JP3623091B2 - 衝撃吸収式電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両衝突時にドライバーに作用する衝撃を吸収するために用いられる衝撃吸収式電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１６に示す従来の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置１０１は、ステアリングホイールＨに接続されるステアリングシャフト１０２と、そのステアリングシャフト１０２を支持するコラム１０３と、そのコラム１０３を車体側部材に取り付けるためのブラケット１０４と、そのステアリングシャフト１０２により伝達されるトルクを検知するトルクセンサ１０５と、そのその検知トルクに応じた操舵補助力の発生用モータ１０６とを備える。そのブラケット１０４は、そのコラム１０３に一体化され、また、車体側部材に一体化された一対のガイド部材１０７にステアリングシャフト１０２の長手方向に沿って変位可能に取り付けられる。そのトルクセンサ１０５は、そのコラム１０３よりも上記ステアリングホイールＨから離れた位置で、上記ステアリングシャフト１０２を支持すると共に車体側部材に連結されるセンサハウジング１０５ａを有する。
【０００３】
そのコラム１０３は第１部材１０３ａと第２部材１０３ｂとから構成される。その第１部材１０３ａは、ステアリングホイールＨとドライバーとの衝突による衝撃により、ブラケット１０４と同行して変位可能とされている。その第２部材１０３ｂは、その第１部材１０３ａに一端において圧入されると共に他端においてセンサハウジング１０５ａに連結される。
【０００４】
その第１部材１０３ａと第２部材１０３ｂとの間の摩擦に抗して第１部材１０３ａが変位することで、その衝撃の吸収が可能とされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
その第１部材１０３ａと第２部材１０３ｂとの間の摩擦抵抗に基づき衝撃を吸収する場合、充分に衝撃を吸収するためには、その第１部材１０３ａの変位量を大きくする必要がある。そのため、ステアリング装置１０１の配置スペースが制限される場合、充分に衝撃を吸収することができないという問題がある。
【０００６】
さらに、その第１部材１０３ａを第２部材１０３ｂに対して円滑に変位させるためには、その第１部材１０３ａと同行して変位するブラケット１０４をガイド部材１０７によりステアリングシャフト１０２の長手方向に案内することで、第１部材１０３ａの変位方向をステアリングシャフト１０２の長手方向に正確に沿わせる必要がある。
そのブラケット１０４を第１部材１０３ａと同行して変位させる場合、そのブラケット１０４は第１部材１０３ａよりも径方向外方に張り出すため、その変位によりセンサハウジング１０５ａと干渉しないように、そのセンサハウジング１０５ａとの距離を大きくする必要がある。
しかし、車体内部はスペースが制限され、そのブラケット１０４と他部材との干渉を防止する必要があることから、そのブラケット１０４とセンサハウジング１０５ａとの距離は制限され、その結果、第１部材１０３ａの変位量も制限される。
その第１部材１０３ａと第２部材１０３ｂとの間の摩擦抵抗に基づき衝撃を吸収する場合、その第１部材１０３ａの変位量が制限されると、充分に衝撃を吸収することができない。
【０００７】
また、そのブラケット１０４を車体側部材にガイド部材１０７を介して取り付ける場合、構造が複雑化し、部品点数が増大するため、コストが増大する。さらに、コラム１０３を構成する第１部材１０３ａに第２部材１０３ｂを圧入する必要があり、組み立てや保守点検等に際しての作業が煩雑化するという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決することのできる衝撃吸収式電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトと、そのステアリングシャフトを支持すると共に車体側部材に取り付けられるコラムと、そのステアリングシャフトにより伝達されるトルクを検知するトルクセンサと、その検知トルクに応じた操舵補助力の発生用モータとを備える。そのトルクセンサは、そのコラムよりも前記ステアリングホイールから離れた位置で、前記ステアリングシャフトを支持すると共に車体側部材に連結されるセンサハウジングを有する。そのコラムは、そのステアリングホイールとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、前記トルクセンサに向かい変位可能とされている。そのコラムとセンサハウジングとは、互いに離間されると共に連結部材を介して連結され、その連結部材は、そのコラムの前記衝撃の作用による変位によって塑性変形可能とされている。
本発明の構成によれば、そのコラムの上記衝撃の作用による変位により、そのコラムとセンサハウジングとを連結する連結部材を塑性変形させ、衝撃を吸収できる。その衝撃吸収量は連結部材の厚さや材質等により変更調節できるので、従来のようにコラムを構成する２部材の間の摩擦抵抗に基づき衝撃を吸収する場合に比べて、そのコラムの変位量を大きくすることなく充分に衝撃を吸収することが可能になる。
そのコラムとセンサハウジングとの連結部材を介する連結を解除することで、そのステアリングシャフトを構成するコラム側部材とセンサハウジング側部材とは互いに分離可能とされ、そのコラムとセンサハウジングとを連結することで、そのコラム側部材とセンサハウジング側部材とは互いに連結可能とされているのが好ましい。
これにより、ステアリング装置をコラム側とセンサハウジング側とに容易に分割し、また、連結することができ、組み立てや保守点検等に際しての作業を簡単化することができる。
【００１０】
本発明において、そのコラムと車体側部材に一体化されるブラケットを備え、そのブラケットを介してコラムは車体側部材に取り付けられているのが好ましい。
そのコラムとセンサハウジングとは互いに離間するため、コラムの変位方向をステアリングシャフトの長手方向に従来例程に正確に沿わせなくても、連結部材を塑性変形させることができる。これにより、そのコラムを車体側部材に取り付けるブラケットを、車体側部材とコラムとに一体化することができる。その一体化により、そのブラケットはコラムと同行して変位することはないので、そのコラムの変位量のブラケットによる制限、すなわち、その衝撃吸収量の制限を防止できる。その衝撃吸収量は、そのコラムとセンサハウジングとの離間距離に対応する。その離間距離はコラムの軸方向寸法を短くすることで長くでき、そのコラムの軸方向寸法は他部材と干渉することなく短くできるので、その離間距離を十分に衝撃を吸収可能な距離に設定することが可能になる。
【００１１】
本発明において、前記ブラケットは、前記衝撃の作用によるコラムの変位によって塑性変形可能とされると共に、前記連結部材に一体化されているのが好ましい。
この構成によれば、そのブラケットの塑性変形によって襲撃を吸収することができ、また、そのブラケットと連結部材を一体化することで部品点数を少なくし、構造を簡単化し、コストを低減できる。
【００１２】
本発明において、前記ブラケットは一対のネジ軸を介し車体側部材に一体化され、前記衝撃の作用時に各ネジ軸回りのモーメントが生成され、一方のネジ軸回りのモーメントの方向と他方のネジ軸回りのモーメントの方向とは互いに逆とされ、各モーメントにより塑性変形するブラケットと各ネジ軸との間の摩擦力が、各ネジ軸の締め込み方向に作用するように、または、各モーメントにより塑性変形するブラケットと各ネジ軸にねじ合わされるナットとの間の摩擦力が、各ネジ軸へのナットの締め込み方向に作用するように、一方のネジ軸は右ネジとされ、他方のネジ軸は左ネジとされているのが好ましい。
この構成によれば、各ネジ軸またはナットがブラケットの塑性変形時に緩むのを防止できるので、そのモーメントに基づくブラケットの塑性変形による衝撃吸収量が低減するのを防止でき、所期の衝撃吸収効果を奏することができる。
