JP3715450B2

JP3715450B2 - Shock absorbing electric power steering system

Info

Publication number: JP3715450B2
Application number: JP35385998A
Authority: JP
Inventors: 進今垣
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1998-11-26
Filing date: 1998-11-26
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2018-11-26
Also published as: JP2000159043A

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２１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、そのステアリングシャフト１０２により伝達されるトルクをコラム１０３よりもステアリングホイールＨから離れた位置で検知するトルクセンサ１０５と、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。そのトルクセンサ１０５は、車体側部材に連結されるセンサハウジング１０５ａにより覆われる。
【０００３】
そのステアリングシャフト１０２は、コラム側に位置する部材１０２ａとセンサハウジング側に位置する部材１０２ｂとを有し、そのコラム側に位置する部材１０２ａの少なくとも一部は、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トルクセンサ１０５に向かい変位可能とされている。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。そのコラムの第１部材１０３ａは、ブラケット１０４を介して車体側部材に取り付けられる。そのブラケット１０４は、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。これにより、その第１部材１０３ａは上記衝撃によりトルクセンサ１０５に向かい変位する。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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのトルクセンサ１０５の性能テストのため、ステアリングシャフト１０２を介して入力されるトルクが検出される。その性能テストでトルクセンサ１０５が不良品であることが確認された場合、組み立てられたステアリング装置全体が不良品として処分される。しかし、トルクセンサ１０５が不良であっても他の部品に問題がない場合、装置全体を不良品として処分するのは不経済である。
【０００５】
そこで、ステアリングシャフト１０２のコラム側に位置する部材１０２ａと、コラム１０３とを予めコラム側ユニットとして組み立て、この組み立て工程に並行して、ステアリングシャフト１０２のセンサハウジング側に位置する部材１０２ｂと、トルクセンサ１０５と、モータ１０６とを予めセンサ側ユニットとして組み立て、そのトルクセンサ１０５の性能テスト後に、両ユニットを連結することが望まれる。
【０００６】
しかし、上記従来の構成では、ステアリングシャフト１０２のコラム側に位置する部材とセンサハウジング側に位置する部材とは、コラム１０３の内部において連結されている。そのため、そのようなコラム側ユニットとセンサ側ユニットとを予め組み立てた場合、ステアリングシャフト１０２のコラム側に位置する部材１０２ａとセンサハウジング側に位置する部材１０２ｂとの連結作業を、コラム１０３の内部において行わなければならず困難なものになる。
【０００７】
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。
【０００８】
【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、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検知するトルクセンサと、そのトルクセンサを覆うと共に前記コラムとは別体のセンサハウジングを、そのコラムに連結する連結部材と、その検知トルクに応じた操舵補助力を発生するようにセンサハウジングに取り付けられるモータとを備える。
そのコラムとセンサハウジングとは、そのステアリングシャフトの軸方向における間隔をおいて互いに離間される。そのステアリングシャフトは、コラム側により支持される部材とセンサハウジング側により支持される部材とを有し、この２つの部材は前記コラムとセンサハウジングとの間において連結され、そのコラム側に支持される部材の少なくとも一部は、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の作用によって変位可能とされる。そのコラムは、前記衝撃の作用によって変位可能とされる。その連結部材は、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。そのステアリングシャフトのコラム側により支持される部材とセンサハウジング側により支持される部材との連結作業を、そのステアリングシャフトの径方向外方から行うことができるように、その連結部位の周囲領域の中の一部領域は開放されている。
本発明の構成によれば、衝撃の作用によるコラムの変位によって連結部材が塑性変形することで衝撃を吸収できる。
また、ステアリングシャフトのコラム側により支持される部材とコラムとを予めコラム側ユニットとして組み立て、この組み立て工程に並行して、ステアリングシャフトのセンサハウジング側により支持される部材とトルクセンサとモータとを予めセンサ側ユニットとして組み立て、そのトルクセンサの性能テスト後に、両ユニットを連結部材を介して連結することができる。その際、そのステアリングシャフトのコラム側により支持される部材とセンサハウジング側により支持される部材との連結作業は、両部材の連結部位の周囲領域の中の一部が開放されていることから、他の部材により遮られることなく行うことができる。
【０００９】
そのステアリングシャフトのコラム側により支持される部材とセンサハウジング側により支持される部材とは、自在継手を介して連結されているのが好ましい。
これにより、そのステアリングシャフトのコラム側により支持される部材とセンサハウジング側により支持される部材とを、両部材の軸心が正確に同一軸心になるように一致していなくても連結できるので、組み立てが容易になる。
【００１０】
その連結部材は、前記コラム側に連結されるコラム側部分と、前記センサハウジング側に連結されるセンサ側部分とから構成され、前記ステアリングホイールの位置調節ができるように、そのコラム側部分はセンサ側部分に車体の左右方向に沿う揺動軸中心に揺動可能に連結されると共に、その揺動を阻止及び阻止解除可能にする手段が設けられ、そのコラム側部分のセンサ側部分に対する揺動により、前記自在継手を介してステアリングシャフトのコラム側により支持される部材がセンサハウジング側により支持される部材に対して揺動可能とされているのが好ましい。
これにより、その連結部材のコラム側部分をセンサ側部分に連結するだけで、ステアリングホイールを位置変更のために揺動させることが可能になる。
【００１１】
そのステアリングシャフトにおけるコラム側により支持される部材は、軸方向相対移動可能に嵌め合わされる２部材から構成され、前記センサハウジングに一端側が固定されるガイドが設けられ、そのコラムにガイドの他端側が軸方向から嵌め合わされることで、そのステアリングシャフトにおけるコラム側により支持される２部材の径方向相対位置が設定されるのが好ましい。
これにより、ステアリングシャフトのコラム側により支持される２部材の組み立て時の径方向における位置決めを容易に行える。
【００１２】
そのコラムは、前記衝撃の作用により車体の左右方向に沿う支持軸中心に揺動可能に車体側部材に連結され、そのステアリングシャフトにおけるコラム側により支持される部材の少なくとも一部と、前記連結部材とが、そのコラムの揺動によって曲げ変形可能とされているのが好ましい。
この構成によれば、ステアリングシャフトのコラム側により支持される部材の少なくとも一部と連結部材は、衝撃の作用による曲げ変形する。よって、衝撃の作用方向とステアリングシャフトの軸方向とがなす角度が大きい場合でも、その曲げ変形により確実に衝撃を吸収できる。
【００１３】
その連結部材は、その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板状部分と、この板状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板状部分とを有し、両板状部分の境界において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ているのが好ましい。これにより、連結部材を確実に塑性変形させて衝撃を吸収できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１、図２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。
【００１５】
そのコラム２は、ベアリング４ａ、４ｂ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シャフト部材５ａと第２シャフト部材５ｂとを支持する。その第１シャフト部材５ａ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４ａの外輪がコラム２の端面に接し、内輪が第１シャフト部材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シャフト部材５ａからベアリング４ａを介してコラム２に軸方向力が伝達される。
【００１６】
その第１シャフト部材５ａの他端に、第２シャフト部材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シャフト部材５ａの内周形状と第２シャフト部材５ｂの外周形状とが部分的に非円形とされたり、セレーションとされることで、両者は互いに回転伝達可能とされる。図６に示すように、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。
【００１７】
そのステアリングシャフト５によって伝達される操舵トルクを、上記コラム２よりもステアリングホイールから離れた位置で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シャフト部材５ｃと第４シャフト部材５ｄとを支持するセンサハウジング２１により覆われる。そのセンサハウジング２１と上記コラム２とは、別体とされ、ステアリングシャフト５の軸方向における間隔をおいて互いに離間される。
【００１８】
図５に示すように、その第３シャフト部材５ｃは筒状で、そのセンサハウジング２１によりベアリング２８を介して支持される。その第４シャフト部材５ｄは筒状で、そのセンサハウジング２１によりベアリング２６、２７を介して支持され、その第３シャフト部材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３シャフト部材５ｃ、第４シャフト部材５ｄの中心に沿って挿入されるトーションバー２３の一端が、第３シャフト部材５ｃにピン２２により連結され、他端がピン２４により第４シャフト部材５ｄに連結される。これにより、その第３シャフト部材５ｃと第４シャフト部材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する。
【００１９】
その第３シャフト部材５ｃの外周に固定された磁性材製の検出リング３６と、第４シャフト部材５ｄの外周に固定された磁性材製の検出リング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る。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シャフト部材５ｃと第４シャフト部材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の対向面積が変化することで、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。
【００２０】
その第４シャフト部材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に取り付けられた操舵補助力発生用モータ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シャフト部材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。
【００２１】
図１に示すように、上記ステアリングシャフト５におけるコラム２側により支持される第２シャフト部材５ｂ部材と、センサハウジング２１側により支持される第３シャフト部材５ｃとは、そのコラム２とセンサハウジング２１との間において連結される。その第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとは、自在継手８１を介して連結されている。本実施形態の自在継手８１は、実公平６‐６５２号公報において開示されたもので、第２シャフト部材５ｂの端部に一体化される第１ヨーク８１ａの二股状アームと、第３シャフト部材５ｃの端部に一体化される第２ヨーク８１ｂの二股状アームとを、略球形を有する継手部材８１ｃの外周に形成された外周溝に、球面に沿って相対摺動可能かつ取外し可能に嵌め合わせることで構成されている。その継手部材８１ｃは略半球形を有する一対の部材８１ｃ′、８１ｃ″と、両部材８１ｃ′、８１ｃ″内に配置される圧縮コイルバネ（図示省略）とを有し、そのバネの弾力により両部材８１ｃ′、８１ｃ″の一方が第１ヨーク８１ａに押し付けられ、他方が第２ヨーク８１ｂに押し付けられることで、継手部におけるガタの発生が防止されている。なお、自在継手の種類は特に限定されない。
【００２２】
図１、図２に示すように、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は、センサハウジング２１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４１ａと、この連結部４１ａ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４１ｂ、４１ｃとを有する。両アーム４１ｂ、４１ｃは車体側部材１４により、車体の左右方向に沿う支軸４３を介して支持される。これにより、センサハウジング２１は支軸４３を中心に揺動可能とされている。その支軸４３の軸心はステアリングシャフト５の軸心に直交する。
【００２３】
そのセンサハウジング２１は上記コラム２に連結部材５１によって連結されている。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、第５方形部５１ｅおよび第６方形部５１ｆを有する。
