JP2016060338A - Power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering apparatus.
パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに付加される操舵トルクをトルクセンサによって検出する。そして、制御部が、トルクセンサによって検出された操舵トルクに応じたアシストトルクを電動モータに生じさせて、該アシストトルクを転舵機構に付与させる。
特許文献1,2では、トルクセンサが、ステアリングホイールに連結されたコラムシャフトに配置されている。
In the power steering device, a steering torque applied to the steering wheel is detected by a torque sensor. Then, the control unit causes the electric motor to generate assist torque corresponding to the steering torque detected by the torque sensor, and applies the assist torque to the steering mechanism.
In
特許文献2のパワーステアリング装置は、ステアリングホイールの位置をコラムシャフトの軸方向に調整する、いわゆるテレスコ機能を有している。具体的には、コラムシャフトにおいて、トルクセンサとステアリングホイールとの間の部分が、軸方向に相対摺動(いわゆるテレスコ摺動)する一対の軸部を含む。
テレスコ摺動する一対の軸部は、回転方向に微小のガタやねじれを生じ易い。このような一対の軸部が、トルクセンサとステアリングホイールとの間に介在するため、ステアリングホイールに負荷された操舵トルクが、トルクセンサに伝達されるときの伝達応答性が低下する。その結果、操舵トルクの検出性能が低下する。トルクセンサの検出応答性が低下すると、電動モータから転舵機構に付与されるアシストトルクの付与応答性が低下する。このため、操舵フィーリングが低下してしまう。
The power steering device of
The pair of shaft portions that slide telescopically tend to cause minute backlash and twist in the rotational direction. Since such a pair of shaft portions are interposed between the torque sensor and the steering wheel, the transmission responsiveness when the steering torque loaded on the steering wheel is transmitted to the torque sensor is reduced. As a result, the steering torque detection performance decreases. When the detection responsiveness of the torque sensor decreases, the assist responsiveness of assist torque applied from the electric motor to the steering mechanism decreases. For this reason, a steering feeling will fall.
通例、コラムシャフトおよびコラムシャフトを支持するステアリングコラムにおいて、ステアリングホイールに近い位置に、イグニッションキーの操作に基づいてステアリングロックを達成するキーロック装置が配置される。そのキーロック装置の軸方向スペース分だけ、トルクセンサとステアリングホイールとの距離が離れる。該距離が離れると、トルク負荷時のコラムシャフトにおいて、トルクセンサとステアリングホイールとの間での、ねじれが大きくなる。したがって、ステアリングホイールに負荷された操舵トルクが、トルクセンサに伝達されるときの伝達応答性が低下する。その結果、トルクセンサの検出応答性が低下する。このように、トルクセンサの検出応答性の観点から、キーロック装置のレイアウトが問題となる。 Typically, in a column shaft and a steering column that supports the column shaft, a key lock device that achieves a steering lock based on the operation of an ignition key is disposed at a position close to the steering wheel. The distance between the torque sensor and the steering wheel is increased by the axial space of the key lock device. When the distance is increased, the torsion between the torque sensor and the steering wheel increases in the column shaft when torque is applied. Therefore, the transmission responsiveness when the steering torque loaded on the steering wheel is transmitted to the torque sensor is reduced. As a result, the detection response of the torque sensor is reduced. Thus, the layout of the key lock device becomes a problem from the viewpoint of the detection response of the torque sensor.
本発明の目的は、トルクセンサの検出応答性が良く、しかもキーロック装置を良好にレイアウトすることができるパワーステアリング装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a power steering device in which a detection response of a torque sensor is good and a key lock device can be laid out satisfactorily.
