JP2019043221A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールの急激な倒れ込みを抑制するステアリング装置を提供する。
【解決手段】車両に搭載されるステアリング装置であって、車両に固定されるコラムブラケットと、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対して回転動力を作用させる同軸モータを支持するステアリングブラケットと、ステアリングブラケットがチルト方向に可動するよう、ステアリングブラケットをコラムブラケットに連結し、ステアリングブラケットのチルト方向の動きに連動する連結部材と、連結部材とコラムブラケットとに連結され、ステアリングブラケットのチルト方向の動きを抑制する抑制部材と、を有する。
【選択図】図２

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。

従来、車両に搭載されるステアリング装置には、ステアリングシャフトに回転力を付与するモータを備え、さらにチルト機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−１４０１０２号公報

しかしながら、従来のステアリング装置では、チルト調整のため、例えば、チルトロックを解除すると、ステアリングコラムに設けられたモータの重さにより、ステアリングホイールが急激にドライバ側に倒れ込むことがある。

本発明の目的は、ステアリングホイールの急激な倒れ込みを抑制することが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、前記車両に固定されるコラムブラケットと、出力軸が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対して回転動力を作用させる同軸モータを支持するステアリングブラケットと、前記ステアリングブラケットがチルト方向に可動するよう、前記ステアリングブラケットを前記コラムブラケットに連結し、前記ステアリングブラケットの前記チルト方向の動きに連動する連結部材と、前記連結部材と前記コラムブラケットとに連結され、前記ステアリングブラケットの前記チルト方向の動きを抑制する抑制部材と、を有する。

本発明によれば、ステアリングホイールの急激な倒れ込みを抑制することができる。

本実施の形態のステアリング装置を示す模式図である。 ステアリング装置の詳細を示した模式図である。 コラムブラケット、ステアリングブラケット、連結部材、および弾性部材の分解斜視図である。 ステアリングブラケット（同軸モータ）の平面図である。 コラムブラケットとステアリングブラケットとの側面図である。 ステアリング装置の動作例を説明する図である。 ステアリング装置の動作例を説明する図である。

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、バス等）である。ステアリング装置１は、車室２の前方や後方に内燃機関を設けたタイプの車両においても適用できる。

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、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。

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。

図２は、ステアリング装置１の詳細を示した模式図である。図２において、図１と同じものには同じ符号が付してある。図２では、ステアリング装置１に、ｘ，ｙ，ｚの３軸の座標系を設定している。

図２には、図１で図示しなかったコラムブラケット３１と、ステアリングブラケット３２と、連結部材３３と、弾性部材３４と、が示してある。

コラムブラケット３１は、一端が車両の床部７に固定されている（固定箇所は図示略）。

ステアリングブラケット３２は、同軸モータ２０を支持している。ステアリングブラケット３２は、連結部材３３によって、コラムブラケット３１に連結される。

ステアリングブラケット３２は、同軸モータ２０の筐体の一部であってもよい（図３を参照）。すなわち、ステアリングブラケット３２は、同軸モータ２０の筐体と一体形成されてもよい。以下では、ステアリングブラケット３２は、同軸モータ２０の筐体の一部として説明する。

連結部材３３は、ステアリングブラケット３２がチルト方向（ｙ軸の方向）に可動するように、コラムブラケット３１とステアリングブラケット３２とを連結する。

弾性部材３４は、例えば、コイルばねであり、一端が連結部材３３に連結され、他端がコラムブラケット３１に連結されている。

図３は、コラムブラケット３１、ステアリングブラケット３２、連結部材３３、および弾性部材３４の分解斜視図である。図３において、図２と同じものには同じ符号が付してある。

図３に示すように、コラムブラケット３１は、穴４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂと、突起４３と、を有している。ステアリングブラケット３２は、穴５１，５２ａ，５２ｂを有している。連結部材３３は、頭部６１と、先部６２と、を有している。

図３には、同軸モータ２０の回転軸２１ａ，２１ｂも示してある。同軸モータ２０の回転軸２１ａ，２１ｂは、第１ステアリングシャフト４に接続される。同軸モータ２０の回転軸２１ａ，２１ｂは、第１ステアリングシャフト４と同軸となっている。同軸モータ２０の回転軸（出力軸）が、第１ステアリングシャフト４となっていてもよい。

