JP2011093337A - Steering device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用ステアリング装置に係り、特に、転舵輪に連結されるステアリングメインシャフトと、このステアリングメインシャフトを回転可能に支持するコラムチューブとを備えたステアリングコラムが前方支持機構と後方支持機構を介して車体の一部に対して組付けられている車両用ステアリング装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus, and in particular, a steering column including a steering main shaft coupled to a steered wheel and a column tube that rotatably supports the steering main shaft includes a front support mechanism and a rear support mechanism. The present invention relates to a vehicle steering device that is assembled to a part of a vehicle body via a vehicle.
この種の車両用ステアリング装置は、例えば、下記特許文献1に記載されていて、ステアリングメインシャフトとコラムチューブが共にコラム軸方向にて伸縮可能に構成されるとともに、後方支持機構にてステアリングコラムが車両前方に向けて離脱可能に連結支持されている。このため、車両衝突時の二次衝突(運転者のステアリングホイールへの衝突)に際して、ステアリングコラムに所定値以上のコラム軸方向荷重が作用したときに、後方支持機構でのステアリングコラムの連結支持が解かれて、ステアリングコラムが脱落するようになっている。なお、車両用ステアリング装置では、一般に、転舵輪からステアリングメインシャフトに至る転舵機構の移動量がステアリングストッパにて規定されている。 This type of vehicle steering apparatus is described in, for example, Patent Document 1 below, and is configured such that both the steering main shaft and the column tube can be expanded and contracted in the column axis direction, and the steering column is supported by the rear support mechanism. It is connected and supported so that it can be detached toward the front of the vehicle. For this reason, in the event of a secondary collision at the time of a vehicle collision (collision on the driver's steering wheel), when a column axial load exceeding a predetermined value is applied to the steering column, the steering column connection support is not provided by the rear support mechanism. It is unlocked and the steering column comes off. Note that, in a vehicle steering device, generally, a moving amount of a steering mechanism from a steered wheel to a steering main shaft is defined by a steering stopper.
ところで、上記特許文献1に記載されている車両用ステアリング装置においては、車両衝突時の二次衝突に際しての対策が施されてはいるものの、ステアリングメインシャフトに付加される回転荷重が所定値以上である場合(ステアリングメインシャフト等の機能部品に、保守・点検を必要とするような悪影響を与えるような場合)の対策が施されていない。 By the way, in the vehicle steering device described in the above-mentioned Patent Document 1, although a countermeasure against a secondary collision at the time of a vehicle collision is taken, the rotational load applied to the steering main shaft is a predetermined value or more. There are no countermeasures in some cases (when functional parts such as the steering main shaft have an adverse effect that requires maintenance or inspection).
本発明は、上記した実状に鑑みてなされたものであり、転舵輪に連結されるステアリングメインシャフトと、このステアリングメインシャフトを回転可能に支持するコラムチューブとを備えたステアリングコラムが前方支持機構と後方支持機構を介して車体の一部に対して組付けられ、前記転舵輪から前記ステアリングメインシャフトに至る転舵機構の移動量がステアリングストッパにて規定されている車両用ステアリング装置において、前記前方支持機構に、前記ステアリングメインシャフトに所定値以上の回転荷重が付加されたときに損傷して所定量のガタ(隙間)を生じさせる連結部材を備えたガタ発生部を設定したことに特徴がある。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and a steering column including a steering main shaft coupled to a steered wheel and a column tube that rotatably supports the steering main shaft includes a front support mechanism. In the vehicle steering apparatus, the amount of movement of the steering mechanism that is assembled to a part of the vehicle body via a rear support mechanism and that extends from the steered wheels to the steering main shaft is defined by a steering stopper. The support mechanism is characterized by setting a backlash generating portion having a connecting member that is damaged when a rotational load of a predetermined value or more is applied to the steering main shaft and generates a predetermined amount of backlash (gap). .
この場合において、前記ガタ発生部は、前記車体の一部に対して組付けられる車体側ブラケットと、前記コラムチューブに対して組付けられるコラム側ブラケットと、これら両ブラケットを連結する前記連結部材を備えていることも可能である。前記連結部材は、コ字状に形成されて前記車体側ブラケットと前記コラム側ブラケットを重合状態で挟持可能な左右一対の板ばねであって、これらの板ばねが前記両ブラケットの左右方向中央部に設けた取付孔を通して組付けられて左右方向にて離反配置されていることも可能である。また、前記連結部材は、前記車体側ブラケットと前記コラム側ブラケットを重合状態で挟持可能な左右一対の軸部材(例えば、所定の力によって破断可能なリベットまたは樹脂ピン)であって、これらの軸部材が前記両ブラケットに設けた取付孔を通して組付けられていることも可能である。 In this case, the play generating portion includes a vehicle body side bracket assembled to a part of the vehicle body, a column side bracket assembled to the column tube, and the connecting member that connects these brackets. It can also be provided. The connecting member is a pair of left and right leaf springs which are formed in a U-shape and can sandwich the vehicle body side bracket and the column side bracket in a superposed state, and these leaf springs are the left and right center portions of the brackets. It is also possible to assemble through a mounting hole provided in the left-right direction and to be separated from each other. Further, the connecting member is a pair of left and right shaft members (for example, rivets or resin pins that can be broken by a predetermined force) that can sandwich the vehicle body side bracket and the column side bracket in a superposed state. It is also possible that the members are assembled through mounting holes provided in the brackets.