前記目的を達成するため、請求項1の発明は、第1嵌合部(42)で軸方向(X)に摺動可能に嵌合する一対の軸(39,41)を含み、一端(3a)にステアリングホイール(2)が連結される伸縮可能なコラムシャフト(3)と、第2嵌合部(46)で軸方向に摺動可能に嵌合する筒状のアッパーコラム(15)およびロアーコラム(16)を含み、前記コラムシャフトを回転可能に支持する伸縮可能なステアリングコラム(4)と、前記コラムシャフトにおいて前記第1嵌合部よりも前記一端側に配置された被検出部(5a)を含み、操舵トルクを検出するトルクセンサ(5)と、前記コラムシャフトの他端(3b)に連結機構(8)を介して連結された入力シャフト(9)を含む転舵機構(10)と、前記トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づきアシストトルクを発生して前記転舵機構に付与するアシスト機構(11)と、を含む転舵・アシストユニット(7)と、前記第1嵌合部と前記被検出部との間で前記コラムシャフトの外周に保持されキーロック孔(62)を有するキーロックカラー(61)と、前記アッパーコラムに配置されたキーロック装置本体(63)と、前記キーロック装置本体によって前記キーロック孔に進退可能に支持されたロックキー(64)と、を含むキーロック装置(6)と、を備えるパワーステアリング装置(1)を提供する。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 includes a pair of shafts (39, 41) slidably fitted in the axial direction (X) at the first fitting portion (42), and one end (3a). ), A telescopic column shaft (3) to which the steering wheel (2) is coupled, a cylindrical upper column (15) and a lower which are slidably fitted in the axial direction by the second fitting portion (46). A telescopic steering column (4) including a column (16) and rotatably supporting the column shaft, and a detected portion (5a) disposed on the one end side of the column shaft with respect to the first fitting portion. ) And a steering mechanism (10) including a torque sensor (5) for detecting steering torque and an input shaft (9) connected to the other end (3b) of the column shaft via a connection mechanism (8). And detected by the torque sensor A steering / assist unit (7) including an assist mechanism (11) for generating an assist torque based on the steering torque and applying the assist torque to the steering mechanism; and the first fitting portion and the detected portion. A key lock collar (61) having a key lock hole (62) held on the outer periphery of the column shaft, a key lock device main body (63) disposed in the upper column, and the key lock device main body to Provided is a power steering device (1) including a key lock device (6) including a lock key (64) supported in a lock hole so as to be able to advance and retreat.
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項2のように、前記コラムシャフトの外周と前記キーロックカラーの内周との間に介在するトレランスリング(65)を備え、前記トレランスリングは、設定トルク以上で前記キーロックカラーと前記コラムシャフトとの相対回転を許容するトルクリミッタとして機能するように構成されていてもよい。
In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
A tolerance ring (65) interposed between the outer periphery of the column shaft and the inner periphery of the key lock collar as in
請求項3のように、前記コラムシャフトは、アッパーシャフト(39)と、前記アッパーシャフトにトーションバー(40)を介して同軸上に連結された中間シャフト(41)と、前記中間シャフトに前記第1嵌合部(42)で摺動可能に嵌合するロアーシャフト(43)と、を含み、前記中間シャフトおよび前記ロアーシャフトが、前記一対の軸であり、前記トルクセンサは、前記アッパーシャフトと前記中間シャフトとの相対回転角に基づいて操舵トルクを検出するように構成され、前記キーロックカラーは、前記中間シャフトの外周(41a)に保持されていてもよい。 The column shaft includes an upper shaft (39), an intermediate shaft (41) coaxially connected to the upper shaft via a torsion bar (40), and the intermediate shaft connected to the intermediate shaft. A lower shaft (43) that is slidably fitted in one fitting portion (42), wherein the intermediate shaft and the lower shaft are the pair of shafts, and the torque sensor includes the upper shaft and The steering torque may be detected based on a relative rotation angle with the intermediate shaft, and the key lock collar may be held on the outer periphery (41a) of the intermediate shaft.
