JP2021183454A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】反力発生部を、ステアリングコラムのチルト動作を妨げず、しかも組立性を低下させることなく配置でき、かつステアリングシャフトが振れた場合でも反力発生部の減速ギヤ機構の噛み合い部にかかる負荷を低減できるステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリングホイール２１と、ステアリングシャフト２７と、ステアリングコラム２９と、反力発生部２５と、チルト位置調整機構と、反力発生部２５の駆動軸３０とステアリングシャフト２７とを連結するジョイント３７と、を備える。ジョイント３７は、反力発生部２５よりもステアリングホイール２１側に配置され、反力発生部２５には、反力発生部２５のモータ４４からの動力が伝達される部分とジョイント３７との間で、駆動軸３０を支持する軸支持部５０が設けられる。【選択図】図６

Description

本発明は、ステアリング装置に関し、特に、ステアバイワイヤ（ＳｂＷ:Steering by Wire）方式のステアリング装置に関する。

例えば、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置は、ステアリングホイールと、操舵輪を駆動するステアリングギヤとが機械的に連結されておらず、ステアリングホイールの操作を電気信号でモータによってステアリングギヤに伝えて、操舵輪を左右に転舵する（例えば、特許文献１参照）。また、ステアバイワイヤ方式においては、図１２に示すように、ステアリングシャフト２に、運転者（ステアリングホイール１）に操舵反力を付与する反力発生部１５が設けられる。反力発生部１５は、反力アクチュエータ（ＦＦＡ：Force Feedback Actuator）を駆動源として備える。なお、ステアリングシャフト２には、操舵角センサ１３及びトルクセンサ１４が設けられる。反力発生部１５は、その内部に、反力アクチュエータの回転角を検出する操舵側レゾルバ１６を備える。

このようなステアリング装置では、反力発生部１５よりも車体前方側に、ステアリングシャフト２と、ステアリングギヤとの間を物理的に締結・開放可能な電磁クラッチをバックアップ機構として配置した構成であってもよく、反力発生部１５からステアリングギヤを駆動するための駆動信号を出力する構成であってもよい。

例えば電磁クラッチを用いる場合には、電磁クラッチが開放されている状態では、ステアリングシャフト２の回転をステアリングギヤのピニオン軸側に伝達せず、電磁クラッチが締結されている状態では、ステアリングシャフト２から入力される操舵トルクをピニオン軸側に伝達する。また、操舵輪から入力される反力トルクをステアリングシャフト２側に伝達する。

また、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置では、反力発生部１５がステアリングギヤのラック＆ピニオン機構と機械的に締結されていないため、ステアリングシャフト２にある程度の据わり(回転方向剛性)が無いと、運転者の意図しないステアリング操作(手をぶつけるなど)や、悪路走行時にステアリングシャフト２が意図せず回転してしまう可能性がある。

このため、特許文献２に記載の車両用操舵装置では、ステアリングホイールと一体回転する軸の周面に摺接して該軸に摩擦抵抗を付与する摩擦部材を備え、該摩擦部材とステアリングシャフトとの摩擦により回転方向剛性を付与すること、また、該構成がステアバイワイヤ・システムに適用されることが開示されている。また、特許文献３には、粘性流体を収容する回転ダンパを回転軸に配置し、粘性流体を利用して回転軸の回転振動を抑制するステアリング装置が記載されている。

特開２００９−３５０４１号公報 特許第５０４５９８１号公報 特開２０１１−１７４５００号公報

一般に、図１３に示すように、ステアバイワイヤ方式の反力発生部１５は、ステアリングホイールを格納する格納型の電動チルトテレスコピック機構と組み合わせて使用されることが想定されている。即ち、ステアリングコラム３は、車体側に固定されるトップブラケット１９の下方で、且つ、車体の前方側に設けたダッシュパネル２０よりも後方に配置され、また、重量物である反力発生部１５が、ステアリングコラム３の前端部に配置される。したがって、ステアリングコラム３の延長ストロークを長くする場合には、チルトピボットＰｖから反力発生部１５までの距離Ｌが長くなる。

上記のようにステアリングコラム３に反力発生部１５の重量を支持させると、チルトピボットＰｖを固定状態としても、チルトピボットＰｖを中心に、ステアリングコラム３が容易に回転（傾斜）してしまう。そこで、チルトピボット周りの剛性を高めて反力発生部１５をステアリングコラム３により確実に支持させることもできるが、その場合には、ステアリング装置の重量が嵩み、構造が複雑化する。

さらに、反力発生部１５への電源供給用のケーブル１８は、ステアリングコラム３をチルト動作させる際に引き摺られ、使用状況によっては、ケーブル１８に損傷や破損が生じるおそれがある。

そして、チルト動作により反力発生部１５が大きく動く場合には、反力発生部１５側にクラッチを配置しにくくなる。そこで、反力発生部１５をステアリングコラム３とは別々に車体に組み付けることもできるが、反力発生部１５側とステアリングコラム３側とで、軸が折れ曲がる部分が生じるため、ステアリング装置の組立性が低下する。