【００１３】
あるいは、前記ブラケットは一対のネジ軸を介し車体側部材に一体化され、前記衝撃の作用時に各ネジ軸回りのモーメントが生成され、一方のネジ軸回りのモーメントの方向と他方のネジ軸回りのモーメントの方向とは互いに逆とされ、一方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸との間の摩擦力により、一方のネジ軸は締め込まれ、または、一方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸にねじ合わされるナットとの間の摩擦力により、一方のネジ軸へナットは締め込まれ、他方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸との間の摩擦力により、他方のネジ軸の締め込みは緩められ、または、他方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸にねじ合わされるナットとの間の摩擦力により、他方のネジ軸へのナットの締め込みは緩められ、そのブラケットにおいて、その他方のネジ軸回りのモーメントの作用部分の剛性が、その一方のネジ軸回りのモーメントの作用部分の剛性よりも大きくされているのが好ましい。
この構成によれば、他方のネジ軸またはナットがブラケットの塑性変形時に緩んでも、そのモーメントに基づくブラケットの塑性変形による衝撃吸収量が低減するのを防止でき、所期の衝撃吸収効果を奏することができる。
【００１４】
その連結部材は、センサハウジングからステアリングホイールに近接するに従いステアリングシャフトの径方向一方に向かうようにステアリングシャフトの軸方向に対し傾斜する部分と、この部分からステアリングホイールに近接するに従いステアリングシャフトの径方向他方に向かうようにステアリングシャフトの軸方向に対し傾斜する部分とを有し、両部分の境界において生じる塑性変形により前記衝撃を吸収可能であるのが好ましい。
これにより、連結部材はセンサハウジングとコラムとの間の距離が短くても衝撃を吸収できる。
この場合、その連結部材においてステアリングシャフトの軸方向に対して傾斜する両部分は、その両部分の境界がコラムの変位に基づき塑性変形すると、そのコラムの変位の増加時にステアリングシャフトの軸方向に対する傾斜が増大する。その傾斜が増大する程に、衝撃に基づきコラム軸方向に沿ってドライバーに作用する荷重が小さくなり、連結部材により吸収される衝撃エネルギーが減少し、コラムがセンサハウジングに衝突する可能性もある。よって、その連結部材においてステアリングシャフトの軸方向に対して傾斜する両部分の一方が、その両部分の境界における塑性変形時に、そのステアリングシャフトの軸方向に対する傾斜の増大方向に変位するのを抑制する部材が設けられているのが好ましい。これにより、連結部材による衝撃の吸収が不十分になるのを確実に防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００１６】
図１〜図４に示す衝撃吸収式電動パワーステアリング装置１は、車体側部材１４に取り付けられる円筒状のコラム２を備え、そのコラム２の軸心は車体前方に向かうに従い下方に向かうように配置される。
【００１７】
そのコラム２は、ベアリング４を介してステアリングシャフト５を構成する筒状の第１シャフト部５ａを支持する。その第１シャフト部５ａの一端はステアリングホイールＨに接続される。そのベアリング４の外輪がコラム２の内周の段差面に係合し、内輪が第１シャフト部５ａの外周の止め輪６に係合することで、ステアリングホイールＨとドライバーとの衝突により作用する衝撃により、第１シャフト部５ａからベアリング４を介しコラム２に軸方向力が伝達される。
【００１８】
その第１シャフト部５ａの他端に、ステアリングシャフト５を構成する第２シャフト部５ｂの一端が軸方向相対移動可能かつ回転伝達可能に挿入される。例えば、第１シャフト部５ａの内周形状と第２シャフト部５ｂの外周形状とは非円形とされることで第１シャフト部５ａと第２シャフト部５ｂとの間で回転伝達が可能とされる。その第２シャフト部５ｂの外周に周溝８が形成され、その周溝８に通じる通孔９が第１シャフト部５ａに形成され、その通孔９と周溝８とに樹脂６０が充填される。これにより、第１シャフト部５ａは第２シャフト部５ｂに対し、上記衝撃の作用により軸方向移動可能とされている。
【００１９】
そのコラム２にロック装置６５が取り付けられ、そのコラム２内でステアリングシャフト５に設けた凹部にキー（図示省略）を抜き差しすることで、ステアリングホイールＨの回転をロックして盗難防止を図ることが可能とされている。
【００２０】
そのステアリングシャフト５により伝達される操舵トルクを検知するトルクセンサ２０が設けられている。そのトルクセンサ２０は、上記コラム２よりもステアリングホイールＨから離れた位置で、ステアリングシャフト５を構成する第３シャフト部５ｃと第４シャフト部５ｄとを支持するセンサハウジング２１を有する。そのセンサハウジング２１と上記コラム２とは互いに離間される。
【００２１】
そのセンサハウジング２１は、ロアブラケット４１を介して車体側部材１４に連結されている。そのロアブラケット４１の一端側は、センサハウジング２１のステアリングホイールＨとは反対側の端面に、ボルト４２により一体化されている。そのロアブラケット４１の他端側に、ステアリングホイールＨとは反対側が開放された一対の切欠４１ａが形成されている。各切欠４１ａに、車体側部材１４に植え込まれたネジ軸４３が挿通され、各ネジ軸４３にねじ合わされるナット４４と車体側部材１４とによってロアブラケット４１が挟み込まれている。
【００２２】
図５に示すように、その第３シャフト部５ｃは筒状で、そのセンサハウジング２１にベアリング２８を介して支持され、上記第２シャフト部５ｂにピン２２により連結される。その第４シャフト部５ｄは筒状で、そのセンサハウジング２１にベアリング２６、２７を介して支持され、その第３シャフト部５ｃの外周にブッシュ２５を介して相対回転可能に嵌め合わされる。その第２シャフト部５ｂ、第３シャフト部５ｃ、第４シャフト部５ｄの中心に沿って挿入されているトーションバー２３の一端が第２シャフト部５ｂと第３シャフト部５ｃとに前記ピン２２により連結され、他端がピン２４により第４シャフト部５ｄに連結されている。これにより、その第３シャフト部５ｃと第４シャフト部５ｄとは、ステアリングシャフト５により伝達される操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可能とされている。
【００２３】
その第３シャフト部５ｃの外周に固定された磁性材製のリング３６と、第４シャフト部５ｄの外周に固定された磁性材製のリング３７とに、相対向するように歯３６ａ、３７ａが周方向に沿って複数設けられ、両リング３６、３７の対向間を覆うコイル３３がセンサハウジング２１に内蔵される。その第３シャフト部５ｃと第４シャフト部５ｄとの操舵トルクに応じた相対回転により、両検出リング３６、３７の歯３６ａ、３７ａの対向面積が変化し、コイル３３の発生磁束に対する磁気抵抗が変化する。その変化に応じて検出コイル３３の出力が変化することにより、トルクセンサ２０は操舵トルクに対応する信号を出力する。
【００２４】
その第４シャフト部５ｄの外周にウォームホイール３０が圧入され、そのウォームホイール３０に噛み合うウォーム３１が、センサハウジング２１に取り付けられたモータ３２の出力軸に連結されている。そのモータ３２が、そのトルクセンサ２０により検知されたトルクに応じて制御装置（図示省略）により駆動されることで操舵補助力が発生する。その第４シャフト部５ｄに、例えばラックピニオン式ステアリングギヤの入力軸が連結されることで、ステアリングホイールＨの操舵によって車輪が操舵される。
【００２５】
図１、図２、図６の（１）、（２）、（３）に示すように、そのコラム２と車体側部材１４とに一体化されるアッパーブラケット１１が設けられることで、コラム２は車体側部材１４に取り付けられている。そのアッパーブラケット１１は板金材から形成され、第１板状部１１ａと、第２板状部１１ｂと、第３板状部１１ｃと、第４板状部１１ｄとを有する。
