JP3854449B2 - 電動転舵ステアリングコラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動転舵ステアリングコラムに関するもので、特にステアリングシャフトに対する電動転舵機構のウォームホイールの軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動を吸収できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動転舵ステアリングコラムは、自動車の自動操縦を可能にするシステムの一環として、ステアリングコラムを運転乗員が操向することなく自動走行が可能にしたもので、ステアリングシャフトに軸着したウォームホイールを介して電動モータの正逆回転による回転トルクをステアリングギヤボックスに伝達するようにしたものである。従来、この電動転舵ステアリングコラムにあっては、前記ウォームホイールはステアリングシャフトに直接嵌着されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウォームホイールをステアリングシャフトに直接嵌着した従来の電動転舵ステアリングコラムにあっては、製造段階等において、ステアリングシャフトとハウジングとの平行度のずれ、若しくは、ジャケットチューブとハウジングとの直角度のずれが生じた場合には、ハウジングとウォームホイールのこじれにより、回転フリクションが増加する。また、ステアリングシャフトに直接軸着して固定されたウォームホイールに電動モータの出力軸に軸着したウォームを噛合させるために、組付け製造工程が複雑化する、という不具合がある。
【０００４】
そこで、この発明は電動転舵ステアリングコラムにおける上記不都合を解決しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は請求項１記載のように、ステアリングシャフトにウォームホイールを嵌着し、該ウォームホイールに係合するウォームの軸部を電動モータにて回転駆動できるようにした電動転舵ステアリングコラムにおいて、前記ステアリングシャフトとウォームホイールとの間に、ステアリングシャフトに嵌合する中空シャフトと、該中空シャフトに嵌合する内筒と、ウォームホイールに嵌合する外筒と、該外筒と前記内筒とを結合する弾性部材を介在させたことを特徴とする。または、請求項２記載のように、ステアリングシャフトにウォームホイールを嵌着し、該ウォームホイールに係合するウォームの軸部を電動モータにて回転駆動できるようにした電動転舵ステアリングコラムにおいて、前記ステアリングシャフトとウォームホイールとの間に、ステアリングシャフトに嵌合する中空シャフトと、該中空シャフトに嵌合する内筒と、該内筒とウォームホイールとを結合する弾性部材を介在させたことを特徴とする。
【０００６】
したがって、ステアリングシャフトとウォームホイールが中空シャフトと弾性部材を介し結合して一体回転できるので、弾性体がステアリングシャフトとジャケットチューブとの平行度のずれ、若しくは、ジャケットチューブとウォームホイールを収容するハウジングとの直角度のずれを弾性変形して吸収することができる。
【０００７】
また、前記弾性部材に外筒、内筒及び中空シャフトを用いているため、部品点数は多くなるものの、ステアリングシャフトやウォームホイールを加硫接着工程に回す必要なく、歩留まりを向上できるとともに、ステアリングコラム組み立て時の組付け性を向上できる。
【０００９】
また、請求項２記載のように、前記弾性部材がゴムであり、該ゴムは加硫接着されることを特徴とするため、トルクの伝達を可能にできるとともに、ステアリングシャフトとハウジングの平行度のずれや、ジャケットチューブとハウジングの直角度のずれを弾性変形して吸収できる。
【００１０】
また、請求項３記載のように、前記中空シャフトは一端部にフランジ部を、他端部にねじ部を有して該ねじ部にナットを螺合し、該ナットで内筒を前記フランジ部側へ押圧して前記弾性部材を固定したことを特徴とするため、ステアリングシャフトと弾性部材の組付けを組み立て工程の中で容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１から図４に示す第１の形態は、チルトテレスコ式ステアリングコラム１のジャケットチューブ２の端部にハウジング３が直交して固定され、このハウジング３内に軸受４，４を介して回転可能にウォームホイール５が収納され、このウォームホイール５には図示しないウォームが係合し、そのウォームの軸部は電動モータ１６の出力軸と同一又は結合している。ハウジング３はジャケットチューブ２を嵌合する端板３ａ，３ｂに容器と蓋の関係で嵌め合う成形板３ｃ，３ｄを固定し、それらは複数本のボルト３ｅにて締結される。
【００１２】