連結部材３３の先部６２は、一点鎖線Ａ１ａに示すように、コラムブラケット３１の穴４１ａを貫通し、ステアリングブラケット３２の穴５１を貫通する。そして、連結部材３３の先部６２は、一点鎖線Ａ１ｂに示すように、コラムブラケット３１の穴４１ｂを貫通する。連結部材３３の頭部６１は、コラムブラケット３１の穴４１ａを貫通しない大きさを有している。

コラムブラケット３１の穴４１ｂを貫通した連結部材３３の先部６２は、チルトレバー（図示せず）と連結される。ステアリングブラケット３２（同軸モータ２０）は、チルトレバーの操作に応じて、チルト方向（ｙ軸方向）の動きがロックおよび解除される。

なお、コラムブラケット３１の穴４２ａ、ステアリングブラケット３２の穴５２ａ，５２ｂ、およびコラムブラケット３１の穴４２ｂにも、連結部材３３とは別の連結部材（図示せず）が貫通する。これにより、ステアリングブラケット３２は、テレスコピック方向（ｚ軸方向）にも可動する（テレスコピック機構の説明は省略する）。

弾性部材３４の一端は、二点鎖線Ａ２ａに示すように、連結部材３３の頭部６１に連結される。弾性部材３４の他端は、二点鎖線Ａ２ｂに示すように、コラムブラケット３１に形成された突起４３に連結される。

図４は、ステアリングブラケット３２（同軸モータ２０）の平面図である。図４において、図３と同じものには同じ符号が付してある。

図４に示す点線は、ステアリングブラケット３２の穴５１を示している。穴５１は、ｘ軸方向において、ステアリングブラケット３２を貫通している。連結部材３３の先部６２は、図３で説明したように、穴５１を貫通して、コラムブラケット３１の穴４１ｂを貫通し、チルトレバー（図示せず）と連結される。

図５は、コラムブラケット３１とステアリングブラケット３２との側面図である。図５において、図３と同じものには同じ符号が付してある。

図５に示すように、コラムブラケット３１の穴４１ａは、長方形状の穴となっている。穴４１ａは、チルト方向（ｙ軸方向）が長くなるように形成されている。穴４１ａの短径（ｚ軸方向の径）は、連結部材３３がチルト方向にスムーズに可動するよう、連結部材３３の軸径より少し大きくなっている。すなわち、連結部材３３は、コラムブラケット３１に対し、チルト方向（ｙ軸方向）において可動し、チルト方向に対する垂直方向（ｚ軸方向）には可動しないようになっている。なお、穴４１ｂ（図３を参照）も、穴４１ａと同様の形状を有している。

ステアリングブラケット３２の穴５１は、長方形状の穴となっている。穴５１は、チルト方向に対する垂直方向（ｚ軸方向）が長くなるように形成されている。穴５１の短径（ｙ軸方向の径）は、ステアリングブラケット３２が連結部材３３に対し、テレスコピック方向（ｚ軸方向）にスムーズに可動するよう、連結部材３３の軸径より少し大きくなっている。すなわち、連結部材３３は、チルト方向において、ステアリングブラケット３２と連動して可動する。

コラムブラケット３１の突起４３は、図５の一点鎖線Ａ１１に示すように、連結部材３３の動線の延長線上に設けられている。突起４３は、穴４１ａに対し、同軸モータ２０とは反対側に形成されている。突起４３には、弾性部材３４の他端が連結される。

弾性部材３４の一端は、連結部材３３の頭部６１に連結される。弾性部材３４は、連結部材３３を突起４３の方向に付勢するよう付勢力を付与する。例えば、連結部材３３がコイルばねの場合、コイルばねは、縮む方向に力が働く。

すなわち、ステアリングブラケット３２は、弾性部材３４によって、コラムブラケット３１側（＋ｙ軸方向）に引っ張られる。つまり、図１に示したステアリングホイール３には、弾性部材３４によって、ＦＲ側に力が働く。これにより、ドライバがチルトロックを解除したとき、ステアリングホイール３が、同軸モータ２０の重さによって、ドライバ側に急激に倒れ込むのを抑制する。