その第１〜第６方形部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆの厚さ方向は、上記支軸４３に平行なコラム２の軸心を含む平面に対して平行とされている。また、第１〜第６方形部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆにおける２辺は、上記支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行とされている。
その第１方形部５１ａは、コラム２の軸方向に平行で支軸４３に直交するセンサハウジング２１の一側面に、第２方形部５１ｂはコラム２の軸方向に平行で支軸４３に直交するなセンサハウジング２１の他側面に、それぞれボルト５２により取り付けられている。これにより、連結部材５１とセンサハウジング２１は一体化されている。
その第３方形部５１ｃの一辺は、第１方形部５１ａにおける支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行な一辺に連なる。そこから第３方形部５１ｃは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５から離れる。
その第４方形部５１ｄの一辺は、第２方形部５１ｂにおける支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行な一辺に連なる。そこから第４方形部５１ｄは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５から離れる。
その第５方形部５１ｅの一辺は、第３方形部５１ｃにおける支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行な一辺に連なる。そこから第５方形部５１ｅは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５に近接する。
その第６方形部５１ｆの一辺は、第４方形部５１ｄにおける支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行な一辺に連なる。そこから第６方形部５１ｆは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５に近接する。
これにより、連結部材５１は、上記ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとの連結部位の周囲領域の中の一部領域にのみ（図１における左右領域にのみ）配置され、その連結部位の周囲領域の中の他部領域は開放されるので、両シャフト部材５ｂ、５ｃの連結作業をステアリングシャフト５の径方向外方から行うことができる。
【００２４】
図１〜図３に示すように、その連結部材５１のステアリングホイール側の端部に、第１支持部材５３が一体化されている。その第１支持部材５３は、一対の相対向する側壁５３ａ、５３ｂと連結壁５３ｃとを有する。一方の側壁５３ａは、その連結部材５１の第５方形部５１ｅにおける支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行な一辺に連なり、そこからコラム２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５３ｂは、その連結部材５１の第６方形部５１ｆにおける支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行な一辺に連なり、そこからコラム２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５３ｃは、両側壁５３ａ、５３ｂのステアリングホイール側を連結する。その連結部材５１と第１支持部材５３は、板金材から一体的に成形される。
【００２５】
図３に示すように、その第１支持部材５３の両側壁５３ａ、５３ｂが、コラム２の外周に溶接された第２支持部材５４に溶接されることで、連結部材５１とコラム２とが両支持部材５３、５４を介して一体化されている。
【００２６】
その第２支持部材５４は、第１支持部材５３の両側壁５３ａ、５３ｂの間に位置する一対の相対向する側壁５４ａ、５４ｂと連結壁５４ｃとを有し、一方の側壁５４ａは、コラム２と第１支持部材５３の一方の側壁５３ａとに溶接され、他方の側壁５４ｂは、コラム２と第１支持部材５３の他方の側壁５３ｂに溶接され、連結壁５４ｃは両側壁５４ａ、５４ｂを連結する。
【００２７】
そのコラム２は車体側部材１４にアッパーブラケット１１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１１は、その厚さ方向が上記支軸４３の軸方向に平行な一対の側壁１１ａ、１１ｂと、その厚さ方向が支軸４３に直交するコラム２の軸心を含む平面に対して平行な一対の支持部１１ｄ、１１ｅと、第１、第２接続部材１１ｆ、１１ｇを有する。一方の支持部１１ｄは一方の側壁１１ａから、他方の支持部１１ｅは他方の側壁１１ｂから、それぞれコラム２の径方向外方に支軸４３の軸方向に沿って延びる。
【００２８】
図２、図３に示すように、両側壁１１ａ、１１ｂと両支持部１１ｄ、１１ｅ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２の径方向に平行に延びる端面部１１ｈ、１１ｉが形成され、両端面部１１ｈ、１１ｉが第１接続部材１１ｆにより接続される。また、図２に示すように、両側壁１１ａ、１１ｂと両支持部１１ｄ、１１ｅにおけるステアリングホイール側の端部から、コラム２の径方向に平行に延びる端面部１１ｊ、１１ｋが形成され、両端面部１１ｊ、１１ｋが第２接続部材１１ｇにより接続される。
【００２９】
図１、図３、図４に示すように、各支持部１１ｄ、１１ｅに、ステアリングホイール側において開口する切欠１１ｄ′、１１ｅ′が形成され、各切欠１１ｄ′、１１ｅ′にガイド部材５５ａ、５５ｂが挿入される。
【００３０】
各ガイド部材５５ａ、５５ｂに、コラム軸方向に沿う一対の溝５６が形成され、各溝５６に、支持部１１ｄ、１１ｅの切欠１１ｄ′、１１ｅ′の周縁に沿う部分がコラム２の長手方向に沿って相対移動可能に挿入される。
【００３１】
その支持部１１ｄ、１１ｅの切欠１１ｄ′、１１ｅ′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５５ａ、５５ｂに形成され、両通孔に樹脂５７が充填される。
【００３２】
各ガイド部材５５ａ、５５ｂのボルト通孔５８に挿通されるボルト１５ａ、１５ｂの頭部と車体側部材１４とでガイド部材５５ａ、５５ｂが挟み込まれる。なお、ボルト通孔５８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。
【００３３】
図３に示すように、そのアッパーブラケット１１の両側壁１１ａ、１１ｂの間に、第１支持部材５３の両側壁５３ａ、５３ｂが配置される。
アッパーブラケット１１の両側壁１１ａ、１１ｂに形成された切欠１１ａ′、１１ｂ′と、第１支持部材５３の両側壁５３ａ、５３ｂと、第２支持部材５４の両側壁５４ａ、５４ｂとに、ネジシャフト７０が挿通されている。
そのネジシャフト７０は、そのアッパーブラケット１１の側壁１１ａ、１１ｂの切欠１１ａ′、１１ｂ′に、前記支軸４３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５３、５４の側壁５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂ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７０の外周の雄ねじ７０ａにナット７１がねじ合わされ、そのナット７１にレバー７２が取り付けられている。
そのレバー７２の一方向への揺動操作によりナット７１をネジシャフト７０にねじ込むことで、そのナット７１とネジシャフト７０の頭部７０ｂとで、アッパーブラケット１１の側壁１１ａ、１１ｂと第１、第２支持部材５３、５４の側壁５３ａ、５３ｂ、５４ａ、５４ｂとが挟み込まれる。これにより、コラム２は車体側部材１４に固定される。
そのレバー７２の他方向への揺動操作によりナット７１のネジシャフト７０へのねじ込みを緩めることで、そのコラム２を支軸４３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１１と第２支持部材５４は、側面視Ｕ字状の弾性部材７３により連結される。その弾性部材７３は、そのナット７１のネジシャフト７０へのねじ込みを緩めた際に、そのコラム２を一定位置に保持する弾力を作用させる。
【００３４】
上記構成において、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５７、６０が剪断されると、アッパーブラケット１１はガイド部材５５ａ、５５ｂに対してコラム２の軸方向に沿い相対移動し、トルクセンサ２０に向かい変位する。また、その衝撃の作用により、そのアッパーブラケット１１と共に、ステアリングシャフト５の第１シャフト部材５ａとコラム２がトルクセンサ２０に向かい変位する。
【００３５】
その衝撃の作用によるコラム２の変位によって、連結部材５１は、第３方形部５１ｃと第５方形部５１ｅとの境界、第４方形部５１ｄと第６方形部５１ｆとの境界、第５方形部５１ｅと第１支持部材５３の一方の側壁５３ａとの境界、第６方形部５１ｆと第１支持部材５３の他方の側壁５３ｂとの境界において、図１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。
【００３６】
その塑性変形時に、その連結部材５１においてステアリングシャフト５の軸方向に対して傾斜する第３方形部５１ｃと第４方形部５１ｄが、そのステアリングシャフト５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６１ａ、６１ｂが設けられている。
すなわち、一方の変位抑制部材６１ａは、第１方形部５１ａと共にセンサハウジング２１の一側面にボルト５２により取り付けられ、第３方形部５１ｃ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５１ｃから離間するように湾曲する。
他方の変位抑制部材６１ｂは、第２方形部５１ｂと共にセンサハウジング２１の一側面にボルト５２により取り付けられ、第４方形部５１ｄ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５１ｄから離間するように湾曲する。
【００３７】
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１１とガイド部材５５ａ、５５ｂを連結する樹脂５７が剪断され、そのアッパーブラケット１１と共にステアリングシャフトの第１シャフト部材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。
【００３８】
また、ステアリングシャフト５の第１、第２シャフト部材５ａ、５ｂと、コラム２とを予めコラム側ユニットとして組み立て、この組み立て工程に並行して、ステアリングシャフト５の第３、第４シャフト部材５ｃ、５ｄと、トルクセンサ２０と、モータ３２とを予めセンサ側ユニットとして組み立て、そのトルクセンサ２０の性能テスト後に、両ユニットを連結部材５１を介して連結することができる。そのステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとの連結作業は、他の部材により遮られることなくステアリングシャフト５の径方向外方から行うことができるので、組み立てが困難になることはない。
【００３９】
さらに、上記ボルト５２による変位抑制部材６１ａ、６１ｂと連結部材５１のセンサハウジング２１への取付けを解除し、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃの連結を解除することで、コラム側ユニットとセンサ側ユニットとの連結は解除される。すなわち、両ユニットを容易に分割し、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。
【００４０】
そのステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃは、自在継手８１を介して連結されているので、両シャフト部材５ｂ、５ｃの軸心が同一軸心になるように正確に一致していなくても連結でき、組み立てが容易になる。
【００４１】
また、連結部材５１においてステアリングシャフト５の軸方向に対して傾斜する第３、第４方形部５１ｃ、５１ｄ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６１ａ、６１ｂにより抑制するので、連結部材５１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、もし変位抑制部材６１ａ、６１ｂがなければ、その第３、第４方形部５１ｃ、５１ｄが衝撃作用時にその傾斜の増大方向に変位するため、コラム２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５１により吸収される衝撃エネルギーが減少し、コラム２がセンサハウジング２１に衝突する可能性もある。これに対して、本実施形態によれば、コラム２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るのを防止し、連結部材５１による衝撃の吸収量の低下を防止できる。
【００４２】
図７、図８の（１）、（２）は第１変形例を示す。上記実施形態との相違は、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとを、自在継手８１に代えて、直接に連結した点にある。すなわち、その第２シャフト部材５ｂの端部を略Ｌ字形とし、この端部から支軸４３に平行に延びる圧入部５ｂ′を、第３シャフト部材５ｃに形成した通孔５ｃ′に、ステアリングシャフト５の径方向から圧入することで、両部材５ｂ、５ｃを連結している。その圧入方向がステアリングシャフト５の径方向とされることで、トルクセンサ２０の検出リング３６、３７の対向間隔が変化するのが防止され、センサ検出精度の低下が防止されている。また、その通孔５ｃ′の軸方向寸法が圧入部５ｂ′の軸方向寸法よりも大きくされることで、組み立て公差や加工公差の吸収が可能とされている。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００４３】
図９、図１０の（１）は第２変形例を示す。上記実施形態との相違は、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとを、自在継手８１に代えて、ボルト８２を介して連結した点にある。すなわち、その第２シャフト部材５ｂの端部を略Ｌ字形とし、この端部と第３シャフト部材５ｃの端部とに形成した雌ねじ孔にボルト８２をねじ合わせることで、両部材５ｂ、５ｃを連結している。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００４４】