また、格納型の電動チルトテレスコピック機構は、格納に必要なスペースを確保するためステアリングシャフト２が長く、反力発生部１５に対して偏芯する可能性があり、この場合、ステアリングシャフト２が振れてしまう。また、反力発生部１５は、高出力を可能とし、軸方向の長さを比較的短くできるように、反力アクチュエータからの動力を減速ギヤ機構を介して伝達している。この場合、ステアリングシャフト２が振れると、反力発生部１５の駆動軸も振れ、減速ギヤ機構の噛み合い部に想定外の入力が入り、噛み合い部にズレが生じる可能性がある。

特許文献２、３には、摩擦部材や粘性流体により、ステアリングシャフトに回転方向剛性を付与して、運転者の意図しないステアリングシャフトの回転を防止しているが、電動チルトテレスコピック機構との組み合わせや、反力発生部１５の駆動軸の振れにより減速ギヤ機構の噛み合い部に作用する負荷に対して考慮されていない。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、反力発生部を、ステアリングコラムのチルト動作を妨げず、しかも組立性を低下させることなく配置でき、かつステアリングシャフトが振れた場合でも反力発生部の減速ギヤ機構の噛み合い部にかかる負荷を低減できるステアリング装置を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトを内径側で回転自在に支持し、車体に支持されるステアリングコラムと、
前記ステアリングホイールに加えた操舵操作に応じた反力を減速ギヤ機構を介して駆動軸に発生させる反力発生部と、
前記ステアリングコラムを傾斜させるチルト位置調整機構と、
前記反力発生部の前記駆動軸と前記ステアリングシャフトとを傾斜自在に連結するジョイントと、
を備え、
前記ジョイントは、前記反力発生部よりも前記ステアリングホイール側に配置され、
前記反力発生部には、前記駆動軸の軸方向において、前記減速ギヤ機構と前記ジョイントとの間で、前記駆動軸を支持する軸支持部が設けられる、ステアリング装置。

本発明のステアリング装置によれば、反力発生部の駆動軸とステアリングシャフトとを連結するジョイントを、反力発生部よりもステアリングホイール側に設けることで、反力発生部を、ステアリングコラムのチルト動作を妨げず、しかも組立性を低下させることなく配置できる。また、反力発生部には、駆動軸の軸方向において、前記減速ギヤ機構と前記ジョイントとの間で、駆動軸を支持する軸支持部が設けられるので、ステアリングシャフトが振れた場合でも反力発生部の減速ギヤ機構の噛み合い部にかかる負荷を低減できる。

第１実施形態のステアリング装置を組み付けた車体の運転席及びその周辺部を模式的に示す側面図である。 図１に示すステアリング装置を側方から見た要部概略断面図である。 図１に示すステアリング装置を下側から見た要部概略断面図である。 ステアリング装置のチルト動作させた様子を示す概略側面図である。 ジョイント及び反力発生部を示す側面図である。 ジョイント及び反力発生部を示す断面図である。 第２実施形態のステアリング装置の要部断面図である。 図７のＶＩＩＩ-ＩＩＩ断面図である。 第３実施形態のステアリング装置の要部断面図である。 側方から見た第４実施形態のステアリング装置の要部概略側面図である。 図１０に示すステアリング装置をチルト動作、及びテレスコピック動作させた状態を示す要部概略側面図である。 反力アクチュエータの断面図である。 ステアリングコラムの前端にステアバイワイヤ方式の反力発生部を固定して、チルト動作させた状態を示す説明図である。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
以下に説明する各実施形態のステアリング装置は、ステアリング角度や操舵力をセンサで検出し、これを電気信号として操舵駆動部に送信することで、操舵輪を左右に転舵する、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置である。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態のステアリング装置１００を組み付けた車体の運転席及びその周辺部を模式的に示す側面図である。
ステアリング装置１００は、ステアリングホイール２１と、ステアリングホイール２１が取り付けられ、車体と一体に固定されたトップブラケット３１に支持されるステアリングコラムシャフト２３と、運転者（ステアリングホイール２１）Ｍに操舵反力を付与する反力アクチュエータを備える反力発生部２５と、を備える。

図２は図１に示すステアリング装置１００を側方から見た要部概略断面図である。図３は図１に示すステアリング装置１００を下側から見た要部概略断面図である。
図２，図３に示すように、ステアリングコラムシャフト２３は、ステアリングホイール２１に接続されたステアリングシャフト２７と、ステアリングシャフト２７が内部に挿通されたステアリングコラム２９とを有する。

ステアリングシャフト２７は、インナーシャフト２７Ａとアウターシャフト２７Ｂとを備える。インナーシャフト２７Ａとアウターシャフト２７Ｂは、セレーション嵌合されており、回転トルクを伝達自在に、且つ、軸方向に関して相対変位可能に組み合わされている。

