JP3899809B2

JP3899809B2 - ステアリングのモータ保持構造

Info

Publication number: JP3899809B2
Application number: JP2000378378A
Authority: JP
Inventors: 克弘須田; 仁小野
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP2002178940A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングコラムに補助的に操舵トルクを発生させるモータを配設するステアリングのモータ保持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電動パワーステアリング装置等に用いられる操舵トルクをアシストするアシスト用のモータを、エンジンルームのスペースに余裕がない小型車や軽自動車等ではステアリングコラムに保持しているものがあり、その保持構造は、モータをステアリングコラムに複数のボルト等の固定部材で固定しているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の保持構造では、車両の前面衝突等の際に、ステアリングコラムの近傍に位置するブレーキペダル等の周辺部品が車両後方に移動して、ステアリングコラムに固定されたアシスト用のモータに干渉した場合に、その力がステアリングコラムを介してステアリングメンバーに伝達されてステアリングホイールが運転者側に移動するようになるのを防止するためには、ステアリングコラムの近傍に位置するブレーキペダル等の周辺部品が車両後方に移動してもステアリングコラムに固定されたモータに上記周辺部品が干渉しないようなレイアウトにすることが望ましいのであるが、実際には、運転者によるペダルの操作性等を考慮すると成立するレイアウトは、大幅に規制される。また、レイアウトの規制を行ってもまだ上記周辺部品がモータに干渉する場合は、ステアリングコラムを車体へ保持するコラム側のブラケットあるいは、車体側のブラケットにエネルギー吸収構造を新たに設けること等の対策が必要となる。しかしながら、この場合、対策によりコスト、重量の増加という問題が発生することになる。
【０００４】
そこで、上記のような従来技術の問題点に鑑み、本発明は、ブレーキペダル等の周辺部品が車両後方に移動してもステアリングコラムに保持されたモータに上記周辺部品が干渉後、ステアリングコラムに対し力の伝達がないようにモータが後方に移動して、ステアリングホイールが運転者側に移動するのを防止するステアリングのモータ保持構造の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明は、運転者の操舵トルクに対し補助的に操舵トルクを発生させるモータをステアリングコラムに保持するステアリングのモータ保持構造において、
前記モータは該モータを前記ステアリングコラムに取り付ける取付部を有し、その取付部には、上下にオフセットした二つの挿通孔を有して、該取付部は、前記挿通孔にそれぞれ挿通されることで上下にオフセットしたボルトからなる二つの第一の固定部材により弾性体を介して前記ステアリングコラムへ取付けられ、且つ、前記第一の固定部材よりも車両前後方向前側で前記第一の固定部材よりも強度の小さな第二の固定部材により前記モータは前記ステアリングコラムへ取付けられ、前記二つの挿通孔のうちの下側の挿通孔のみに車両前後方向前側に開放部を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記第二の固定部材は、前記第一の固定部材よりも強度の小さなことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記第二の固定部材は、前記二つの挿通孔のうちで開放部が設けられていない上側の挿通孔に近い側に位置することを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記モータで発生させたトルクを前記ステアリングコラムの内側で回転自由に支持されたステアリングコラムの回転軸周りに配設された減速機構部に伝達させるトルク伝達部材を有し、前記取付部に設けられた挿通孔の開放部が前記第一の固定部材から抜ける程度の外力が、前記モータに対し、前記第一の固定部材の挿通方向の略直交方向に与えられた場合に、前記トルク伝達部材は前記トルクの伝達を中止することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記取付部に設けられた挿通孔の開放部は、開放側端部で広がっていることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、車両の前面衝突等の際に、ステアリングコラムの近傍に位置するブレーキペダル等の周辺部品が、車両後方に移動して、ボルト等の第一の固定部材及び第二の固定部材によって保持されたモータに干渉直後、モータは車両後方に外力を受ける。