その第１板状部１１ａは、コラム２の軸方向に対し直角に配置され、コラム２が挿入される開口１１ａ′が形成されている。その開口１１ａ′の周囲とコラム２とを溶接することで、そのアッパーブラケット１１はコラム２に一体化される。なお、そのアッパーブラケット１１とコラム２の一体化の仕方は特に限定されず、例えばボルトにより一体化するようにしてもよい。その第１板状部１１ａは方形とされ、２辺が後述のネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿うように配置される。
その第２板状部１１ｂは、ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に直角方向に沿う第１板状部１１ａの一辺から、コラム２に軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールＨから離れる方向に延びる。
その第３板状部１１ｃと第４板状部１１ｄは、その第２板状部１１ｂにステアリングホイールＨから最も離れた位置で連なり、コラム２の軸心に平行な一平面上に配置され、その平面に直角でコラム２の軸心を含む平面に関し互いに面対称とされている。
【００２６】
その第３板状部１１ｃと第４板状部１１ｄとに、反ステアリングホイール側が開放された切欠１２ｃ、１２ｄが形成される。各切欠１２ｃ、１２ｄに、車体側部材１４に植え込まれた一対のネジ軸１５ａ、１５ｂが挿通され、両ネジ軸１５ａ、１５ｂを介してアッパーブラケット１１は車体側部材１４に一体化されている。すなわち、各ネジ軸１５ａ、１５ｂにねじ合わされるナット１６ａ、１６ｂと車体側部材１４とによって第３板状部１１ｃと第４板状部１１ｄとが挟み込まれる。
【００２７】
その第３板状部１１ｃと第４板状部１１ｄの切欠１２ｃ、１２ｄに挿通されるネジ軸１５ａ、１５ｂの軸心は、コラム２の軸心の直交線に平行とされることで、コラム２の軸心に対し非平行かつ非交叉とされている。これにより、ステアリングホイールＨとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、図６の（１）に示すように、アッパーブラケット１１に作用する各ネジ軸１５ａ、１５ｂ回りのモーメントＭａ、Ｍｂが生成される。一方のネジ軸１５ａ回りのモーメントＭａの方向と他方のネジ軸１５ｂ回りのモーメントＭｂの方向とは互いに逆とされる。各ネジ軸１５ａ、１５ｂ回りのモーメントＭａ、Ｍｂの作用によって塑性変形する部分１１ｃ′、１１ｄ′が第３板状部１１ｃと第４板状部１１ｄとに形成されている。各モーメントＭａ、Ｍｂにより塑性変形するアッパーブラケット１１と上記ナット１６ａ、１６ｂとの間の摩擦力が、各ネジ軸１５ａ、１５ｂへの各ナット１６ａ、１６ｂの締め込み方向に作用するように、一方のネジ軸１５ａは右ネジとされ、他方のネジ軸１５ｂは左ネジとされている。
なお、そのアッパーブラケット１１を車体側部材１４に一体化するネジ軸１５ａ、１５ｂを、頭部付のボルトにより構成し、その頭部と車体側部材１４とでアッパーブラケット１１を挟み込んでもよい。この場合、一方のネジ軸１５ａが右ネジとされ、他方のネジ軸１５ｂが左ネジとされることで、前記衝撃の作用時に各ネジ軸１５ａ、１５ｂ回りのモーメントＭａ、Ｍｂにより塑性変形するアッパーブラケット１１と各ネジ軸との間の摩擦力が、各ネジ軸１５ａ、１５ｂの締め込み方向に作用する。
【００２８】
そのアッパーブラケット１１において、第１板状部１１ａと第２板状部１１ｂとの境界と、第２板状部１１ｂと第３板状部１１ｃとの境界と、第２板状部１１ｂと第４板状部１１ｄとの境界は、それぞれ屈曲部１１ｅ、１１ｆ、１１ｇとされている。各屈曲部１１ｅ、１１ｆ、１１ｇの形成により、第２板状部１１ｂはステアリングホイールＨに向かうに従いコラム２に近接するようコラム２の軸心に対し傾斜する。これにより、ステアリングホイールＨとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、上記両ネジ軸１５ａ、１５ｂに直交する方向回りの曲げモーメントの作用により、第２板状部１１ｂは塑性変形する。
【００２９】
上記衝撃に基づき作用するステアリングシャフト５の軸方向力と、各ネジ軸１５ａ、１５ｂ回りのモーメントと、両ネジ軸１５ａ、１５ｂに直交する方向回りの曲げモーメントの作用により、そのアッパーブラケット１１が図７の（１）、（２）に示すように塑性変形することで、ステアリングシャフト５の第１シャフト部５ａとコラム２はトルクセンサ２０に向かい変位する。
【００３０】
上記コラム２とセンサハウジング２１とは連結部材５１を介して連結されている。すなわち、その連結部材５１は板金材から形成され、板状の第１方形部５１ａ、第２方形部５１ｂ、第３方形部５１ｃ、第４方形部５１ｄ、および第５方形部５１ｅを有する。各方形部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅの厚さ方向は、上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に直角とされている。また、各方形部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅにおける２辺は上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿うものとされている。
【００３１】
その第１方形部５１ａはステアリングシャフト５の軸方向に対し直角に配置され、センサハウジング２１が挿入される開口５１ａ′が形成されている。その開口５１ａ′の周囲とセンサハウジング２１とを溶接することで、その連結部材５１はセンサハウジング２１に一体化される。なお、その連結部材５１とセンサハウジング２１の一体化の仕方は特に限定されず、例えば、ボルトにより一体化するようにしてもよい。
【００３２】
その第２方形部５１ｂは、一辺が第１方形部５１ａの上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う一辺に連なり、そこからステアリングシャフト５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールＨに近接する方向に延び、ステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５から離れる。
【００３３】
その第３方形部５１ｃは、一辺が第１方形部５１ａの上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う残りの一辺に連なり、そこからステアリングシャフト５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールＨに近接する方向に延び、ステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５から離れる。
【００３４】
その第４方形部５１ｄは、一辺が第２方形部５１ｂの上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う残りの一辺に連なり、そこからステアリングシャフト５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールＨに近接する方向に延び、ステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５に近接する。
【００３５】
その第５方形部５１ｅは、一辺が第３方形部５１ｃの上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う残りの一辺に連なり、そこからステアリングシャフト５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールＨに近接する方向に延び、ステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５に近接する。