ウォームホイール５の軸孔には弾性部材６が嵌合している。弾性部材６はウォームホイール５の軸孔に圧入嵌合する外筒６ａと、外筒６ａとの間に弾性体７を介在した内筒６ｂとからなり、内筒６ｂには中空シャフト８が嵌合し、中空シャフト８はステアリングシャフト９にセレーション嵌合している。弾性体はゴムからなり、外筒６ａの内周面と内筒６ｂの外周面にそれぞれ加硫接着されている。この弾性体７は弾性変形可能であるから、ウォームホイール５の軸線と中空シャフト８の軸線との平行度が変化するのを吸収できる肉厚とする。
【００１３】
中空シャフト８は一端部にフランジ部８ａが、他端部にねじ部８ｂがそれぞれ形成されるとともに、中空内周面にセレーション１０が形成されていて、このセレーション１０はステアリングシャフト９の外周面に刻設したセレーション１１と係合して中空シャフト８とステアリングシャフト９とをトルク伝達可能に結合している。したがって、ウォームホイール５の回転トルクは弾性部材６と中空シャフト８を介してステアリングシャフト９に伝達される。なお、中空シャフト８とステアリングシャフト９は次のようにして軸方向にも結合されている。すなわち、中空シャフト８には外周面側から軸心へ向かう透孔８ｃを設け、これと対応してステアリングシャフト９の外周に環状溝９ａを設ける。そしてこれらの透孔８ｃと環状溝９ａが成す空間へ熱可塑性樹脂が充填される。
【００１４】
弾性部材６は、内筒６ｂをワッシャー１４を介してナット１５をねじ部８ｂに螺合し、フランジ部８ａ側へ押圧することで中空シャフト８に固定される。これにより、一次衝突時に中間シャフト側からステアリングシャフト９に荷重が作用すると透孔８ｃ及び環状溝９ａに充填した樹脂が剪断され、中空シャフト８に対してステアリングシャフト９が軸方向へ移動可能となり、ステアリングシャフト９が図１中右方向に収縮できる。そのため、ハウジング３や、ジャケット２及びシャフト２４に突き上げ方向の荷重が作用するのを防止できる。
【００１６】
なお、ステアリングシャフト９はステアリングギヤボックス側の下端部に中間シャフト（図示略）の自在継手２０を結合するとともに、運転乗員側の上端部にチューブ２１を結合し、このチューブ２１にセレーション係合で軸方向移動可能にアッパーシャフト２２の下端部が挿入され、アッパーシャフト２２の上端部には自在継手２３を介してステアリングホイール（図示略）を軸着するシャフト２４が連結されている。
【００１７】
ジャケットチューブ２の上端部にはステアリングコラムを車体に吊支するアッパーブラケット２５が固定されるとともに、テレスコハウジング２６が軸方向移動可能に嵌合している。テレスコハウジング２６はジャケットチューブ２に固定された電動モータの駆動で回転するスクリュウシャフト２８に噛合するナット２７の回転で軸方向へ進退移動できる。
【００１８】
また、シャフト２４を支持するチルトハウジング３２はテレスコハウジング２６の上部側にチルトボルト４０にて回動可能に結合されており、そのチルトボルト４０を中心としてチルトハウジング３２が上下方向へ回動可能に電動駆動にて回転するスクリュウシャフト３１と、このスクリュウシャフト３１に係合するナット３０とがテレスコハウジング２６とチルトハウジング３２にそれぞれ配設されている。
【００１９】
かくして、ウォームホイール５をステアリングシャフト９に嵌着した中空シャフト８に弾性部材を介して結合した構造としたから、弾性体７にてウォームホイール５が中空シャフト８に対し軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動ができる。したがって、部品点数は多いものの、ステアリングシャフト９やウォームホイール５を加硫接着工程に回す必要なく、歩留まりを向上できるとともに、ステアリングコラム組立時の組付け性を向上できる。
【００２４】
かくして、ウォームホイール５に対するステアリングシャフト９の傾きを弾性体７が吸収し、ガタのない滑らかな回転が得られる。また、ウォームホイール５とステアリングシャフト９の相対移動時に異音が発生するのを防止でき、ギヤ噛合い部の音、ガタ感を低減できる。さらに、電動モータ１６をユニット化した場合に組付け性が向上する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したこの発明によれば、弾性部材にてウォームホイールが中空シャフトに対し軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動ができるようにしたので、電動モータのウォームホイールに対するステアリングシャフトの傾きを吸収し、ガタのない滑らかな回転が得られるようになる。また、ウォームホイールとステアリングシャフトの軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動時に異音が発生するのを防止できる。さらに、弾性体でウォームホイールが中空シャフトに対して軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動ができるので、電動モータをユニット化した場合に組付け性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の第１例を示す電動転舵ステアリングコラムの一部断面側面図である。