図６は、ステアリング装置１の動作例を説明する図である。図６において、図２〜図５と同じものには同じ符号が付してある。

図６には、ステアリングホイール３がドライバから最も離れたときのステアリング装置１の状態が示してある。図６に示すように、連結部材３３は、コラムブラケット３１の穴４１ａの、突起４３に最も近い部分に位置している。

ドライバは、図６に示すステアリング装置１の状態において、チルトレバーを操作し、チルトロックを解除したとする。この場合、ステアリングブラケット３２は、連結部材３３を介して、弾性部材３４と連結されているため、弾性部材３４によって、ＦＲ側に引っ張られる。従って、ステアリングホイール３は、同軸モータ２０の重さにより、ドライバ側に急激に倒れ込むのが抑制される。

図７は、ステアリング装置１の動作例を説明する図である。図７において、図２〜図５と同じものには同じ符号が付してある。

図７には、ステアリングホイール３がドライバに最も近いときのステアリング装置１の状態が示してある。図７に示すように、連結部材３３は、コラムブラケット３１の穴４１ａの、突起４３から最も遠い部分に位置している。

ドライバは、図７に示すステアリング装置１の状態において、チルトレバーを操作し、チルトロックを解除したとする。この場合、ステアリングブラケット３２は、連結部材３３を介して、弾性部材３４と連結されているため、弾性部材３４によって、ＦＲ側に引っ張られる。従って、ドライバは、ステアリングホイール３を、容易に（少ない力で）ＦＲ側に傾けることができる。

以上説明したように、ステアリング装置１は、車両に固定されるコラムブラケット３１と、出力軸が第１ステアリングシャフト４と同軸に設けられ、第１ステアリングシャフト４に対して回転動力を作用させる同軸モータ２０を支持するステアリングブラケット３２と、を有する。また、ステアリング装置１は、ステアリングブラケット３２がチルト方向に可動するよう、ステアリングブラケット３２をコラムブラケット３１に連結し、ステアリングブラケット３２のチルト方向の動きに連動する連結部材３３と、連結部材３３とコラムブラケット３１とに連結され、ステアリングブラケット３２のチルト方向の動きを抑制する弾性部材３４と、を有する。

これにより、ステアリングホイール３は、ステアリングブラケット３２に固定される同軸モータ２０の重さにより、ドライバ側に急激に倒れ込むのが抑制される。

また、ドライバは、ステアリングホイール３を、容易にＦＲ側に傾けることができる。

なお、弾性部材３４は、ダンパーであってもよい。また、弾性部材３４は、コイルばねを備えたダンパーであってもよい。

また、弾性部材３４は、例えば、チルトロックを解除したとき、ステアリングホイール３がＦＲ側へ可動する付勢力を有していてもよい。また、弾性部材３４は、例えば、チルトロックを解除したとき、ステアリングホイール３がドライバ側へ徐々に可動する付勢力を有していてもよい。また、弾性部材３４は、例えば、チルトロックを解除したとき、ステアリングホイール３が静止する付勢力を有していてもよい。

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
３１ コラムブラケット
３２ ステアリングブラケット
３３ 連結部材
３４ 弾性部材
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ，５１，５２ａ，５２ｂ 穴
４３ 突起
６１ 頭部
６２ 先部

Claims (5)

1. 車両に搭載されるステアリング装置であって、
   前記車両に固定されるコラムブラケットと、
   出力軸が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対して回転動力を作用させる同軸モータを支持するステアリングブラケットと、
   前記ステアリングブラケットがチルト方向に可動するよう、前記ステアリングブラケットを前記コラムブラケットに連結し、前記ステアリングブラケットの前記チルト方向の動きに連動する連結部材と、
   前記連結部材と前記コラムブラケットとに連結され、前記ステアリングブラケットの前記チルト方向の動きを抑制する抑制部材と、
   を有するステアリング装置。
2. 前記抑制部材は、前記ステアリングブラケットが前記同軸モータの自重によって可動する方向とは反対の方向に付勢力を付与する、
   請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記抑制部材は、一端が前記連結部材と接続され、他端が前記コラムブラケットと接続されたコイルばねである、
   請求項１または２に記載のステアリング装置。
4. 前記抑制部材は、ダンパーである、
   請求項１または２に記載のステアリング装置。
5. 前記ステアリングブラケットは、前記同軸モータの筐体の一部である、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載のステアリング装置。

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