ステアリングシャフト２７が挿通された筒状のステアリングコラム２９は、アウターコラム２９Ａとインナーコラム２９Ｂとを備える。アウターコラム２９Ａとインナーコラム２９Ｂは、テレスコピック動作可能に組み合わせている。ステアリングコラム２９は、衝突時に軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつステアリングコラム２９の全長が縮まる、コラプシブル構造としてもよい。

ステアリングコラム２９は、トップブラケット３１の前方側支持片３１ｂ、後方側支持片３１ｃに支承され、チルト動作可能になっている。このようなチルト位置調整機構及びテレスコピック位置調整機構は、後述する第４実施形態（図１０、図１１参照）に示すような電動タイプでもよいし、手動タイプでもよい。また、このようなステアリングコラムシャフト２３は、従来から周知であり、詳しい説明は省略する。以降の説明では、トップブラケット３１の前方側支持片３１ｂ、後方側支持片３１ｃは、図１や図３のように省略して図示するものとする。

反力発生部２５は、以下に詳述するが、反力アクチュエータとしてのモータ４４を含んで構成され（図６参照）、トップブラケット３１の車体前側の取付部３１ａ（図２参照）に固定される。この場合、ステアリングシャフト２７と反力発生部２５とが同一の固定部材（トップブラケット３１）により車体に固定されている。トップブラケット３１は、車体と一体に固定されるダッシュパネル３３よりも後方の車室内空間を覆うように配置される。反力発生部２５の車体への固定部材は、これに限らず、ステアリングシャフト２７を車体側に固定する固定部材とは別部材であってもよい。いずれの場合でも、反力発生部２５とステアリングシャフト２７とは、互いに別々に車体に固定される。なお、反力アクチュエータとしては、運転者に操舵反力を付与する駆動源であれば、モータ４４以外の構成であってもよい。

また、反力発生部２５の駆動軸３０とステアリングシャフト２７のインナーシャフト２７Ａとは、ジョイント３７を介して傾斜自在に連結されている。このジョイント３７は、反力発生部２５よりもステアリングホイール２１側に配置される。また、ジョイント３７よりもステアリングホイール２１側にチルト位置調整機構やテレスコピック位置調整機構が配置される。これにより、ジョイント３７は、インナーシャフト２７Ａと駆動軸３０間のアライメント誤差を吸収することができる。

ジョイント３７は、周知の構造を採用でき、その構造についての詳細は、例えば、日本国特開平８−２９５２４６号公報、日本国特開２００８−１７４２３９号公報等を適宜参照されたい。さらに、ジョイント３７に、トラクタジョイント（Tracta joint）、ルゼッパジョイント（Rzeppa joint）、ワイスジョイント（Weiss joint）、トンプソンジョイント(Thompson joint)、ヨルダックジョイント(Yordak joint)、ホブソンジョイント(Hobson joint)、マルペッツィジョイント（Malpezzi joint）等を採用してもよい。

本構成において、ジョイント３７で連結される、反力発生部２５の駆動軸３０とステアリングシャフト２７のインナーシャフト２７Ａとは、図３に示す車体の下側から見て、互いに傾斜することなく一直線上に配置される。また、ステアリングシャフト２７と反力発生部２５とは、ジョイント３７を介して連結され、互いに独立して車体に固定される。したがって、反力発生部２５は、チルト位置調整機構によるステアリングシャフト２７の位置調整時においても車体から動くことなく、車体に固定された状態を維持する。つまり、反力発生部２５は、チルト位置調整機構によるステアリングコラムの位置調整動作に従動しない支持構造で車体側に固定される。

図４はステアリング装置１００のチルト動作させた様子を示す概略側面図である。図４に示すように、ステアリングコラムシャフト２３のチルト動作によって、反力発生部２５の駆動軸３０とインナーシャフト２７Ａとは、ジョイント３７で折れ曲がった状態で連結される。つまり、車体の側面から見て、駆動軸３０とインナーシャフト２７Ａとは、一直線上に、又は屈曲して連結される。

本実施形態のステアリング装置１００によれば、反力発生部２５がトップブラケット３１に固定されるため、反力発生部２５の重量がステアリングコラムシャフト２３に負荷されることがない。これにより、ステアリングコラムシャフト２３は、チルト動作時に、チルトピボット（ステアリングコラム２９と、トップブラケット３１の前方側支持片３１ｂとが回転自在に支持される支持軸）において、不用意に回転（傾斜）することなく、安定してトップブラケット３１に支持される。また、チルトピボット周りを補強して剛性を高める必要がなく、ステアリング装置１００の軽量化が図れる。

そして、反力発生部２５の電源供給用のケーブル１８（図１３参照）がチルト動作時に移動することがないため、ケーブルに擦れによる損傷が及ぶことがない。
さらに、反力発生部２５が車体側に固定されるため、反力発生部２５に接続されるクラッチ等の配置の制約が軽減され、設計自由度を向上できる。