また、本発明の実施に際して、前記コラムチューブには電気モータが組付けられていて、この電気モータの回転駆動力が前記ステアリングメインシャフトに伝達可能に構成されていることも可能である。この場合において、前記ステアリングメインシャフトがトルク伝達可能に連結されてコラム軸方向にて伸縮可能な前方シャフトと後方シャフトとを備える構成とされるとともに、前記コラムチューブがコラム軸方向にて伸縮可能に連結されて前記前方シャフトを回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持する前方コラムと前記後方シャフトを回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持する後方コラムとを備える構成とされて、前記ステアリングコラムがコラム軸方向にて伸縮可能な構成とされ、前記前方支持機構が前記前方コラムを前記車体の一部に対して上下方向にて傾動可能かつ車両前方に向けて離脱不能に支持する構成とされ、前記後方支持機構が前記後方コラムを前記車体の一部に対して上下方向およびコラム軸方向に位置調整可能かつ車両前方に向けて所定の離脱荷重で離脱可能に支持する構成とされていて、前記電気モータが前記前方コラムに組付けられて前記前方シャフトに動力伝達可能に構成されていることも可能である。 In implementing the present invention, an electric motor may be assembled to the column tube, and the rotational driving force of the electric motor may be transmitted to the steering main shaft. In this case, the steering main shaft is connected to be able to transmit torque, and includes a front shaft and a rear shaft that can extend and contract in the column axis direction, and the column tube can extend and contract in the column axis direction. It is configured to include a front column that is connected to be able to rotate the front shaft and that is integrally supported in the column axial direction, and a rear column that is capable of rotating the rear shaft and that is integrally supported in the column axial direction. The steering column is configured to be able to extend and contract in the column axis direction, and the front support mechanism supports the front column so that it can tilt in the vertical direction with respect to a part of the vehicle body and cannot be detached toward the front of the vehicle. The rear support mechanism adjusts the position of the rear column in the vertical direction and the column axial direction with respect to a part of the vehicle body. It is also possible to detachably support the vehicle forward with a predetermined detachment load, and the electric motor can be assembled to the front column so that power can be transmitted to the front shaft. It is.
本発明による車両用ステアリング装置においては、ステアリングメインシャフトに所定値以上の回転荷重が付加されたとき(例えば、ステアリングホイールから手を放した状態で転舵輪が縁石等に衝突することにより、転舵輪からステアリングメインシャフトに至る転舵機構が速い速度で作動してステアリングストッパにて作動を停止される場合であり、この場合には、電気モータ等の慣性(回転)がステアリングメインシャフトに衝撃入力(所定値以上の回転荷重)として付加される)、ガタ発生部の連結部材が損傷して、前方支持機構に所定量のガタを生じさせる。 In the vehicle steering device according to the present invention, when a rotational load of a predetermined value or more is applied to the steering main shaft (for example, when the steered wheel collides with a curb or the like in a state where the steering wheel is released, the steered wheel In this case, the steering mechanism from the steering wheel to the steering main shaft operates at a high speed and is stopped by the steering stopper. In this case, the inertia (rotation) of the electric motor or the like is input to the steering main shaft as an impact ( Added as a rotational load greater than or equal to a predetermined value), the connecting member of the play generating portion is damaged, and a predetermined amount of play is generated in the front support mechanism.
このため、その後の操舵時、或いは、悪路走行時には、上記した所定量のガタに起因した異音や振動等が発生する。したがって、上記した所定量のガタに起因した異音や振動等によって、ステアリングメインシャフトに所定値以上の回転荷重が付加されたことを運転者に的確に知らせること(すなわち、警告すること)が可能であり、運転者にディーラーでの保守・点検の必要性を促すことが可能である。 For this reason, during subsequent steering or traveling on a rough road, abnormal noise, vibration, or the like due to the predetermined amount of play is generated. Therefore, it is possible to accurately inform the driver (that is, to warn) that a rotational load of a predetermined value or more has been applied to the steering main shaft due to abnormal noise or vibration caused by the predetermined amount of play described above. Therefore, it is possible to encourage the driver to perform maintenance and inspection at the dealer.
