JP2015112893A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チルト方向の上下を規制する部材の材料歩留まりを向上させて低コスト化できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】チルト調整時にチルト支軸２７の回りに揺動されるステアリングコラム１５と、車体に固定されるロアー固定ブラケット１３と、を備え、ロアー固定ブラケット１３は、ステアリングコラム１５を車幅方向Ｗ１に挟んで対向する一対の側板３４と、一対の側板３４を差し渡す差し渡し部３６と、を有し、チルト支軸２７は、一対の側板３４に形成された側板孔３４ａと、ステアリングコラム１５の車幅方向Ｗ１の両側に設けられる取付部１８ａの孔１８ｃとに挿通してステアリングコラム１５を支持し、取付部１８ａから延びる突起１８ｂが、差し渡し部３６に形成された切り欠き３６ａに対して上下に所定の隙間３６ｂを有して係合することによりチルト方向の上下を規制している。【選択図】図３

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

従来、車両に搭載されるステアリングコラムの下部をチルト中心軸の回りに揺動可能に支持した電動パワーステアリング装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。図４に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングシャフト１０１に設けた減速機１０３を介して駆動連結された電動モータ１０４を駆動してステアリングシャフト１０１にアシストトルクを付与している。そして、電動パワーステアリング装置１００は、車体に固定されたアッパー固定ブラケット１１０及びロアー固定ブラケット１２０によってステアリングコラム１０２を支持している。

アッパー固定ブラケット１１０は、ステアリングコラム１０２の車両後方側に固定されたアッパーコラムブラケット１１１を、チルト調整時に上下にスライド可能に支持している。また、回動レバー１０５の操作で、アッパー固定ブラケット１１０の両側板１１２間に、アッパーコラムブラケット１１１の両側板１１２を外側から締め付けることにより、チルト調整後のステアリングコラム１０２の位置をロックするようにしている。

一方、ロアー固定ブラケット１２０は、ステアリングコラム１０２の車両前方側に固定されて減速機１０３を収容するハウジング１０６を、チルト支軸１０７を介して揺動可能に支持している。そして、ロアー固定ブラケット１２０は、ハウジング１０６とともにチルト支軸１０７を挿通する一対の側板１２１，１２２と、一対の側板１２１，１２２を差し渡す差し渡し部１２３と、車体に取り付ける取付部１２４とを有し、金属製の板材をプレス成形して加工される。

ここで、電動パワーステアリング装置１００を車両に組み付ける際に、ステアリングコラム１０２がチルト方向に大きく揺動できる状態にあると、重量のあるステアリングコラム１０２を手で支えながらの作業となる。そこで、この電動パワーステアリング装置１００は、ロアー固定ブラケット１２０の一対の側板１２１，１２２とハウジング１０６との係わりにより、チルト方向の上下それぞれを規制する規制部を設けて作業性を向上させている。具体的には、チルト上方向の規制部１３０は、ハウジング１０６の突起１０６aが一対の側板１２１，１２２の一方の側板１２１の下端１２１aに当接することにより規制している。一方、チルト下方向の規制部１３１は、一対の側板１２１，１２２の他方の側板１２２の下端１２２aから折れ曲がって一方の側板１２１側へ向けて延びる曲げ部１２２bが、ハウジング１０６の突起１０６bを下方から支え止めることにより規制している。