また、チルト動作時に可動側となるステアリングコラムシャフト２３と、反力発生部２５とが、同一のトップブラケット３１で支持される。そのため、反力発生部２５を、ステアリングコラムシャフト２３と合わせた一つの部品として車体へ組み付けることができ、ステアリング装置１００の組立性を向上できる。

さらに、ステアリングシャフト２７のインナーシャフト２７Ａと反力発生部２５の駆動軸３０とは、ジョイント３７を介して相互に連結された状態で車体に組み付けられる。そのため、双方の部材を個別に車体に取り付けた後に、軸同士を連結する場合と比較して、高いアライメント精度が得られる。これにより、ステアリングシャフト２７の回転動作、チルト動作、及びテレスコピック動作をより円滑に行える。

なお、本実施形態のように、ステアリングシャフト２７と反力発生部２５の駆動軸３０とが傾斜自在に連結される場合には、駆動軸３０からステアリングシャフト２７へ伝達する回転角速度及び回転トルクに変動が生じる。この回転角速度及び回転トルクの変動は、ジョイント３７のジョイント角（傾斜角）が大きいほど増加する。このような変動は、ステアリングホイール２１に反作用として伝播され、ステアリングホイール２１を操作する運転者に違和感を与える場合がある。

そこで、反力発生部２５は、運転者に違和感を与えないように、ジョイント３７のジョイント角に応じて、回転角速度及び回転トルクの変動の少なくとも一部、好ましくは全てを打ち消すように、発生する反力を調整することが好ましい。

その場合、ジョイント３７のジョイント角毎の回転角速度及び回転トルクの関係を、数式やマップなどの形式で、不図示の記憶部に記憶させておく。そして、ジョイント３７のジョイント角、及びジョイント３７の回転位相を検出するセンサを設け、そのセンサからの検出値と、記憶部に記憶されたジョイント角毎の関係から、ジョイント３７によって伝達される回転角速度及び回転トルクの変動を求めるとともに、求めた変動を打ち消すような補助トルクを反力発生部２５から発生させる。なお、ジョイント３７のジョイント角とジョイント３７の回転位相との、両方の情報を用いて補助トルクを設定してもよいが、いずれか一方のみを検出して補助トルクを設定してもよい。

なお、ジョイント３７のジョイント角を検出するセンサとしては、ジョイント３７のジョイント角を直接検出するセンサのほか、例えば、ジョイント３７のジョイント角と等価な量であるステアリングコラム２９の傾斜角度やステアリングホイール２１の高さ位置を検出するセンサを用いてもよい。これらのセンサとしては、例えば変位センサを用いることができる。センサの検出値を用いてジョイント３７のジョイント角を算出する際には、その基準値として、例えば、予め設定したジョイント角（ステアリングコラム２９の傾斜角度、ステアリングホイール２１の高さ位置）の標準値（ノミナル値など）を利用できる。

ジョイント３７の回転位置を検出するセンサとしては、ジョイント３７の回転位置を直接検出するセンサのほか、例えば、ジョイント３７の回転位置と等価な量であるステアリングシャフト２７やステアリングホイール２１の回転位置（回転角度）を検出するセンサを用いてもよい。これらのセンサとしては、例えばエンコーダを含む回転センサや、反力発生部２５が備える操舵側レゾルバ等を用いることができる。

なお、図６に示すように、ジョイント３７の外径Ｄ１は、アウターコラム２９Ａの内径Ｄ２より小さく、ステアリングコラム２９の内側にジョイント３７が配置されている。これにより、軸方向長さを短縮してコンパクトな構成にできるとともに、ジョイント３７を確実に保護できる。

ここで、反力発生部２５の駆動軸３０は、具体的に、図５及び図６に示すように、入力軸３４と、出力軸３５と、入力軸３４及び出力軸３５の内部で、入力軸３４及び出力軸３５を軸方向両端部で繋ぐトーションバー３６と、から構成されている。したがって、入力軸３４が、ジョイント３７を介してインナーシャフト２７Ａと傾斜自在に連結する。出力軸３５は、入力軸３４より車両前方に位置し、前端部がトーションバー３６と接続され、後端部が入力軸３４の外周面の前端部を覆う。

入力軸３４は、後ハウジング４０ａに設けられた軸支持部５０である転がり軸受４１により回動自在に支持される。転がり軸受４１では、外輪が後ハウジング４０ａの内周面４０ａ１にすき間嵌めで嵌合され、内輪が入力軸３４の外周面に圧入嵌合される。また、転がり軸受４１は、外輪が後ハウジング４０ａの内向きフランジ部４０ａ２に当接し、内輪が入力軸３４の段差部３４ａと当接して、軸方向に位置決めされている。
即ち、転がり軸受４１の組み立てに関して、まず、外輪が後ハウジング４０ａの内向きフランジ部４０ａで位置決めされるまで、後ハウジング４０ａの内周面４０ａ１に圧入される。その後、内輪には、入力軸３４が、段差部３４ａが内輪と当接するまで、すき間嵌めにて挿入される。