この時、弾性体を介する第一の固定部材に対しては、弾性体の撓み代によって力が作用せず、第二の固定部材に力が集中的に作用することになり、その結果、第二の固定部材が破断する。その後、モータの取付部材の挿通孔の車両前後方向前側に設けられた開放部が第一の固定部材から抜けることで、モータは取付部の他方の挿通孔を挿通する第一の固定部材を中心として車両後方に移動することでステアリングコラムに対し力の伝達を遮断して、ステアリングホイールが運転者側に移動するのを防止することができる。従って、上記周辺部品とモータのレイアウトに制限されることなく安全性を確保出来るため、エネルギー吸収構造の追加によるコスト、重量増を無くすことができる。
【００１２】
請求項２に係る発明によれば、第二の固定部材の強度を小さくすることでその固定部材が破断して、請求項１と同様に力の伝達を遮断してステアリングホイールが運転者側に移動するのを防止することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明によれば、請求項１〜２の効果に加え、第二の固定部材を取付部の開放部が設けてられていない側の挿通孔に近づけることで、第二の固定部材が外力を集中的に受けて破断するまでに、外力によって、前記挿通孔を挿通する第一の固定部材周りに発生するモーメントをモーメントスパンを短くすることでできる限り小さくして、その第一の固定部材又は挿通孔周りの変形等のダメージを低減させることで、より円滑にモータを車両後方に移動させることができる。
【００１４】
請求項４に係る発明によれば、請求項１〜３の効果に加え、モータが車両後方に移動する際に、減速機構部に対するトルクの伝達を中止するようにトルクチューブ等の伝達部材をモータの回転軸から抜いたり、破断させることで、よりモータが車両後方に移動し易くなる。更にモータが、取り付け部の開放部が設けられていない方の挿通孔を挿通する第一の固定部材を中心として、車両後方に回転移動することで、モータがインストに収まって、運転者がステアリングホイールを前方に押す車両の二次衝突で運転者の大腿部がモータや取付部によって怪我をするのを防ぐことができる。
【００１５】
請求項５に係る発明によれば、請求項１〜４の効果に加え、モータの取付部の開放部の開放側端部を広げることで、開放部を第一の固定部材又は、弾性体に引っ掛からずに抜け易くすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、ステアリング装置全体の車載状態を示す車両側面図である。
図１において、１は電動アシスト用のモータ、２はブレーキペダル（周辺部品）、３はステアリングコラム、４はステアリングホイール、５はステアリングギヤ、６はダッシュパネル、７はカウル、８はステアリングメンバー、９はステアリングロアブラケット、１０はステアリングアッパーブラケット、１１はステアリングブラケット、２１は連結ブラケットである。前記電動アシスト用のモータ１は、ステアリングギヤ５をパワーアシストするモータであっても、油圧アシスト等により別のパワーアシスト機構でアシストされたものをレーンキープ等の為に、２次的にパワーアシストするモータであっても構わない。ステアリングコラム３は図１の通り、車両前方側をステアリングロアブラケット９に車両後方側をステアリングアッパーブラケット１０に吊るようにしてボルト締結等により固定されて車体側に支持されている。ここで、ステアリングロアブラケット９及びステアリングアッパーブラケット１０はそれぞれ次の様にして車体に固定されている。ステアリングロアブラケット９はステアリングブラケット１１に溶接等で固定されて一体化して、車体のカウル７に固定されており、ステアリングアッパーブラケット１０は前記ステアリングブラケット１１に延びた連結ブラケット２１と溶接等の固定によって一体となったステアリングメンバー８に固定され、前記連結ブラケット２１がステアリングブラケット１１にボルト締結等で保持されることで車体に固定されている。
【００１８】
