JP2015131568A - vehicle steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングホイールの位置を変えることが可能なチルト機構を有する車両ステアリング装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus having a tilt mechanism capable of changing the position of a steering wheel.
車両ステアリング装置は、運転者の操舵をアシストするためのEPS(Electric Power Steering)装置を備え、運転者のスムーズで快適な操舵を実現している。また、車両ステアリング装置は、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムの傾きを変えるチルト機構を備え、ステアリングホイールの鉛直方向の位置を調整することが可能である。 The vehicle steering device includes an EPS (Electric Power Steering) device for assisting the driver's steering, and realizes smooth and comfortable steering for the driver. In addition, the vehicle steering device includes a tilt mechanism that changes the tilt of the steering shaft and the steering column, and can adjust the position of the steering wheel in the vertical direction.
特許文献1に記載のコラムアシスト方式の電動式パワーステアリング装置は、インパネリンフォースに支持されてチルト操作可能に設けられたステアリングコラムと、ステアリングコラムに一体的に配置された操舵力アシスト用のモータとを備えている。ステアリングコラムは、筒状のコラムチューブと、コラムチューブの軸芯部に回転自在に支持されたステアリングメインシャフトと、ステアリングメインシャフトに同軸に配置されたウォームホイールとを有する。このステアリングコラムとインパネリンフォースとは、インパネリンフォースの周面に固着されたステアリングサポートにより、ステアリングチューブの外周面と、ウォームホイールの下側のロアブラケットとの2箇所で連結される。ステアリングコラムを傾けるための回転軸はロアブラケットに設けられ、ウォームホイールの下側に位置する。 A column assist type electric power steering apparatus described in Patent Document 1 includes a steering column that is supported by an instrument panel force and is capable of tilting operation, and a steering force assisting motor that is disposed integrally with the steering column. And. The steering column includes a cylindrical column tube, a steering main shaft that is rotatably supported by an axial center portion of the column tube, and a worm wheel that is disposed coaxially with the steering main shaft. The steering column and the instrument panel reinforcement are connected to the outer peripheral surface of the steering tube and the lower bracket on the lower side of the worm wheel by a steering support fixed to the peripheral surface of the instrument panel reinforcement. A rotating shaft for tilting the steering column is provided on the lower bracket and is located below the worm wheel.
操舵力アシスト用モータから伝達されるアシスト力の反力は、ウォームホイールの外周方向に捻れるように生じる。この反力は、ステアリングサポートおよびロアブラケットを介してインパネリンフォースで受け止められる。そのため、チルト機構の剛性、具体的にはチルト操作するために連結されるインパネリンフォースとステアリングコラムの連結部分の剛性を高めることが望ましい。 The reaction force of the assist force transmitted from the steering force assist motor is generated so as to be twisted in the outer peripheral direction of the worm wheel. This reaction force is received by the instrument panel force through the steering support and the lower bracket. Therefore, it is desirable to increase the rigidity of the tilt mechanism, specifically, the rigidity of the connecting portion between the instrument panel reinforcement and the steering column that are connected to perform the tilt operation.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、車両ステアリング装置において、インパネリンフォースとステアリングコラムを連結するチルト機構の剛性を高める技術を提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a technique for increasing the rigidity of a tilt mechanism that connects an instrument panel force and a steering column in a vehicle steering apparatus.