図１０の（２）は第３変形例を示す。上記第２変形例との相違は、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂの端部を、筒状とされた第３シャフト部材５ｃの端部に挿入し、両部材５ｂ、５ｃの端部に挿通したボルト８３ａにナット８３ｂをねじ合わせることで、両部材５ｂ、５ｃを連結している。
【００４５】
図１１は第４変形例を示す。上記実施形態との相違は、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとを、自在継手８１に代えて、樹脂６０′を介して連結し、さらに、第１シャフト部材５ａと第２シャフト部材５ｂとを一体化した点にある。すなわち、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂの端部を、筒状とされた第３シャフト部材５ｃの端部に、軸方向相対移動可能かつ回転伝達可能に挿入する。例えば、第２シャフト部材５ｂの外周形状と第３シャフト部材５ｃの内周形状とが部分的に非円形とされたり、セレーションとされることで、両者は互いに回転伝達可能とされる。さらに、上記実施形態における第１シャフト部材５ａと第２シャフト部材５ｂとの連結と同様に、第２シャフト部材５ｂの外周に形成された周溝に通じる通孔が第３シャフト部材５ｃに形成され、その通孔と周溝とに樹脂６０′が充填されることで第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとが連結される。これにより、第１、第２シャフト部５ａ、５ｂは第３シャフト部材５ｃに対し、上記衝撃の作用によって軸方向移動可能とされる。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００４６】
図１２は第５変形例を示す。上記実施形態との相違は、まず、車体側部材１４に支軸４３を介して取り付けられるロアブラケット４１に代えて、車体側部材１４にボルト（図示省略）によって固定されるロアブラケット４１′により、センサハウジング２１が車体側部材１４に固定されている。また、連結部材５１は、コラム２側に連結される第５、第６方形部５１ｅ、５１ｆからなるコラム側部分と、センサハウジング２１側に連結される第１〜第４方形部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄからなるセンサ側部分とから構成される。その連結部材５１におけるコラム側部分はセンサ側部分に車体の左右方向に沿う揺動軸４３′中心に揺動可能に連結され、その揺動をレバー７２の揺動操作により阻止、阻止解除可能にする上記実施形態と同様の構成が設けられている。例えば、その第３方形部５１ｃと第５方形部５１ｅとがピンを介して揺動軸４３′中心に相対回転可能に連結され、第４方形部５１ｄと第６方形部５１ｆとがピンを介して揺動軸４３′中心に相対回転可能に連結される。その揺動軸４３′は、ステアリングシャフト５の第３シャフト部材５ｃに対する第２シャフト部材５ｂの自在継手８１を介する揺動中心を通るものとされている。これにより、上記実施形態と同様にステアリングホイールの上下方向の位置調節ができる。その連結部材５１におけるコラム側部分のセンサ側部分に対する揺動により、自在継手８１を介してステアリングシャフト５の第１、第２シャフト部材５ａ、５ｂが第３、第４シャフト部材５ｃ、５ｄに対して揺動する。これにより、その連結部材５１のコラム側部分をセンサ側部分に連結するだけで、ステアリングホイールを位置変更のために揺動させることが可能になる。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００４７】
図１３〜図１５は第６変形例を示す。上記実施形態との相違は、連結部材５１が、板状の第１〜第６方形部５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ、５１ｅ、５１ｆに加えて、板状の第７〜第９方形部５１ｇ、５１ｈ、５１ｉを有する点にある。その第７〜第９方形部５１ｇ、５１ｈ、５１ｉそれぞれは、支軸４３の軸方向に平行な２辺を有する。その第７方形部５１ｇは、コラム２の軸方向と支軸４３の軸方向に平行なセンサハウジング２１の側面に、ボルト５２′により取り付けられている。その第８方形部５１ｈは、一辺が第７方形部５１ｇにおける支軸４３の軸方向に平行な一辺に連なり、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５から離れる。その第９方形部５１ｉは、一辺が第８方形部５１ｈにおける支軸４３の軸方向に平行な一辺に連なり、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５に近接する。その第９方形部５１ｉの端部は第１支持部材５３に一体化されている。本変形例では、第１支持部材５３の連結壁５３ｃは、両側壁５３ａ、５３ｂとコラム軸方向寸法が等しくされている。
この第６変形例によれば、連結部材５１の第７〜第９方形部５１ｇ、５１ｈ、５１ｉにより、衝撃作用時に支軸４３の軸方向から作用する外力に対する剛性を上記実施形態よりも大きくし、コラム２とステアリングシャフト５の第１シャフト部材５ａを円滑に移動させ、安定して衝撃吸収効果を奏することができる。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００４８】
図１６は本発明の第７変形例を示す。上記第６変形例との相違は、連結部材５１の第７方形部５１ｇが第１方形部５１ａと第２方形部５１ｂとに一体化されている点にある。他は第６変形例と同様である。
【００４９】
図１７は第８変形例を示す。上記実施形態との相違は、センサハウジング２１に一端側が固定されるガイド８４を備えている点にある。そのガイド８４は、板状の第１、第２ガイド部材８４ａ、８４ｂから構成され、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂと第３シャフト部材５ｃとの連結部位の周囲領域の中の一部領域にのみ（図１７における左右領域にのみ）配置される。各ガイド部材８４ａ、８４ｂの一端部はセンサハウジング２１に溶接等により一体化される。各ガイド部材８４ａ、８４ｂの他端部は、コラム２の内周面に沿うように湾曲される。そのコラム２にガイド８４の他端側が軸方向から嵌め合わされることで、ステアリングシャフト５の第１シャフト部材５ａと第２シャフト部材５ｂの径方向相対位置が設定される。なお、各ガイド部材８４ａ、８４ｂは、衝撃作用時に容易に塑性変形するように、センサハウジング２１とコラム２との間において、センサハウジング２１からコラム２に向かうに従いステアリングシャフト５に向かうように屈曲する。
この第８変形例によれば、ステアリングシャフト５の第１シャフト部材５ａと第２シャフト部材５ｂの組み立て時の径方向における位置決めを容易に行える。他は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００５０】
図１８〜図２０は第９変形例を示す。上記実施形態との相違は、先ず、コラム２にアッパーブラケット１１′が固定され、このアッパーブラケット１１′を介してコラム２は車体側部材１４に、車体の左右方向に沿う支持軸９５中心に揺動可能に連結されている。
【００５１】
また、ステアリングシャフト５を構成する第１シャフト部材５ａ′と第２シャフト部材５ｂ′とは一体化されている。その第２シャフト部材５ｂ′は筒状で、端部がコルゲート加工部５ｂ″とされることで、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曲げ変形する。その衝撃の作用によるコルゲート加工部５ｂ″の曲げ変形により第１シャフト部材５ａ′は変位する。そのステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂ′は、第３シャフト部材５ｃにボルト９１ａ、ナット９１ｂを介して連結される。
【００５２】
また、センサハウジング２１は、車体側部材１４にボルト４３によって固定されるロアブラケット４１′を介して車体側部材１４に固定されている。そのセンサハウジング２１とコラム２を連結する連結部材５１′は、第１〜第６方形部５１ａ′、５１ｂ′、５１ｃ′、５１ｄ′、５１ｅ′、５１ｆ′から構成され、その厚さ方向は、支持軸９５の軸方向に直角であるコラム２の軸心を含む平面に平行とされている。また、第１〜第６方形部５１ａ′、５１ｂ′、５１ｃ′、５１ｄ′、５１ｅ′、５１ｆ′は、それぞれ支持軸９５の軸方向に平行な２辺を有する。その第１方形部５１ａ′は、コラム２の軸方向と支持軸９５に平行なセンサハウジング２１の一側面に、第２方形部５１ｂ′はコラム２の軸方向と支持軸９５に平行なセンサハウジング２１の他側面に、それぞれボルト５２′により取り付けられている。その第３方形部５１ｃ′は、一辺が第１方形部５１ａ′における支持軸９５の軸方向に平行な一辺に連なり、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５から離れる。その第４方形部５１ｄ′は、一辺が第２方形部５１ｂ′における支持軸９５の軸方向に平行な一辺に連なり、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５から離れる。その第５方形部５１ｅ′は、一辺が第３方形部５１ｃ′における支持軸９５の軸方向に平行な一辺に連なり、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５に近接する。その第６方形部５１ｆ′は、一辺が第４方形部５１ｄ′における支持軸９５の軸方向に平行な一辺に連なり、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５に近接する。この連結部材５１′のステアリングホイール側の端部はコラム２に、例えば溶接により一体化される。これにより、その連結部材５１′は、上記ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂ′と第３シャフト部材５ｃとの連結部位の周囲領域の中の一部領域にのみ（図１９における左右領域にのみ）配置され、その連結部位の周囲領域の中の他部領域は開放されているので、両シャフト部材５ｂ′、５ｃの連結作業をステアリングシャフト５の径方向外方から行うことができる。他の構成は上記実施形態と同様で、同一部分は同一符号で示す。
【００５３】
上記第９変形例において、ステアリングホイールとドライバーとの衝突により衝撃が作用すると、図２０に示すように、コラム２が支持軸９５中心に揺動し、この揺動によりステアリングシャフト５のコルゲート加工部５ｂ″と連結部材５１′が曲げ変形し、そのコルゲート加工部５ｂ″と連結部材５１′の曲げ変形により衝撃を吸収できる。そのステアリングシャフト５の第１、第２シャフト部材５ａ′、５ｂ′と、コラム２とを予めコラム側ユニットとして組み立て、この組み立て工程に並行して、ステアリングシャフト５の第３、第４シャフト部材５ｃ、５ｄと、トルクセンサ２０と、モータ３２とを予めセンサ側ユニットとして組み立て、そのトルクセンサ２０の性能テスト後に、両ユニットを連結部材５１′を介して連結することができる。そのステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂ′と第３シャフト部材５ｃとの連結作業は、他の部材により遮られることなくステアリングシャフト５の径方向外方から行うことができるので、組み立てが困難になることはない。さらに、上記ボルト５２′による連結部材５１′のセンサハウジング２１への取付けを解除し、ステアリングシャフト５の第２シャフト部材５ｂ′と第３シャフト部材５ｃの連結を解除することで、コラム側ユニットとセンサ側ユニットとの連結は解除される。すなわち、両ユニットを容易に分割し、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できる。さらに、衝撃の作用方向とステアリングシャフト５の軸方向とがなす角度が大きい場合でも、ステアリングシャフト５のコルゲート加工部５ｂ″と連結部材５１′が曲げ変形することで衝撃を吸収できる。
【００５４】
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、連結部材の形状は上記実施形態や変形例のものに限定されない。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、経済的で組み立てが容易な衝撃吸収式電動パワーステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の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破断平面図
【図２】本発明の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破断側面図
【図３】図１のＩＩＩ‐ＩＩＩ線断面図
【図４】本発明の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５】本発明の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７】本発明の第１変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分破断平面図
【図８】本発明の第１変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のステアリングシャフトにおける（１）は部分平面図、（２）は部分側面図
【図９】本発明の第２変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分破断平面図
【図１０】（１）は本発明の第２変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のステアリングシャフトにおける部分側面図、（２）は本発明の第３変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置のステアリングシャフトにおける部分断面図
【図１１】本発明の第４変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分破断平面図
【図１２】本発明の第５変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分破断平面図
【図１３】本発明の第６変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分破断平面図
【図１４】本発明の第６変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分破断側面図
【図１５】本発明の第６変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の連結部材の斜視図
【図１６】本発明の第７変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の連結部材の斜視図