【図２】電動転舵部の平面図である。
【図３】電動転舵部の背面図である。
【図４】電動転舵部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…チルトテレスコ式ステアリングコラム
２…ジャケットチューブ
３…ハウジング
５…ウォームホイール
６…弾性部材
７…弾性体
８…中空シャフト
８ａ…フランジ部
８ｂ…ねじ部
９…ステアリングシャフト
１０，１１…セレーション
１４…ワッシャー
１５…ナット
１６…電動モータ
【発明の属する技術分野】
この発明は電動転舵ステアリングコラムに関するもので、特にステアリングシャフトに対する電動転舵機構のウォームホイールの軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動を吸収できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動転舵ステアリングコラムは、自動車の自動操縦を可能にするシステムの一環として、ステアリングコラムを運転乗員が操向することなく自動走行が可能にしたもので、ステアリングシャフトに軸着したウォームホイールを介して電動モータの正逆回転による回転トルクをステアリングギヤボックスに伝達するようにしたものである。従来、この電動転舵ステアリングコラムにあっては、前記ウォームホイールはステアリングシャフトに直接嵌着されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ウォームホイールをステアリングシャフトに直接嵌着した従来の電動転舵ステアリングコラムにあっては、製造段階等において、ステアリングシャフトとハウジングとの平行度のずれ、若しくは、ジャケットチューブとハウジングとの直角度のずれが生じた場合には、ハウジングとウォームホイールのこじれにより、回転フリクションが増加する。また、ステアリングシャフトに直接軸着して固定されたウォームホイールに電動モータの出力軸に軸着したウォームを噛合させるために、組付け製造工程が複雑化する、という不具合がある。
【０００４】
そこで、この発明は電動転舵ステアリングコラムにおける上記不都合を解決しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は請求項１記載のように、ステアリングシャフトにウォームホイールを嵌着し、該ウォームホイールに係合するウォームの軸部を電動モータにて回転駆動できるようにした電動転舵ステアリングコラムにおいて、前記ステアリングシャフトとウォームホイールとの間に、ステアリングシャフトに嵌合する中空シャフトと、該中空シャフトに嵌合する内筒と、ウォームホイールに嵌合する外筒と、該外筒と前記内筒とを結合する弾性部材を介在させたことを特徴とする。または、請求項２記載のように、ステアリングシャフトにウォームホイールを嵌着し、該ウォームホイールに係合するウォームの軸部を電動モータにて回転駆動できるようにした電動転舵ステアリングコラムにおいて、前記ステアリングシャフトとウォームホイールとの間に、ステアリングシャフトに嵌合する中空シャフトと、該中空シャフトに嵌合する内筒と、該内筒とウォームホイールとを結合する弾性部材を介在させたことを特徴とする。
【０００６】
したがって、ステアリングシャフトとウォームホイールが中空シャフトと弾性部材を介し結合して一体回転できるので、弾性体がステアリングシャフトとジャケットチューブとの平行度のずれ、若しくは、ジャケットチューブとウォームホイールを収容するハウジングとの直角度のずれを弾性変形して吸収することができる。
【０００７】
また、前記弾性部材に外筒、内筒及び中空シャフトを用いているため、部品点数は多くなるものの、ステアリングシャフトやウォームホイールを加硫接着工程に回す必要なく、歩留まりを向上できるとともに、ステアリングコラム組み立て時の組付け性を向上できる。
【０００９】
また、請求項２記載のように、前記弾性部材がゴムであり、該ゴムは加硫接着されることを特徴とするため、トルクの伝達を可能にできるとともに、ステアリングシャフトとハウジングの平行度のずれや、ジャケットチューブとハウジングの直角度のずれを弾性変形して吸収できる。
【００１０】
