JP3659033B2 - Shock absorbing electric power steering system - Google Patents

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JP3659033B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16—Steering columns
    • B62D1/18—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/192—Yieldable or collapsible columns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
    • F16F7/125—Units with a telescopic-like action as one member moves into, or out of a second member

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃吸収式電動パワーステアリング装置に係り、詳しくは、一次衝突時における衝撃エネルギ吸収量の増大を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車が他の自動車や建造物等に衝突した場合、ステアリングギヤを保持するクロスメンバ等が後退し、ステアリングシャフトが車室内に進入する虞がある。そこで、近年の自動車では、このような事態を未然に防ぐべく、特開平１０−７６９５８号公報等に記載されたように、衝撃吸収式ステアリング装置が広く採用されている。衝撃吸収式ステアリング装置は、ステアリングシャフトなどが衝撃エネルギを吸収しながらコラプス（短縮動）するもので、ステアリングシャフトをアウタシャフトとインナシャフトとに分割すると共に、両シャフトをセレーション等により摺動可能に結合させたものが一般的である。通常、アウタシャフトとインナシャフトとの間には、コラプスに抗する衝撃吸収機構が設けられており、所定値以上の軸方向荷重が作用したときにステアリングシャフトなどがコラプスし、その際にエネルギ吸収手段により衝撃エネルギが吸収される。
【０００３】
一方、近年の自動車用ステアリング装置としては、エンジンの駆動損失を抑制すると共に小排気量の軽自動車等への採用も可能にするべく、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（以下、ＥＰＳ：Electric Power Steering system と記す）の開発が進められている。ＥＰＳは、電動モータの装着部位によってコラムアシスト型やピニオンアシスト型等に分類され、その型式に応じてステアリングシャフトやステアリングギヤピニオン等に対してアシストが行われる。コラムアシスト型のＥＰＳでは、前述した特開平１０−７６９５８号公報等に記載されたように、ステアリングコラムの先端に車体側構造部材に固定される減速ギヤボックスが一体化され、この減速ギヤボックスに電動モータが取り付けられている。電動モータの回転は、減速ギヤボックスに収納されたウォーム減速機構により減速された後、ステアリングシャフトの一部を構成するアウトプットシャフトに伝達される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した衝撃吸収式ステアリング装置にコラムアシスト型のＥＰＳを採用した場合、以下に述べる理由により、一次衝突時における衝撃による変位量の吸収が十分に行われないことがあった。
通常、この種のステアリング装置においては、車室側のステアリングシャフトに、ステアリングホイールが装着される第１のステアリングシャフト（ステアリングアッパシャフト）と、アウトプットシャフトにユニバーサルジョイントを介して連結される第２のステアリングシャフト（ステアリングインタミシャフトあるいはステアリングロアシャフト）とに分割される。ところが、第１のステアリングシャフト側に二次衝突に対応する衝撃エネルギ吸収機構が設けられると、減速ギヤボックスが前方に位置することになり、第２のステアリングシャフトの全長が通常のものより短くなることが多い。そのため、二次衝突側での変位吸収量を維持するために、一次衝突によるステアリングギヤ後退等により、車体側構造部材が変形したりすることによる変位を、第２のステアリングシャフトの衝撃吸収機構で吸収し切れず、車体側構造部材から減速ギヤボックスが脱落し、第１のステアリングシャフトが運転者側に後退する虞があった。
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、一次衝突時における衝撃による変位吸収量の増大を図った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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、上記課題を解決するべく、
後端部にステアリングホイールが装着される第１のステアリングシャフトと、
その内部に前記第１のステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、
このステアリングコラムに取り付けられ、車体側構造部材に保持固定されると共に、減速ギヤ機構と電動モータとの保持に供される減速ギヤボックスと、