【図１７】本発明の第８変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の部分破断平面図
【図１８】本発明の第９変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の平面図
【図１９】本発明の第９変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の側面図
【図２０】本発明の第９変形例の衝撃吸収式電動パワーステアリング装置の作用説明用側面図
【図２１】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コラム
５ステアリングシャフト
５ａ第１シャフト部材
５ｂ第２シャフト部材
５ｃ第３シャフト部材
５ｄ第４シャフト部材
１４車体側部材
２０トルクセンサ
２１センサハウジング
３２モータ
４３′ 揺動軸
５１連結部材
８１自在継手
８４ガイド
９５支持軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impact absorbing electric power steering device used for absorbing an impact acting on a driver at the time of a vehicle collision.
[0002]
[Prior art]
A conventional shock absorbing electric power steering apparatus 101 shown in FIG. 21 includes a steering shaft 102 connected to a steering wheel H, a column 103 that supports the steering shaft 102, and a torque transmitted by the steering shaft 102. A torque sensor 105 that detects at a position farther from the steering wheel H than 103 and a motor 106 for generating a steering assist force according to the detected torque are provided. The torque sensor 105 is covered with a sensor housing 105a connected to the vehicle body side member.
[0003]
The steering shaft 102 has a member 102a located on the column side and a member 102b located on the sensor housing side, and at least a part of the member 102a located on the column side is at the time of a collision between the steering wheel H and the driver. It can be displaced toward the torque sensor 105 by an acting impact. The column 103 includes a first member 103a and a second member 103b. The second member 103b is press-fitted into the first member 103a at one end and connected to the sensor housing 105a at the other end. The first member 103 a of the column is attached to the vehicle body side member via the bracket 104. The bracket 104 is attached to a pair of guide members 107 integrated with the vehicle body side member so as to be displaceable along the longitudinal direction of the steering shaft 102. As a result, the first member 103a is displaced toward the torque sensor 105 by the impact. When the first member 103a is displaced against the friction between the first member 103a and the second member 103b, the impact can be absorbed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
For the performance test of the torque sensor 105, the torque input via the steering shaft 102 is detected. When the performance test confirms that the torque sensor 105 is defective, the assembled steering device as a whole is discarded as defective. However, if the torque sensor 105 is defective and there are no problems with other components, it is uneconomical to dispose of the entire device as a defective product.
[0005]
Therefore, the member 102a located on the column side of the steering shaft 102 and the column 103 are assembled in advance as a column side unit, and in parallel with this assembling process, the member 102b located on the sensor housing side of the steering shaft 102, the torque sensor 105 and the motor 106 are assembled in advance as a sensor-side unit, and after the performance test of the torque sensor 105, it is desirable to connect both units.
[0006]
However, in the above conventional configuration, the member located on the column side of the steering shaft 102 and the member located on the sensor housing side are connected inside the column 103. Therefore, when such a column side unit and a sensor side unit are assembled in advance, the connection work between the member 102a located on the column side of the steering shaft 102 and the member 102b located on the sensor housing side is performed inside the column 103. It must be done and difficult.
[0007]
An object of the present invention is to provide an impact-absorbing electric power steering apparatus that can solve the above problems.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The shock absorbing electric power steering apparatus according to the present invention has a steering shaft connected to a steering wheel, a column supporting the steering shaft, and a torque transmitted by the steering shaft away from the steering wheel than the column. A torque sensor for detecting the position, a sensor housing that covers the torque sensor and separate from the column, a connection member that connects the column to the column, and a sensor that generates a steering assist force corresponding to the detected torque And a motor attached to the housing.
The column and the sensor housing are spaced apart from each other with an interval in the axial direction of the steering shaft. The steering shaft has a member supported by the column side and a member supported by the sensor housing side, and these two members are connected between the column and the sensor housing and supported by the column side. At least a part of the member can be displaced by the action of an impact that acts when the steering wheel collides with the driver. The column can be displaced by the impact. The connecting member can be plastically deformed by the displacement of the column caused by the impact. The connection between the member supported on the column side of the steering shaft and the member supported on the sensor housing side can be performed from outside in the radial direction of the steering shaft. Is partially open.
According to the configuration of the present invention, the impact can be absorbed by plastically deforming the connecting member due to the displacement of the column due to the impact.
In addition, a member and a column supported by the column side of the steering shaft are assembled in advance as a column side unit, and in parallel with this assembly process, a member supported by the sensor housing side of the steering shaft, a torque sensor, and a motor are previously assembled. After assembling as a sensor-side unit and testing the performance of the torque sensor, both units can be connected via a connecting member. At that time, since the connection work of the member supported by the column side of the steering shaft and the member supported by the sensor housing side is partly open in the peripheral region of the connection part of both members, This can be done without being blocked by other members.
[0009]
The member supported by the column side of the steering shaft and the member supported by the sensor housing side are preferably connected via a universal joint.
As a result, the member supported by the column side of the steering shaft and the member supported by the sensor housing side can be connected even if the axial centers of both members are not exactly aligned with each other. Easy to assemble.