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図4は、本発明による車両用ステアリング装置の第1実施形態を示していて、この車両用ステアリング装置はコラムアシスト形式の電動パワーステアリング装置である。また、この車両用ステアリング装置は、図1に示したように、運転者によって回動操作されるステアリングホイール10と、ステアリングホイール10を一体的に支持するステアリングメインシャフト20と、このステアリングメインシャフト20を内部に収容するコラムチューブ30と、このコラムチューブ30を車体の一部(図示省略)に対して支持するための後方支持機構40および前方支持機構50と、ステアリングホイール10の回動操作に対して所定の補助力を付与するEPS(電動パワーステアリング)アクチュエータ60を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show a first embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention, which is a column assist type electric power steering apparatus. Further, as shown in FIG. 1, the vehicle steering apparatus includes a
ステアリングホイール10は、ステアリングメインシャフト20におけるアッパーシャフト21の運転者側端部にトルク伝達可能に連結されるものである。ステアリングメインシャフト20は、アッパーシャフト21とロアシャフト(図示省略)を備えるとともに、ロアシャフト(図示省略)にトーションバー(図示省略)を介してトルク伝達可能かつコラム軸方向に移動不能に連結されているアウトプットシャフト22を備えている。なお、アッパーシャフト21は本発明の後方シャフトであり、ロアシャフト、トーションバーおよびアウトプットシャフト22は本発明の前方シャフトである。
The
アッパーシャフト21は、下端部がロアシャフト(図示省略)の上端部に対してコラム軸方向に摺動可能(伸縮可能)かつトルク伝達可能に挿通されている。アウトプットシャフト22は、インターミディエイトシャフト71、ピニオンシャフト72、ラックバー73を介して各タイロッド74R、74Lに連結されていて、各転舵輪75R、75Lを操舵可能である。なお、各転舵輪75R、75Lには、各タイロッド74R、74Lに連結されるステアリングナックル(図示省略)が設けられている。
The
各転舵輪75R、75Lからステアリングメインシャフト20(詳細には、アウトプットシャフト22)に至る転舵機構は、その移動量(操舵量)がステアリングストッパ76R、76Lにて規定されている。各ステアリングストッパ76R、76Lは、ラックバー73をラック軸方向へ移動可能に支持するラックハウジング(図示省略)に設けられていて、ラックバー73のラック軸方向移動量を所定量に規定する。
The amount of movement (steering amount) of the steering mechanism from the steered
コラムチューブ30は、ステアリングメインシャフト20を回転自在に支持するためのものであり、アッパーチューブ31と、このアッパーチューブ31より車両前方に配置されているロアチューブ32と、このロアチューブ32より車両前方に配置されているロアブラケット33(EPSアクチュエータ60のハウジングでもある)を備えている。なお、アッパーチューブ31は本発明の後方コラムであり、ロアチューブ32およびロアブラケット33は本発明の前方コラムである。
The
アッパーチューブ31は、ロアチューブ32に対してコラム軸方向に摺動可能(伸縮可能)に組付けられている。このアッパーチューブ31は、後方支持機構40を介して、車体の一部に対して上下方向およびコラム軸方向に位置調整可能かつ車両前方に向けて所定の離脱荷重で離脱可能に支持されている。また、アッパーチューブ31は、上端部(車両後端部)の内周に設けられているベアリング(図示省略)を介してアッパーシャフト21を回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持している。
The
ロアチューブ32は、ロアブラケット33に一体的に連結されている。ロアブラケット33は、前方支持機構50を介して、車体の一部に対して上下方向にて傾動可能かつ車両前方に向けて離脱不能に支持されている。また、ロアブラケット33は、その内部に組付けられているベアリング(図示省略)を介してアウトプットシャフト22を回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持している。
The
後方支持機構40は、ブレークアウエイブラケット41と、コラム側ブラケット42と、ロック操作レバー43を備えるとともに、チルトアップバランススプリング44を備えている。ブレークアウエイブラケット41は、車体の一部に組付けられていて、車両衝突における二次衝突時に所定値以上のコラム軸方向荷重が車両前方に向けて作用したとき、車体の一部に対して車両前方に移動離脱するように構成されている。
The
コラム側ブラケット42は、アッパーチューブ31に一体的に固着されていて、ロック操作レバー43によってブレークアウエイブラケット41に対してロック・アンロック可能に構成されている。ロック操作レバー43は、ブレークアウエイブラケット41に対してコラム側ブラケット42をロック・アンロック可能であり、ロック操作レバー43がアンロック位置(図1にて符合43の引き出し線が仮想線である位置)にあれば、ブレークアウエイブラケット41に対してコラム側ブラケット42が移動可能であって、ステアリングホイール10をチルト・テレスコピック調整可能であり、ロック操作レバー43がロック位置(図1にて符合43の引き出し線が実線である位置)にあれば、ブレークアウエイブラケット41に対してコラム側ブラケット42が移動不能であって、ステアリングホイール10をチルト・テレスコピック調整不能である。
The