出力軸３５には、ウォームホイール４３が固定され、モータ４４により回転駆動されるウォーム軸４５が噛合する。なお、ウォームホイール４３とウォーム軸４５は、減速ギヤ機構を構成する。出力軸３５は、ウォームホイール４３の軸方向両側で、中間ハウジング４０ｂ及び前ハウジング４０ｃにそれぞれ嵌合固定された一対の他の転がり軸受４２により回動自在に支持されている。

入力軸３４と出力軸３５の周囲には、軸支持部５０より出力軸３５側に運転者の操舵量としての操舵トルクを検出するトルクセンサ４６が配置されている。なお、駆動軸３０の周囲には、トルクセンサ４６の代わりに、運転者の操舵量としての操舵角を検知する操舵角センサが設けられてもよく、運転者の操舵量を検知するセンサであればよい。

したがって、軸支持部５０である転がり軸受４１は、駆動軸３０の軸方向において、ウォームホイール４３とジョイント３７との間、特に、本実施形態では、トルクセンサ４６とジョイント３７との間に設けられる。これにより、入力軸３４は軸支持部５０である転がり軸受４１により高い剛性で支持されているので、インナーシャフト２７Ａがその軸方向と直交する方向に振れても、入力軸３４の振れが抑制されて、出力軸３５に支持されたウォームホイール４３とウォーム軸４５の噛み合い部にかかる負荷を抑制できる。特に、格納型の電動チルトテレスコピック機構では、格納型でないものに比べて、ステアリングシャフト２７の軸方向長さが長くなるので、ステアリングシャフト２７がより振れやすいが、転がり軸受４１によって入力軸３４の振れを効果的に抑制できる。
また、転がり軸受４１によって、入力軸３４上に設置されたトルクセンサ４６の位置も適切に保持される。

軸支持部５０である転がり軸受４１には、例えば、動粘度が５００〜１７０００ｍｍ^２／ｓ（４０℃）のグリースが封入されており（従来の量産品で使用されるグリースの動粘度は、１６〜２６ｍｍ^２/ｓ)、該グリースの粘性によりステアリングシャフト２７に回転方向剛性（回転トルクが０．８〜２．０Ｎｍ）を付与し、ステアリングシャフト２７の据わり感を与える。

特に、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置１００の場合では、反力発生部２５がピニオン軸側と機械的に連結されていないため、ステアリングシャフト２７にある程度の据わり(回転方向剛性)が無いと、運転者Ｍの意図しないハンドル操作や悪路走行時にステアリングシャフト２７が意図せずに回転してしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態のように、グリースの粘性によりステアリングシャフト２７に回転方向剛性を与えることで、意図しないステアリングシャフト２７の回転を防止することができる。

また、副次効果として、例えば、モータ４４の失陥により反力生成機能のみが無くなった際、運転者Ｍからの入力トルクにある程度耐えることができる。これは、定常円旋回など、ステアリングホイール２１を大きく切っているとき、突然、反力が無くなると瞬間的に切り増し方向にステアリングホイール２１が動いてしまう可能性があるが、ステアリングシャフト２７に回転方向剛性を与えることでステアリングホイール２１の大きな切り増しを抑制することができ、車両の適切な制御を維持できる。

加えて、格納型の電動チルトテレスコピックステアリング装置では、格納に必要なスペースを確保するためにステアリングシャフト２７が長いため、ステアリングシャフト２７が振れてしまうことがあるが、上述したグリースの粘性によりステアリングシャフト２７に回転方向剛性を与えることができる。

なお、本実施形態では、軸支持部５０の転がり軸受として、図６において、玉軸受として示しているが、他の転がり軸受の形式であってもよい。同様に、一対の他の転がり軸受４２も、玉軸受以外の形式の軸受であってもよい。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のステアリング装置について、図７及び図８を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。

第２実施形態のステアリング装置の軸支持部５０ａは、複数のパッド部材７１と、弾性部材である複数のばね７２と、複数のパッド部材７１及び複数のばね７２を収容する孔部７３ａが円周方向に所定の間隔（図に示す実施例では、９０°間隔）で形成されたケース７３と、を備える。複数のパッド部材７１は、入力軸３４の外周面に対応する円弧状の内径側端面を有し、入力軸３４の外周面にそれぞれ摺接する。ばね７２は、パッド部材７１の外径側端面と当接し、パッド部材７１を入力軸３４の外周面に向けてそれぞれ押圧する。ケース７３は、後ハウジング４０ａの内向きフランジ部４０ａ２に当接させた状態で、内周面４０ａ１に嵌合固定され、入力軸３４の外周面との間に僅かな隙間を持って配置される。