この減速ギヤボックスに回動自在に保持されると共に、ステアリングシャフトの一部を構成し、前記電動モータの回転が前記減速機構を介して伝達されるアウトプットシャフトと、
このアウトプットシャフトにユニバーサルジョイントを介して連結されると共に、その一部に衝撃吸収機構を備えた第２のステアリングシャフトとを有する衝撃吸収式電動パワーステアリング装置において、
前記アウトプットシャフトと前記ユニバーサルジョイントとの間のステアリングシャフトに衝撃に伴って全長が縮まる機構が設けられた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を提案する。
この発明によれば、一次衝突時における衝撃による変位は、第２のステアリングシャフトに設けられた衝撃エネルギ吸収機構のみならず、アウトプットシャフトとユニバーサルジョイントとの間に設けられた衝撃吸収機構によっても吸収され、車体側構造部材の変形や減速ギヤボックスの脱落が起こり難くなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の車室側部分を示す側面図であり、同図中の符号１はステアリングコラムを示す。ステアリングコラム１は、チルト機構３とピボットピン５とを介して、車体構造部材たるクロスメンバ７，９に固定されている。ステアリングコラム１には、その内部に第１のステアリングシャフトたるステアリングアッパシャフト１１が回動自在に支持されると共に、先端部に電動モータ１３や減速ギヤボックス１５，アウトプットシャフト１７等からなる電動アシスト機構１９が一体化されている。
【０００７】
本実施形態の場合、減速ギヤボックス１５は、アルミ合金を素材とする鋳造品であり、その上部には前述したピボットピン５が回動自在に保持されている。図１中、２１は第２のステアリングシャフトたるステアリングインタミシャフトであり、ユニバーサルジョイント２３を介してアウトプットシャフト１７の先端に連結されている。
【０００８】
ステアリングアッパシャフト１１の後端にはステアリングホイール２５が取り付けられており、運転者がステアリングホイール２５を回動させると、その回転力が電動アシスト機構１９により増大された後、アウトプットシャフト１７を介してステアリングインタミシャフト２１に伝達され、更に図示しないステアリングロアシャフトを介してステアリングギヤに伝達される。
【０００９】
図２（図１中のＡ部拡大断面図）に示したように、ステアリングインタミシャフト２１は、先端にジョイントヨーク３１が溶接・一体化された第１アウタチューブ３３と、第１アウタチューブ３３の後方に配置された第２アウタチューブ３５と、両アウタチューブ３３，３５に嵌挿されたインナシャフト３７とからなっている。両アウタチューブ３３，３５とインナシャフト３７とは、それぞれセレーション結合されると共に、両アウタチューブ３３，３５に形成された貫通孔４１，４３とインナシャフト３７に形成された環状溝４５，４７とが樹脂ピン５１，５３により係止されている。図２中、５５はインナシャフト３７に形成された小径の脆弱部である。
【００１０】
一方、図３（図１中のＢ部拡大断面図）に示したように、アウトプットシャフト１７も、先端にユニバーサルジョイント２３のジョイントヨーク６１が溶接・一体化されたアウタチューブ６３と、アウタチューブ６３に嵌挿されたインナシャフト６５とからなっている。アウタチューブ６３とインナシャフト６５とは、セレーション結合されると共に、アウタチューブ６３に形成された貫通孔６７とインナシャフト６５に形成された環状溝６９とが樹脂ピン５１により係止されている。
【００１１】
また、図３に吸収機構を設ける場合は、アウトプットシャフト１７においては、図４の要部断面図に示したように、インナシャフト６５側には衝撃吸収機構として不完全セレーション部７１が一部に形成されている。この不完全セレーション部７１は図５に示したように、セレーションの谷部を一部切り残したもので、アウタチューブ６３内をインナシャフト６５が摺動する際に大きな抵抗となる。尚、不完全セレーション部７１の前後端には傾斜が設けられており、アウタチューブ６３内をインナシャフト６５が摺動する際において、アウタチューブ６３側のセレーションとの囓りや急激な荷重変動が防止される。
【００１２】
以下、本実施形態の作用を説明する。
車両の衝突に伴いステアリングギヤを保持したクロスメンバ等が後退した場合、図示しないステアリングロアシャフトを介して、ステアリングインタミシャフト２１には大きな軸方向荷重が作用する。すると、ステアリングインタミシャフト２１では、樹脂ピン５１，５３の頭部が切断され、図６に示したように、第１，第２アウタチューブ３３，３５内にインナシャフト３７が進入する。これにより、ステアリングインタミシャフト２１は所定量コラプスし、衝撃による変位の吸収がなされる。
【００１３】
一方、ステアリング２１に作用した軸方向荷重は、ステアリング２１に連結されたアウトプットシャフト１７にも作用する。したがって、アウトプットシャフト１７においても、樹脂ピン５１が切断され、図６に示したように、アウタチューブ６３内にインナシャフト６５が進入する。これにより、アウトプットシャフト１７は所定量コラプスし、衝撃の吸収がなされる。また、吸収機構を設ける場合は、不完全セレーション部７１による摺動抵抗により衝撃エネルギの吸収がなされる。
【００１４】