請求項4のように、前記アッパーコラムによって支持された上軸受(55)および下軸受(56)を備え、前記トルクセンサは、前記上軸受と前記下軸受との間に配置され、前記アッパーコラムは、前記上軸受を介して前記アッパーシャフトを支持し、前記下軸受を介して前記中間シャフトを支持していてもよい。
5. An upper bearing (55) and a lower bearing (56) supported by the upper column as in
請求項1の発明によれば、ステアリングホイールに付与された操舵トルクが、第1嵌合部を介することなくトルクセンサの被検出部に伝達される。したがって、トルクセンサの検出応答性が良い。ひいては、アシストトルクの付与応答性を高めて操舵フィーリングを向上することができる。
また、キーロック装置のキーロックカラーは、被検出部と第1嵌合部との間に配置されている。すなわち、キーロックカラーは、被検出部とステアリングホイールとの間には配置されないので、被検出部をステアリングホイール側に、より近づけて配置することができる。したがって、ステアリングホイールから被検出部までのトルク伝達経路での軸捩じれ等の影響を抑制して、トルクセンサの検出応答性を高めることができる。
According to the first aspect of the present invention, the steering torque applied to the steering wheel is transmitted to the detected portion of the torque sensor without passing through the first fitting portion. Therefore, the detection response of the torque sensor is good. As a result, the steering torque can be improved by enhancing the response of the assist torque.
Further, the key lock collar of the key lock device is disposed between the detected part and the first fitting part. That is, since the key lock collar is not arranged between the detected part and the steering wheel, the detected part can be arranged closer to the steering wheel side. Therefore, it is possible to improve the detection response of the torque sensor by suppressing the influence of shaft twist or the like in the torque transmission path from the steering wheel to the detected part.
しかも、被検出部をステアリングホイール側に、より近づけて配置することで、コラムシャフトにおいて、被検出部よりも連結機構側(ステアリングホイール側とは反対側)の位置に軸方向スペースが形成される。その軸方向スペースに、キーロックカラーが配置される。したがって、コラムシャフトの軸方向スペースを有効に活用するように、キーロック装置を良好にレイアウトすることができる。 In addition, by arranging the detected portion closer to the steering wheel side, an axial space is formed in the column shaft at a position closer to the coupling mechanism side (opposite the steering wheel side) than the detected portion. . A key lock collar is disposed in the axial space. Therefore, the key lock device can be favorably laid out so as to effectively utilize the axial space of the column shaft.
請求項2の発明によれば、過度に大きな捩りモーメントがコラムシャフトに加わった時に、キーロックカラーがコラムシャフトの外周で回転する。これにより、各部の破損が防止され、車両の盗難が防止される。
請求項3の発明によれば、ロアーシャフトに第1嵌合部で嵌合し且つキーロックカラーを保持する中間シャフトと、その中間シャフトにトーションバーを介して連結されたアッパーシャフトとの相対回転に基づいて、トルクが検出される。コラムシャフトを3つのシャフトで構成して構造の簡素化を図りつつ、第1嵌合部と被検出部との間にキーロックカラーを配して軸方向スペースを有効利用するレイアウトを実現することができる。
According to the invention of
According to the invention of
請求項4の発明によれば、トルクセンサを挟んだ上下に配置される上軸受および下軸受を介してアッパーコラムが、アッパーシャフトおよび中間シャフトを支持することにより、コラムシャフトの支持剛性を向上することができる。