前方支持機構50は、図1〜図4に示したように、車体側ブラケット51とコラム側ブラケット52と左右一対の板ばね53を備えるとともに、連結ブラケット54とボルト55、ナット56、ワッシャ57、スリーブ58および左右一対のブッシュ59を備えている。車体側ブラケット51は、車体の一部に対して一体的に固着されるものである。コラム側ブラケット52は、左右一対の板ばね53を用いて、車体側ブラケット51に組付けられている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
各板ばね53は、コ字状に形成されて車体側ブラケット51とコラム側ブラケット52を重合状態でガタ無く弾性的に挟持可能な連結部材であって、両ブラケット51,52の左右方向中央部に設けた矩形の取付孔51a、52aを通して組付けられており、左右方向にて離反配置(図3に示したように、背部が近接する状態で、所要量離れて配置)されている。また、各板ばね53は、その間に介在する舌片51bによって、両ブラケット51,52からの脱落を防止されている。
Each
ところで、この第1実施形態においては、各板ばね53が、車体側ブラケット51とコラム側ブラケット52間に形成されるガタ発生部の連結部材であり、ステアリングメインシャフト20に所定値以上の回転荷重が付加されたときに損傷して(具体的には、僅かに塑性変形して)、車体側ブラケット51とコラム側ブラケット52間に所定量のガタを生じさせる。
By the way, in the first embodiment, each
舌片51bは、車体側ブラケット51の取付孔51aを形成する際の切り残し部であり、各板ばね53が両ブラケット51,52の取付孔51a、52aに組付けられる際には、邪魔にならないように折り曲げられて各取付孔51a、52aから退避しており、各板ばね53が両ブラケット51,52に組付けられた後には、各板ばね53の左右方向移動を規制すべく折り込まれて各板ばね53間にて各取付孔51a、52a内に介在している。
The
連結ブラケット54はロアブラケット33の前端部に左右一対のボルトを用いて一体的に連結されている。ボルト55は、六角穴付きボルトであり、ナット56およびワッシャ57とともに、コラム側ブラケット52と連結ブラケット54に組付けられていて、スリーブ58と、左右一対のブッシュ59を貫通するとともに、コラム側ブラケット52の取付孔52bと連結ブラケット54の取付孔54aを貫通している。スリーブ58は、ボルト55の軸部外周に同軸的に組付けられていて、コラム側ブラケット52のボルト軸方向長さを設定値に規定している。各ブッシュ59は、樹脂製であって、スリーブ58の外周に回転可能に組付けられていて、連結ブラケット54の取付孔54aに嵌合されている。
The
EPSアクチュエータ60は、ロアブラケット33に組付けた電気モータ61と、ロアブラケット33内に組付けた減速装置(図示省略)を備えている。減速装置は、電気モータ61の出力回転軸に一体回転可能に連結したウォームシャフト(図示省略)と、アウトプットシャフト22に一体回転可能に連結されてウォームシャフトのウォームに噛合するウォームホイール(図示省略)を備えていて、電気モータ61の回転駆動力がステアリングメインシャフト20のアウトプットシャフト22に伝達可能に構成されている。なお、電気モータ61は、操舵トルクセンサや車速センサからの信号に基づいて電気制御装置(図示省略)によって作動を制御されるように構成されていて、操舵時に操舵をアシストする。
The
上記のように構成したこの第1実施形態においては、ステアリングメインシャフト20に所定値以上の回転荷重が付加されないときには、各板ばね53が両ブラケット51,52の板厚方向(上下方向)にて弾性変形することがあっても塑性変形することはない。このため、前方支持機構50のガタ発生部にて上下方向のガタは生じず、コラムチューブ30のロアブラケット33は、前方支持機構50によって的確に支持される。したがって、前方支持機構50のガタ発生部にて異音や振動等が発生することはない。
In the first embodiment configured as described above, when a rotational load of a predetermined value or more is not applied to the steering
ところで、例えば、ステアリングホイール10から手を放した状態で転舵輪75Rまたは75Lが縁石等に衝突することにより、転舵輪75R、75Lからステアリングメインシャフト20に至る転舵機構が速い速度で作動してステアリングストッパ76Rまたは76Lにて作動を停止される場合のように、電気モータ61の慣性(出力回転軸の回転)が減速装置を介してステアリングメインシャフト20のアウトプットシャフト22に衝撃入力(所定値以上の回転荷重)として付加されるときには、ロアブラケット33に組付けた連結ブラケット54に過大な回転力(ステアリングメインシャフト20の回転方向の力)が作用する。このため、このときには、少なくとも何れか一方の板ばね53が僅かに塑性変形して、両ブラケット51,52間に上下方向の所定量のガタを生じさせる。
By the way, for example, when the steered
このため、その後の操舵時、或いは、悪路走行時には、上記した所定量のガタに起因した異音や振動等が発生する。したがって、上記した所定量のガタに起因した異音や振動等によって、ステアリングメインシャフト20に所定値以上の回転荷重が付加されたことを運転者に的確に知らせること(すなわち、警告すること)が可能であり、運転者にディーラーでの保守・点検の必要性を促すことが可能である。
For this reason, during subsequent steering or traveling on a rough road, abnormal noise, vibration, or the like due to the predetermined amount of play is generated. Accordingly, it is possible to accurately notify the driver that the rotational load of a predetermined value or more has been applied to the steering