このように、本実施形態では、ステアリングインタミシャフト２１のみならず、アウトプットシャフト１７においても衝撃エネルギが吸収されるため、従来装置に較べてクロスメンバ９の変形や減速ギヤボックス１５の脱落が遙かに起こり難くなった。尚、本実施形態の場合、ステアリングインタミシャフト２１およびアウトプットシャフト１７により衝撃エネルギが完全に吸収できない場合、図７に示したように、ステアリングインタミシャフト２１側のインナシャフト３７が脆弱部５５で折れ曲り、減速ギヤボックス１５やクロスメンバ９に過大な荷重が掛かることが防止される。折れ曲がりの手段としては、他にベローズタイプなどでも良い。又、折れ曲がらなくても、折損させる手段でも過大な荷重が掛かることが防止される。
【００１５】
図８〜図１０には、衝撃エネルギ吸収機構の三つの変形例をそれぞれ示してある。図８に示した第１の変形例では、インナシャフト６５の一部に凹部８１を形成し、この凹部８１に鋼球８３を収納したもので、鋼球８３がアウタチューブ６３側のセレーションの山部と所定の圧力をもって圧接している。この変形例によれば、アウタチューブ６３内をインナシャフト６５が摺動する際に、鋼球８３と圧接したアウタチューブ６３側のセレーションの山部が塑性あるいは弾性変形し、その変形抵抗により衝撃エネルギが吸収される。
【００１６】
また、図９に示した第２の変形例は、鋼球８３を１２０゜間隔で３箇所に設けたもので、第１の変形例に較べて衝撃エネルギの吸収量が容易に調整可能となる他、各鋼球８３の軸方向位置をずらすことでピーク荷重の発生を抑制することも可能となる。一方、図１０に示した第３の変形例は、真円形状のアウタチューブ６３とインナシャフト（インナチューブ）６５とを嵌合させた上で、その一部を楕円形状に変形させたもので、摺動時に両者が弾性あるいは塑性変形することで衝撃エネルギが吸収される。尚、第３の変形例においては、アウタチューブ６３とインナシャフト６５とを単なる円管としてもよいし、セレーション接合してもよい。
【００１７】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態はチルト機構を有する衝撃吸収式電動パワーステアリング装置に本発明を適用したものであるが、チルト機構を備えないものに適用してもよい。また、ステアリングインタミシャフトやアウトプットシャフトに設けるコラプシブル機構や衝撃エネルギ吸収機構としては、実施形態で挙げたセレーションタイプの他、スプラインやボールを埋め込んだタイプ等を採用してもよい。その他、ステアリング装置の具体的構成についても、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜変更可能である。
【００１８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る衝撃吸収式電動パワーステアリング装置によれば、ステアリングコラムの先端に取り付けられ、車体側構造部材に固定されると共に、減速ギヤ機構と電動モータとの保持に供される減速ギヤボックスと、この減速ギヤボックスに回動自在に保持されると共に、ステアリングシャフトの一部を構成するアウトプットシャフトと、このアウトプットシャフトにユニバーサルジョイントを介して連結されると共に、その一部に衝撃吸収機構を備えた第２のステアリングシャフトとを有する衝撃吸収式電動パワーステアリング装置において、前記アウトプットシャフトと前記ユニバーサルジョイントとの間に衝撃エネルギ吸収機構が設けられたものとしたため、一次衝突時における衝撃の吸収は、第２のステアリングシャフトに設けられた衝撃吸収機構のみならず、アウトプットシャフトとユニバーサルジョイントとの間に設けられた衝撃吸収機構によっても吸収され、車体側構造部材の変形や減速ギヤボックスの脱落が起こり難くなる。
従って、二次衝突側の吸収機構に影響を及ぼさず、又本発明の吸収機構が、一次衝突時で作用する必要がない場合では、二次衝突時に、ステアリングコラム全体が移動した際に、アウトプットシャフトとユニバーサルジョイントとの間で衝撃吸収可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る衝撃吸収式電動パワーステアリング装置を示す側面図である。
【図２】図１中のＡ部拡大断面図である。
【図３】図１中のＢ部拡大断面図である。
【図４】インナシャフトとアウタチューブとの嵌合部の要部縦断面図である。
【図５】不完全セレーション部を示す斜視図である。
【図６】実施形態の作用を示す説明図である。
【図７】実施形態の作用を示す説明図である。
【図８】衝撃エネルギ吸収機構の第１の変形例を示す断面図である。
【図９】衝撃エネルギ吸収機構の第２の変形例を示す断面図である。
【図１０】衝撃エネルギ吸収機構の第３の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１‥‥ステアリングコラム
９‥‥クロスメンバ
１１‥‥ステアリングアッパシャフト
１３‥‥電動モータ
１５‥‥減速ギヤボックス
１７‥‥アウトプットシャフト
２１‥‥ステアリングインタミシャフト
２３‥‥ユニバーサルジョイント
２５‥‥ステアリングホイール
３３‥‥第１アウタチューブ
３５‥‥第３アウタチューブ
３７‥‥インナシャフト
６３‥‥アウタチューブ
６５‥‥インナシャフト
７１‥‥不完全セレーション部
８３‥‥鋼球[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impact absorbing electric power steering apparatus, and more particularly to a technique for increasing the amount of impact energy absorbed at the time of a primary collision.