【００３６】
その第４方形部５１ｄの上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う残りの一辺が、上記アッパーブラケット１１の第１板状部１１ａの各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う一辺に連なり、その第５方形部５１ｅの上記各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う残りの一辺が、上記アッパーブラケット１１の第１板状部１１ａの各ネジ軸１５ａ、１５ｂの軸方向に沿う残りの一辺に連なるように、連結部材５１とアッパーブラケット１１とは一体化されている。その連結部材５１とアッパーブラケット１１との一体化は、例えば溶接により行われるが、その一体化の仕方は特に限定されず、例えばボルトにより一体化するようにしてもよい。そのコラム２に一体化されるアッパーブラケット１１に一体化されることで、連結部材５１はコラム２に一体化されている。
【００３７】
これにより、その連結部材５１は、そのコラム２の前記衝撃の作用による変位によって、第１方形部５１ａと第２、第３方形部５１ｂ、５１ｃとの境界、第２方形部５１ｂと第４方形部５１ｄとの境界、第３方形部５１ｃと第５方形部５１ｅとの境界、アッパーブラケット１１の第１板状部１１ａと第４、第５方形部５１ｄ、５１ｅとの境界において、図７の（１）、（２）に示すように塑性変形可能とされている。
【００３８】
上記構成によれば、ステアリングホイールＨとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、ステアリングシャフト５の第１シャフト部５ａと第２シャフト部５ｂとを連結する樹脂６０が剪断され、その第１シャフト部５ａとコラム２がトルクセンサ２０に向かい変位し、そのコラム２の変位により連結部材５１とアッパーブラケット１１とが塑性変形し、衝撃を吸収できる。その衝撃吸収量は連結部材５１の厚さや材質等により変更調節できるので、従来のようにコラムを構成する２部材の間の摩擦抵抗に基づき衝撃を吸収する場合に比べて、コラム２の変位量を大きくすることなく充分に衝撃を吸収することが可能になる。
【００３９】
そのコラム２とセンサハウジング２１とは互いに離間するため、そのコラム２の変位方向をステアリングシャフト５の長手方向に従来例程に正確に沿わせなくても、連結部材５１を塑性変形させることができる。これにより、そのアッパーブラケット１１を車体側部材１４とコラム２に一体化することができる。その一体化により、そのアッパーブラケット１１はコラム２と同行して変位することはないので、そのコラム２の変位量のアッパーブラケット１１による制限、すなわち、その衝撃吸収量の制限を防止できる。その連結部材５１による衝撃吸収量は、そのコラム２とセンサハウジング２１との離間距離に対応する。その離間距離はコラム２の軸方向寸法を短くすることで長くでき、そのコラム２の軸方向寸法は他部材と干渉することなく短くできるので、その離間距離を十分に衝撃を吸収可能な距離に設定することが可能である。
【００４０】
また、そのアッパーブラケット１１の塑性変形によっても襲撃を吸収することができ、さらに、そのアッパーブラケット１１と連結部材５１とを一体化することで部品点数を少なくし、構造を簡単化し、コストを低減できる。
【００４１】
さらに、アッパーブラケット１１を車体側部材１４に一体化するナット１６ａ、１６ｂがアッパーブラケット１１の塑性変形時に緩むのを防止できるので、そのアッパーブラケット１１のモーメントＭａ、Ｍｂに基づく塑性変形による衝撃吸収量が低減するのを防止でき、所期の衝撃吸収効果を奏することができる。
【００４２】
図８は、第１実施形態の変形例の連結部材５１′を示す。この連結部材５１′においては、第２、第３方形部５１ｂ、５１ｃはステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５に近接し、第４、第５方形部５１ｄ、５１ｅはステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５から離れる。他は上記第１実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。すなわち、コラム２とセンサハウジング２１とを連結する連結部材は、センサハウジング２１からステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５の径方向一方に向かうようにステアリングシャフト５の軸方向に対し傾斜する部分と、この部分からステアリングホイールＨに近接するに従いステアリングシャフト５の径方向他方に向かうようにステアリングシャフト５の軸方向に対し傾斜する部分とを有するものであれば、両部分の境界において生じる塑性変形により、そのセンサハウジング２１とコラム２との間の距離が短くても衝撃を吸収可能である。
【００４３】
また、アッパーブラケット１１を車体側部材１４に一体化するための一方のネジ軸１５ａ回りのモーメントＭａにより塑性変形するアッパーブラケット１１と、ネジ軸１５ａにねじ合わされるナット１６ａとの間の摩擦力により、一方のネジ軸１５ａへナット１６ａは締め込まれ、他方のネジ軸１５ｂ回りのモーメントＭｂにより塑性変形するアッパーブラケット１１と、ネジ軸１５ｂにねじ合わされるナット１６ｂとの間の摩擦力により、他方のネジ軸１５ｂへのナット１６ｂの締め込みは緩められ、そのアッパーブラケット１１において、その他方のネジ軸１５ｂ回りのモーメントＭｂの作用部分が、その一方のネジ軸１５ａ回りのモーメントＭａの作用部分よりも、図６の（１）において２点鎖線Ｋで示すように大型化されることで、その剛性が大きくされてもよい。これにより、他方のナット１６ｂがアッパーブラケット１１の塑性変形時に緩んでも、そのモーメントＭｂに基づくアッパーブラケット１１の塑性変形による衝撃吸収量が低減するのを防止でき、所期の衝撃吸収効果を奏することができる。
この場合、そのアッパーブラケット１１を車体側部材１４に一体化するネジ軸１５ａ、１５ｂを、頭部付のボルトにより構成し、その頭部と車体側部材１４とでアッパーブラケット１１を挟み込み、一方のネジ軸１５ａ回りのモーメントＭａにより塑性変形するアッパーブラケット１１とネジ軸１５ａとの間の摩擦力により、一方のネジ軸１５ａは締め込まれ、他方のネジ軸１５ｂ回りのモーメントＭｂにより塑性変形するアッパーブラケット１１とネジ軸１５ｂとの間の摩擦力により、他方のネジ軸１５ｂの締め込みは緩められるようにしてもよい。
【００４４】
以下、図９〜図１３を参照して本発明の第２実施形態を説明する。
【００４５】
図９〜図１２に示す衝撃吸収式電動パワーステアリング装置３０１は、車体側部材３１４に取り付けられる円筒状のコラム３０２を備え、そのコラム３０２の軸心は車体前方に向かうに従い下方に向かうように配置される。
【００４６】
そのコラム３０２は、ベアリング３０４ａ、３０４ｂを介してステアリングシャフト３０５を構成する筒状の第１シャフト部３０５ａを支持する。その第１シャフト部３０５ａの一端はステアリングホイール（図示省略）に接続される。その一方のベアリング３０４ａの外輪がコラム３０２の端面に接し、内輪が第１シャフト部３０５ａの外周の止め輪３０６に係合することで、ステアリングホイールとドライバーとの衝突により作用する衝撃により、第１シャフト部３０５ａからベアリング３０４ａを介してコラム３０２に軸方向力が伝達される。
【００４７】
その第１シャフト部３０５ａの他端に、ステアリングシャフト３０５を構成する第２シャフト部３０５ｂの一端が軸方向相対移動可能かつ回転伝達可能に挿入される。例えば、第１シャフト部３０５ａの内周形状と第２シャフト部３０５ｂの外周形状とが部分的に非円形とされることで、両者は互いに回転伝達可能とされる。その第２シャフト部３０５ｂは、コラム側部材３０５ｂ′とセンサハウジング側部材３０５ｂ″とをセレーションを介して互いに嵌め合わせることで構成されている。