According to the invention of
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態のパワーステアリング装置の概略図である。図1を参照して、パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2に連結される一端3aと他端3bとを含むコラムシャフト3と、コラムシャフト3を回転可能に支持する筒状のステアリングコラム4とを備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram of a power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, a power steering apparatus 1 includes a
コラムシャフト3およびステアリングコラム4は、ともに軸方向Xに伸縮可能である。すなわち、パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2の位置をテレスコ方向(コラムシャフト3の軸方向に相当)に調整可能なテレスコピックステアリング装置として構成されている。
また、パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2から入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ5と、イグニッションキー(図示せず)の操作に基づいてステアリングロックを達成するキーロック装置6と、転舵・アシストユニット7とを備えている。
Both the
Further, the power steering device 1 includes a
転舵・アシストユニット7は、コラムシャフト3の他端3bに連結機構8を介して連結される入力シャフトとしての第1ピニオンシャフト9を含む転舵機構10と、転舵機構10にアシストトルクを付与するアシスト機構11とを含む一体のアセンブリとして構成されている。
連結機構8は、第1自在継手12と、インターミディエイトシャフト13と、第2自在継手14とを含む。第1自在継手12は、コラムシャフト3の他端3aとインターミディエイトシャフト13の一端とを連結する。第2自在継手14は、インターミディエイトシャフト13の他端と転舵機構10の入力シャフトである第1ピニオンシャフト9とを連結する。
The turning /
The
インターミディエイトシャフト13は、単一の軸で構成されていてもよいし、軸方向に相対摺動可能に嵌合する一対の軸により構成されていてもよい。
ステアリングコラム4は、軸方向Xに相対摺動可能に嵌合された筒状のアッパーコラム15および筒状のロアーコラム16を含む。アッパーコラム15は、車体17にブラケットを介して支持される。
The
The
転舵機構10は、入力シャフトとしての第1ピニオンシャフト9と、転舵軸18とを備える。第1ピニオンシャフト9は、外周9aと、外周9aに設けられた第1ピニオン19とを含む。転舵軸18は、その外周18aに、第1ピニオン19に噛み合う第1ラック20と、第1ラック20から軸方向Yに離隔した第2ラック21とを有している。
また、転舵機構10は、転舵軸18の軸方向Yの一対の端部にそれぞれ連結された一対のタイロッド22と、各タイロッド22と対応する転舵輪23とをそれぞれ連結する一対のナックル24とを備える。
The
Further, the
運転者がステアリングホイール2を操作することで、そのマニュアル操舵力(操舵トルク)により、コラムシャフト3、第1自在継手12、インターミディエイトシャフト13、第2自在継手14、第1ピニオンシャフト9、転舵軸18、タイロッド22およびナックル24を介して転舵輪23を操舵することができる。
すなわち、ステアリングホイール2、コラムシャフト3、第1自在継手12、インターミディエイトシャフト13、第2自在継手14、第1ピニオンシャフト9および転舵軸18によって、マニュアル操舵系MSが構成されている。
When the driver operates the
That is, the
アシスト機構11は、操舵補助用の電動モータ25と、電動モータ25の回転出力を減速する減速機26と、電動モータ25によって減速機26を介して駆動される第2ピニオンシャフト27とを備える。第2ピニオンシャフト27は、外周27aと、外周27aに設けられて第2ラック21と噛み合う第2ピニオン28とを備える。
転舵・アシストユニット7は、ユニットハウジング7Hを備える。ユニットハウジング7Hは、転舵軸18が挿通されたラックハウジング29と、第1ピニオンシャフト9を支持する第1ピニオンハウジング30とを備える。また、ユニットハウジング5Hは、第2ピニオンシャフト27を支持する第2ピニオンハウジング31と、減速機26を収容した減速機ハウジング32とを備える。
The
The steering /
ラックハウジング29、第1ピニオンハウジング30、第2ピニオンハウジング31および減速機ハウジング32は、一体に設けられている。具体的には、別ハウジングとして形成されて、一体に固定されている。
ラックハウジング29は、車体17によって、または車体17によって支持された介在フレーム(図示せず)によってリジッドに支持されていてもよい。また、ラックハウジング29は、車体17または介在フレームによって支持された弾性部材(図示せず)を介してフローティング支持されていてもよい。