車両が前面衝突によって、外力を受けた際にダッシュパネル６が後退することで、図示の外力Ｆがブレーキペダル２に作用し、ブレーキペダル２は実線の衝突前の位置から破線の衝突後の位置に移動しようとする。電動アシスト用のモータ１をステアリングコラムに配置した場合は前記電動アシスト用のモータ１は、車両の横方向に出っ張ることになり、前記ブレーキペダル２とは、横方向で必要な隙間を確保できない場合が多く、前記ブレーキペダル２は後退して、前記電動アシスト用のモータ１に干渉しながらステアリングメンバー８を後方に変形させ、ステアリングコラム３の回転シャフトに組付けられたステアリングホイール４を後退させる。そこで、本発明は例えば図２又は図４の様にして、前記電動アシスト用のモータ１を保持することで上記問題を解決させることを特徴としている。
【００１９】
図２は、電動アシスト用のモータ１の保持構造の第１実施例を示す図である。図２において、１２はアクチュエータ部（減速機構部）、１３は大径ボルト（第一の固定部材）、１４はカラー、１５はブッシュ（弾性体）、１６はワッシャー、１７はナット、１８はトルクチューブ（トルク伝達部材）、１９は小径ボルト（第二の固定部材）、２３はブッシュ対応モータブラケット、２５は防振用のブッシュである。ブッシュ対応モータブラケット２３と一体となった電動アシスト用のモータ１は、大径ボルト１３が２本及び小径ボルト１９が１本の計３本のボルトによる締結でアクチュエータ部１２に保持されている。大径ボルト１３による締結部では、カラー１４をブッシュ１５に圧入したものを図示のように締結部が孔のあいたアクチュエータ部１２とブッシュ対応モータブラケット２３に挟み込んだ状態で前記大径ボルト１３をカラー１４に貫通させてワッシャー１６を噛ませてナット１７で固定している。一方、大径ボルト１３に比べて軸径を小さくした（呼び径で２段階程度）前記小径ボルト１９は、ねじが切られたアクチュエータ部１２の締結部にねじ込まれることで電動アシスト用のモータ１本体をアクチュエータ部１２に直接固定している。更に前記ブッシュ対応モータブラケット２３の車両下側の締結部では、孔に対し車両前方向に開放部を設けている。また、電動アシスト用のモータ１の回転軸は、トルクチューブ１８によってアクチュエータ部１２の回転軸に連結されてトルク伝達を行っている。
【００２０】
車両が前面衝突によって、前記電動アシスト用のモータ１に前記ブレーキペダル２が干渉して、モータ１はブレーキペダル２から図示の外力Ｆを受けると、モータ１は車両後方に移動しようとする。前記２本の大径ボルト１３による締結部では、外力Ｆによって弾性体のブッシュ１５が撓む間は前記大径ボルト１３には、前記外力Ｆが作用しない。ところが、小径ボルト１９は前述のようにブッシュ１５を介さずに直接固定しているため、前記ブッシュ１５が撓む僅かの間は、小径ボルト１９のみが外力Ｆを全て受けることになり、結果として前記小径ボルト１９は破断し易い状況で破断する。ここで小径ボルト１９の位置は、３本のボルトによる３箇所の締結のバランスを考慮して、図示のようにモータ垂直面の前側であることを前提にし、前記小径ボルト１９が破断するまでにブッシュ対応モータブラケット２３の車両上側の締結部周りに発生するモーメントをできる限り小さくして、大径ボルト１３又は締結部孔周りの変形等のダメージを低減するために、モータ水平面よりも車両上側とする。
【００２１】
小径ボルト１９が破断後、ブッシュ対応モータブラケット２３の車両下側の締結部では、車両前方向に設けられた開放部が第１実施例の作用状況を示す図３に書かれたように、前記ブッシュ対応モータブラケット２３の車両上側の締結部を回転中心として、車両前方向に設けられた開放部が、締結によって一体となった大径ボルト１３、カラー１４、ブッシュ１５、ワッシャー１６、ナット１７を残して車両後方に抜ける。この時、前記開放部の開放側の端部を図２のようにハの時に広げておけば、ブッシュ１５が開放側の端部で引っかかることなく、より抜け易くなる。この時点以降、前記外力Ｆは遮断されて、ステアリングホイール４が運転者側に移動するのを防止することができる。
【００２２】
その後、図２に示す前記トルクチューブ１８から電動アシスト用のモータ１の回転軸が抜けたり、トルクチューブ１８が破断することで、図３に示すようにブッシュ対応モータブラケット２３が一体となった電動アシスト用のモータ１は、車両後方へ回転方向に大きく移動する。よって、インストカバー２０を電動アシスト用のモータ１の後方近傍に配置しておけば、モータが前記インストカバー２０に収まって、運転者がステアリングホイール４を前方に押す車両の２次衝突で運転者の大腿部が前記電動アシスト用のモータ１に当って怪我をするのを防ぐこともできる。
