JP2019043218A - ステアリング装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】モータを小型化すること。【解決手段】車両に搭載されるステアリング装置1は、車室2の床部7よりも下方に配置されたパワーステアリングユニット12と、一端がステアリングホイール3に接続され、他端がパワーステアリングユニット12に接続されたステアリングシャフト(第1ステアリングシャフト4、第2ステアリングシャフト6、および第3ステアリングシャフト11)と、出力軸がステアリングシャフトと同軸に設けられ、ステアリングシャフトに回転力を付与する同軸モータ20と、を有する。【選択図】図1

Description

本発明は、車両に搭載されるステアリング装置に関する。
例えば特許文献1には、ステアリングシャフトの回転力を増幅させるパワーステアリングユニットを備えたステアリング装置において、ステアリングシャフトに回転力を付与するモータを設けた構成が開示されている。
特表2007−522019号公報
しかしながら、特許文献1の構成では、モータはパワーステアリングユニットの故障時にその代わりとしても駆動するものであり、また、回転力を変換するためにウォームホイール機構を用いているため、高出力かつ大型のモータを備える必要があった。
本発明の目的は、モータを小型化できるステアリング装置を提供することである。
本発明のステアリング装置は、車両に搭載されるステアリング装置であって、車室の床部よりも下方に配置されたパワーステアリングユニットと、前記車室の床部よりも上方に配置されたステアリングホイールに一端が接続され、前記パワーステアリングユニットに他端が接続されたステアリングシャフトと、出力軸が前記ステアリングシャフトと同軸に設けられ、前記ステアリングシャフトに回転力を付与する同軸モータと、を有する。
本発明によれば、モータを小型化できる。
本発明の実施の形態に係るステアリング装置の一例を示す模式図 本発明の変形例に係るステアリング装置の一例を示す模式図
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態に係るステアリング装置1について、図1を用いて説明する。図1は、本実施の形態のステアリング装置1を示す模式図である。図1において、FRは車両の前方を示し、UPは車両の上方を示す。
ステアリング装置1は、車室2を備えた車両に搭載される。車両は、内燃機関(図示略)の上方に車室2を備えたキャブオーバー型車両(例えば、トラック、バス、バン等)である。
ステアリング装置1は、ステアリングホイール3、第1ステアリングシャフト4、第1ジョイント部5、第2ステアリングシャフト6、第2ジョイント部10、第3ステアリングシャフト11、パワーステアリングユニット12、ピットマンアーム13、ドラッグリンク14、および同軸モータ20を備える。
ステアリングホイール3は、車両を操舵する際に運転者が回転操作を行う装置である。
第1ステアリングシャフト4は、回動自在な棒状部材であり、一端がステアリングホイール3に接続され、他端が第1ジョイント部5に接続されている。
第1ジョイント部5は、第1ステアリングシャフト4と第2ステアリングシャフト6とを所定の角度で連結している。
第1ステアリングシャフト4の周囲は、筒状の上部カバー(ステアリングカウルともいう)8によって覆われている。一方、第1ジョイント部5の周囲は、筒状の下部カバー(コラムカバーまたはコラムブーツともいう)9によって覆われている。下部カバー9の上端は、上部カバー8の下端に接続され、下部カバー9の下端は車室2の床部(底部)7に固定されている。
第2ステアリングシャフト6は、回動自在な棒状部材であり、例えば、軸(図示略)と、その軸を囲繞する筒状部材(図示略)とが軸方向に相対的に摺動可能に連結され、伸縮自在とされたシャフトである。
第2ステアリングシャフト6は、一端が第1ジョイント部5に接続され、他端が床部7の下方(車室2の外部)に設けられた第2ジョイント部10に接続されている。具体的には、第2ステアリングシャフト6の他端は、床部7に形成された開口部(図示略)に挿通され、第2ジョイント部10に接続されている。
第2ジョイント部10は、第2ステアリングシャフト6と第3ステアリングシャフト11とを所定の角度で連結している。
第2ステアリングシャフト6のうち床部7より上方に位置する部分(車室2内に位置する部分)の周囲は、下部カバー9によって覆われている。
第3ステアリングシャフト11は、回動自在な棒状部材であり、一端が第2ジョイント部10に接続され、他端がパワーステアリングユニット(ステアリングギヤボックスともいう)12に接続されている。
ステアリングホイール3の回転力は、第1ステアリングシャフト4、第2ステアリングシャフト6、および第3ステアリングシャフト11を介してパワーステアリングユニット12に伝達される。
パワーステアリングユニット12は、床部7よりも下方(換言すれば、車室2の外部)に配置されている。このパワーステアリングユニット12は、上述のように伝達された回転力を、ピットマンアーム13を揺動する大きな力に変換する。これにより、ピットマンアーム13が揺動し、ドラッグリンク14が押し引きされて、ナックルアームやタイロッド(ともに図示略)を介し、車輪(図示略)が操舵される。
パワーステアリングユニット12は、例えば油圧式であり、メインとサブの2系統のオイルポンプ(図示略)が1つ以上の油路(図示略)を介して接続されている。これにより、メインのオイルポンプが故障しても、サブのオイルポンプで対応できるため、パワーステアリングユニット12の動作が継続される。なお、パワーステアリングユニット12に接続されるオイルポンプは1系統であってもよい。また、パワーステアリングユニット12は、油圧式に限定されず、電動式であってもよい。
ここで、本実施の形態の特徴的な構成について説明する。
本実施の形態では、図1に示すように、第1ステアリングシャフト4に同軸モータ20が取り付けられている。同軸モータ20は、上部カバー8内に収容されている。
同軸モータ20の出力軸(図示略)は、第1ステアリングシャフト4と同軸に設けられている。そして、同軸モータ20は、ECU(図示略)の制御によって駆動し、第1ステアリングシャフト4に回転力を付与する。