The
The
電動モータ25は、第2ピニオンハウジング31に減速機ハウジング32を介して固定されたモータハウジング33と、モータハウジング33によって支持された出力軸34とを備えている。減速機26は、継手35を介して出力軸34にトルク伝達可能に連結されたウォームシャフト等の駆動ギヤ36と、駆動ギヤ36と噛み合い第2ピニオンシャフト27に一体回転可能に連結されたウォームホイール等の被動ギヤ37とを備えている。
The
トルクセンサ5のトルク検出結果は、ECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)38に与えられる。ECU38では、トルク検出結果や車速センサ(図示せず)から与えられる車速検出結果等に基づいて、内蔵の駆動回路を介して電動モータ25を駆動制御(アシスト制御)する。
電動モータ25の出力回転が減速機26を介して減速されて第2ピニオンシャフト27に伝達され、さらに、第1ピニオン19および第1ラック20(ラックアンドピニオン機構に相当)によって転舵軸18の軸方向移動に変換されて、操舵が補助される。
The torque detection result of the
The output rotation of the
図2はパワーステアリング装置1のコラム部分の要部の断面図である。図2に示すように、コラムシャフト3は、ステアリングコラム4に挿通されている。
コラムシャフト3は、アッパーシャフト39と、アッパーシャフト39にトーションバー40を介して同軸上に連結された中間シャフト41と、中間シャフト41に第1嵌合部42で軸方向Xに摺動可能に嵌合するロアーシャフト43とを備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of the column portion of the power steering device 1. As shown in FIG. 2, the
The
トーションバー40の一端40aは、アッパーシャフト39の軸心部に設けられた連結孔39bに嵌合され、ピン70を用いてアッパーシャフト39に結合されている。トーションバー40の他端40bは、中間シャフト41の軸心部に設けられた連結孔41bに嵌合され、ピン71を用いて中間シャフト41に結合されている。
アッパーシャフト39の一端(コラムシャフト3の一端3aに相当)に、ステアリングホイール2が連結される。中間シャフト41とロアーシャフト43とは、第1嵌合部42で、例えばセレーション嵌合されている。具体的には、第1嵌合部42は、中間シャフト41の外周41aに設けられた雄セレーション44と、ロアーシャフト43の内周43bに設けられた雌セレーション45とを含む。
One
The
ステアリングコラム4では、例えば、アッパーコラム15がアウターコラムとされ、ロアーコラム16がインナーコラムとされている。アッパーコラム15とロアーコラム16とは、第2嵌合部46で軸方向Xに摺動可能に嵌合している。
アッパーコラム15とロアーコラム16とは、第2嵌合部46で、例えばセレーション嵌合している。具体的には、第2嵌合部46は、アッパーコラム15の内周15bに設けられた雌セレーション47と、ロアーコラム16の外周16aに設けられた雄セレーション48とを含む。
In the
The
トルクセンサ5は、コラムシャフト3において第1嵌合部42よりも一端3a側(ステアリングホイール2側)に配置された被検出部5aと、被検出部5aに対向するようにアッパーコラム15に配置された検出部5bとを含む。トルクセンサ5は、ステアリングホイール2の操作により入力される操舵トルクを検出する。
すなわち、コラムシャフト3に含まれる一対の軸としてのアッパーシャフト39と中間シャフト41とは、トーションバー40の捩じれに伴って相対角変位を生ずる。被検出部5aは、アッパーシャフト39および中間シャフト41において相対角変位を生ずる部位に配置されている。トルクセンサ5の検出部5bは、アッパーシャフト39と中間シャフト41との相対回転角に基づいて、操舵トルクを検出する。
The
That is, the
トルクセンサ5は、磁気センサを用いるものであってもよいし、レゾルバ等の電磁コイルを用いるものであってもよい。本実施形態では、磁気センサを用いる場合に則して説明する。
被検出部5aは、一対の軸としてのアッパーシャフト39および中間シャフト41の何れか一方(本実施形態ではアッパーシャフト39)に一体回転可能に取り付けられた円筒状の多極磁石49と、アッパーシャフト39および中間シャフト41の他方(本実施形態では中間シャフト41)に一体回転可能に取り付けられた一対の磁気ヨーク50,51とを含む。
The
The detected
トルクセンサ5は、一対の磁気ヨーク50,51にそれぞれ磁気的に結合された一対の集磁リング52,53を含む。一対の集磁リング52,53は、アッパーコラム15に固定されている。一対の集磁リング52,53は、エアギャップを介して対向する集磁部52a,53aを含む。
磁気ヨーク50,51は、中間シャフト41の軸方向上端の外周41aに固定された絶縁性樹脂からなるリテーナ54に保持されている。検出部5bは、一対の集磁リング52,53の集磁部52a,53a間に配置されて、集磁部52a,53a間の磁束を検出する磁気センサとしてのホールICを含む。
The
パワーステアリング装置1は、アッパーコラム15の内周15bによって支持された上軸受55および下軸受56を備える。トルクセンサ5は、軸方向Xに関して上軸受55と下軸受56との間に配置されている。アッパーコラム15は、上軸受55を介してアッパーシャフト39を回転可能に支持している。また、アッパーコラム15は、下軸受56を介して中間シャフト41を回転可能に支持している。
