5が支持され、このシート5に運転者6が前向き姿勢で着座可能とされている。
The interior of the
上記シート5の前方にステアリング装置9が設けられている。このステアリング装置9は、車室3の前端側から後上方に向かって延出する円形パイプ形状のステアリングコラム10と、上記車室3の前端側を形成する上、下車体部分11,12にそれぞれ締結具13,14により固着され、上記ステアリングコラム10の上、下部を支持する板金製の上、下ブラケット15,16とを備えている。
A
また、上記ステアリング装置9は、上記ステアリングコラム10に挿入され、このステアリングコラム10に対しその軸方向での相対移動が阻止され、かつ、その軸心17回りに回動可能となるようこのステアリングコラム10に支持されるステアリングシャフト18と、このステアリングシャフト18の後端部に支持されるステアリングハンドル19と、上記ステアリングシャフト18の前端部と前車輪側とを連動連結する自在継手20とを備えている。そして、上記運転者6がステアリングハンドル19に操舵トルクを与えることにより、このステアリングハンドル19を操向操作すれば、車両1が操向可能とされる。
Further, the
上記上車体部分11は、上記車体2の左右フロントピラーに架設され、強度と剛性との大きいピラーツーピラーメンバである。上記上ブラケット15は、上記ステアリングコラム10の上部から左右に突出する突片23,23と、上記上車体部分11に突設され、上記各突片23の上面と面接触する支持片24とを備えている。
The upper
上記の場合、各突片23と支持片24との接触面は上記軸心17とほぼ平行に延びている。なお、図示しないが、上記支持片24に対し各突片23が摺動し易くなるよう、これら23,24の接触面間には摩擦係数の小さい樹脂板などが介設される。また、上記締結具13は、上記各突片23と支持片24とに形成された各ボルト孔25を貫通する左右一対のボルト26,26を備えている。上記各突片23に形成された各ボルト孔25は、上記各突片23の後上縁部に形成された切り欠き形状とされ、後上方に向かって開放されている。
In the above case, the contact surface between each projecting
上記下車体部分12は、上記車体2のダッシュパネルに突設されたステーである。上記下ブラケット16は帯板形状とされ、その長手方向の一端部側16aは上記下車体部分12に上記締結具14により固着され、他端部側16bは上記ステアリングコラム10の軸方向の下端面に固着されている。上記一端部側16aは上記ステアリングコラム10の下部の上方に位置して、上記軸心17とほぼ平行に延びている。また、上記下ブラケット16の他端部側16bは、上記一端部側16aから下方に向けて屈曲し、上記軸心17にほぼ直交するよう延びている。また、上記一端部側16aと他端部側16bとの間の屈曲部16cは側面視(図3)で、ほぼL字形状とされている。
The lower
上記ステアリングコラム10に取り付けられ、上記ステアリングハンドル19への操舵トルクを軽減するパワーアシスト電動機29と、上記ステアリングコラム10に取り付けられ、上記電動機29を電子的に制御して、上記操舵トルクをタイミングよく、かつ、適正に軽減可能にする制御装置30とを備えている。なお、この制御装置30は、上記電動機29以外にも、車両1を構成する各機器を電子的に制御する。
A
具体的には、上記ステアリングコラム10の軸方向の下端部である一部分10aから一側方(左側方)に向けて上記電動機29が突設されている。また、上記ステアリングコラム10の一部分10aから他側方(右側方)に向けて上記制御装置30が突設されている。これら電動機29と制御装置30とは上記シート5に着座した運転者6の左右各膝6aのそれぞれ前方に離れるよう配置されている。
Specifically, the
上記の場合、電動機29は、電動機本体と、電動機本体を上記ステアリングコラム10の一部分10aに取り付けるブラケットなどを含む概念である。また、制御装置30は、CPUなど回路基板を内有するボックスと、このボックスを上記ステアリングコラム10の一部分10aに取り付けるブラケットなどを含む概念である。
In the above case, the
また、上記ステアリングコラム10の軸心17に直交する視線で見たこのステアリングコラム10の平面視(図1)で、上記電動機29および制御装置30の各後面29a,30aは、上記軸心17を基準としてほぼ左右対称形とされている。
Further, the
上記構成によれば、ステアリングコラム10の軸方向の一部分10aから一側方に向けて電動機29を突設し、上記ステアリングコラム10の上記一部分10aから他側方に向けて上記制御装置30を突設し、上記ステアリングコラム10の平面視(図1)で、上記電動機29および制御装置30の各後面29a,30aを、上記ステアリングコラム10の軸心17を基準としてほぼ左右対称形となるようにしている。
According to the above configuration, the
このため、車両1の前突時に、運転者6がその慣性力により前方移動して、この運転者6の左右各膝6aが上記電動機29と制御装置30とに二次衝突する場合、これら電動機29と制御装置30とに対し上記各膝6aは互いにほぼ同時に衝突し、かつ、互いにほぼ同じ大きさの衝撃力Fを与える。
For this reason, when the
よって、上記衝撃力Fに基づき上記ステアリングコラム10に曲げモーメントが与えられることは防止されるため、このステアリングコラム10には、主にその軸方向にのみ向かう外力が与えられる。この結果、図1,3中一点鎖線で示すように、上記車体部分11,12に対しステアリングコラム10はその軸方向である前下方に向かって円滑に移動させられる。そして、この際、第1に、上記上ブラケット15における支持片24に対し上記各突片23が前下方に摺動し、上記上車体部分11へのステアリングコラム10の支持が解除される。また、第2に、上記下ブラケット16は屈曲による塑性変形をする。これにより、上記衝撃力Fに基づくエネルギーが効果的に吸収されてこの衝撃力Fが緩和され、つまり、上記ステアリングコラム10から運転者6に与えられる反力が効果的に緩和される。