特開２０１１−１７８２６８号公報

ところで、電動パワーステアリング装置１００では、図５に示すように、ロアー固定ブラケット１２０は、平面上に展開した素材としての板材１４０の状態では２点鎖線で示す四角形状である。このように、ロアー固定ブラケット１２０は、車体に取り付けるときだけに作用する曲げ部１２２bを有することにより、ハッチングで示す不使用部１４１、例えば板材１４０における５％程度が廃棄されるので、材料の廃棄部分が多くなり、材料歩留まりが悪く高コスト化している。また、ロアー固定ブラケット１２０では、重量のある電動モータ１０４を含むステアリングコラム１０２を車体に固定するので、所定の強度を備えている必要があるため、例えば厚み４ｍｍからなる厚い板材を使用することとなり、使用する材料が高価である。そこで、電動パワーステアリング装置１００は、チルト方向の上下規制部１３０，１３１の材料歩留まりを向上させて低コスト化できることが課題となっていた。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、チルト方向の上下を規制する部材の材料歩留まりを向上させて低コスト化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する。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る電動パワーステアリング装置の構成上の特徴は、ステアリングシャフトの近傍に操舵を補助する電動モータを装着した電動パワーステアリング装置において、前記ステアリングシャフトを回転可能に支持し、チルト調整時にチルト支軸の回りに揺動されるステアリングコラムと、車体に固定される固定ブラケットと、を備え、前記固定ブラケットは、前記ステアリングコラムを車幅方向に挟んで対向する一対の側板と、前記一対の側板を差し渡す差し渡し部と、を有し、前記チルト支軸は、前記一対の側板にそれぞれ形成された側板孔と、前記ステアリングコラムの車幅方向の両側にそれぞれ設けられる取付部の孔とに挿通して前記ステアリングコラムを支持し、前記取付部から延びる突起が、前記差し渡し部に形成された切り欠きに対して上下に所定の隙間を有して係合することによりチルト方向の上下を規制していることである。

請求項１の電動パワーステアリング装置によれば、ステアリングコラムの取付部から延びる突起が、固定ブラケットの差し渡し部に形成された切り欠きに係合することによりチルト方向の上下を規制する。これにより、この電動パワーステアリング装置は、固定ブラケットが前記規制のために大きくなることはないので、チルト方向の上下を規制する部材の材料歩留まりを向上させて低コスト化できる。

請求項２に係る電動パワーステアリング装置の構成上の特徴は、前記側板孔が、前記側板の車両前後方向の前方又は後方のうちいずれか一方の端近傍に設けられ、前記差し渡し部が、前記側板の車両前後方向の一方の端側にて差し渡されていることである。

請求項２の電動パワーステアリング装置によれば、側板孔及び差し渡し部が、車両前後方向の一方の端側に配置されるので両者が近接する。その結果、ステアリングコラムの取付部及び差し渡し部の切り欠きが近接することとなり、突起が取付部から延びる延び代が小さくなるので、突起の材料費用が小さくなって低コスト化できる。

請求項３に係る電動パワーステアリング装置の構成上の特徴は、前記電動モータと前記ステアリングシャフトとの間に介在して駆動連結する減速機をさらに備え、前記減速機を収容するハウジングは、前記ステアリングコラムの車両前方端近傍に設けられ、前記取付部は前記ハウジングの車両前方側に設けられ、前記側板孔は、前記側板の車両前方側に設けられることである。

請求項３の電動パワーステアリング装置によれば、減速機を収容するハウジングがステアリングコラムの車両前方端近傍に設けられ、そのハウジングの車両前方側に取付部が設けられるので、チルト支軸が車両前方側に配置される。また、側板孔が、側板の車両前方側に設けられるので、差し渡し部の切り欠きとチルト支軸とが接近して配置される。その結果、この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトにおいてチルト方向に所定量上下する車両後方端に対して、チルト支軸が遠くに配置され、且つチルト支軸に対して切り欠きが接近して配置されるので、チルト方向の上下を規制する切り欠きの上下に配置される隙間を小さくできる。これにより、この電動パワーステアリング装置は、固定ブラケットがチルト方向の上下を規制するために大きくなることはないので、材料歩留まりが向上して低コスト化できる。

本発明によれば、チルト方向の上下を規制する部材の材料歩留まりを向上させて低コスト化できる電動パワーステアリング装置を提供できる。

本発明の一実施形態である電動パワーステアリング装置の模式的な斜視図である。 図１の電動パワーステアリング装置の一部破断側面図である。 図１の要部を拡大した斜視図である。 従来の電動パワーステアリング装置の斜視図である。 図４に示すロアー固定ブラケットについて素材としての板材の状態を説明する図である。

以下、本発明の電動パワーステアリング装置を具体化した実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態である電動パワーステアリング装置１の模式的な斜視図である。図１に示すように、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などの操舵部材２に連結されたステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有する転舵軸としてのラック軸８とを備えている。