The power steering apparatus 1 includes an
また、図示していないが、ロアーシャフト43は、ロアーコラム16の軸方向下端によって軸受を介して、回転可能に支持されている。
キーロック装置6は、第1嵌合部42と被検出部5aとの間で、コラムシャフト3の中間シャフト41の外周41aに保持されたキーロックカラー61を備える。キーロックカラー61は、キーロック孔62を含む。また、キーロック装置6は、アッパーコラム15に配置されたキーロック装置本体63と、キーロック装置本体63によって支持されたロックキー64とを備える。
Although not shown, the
The key lock device 6 includes a
キーロックカラー61は、トレランスリング65を介して、コラムシャフト3の中間シャフト41の外周41aに保持されている。トレランスリング65は、中間シャフト41の外周41aとキーロックカラー61の内周61bとの間に介在している。トレランスリング65は、設定トルク以上でキーロックカラー61とコラムシャフト3との相対回転を許容するトルクリミッタとして機能する。
The
キーロック装置本体63は、アッパーコラム15の外周15aに固定されている。ロックキー64は、アッパーコラム15を貫通する貫通孔15cを通してキーロック孔62に対して進退可能に、キーロック装置本体63によって支持されている。
また、パワーステアリング装置1は、アッパーシャフト39と中間シャフト41との間の相対回転角を規制する規制機構80を備える。規制機構80は、中間シャフト41の上端部の内周に周方向に等間隔で配置された3つ以上(例えば8つ)の係合凸部81と、アッパーシャフト39の外周39aに周方向に等間隔で配置され各係合凸部81をそれぞれ収容する係合凹部82とを含む。
The key lock device
Further, the power steering apparatus 1 includes a
対応する係合凸部81と係合凹部82とが、アッパーシャフト39と中間シャフト41との相対回転方向に係合することで、アッパーシャフト39と中間シャフト41との相対回転角が規制される。3つ以上という多数の係合凸部81を用いることにより、過大なトルク負荷にも耐えることができる。ひいては、キーロック装置6の破壊を伴う盗難を防止することができる。
The corresponding engaging
本実施形態によれば、ステアリングホイール2に付与された操舵トルクが、コラムシャフト3の第1嵌合部42を介することなく直接的にトルクセンサ5の被検出部5aに伝達される(具体的には、被検出部5aにおける多極磁石49と磁気ヨーク50,51とを相対回転させる)。したがって、トルクセンサ5の検出応答性が良い。ひいては、アシストトルクの付与応答性を高めて操舵フィーリングを向上することができる。
According to the present embodiment, the steering torque applied to the
また、キーロック装置6のキーロックカラー61は、被検出部5aと第1嵌合部42との間に配置されている。すなわち、キーロックカラー61は、被検出部5aとステアリングホイール2との間には配置されないので、被検出部5aをステアリングホイール2側に、より近づけて配置することができる。したがって、ステアリングホイール2から被検出部5aまでのトルク伝達経路での軸捩じれ等の影響を抑制して、トルクセンサ5の検出応答性を高めることができる。
Further, the
しかも、被検出部5aをステアリングホイール2側に、より近づけて配置することで、コラムシャフト3において、被検出部5aよりも連結機構8側(ステアリングホイール2側とは反対側)の位置に軸方向スペースが形成される。その軸方向スペースに、キーロックカラー61が配置される。したがって、コラムシャフト3の軸方向スペースを有効に活用するように、キーロック装置6を良好にレイアウトすることができる。
Moreover, by arranging the detected
また、キーロックカラー61とコラムシャフト3(中間シャフト41)との間に、トルクリミッタとして機能するトレランスリング65が介在している。したがって、過度に大きな捩りモーメントがコラムシャフト3に加わった時に、キーロックカラー61がコラムシャフト3(中間シャフト41)の外周で回転する。これにより、各部の破損が防止され、車両の盗難が防止される。
A
また、ロアーシャフト43に第1嵌合部42で嵌合し且つキーロックカラー61を保持する中間シャフト41と、その中間シャフト41にトーションバー40を介して連結されたアッパーシャフト39との相対回転に基づいて、トルクが検出される。コラムシャフト3を3つのシャフト(アッパーシャフト39、中間シャフト41およびロアーシャフト43)で構成して構造の簡素化を図りつつ、第1嵌合部42と被検出部5aとの間にキーロックカラー61を配して軸方向スペースを有効利用するレイアウトを実現することができる。
Further, the relative rotation between the
また、トルクセンサ5がステアリングホイール2側に、より近づけて配置されており、アッパーコラム15は、トルクセンサ5を軸方向Xに挟んだ上下に配置される上軸受55および下軸受56を介して、アッパーシャフト39および中間シャフト41を支持する。したがって、コラムシャフト3の上端部付近を2つの軸受55,56で支持することになり、コラムシャフト3の支持剛性を向上することができる。