[0010]
The connecting member includes a column side portion connected to the column side and a sensor side portion connected to the sensor housing side, and the column side portion is a sensor so that the position of the steering wheel can be adjusted. The side part is provided with means for swingably connecting to the center of the swing axis along the left-right direction of the vehicle body, and means for preventing and releasing the swing is provided. The column side part swings with respect to the sensor side part. Thus, it is preferable that the member supported by the column side of the steering shaft via the universal joint is swingable with respect to the member supported by the sensor housing side.
As a result, the steering wheel can be swung for position change only by connecting the column side portion of the connecting member to the sensor side portion.
[0011]
The member supported by the column side of the steering shaft is composed of two members fitted so as to be axially movable relative to each other, a guide having one end fixed to the sensor housing is provided, and the other end of the guide is provided to the column. It is preferable that the radial relative positions of the two members supported by the column side of the steering shaft are set by fitting from the axial direction.
Thereby, the positioning in the radial direction at the time of assembly of the two members supported by the column side of the steering shaft can be easily performed.
[0012]
The column is connected to the vehicle body side member so as to be swingable about the support shaft along the left-right direction of the vehicle body by the action of the impact, and at least a part of the member supported by the column side of the steering shaft, and the connection member However, it is preferable that the column can be bent and deformed by swinging the column.
According to this configuration, at least a part of the member supported by the column side of the steering shaft and the connecting member are bent and deformed by the action of an impact. Therefore, even when the angle formed by the direction of impact and the axial direction of the steering shaft is large, the impact can be reliably absorbed by the bending deformation.
[0013]
The connecting member includes a plate-like portion that is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft so as to go in one of the radial directions of the steering shaft as it approaches the steering wheel from the sensor housing, and as the steering member approaches the steering wheel from the plate-like portion. A plate-like portion that is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft so as to be directed to the other radial direction of the steering shaft, and can be plastically deformed by the displacement of the column due to the impact at the boundary between the two plate-like portions. Is preferred. Thereby, the connecting member can be plastically deformed to absorb the impact.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The shock absorbing electric power steering apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a cylindrical column 2 attached to a vehicle body side member 14, and the axial center of the column 2 is arranged so as to go downward as it goes to the front of the vehicle body. Is done.
[0015]
The column 2 supports a cylindrical first shaft member 5a and a second shaft member 5b constituting the steering shaft 5 via bearings 4a and 4b. One end of the first shaft member 5a is connected to a steering wheel (not shown). The outer ring of one of the bearings 4a is in contact with the end surface of the column 2, and the inner ring is engaged with the retaining ring 6 on the outer periphery of the first shaft member 5a. An axial force is transmitted from the shaft member 5a to the column 2 via the bearing 4a.
[0016]
One end of the second shaft member 5b is inserted into the other end of the first shaft member 5a so as to be capable of axial relative movement and rotation transmission. For example, the inner peripheral shape of the first shaft member 5a and the outer peripheral shape of the second shaft member 5b are partially non-circular or serrated, so that they can transmit rotation to each other. As shown in FIG. 6, a circumferential groove 8 is formed on the outer periphery of the second shaft portion 5 b, and a through hole 9 communicating with the circumferential groove 8 is formed in the first shaft portion 5 a, and the through hole 9 and the circumferential groove 8 are formed. Are filled with resin 60. Thereby, the 1st shaft part 5a can be moved to an axial direction with respect to the 2nd shaft part 5b by the effect | action of the said impact.
[0017]
A torque sensor 20 is provided for detecting the steering torque transmitted by the steering shaft 5 at a position farther from the steering wheel than the column 2. The torque sensor 20 is covered with a sensor housing 21 that supports the third shaft member 5c and the fourth shaft member 5d constituting the steering shaft 5 at a position farther from the steering wheel than the column 2. The sensor housing 21 and the column 2 are separated from each other and are separated from each other with an interval in the axial direction of the steering shaft 5.
[0018]
As shown in FIG. 5, the third shaft member 5 c is cylindrical and is supported by the sensor housing 21 via a bearing 28. The fourth shaft member 5d has a cylindrical shape, is supported by the sensor housing 21 via bearings 26 and 27, and is fitted to the outer periphery of the third shaft member 5c via the bush 25 so as to be relatively rotatable. One end of a torsion bar 23 inserted along the center of the third shaft member 5c and the fourth shaft member 5d is connected to the third shaft member 5c by a pin 22, and the other end is connected to the fourth shaft member 5d by a pin 24. Connected to Thereby, the third shaft member 5c and the fourth shaft member 5d are elastically rotated relative to each other according to the steering torque transmitted by the steering shaft 5.
[0019]
Teeth 36a, a detection ring 36 made of a magnetic material fixed to the outer periphery of the third shaft member 5c and a detection ring 37 made of a magnetic material fixed to the outer periphery of the fourth shaft member 5d so as to face each other. A plurality of 37a are provided along the circumferential direction. A coil 33 that covers the space between the rings 36 and 37 is built in the sensor housing 21. Due to the relative rotation of the third shaft member 5c and the fourth shaft member 5d in accordance with the steering torque, the opposing areas of the teeth 36a, 37a of the detection rings 36, 37 change, so that the magnetism with respect to the magnetic flux generated by the coil 33 is changed. Resistance changes. As the output of the detection coil 33 changes according to the change, the torque sensor 20 outputs a signal corresponding to the steering torque.
[0020]
A worm wheel 30 is press-fitted into the outer periphery of the fourth shaft member 5 d, and a worm 31 that meshes with the worm wheel 30 is connected to an output shaft of a steering assist force generation motor 32 attached to the sensor housing 21. The motor 32 is driven by a control device (not shown) in accordance with the torque detected by the torque sensor 20 to generate a steering assist force. For example, the input shaft of a rack and pinion type steering gear is connected to the fourth shaft member 5d, so that the wheels are steered by steering the steering wheel H.
[0021]
As shown in FIG. 1, the second shaft member 5b member supported by the column 2 side in the steering shaft 5 and the third shaft member 5c supported by the sensor housing 21 side are the column 2 and the sensor housing 21. Are connected to each other. The second shaft member 5 b and the third shaft member 5 c are connected via a universal joint 81. The universal joint 81 of the present embodiment is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 6-652, and includes a bifurcated arm of a first yoke 81a integrated with an end of the second shaft member 5b, and a third shaft member. The bifurcated arm of the second yoke 81b integrated with the end of 5c is fitted into the outer peripheral groove formed on the outer periphery of the substantially spherical joint member 81c so as to be slidable and removable along the spherical surface. It is composed by combining. The joint member 81c has a pair of members 81c ′ and 81c ″ having a substantially hemispherical shape, and a compression coil spring (not shown) disposed in both the members 81c ′ and 81c ″, and both members are caused by the elasticity of the springs. One of 81c ′ and 81c ″ is pressed against the first yoke 81a, and the other is pressed against the second yoke 81b, thereby preventing the play at the joint. The type of universal joint is not particularly limited. .
[0022]
As shown in FIGS. 1 and 2, the sensor housing 21 is connected to the vehicle body side member 14 via a lower bracket 41. The lower bracket 41 is connected to an end surface of the sensor housing 21 opposite to the steering wheel by a connecting portion 41a integrated by bolts (not shown) and from both ends of the connecting portion 41a toward the opposite side of the steering wheel. It has a pair of arms 41b and 41c extending. Both arms 41b and 41c are supported by the vehicle body side member 14 via a support shaft 43 along the left-right direction of the vehicle body. Thereby, the sensor housing 21 can swing around the support shaft 43. The axis of the support shaft 43 is orthogonal to the axis of the steering shaft 5.
[0023]
The sensor housing 21 is connected to the column 2 by a connecting member 51. The connecting member 51 is made of a sheet metal material, and includes a plate-like first square part 51a, second square part 51b, third square part 51c, fourth square part 51d, fifth square part 51e, and sixth square part 51f. Have.
The thickness directions of the first to sixth rectangular portions 51 a, 51 b, 51 c, 51 d, 51 e, 51 f are parallel to a plane including the axis of the column 2 parallel to the support shaft 43. Further, the two sides of the first to sixth rectangular portions 51 a, 51 b, 51 c, 51 d, 51 e, 51 f are parallel to the plane including the axis of the column 2 orthogonal to the support shaft 43.
The first rectangular portion 51 a is parallel to the axial direction of the column 2 and is orthogonal to the support shaft 43, and the second rectangular portion 51 b is parallel to the axial direction of the column 2 and orthogonal to the support shaft 43. The other sensor housing 21 is attached to the other side surface by bolts 52. Thereby, the connection member 51 and the sensor housing 21 are integrated.
One side of the third square portion 51c is connected to one side parallel to a plane including the axis of the column 2 perpendicular to the support shaft 43 in the first square portion 51a. From there, the third rectangular portion 51c is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5, extends in a direction close to the steering wheel, and moves away from the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel.
One side of the fourth rectangular portion 51d is connected to one side parallel to a plane including the axis of the column 2 orthogonal to the support shaft 43 in the second rectangular portion 51b. From there, the fourth rectangular portion 51d is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and extends in a direction close to the steering wheel, and moves away from the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel.
One side of the fifth rectangular portion 51e is connected to one side parallel to a plane including the axis of the column 2 orthogonal to the support shaft 43 in the third rectangular portion 51c. From there, the fifth rectangular portion 51e is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and extends in a direction close to the steering wheel, and approaches the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel.
One side of the sixth square portion 51f is connected to one side parallel to a plane including the axis of the column 2 orthogonal to the support shaft 43 in the fourth square portion 51d. From there, the sixth rectangular portion 51f is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and extends in a direction close to the steering wheel, and approaches the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel.