また、上記した第1実施形態の実施に際しては、各板ばね53の疲労破壊強度を適宜に設定して、ステアリングメインシャフト20に中程度の回転荷重(所定値以上の回転荷重ほど大きくない回転荷重)が所定回数繰り返し付加されたときに各板ばね53が損傷する(亀裂等の発生に拘わらず、板ばね53のばね機能が損なわれる場合も含む)ように構成することも可能である。この場合には、ステアリングメインシャフト20に中程度の回転荷重が所定回数繰り返し付加されたことも、ガタ発生部に生じるガタによって運転者に知らせることが可能であり、運転者にディーラーでの保守・点検の必要性を促すことが可能である。
Further, when carrying out the first embodiment described above, the fatigue fracture strength of each
図5〜図8は、本発明による車両用ステアリング装置の第2実施形態を示していて、この車両用ステアリング装置はコラムアシスト形式の電動パワーステアリング装置である。また、この車両用ステアリング装置は、図5に示したように、運転者によって回動操作されるステアリングホイール110と、ステアリングホイール110を一体的に支持するステアリングメインシャフト120と、このステアリングメインシャフト120を内部に収容するコラムチューブ130と、このコラムチューブ130を車体の一部(図示省略)に対して支持するための後方支持機構140および前方支持機構150と、ステアリングホイール110の回動操作に対して所定の補助力を付与するEPS(電動パワーステアリング)アクチュエータ160を備えている。
5 to 8 show a second embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention, which is a column assist type electric power steering apparatus. Further, as shown in FIG. 5, the vehicle steering apparatus includes a
ステアリングホイール110は、ステアリングメインシャフト120におけるアッパーシャフト121の運転者側端部にトルク伝達可能に連結されるものである。ステアリングメインシャフト120は、アッパーシャフト121とロアシャフト(図示省略)を備えるとともに、ロアシャフト(図示省略)にトーションバー(図示省略)を介してトルク伝達可能かつコラム軸方向に移動不能に連結されているアウトプットシャフト122を備えている。なお、アッパーシャフト121は本発明の後方シャフトであり、ロアシャフト、トーションバーおよびアウトプットシャフト122は本発明の前方シャフトである。
The
アッパーシャフト121は、下端部がロアシャフト(図示省略)の上端部に対してコラム軸方向に摺動可能(伸縮可能)かつトルク伝達可能に挿通されている。アウトプットシャフト122は、インターミディエイトシャフト171、ピニオンシャフト172、ラックバー173を介して各タイロッド174R、174Lに連結されていて、各転舵輪175R、175Lを操舵可能である。なお、各転舵輪175R、175Lには、各タイロッド174R、174Lに連結されるステアリングナックル(図示省略)が設けられている。
The
各転舵輪175R、175Lからステアリングメインシャフト120(詳細には、アウトプットシャフト122)に至る転舵機構は、その移動量(操舵量)がステアリングストッパ176R、176Lにて規定されている。各ステアリングストッパ176R、176Lは、ラックバー173をラック軸方向へ移動可能に支持するラックハウジング(図示省略)に設けられていて、ラックバー173のラック軸方向移動量を所定量に規定する。
The amount of movement (steering amount) of the steering mechanism from the steered
コラムチューブ130は、ステアリングメインシャフト120を回転自在に支持するためのものであり、アッパーチューブ131と、このアッパーチューブ131より車両前方に配置されているロアチューブ132と、このロアチューブ132より車両前方に配置されているロアブラケット133(EPSアクチュエータ160のハウジングでもある)を備えている。なお、アッパーチューブ131は本発明の後方コラムであり、ロアチューブ132およびロアブラケット133は本発明の前方コラムである。
The
アッパーチューブ131は、ロアチューブ132に対してコラム軸方向に摺動可能(伸縮可能)に組付けられている。このアッパーチューブ131は、後方支持機構140を介して、車体の一部に対して上下方向およびコラム軸方向に位置調整可能かつ車両前方に向けて所定の離脱荷重で離脱可能に支持されている。また、アッパーチューブ131は、上端部(車両後端部)の内周に設けられているベアリング(図示省略)を介してアッパーシャフト121を回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持している。
The
ロアチューブ132は、ロアブラケット133に一体的に連結されている。ロアブラケット133は、前方支持機構150を介して、車体の一部に対して上下方向にて傾動可能かつ車両前方に向けて離脱不能に支持されている。また、ロアブラケット133は、その内部に組付けられているベアリング(図示省略)を介してアウトプットシャフト122を回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持している。
The
後方支持機構140は、ブレークアウエイブラケット141と、コラム側ブラケット142と、ロック操作レバー143を備えるとともに、チルトアップバランススプリング144を備えている。ブレークアウエイブラケット141は、車体の一部に組付けられていて、車両衝突における二次衝突時に所定値以上のコラム軸方向荷重が車両前方に向けて作用したとき、車体の一部に対して車両前方に移動離脱するように構成されている。
The