Further, the
本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、第2ピニオンシャフト27と第2ラック21とが廃止されてもよい。その場合、図示していないが、アシスト機構が、転舵軸に設けられたねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合し電動モータにより回転駆動される軸方向移動不能なボールナットとを含んでいてもよい。また、アシスト機構が、マニュアル操舵力が伝達されるピニオンシャフトにアシストトルクを伝達するものであってもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the
その他、本発明は特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。 In addition, the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
1…パワーステアリング装置、2…ステアリングホイール、3…コラムシャフト、3a…一端、3b…他端、4…ステアリングコラム、5…トルクセンサ、5a…被検出部、5b…検出部、6…キーロック装置、7…転舵・アシストユニット、8…連結機構、9…第1ピニオンシャフト(入力シャフト)、10…転舵機構、11…アシスト機構、12…第1自在継手、13…インターミディエイトシャフト、14…第2自在継手、15…アッパーコラム、16…ロアーコラム、17…車体、18…転舵軸、19…第2ピニオン、20…第1ラック、21…第2ラック、25…電動モータ、26…減速機、27…第2ピニオンシャフト、28…第2ピニオン、36…駆動ギヤ、37…被動ギヤ、38…ECU、39…アッパーシャフト、40…トーションバー、41…中間シャフト、41a…外周、42…第1嵌合部、43…ロアーシャフト、46…第2嵌合部、49…多極磁石、50,51…磁気ヨーク、52,53…集磁リング、55…上軸受、56…下軸受、61…キーロックカラー、62…キーロック孔、63…キーロック装置本体、64…ロックキー、65…トレランスリング、80…規制機構、81…係合凸部、82…係合凹部、X…軸方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power steering apparatus, 2 ... Steering wheel, 3 ... Column shaft, 3a ... One end, 3b ... Other end, 4 ... Steering column, 5 ... Torque sensor, 5a ... Detected part, 5b ... Detection part, 6 ... Key lock Device: 7 ... steering / assist unit, 8 ... coupling mechanism, 9 ... first pinion shaft (input shaft), 10 ... steering mechanism, 11 ... assist mechanism, 12 ... first universal joint, 13 ... intermediate shaft, DESCRIPTION OF
Claims (4)
第2嵌合部で軸方向に摺動可能に嵌合する筒状のロアーコラムおよびアッパーコラムを含み、前記コラムシャフトを回転可能に支持する伸縮可能なステアリングコラムと、
前記コラムシャフトにおいて前記第1嵌合部よりも前記一端側に配置された被検出部を含み、操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記コラムシャフトの他端に連結機構を介して連結された入力シャフトを含む転舵機構と、前記トルクセンサにより検出された操舵トルクに基づきアシストトルクを発生して前記転舵機構に付与するアシスト機構と、を含む転舵・アシストユニットと、
前記第1嵌合部と前記被検出部との間で前記コラムシャフトの外周に保持されキーロック孔を有するキーロックカラーと、前記アッパーコラムに配置されたキーロック装置本体と、前記キーロック装置本体によって前記キーロック孔に進退可能に支持されたロックキーと、を含むキーロック装置と、を備えるパワーステアリング装置。 An expandable / contractible column shaft including a pair of shafts slidably fitted in the axial direction in the first fitting portion and having a steering wheel coupled to one end;
A telescopic steering column that includes a cylindrical lower column and an upper column that are slidably fitted in the axial direction at the second fitting portion, and that rotatably supports the column shaft;