[0002]
[Prior art]
When an automobile collides with another automobile, a building, or the like, there is a possibility that the cross member holding the steering gear moves backward and the steering shaft enters the vehicle interior. Therefore, in order to prevent such a situation from occurring in recent automobiles, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-76958 and the like, an impact absorption type steering device is widely adopted. The shock-absorbing steering system is a mechanism in which the steering shaft, etc., collapses while absorbing the impact energy. The steering shaft is divided into an outer shaft and an inner shaft, and both shafts can be slid by serration or the like. Combined ones are common. Usually, an impact absorbing mechanism that resists collapse is provided between the outer shaft and the inner shaft. When an axial load exceeding a predetermined value is applied, the steering shaft collapses and absorbs energy at that time. Impact energy is absorbed by the means.
[0003]
On the other hand, as an automobile steering device in recent years, an electric power steering device (hereinafter referred to as EPS) using an electric motor as a power source is required to suppress engine drive loss and to be applicable to a light vehicle having a small displacement. : Electric Power Steering system) is under development. EPS is classified into a column assist type, a pinion assist type, and the like depending on the mounting portion of the electric motor, and assist is provided to the steering shaft, the steering gear pinion, etc. according to the type. In the column assist type EPS, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-76958 described above, a reduction gear box fixed to the vehicle body side structural member is integrated with the tip of the steering column, and this reduction gear box is integrated with the reduction gear box. An electric motor is attached. The rotation of the electric motor is decelerated by a worm reduction mechanism housed in a reduction gear box, and then transmitted to an output shaft constituting a part of the steering shaft.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the column assist type EPS is adopted in the above-described shock absorption type steering device, the displacement amount due to the shock at the time of the primary collision may not be sufficiently absorbed for the following reason.