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、インパネリンフォースに支持されるステアリングコラムおよびステアリングシャフトの傾きを変えてステアリングホイールの位置を変えることが可能な車両ステアリング装置であって、インパネリンフォースに連結されるステアリングコラムと、ステアリングコラムおよびステアリングシャフトの傾きを変えることで、ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの位置を変えるチルト機構と、を備える。ステアリングコラムは、運転者の操舵を補助するアシスト力を付与するためのモータと、ステアリングシャフトに同軸に連結され、モータからアシスト力を付与されるウォーム減速機構と、ウォーム減速機構を覆うハウジングと、ハウジングからステアリングホイール側に延出し、ステアリングシャフトが挿入されるコラムチューブと、を有する。チルト機構は、インパネリンフォースの幹線から外向きに張り出し、コラムチューブに連結するブラケットと、ハウジングから径方向外向きに延出する取付部と、インパネリンフォースの幹線の外周面に一体に設けられ、取付部とインパネリンフォースの幹線とを回動可能に連結するチルト回動軸部と、を有する。 In order to solve the above-described problems, an aspect of the present invention provides a vehicle steering apparatus capable of changing the position of a steering wheel by changing the inclination of a steering column and a steering shaft supported by an instrument panel force. A steering column connected to the reinforcement, and a tilt mechanism that changes the position of the steering wheel connected to the steering shaft by changing the inclination of the steering column and the steering shaft. The steering column includes a motor for applying an assist force for assisting a driver's steering, a worm reduction mechanism that is coaxially connected to the steering shaft and provided with an assist force from the motor, a housing that covers the worm reduction mechanism, A column tube extending from the housing toward the steering wheel and into which the steering shaft is inserted. The tilt mechanism protrudes outward from the main panel of the instrument panel reinforcement, and is provided integrally with the bracket connected to the column tube, the mounting portion extending radially outward from the housing, and the outer peripheral surface of the main panel of the instrument panel reinforcement. And a tilt rotation shaft portion that rotatably connects the attachment portion and the main panel of the instrument panel reinforcement.
この態様によると、チルト回動軸部がインパネリンフォースの幹線の外周面に一体に設けられるため、ハウジングに生じる捻れ方向の力に対して剛性を高めることができる。 According to this aspect, since the tilt rotation shaft portion is integrally provided on the outer peripheral surface of the main line of the instrument panel reinforcement, the rigidity can be enhanced against the twisting force generated in the housing.
本発明によれば、車両ステアリング装置において、インパネリンフォースとステアリングコラムを連結するチルト機構の剛性を高めることができる。 According to the present invention, in the vehicle steering apparatus, the rigidity of the tilt mechanism that connects the instrument panel force and the steering column can be increased.