軸支持部５０ａは、ばね７２の弾性力により、複数のパッド部材７１を入力軸３４の外周面に摺接させて入力軸３４に回転抵抗を付与し、ステアリングシャフト２７に据わり感を与える。軸支持剛性については、ばね７２を円周方向に複数設けることでコントロールすることができ、ばね７２の位置、個数、バネ定数を変えることで、任意の支持剛性を設定できる。また、パッド部材７１を変更することでステアリングシャフト２７の軸トルクも調整が可能となる。

このようなバネ式の軸支持部５０ａは、経年劣化に対して強く、例えばパッド部材７１が摩耗しても、ばね７２に低いバネ定数が設定されていれば、寸法変化に対してのロバスト性が高く、安定したバネ荷重でパッド部材７１を押し付けることができ、安定した据わり感が得られる。また、グリース切れが生じることも無く、温度変化（高温／低温）に対する性能も安定する。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態のステアリング装置について、図９を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。

本実施形態の軸支持部５０ｂは、芯金８１と、該芯金８１に取り付けられた環状のシール部材８２と、を備える。芯金８１は、例えば、金属板が断面略Ｌ字形に成形されて、後ハウジング４０ａの内向きフランジ部４０ａ２に当接させた状態で、内周面４０ａ１に嵌合固定されている。シール部材８２は、ゴムなどの弾性部材で形成され、径方向内側に設けられたリップ部８２ａが、入力軸３４の外周面に摺接する。そして、リップ部８２ａと入力軸３４の外周面との摺接抵抗により、ステアリングシャフト２７に据わり感が与えられている。

本実施形態の軸支持部５０ｂは、回転軸トルクのコントロールに重点を置いたものであり、回転軸トルクのコントロールについては、シール部材８２の材料（具体的には、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなど)、締め代、シール部材８２と芯金８１の厚さ比率などによりコントロールすることができる。また、シール部材８２を用いた軸支持部５０ｂによると、トルクセンサ４６が設けられたセンサ室へのコンタミ侵入が防止できる。また、転がり軸受４１と比較して、加工部の寸法管理が緩和できると共に、部品コストも低いため、製品コストの低減効果が期待できる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態のステアリング装置について、図１０及び図１１を参照して説明する。なお、第１実施形態と同一又は同等部分については、同一符号を付して説明を省略又は簡略化する。

図１０，図１１に示すように、本実施形態のステアリング装置２００は、チルト動作、及びテレスコピック動作を電動モータにより実現している。

ステアリング装置２００は、ステアリングホイール２１と、ステアリングコラムシャフト２３と、反力発生部２５と、チルト駆動部５１と、テレスコピック駆動部５３とを備える。

トップブラケット３１の取付部３１ａには、反力発生部２５が固定される。前方側支持片３１ｂには、不図示の支持軸を介してステアリングコラム２９のアウターコラム２９Ａが上下方向に傾斜自在に支持される。また、反力発生部２５の駆動軸３０は、ステアリングシャフト２７のインナーシャフト（不図示）にジョイント３７で連結される。

トップブラケット３１の後方側支持片３１ｃには、Ｌ字型のステー５５が支点５５ａを中心に回転自在に取り付けられる。ステー５５の一端部５５ｂにはアウターコラム２９Ａの後方側が傾斜自在に支持され、ステー５５の他端部５５ｃにはチルトスライダ５７が傾斜可能に設けられる。チルトスライダ５７は、チルトモータ５９のねじ軸６１に螺合し、チルトモータ５９によるねじ軸６１の回転駆動によってねじ軸６１に沿って移動する。このチルトモータ５９は、支持軸６３を中心に傾斜自在に、アウターコラム２９Ａに支持される。

チルトモータ５９を駆動すると、チルトスライダ５７がねじ軸６１に沿って移動して、ステー５５の他端部５５ｃが前後方向に移動する。これにより、ステー５５が支点５５ａを中心に回転する。すると、アウターコラム２９Ａが、トップブラケット３１の前方側支持片３１ｂとの支持軸を中心に傾斜する。このようにしてチルト動作が実現される。また、反力発生部２５は、チルト位置調整機構によるステアリングシャフト２７の位置調整時においても、ステアリングシャフト２７を傾斜自在に支持するトップブラケット３１に固定された状態を維持し、車体から動くことがない。

また、アウターコラム２９Ａには、テレスコピックモータ６５が固定される。テレスコピックモータ６５のねじ軸６７にはテレスコピックスライダ６９が螺合して設けられる。テレスコピックスライダ６９は、インナーコラム２９Ｂに固定される。

テレスコピックモータ６５を駆動すると、テレスコピックスライダ６９がねじ軸６７に沿って移動して、これにより、インナーコラム２９Ｂが軸方向に進退する。このとき、図示はしないが、ステアリングシャフト２７のインナーシャフトとアウターシャフトも軸方向に進退する。このようにしてテレスコピック動作が実現される。