Normally, in this type of steering device, a first steering shaft (steering upper shaft) on which a steering wheel is mounted is attached to a steering shaft on the vehicle interior side, and a second steering shaft is connected to the output shaft via a universal joint. It is divided into a steering shaft (steering intermediate shaft or steering lower shaft). However, the impact energy absorbing mechanism corresponding to the secondary collision on the first steering shaft side is provided, will be the reduction gear box is located forward, the overall length of the second steering shaft is shorter than that of normal There are many cases. Therefore, in order to maintain the amount of displacement absorbed on the secondary collision side, the displacement due to the deformation of the vehicle body side structural member due to the steering gear retreating by the primary collision or the like is caused by the impact absorption mechanism of the second steering shaft. There was a risk that the speed reduction gear box would fall out of the vehicle body side structural member and could not be absorbed, and the first steering shaft could move backward to the driver side.
The present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an impact absorption type electric power steering device in which the amount of displacement absorbed by an impact at the time of a primary collision is increased.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, in order to solve the above problems,
A first steering shaft to which a steering wheel is mounted at the rear end;
A steering column for rotatably supporting the first steering shaft therein;
A reduction gear box attached to the steering column, held and fixed to the vehicle body side structural member, and used for holding the reduction gear mechanism and the electric motor;
An output shaft that is rotatably held by the reduction gear box, constitutes a part of a steering shaft, and rotation of the electric motor is transmitted through the reduction mechanism;
In the impact absorbing electric power steering apparatus, which is connected to the output shaft via a universal joint and has a second steering shaft provided with a shock absorbing mechanism in a part thereof,
An impact-absorbing electric power steering apparatus is proposed in which a steering shaft between the output shaft and the universal joint is provided with a mechanism that shortens the entire length in response to an impact .
According to this invention, the displacement due to the impact at the time of the primary collision is absorbed not only by the impact energy absorbing mechanism provided in the second steering shaft but also by the impact absorbing mechanism provided between the output shaft and the universal joint. Thus, deformation of the vehicle body side structural member and dropout of the reduction gear box are less likely to occur.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a passenger compartment side portion of an impact absorbing electric power steering apparatus according to the present invention, and reference numeral 1 in the figure denotes a steering column. The steering column 1 is fixed to cross members 7 and 9 which are vehicle body structural members via a tilt mechanism 3 and a pivot pin 5. A steering upper shaft 11 serving as a first steering shaft is rotatably supported in the steering column 1, and an electric assist mechanism including an electric motor 13, a reduction gear box 15, an output shaft 17 and the like at a tip portion. 19 is integrated.
[0007]
In the case of this embodiment, the reduction gear box 15 is a cast product made of an aluminum alloy, and the pivot pin 5 described above is rotatably held on the upper part thereof. In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a steering intermediate shaft as a second steering shaft, which is connected to the tip of the output shaft 17 via a universal joint 23.
[0008]
A steering wheel 25 is attached to the rear end of the steering upper shaft 11, and when the driver rotates the steering wheel 25, the rotational force is increased by the electric assist mechanism 19, and then via the output shaft 17. It is transmitted to the steering intermediate shaft 21 and further transmitted to the steering gear via a steering lower shaft (not shown).
[0009]
As shown in FIG. 2 (enlarged cross-sectional view of part A in FIG. 1), the steering intermediate shaft 21 includes a first outer tube 33 having a joint yoke 31 welded and integrated at the tip, and a first outer tube 33. It consists of the 2nd outer tube 35 arrange | positioned back, and the inner shaft 37 inserted by both the outer tubes 33 and 35. As shown in FIG. Both the outer tubes 33 and 35 and the inner shaft 37 are serrated and connected, and through holes 41 and 43 formed in the outer tubes 33 and 35 and annular grooves 45 and 47 formed in the inner shaft 37 are formed. Locked by resin pins 51 and 53. In FIG. 2, reference numeral 55 denotes a small diameter weakened portion formed on the inner shaft 37.
[0010]
On the other hand, as shown in FIG. 3 (an enlarged cross-sectional view of the B portion in FIG. 1), the output shaft 17 also includes an outer tube 63 in which a joint yoke 61 of the universal joint 23 is welded and integrated at the tip, and an outer tube 63. The inner shaft 65 is inserted into the inner shaft 65. The outer tube 63 and the inner shaft 65 are serrated and connected, and a through hole 67 formed in the outer tube 63 and an annular groove 69 formed in the inner shaft 65 are locked by a resin pin 51.