As a result, the connecting member 51 is disposed only in a partial region in the peripheral region of the connecting portion between the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 (only in the left and right regions in FIG. 1). Since the other region in the peripheral region of the connecting portion is opened, the connecting operation of the shaft members 5b and 5c can be performed from the outside in the radial direction of the steering shaft 5.
[0024]
As shown in FIGS. 1 to 3, a first support member 53 is integrated with an end portion of the coupling member 51 on the steering wheel side. The first support member 53 has a pair of opposing side walls 53a and 53b and a connecting wall 53c. One side wall 53a is connected to one side parallel to a plane including the axis of the column 2 orthogonal to the support shaft 43 in the fifth rectangular portion 51e of the connecting member 51, and from there along the axial direction of the column 2 It extends in the direction close to the steering wheel. The other side wall 53b is connected to one side parallel to a plane including the axis of the column 2 orthogonal to the support shaft 43 in the sixth rectangular portion 51f of the connecting member 51, and from there along the axial direction of the column 2 It extends in the direction close to the steering wheel. The connecting wall 53c connects the side walls 53a and 53b to the steering wheel side. The connecting member 51 and the first support member 53 are integrally formed from a sheet metal material.
[0025]
As shown in FIG. 3, both side walls 53a and 53b of the first support member 53 are welded to a second support member 54 welded to the outer periphery of the column 2, so that the connecting member 51 and the column 2 are both connected. The support members 53 and 54 are integrated.
[0026]
The second support member 54 has a pair of opposite side walls 54a, 54b and a connection wall 54c located between both side walls 53a, 53b of the first support member 53. One side wall 54a is connected to the column 2 Are welded to the side wall 53a of the first support member 53, the other side wall 54b is welded to the column 2 and the other side wall 53b of the first support member 53, and the connecting wall 54c connects the side walls 54a and 54b. To do.
[0027]
The column 2 is attached to the vehicle body side member 14 via the upper bracket 11. That is, the upper bracket 11 includes a plane including a pair of side walls 11a and 11b whose thickness direction is parallel to the axial direction of the support shaft 43, and the axis of the column 2 whose thickness direction is orthogonal to the support shaft 43. And a pair of support portions 11d and 11e parallel to the first and second connection members 11f and 11g. One support portion 11d extends from one side wall 11a and the other support portion 11e extends from the other side wall 11b along the axial direction of the support shaft 43 outward in the radial direction of the column 2.
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, end surfaces 11h and 11i extending in parallel to the radial direction of the column 2 are formed from the opposite ends of the side walls 11a and 11b and the support portions 11d and 11e on the side opposite to the steering wheel. Both end surface portions 11h and 11i are connected by the first connecting member 11f. Further, as shown in FIG. 2, end surface portions 11j and 11k extending in parallel to the radial direction of the column 2 are formed from the end portions of the side walls 11a and 11b and the support portions 11d and 11e on the steering wheel side. 11j and 11k are connected by the second connecting member 11g.
[0029]
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, notches 11d 'and 11e' opening on the steering wheel side are formed in the support portions 11d and 11e, and guide members 55a and 55b are formed in the notches 11d 'and 11e'. Is inserted.
[0030]
Each guide member 55a, 55b is formed with a pair of grooves 56 along the column axis direction. In each groove 56, portions along the peripheral edges of the notches 11d 'and 11e' of the support portions 11d and 11e are formed in the longitudinal direction of the column 2. It is inserted so that relative movement is possible.
[0031]
A plurality of through holes are formed in portions of the support portions 11d and 11e along the periphery of the notches 11d 'and 11e', and through holes communicating with the through holes are formed in the guide members 55a and 55b. 57 is filled.
[0032]
The guide members 55a and 55b are sandwiched between the heads of the bolts 15a and 15b inserted into the bolt through holes 58 of the guide members 55a and 55b and the vehicle body side member 14. Note that the bolt through hole 58 is a long hole whose longitudinal direction is in the column axis direction, and can cope with a positional shift between members due to manufacturing errors.
[0033]
As shown in FIG. 3, both side walls 53 a and 53 b of the first support member 53 are disposed between both side walls 11 a and 11 b of the upper bracket 11.
Screw shafts are formed on the notches 11a 'and 11b' formed on both side walls 11a and 11b of the upper bracket 11, on both side walls 53a and 53b of the first support member 53, and on both side walls 54a and 54b of the second support member 54. 70 is inserted.
The screw shaft 70 is inserted into the notches 11a ′ and 11b ′ of the side walls 11a and 11b of the upper bracket 11 so as to be movable along an arc centered on the support shaft 43 and not relatively rotatable about the shaft center. The first and second support members 53 and 54 are inserted through the side walls 53a, 53b, 54a and 54b so as not to be relatively movable in the radial direction.
A nut 71 is screwed onto a male screw 70 a on the outer periphery of the screw shaft 70, and a lever 72 is attached to the nut 71.
By screwing the nut 71 into the screw shaft 70 by swinging the lever 72 in one direction, the side wall 11a, 11b of the upper bracket 11 and the first, 2 The side walls 53a, 53b, 54a, 54b of the support members 53, 54 are sandwiched. Thereby, the column 2 is fixed to the vehicle body side member 14.
By loosening the nut 71 into the screw shaft 70 by swinging the lever 72 in the other direction, the column 2 can be swung around the axis of the support shaft 43 to adjust the position of the steering wheel. It is said that.
The upper bracket 11 and the second support member 54 are connected by an elastic member 73 that is U-shaped in a side view. The elastic member 73 exerts an elastic force to hold the column 2 in a certain position when the screwing of the nut 71 into the screw shaft 70 is loosened.
[0034]
In the above configuration, when the resins 57 and 60 are sheared based on the impact that is applied when the steering wheel and the driver collide, the upper bracket 11 moves relative to the guide members 55a and 55b along the axial direction of the column 2, It is displaced toward the torque sensor 20. In addition, due to the impact, the first shaft member 5 a of the steering shaft 5 and the column 2 are displaced toward the torque sensor 20 together with the upper bracket 11.
[0035]
Due to the displacement of the column 2 due to the action of the impact, the connecting member 51 has a boundary between the third rectangular part 51c and the fifth rectangular part 51e, a boundary between the fourth rectangular part 51d and the sixth rectangular part 51f, and a fifth rectangular part. 1 can be plastically deformed at the boundary between 51e and one side wall 53a of the first support member 53 and at the boundary between the sixth rectangular portion 51f and the other side wall 53b of the first support member 53, as indicated by a two-dot chain line in FIG. It is said that.
[0036]
During the plastic deformation, the third rectangular portion 51c and the fourth rectangular portion 51d that are inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 in the connecting member 51 are displaced in the increasing direction of the inclination with respect to the axial direction of the steering shaft 5. A pair of displacement suppressing members 61a and 61b that suppress the above are provided.
That is, one displacement suppressing member 61a is attached to one side surface of the sensor housing 21 together with the first square portion 51a by the bolt 52, faces the outer side surface of the third square portion 51c, and moves toward the third square as it approaches the steering wheel. It bends away from the part 51c.
The other displacement suppressing member 61b is attached to one side surface of the sensor housing 21 together with the second square portion 51b by a bolt 52, faces the outer surface of the fourth rectangular portion 51d, and approaches the steering wheel as the fourth rectangular portion 51d. Curved away from.
[0037]
According to the above configuration, the resin 57 that connects the upper bracket 11 and the guide members 55a and 55b is sheared by an impact that acts when the steering wheel and the driver collide, and the first shaft member 5a of the steering shaft together with the upper bracket 11 is sheared. The column 2 is displaced toward the torque sensor 20, and the displacement of the column 2 causes the connecting member 51 to be plastically deformed, so that the impact can be absorbed. Since the amount of shock absorption can be changed and adjusted depending on the thickness and material of the connecting member 51, the amount of displacement of the column 2 can be compared to the case where the shock is absorbed based on the frictional resistance between the two members constituting the column as in the prior art. It is possible to absorb the impact sufficiently without increasing the size.
[0038]
Further, the first and second shaft members 5a and 5b of the steering shaft 5 and the column 2 are assembled in advance as a column side unit, and in parallel with this assembly process, the third and fourth shaft members 5c of the steering shaft 5 are arranged. 5d, the torque sensor 20 and the motor 32 can be assembled in advance as a sensor side unit, and after the performance test of the torque sensor 20, both units can be connected via the connecting member 51. Since the connecting operation of the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 can be performed from the outside in the radial direction of the steering shaft 5 without being blocked by other members, the assembly becomes difficult. There is nothing.
[0039]
Furthermore, by releasing attachment of the displacement suppression members 61a and 61b and the connecting member 51 to the sensor housing 21 by the bolt 52, and releasing the connection between the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5, The connection between the column side unit and the sensor side unit is released. That is, both units can be easily divided and connected, and the operations for assembly, maintenance, and inspection can be simplified.
[0040]
Since the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 are connected via a universal joint 81, the shaft shafts 5b and 5c are accurately aligned so that the shaft centers thereof are the same. Even if it is not done, it can be connected and assembly becomes easy.
[0041]
Further, the displacement suppressing members 61a and 61b suppress the displacement of the third and fourth rectangular portions 51c and 51d inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 in the connecting member 51 in the direction of increasing the inclination when the impact is applied. Therefore, it is possible to reliably prevent the shock absorption by the connecting member 51 from becoming insufficient. That is, if the displacement restraining members 61a and 61b are not provided, the third and fourth rectangular portions 51c and 51d are displaced in an increasing direction of the inclination when the impact is applied. The load acting on the driver along the direction is reduced, the impact energy absorbed by the connecting member 51 is reduced, and the column 2 may collide with the sensor housing 21. On the other hand, according to the present embodiment, when the displacement of the column 2 increases, the load acting on the driver along the column axial direction is prevented from being reduced based on the impact, and the amount of impact absorbed by the connecting member 51 is reduced. Decline can be prevented.