図１０，図１１に示すジョイント３７は、トップブラケット３１の前方側支持片３１ｂがアウターコラム２９Ａを支持する支持軸（チルトピボット）と、ステアリングシャフト２７の軸方向に関して一致させてもよい。その場合、チルト動作のための機構を簡単にでき、また、チルトピボットがアウターコラム２９Ａの前方に配置されるため、チルト動作のストロークを拡大できる。

尚、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、上記実施形態では、駆動軸３０が入力軸３４、出力軸３５、及びトーションバー３６から構成されているが、本発明の駆動軸は、これに限定されず、単一の軸で構成されてもよい。いずれの場合においても、軸支持部は、駆動軸の軸方向において、減速ギヤ機構とジョイントとの間に設けられればよい。

また、上記実施形態では、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置１００について説明したが、本発明はこれに限定されず、ステアリングホイールとステアリングギヤとが中間軸を介して機械的に連結されるステアリング装置にも適用可能である。
また、上記実施形態では、ステアバイワイヤ方式の反力発生部２５が、電動チルトテレスコピック機構と組み合わされているが、本発明はこれに限らず、手動のチルトテレスコピック機構と組み合わされてもよい。
また、上記実施形態では、格納型の電動チルトテレスコピック機構を有するステアリング装置において、軸支持部によって振れが抑制されることについて説明したが、本発明はこれに限らず、格納型でない電動チルトテレスコピック機構を有するステアリング装置においても、ステアリングシャフトに生じる振れを軸支持部によって抑制することができる。

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） ステアリングホイールと、
前記ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトを内径側で回転自在に支持し、車体に支持されるステアリングコラムと、
前記ステアリングホイールに加えた操舵操作に応じた反力を減速ギヤ機構を介して駆動軸に発生させる反力発生部と、
前記ステアリングコラムを傾斜させるチルト位置調整機構と、
前記反力発生部の前記駆動軸と前記ステアリングシャフトとを傾斜自在に連結するジョイントと、
を備え、
前記ジョイントは、前記反力発生部よりも前記ステアリングホイール側に配置され、
前記反力発生部には、前記駆動軸の軸方向において、前記減速ギヤ機構と前記ジョイントとの間で、前記駆動軸を支持する軸支持部が設けられる、ステアリング装置。
この構成によれば、ステアリング装置において、反力発生部の駆動軸とステアリングシャフトとを連結するジョイントを、反力発生部よりもステアリングホイール側に設けることで、反力発生部を、ステアリングコラムのチルト動作を妨げず、しかも組立性を低下させることなく配置できる。また、反力発生部には、駆動軸の軸方向において、前記減速ギヤ機構と前記ジョイントとの間で、駆動軸を支持する軸支持部が設けられるので、ステアリングシャフトが振れた場合でも反力発生部の減速ギヤ機構の噛み合い部にかかる負荷を低減できる。

（２） 前記反力発生部には、前記駆動軸の軸方向において、前記減速ギヤ機構の軸方向両側で、且つ、前記軸支持部の前方に、前記駆動軸を支持する一対の軸受が設けられる、（１）に記載のステアリング装置。
この構成によれば、駆動軸の両側に設けられた一対の軸受によって、駆動軸を安定して支持できる。

（３） 前記駆動軸は、前記ジョイントに連結される入力軸と、前記減速ギヤ機構を介して前記反力発生部の反力アクチュエータの駆動力が伝達される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸とに連結されるトーションバーと、を有し、
前記軸支持部は、前記入力軸を支持する、（１）又は（２）に記載のステアリング装置。
この構成によれば、入力軸が軸支持部によって高い剛性で支持されるので、ステアリングシャフトが振れても、入力軸の振れを抑制できる。

（４） 前記反力発生部は、運転者の操舵量を検出するセンサを備え、
前記軸支持部は、前記駆動軸の軸方向において、前記センサと前記ジョイントとの間に設けられる、（１）〜（３）のいずれかに記載のステアリング装置。
この構成によれば、センサとジョイントとの間に設けられた軸支持部によって、ステアリングシャフトが振れた場合でも、センサの検知精度を確保することができる。

（５） 前記ステアリングコラムの内径は、前記ジョイントの外径より大きく、
前記ステアリングコラムの内側に前記ジョイントが配置される、（１）〜（４）のいずれかに記載のステアリング装置。
この構成によれば、ジョイントをステアリングコラムの内側に配置して、軸方向長さを短縮してコンパクトな構成にできるとともに、ジョイントを確実に保護できる。

（６） 前記軸支持部は、転がり軸受である、（１）〜（５）のいずれかに記載のステアリング装置。
この構成によれば、軸支持部としての転がり軸受の支持剛性によって、ステアリングシャフトが振れた場合でも反力発生部の減速ギヤ機構の噛み合い部にかかる負荷を低減できる。

（７） 前記転がり軸受には、動粘度が５００〜１７０００ｍｍ^２／ｓ（４０℃）であるグリースが封入される、（６）に記載のステアリング装置。
この構成によれば、グリースの動粘度により、ステアリングシャフトに回転剛性を付与して、ステアリングシャフトに据わり感を与えることができる。