【００４８】
そのステアリングシャフト３０５により伝達される操舵トルクを検知するトルクセンサ３２０が設けられている。そのトルクセンサ３２０は、上記コラム３０２よりもステアリングホイールから離れた位置で、ステアリングシャフト３０５を構成する第３シャフト部３０５ｃと第４シャフト部３０５ｄとを支持するセンサハウジング３２１を有する。そのセンサハウジング３２１と上記コラム３０２とは互いに離間される。上記第１実施形態と同様に、その第４シャフト部３０５ｄに、例えばラックピニオン式ステアリングギヤの入力軸が連結されることで、ステアリングホイールの操舵によって車輪が操舵され、また、そのトルクセンサ３２０は、その第３シャフト部３０５ｃと第４シャフト部３０５ｄのトーションバー３２３を介する弾性的な相対回転により操舵トルクに対応する信号を出力し、このトルクセンサ３２０により検知されたトルクに応じて制御装置（図示省略）によりセンサハウジング３２１に取り付けられたモータ３３２が駆動されることで操舵補助力が発生する。
【００４９】
そのセンサハウジング３２１は、ロアブラケット３４１を介して車体側部材３１４に連結されている。そのロアブラケット３４１は、センサハウジング３２１のステアリングホイールとは反対側の端面に、ボルト（図示省略）により一体化される連結部３４１ａと、この連結部３４１ａの両端からステアリングホイールとは反対側に向かい延びる一対のアーム３４１ｂ、３４１ｃとを有する。両アーム３４１ｂ、３４１ｃは車体側部材３１４に支軸３４３を介して支持され、そのコラム３０２の径方向に沿う支軸３４３を中心に揺動可能とされている。その支軸３４３の軸心はステアリングシャフト３０５の軸心に直交する。
【００５０】
そのコラム３０２とセンサハウジング３２１とは連結部材３５１を介して連結されている。その連結部材３５１は板金材から形成され、板状の第１方形部３５１ａ、第２方形部３５１ｂ、第３方形部３５１ｃ、第４方形部３５１ｄ、第５方形部３５１ｅおよび第６方形部３５１ｆを有する。
【００５１】
その第１〜第６方形部３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄ、３５１ｅ、３５１ｆの厚さ方向は、上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して直角とされている。また、第１〜第６方形部３５１ａ、３５１ｂ、３５１ｃ、３５１ｄ、３５１ｅ、３５１ｆにおける２辺は、上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して平行とされている。
【００５２】
その第１方形部３５１ａは、コラム３０２の軸方向に平行なセンサハウジング３２１の一側面に、第２方形部３５１ｂはコラム３０２の軸方向に平行なセンサハウジング３２１の他側面に、それぞれボルト３５２により取り付けられている。これにより、連結部材３５１とセンサハウジング３２１は一体化されている。なお、その連結部材３５１とセンサハウジング３２１の一体化の仕方は特に限定されず、例えば、溶接により一体化するようにしてもよい。
【００５３】
その第３方形部３５１ｃは、一辺が第１方形部３５１ａにおける上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して平行な一辺に連なり、そこからステアリングシャフト３０５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールに近接する方向に延び、ステアリングホイールに近接するに従いステアリングシャフト３０５から離れる。
【００５４】
その第４方形部３５１ｄは、一辺が第２方形部３５１ｂにおける上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して平行な一辺に連なり、そこからステアリングシャフト３０５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールに近接する方向に延び、ステアリングホイールに近接するに従いステアリングシャフト３０５から離れる。
【００５５】
その第５方形部３５１ｅは、一辺が第３方形部３５１ｃにおける上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して平行な一辺に連なり、そこからステアリングシャフト３０５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールに近接する方向に延び、ステアリングホイールに近接するに従いステアリングシャフト３０５に近接する。
【００５６】
その第６方形部３５１ｆは、一辺が第４方形部３５１ｄにおける上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して平行な一辺に連なり、そこからステアリングシャフト３０５の軸方向に対して傾斜すると共にステアリングホイールに近接する方向に延び、ステアリングホイールに近接するに従いステアリングシャフト３０５に近接する。
【００５７】
その連結部材３５１のステアリングホイール側の端部に、第１支持部材３５３が一体化されている。その第１支持部材３５３は、一対の相対向する側壁３５３ａ、３５３ｂと連結壁３５３ｃとを有する。一方の側壁３５３ａは、その連結部材３５１の第５方形部３５１ｅにおける上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して平行な一辺に連なり、そこからコラム３０２の軸方向に沿ってステアリングホイールに近接する方向に延びる。他方の側壁３５３ｂは、その連結部材３５１の第６方形部３５１ｆにおける上記コラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に対して平行な一辺に連なり、そこからコラム３０２の軸方向に沿ってステアリングホイールに近接する方向に延びる。その連結壁３５３ｃは両側壁３５３ａ、３５３ｂのステアリングホイール側を連結する。その連結部材３５１と第１支持部材３５３は、板金材から一体的に成形される。
【００５８】
図１１に示すように、その第１支持部材３５３の両側壁３５３ａ、３５３ｂが、コラム３０２の外周に溶接された第２支持部材３５４に溶接されることで、連結部材３５１とコラム３０２とが両支持部材３５３、３５４を介して一体化されている。その第２支持部材３５４は、第１支持部材３５３の両側壁３５３ａ、３５３ｂの間に位置する一対の相対向する側壁３５４ａ、３５４ｂと連結壁３５４ｃとを有し、一方の側壁３５４ａは、コラム３０２と第１支持部材３５３の一方の側壁３５３ａとに溶接され、他方の側壁３５４ｂは、コラム３０２と第１支持部材３５３の他方の側壁３５３ｂに溶接され、連結壁３５４ｃは両側壁３５４ａ、３５４ｂを連結する。
【００５９】
そのコラム３０２は車体側部材３１４にアッパーブラケット３１１を介して取り付けられている。すなわち、そのアッパーブラケット３１１は、その厚さ方向が上記支軸３４３の軸方向に平行な一対の側壁３１１ａ、３１１ｂと、その厚さ方向がコラム３０２の軸方向と支軸３４３の軸方向とに直角な方向に平行な一対の支持部３１１ｄ、３１１ｅと、第１、第２接続部材３１１ｆ、３１１ｇを有する。一方の支持部３１１ｄは一方の側壁３１１ａから、他方の支持部３１１ｅは他方の側壁３１１ｂから、それぞれコラム３０２の径方向外方に支軸３４３の軸方向に沿って延びる。
【００６０】
図１０に示すように、両側壁３１１ａ、３１１ｂと両支持部３１１ｄ、３１１ｅにおけるステアリングホイールと反対側の端部から、コラム３０２の径方向に平行に延びる端面部３１１ｈ、３１１ｉが形成され、両端面部３１１ｈ、３１１ｉが第１接続部材３１１ｆにより接続される。また、両側壁３１１ａ、３１１ｂと両支持部３１１ｄ、３１１ｅにおけるステアリングホイール側の端部から、コラム３０２の径方向に平行に延びる端面部３１１ｊ、３１１ｋが形成され、両端面部３１１ｊ、３１１ｋが第２接続部材３１１ｇにより接続される。