また、請求項３記載のように、前記中空シャフトは一端部にフランジ部を、他端部にねじ部を有して該ねじ部にナットを螺合し、該ナットで内筒を前記フランジ部側へ押圧して前記弾性部材を固定したことを特徴とするため、ステアリングシャフトと弾性部材の組付けを組み立て工程の中で容易に行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図に基づき説明する。図１から図４に示す第１の形態は、チルトテレスコ式ステアリングコラム１のジャケットチューブ２の端部にハウジング３が直交して固定され、このハウジング３内に軸受４，４を介して回転可能にウォームホイール５が収納され、このウォームホイール５には図示しないウォームが係合し、そのウォームの軸部は電動モータ１６の出力軸と同一又は結合している。ハウジング３はジャケットチューブ２を嵌合する端板３ａ，３ｂに容器と蓋の関係で嵌め合う成形板３ｃ，３ｄを固定し、それらは複数本のボルト３ｅにて締結される。
【００１２】
ウォームホイール５の軸孔には弾性部材６が嵌合している。弾性部材６はウォームホイール５の軸孔に圧入嵌合する外筒６ａと、外筒６ａとの間に弾性体７を介在した内筒６ｂとからなり、内筒６ｂには中空シャフト８が嵌合し、中空シャフト８はステアリングシャフト９にセレーション嵌合している。弾性体はゴムからなり、外筒６ａの内周面と内筒６ｂの外周面にそれぞれ加硫接着されている。この弾性体７は弾性変形可能であるから、ウォームホイール５の軸線と中空シャフト８の軸線との平行度が変化するのを吸収できる肉厚とする。
【００１３】
中空シャフト８は一端部にフランジ部８ａが、他端部にねじ部８ｂがそれぞれ形成されるとともに、中空内周面にセレーション１０が形成されていて、このセレーション１０はステアリングシャフト９の外周面に刻設したセレーション１１と係合して中空シャフト８とステアリングシャフト９とをトルク伝達可能に結合している。したがって、ウォームホイール５の回転トルクは弾性部材６と中空シャフト８を介してステアリングシャフト９に伝達される。なお、中空シャフト８とステアリングシャフト９は次のようにして軸方向にも結合されている。すなわち、中空シャフト８には外周面側から軸心へ向かう透孔８ｃを設け、これと対応してステアリングシャフト９の外周に環状溝９ａを設ける。そしてこれらの透孔８ｃと環状溝９ａが成す空間へ熱可塑性樹脂が充填される。
【００１４】
弾性部材６は、内筒６ｂをワッシャー１４を介してナット１５をねじ部８ｂに螺合し、フランジ部８ａ側へ押圧することで中空シャフト８に固定される。これにより、一次衝突時に中間シャフト側からステアリングシャフト９に荷重が作用すると透孔８ｃ及び環状溝９ａに充填した樹脂が剪断され、中空シャフト８に対してステアリングシャフト９が軸方向へ移動可能となり、ステアリングシャフト９が図１中右方向に収縮できる。そのため、ハウジング３や、ジャケット２及びシャフト２４に突き上げ方向の荷重が作用するのを防止できる。
【００１６】
なお、ステアリングシャフト９はステアリングギヤボックス側の下端部に中間シャフト（図示略）の自在継手２０を結合するとともに、運転乗員側の上端部にチューブ２１を結合し、このチューブ２１にセレーション係合で軸方向移動可能にアッパーシャフト２２の下端部が挿入され、アッパーシャフト２２の上端部には自在継手２３を介してステアリングホイール（図示略）を軸着するシャフト２４が連結されている。
【００１７】
ジャケットチューブ２の上端部にはステアリングコラムを車体に吊支するアッパーブラケット２５が固定されるとともに、テレスコハウジング２６が軸方向移動可能に嵌合している。テレスコハウジング２６はジャケットチューブ２に固定された電動モータの駆動で回転するスクリュウシャフト２８に噛合するナット２７の回転で軸方向へ進退移動できる。
【００１８】
また、シャフト２４を支持するチルトハウジング３２はテレスコハウジング２６の上部側にチルトボルト４０にて回動可能に結合されており、そのチルトボルト４０を中心としてチルトハウジング３２が上下方向へ回動可能に電動駆動にて回転するスクリュウシャフト３１と、このスクリュウシャフト３１に係合するナット３０とがテレスコハウジング２６とチルトハウジング３２にそれぞれ配設されている。
【００１９】
かくして、ウォームホイール５をステアリングシャフト９に嵌着した中空シャフト８に弾性部材を介して結合した構造としたから、弾性体７にてウォームホイール５が中空シャフト８に対し軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動ができる。したがって、部品点数は多いものの、ステアリングシャフト９やウォームホイール５を加硫接着工程に回す必要なく、歩留まりを向上できるとともに、ステアリングコラム組立時の組付け性を向上できる。
【００２４】