ピニオン軸７及びラック軸８を含むラックアンドピニオン機構によって、転舵機構Ａ１が構成されている。ラック軸８は、車体（図示せず）に固定されたハウジング（図示せず）によって、車幅方向Ｗ１に移動可能に支持されている。ラック軸８の各端部は、対応するタイロッド９及び対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１０に連結されている。

ステアリングシャフト３は、トーションバー（図示せず）を介してトルク伝達可能に且つ車両の前後方向Ｘ１に相対移動可能に連結された第１シャフト１１及び第２シャフト１２を有している。ステアリングシャフト３は、ロアー固定ブラケット（固定ブラケット）１３及びアッパー固定ブラケット１４に固定されたステアリングコラム１５によって、軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。ロアー固定ブラケット１３及びアッパー固定ブラケット１４は、例えば金属製の板材をプレス成形して加工されており、車体に固定される。

ステアリングコラム１５は、前後方向Ｘ１に相対移動可能に嵌め合わされたアッパーチューブ１６及びロアーチューブ１７と、ロアーチューブ１７の前後方向Ｘ１の前方端に連結されたハウジング１８とを備えている。ハウジング１８の上方には、操舵補助用の電動モータ１９と、電動モータ１９の動作を制御するコントローラ２０（具体的には、電子制御ユニット：Electronic
Control Unit）とが、車幅方向Ｗ１に並んで配置されている。

図２は、図１の電動パワーステアリング装置１の一部破断側面図である。図２に示すように、ハウジング１８内には、電動モータ１９の動力を減速して第２シャフト１２に伝達する減速機２１が収容されている。減速機２１は、電動モータ１９の回転軸と同伴回転可能に設けられた駆動ギヤ（図示せず）と、駆動ギヤと噛み合い第２シャフト１２と同伴回転可能に連結された従動ギヤ２２とを有し、ハウジング１８に収容されている。駆動ギヤとして例えばウォームを用い、従動ギヤ２２として例えばウォームホイールを用いることができる。また、ハウジング１８には、ステアリングシャフト３に付加される操舵トルクを検出するトルクセンサ２５が収容されている。コントローラ２０（図１参照）は、トルクセンサ２５によるトルク検出結果及び車速センサ（図示せず）からの車速検出結果に基づいて、電動モータ１９を駆動制御する。

図１に示すように、電動モータ１９及びコントローラ２０は、ステアリングシャフト３の前後方向Ｘ１及びチルト支軸２７の中心軸線２７ａの双方に直交する方向の上向きに起立するように配置されている。

電動パワーステアリング装置１は、チルト調整機能を有して構成されている。具体的には、車体に固定されるロアー固定ブラケット１３は、ピボット軸からなるチルト支軸２７を介してステアリングコラム１５を、チルト支軸２７の回りに揺動可能に支持している。

一方、車体に固定されるアッパー固定ブラケット１４は、ステアリングコラム１５に固定された下向き溝形のアッパーコラムブラケット２８を、チルト調整のときにチルト支軸２７を中心とするチルト方向の上下にスライド可能になるように支持している。

アッパー固定ブラケット１４は、左右一対の取付座１４ａを有する上板１４ｂと、上板１４ｂの下面に固定された下向きの溝形材に含まれる一対の側板２９とを有している。各取付座１４ａには、車両後方に向けて開放する取付溝１４ｃが設けられている。取付溝１４ｃに、上方へ向けて車体への固定ボルト（図示せず）が挿通される。図示していなが、この固定ボルトは、所定の保持力で取付座１４ａを車体に保持するための、所謂カプセルを挿通して車体に固定されている。カプセルの働きで、衝撃吸収のときに固定ボルトが取付溝１４ｃから離脱できるようになっている。

また、チルト調整後にアッパー固定ブラケット１４の一対の側板２９間に、アッパーコラムブラケット２８の一対の側板３０を締め付けて固定するための締め付け機構３１が設けられている。締め付け機構３１による締め付け及び締め付けの解除は、アッパー固定ブラケット１４の両側板２９及びアッパーコラムブラケット２８の両側板３０を貫通する締め付け軸３２の回りに、操作レバー３３を回動させることにより行われる。