Therefore, since it is possible to prevent a bending moment from being applied to the
なお、以上は図示の例によるが、車両1の前突時に、運転者6がその慣性力により前方移動して、この運転者6が上記ステアリングハンドル19とステアリングシャフト18とを順次介しステアリングコラム10に二次衝突する場合も、上記と同様に、第1に、支持片24に対し各突片23が前下方に摺動し、第2に、ブラケット16が塑性変形して、上記ステアリングコラム10側から運転者6に与えられる反力が緩和される。
Although the above is based on the illustrated example, the
また、上記ステアリングハンドル19に与えられる衝撃力Fにより、上記ステアリングシャフト18が軸方向に座屈して、この衝撃力Fが緩和されるようにしてもよい。
Further, the impact force F applied to the steering handle 19 may cause the steering
車両1は自動車に限定されるものではなく、建設機械や農業機械にも適用可能である。
The
1 車両
2 車体
3 車室
5 シート
6 運転者
6a 膝
9 パワーステアリング装置
10 ステアリングコラム
10a 一部分
11 車体部分
12 車体部分
13 締結具
14 締結具
15 ブラケット
16 ブラケット
16a 一端部側
16b 他端部側
16c 屈曲部
17 軸心
29 電動機
29a 後面
30 制御装置
30a 後面
F 衝撃力
DESCRIPTION OF
Claims (1)
上記ステアリングコラムから一側方に向けて上記電動機を突設し、上記ステアリングコラムから他側方に向けて上記制御装置を突設し、上記ステアリングコラムの平面視で、上記電動機および制御装置の各後面を、上記ステアリングコラムの軸心を基準としてほぼ左右対称形となるようにしたことを特徴とする車両におけるパワーステアリング装置。 A steering column that extends from the front end side of the passenger compartment toward the rear upper side and is supported by the vehicle body, a power assist motor that is attached to the steering column and reduces steering torque to the steering wheel, and is attached to the steering column. And a control device for electronically controlling the electric motor so that the steering column moves forward and downward with respect to the vehicle body portion by an impact force applied to the steering column side from the driver when the vehicle is front-enhanced. In the power steering device in the vehicle,
The electric motor projects from the steering column toward one side, the control device projects from the steering column toward the other side, and each of the electric motor and the control device is seen in plan view of the steering column. A power steering device for a vehicle, characterized in that the rear surface is substantially symmetrical with respect to the axis of the steering column.
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Cited By (1)
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JP2019126281A (en) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
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2009
- 2009-01-09 JP JP2009003951A patent/JP2010159029A/en active Pending
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JP2019126281A (en) * | 2018-01-23 | 2019-08-01 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
JP7030540B2 (en) | 2018-01-23 | 2022-03-07 | 株式会社クボタ | Work vehicle |
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