図1は、実施形態の車両ステアリング装置10およびその周りの構成の概略を説明するための図である。車両ステアリング装置10は、ステアリングホイール12、ステアリングシャフト14、ステアリングコラム16、インターミディエイトシャフト17、ピニオンシャフト19、ラックアンドピニオン機構20、ラックバー22、第1自在継手30および第2自在継手32を備える。ステアリングホイール12、ステアリングシャフト14およびステアリングコラム16を支持する部材として、インパネリンフォース34が設けられる。ラックバー22に前輪FR、前輪FLが接続される。
FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of a
ステアリングホイール12は、運転者により操舵される。ステアリングシャフト14は、ステアリングホイール12とともに回転するように一端がステアリングホイール12に連結されており、ステアリングホイール12の回転を伝達する回転軸として機能する。ステアリングシャフト14の他端は、ステアリングシャフト14は、第1自在継手30、第2自在継手32を介して、インターミディエイトシャフト17、ピニオンシャフト19に連結される。
The
ピニオンシャフト19は、車両の左右方向(車幅方向)に延設され軸長方向に摺動するラックバー22を含むラックアンドピニオン機構20と連結されている。ラックアンドピニオン機構20は、ピニオンシャフト19の一端に形成されたピニオン歯とラック軸とを噛合させることにより構成される。
The
ドライバーがステアリングホイール12を操作すると、ステアリングシャフト14の回転がインターミディエイトシャフト17、19を通してラックアンドピニオン機構20に伝達され、ラックアンドピニオン機構20によってラックバー22の左右方向への直線運動に変換される。ラックバー22の両端には、それぞれタイロッド(図示せず)の一端が接続される。タイロッドの他端は、右前輪FR、左前輪FLを支持するナックルアーム(図示せず)に連結されている。ラックバー22が直線運動をすると、右前輪FRおよび左前輪FLが転舵される。
When the driver operates the
車両ステアリング装置10は、コラム側にEPS装置を備える。EPS装置は、運転者により操舵されるステアリングホイール12と、ステアリングホイール12に連結されたステアリングシャフト14と、ステアリング操作を補助するためのアシスト力をステアリングシャフト14に付与するステアリングコラム16を有する。
The
ステアリングコラム16は、ステアリングシャフト14の下端に設けられたウォーム減速機構41と、出力軸がウォーム減速機構41に接続された操舵アシスト用モータ24と、ステアリングシャフト14が挿入される第1コラムチューブ37および第2コラムチューブ38と、を有する。操舵アシスト用モータ24は、運転者の操舵を補助するアシスト力を付与する。
The
ウォーム減速機構41は、ステアリングシャフト14に同軸に連結され、操舵アシスト用モータ24からアシスト力を付与される。ウォーム減速機構41の内部には、アシスト力を伝達されるウォームギアが設けられる。ウォーム減速機構41は、一体に形成された小径の第1ハウジング42および大径の第2ハウジング44に覆われる。第1ハウジング42および第2ハウジング44は円盤形状に一体に形成される。第1ハウジング42および第2ハウジング44を区別しない場合、ウォームギアハウジングまたは単にハウジングという。
The
第1コラムチューブ37および第2コラムチューブ38を区別しない場合、コラムチューブという。コラムチューブは、第1ハウジング42からステアリングホイール12側に延出し、ステアリングシャフト14が挿入される。第2コラムチューブ38と第1ブラケット36が連結される。コラムチューブとウォームギアハウジングは一体に形成される。
When the
ステアリングコラム16は、インパネリンフォース34に連結されて支持される。インパネリンフォース34は、車体に固定される車体補強部材であり、インストルメントパネルの内側に配置される。インパネリンフォース34にステアリングコラム16が2箇所で連結される。具体的には、インパネリンフォース34の幹線34aから外向きに張り出したステアリングホイール12側の第1ブラケット36とコラムチューブが連結され、インパネリンフォース34の幹線34aに固定された連結機構40とウォームギアハウジングの外周面とが連結される。インパネリンフォース34の幹線34aとは、図1に示すようにインパネリンフォース34の車幅方向に延在する中心的な円筒部材である。
The
第1ブラケット36および連結機構40からなるチルト機構は、ステアリングホイール12の鉛直方向の位置を調整できるように、ステアリングコラム16およびステアリングシャフト14の傾きを変えることが可能である。チルト機構について図2を参照して詳細に説明する。
The tilt mechanism including the
図2(a)は、実施形態のチルト機構を説明するための図であり、図2(b)は、図2(a)に示す車両ステアリング装置10の一部の線分A−Aの断面図である。
Fig.2 (a) is a figure for demonstrating the tilt mechanism of embodiment, FIG.2 (b) is a cross section of some line segments AA of the
この第1ブラケット36は、2つの板状部材により構成され、インパネリンフォース34の幹線34aから径方向外向きに張り出し、第2コラムチューブ38に連結する。第2ブラケット39は、第1ブラケット36と平行に第2ブラケット39も設けられる。第1ブラケット36は、ステアリングホイール12に向かって張り出し、第2ブラケット39は、インターミディエイトシャフト17側に向かって張り出す。
The