コラム側ブラケット142は、アッパーチューブ131に一体的に固着されていて、ロック操作レバー143によってブレークアウエイブラケット141に対してロック・アンロック可能に構成されている。ロック操作レバー143は、ブレークアウエイブラケット141に対してコラム側ブラケット142をロック・アンロック可能であり、ロック操作レバー143がアンロック位置(図5の符合143の引き出し線が仮想線である位置)にあれば、ブレークアウエイブラケット141に対してコラム側ブラケット142が移動可能であって、ステアリングホイール110をチルト・テレスコピック調整可能であり、ロック操作レバー143がロック位置(図5の符合143の引き出し線が実線である位置)にあれば、ブレークアウエイブラケット141に対してコラム側ブラケット142が移動不能であって、ステアリングホイール110をチルト・テレスコピック調整不能である。
The
前方支持機構150は、図5〜図8に示したように、車体側ブラケット151とコラム側ブラケット152と左右一対の連結軸153を備えるとともに、連結ブラケット154とボルト155、ナット156、ワッシャ157、スリーブ158および左右一対のブッシュ159を備えている。車体側ブラケット151は、車体の一部に対して一体的に固着されるものである。コラム側ブラケット152は、左右一対の連結軸153を用いて、車体側ブラケット151に組付けられている。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
なお、コラム側ブラケット152の後端部上面には、車体側ブラケット151の後端面に当接可能なプレート152a(図8参照)が溶接で固着されていて、ステアリングコラムにコラム軸方向荷重が作用したときにはコラム側ブラケット152からプレート152aを介して車体側ブラケット151にコラム軸方向荷重が伝わる(コラム軸方向荷重が車体側ブラケット151によって受け止められる)ように構成されている。このため、車両衝突時の二次衝突等に際して、コラム側ブラケット152の前方への移動が的確に規制される。
A
各連結軸153は、車体側ブラケット151とコラム側ブラケット152を重合状態でガタ無く挟持可能な連結軸(例えば、リベットまたは樹脂ピン)であり、ステアリングメインシャフト120に所定値以上の回転荷重が付加されたときに損傷して(具体的には、塑性変形または破断して)、車体側ブラケット151とコラム側ブラケット152間に所定量のガタを生じさせる。
Each connecting
連結ブラケット154はロアブラケット133の前端部に左右一対のボルトを用いて一体的に連結されている。ボルト155は、六角穴付きボルトであり、ナット156およびワッシャ157とともに、コラム側ブラケット152と連結ブラケット154に組付けられていて、スリーブ158と、左右一対の1ブッシュ59を貫通するとともに、コラム側ブラケット152の取付孔と連結ブラケット154の取付孔を貫通している。スリーブ158は、ボルト155の軸部外周に同軸的に組付けられていて、コラム側ブラケット152のボルト軸方向長さを設定値に規定している。各ブッシュ159は、樹脂製であって、スリーブ158の外周に回転可能に組付けられていて、連結ブラケット154の取付孔に嵌合されている。
The connecting
EPSアクチュエータ160は、ロアブラケット133に組付けた電気モータ161と、ロアブラケット133内に組付けた減速装置(図示省略)を備えている。減速装置は、電気モータ161の出力回転軸に一体回転可能に連結したウォームシャフト(図示省略)と、アウトプットシャフト122に一体回転可能に連結されてウォームシャフトのウォームに噛合するウォームホイール(図示省略)を備えていて、電気モータ161の回転駆動力がステアリングメインシャフト120のアウトプットシャフト122に伝達可能に構成されている。なお、電気モータ161は、操舵トルクセンサや車速センサからの信号に基づいて電気制御装置(図示省略)によって作動を制御されるように構成されていて、操舵時に操舵をアシストする。
The
上記のように構成したこの第2実施形態においては、ステアリングメインシャフト120に所定値以上の回転荷重が付加されないときには、各連結軸153が両ブラケット151,152の板厚方向(上下方向)にて弾性変形することがあっても塑性変形や破断する(損傷する)ことはない。このため、前方支持機構150のガタ発生部にて上下方向のガタは生じず、コラムチューブ130のロアブラケット133は、前方支持機構150によって的確に支持される。したがって、前方支持機構150のガタ発生部にて異音や振動等が発生することはない。
In the second embodiment configured as described above, when a rotational load of a predetermined value or more is not applied to the steering
ところで、例えば、ステアリングホイール110から手を放した状態で転舵輪175Rまたは175Lが縁石等に衝突することにより、転舵輪175R、175Lからステアリングメインシャフト120に至る転舵機構が速い速度で作動してステアリングストッパ176Rまたは176Lにて作動を停止される場合のように、電気モータ161の慣性(出力回転軸の回転)が減速装置を介してステアリングメインシャフト120のアウトプットシャフト122に衝撃入力(所定値以上の回転荷重)として付加されるときには、ロアブラケット133に組付けた連結ブラケット154に過大な回転力(ステアリングメインシャフト120の回転方向の力)が作用する。このため、このときには、少なくとも何れか一方の連結軸153が損傷して、両ブラケット151,152間に上下方向の所定量のガタを生じさせる。
By the way, for example, when the steered
このため、その後の操舵時、或いは、悪路走行時には、上記した所定量のガタに起因した異音や振動等が発生する。したがって、上記した所定量のガタに起因した異音や振動等によって、ステアリングメインシャフト120に所定値以上の回転荷重が付加されたことを運転者に的確に知らせること(すなわち、警告すること)が可能であり、運転者にディーラーでの保守・点検の必要性を促すことが可能である。 For this reason, during subsequent steering or traveling on a rough road, abnormal noise, vibration, or the like due to the predetermined amount of play is generated. Therefore, it is possible to accurately notify the driver that a rotational load of a predetermined value or more has been applied to the steering main shaft 120 (ie, to give a warning) due to abnormal noise or vibration caused by the predetermined amount of play. Yes, it is possible to encourage the driver to perform maintenance and inspection at the dealer.