【００６１】
図１１、図１２に示すように、各支持部３１１ｄ、３１１ｅに、ステアリングホイール側において開口する切欠３１１ｄ′、３１１ｅ′が形成され、各切欠３１１ｄ′、３１１ｅ′にガイド部材３５５ａ、３５５ｂが挿入されている。
【００６２】
各ガイド部材３５５ａ、３５５ｂに、コラム軸方向に沿う一対の溝３５６が形成され、各溝３５６に、支持部３１１ｄ、３１１ｅの切欠３１１ｄ′、３１１ｅ′の周縁に沿う部分がコラム３０２の長手方向に沿って相対移動可能に挿入されている。
【００６３】
その支持部３１１ｄ、３１１ｅの切欠３１１ｄ′、３１１ｅ′の周縁に沿う部分に複数の通孔が形成され、この通孔に連通する通孔がガイド部材３５５ａ、３５５ｂに形成され、両通孔に樹脂３５７が充填されている。
【００６４】
各ガイド部材３５５ａ、３５５ｂのボルト通孔３５８に挿通されるボルト３１５ａ、３１５ｂの頭部と車体側部材３１４とでガイド部材３５５ａ、３５５ｂが挟み込まれる。なお、ボルト通孔３５８はコラム軸方向が長手方向の長孔とされ、製作誤差による各部材相互の位置ずれに対応可能とされている。
【００６５】
図１１に示すように、アッパーブラケット３１１の両側壁３１１ａ、３１１ｂの間に、第１支持部材３５３の両側壁３５３ａ、３５３ｂが配置される。
アッパーブラケット３１１の両側壁３１１ａ、３１１ｂに形成された切欠３１１ａ′、３１１ｂ′と、第１支持部材３５３の両側壁３５３ａ、３５３ｂと、第２支持部材３５４の両側壁３５４ａ、３５４ｂとに、ネジシャフト３７０が挿通されている。
そのネジシャフト３７０は、そのアッパーブラケット３１１の側壁３１１ａ、３１１ｂの切欠３１１ａ′、３１１ｂ′に、前記支軸３４３を中心とする円弧に沿って移動可能かつ軸中心に相対回転不能に挿通され、その第１、第２支持部材３５３、３５４の側壁３５３ａ、３５３ｂ、３５４ａ、３５４ｂに径方向に相対移動不能に挿通される。
そのネジシャフト３７０の外周の雄ねじ３７０ａにナット３７１がねじ合わされ、そのナット３７１にレバー３７２が取り付けられている。
そのレバー３７２の一方向への揺動操作によりナット３７１をネジシャフト３７０にねじ込むことで、そのナット３７１とネジシャフト３７０の頭部３７０ｂとで、アッパーブラケット３１１の側壁３１１ａ、３１１ｂと第１、第２支持部材３５３、３５４の側壁３５３ａ、３５３ｂ、３５４ａ、３５４ｂとが挟み込まれる。これにより、コラム３０２は車体側部材３１４に固定される。
そのレバー３７２の他方向への揺動操作によりナット３７１のネジシャフト３７０へのねじ込みを緩めることで、そのコラム３０２を支軸３４３の軸心を中心として揺動させ、ステアリングホイールの位置調節が可能とされている。
そのアッパーブラケット３１１と第２支持部材３５４は、側面視Ｕ字状の弾性部材３７３により連結される。その弾性部材３７３は、そのナット３７１のネジシャフト３７０へのねじ込みを緩めた際に、そのコラム３０２を一定位置に保持する弾力を作用させる。
【００６６】
上記構成によれば、ステアリングホイールとドライバーとの衝突時に作用する衝撃に基づき樹脂３５７が剪断されると、アッパーブラケット３１１はガイド部材３５５ａ、３５５ｂに対してコラム３０２の軸方向に沿い相対移動し、トルクセンサ３２０に向かい変位する。そのアッパーブラケット３１１と共に、ステアリングシャフト３０５の第１シャフト部３０５ａとコラム３０２もトルクセンサ３２０に向かい変位する。
そのコラム３０２の衝撃の作用による変位によって、連結部材３５１は、第３方形部３５１ｃと第５方形部３５１ｅとの境界、第４方形部３５１ｄと第６方形部３５１ｆとの境界、第５方形部３５１ｅと第１支持部材３５３の一方の側壁３５３ａとの境界、第６方形部３５１ｆと第１支持部材３５３の他方の側壁３５３ｂとの境界において、図９において２点鎖線で示すように塑性変形可能とされている。
【００６７】
その塑性変形時に、その連結部材３５１においてステアリングシャフト３０５の軸方向に対して傾斜する第３方形部３５１ｃと第４方形部３５１ｄが、そのステアリングシャフト３０５の軸方向に対する傾斜の増大方向に変位するのを抑制する一対の変位抑制部材３６１ａ、３６１ｂが設けられている。
すなわち、一方の変位抑制部材３６１ａは、第１方形部３５１ａと共にセンサハウジング３２１の一側面にボルト３５２により取り付けられ、第３方形部３５１ｃの外側面に対向すると共にステアリングホイールに近接するに従い第３方形部３５１ｃから離間するように湾曲する。
他方の変位抑制部材３６１ｂは、第２方形部３５１ｂと共にセンサハウジング３２１の一側面にボルト３５２により取り付けられ、第４方形部３５１ｄの外側面に対向すると共にステアリングホイールに近接するに従い第４方形部３５１ｄから離間するように湾曲する。
そのボルト３５２による変位抑制部材３６１ａ、３６１ｂと連結部材３５１のセンサハウジング３２１への取付けを解除することで、コラム３０２とセンサハウジング３２１との連結部材３５１を介する連結は解除される。この連結の解除により、ステアリングシャフト３０５を構成するコラム側部材３０５ｂ′とセンサハウジング側部材３０５ｂ″とは互いに分離可能とされている。また、そのコラム３０２とセンサハウジング３２１とを連結部材３５１を介して連結することで、そのコラム側部材３０５ｂ′とセンサハウジング側部材３０５ｂ″とを互いにセレーションを介して嵌め合わせて連結できる。
【００６８】
なお、変位抑制部材をコラム３０２側に固定し、連結部材３５１の衝撃による塑性変形時に第５、第６方形部３５１ｅ、３５１ｆが、ステアリングシャフト３０５の軸方向に対する傾斜の増大方向に変位するのを抑制するようにしてもよい。
【００６９】
上記構成によれば、ステアリングホイールとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、アッパーブラケット３１１とガイド部材３５５ａ、３５５ｂを連結する樹脂３５７が剪断され、そのアッパーブラケット３１１と共にステアリングシャフトの第１シャフト部３０５ａとコラム３０２がトルクセンサ３２０に向かい変位し、そのコラム３０２の変位により連結部材３５１が塑性変形することで、衝撃を吸収できる。その衝撃吸収量は連結部材３５１の厚さや材質等により変更調節できるので、従来のようにコラムを構成する２部材の間の摩擦抵抗に基づき衝撃を吸収する場合に比べて、コラム３０２の変位量を大きくすることなく充分に衝撃を吸収することが可能になる。
また、ボルト３５２を着脱するだけで、ステアリング装置３０１をコラム側とセンサハウジング側とに容易に分割し、また、連結することができ、組み立てや保守点検等に際しての作業を簡単化することができる。
【００７０】
また、連結部材３５１においてステアリングシャフト３０５の軸方向に対して傾斜する第３、第４方形部３５１ｃ、３５１ｄが衝撃作用時にその傾斜の増大方向に変位するのを変位抑制部材３６１ａ、３６１ｂにより抑制するので、連結部材３５１による衝撃の吸収が不十分になるのを確実に防止できる。
すなわち、図１３は衝撃作用時におけるコラム３０２の変位量とドライバーに作用する荷重の関係を示し、もし変位抑制部材３６１ａ、３６１ｂがなければ、その第３、第４方形部３５１ｃ、３５１ｄが衝撃作用時にその傾斜の増大方向に変位するため、２点鎖線で示すように、コラム３０２の変位の増加時に衝撃に基づきコラム軸方向に沿ってドライバーに作用する荷重が小さくなり、連結部材３５１により吸収される衝撃エネルギーが減少し、コラム３０２がセンサハウジング３２１に衝突する可能性もある。これに対して、本第２実施形態によれば、実線で示すようにコラム３０２の変位の増加により衝撃に基づきコラム軸方向に沿ってドライバーに作用する荷重が小さくなるのを防止し、連結部材３５１による衝撃の吸収量の低下を防止できる。