連結機構40は、チルト回動軸部48、幹線側取付部46、ウォーム側取付部49およびボルト47を有する。図2(b)に示すようにチルト回動軸部48は蝶番のように、円柱状のチルト回動軸48aが挿入される。チルト回動軸部48は、インパネリンフォース34の幹線34aの外周面に一体に設けられる。チルト回動軸部48は幹線34aに溶接により固定されてよく、幹線34aと一体成形されてよい。チルト回動軸部48は、2つの第2ブラケット39の間に位置する。幹線側取付部46はチルト回動軸部48に連結される板状部材であり、チルト回動軸部48により回動可能である。
The
ウォーム側取付部49は、板状部材であり、第2ハウジング44から径方向外向きに延出する。ウォーム側取付部49は第1ハウジング42から径方向外向きに延出してもよい。ウォーム側取付部49はハウジングと一体に形成される。幹線側取付部46およびウォーム側取付部49はボルト47により連結される。つまり、チルト回動軸部48は、幹線側取付部46を介してウォーム側取付部49とインパネリンフォース34の幹線34aとを回動可能に連結する。このようにチルト回動軸部48を幹線34aと一体に設けることで、操舵アシスト用モータ24のアシスト力の反力をせん断方向で受けることができ、チルト機構の剛性を高めることができる。図2(a)に示す点線で分けるように、車両ステアリング装置10は、インパネリンフォース34に支持されるインパネリンフォース側の部材と、ステアリングコラム16に支持されるコラム側の部材に大別でき、ボルトの締結を解除すれば、ステアリングコラム16とインパネリンフォース34との連結を外すことができる。ここで、図3に示す比較対象の技術を用いて説明する。
The worm
図3(a)は、比較技術のチルト機構を説明するための図であり、図3(b)は、図3(a)に示すチルト機構の線分B−Bの断面図である。比較技術のチルト機構は、チルト回転軸62の位置が実施形態のチルト回動軸部48と異なる。ステアリングサポート60は、第2ブラケット39と第2ハウジング44の下面とを連結する。ステアリングサポート60はチルト回転軸62を有する。チルト回転軸62は、第2ハウジング44より下側、すなわちインターミディエイトシャフト17側に位置する。
FIG. 3A is a view for explaining a tilt mechanism of the comparative technique, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the tilt mechanism shown in FIG. In the tilt mechanism of the comparative technique, the position of the
図3(a)に示すように操舵アシスト用モータ24から伝達されるアシスト力の反力は、ハウジングの外周方向に生じる。この反力は、ステアリングサポート60および第2ブラケット39を介してインパネリンフォース34に伝達される。第2ブラケット39およびステアリングサポート60の剛性および重量は運転者の操舵感に影響するため、高剛性化および軽量化することが好ましい。
As shown in FIG. 3A, the reaction force of the assist force transmitted from the steering assist
比較技術のチルト機構では、チルト回転軸62が第2ハウジング44より下側に位置するため、高剛性のインパネリンフォース34の幹線34aからオフセットした位置にある。このためアシスト力の反力、すなわちハウジングの外周で捻れるような力に対し、ねじれ剛性が実施形態のチルト機構より低くなる。
In the tilt mechanism of the comparative technique, since the
図2(a)に示すように実施形態のチルト機構では、チルト回動軸部48が幹線34aと一体に設けられているため、高剛性の幹線34aと近接した状態にある。これにより、ハウジングの外周での捻れるような力に対し、ねじれ剛性を高めることができる。また幹線側取付部46は平板状の断面を有するため、比較技術のコ字状断面のステアリングサポート60より、断面二次極モーメントを高めることができる。インパネリンフォース34と幹線34aとの連結をシンプルな形にして軽量化することができる。また、実施形態のチルト機構ではステアリングコラム16の外面でインパネリンフォース34に連結するため、ステアリングシャフト14を伸縮させるテレスコ機構や、ステアリングシャフト14の取り外し機構と両立することができる。
As shown in FIG. 2A, in the tilt mechanism of the embodiment, since the tilt
以上、本発明を各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素およびプロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例を述べる。 In the above, this invention was demonstrated based on each embodiment. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and various modifications can be made to each component and process combination, and such modifications are also within the scope of the present invention. Such modifications will be described below.