[0011]
When the absorption mechanism is provided in FIG. 3, the output shaft 17 has an incomplete serration portion 71 as a shock absorption mechanism in part on the inner shaft 65 side as shown in the cross-sectional view of the main part in FIG. 4. Is formed. As shown in FIG. 5, the incomplete serration portion 71 is obtained by partially cutting away the serration valley portion, and becomes a large resistance when the inner shaft 65 slides in the outer tube 63. In addition, the front and rear ends of the incomplete serration portion 71 are inclined so that when the inner shaft 65 slides in the outer tube 63, the inner tube 65 is prevented from being twisted with the serration on the outer tube 63 side or sudden load fluctuation. Is done.
[0012]
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described.
When a cross member or the like that holds the steering gear moves backward due to a vehicle collision, a large axial load acts on the steering intermediate shaft 21 via a steering lower shaft (not shown). Then, in the steering intermediate shaft 21, the heads of the resin pins 51, 53 are cut, and the inner shaft 37 enters the first and second outer tubes 33, 35 as shown in FIG. As a result, the steering intermediate shaft 21 collapses by a predetermined amount, and the displacement due to the impact is absorbed.
[0013]
On the other hand, the axial load acting on the steering 21 also acts on the output shaft 17 connected to the steering 21. Therefore, also in the output shaft 17, the resin pin 51 is cut, and the inner shaft 65 enters the outer tube 63 as shown in FIG. As a result, the output shaft 17 collapses by a predetermined amount, and the impact is absorbed. When an absorption mechanism is provided, impact energy is absorbed by the sliding resistance of the incomplete serration portion 71.
[0014]
Thus, in this embodiment, not only the steering intermediate shaft 21 but also the output shaft 17 absorbs the impact energy, so that the deformation of the cross member 9 and the drop-off of the reduction gear box 15 are much less than in the conventional device. It became difficult to happen. In the case of the present embodiment, when the impact energy cannot be completely absorbed by the steering intermediate shaft 21 and the output shaft 17, the inner shaft 37 on the steering intermediate shaft 21 side is bent at the fragile portion 55 as shown in FIG. Further, it is possible to prevent an excessive load from being applied to the reduction gear box 15 and the cross member 9. As a means for bending, a bellows type or the like may be used. Moreover, even if it is not bent, it is possible to prevent an excessive load from being applied even by means for breaking.
[0015]
8 to 10 show three modified examples of the impact energy absorbing mechanism, respectively. In the first modification shown in FIG. 8, a recess 81 is formed in a part of the inner shaft 65, and a steel ball 83 is accommodated in the recess 81. The steel ball 83 is a peak of serration on the outer tube 63 side. The part is in pressure contact with a predetermined pressure. According to this modified example, when the inner shaft 65 slides in the outer tube 63, the peak portion of the serration on the outer tube 63 side that is in pressure contact with the steel ball 83 is plastically or elastically deformed. Is absorbed.
[0016]
Further, in the second modification shown in FIG. 9, the steel balls 83 are provided at three positions at intervals of 120 °, and the absorption amount of impact energy can be easily adjusted as compared with the first modification. In addition, it is possible to suppress the occurrence of peak load by shifting the position in the axial direction of each steel ball 83. On the other hand, the third modified example shown in FIG. 10 is obtained by fitting a perfectly circular outer tube 63 and an inner shaft (inner tube) 65 and deforming a part thereof into an elliptical shape. The impact energy is absorbed by elastic or plastic deformation of both when sliding. In the third modification, the outer tube 63 and the inner shaft 65 may be a simple circular tube or may be serrated.