【００７１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、第１実施形態において、第２実施形態と同様に、連結部材においてステアリングシャフトの軸方向に対して傾斜する両部分の一方が、その両部分の境界における塑性変形時に、そのステアリングシャフトの軸方向に対する傾斜の増大方向に変位するのを抑制する部材を設けてもよい。また、第１実施形態において、第２実施形態と同様に、コラムとセンサハウジングとの連結部材を介する連結を解除することで、ステアリングシャフトを構成するコラム側部材とセンサハウジング側部材とが互いに分離可能とされ、そのコラムとセンサハウジングとを連結することで、そのコラム側部材とセンサハウジング側部材とが互いに連結可能としてもよい。また、変位抑制部材自身は、上記実施形態では連結部材の変位抑制時に塑性変形することのないものとされているが、変位を抑制できれば自身が塑性変形するものであってもよい。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、スペースの制限された車体内において充分に衝撃を吸収でき、構造を簡単化してコストを低減できる衝撃吸収式電動パワーステアリング装置を提供できる。
【００７３】
【参考技術】
図１４に示す衝撃吸収式ステアリング装置２０１は、ステアリングホイールＨに接続されるステアリングシャフト２０２と、そのステアリングシャフト２０２をベアリング２０４を介して支持するコラム２０３とを備える。そのステアリングシャフト２０２は、筒状の第１シャフト部２０２ａと、この第１シャフト部２０２ａの他端に軸方向相対移動可能かつ回転伝達可能に挿入される第２シャフト部２０２ｂとを有する。そのベアリング２０４の外輪がコラム２０３の内周の段差面に係合し、内輪が第１シャフト部２０２ａの外周の止め輪２０６に係合することで、ステアリングホイールＨとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、第１シャフト部２０２ａからベアリング２０４を介してコラム２０３に軸方向力が伝達される。
その第２シャフト部２０２ｂの外周に周溝２０８が形成され、その周溝２０８に通じる通孔２０９が第１シャフト部２０２ａに形成され、その通孔２０９と周溝２０８とに樹脂２６０が充填される。これにより、第１シャフト部２０２ａと第２シャフト部２０２ｂとは上記衝撃の作用により軸方向相対移動可能とされている。
その第１シャフト部２０２ａの外周に筒状部材２１０が一体化され、その筒状部材２１０に形成された凹部２１０ａに、コラム２０３に取り付けられたロック装置２１１から出没するキー２１１ａが抜き挿し可能とされている。そのキー２１１ａの凹部２１０ａへの挿入により、ステアリングホイールＨの回転が盗難防止のためにロックされる。
そのコラム２０３は、その衝撃によりステアリングシャフト２０２の第１シャフト部２０２ａと同行して変位可能な第１部材２０３ａと、この第１部材２０３ａにスリーブ２１５を介して圧入される第２部材２０３ｂとを有する。その第１部材２０３ａは、ブラケット２１３を介して車体側部材２１４に取り付けられる。その第２部材２０３ｂは、上記従来例と同様にセンサハウジングを介して、あるいは直接に、車体側部材に連結される。その第１部材２０３ａと第２部材２０３ｂとの間の摩擦に抗して第１部材２０３ａが変位することで、その衝撃の吸収が可能とされている。
図１５の（１）、（２）にも示すように、そのコラム２０３の第１部材２０３ａに、内方に突出する凸部２０３ｃが、その第１部材２０３ａ自体の一部を変形させることで形成され、その第２部材２０３ｂに他端部において開口する切欠２０３ｄが形成される。その切欠２０３ｄの内部に凸部２０３ｃが配置される。その切欠２０３ｄの軸方向に沿う内面２０３ｄ′と凸部２０３ｃとの間隔δａは可及的に小さくされる。その切欠２０３ｄの周方向に沿う内面２０３ｄ″と凸部２０３ｃとの間隔δｂは、上記衝撃によりコラム２０３の第１部材２０３ａが一定距離移動し、その衝撃の初期にドライバーに作用する荷重がピーク値を超えた後に、その内面２０３ｄ″と凸部２０３ｃとが接するように設定される。
これにより、ロック強度の試験を行うため、その凹部２１０ａにキー２１１ａを挿入した状態でステアリングホイールＨを回転させる際に、その切欠２０３ｄの軸方向に沿う内面２０３ｄ′により凸部２０３ｃを受けることで、その回転力をブラケット２１３だけでなくコラム２０３の第２部材２０３ｂによっても支持して分散でき、そのブラケット２１３が変形するのを防止できる。
また、その衝撃により第１部材２０３ａが第２部材２０３ｂに対して上記隙間δｂだけ変位した後に、その切欠２０３ｄの周方向に沿う内面２０３ｄ″により凸部２０３ｃを受けることで、図１５の（３）に示すように、そのドライバーに作用する荷重を段階的に増加させることができる。これにより、ドライバーに急激に大きな荷重を与えることなく、充分に衝撃を吸収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の平面図
【図２】本発明の第１実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の側面図
【図３】本発明の第１実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の正面図
【図４】本発明の第１実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の一部側断面図
【図５】本発明の第１実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のトルクセンサの断面図
【図６】本発明の第１実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のブラケットと連結部材の（１）は平面図、（２）は正面図、（３）は側面図
【図７】本発明の第１実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のブラケットの塑性変形後の状態を示す（１）は平面図、（２）は正面図
【図８】本発明の第１実施形態の変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のブラケットと連結部材の平面図
【図９】本発明の第２実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の平面図
【図１０】本発明の第２実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の側面図
【図１１】図９のＸＩ‐ＸＩ線断面図
【図１２】本発明の第２実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分断面図
【図１３】本発明の第２実施形態の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のコラムのストロークとドライバーに作用する荷重との関係を示す図
【図１４】参考技術のステアリング装置の一部断面図
【図１５】参考技術のステアリング装置の（１）は部分斜視図、（２）は部分平面図、（３）はコラムの第１部材の変位とドライバーに作用する荷重との関係を示す図
【図１６】従来の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の平面図
【符号の説明】
２、３０２ コラム
５、３０５ ステアリングシャフト
３０５ｂ′ コラム側部材
３０５ｂ″ センサハウジング側部材
１１、３１１ アッパーブラケット
１４、３１４ 車体側部材
１５ａ、１５ｂ ネジ軸
１６ａ、１６ｂ ナット
２０、３２０ トルクセンサ
２１、３２１ センサハウジング
３２、３３２ モータ
５１、３５１ 連結部材
３６１ａ、３６１ｂ 変位抑制部材
Ｈ ステアリングホイール

Claims (6)

1. ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトと、
   前記ステアリングシャフトを支持すると共に車体側部材に取り付けられるコラムと、
   前記ステアリングシャフトにより伝達されるトルクを検知するトルクセンサと、
   その検知トルクに応じた操舵補助力の発生用モータと、