ロアー固定ブラケット１３は、ステアリングコラム１５を車幅方向Ｗ１に挟んで、対向する一対の側板３４と、これら一対の側板３４間をステアリングコラム１５の上方を横切り、且つハウジング１８の車両前方側に配置されて差し渡す差し渡し部３６とを有している。

一対の側板３４には、例えば外側へ膨出するようにそれぞれ形成された補強ビード５１が形成されている。補強ビード５１は、ステアリングシャフト３の前後方向Ｘ１に平行な方向にそれぞれ延びる第１部分５１ａと、各第１部分５１ａから傾斜状にそれぞれ延びる第２部分５１ｂとを有し、折れ曲がり状をなしている。

一対の側板３４のそれぞれの上端から外側へ、車体への取付板３７が延設されている。各取付板３７には、それぞれ取付孔３９が形成されている。各取付孔３９を貫通する固定ボルト（図示せず）によって、ロアー固定ブラケット１３が車体に固定される。

図３は、図１の要部を拡大した斜視図である。図３に示すように、ロアー固定ブラケット１３の各側板３４の車両前方側且つ下部にはそれぞれ側板孔３４ａが形成されている。また、ハウジング１８の車幅方向Ｗ１の両側にそれぞれ設けられる取付部１８ａには車幅方向Ｗ１にそれぞれ貫通する孔１８ｃが形成されている。側板孔３４ａ及び孔１８ｃにチルト支軸２７が挿通されている。これにより、ロアー固定ブラケット１３によって、チルト支軸２７の回りにハウジング１８が揺動可能に支持されている。

差し渡し部３６には、一方の取付部１８ａに対向して下方に向けて開放する切り欠き３６ａが形成されている。一方の取付部１８ａから延びる突起１８ｂが、切り欠き３６ａに対して上下に所定の隙間３６ｂを有して係合している。

電動パワーステアリング装置１を車両に組み付ける際には、ステアリングコラム１５がチルト支軸２７の回りに揺動するが、突起１８ｂと切り欠き３６ａとの係合により、チルト支軸２７の回転方向Ｚ１の回転が所定の範囲に規制される。チルト支軸２７の回転が規制されることは、ステアリングコラム１５のチルト方向の上下を規制することとなる。この規制範囲は、隙間３６ｂの隙間量によって設定され、電動パワーステアリング装置１を車両に組み付けた後に、チルト調整によるステアリングコラム１５の揺動範囲よりも広くされているので、突起１８ｂと切り欠き３６ａとの係合による回転規制がチルト調整を邪魔することはない。

このように、チルト方向の上下を規制するロアー固定ブラケット１３は、差し渡し部３６が一対の側板３４間を差し渡しするための大きさにて、切り欠き３６ａを形成している。

以上のように、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１によれば、ロアー固定ブラケット１３がチルト方向の上下を規制するために大きくなることはないので、チルト方向の上下を規制するロアー固定ブラケット１３の材料歩留まりを向上させて低コスト化できる。

また、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１によれば、取付部１８ａ及び差し渡し部３６の切り欠き３６ａが近接するので、突起１８ｂが取付部１８ａから延びる延び代が小さくなるので、突起１８ｂの材料費用が小さくなって低コスト化できる。

また、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１によれば、チルト支軸２７が車両前方側に配置され、また、チルト支軸２７と差し渡し部３６の切り欠き３６ａとが接近して配置される。その結果、電動パワーステアリング装置１は、チルト方向に所定量上下する操舵部材２に対して、チルト支軸２７が遠くに配置され、且つチルト支軸２７に対して切り欠き３６ａが接近して配置されるので、チルト方向の上下を規制する切り欠き３６ａの上下に配置される隙間３６ｂを小さくできる。これにより、電動パワーステアリング装置１は、ロアー固定ブラケット１３がチルト方向の上下を規制するために大きくなることはないので、材料歩留まりが向上して低コスト化できる。