実施形態では、第1ブラケット36が連結されるコラム側部材として筒状の第2コラムチューブ38を示したが、この態様に限られない。例えば、第1ブラケット36が連結されるコラム側部材は、第1コラムチューブ37から延出する板状部材であってよい。つまり、第1コラムチューブ37と第1ブラケット36を連結するためのコラム側部材は、第2コラムチューブ38のように筒状に限定されず、第1コラムチューブ37からステアリングシャフト14に沿って延出する形状であればよい。
In the embodiment, the cylindrical
実施形態では、第1ブラケット36が2つの板状部材で形成される態様を示したが、この態様に限られない。例えば、1つの部材で形成される態様であってよい。第1ブラケット36は、インパネリンフォース34の幹線の外周に固定され、ステアリングホイール12側に延出し、第2コラムチューブ38の上方まで延びる形状であればよい。
In the embodiment, the mode in which the
実施形態ではチルト回動軸部48をインパネリンフォース34の幹線に直接溶着させる態様を示したが、この態様に限られず、チルト回動軸部48を第2ブラケット39に固定する態様であってよい。つまり、チルト回動軸部48は第2ブラケット39を介してインパネリンフォース34に固定される。チルト回動軸部48は、ステアリングコラム16側でなく、インパネリンフォース34側に固定されていればよい。
In the embodiment, the aspect in which the tilt
10 車両ステアリング装置、 12 ステアリングホイール、 14 ステアリングシャフト、 16 ステアリングコラム、 17 インターミディエイトシャフト、 19 ピニオンシャフト、 20 ラックアンドピニオン機構、 22 ラックバー、 24 操舵アシスト用モータ、 30 第1自在継手、 32 第2自在継手、 34 インパネリンフォース、 36 第1ブラケット、 37 第1コラムチューブ、 38 第2コラムチューブ、 39 第2ブラケット、 40 連結機構、 42 第1ハウジング、 44 第2ハウジング、 41 ウォーム減速機構、 46 幹線側取付部、 49 ウォーム側取付部、 47 ボルト、 48 チルト回動軸部、 48a チルト回動軸、 34a 幹線、 62 チルト回転軸、 60 ステアリングサポート。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記インパネリンフォースに連結される前記ステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムおよび前記ステアリングシャフトの傾きを変えることで、前記ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの位置を変えるチルト機構と、を備え、
ステアリングコラムは、
運転者の操舵を補助するアシスト力を付与するためのモータと、
前記ステアリングシャフトに同軸に連結され、前記モータからアシスト力を付与されるウォーム減速機構と、
前記ウォーム減速機構を覆うハウジングと、
前記ハウジングから前記ステアリングホイール側に延出するコラム側部材と、を有し、
前記チルト機構は、
前記インパネリンフォースの幹線から外向きに張り出し、前記コラム側部材に連結するブラケットと、
前記ハウジングから径方向外向きに延出する取付部と、
前記インパネリンフォースの幹線の外周面に一体に設けられ、前記取付部とインパネリンフォースの幹線とを回動可能に連結するチルト回動軸部と、を有することを特徴とする車両ステアリング装置。 A vehicle steering device capable of changing the position of a steering wheel by changing the inclination of a steering column and a steering shaft supported by an instrument panel force,
The steering column coupled to the instrument panel force;
A tilt mechanism that changes a position of a steering wheel coupled to the steering shaft by changing an inclination of the steering column and the steering shaft;
The steering column
A motor for providing an assisting force to assist the steering of the driver;
A worm reduction mechanism that is coaxially connected to the steering shaft and is provided with an assist force from the motor;
A housing covering the worm reduction mechanism;
A column side member extending from the housing to the steering wheel side,
The tilt mechanism is
A bracket projecting outward from the main line of the instrument panel force and connected to the column side member;
A mounting portion extending radially outward from the housing;
A vehicle steering apparatus comprising: a tilt rotation shaft portion that is integrally provided on an outer peripheral surface of a main line of the instrument panel force and that rotatably connects the attachment portion and the main line of the instrument panel force.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014004136A JP2015131568A (en) | 2014-01-14 | 2014-01-14 | vehicle steering device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2014004136A JP2015131568A (en) | 2014-01-14 | 2014-01-14 | vehicle steering device |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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2014
- 2014-01-14 JP JP2014004136A patent/JP2015131568A/en active Pending
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