（８） 前記軸支持部は、
円周方向に所定の間隔で配置され、前記駆動軸の外周面にそれぞれ摺接する複数のパッド部材と、
前記複数のパッド部材を前記駆動軸の外周面に向けてそれぞれ押圧する複数の弾性部材と、
を備える、（１）〜（５）のいずれかに記載のステアリング装置。
この構成によれば、軸支持部としてのパッド部材と弾性部材との支持剛性によって、ステアリングシャフトが振れた場合でも反力発生部の減速ギヤ機構の噛み合い部にかかる負荷を低減できる。また、パッド部材と駆動軸との摺接抵抗により、ステアリングシャフトに回転剛性を付与して、ステアリングシャフトに据わり感を与えることができる。

（９） 前記軸支持部は、
前記反力発生部のケースに固定される芯金と、
前記芯金に取り付けられ、前記駆動軸の外周面に摺接するリップ部を有する環状のシール部材と、
を備える、（１）〜（５）のいずれかに記載のステアリング装置。
この構成によれば、軸支持部としての芯金とシール部材との支持剛性によって、ステアリングシャフトが振れた場合でも反力発生部の減速ギヤ機構の噛み合い部にかかる負荷を低減できる。また、駆動軸の外周面に摺接するシール部材のリップ部の摺接抵抗により、ステアリングシャフトに回転剛性を付与して、ステアリングシャフトに据わり感を与えることができる。

２１ ステアリングホイール
２５ 反力発生部
２７ ステアリングシャフト
２９ ステアリングコラム
３０ 駆動軸
３４ 入力軸
３５ 出力軸
３６ トーションバー
３７ ジョイント
４０ａ 後ハウジング（反力発生部のケース）
４１ 転がり軸受
４２ 他の転がり軸受
４３ ウォームホイール（減速ギヤ機構）
４４ モータ（反力アクチュエータ）
４５ ウォーム軸（減速ギヤ機構）
４６ トルクセンサ（センサ）
５０，５０ａ，５０ｂ 軸支持部
７１ パッド部材
７２ ばね（弾性部材）
８１ 芯金
８２ シール部材
８２ａ リップ部
１００，２００ ステアリング装置

Claims (9)

1. ステアリングホイールと、
   前記ステアリングホイールに接続されたステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトを内径側で回転自在に支持し、車体に支持されるステアリングコラムと、
   前記ステアリングホイールに加えた操舵操作に応じた反力を減速ギヤ機構を介して駆動軸に発生させる反力発生部と、
   前記ステアリングコラムを傾斜させるチルト位置調整機構と、
   前記反力発生部の前記駆動軸と前記ステアリングシャフトとを傾斜自在に連結するジョイントと、
   を備え、
   前記ジョイントは、前記反力発生部よりも前記ステアリングホイール側に配置され、
   前記反力発生部には、前記駆動軸の軸方向において、前記減速ギヤ機構と前記ジョイントとの間で、前記駆動軸を支持する軸支持部が設けられる、ステアリング装置。
2. 前記反力発生部には、前記駆動軸の軸方向において、前記減速ギヤ機構の軸方向両側で、且つ、前記軸支持部の前方に、前記駆動軸を支持する一対の軸受が設けられる、請求項１に記載のステアリング装置。
3. 前記駆動軸は、前記ジョイントに連結される入力軸と、前記減速ギヤ機構を介して前記反力発生部の反力アクチュエータの駆動力が伝達される出力軸と、前記入力軸と前記出力軸とに連結されるトーションバーと、を有し、
   前記軸支持部は、前記入力軸を支持する、請求項１又は２に記載のステアリング装置。
4. 前記反力発生部は、運転者の操舵量を検出するセンサを備え、
   前記軸支持部は、前記駆動軸の軸方向において、前記センサと前記ジョイントとの間に設けられる、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のステアリング装置。
5. 前記ステアリングコラムの内径は、前記ジョイントの外径より大きく、
   前記ステアリングコラムの内側に前記ジョイントが配置される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のステアリング装置。
6. 前記軸支持部は、転がり軸受である、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のステアリング装置。
7. 前記転がり軸受には、動粘度が５００〜１７０００ｍｍ^２／ｓ（４０℃）であるグリースが封入される、請求項６に記載のステアリング装置。
8. 前記軸支持部は、
   円周方向に所定の間隔で配置され、前記駆動軸の外周面にそれぞれ摺接する複数のパッド部材と、
   前記複数のパッド部材を前記駆動軸の外周面に向けてそれぞれ押圧する複数の弾性部材と、
   を備える、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のステアリング装置。
9. 前記軸支持部は、
   前記反力発生部のケースに固定される芯金と、
   前記芯金に取り付けられ、前記駆動軸の外周面に摺接するリップ部を有する環状のシール部材と、
   を備える、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のステアリング装置。

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