[0042]
FIGS. 7 and 8 (1) and (2) show a first modification. The difference from the above embodiment is that the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 are directly connected instead of the universal joint 81. That is, the end portion of the second shaft member 5b is substantially L-shaped, and a press-fit portion 5b 'extending from the end portion in parallel with the support shaft 43 is inserted into a through hole 5c' formed in the third shaft member 5c. The two members 5b and 5c are connected by press-fitting from the radial direction 5. Since the press-fitting direction is the radial direction of the steering shaft 5, the facing distance between the detection rings 36 and 37 of the torque sensor 20 is prevented from changing, and the sensor detection accuracy is prevented from being lowered. Further, the axial dimension of the through hole 5c ′ is made larger than the axial dimension of the press-fitting portion 5b ′, so that assembly tolerances and processing tolerances can be absorbed. Others are the same as in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0043]
(1) of FIG. 9, FIG. 10 shows a 2nd modification. The difference from the above embodiment is that the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 are connected via a bolt 82 instead of the universal joint 81. That is, the end portion of the second shaft member 5b is substantially L-shaped, and the bolts 82 are screwed into the female screw holes formed in this end portion and the end portion of the third shaft member 5c. It is connected. Others are the same as in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0044]
(2) of FIG. 10 shows a third modification. The difference from the second modification is that the end portion of the second shaft member 5b of the steering shaft 5 is inserted into the end portion of the third shaft member 5c having a cylindrical shape, and the end portions of both the members 5b and 5c are inserted. Both members 5b and 5c are connected by screwing a nut 83b to the inserted bolt 83a.
[0045]
FIG. 11 shows a fourth modification. The difference from the above embodiment is that the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 are connected via a resin 60 'instead of the universal joint 81, and further, the first shaft member 5a The second shaft member 5b is integrated. That is, the end portion of the second shaft member 5b of the steering shaft 5 is inserted into the end portion of the cylindrical third shaft member 5c so as to be capable of relative movement in the axial direction and to transmit rotation. For example, the outer peripheral shape of the second shaft member 5b and the inner peripheral shape of the third shaft member 5c are partially non-circular or serrated so that both can transmit rotation to each other. Further, similarly to the connection between the first shaft member 5a and the second shaft member 5b in the above embodiment, a through hole communicating with a circumferential groove formed on the outer periphery of the second shaft member 5b is formed in the third shaft member 5c. The second shaft member 5b and the third shaft member 5c are connected by filling the through hole and the circumferential groove with the resin 60 '. Accordingly, the first and second shaft portions 5a and 5b are movable in the axial direction with respect to the third shaft member 5c by the action of the impact. Others are the same as in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0046]
FIG. 12 shows a fifth modification. The difference from the above embodiment is that, instead of the lower bracket 41 attached to the vehicle body side member 14 via the support shaft 43, a lower bracket 41 'fixed to the vehicle body side member 14 by a bolt (not shown) is used. The sensor housing 21 is fixed to the vehicle body side member 14. Further, the connecting member 51 includes column side portions including fifth and sixth rectangular portions 51e and 51f connected to the column 2 side, and first to fourth rectangular portions 51a and 51b connected to the sensor housing 21 side. It is comprised from the sensor side part which consists of 51c and 51d. The column side portion of the connecting member 51 is connected to the sensor side portion so as to be swingable at the center of the swing shaft 43 ′ along the left-right direction of the vehicle body, and the swing can be blocked and released by the swing operation of the lever 72. A configuration similar to that of the above embodiment is provided. For example, the third rectangular portion 51c and the fifth rectangular portion 51e are connected to the center of the swing shaft 43 'via a pin so as to be relatively rotatable, and the fourth rectangular portion 51d and the sixth rectangular portion 51f are connected via a pin. Thus, it is connected to the center of the swing shaft 43 'so as to be relatively rotatable. The swing shaft 43 ′ passes through the swing center through the universal joint 81 of the second shaft member 5 b with respect to the third shaft member 5 c of the steering shaft 5. Thereby, the position of the steering wheel in the vertical direction can be adjusted as in the above embodiment. By swinging the column side portion of the connecting member 51 with respect to the sensor side portion, the first and second shaft members 5a and 5b of the steering shaft 5 are moved relative to the third and fourth shaft members 5c and 5d via the universal joint 81. Rocks. As a result, the steering wheel can be swung to change the position only by connecting the column side portion of the connecting member 51 to the sensor side portion. Others are the same as in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0047]
13 to 15 show a sixth modification. The difference from the above embodiment is that the connecting member 51 has plate-like seventh to ninth square parts 51g in addition to the plate-like first to sixth rectangular parts 51a, 51b, 51c, 51d, 51e, 51f, 51h and 51i. Each of the seventh to ninth rectangular portions 51 g, 51 h, 51 i has two sides parallel to the axial direction of the support shaft 43. The seventh rectangular portion 51 g is attached to the side surface of the sensor housing 21 parallel to the axial direction of the column 2 and the axial direction of the support shaft 43 by bolts 52 ′. The eighth rectangular portion 51h is connected to one side parallel to the axial direction of the support shaft 43 in the seventh rectangular portion 51g, and is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and in a direction close to the steering wheel. It extends and moves away from the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel. The ninth rectangular portion 51i is connected to one side parallel to the axial direction of the support shaft 43 in the eighth rectangular portion 51h, and inclines with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and close to the steering wheel. It extends and approaches the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel. The end of the ninth rectangular portion 51 i is integrated with the first support member 53. In the present modification, the connecting wall 53c of the first support member 53 has the same dimension in the column axial direction as the side walls 53a and 53b.
According to the sixth modification, the seventh to ninth rectangular portions 51g, 51h, 51i of the connecting member 51 make the rigidity with respect to the external force acting from the axial direction of the support shaft 43 during the impact action larger than that in the above embodiment. The column 2 and the first shaft member 5a of the steering shaft 5 can be moved smoothly, and an impact absorbing effect can be stably achieved. Others are the same as in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0048]
FIG. 16 shows a seventh modification of the present invention. The difference from the sixth modification is that the seventh rectangular portion 51g of the connecting member 51 is integrated with the first rectangular portion 51a and the second rectangular portion 51b. Others are the same as the sixth modification.
[0049]
FIG. 17 shows an eighth modification. The difference from the above embodiment is that a guide 84 whose one end is fixed to the sensor housing 21 is provided. The guide 84 is composed of plate-like first and second guide members 84a and 84b, and is a partial region in the peripheral region of the connection portion between the second shaft member 5b and the third shaft member 5c of the steering shaft 5. (Only in the left and right areas in FIG. 17). One end of each guide member 84a, 84b is integrated with the sensor housing 21 by welding or the like. The other end of each guide member 84a, 84b is curved along the inner peripheral surface of the column 2. By fitting the other end of the guide 84 to the column 2 from the axial direction, the radial relative positions of the first shaft member 5a and the second shaft member 5b of the steering shaft 5 are set. The guide members 84a and 84b are bent between the sensor housing 21 and the column 2 so as to be directed toward the steering shaft 5 from the sensor housing 21 toward the column 2 so as to be easily plastically deformed when an impact is applied. .
According to the eighth modification, the first shaft member 5a and the second shaft member 5b of the steering shaft 5 can be easily positioned in the radial direction during assembly. Others are the same as in the above embodiment, and the same parts are denoted by the same reference numerals.
[0050]
18 to 20 show a ninth modification. The difference from the above embodiment is that an upper bracket 11 ′ is fixed to the column 2, and the column 2 swings to the vehicle body side member 14 about the support shaft 95 along the left-right direction of the vehicle body via the upper bracket 11 ′. It is linked movably.
[0051]
Further, the first shaft member 5a ′ and the second shaft member 5b ′ constituting the steering shaft 5 are integrated. The second shaft member 5b 'has a cylindrical shape, and its end is a corrugated portion 5b "so that it is bent and deformed by an impact caused by a collision between the steering wheel and the driver. The first shaft member 5a ′ is displaced by the bending deformation of 5b ″. The second shaft member 5b 'of the steering shaft 5 is connected to the third shaft member 5c via bolts 91a and nuts 91b.