ECUは、例えば、運転支援機能の実行時において、所定のタイミングで所定の回転力が第1ステアリングシャフト4に付与されるように、同軸モータ20を駆動させる。運転支援機能は、例えば、自動駐車や、クルーズコントロール時のレーンキーピングアシスト等が挙げられる。
同軸モータ20の駆動による第1ステアリングシャフト4の回転力は、第2ステアリングシャフト6および第3ステアリングシャフト11を介してパワーステアリングユニット12に伝達される。
以上、説明したように、本実施の形態のステアリング装置1は、パワーステアリングユニット12に間接的に(第2ステアリングシャフト6および第3ステアリングシャフト11を介して)接続された第1ステアリングシャフト4に同軸モータ20を備えることを特徴とする。
本実施の形態のステアリング装置1では、パワーステアリングユニット12に2系統のオイルポンプが接続されており、故障に対する耐性が高いので、同軸モータ20として、出力の小さい小型のモータを採用できる。その結果、例えば、ステアリングホイール3の操作性を向上させることができる。これに対し、上述した特許文献1の構成では、モータが、パワーステアリングユニットの故障時にその代わりに機能するものであるため、高出力かつ大型のモータを採用せざるをえない。その結果、ステアリングホイール3の操作性が低下するという問題がある。
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。
[変形例1]
実施の形態では、同軸モータ20が第1ステアリングシャフト4に設けられる場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
例えば、同軸モータ20は、第2ステアリングシャフト6のうち、床部7より上方の部分(換言すれば、車室2の内部にある部分)に設けられてもよい。
または、例えば、同軸モータ20は、第2ステアリングシャフト6のうち床部7より下方の部分(換言すれば、車室2の外部にある部分)に設けられてもよいし、第3ステアリングシャフト11に設けられてもよい。
すなわち、第1ステアリングシャフト4と、第2ステアリングシャフト6と、第3ステアリングシャフト11とをまとめて1つのステアリングシャフトと捉えれば、そのステアリングシャフトは、一端が車室内のステアリングホイール3に接続され、他端が車室外のパワーステアリングユニット12に接続されたものと言える。そして、本発明の同軸モータ20は、そのステアリングシャフトにおけるステアリングホイール3とパワーステアリングユニット12との間に設けられればよい。
[変形例2]
同軸モータ20は、例えば図2に示すように、第1ステアリングシャフト4を回動可能に支持するシャフトブラケット21の下方に設けられてもよい。シャフトブラケット21は、例えば、ステアリングホイール3と第1ジョイント部5との間に設けられる。
[変形例3]
ステアリング装置1は、最小構成として、同軸モータ20と、一端がステアリングホイール3に接続され、他端がパワーステアリングユニット12に接続されるとともに、同軸モータ20が取り付けられるステアリングシャフト(第1ステアリングシャフト4、第2ステアリングシャフト6、および第3ステアリングシャフト11)と、を含めばよい。
[変形例4]
実施の形態では、ステアリング装置1が搭載される車両がキャブオーバー型車両である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。ステアリング装置1は、車室2の前方または後方に内燃機関を設けた車両に搭載されてもよい。
<本開示のまとめ>
本発明のステアリング装置は、車両に搭載されるステアリング装置であって、車室の床部よりも下方に配置されたパワーステアリングユニットと、前記車室の床部よりも上方に配置されたステアリングホイールに一端が接続され、前記パワーステアリングユニットに他端が接続されたステアリングシャフトと、出力軸が前記ステアリングシャフトと同軸に設けられ、前記ステアリングシャフトに回転力を付与する同軸モータと、を有する。
なお、上記ステアリング装置において、前記同軸モータは、前記ステアリングシャフトのうち、前記ステアリングホイールの下方かつ前記車室の床部の上方の部分に設けられていてもよい。
また、上記ステアリング装置において、前記同軸モータは、前記ステアリングシャフトを回動可能に支持するシャフトブラケットの下方に設けられてもよい。
また、上記ステアリング装置において、前記パワーステアリングユニットは、油圧式であり、前記パワーステアリングユニットには、複数のオイルポンプが接続されていてもよい。
本発明は、車両のステアリング装置に適用できる。
1 ステアリング装置
2 車室
3 ステアリングホイール
4 第1ステアリングシャフト
5 第1ジョイント部
6 第2ステアリングシャフト
7 床部
8 上部カバー
9 下部カバー
10 第2ジョイント部
11 第3ステアリングシャフト
12 パワーステアリングユニット
13 ピットマンアーム
14 ドラッグリンク
20 同軸モータ
21 シャフトブラケット

Claims (4)

  1. 車両に搭載されるステアリング装置であって、
    車室の床部よりも下方に配置されたパワーステアリングユニットと、
    前記車室の床部よりも上方に配置されたステアリングホイールに一端が接続され、前記パワーステアリングユニットに他端が接続されたステアリングシャフトと、
    出力軸が前記ステアリングシャフトと同軸に設けられ、前記ステアリングシャフトに回転力を付与する同軸モータと、を有する、
    ステアリング装置。
  2. 前記同軸モータは、
    前記ステアリングシャフトのうち、前記ステアリングホイールの下方かつ前記車室の床部の上方の部分に設けられている、
    請求項1に記載のステアリング装置。
  3. 前記同軸モータは、
    前記ステアリングシャフトを回動可能に支持するシャフトブラケットの下方に設けられている、
    請求項1または2に記載のステアリング装置。
  4. 前記パワーステアリングユニットは、油圧式であり、
    前記パワーステアリングユニットには、複数のオイルポンプが接続されている、
    請求項1から3のいずれか1項に記載のステアリング装置。
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