[0017]
Although description of specific embodiment is finished above, the aspect of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the above embodiment is an application of the present invention to an impact absorbing electric power steering apparatus having a tilt mechanism, but may be applied to an apparatus that does not include a tilt mechanism. Further, as a collapsible mechanism or an impact energy absorbing mechanism provided on the steering intermediate shaft or the output shaft, a type in which a spline or a ball is embedded may be employed in addition to the serration type described in the embodiment. In addition, the specific configuration of the steering device can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, the shock absorbing electric power steering device according to the present invention is attached to the front end of the steering column, fixed to the vehicle body side structural member, and used for holding the reduction gear mechanism and the electric motor. Reduction gear box, an output shaft that is rotatably held by the reduction gear box, and that is a part of the steering shaft, and is connected to the output shaft via a universal joint and a part thereof In the impact-absorbing electric power steering apparatus having the second steering shaft with the shock absorbing mechanism, the shock energy absorbing mechanism is provided between the output shaft and the universal joint. Shock absorption at the second steering Not only the shock absorbing mechanism provided Yafuto is absorbed by the shock absorbing mechanism provided between the output shaft and the universal joint, hardly occur falling off of deformation and reduction gear box of the vehicle body side structural member.
Therefore, if the absorption mechanism on the secondary collision side is not affected, and the absorption mechanism of the present invention does not need to act at the time of the primary collision, when the entire steering column moves during the secondary collision, the output is Shock absorption is possible between the shaft and the universal joint .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an impact absorbing electric power steering device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a part A in FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion B in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part of a fitting portion between an inner shaft and an outer tube.
FIG. 5 is a perspective view showing an incomplete serration portion.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a first modification of the impact energy absorbing mechanism.
FIG. 9 is a sectional view showing a second modification of the impact energy absorbing mechanism.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a third modification of the impact energy absorbing mechanism.
[Explanation of symbols]
1 ... Steering column 9 ... Cross member 11 ... Steering upper shaft 13 ... Electric motor 15 ... Reduction gear box 17 ... Output shaft 21 ... Steering intermediate shaft 23 ... Universal joint 25 ... Steering wheel 33 ... 1st outer tube 35 3rd outer tube 37 Inner shaft 63 Outer tube 65 Inner shaft 71 Incomplete serration 83 83 Steel ball

Claims (4)

後端部にステアリングホイールが装着される第１のステアリングシャフトと、
その内部に前記第１のステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、
このステアリングコラムに取り付けられ、車体側構造部材に保持固定されると共に、減速ギヤ機構と電動モータとの保持に供される減速ギヤボックスと、
この減速ギヤボックスに回動自在に保持されると共に、ステアリングシャフトの一部を構成し、前記電動モータの回転が前記減速機構を介して伝達されるアウトプットシャフトと、
このアウトプットシャフトにユニバーサルジョイントを介して連結されると共に、その一部に衝撃吸収機構を備えた第２のステアリングシャフトとを有する衝撃吸収式電動パワーステアリング装置において、
前記アウトプットシャフトと前記ユニバーサルジョイントとの間のステアリングシャフトに衝撃に伴って全長が縮まる機構が設けられた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。A first steering shaft to which a steering wheel is mounted at the rear end;
A steering column for rotatably supporting the first steering shaft therein;
A reduction gear box attached to the steering column, held and fixed to the vehicle body side structural member, and used for holding the reduction gear mechanism and the electric motor;
An output shaft that is rotatably held by the reduction gear box, constitutes a part of a steering shaft, and rotation of the electric motor is transmitted through the reduction mechanism ;
In the impact absorbing electric power steering apparatus, which is connected to the output shaft via a universal joint and has a second steering shaft provided with a shock absorbing mechanism in a part thereof,