かくして、ウォームホイール５に対するステアリングシャフト９の傾きを弾性体７が吸収し、ガタのない滑らかな回転が得られる。また、ウォームホイール５とステアリングシャフト９の相対移動時に異音が発生するのを防止でき、ギヤ噛合い部の音、ガタ感を低減できる。さらに、電動モータ１６をユニット化した場合に組付け性が向上する。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したこの発明によれば、弾性部材にてウォームホイールが中空シャフトに対し軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動ができるようにしたので、電動モータのウォームホイールに対するステアリングシャフトの傾きを吸収し、ガタのない滑らかな回転が得られるようになる。また、ウォームホイールとステアリングシャフトの軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動時に異音が発生するのを防止できる。さらに、弾性体でウォームホイールが中空シャフトに対して軸方向、軸直角方向及び傾きなどの相対移動ができるので、電動モータをユニット化した場合に組付け性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の第１例を示す電動転舵ステアリングコラムの一部断面側面図である。
【図２】電動転舵部の平面図である。
【図３】電動転舵部の背面図である。
【図４】電動転舵部の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…チルトテレスコ式ステアリングコラム
２…ジャケットチューブ
３…ハウジング
５…ウォームホイール
６…弾性部材
７…弾性体
８…中空シャフト
８ａ…フランジ部
８ｂ…ねじ部
９…ステアリングシャフト
１０，１１…セレーション
１４…ワッシャー
１５…ナット
１６…電動モータ
Claims (4)
- ステアリングシャフトにウォームホイールを嵌着し、該ウォームホイールに係合するウォームの軸部を電動モータにて回転駆動できるようにした電動転舵ステアリングコラムにおいて、
前記ステアリングシャフトとウォームホイールとの間に、ステアリングシャフトに嵌合する中空シャフトと、該中空シャフトに嵌合する内筒と、ウォームホイールに嵌合する外筒と、該外筒と前記内筒とを結合する弾性部材を介在させたことを特徴とする電動転舵ステアリングコラム。 - 前記弾性部材がゴムであり、該ゴムは加硫接着されることを特徴とする請求項１記載の電動転舵ステアリングコラム。
- 前記中空シャフトは一端部にフランジ部を、他端部にねじ部を有して該ねじ部にナットを螺合し、該ナットで内筒を前記フランジ部側へ押圧して前記弾性部材を固定したことを特徴とする請求項１記載の電動転舵ステアリングコラム。
- 前記中空シャフトとステアリングシャフトとは、回転方向にトルク伝達可能で、かつ軸方向へ移動可能に結合されている特徴とする請求項１〜３載の電動転舵ステアリングコラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000258583A JP3854449B2 (ja) | 1999-09-01 | 2000-08-29 | 電動転舵ステアリングコラム |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24689599 | 1999-09-01 | ||
| JP11-246895 | 1999-09-01 | ||
| JP2000258583A JP3854449B2 (ja) | 1999-09-01 | 2000-08-29 | 電動転舵ステアリングコラム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001138933A JP2001138933A (ja) | 2001-05-22 |
| JP3854449B2 true JP3854449B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=26537960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000258583A Expired - Lifetime JP3854449B2 (ja) | 1999-09-01 | 2000-08-29 | 電動転舵ステアリングコラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3854449B2 (ja) |
-
2000
- 2000-08-29 JP JP2000258583A patent/JP3854449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001138933A (ja) | 2001-05-22 |
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