【００２３】
図４は、電動アシスト用のモータ１の保持構造の第２実施例を示す図である。図４において、２２はワッシャー付きボルト、２４はブッシュレス対応モータブラケットである。第１実施例との違いは、３箇所の締結部全てに弾性体のブッシュ１５がない状態で電動アシスト用のモータ１をアクチュエータ部１２に固定していることである。図４ではワッシャー付きボルト２２を大径ボルト１３の代わりに用いているが、ワッシャーは当然別体でも構わない。前記外力Ｆにより、ブッシュ１５の撓みがないので、２箇所のワッシャー付きボルト２２と１箇所の小径ボルト１９は、同時に前記外力Ｆを受けるため、各ボルトは分力を受けることになる。この時、３箇所のボルトの位置がある程度バランス良く配置されれば、分力はほぼ均等になり、その結果前記小径ボルト１９が最初に破断することになり、その後、実施例１と同様に電動アシスト用のモータ１が後方へ移動することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施のステアリング装置全体の車載状態を示す車両側面図である。
【図２】電動アシスト用のモータ１の保持構造の第１実施例を示す図である。
【図３】第１実施例の作用状況（電動アシスト用のモータ１の移動状況）を示す車両側面方向から見た部分拡大図である。
【図４】電動アシスト用のモータ１の保持構造の第２実施例を示す図である。
【符号の説明】
１電動アシスト用のモータ（モータ）
２ブレーキペダル（周辺部品）
３ステアリングコラム
４ステアリングホイール
５ステアリングギヤ
６ダッシュパネル
７カウル
８ステアリングメンバー
９ステアリングロアブラケット
１０ステアリングアッパーブラケット
１１ステアリングブラケット
１２アクチュエータ（減速機構部）
１３大径ボルト（第一の固定部材）
１４カラー
１５ブッシュ（弾性体）
１６ワッシャー
１７ナット
１８トルクチューブ（トルク伝達部材）
１９小径ボルト（第二の固定部材）
２０インストカバー
２１連結ブラケット
２２ワッシャー付きボルト（第一の固定部材）
２３ブッシュ対応モータブラケット
２４ブッシュレス対応モータブラケット
２５防振用のブッシュ

Claims

運転者の操舵トルクに対し補助的に操舵トルクを発生させるモータをステアリングコラムに保持するステアリングのモータ保持構造において、
前記モータは該モータを前記ステアリングコラムに取り付ける取付部を有し、その取付部には、上下にオフセットした二つの挿通孔を有して、該取付部は、前記挿通孔にそれぞれ挿通されることで上下にオフセットしたボルトからなる二つの第一の固定部材により弾性体を介して前記ステアリングコラムへ取付けられ、且つ、前記第一の固定部材よりも車両前後方向前側で第二の固定部材により前記モータは前記ステアリングコラムへ取付けられ、前記二つの挿通孔のうちの下側の挿通孔のみに車両前後方向前側に開放部を設けたことを特徴とするステアリングのモータ保持構造。
請求項１に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記第二の固定部材は、前記第一の固定部材よりも強度の小さなことを特徴とするステアリングのモータ保持構造。
請求項１または請求項２に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記第二の固定部材は、前記二つの挿通孔のうちで開放部が設けられていない上側の挿通孔に近い側に位置することを特徴とするステアリングのモータ保持構造。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記モータで発生させたトルクを前記ステアリングコラムの内側で回転自由に支持されたステアリングコラムの回転軸周りに配設された減速機構部に伝達させるトルク伝達部材を有し、前記取付部に設けられた挿通孔の開放部が前記第一の固定部材から抜ける程度の外力が、前記モータに対し、前記第一の固定部材の挿通方向の略直交方向に与えられた場合に、前記トルク伝達部材は前記トルクの伝達を中止することを特徴とするステアリングのモータ保持構造。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のステアリングのモータ保持構造において、
前記取付部に設けられた挿通孔の開放部は、開放側端部で広がっていることを特徴とするステアリングのモータ保持構造。