[0052]
The sensor housing 21 is fixed to the vehicle body side member 14 via a lower bracket 41 ′ fixed to the vehicle body side member 14 by a bolt 43. The connecting member 51 'for connecting the sensor housing 21 and the column 2 is composed of first to sixth rectangular portions 51a', 51b ', 51c', 51d ', 51e', 51f ', and the thickness direction thereof is It is parallel to a plane including the axis of the column 2 that is perpendicular to the axial direction of the support shaft 95. Further, the first to sixth rectangular portions 51 a ′, 51 b ′, 51 c ′, 51 d ′, 51 e ′, 51 f ′ each have two sides parallel to the axial direction of the support shaft 95. The first rectangular portion 51 a ′ is on one side of the sensor housing 21 parallel to the axial direction of the column 2 and the support shaft 95, and the second rectangular portion 51 b ′ is a sensor housing parallel to the axial direction of the column 2 and the supporting shaft 95. 21 are respectively attached to the other side by bolts 52 '. The third square portion 51c ′ is connected to one side parallel to the axial direction of the support shaft 95 in the first square portion 51a ′, and is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and close to the steering wheel. It extends in the direction and moves away from the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel. The fourth rectangular portion 51d ′ is connected to one side parallel to the axial direction of the support shaft 95 in the second rectangular portion 51b ′, and is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and close to the steering wheel. It extends in the direction and moves away from the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel. The fifth rectangular portion 51e 'is connected to one side parallel to the axial direction of the support shaft 95 in the third rectangular portion 51c', and is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and close to the steering wheel. It extends in the direction and approaches the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel. The sixth rectangular portion 51f ′ is connected to one side parallel to the axial direction of the support shaft 95 in the fourth rectangular portion 51d ′, and is inclined with respect to the axial direction of the steering shaft 5 and close to the steering wheel. It extends in the direction and approaches the steering shaft 5 as it approaches the steering wheel. The end of the connecting member 51 'on the steering wheel side is integrated with the column 2 by, for example, welding. As a result, the connecting member 51 ′ is only in a partial region in the peripheral region of the connecting portion between the second shaft member 5 b ′ and the third shaft member 5 c of the steering shaft 5 (only in the left and right regions in FIG. 19). ) And the other region in the peripheral region of the connecting portion is open, so that the connecting operation of both the shaft members 5b ′ and 5c can be performed from the outside in the radial direction of the steering shaft 5. Other configurations are the same as those of the above embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals.
[0053]
In the ninth modification, when an impact is applied due to a collision between the steering wheel and the driver, the column 2 swings around the support shaft 95 as shown in FIG. 5b ″ and the connecting member 51 ′ are bent and deformed, and the impact can be absorbed by the bending deformation of the corrugated portion 5b ″ and the connecting member 51 ′. The first and second shaft members 5a ′ and 5b ′ of the steering shaft 5 and the column 2 are assembled in advance as a column side unit, and in parallel with this assembly process, the third and fourth shaft members 5c of the steering shaft 5 are assembled. 5d, the torque sensor 20, and the motor 32 are assembled in advance as a sensor side unit, and after the performance test of the torque sensor 20, both units can be connected via a connecting member 51 '. The connecting operation of the second shaft member 5b 'and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 can be performed from the outside in the radial direction of the steering shaft 5 without being blocked by other members. Never become. Further, the attachment of the connecting member 51 ′ to the sensor housing 21 by the bolt 52 ′ is released, and the connection between the second shaft member 5b ′ and the third shaft member 5c of the steering shaft 5 is released, thereby The connection with the sensor side unit is released. That is, both units can be easily divided and connected, and the operations for assembly, maintenance and inspection can be simplified. Furthermore, even when the angle formed by the direction of impact and the axial direction of the steering shaft 5 is large, the impact can be absorbed by bending deformation of the corrugated portion 5b ″ of the steering shaft 5 and the connecting member 51 ′.
[0054]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the shape of the connecting member is not limited to that of the above-described embodiment or modification.
[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an impact absorbing electric power steering device that is economical and easy to assemble.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken plan view of an impact absorbing electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway side view of an impact absorbing electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a partial sectional view of the shock absorbing electric power steering device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view of a torque sensor of the shock absorbing electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a partial sectional view of the shock absorbing electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a partially cutaway plan view of an impact absorbing electric power steering device according to a first modification of the present invention.
FIGS. 8A and 8B are partial plan views and FIG. 8B are partial side views of a steering shaft of an impact absorbing electric power steering apparatus according to a first modification of the present invention. FIGS.
FIG. 9 is a partially cutaway plan view of an impact absorbing electric power steering device according to a second modification of the present invention.
10A is a partial side view of a steering shaft of an impact absorbing electric power steering apparatus according to a second modification of the present invention, and FIG. 10B is a shock absorbing electric power steering apparatus according to the third modification of the present invention. Partial sectional view of the steering shaft
FIG. 11 is a partially cutaway plan view of a shock absorbing electric power steering device according to a fourth modification of the present invention.
FIG. 12 is a partially cutaway plan view of an impact absorbing electric power steering device according to a fifth modification of the present invention.
FIG. 13 is a partially cutaway plan view of a shock absorbing electric power steering device according to a sixth modification of the present invention.
FIG. 14 is a partially cutaway side view of an impact absorbing electric power steering device according to a sixth modification of the present invention.
FIG. 15 is a perspective view of a connecting member of an impact absorbing electric power steering device according to a sixth modification of the present invention.
FIG. 16 is a perspective view of a connecting member of an impact absorbing electric power steering device according to a seventh modification of the present invention.
FIG. 17 is a partially broken plan view of an impact absorbing electric power steering device according to an eighth modification of the present invention.
FIG. 18 is a plan view of an impact absorbing electric power steering device according to a ninth modification of the present invention.
FIG. 19 is a side view of an impact absorbing electric power steering device according to a ninth modification of the present invention.
FIG. 20 is a side view for explaining the operation of the shock absorbing electric power steering device according to the ninth modified example of the present invention.
FIG. 21 is a plan view of a conventional shock absorbing electric power steering device.
[Explanation of symbols]
2 columns
5 Steering shaft
5a First shaft member
5b Second shaft member
5c Third shaft member
5d Fourth shaft member
14 Car body side members
20 Torque sensor
21 Sensor housing
32 motor
43 'oscillating shaft
51 Connecting member
81 Universal joint
84 Guide
95 Support shaft

Claims

A steering shaft connected to the steering wheel;
A column that supports the steering shaft;
A torque sensor that detects torque transmitted by the steering shaft at a position farther from the steering wheel than the column;
A connecting member that covers the torque sensor and connects a sensor housing separate from the column to the column;
A motor attached to the sensor housing to generate a steering assist force according to the detected torque,
The column and the sensor housing are spaced apart from each other with an interval in the axial direction of the steering shaft,
The steering shaft has a member supported by the column side and a member supported by the sensor housing side, and these two members are connected between the column and the sensor housing and supported by the column side. At least a part of the member can be displaced by the action of an impact that acts when the steering wheel collides with the driver,
The column can be displaced by the action of the impact,
The connecting member can be plastically deformed by the displacement of the column due to the action of the impact,
A partial region in the peripheral region of the connection part is opened so that a partial region in the peripheral region of the connection part between the member supported by the column side of the steering shaft and the member supported by the sensor housing side is opened. The connecting member is arranged only in
The shock absorbing electric power steering apparatus characterized in that a member supported by the column side of the steering shaft and a member supported by the sensor housing side are connected via a universal joint.

The connecting member includes a column side portion connected to the column side and a sensor side portion connected to the sensor housing side,
In order to adjust the position of the steering wheel, the column side portion is connected to the sensor side portion so as to be swingable at the center of the swing axis along the left-right direction of the vehicle body, and the swing can be prevented and released. Means are provided,
The member supported by the column side of the steering shaft via the universal joint can swing with respect to the member supported by the sensor housing side by swinging the column side portion with respect to the sensor side portion. 2. The shock absorbing electric power steering apparatus according to 1.

A steering shaft connected to the steering wheel;
A column that supports the steering shaft;
A torque sensor that detects torque transmitted by the steering shaft at a position farther from the steering wheel than the column;
A connecting member that covers the torque sensor and connects a sensor housing separate from the column to the column;
A motor attached to the sensor housing to generate a steering assist force according to the detected torque,
The column and the sensor housing are spaced apart from each other with an interval in the axial direction of the steering shaft,
The steering shaft has a member supported by the column side and a member supported by the sensor housing side, and these two members are connected between the column and the sensor housing and supported by the column side. At least a part of the member can be displaced by the action of an impact that acts when the steering wheel collides with the driver,
The column can be displaced by the action of the impact,
The connecting member can be plastically deformed by the displacement of the column due to the action of the impact,
A partial region in the peripheral region of the connection part is opened so that a partial region in the peripheral region of the connection part between the member supported by the column side of the steering shaft and the member supported by the sensor housing side is opened. The connecting member is arranged only in
The member supported by the column side of the steering shaft is composed of two members that are fitted so as to be axially movable relative to each other.
A guide having one end fixed to the sensor housing is provided;
The other end of the guide is along the inner peripheral surface of the column,
The other end side of the guide is fitted into the inner periphery of the column from the axial direction, so that the radial relative position of the two members supported by the column side in the steering shaft is set. Power steering device.

A steering shaft connected to the steering wheel;
A column that supports the steering shaft;
A torque sensor that detects torque transmitted by the steering shaft at a position farther from the steering wheel than the column;
A connecting member that covers the torque sensor and connects a sensor housing separate from the column to the column;
A motor attached to the sensor housing to generate a steering assist force according to the detected torque,
The column and the sensor housing are spaced apart from each other with an interval in the axial direction of the steering shaft,
The steering shaft has a member supported by the column side and a member supported by the sensor housing side, and these two members are connected between the column and the sensor housing and supported by the column side. At least a part of the member can be displaced by the action of an impact that acts when the steering wheel collides with the driver,
The column can be displaced by the action of the impact,
The connecting member can be plastically deformed by the displacement of the column due to the action of the impact,
The region around the connection part is opened so that the left and right regions of the vehicle body are open in the region around the connection part between the member supported by the column side of the steering shaft and the member supported by the sensor housing side. The connecting member is arranged only in a partial region,
The column is connected to the vehicle body side member so as to be swingable about the support shaft center along the left-right direction of the vehicle body by the action of the impact,
At least a part of the member supported by the column side of the steering shaft and the connecting member can be bent and deformed by swinging the support shaft center of the column ,
The connecting member has a portion positioned outside the bend and a portion positioned inside the bend in a peripheral region of the connecting portion, and the portion positioned outside the bend is a sensor rather than the portion positioned inside. A shock absorbing electric power steering device characterized in that the dimension between the housing and the column is made longer .