A torque sensor that includes a detected portion disposed on the one end side with respect to the first fitting portion in the column shaft, and detects a steering torque;
A steering mechanism including an input shaft coupled to the other end of the column shaft via a coupling mechanism, and an assist mechanism that generates assist torque based on the steering torque detected by the torque sensor and applies the assist torque to the steering mechanism And a steering / assist unit including
A key lock collar having a key lock hole held on the outer periphery of the column shaft between the first fitting portion and the detected portion, a key lock device main body disposed in the upper column, and the key lock device A power steering device comprising: a key lock device including a lock key supported by the main body so as to be able to advance and retreat in the key lock hole.
前記トレランスリングは、設定トルク以上で前記キーロックカラーと前記コラムシャフトとの相対回転を許容するトルクリミッタとして機能するように構成されているパワーステアリング装置。 In Claim 1, provided with a tolerance ring interposed between the outer periphery of the column shaft and the inner periphery of the key lock collar,
The tolerance ring is a power steering device configured to function as a torque limiter that allows relative rotation between the key lock collar and the column shaft at a set torque or more.
前記中間シャフトおよび前記ロアーシャフトが、前記一対の軸であり、
前記トルクセンサは、前記アッパーシャフトと前記中間シャフトとの相対回転角に基づいて操舵トルクを検出するように構成され、
前記キーロックカラーは、前記中間シャフトの外周に保持されているパワーステアリング装置。 3. The column shaft according to claim 1, wherein the column shaft is slidable at the first fitting portion on the upper shaft, an intermediate shaft coaxially connected to the upper shaft via a torsion bar, and the intermediate shaft. A lower shaft to be fitted,
The intermediate shaft and the lower shaft are the pair of shafts;
The torque sensor is configured to detect a steering torque based on a relative rotation angle between the upper shaft and the intermediate shaft;
The key lock collar is a power steering device that is held on an outer periphery of the intermediate shaft.
前記トルクセンサは、前記上軸受と前記下軸受との間に配置され、
前記アッパーコラムは、前記上軸受を介して前記アッパーシャフトを支持し、前記下軸受を介して前記中間シャフトを支持するパワーステアリング装置。 In Claim 3, comprising an upper bearing and a lower bearing supported by the upper column,
The torque sensor is disposed between the upper bearing and the lower bearing,
The upper column supports the upper shaft via the upper bearing, and supports the intermediate shaft via the lower bearing.
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