An impact-absorbing electric power steering apparatus, wherein a steering shaft between the output shaft and the universal joint is provided with a mechanism that shortens the entire length in response to an impact. 前記第１のステアリングシャフトまたはステアリングコラムがエネルギー吸収可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。2. The shock absorbing electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the first steering shaft or the steering column is formed so as to be capable of absorbing energy. 前記第２のステアリングシャフトは折れ曲がりによってエネルギー吸収可能に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置。2. The shock absorbing electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the second steering shaft is formed to be capable of absorbing energy by bending. 後端部にステアリングホイールが装着される第１のステアリングシャフトと、A first steering shaft to which a steering wheel is mounted at the rear end;
内部に前記第１のステアリングシャフトを回動自在に支持するステアリングコラムと、A steering column for rotatably supporting the first steering shaft therein;
このステアリングコラムと車体側構造部材との間に設けられ、操舵動力補助用の電動モータと減速ギヤ機構との保持に供される剛体製減速ギヤボックスと、A rigid reduction gear box that is provided between the steering column and the vehicle body side structural member and is used to hold an electric motor for assisting steering power and a reduction gear mechanism;
この減速ギヤボックスに回動自在に保持されると共に、ステアリングシャフトの一部を構成し、前記電動モータの回転が前記減速機構を介して伝達されるアウトプットシャフトと、An output shaft that is rotatably held by the reduction gear box, constitutes a part of a steering shaft, and rotation of the electric motor is transmitted through the reduction mechanism;
このアウトプットシャフトにユニバーサルジョイントを介して連結されると共に、その一部に衝撃吸収機構を備えた第２のステアリングシャフトとA second steering shaft which is connected to the output shaft via a universal joint and has a shock absorbing mechanism in part of the second steering shaft;
を有する衝撃吸収式電動パワーステアリング装置において、In the shock absorbing electric power steering apparatus having
前記ステアリングコラムは前記剛体製減速ギヤボックスに直接保持固定されて該剛体製減速ギヤボックスを介して前記車体側構造部材に回動のみ可能に取り付けられており、The steering column is directly held and fixed to the rigid reduction gear box, and is attached to the vehicle body side structural member via the rigid reduction gear box so as to be rotatable only.
前記アウトプットシャフトと前記ユニバーサルジョイントとの間のステアリングシャフトに衝撃に伴って全長が縮まる機構が設けられた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。An impact-absorbing electric power steering apparatus, wherein a steering shaft between the output shaft and the universal joint is provided with a mechanism that shortens the entire length in response to an impact.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2395995B (en) 2001-10-01 2005-11-30 Nsk Ltd Vehicle steering telescopic shaft
CN100387472C (en) 2002-06-11 2008-05-14 日本精工株式会社 Telescopic shaft for steering vehicle and telescopic shaft for steering vehicle with cardan shaft coupling
GB2389820B (en) * 2002-06-19 2005-09-14 Nsk Steering Sys Europ Ltd Vehicle steeering column
DE60323239D1 (en) * 2002-07-25 2008-10-09 Nsk Ltd STEERING DEVICE
JP4196630B2 (en) 2002-10-02 2008-12-17 日本精工株式会社 Telescopic shaft for vehicle steering
WO2004050453A1 (en) 2002-11-29 2004-06-17 Nsk Ltd. Telescoping shaft for vehicle steering
JP4190905B2 (en) * 2003-02-06 2008-12-03 日本精工株式会社 Vehicle steering device
JPWO2005002947A1 (en) 2003-07-02 2006-08-10 日本精工株式会社 Telescopic shaft for vehicle steering
KR100804188B1 (en) 2004-03-15 2008-02-18 주식회사 만도 Slip joint of universial joint
KR100816394B1 (en) 2004-04-28 2008-03-26 주식회사 만도 Slip joint of Universial joint
JP4459083B2 (en) * 2005-02-28 2010-04-28 本田技研工業株式会社 Vehicle with power steering device
JP5978634B2 (en) * 2012-01-30 2016-08-24 日本精工株式会社 Steering device
JP7024329B2 (en) * 2017-11-02 2022-02-24 日本精工株式会社 Steering device
DE102018208745A1 (en) * 2018-06-04 2019-12-05 Audi Ag Steering shaft for a steering of a motor vehicle, method for mounting such a steering shaft, steering for a motor vehicle and motor vehicles

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3544350A1 (en) * 1985-12-14 1987-06-19 Opel Adam Ag STEERING AID FOR MOTOR VEHICLES
JPH061115U (en) * 1992-06-18 1994-01-11 日本精工株式会社 Shock absorption type steering column device with electric power steering device
JP3419100B2 (en) * 1994-09-09 2003-06-23 日本精工株式会社 Shaft for shock absorbing steering system
JP3374582B2 (en) * 1995-03-24 2003-02-04 日本精工株式会社 Energy absorbing intermediate shaft

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