なお、本発明は本実施形態に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の形態で実施することができる。
本実施形態では、チルト支軸２７及び差し渡し部３６が側板３４の車両前方側に配置されるとしたが、それに限るものではなく、例えば側板３４及びハウジング１８の車両後方側に配置される構成に適用してもよい。

１：電動パワーステアリング装置、 ２：操舵部材、 ３:ステアリングシャフト、 ４：自在継手、 ５：中間軸、 ６：自在継手、 ７ピニオン軸、 ７ａ：ピニオン、 ８：ラック軸、 ８ａ：ラック、 ９：タイロッド、 １０：転舵輪、 １１：第１シャフト、 １２：第２シャフト、 １３：ロアー固定ブラケット（固定ブラケット）、 １４：アッパー固定ブラケット、 １４ａ：取付座、 １４ｂ：上板、 １４ｃ：取付溝、 １５：ステアリングコラム、 １６：アッパーチューブ、 １７：ロアーチューブ、 １８：ハウジング、 １８ａ：取付部、 １８ｂ：突起、 １８ｃ：孔、 １９：電動モータ、 ２０：コントローラ、 ２１：減速機、 ２２：従動ギヤ、 ２５：トルクセンサ、 ２７：チルト支軸、 ２７ａ：中心軸線、 ２８：アッパーコラムブラケット、 ２９，３０：側板、 ３１：締め付け機構、 ３２：締め付け軸、 ３３：操作レバー、 ３４：側板、 ３４ａ：側板孔、 ３６：差し渡し部、 ３６ａ：切り欠き、 ３６ｂ：隙間、 ３７：取付板、 ３９：取付孔、 ５１：補強ビード、 ５１ａ：第１部分、 ５１ｂ：第２部分、 １００：電動パワーステアリング装置、 １０１：ステアリングシャフト、 １０２：ステアリングコラム、 １０３：減速機、 １０４：電動モータ、 １０５：回動レバー、 １０６：ハウジング、 １０６ａ：突起、 １０６ｂ：突起、 １０７：チルト支軸、 １１０：アッパー固定ブラケット、 １１１：アッパーコラムブラケット、 １１２：側板、 １２０：ロアー固定ブラケット、 １２１，１２２：側板、 １２１ａ：下端、 １２２ａ：下端、 １２２ｂ：曲げ部、 １２３：差し渡し部、 １２４：取付部、 １３０：チルト上方向の規制部、 １３１：チルト下方向の規制部、 １４０：板材、 １４１：不使用部、 Ａ１：転舵機構、 Ｗ１：車幅方向、 Ｘ１：前後方向（車両前後方向）、 Ｚ１：チルト支軸の回転方向

Claims (3)

1. ステアリングシャフトの近傍に操舵を補助する電動モータを装着した電動パワーステアリング装置において、
   前記ステアリングシャフトを回転可能に支持し、チルト調整時にチルト支軸の回りに揺動されるステアリングコラムと、
   車体に固定される固定ブラケットと、を備え、
   前記固定ブラケットは、前記ステアリングコラムを車幅方向に挟んで対向する一対の側板と、前記一対の側板を差し渡す差し渡し部と、を有し、
   前記チルト支軸は、前記一対の側板にそれぞれ形成された側板孔と、前記ステアリングコラムの車幅方向の両側にそれぞれ設けられる取付部の孔とに挿通して前記ステアリングコラムを支持し、
   前記取付部から延びる突起が、前記差し渡し部に形成された切り欠きに対して上下に所定の隙間を有して係合することによりチルト方向の上下を規制していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記側板孔が、前記側板の車両前後方向の前方又は後方のうちいずれか一方の端近傍に設けられ、前記差し渡し部が、前記側板の車両前後方向の一方の端側にて差し渡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。
3. 前記電動モータと前記ステアリングシャフトとの間に介在して駆動連結する減速機をさらに備え、
   前記減速機を収容するハウジングは、前記ステアリングコラムの車両前方端近傍に設けられ、前記取付部は前記ハウジングの車両前方側に設けられ、前記側板孔は、前記側板の車両前方側に設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。

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