また、上記した第2実施形態の実施に際しては、各連結軸153の疲労破壊強度を適宜に設定して、ステアリングメインシャフト120に中程度の回転荷重(所定値以上の回転荷重ほど大きくない回転荷重)が所定回数繰り返し付加されたときに各連結軸153が損傷するように構成することも可能である。この場合には、ステアリングメインシャフト120に中程度の回転荷重が所定回数繰り返し付加されたことも、ガタ発生部に生じるガタによって運転者に知らせることが可能であり、運転者にディーラーでの保守・点検の必要性を促すことが可能である。
In addition, when the second embodiment described above is implemented, the fatigue fracture strength of each connecting
上記した第2実施形態においては、両ブラケット151,152を連結する連結部材として、左右一対の連結軸153を採用して実施したが、図9に示した第2実施形態の変形実施形態のように、一本の連結軸153を採用して実施することも可能である。なお、連結軸153の個数や配置は適宜変更可能である。
In the second embodiment described above, a pair of left and right connecting
上記した各実施形態においては、ステアリングメインシャフトに所定値以上の回転荷重が付加されたときに損傷して所定量のガタを生じさせる連結部材として板ばね53や連結軸153を採用したが、これらの部材以外の連結部材を採用して実施することも可能である。
In each of the above-described embodiments, the
10…ステアリングホイール、20…ステアリングメインシャフト、21…アッパーシャフト、22…アウトプットシャフト、30…コラムチューブ、31…アッパーチューブ、32…ロアチューブ、33…ロアブラケット、40…後方支持機構、41…ブレークアウエイブラケット、42…コラム側ブラケット、43…ロック操作レバー、44…チルトアップバランススプリング、50…前方支持機構、51…車体側ブラケット、52…コラム側ブラケット、53…板ばね、54…連結ブラケット、55…ボルト、56…ナット、57…ワッシャ、58…スリーブ、59…ブッシュ、60…EPSアクチュエータ、61…電気モータ、71…インターミディエイトシャフト、72…ピニオンシャフト、73…ラックバー、74R,74L…タイロッド、75R,75L…転舵輪、76R,76L…ステアリングストッパ、110…ステアリングホイール、120…ステアリングメインシャフト、121…アッパーシャフト、122…アウトプットシャフト、130…コラムチューブ、131…アッパーチューブ、132…ロアチューブ、133…ロアブラケット、140…後方支持機構、141…ブレークアウエイブラケット、142…コラム側ブラケット、143…ロック操作レバー、144…チルトアップバランススプリング、150…前方支持機構、151…車体側ブラケット、152…コラム側ブラケット、153…連結軸、154…連結ブラケット、155…ボルト、156…ナット、157…ワッシャ、158…スリーブ、159…ブッシュ、160…EPSアクチュエータ、161…電気モータ、171…インターミディエイトシャフト、172…ピニオンシャフト、173…ラックバー、174R,174L…タイロッド、175R,175L…転舵輪、176R,176L…ステアリングストッパ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記転舵輪から前記ステアリングメインシャフトに至る転舵機構の移動量がステアリングストッパにて規定されている車両用ステアリング装置において、
前記前方支持機構に、前記ステアリングメインシャフトに所定値以上の回転荷重が付加されたときに損傷して所定量のガタを生じさせる連結部材を備えたガタ発生部を設定したことを特徴とする車両用ステアリング装置。 A steering column having a steering main shaft coupled to the steered wheels and a column tube that rotatably supports the steering main shaft is assembled to a part of the vehicle body via a front support mechanism and a rear support mechanism. ,
In the vehicle steering device in which the amount of movement of the steering mechanism from the steered wheel to the steering main shaft is defined by a steering stopper,
A backlash generating portion provided with a connecting member that is damaged when a rotational load of a predetermined value or more is applied to the steering main shaft and generates a predetermined amount of backlash is set in the front support mechanism. Steering device.