   前記コラムと前記車体側部材に一体化されるブラケットとを備え、
   前記トルクセンサは、前記コラムよりも前記ステアリングホイールから離れた位置で、前記ステアリングシャフトを支持すると共に前記車体側部材に連結されるセンサハウジングを有し、
   前記コラムは、前記ステアリングホイールとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、前記トルクセンサに向かい変位可能とされ、
   前記コラムと前記センサハウジングとは、前記ステアリングシャフトの軸方向において互いに離間されると共に互いの間に配置される連結部材を介して連結され、
   前記連結部材は、前記センサハウジングから前記ステアリングホイールに近接するに従い前記ステアリングシャフトの径方向一方に向かうように前記ステアリングシャフトの軸方向に対し傾斜する部分と、この部分から前記ステアリングホイールに近接するに従い前記ステアリングシャフトの径方向他方に向かうように前記ステアリングシャフトの軸方向に対し傾斜する部分とを有し、両部分の境界において前記コラムの前記衝撃の作用による変位によって生じる塑性変形により前記衝撃を吸収可能とされ、
   前記ブラケットを介して前記コラムは前記車体側部材に取り付けられ、
   前記ステアリングシャフトの軸方向において、前記ブラケットは前記コラムと前記センサハウジングとの間に配置され、
   前記ステアリングシャフトの軸方向において、前記ブラケットの前記車体側部材への取り付け位置は、前記連結部材が塑性変形する前は前記コラムと前記センサハウジングとの間に配置され、前記連結部材が塑性変形した後は前記連結部材よりも前記ステアリングホイール側に配置可能とされていることを特徴とする衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。
2. ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトと、
   そのステアリングシャフトを支持すると共に車体側部材に取り付けられるコラムと、
   そのステアリングシャフトにより伝達されるトルクを検知するトルクセンサと、
   その検知トルクに応じた操舵補助力の発生用モータと、
   前記コラムと前記車体側部材に一体化されるブラケットとを備え、
   そのトルクセンサは、そのコラムよりも前記ステアリングホイールから離れた位置で、前記ステアリングシャフトを支持すると共に車体側部材に連結されるセンサハウジングを有し、
   そのコラムは、そのステアリングホイールとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、前記トルクセンサに向かい変位可能とされ、
   そのコラムとセンサハウジングとは、互いに離間されると共に連結部材を介して連結され、その連結部材は、そのコラムの前記衝撃の作用による変位によって塑性変形可能とされ、
   前記ブラケットを介して前記コラムは前記車体側部材に取り付けられ、
   前記ブラケットは一対のネジ軸を介し車体側部材に一体化され、
   前記衝撃の作用時に各ネジ軸回りのモーメントが生成され、
   一方のネジ軸回りのモーメントの方向と他方のネジ軸回りのモーメントの方向とは互いに逆とされ、
   各モーメントにより塑性変形するブラケットと各ネジ軸との間の摩擦力が、各ネジ軸の締め込み方向に作用するように、または、各モーメントにより塑性変形するブラケットと各ネジ軸にねじ合わされるナットとの間の摩擦力が、各ネジ軸へのナットの締め込み方向に作用するように、一方のネジ軸は右ネジとされ、他方のネジ軸は左ネジとされていることを特徴とする衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。
3. ステアリングホイールに接続されるステアリングシャフトと、
   そのステアリングシャフトを支持すると共に車体側部材に取り付けられるコラムと、
   そのステアリングシャフトにより伝達されるトルクを検知するトルクセンサと、
   その検知トルクに応じた操舵補助力の発生用モータと、
   前記コラムと前記車体側部材に一体化されるブラケットとを備え、
   そのトルクセンサは、そのコラムよりも前記ステアリングホイールから離れた位置で、前記ステアリングシャフトを支持すると共に車体側部材に連結されるセンサハウジングを有し、
   そのコラムは、そのステアリングホイールとドライバーとの衝突時に作用する衝撃により、前記トルクセンサに向かい変位可能とされ、
   そのコラムとセンサハウジングとは、互いに離間されると共に連結部材を介して連結され、その連結部材は、そのコラムの前記衝撃の作用による変位によって塑性変形可能とされ、
   前記ブラケットを介して前記コラムは前記車体側部材に取り付けられ、
   前記ブラケットは一対のネジ軸を介し車体側部材に一体化され、
   前記衝撃の作用時に各ネジ軸回りのモーメントが生成され、
   一方のネジ軸回りのモーメントの方向と他方のネジ軸回りのモーメントの方向とは互いに逆とされ、
   一方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸との間の摩擦力により、一方のネジ軸は締め込まれ、または、一方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸にねじ合わされるナットとの間の摩擦力により、一方のネジ軸へナットは締め込まれ、
   他方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸との間の摩擦力により、他方のネジ軸の締め込みは緩められ、または、他方のネジ軸回りのモーメントにより塑性変形するブラケットとネジ軸にねじ合わされるナットとの間の摩擦力により、他方のネジ軸へのナットの締め込みは緩められ、
   そのブラケットにおいて、その他方のネジ軸回りのモーメントの作用部分の剛性が、その一方のネジ軸回りのモーメントの作用部分の剛性よりも大きくされていることを特徴とする衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。
4. 前記ブラケットは、前記衝撃の作用によるコラムの変位によって塑性変形可能とされると共に、前記連結部材に一体化されている請求項１〜３の中の何れか一つに記載の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。
5. 前記センサハウジングおよび前記コラムの中の何れか一方に変位抑制部材が固定され、
   前記変位抑制部材は、前記センサハウジングに固定される場合は前記連結部材における前記ステアリングシャフトの径方向一方に向かうように前記ステアリングシャフトの軸方向に対し傾斜する部分に対向され、前記コラムに固定される場合は前記連結部材における前記ステアリングシャフトの径方向他方に向かうように前記ステアリングシャフトの軸方向に対し傾斜する部分に対向され、
   前記連結部材において前記ステアリングシャフトの軸方向に対して傾斜する両部分の一方が、その両部分の境界における塑性変形時に、前記ステアリングシャフトの軸方向に対する傾斜の増大方向に変位するのが前記変位抑制部材により抑制される請求項１に記載の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。
6. そのコラムとセンサハウジングとの連結部材を介する連結を解除することで、そのステアリングシャフトを構成するコラム側部材とセンサハウジング側部材とは互いに分離可能とされ、そのコラムとセンサハウジングとを連結することで、そのコラム側部材とセンサハウジング側部材とは互いに連結可能とされている請求項１〜５の中の何れか一つに記載の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。

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