前記ガタ発生部は、前記車体の一部に対して組付けられる車体側ブラケットと、前記コラムチューブに対して組付けられるコラム側ブラケットと、これら両ブラケットを連結する前記連結部材を備えていることを特徴とする車両用ステアリング装置。 The vehicle steering device according to claim 1,
The play generating portion includes a vehicle body side bracket assembled to a part of the vehicle body, a column side bracket assembled to the column tube, and the connecting member that connects these brackets. A vehicle steering device.
前記連結部材は、コ字状に形成されて前記車体側ブラケットと前記コラム側ブラケットを重合状態で挟持可能な左右一対の板ばねであって、これらの板ばねが前記両ブラケットの左右方向中央部に設けた取付孔を通して組付けられて左右方向にて離反配置されていることを特徴とする車両用ステアリング装置。 The vehicle steering device according to claim 2,
The connecting member is a pair of left and right leaf springs which are formed in a U-shape and can sandwich the vehicle body side bracket and the column side bracket in a superposed state, and these leaf springs are the left and right center portions of the brackets. A vehicle steering apparatus, wherein the vehicle steering apparatus is assembled through a mounting hole provided in the left and right sides and spaced apart in the left-right direction.
前記連結部材は、前記車体側ブラケットと前記コラム側ブラケットを重合状態で挟持可能な左右一対の軸部材であって、これらの軸部材が前記両ブラケットに設けた取付孔を通して組付けられていることを特徴とする車両用ステアリング装置。 The vehicle steering device according to claim 2,
The connecting member is a pair of left and right shaft members that can sandwich the vehicle body side bracket and the column side bracket in a superposed state, and these shaft members are assembled through mounting holes provided in both brackets. A vehicle steering device.
前記コラムチューブには電気モータが組付けられていて、この電気モータの回転駆動力が前記ステアリングメインシャフトに伝達可能に構成されていることを特徴とする車両用ステアリング装置。 The vehicle steering device according to any one of claims 1 to 4,
An electric motor is assembled to the column tube, and the vehicle driving apparatus is configured such that the rotational driving force of the electric motor can be transmitted to the steering main shaft.
前記ステアリングメインシャフトがトルク伝達可能に連結されてコラム軸方向にて伸縮可能な前方シャフトと後方シャフトとを備える構成とされるとともに、前記コラムチューブがコラム軸方向にて伸縮可能に連結されて前記前方シャフトを回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持する前方コラムと前記後方シャフトを回転可能かつコラム軸方向には一体的に支持する後方コラムとを備える構成とされて、前記ステアリングコラムがコラム軸方向にて伸縮可能な構成とされ、
前記前方支持機構が前記前方コラムを前記車体の一部に対して上下方向にて傾動可能かつ車両前方に向けて離脱不能に支持する構成とされ、
前記後方支持機構が前記後方コラムを前記車体の一部に対して上下方向およびコラム軸方向に位置調整可能かつ車両前方に向けて所定の離脱荷重で離脱可能に支持する構成とされていて、
前記電気モータが前記前方コラムに組付けられて前記前方シャフトに動力伝達可能に構成されていることを特徴とする車両用ステアリング装置。 The vehicle steering device according to claim 5,
The steering main shaft is connected to be able to transmit torque, and includes a front shaft and a rear shaft that can extend and contract in the column axis direction, and the column tube is connected to extend and retract in the column axis direction. The steering column is configured to include a front column that can rotate the front shaft and integrally support it in the column axial direction, and a rear column that can rotate and support the rear shaft integrally in the column axial direction. It can be expanded and contracted in the column axis direction.
The front support mechanism is configured to support the front column so that it can tilt in the vertical direction with respect to a part of the vehicle body and cannot be detached toward the front of the vehicle,
The rear support mechanism is configured to support the rear column so that the position of the rear column can be adjusted in the vertical direction and the column axis direction with respect to a part of the vehicle body and can be detached with a predetermined separation load toward the front of the vehicle.
A steering apparatus for a vehicle, wherein the electric motor is assembled to the front column so that power can be transmitted to the front shaft.
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