JP3915183B2 - パワ−ステアリング装置の配設構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワ−ステアリング装置の配設構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
前輪を操舵するためのステアリング機構にあっては、車幅方向に伸びるステアリングギアボックスを備えて、ステアリングハンドルの操作によって回転されるステアリングシャフトの回転変位を、ステアリングギアボックスにおけるラックアンドピニオン機構やボ−ル・ナット機構を介して、ステアリングギアボックスにおけるラック等の変位部材の車幅方向変位に変換して、この車幅方向変位をタイロッドを介して前輪へ伝達するようになっている。
【０００３】
ステアリングハンドルの操作力軽減のために、ステアリング機構にアシスト力を付与するパワ−ステアリング装置が設けられることが多いが、このパワ−ステアリング装置としては一般的に油圧式のものが用いられている。この油圧式のステップ装置は、大型、重量物であり、かつ燃費悪化となるため、最近では、小型化、軽量化、省燃費の観点から、アシスト力を電磁式のモータによって付与するいわゆる電動式のものも採用される傾向にある。
【０００４】
電動式のパワ−ステアリング装置にあっては、モータの駆動制御を行うために別途制御ユニットが設けられることになる。この制御ユニットは、衝突時の安全性確保や熱害防止のために、車室内等に設けられることが多いが、制御ユニットをステアリングギアボックス近傍に設けること、特にステアリングギアボックスに固定することも提案されている（特開平８−１９２７５７号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、制御ユニットをステアリングギアボックスの近傍に設けた場合は、エンジンやラジエタからの高熱からの保護ということについて、何等かの対策が望まれることになる。
【０００６】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、制御ユニットをステアリングギアボックスの近傍に設けた場合に、高熱から制御ユニットを保護できるようにしたパワ−ステアリング装置の配設構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は次のような解決手法を採択してある。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載のように、
前輪を操舵するステアリング機構に電磁式のモータによってアシスト力を付与するようにしたパワ−ステアリング装置において、
前記ステアリング機構が、エンジンの直前方位置において車幅方向に伸びるステアリングギアボックスを備え、
前記ステアリングギアボックス近傍において、前記モータの駆動を制御する制御ユニットが設けられ、
前記制御ユニットの前方に、左右一対のファンを有するラジエタが設けられ、
前記制御ユニットが、前記ステアリングギアボックスの前方でかつ前記左右一対のファンの間に位置するように配設されている、
ようにしてある。
【０００９】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２，請求項３に記載のとおりである。
【００１０】
【発明の効果】
【００１１】
請求項１によれば、走行風がエンジンやステアリングギアボックスに邪魔されることなく制御ユニットへと流れて、制御ユニットの熱害を防止する上で好ましいものとなる。また、ラジエタファンから送風される高温風が、直接制御ユニットに作用するのを防止して、高熱から制御ユニットを保護する上で好ましいものとなる。さらに、制御ユニットが、ステアリングギアボックスを挟んでエンジンとは反対側に位置されているので、エンジンの発生する高熱から制御ユニットを保護する上で好ましいものとなる。
【００１２】
請求項２によれば、制御ユニットをステアリングギアボックスをコンパクトにして車体に搭載する上で好ましいものとなる。特に、あらかじめステアリングギアボックスと制御ユニットとを１セット化して車体に搭載することも可能となり、この場合は組付性向上の上で好ましいものとなる。
【００１３】
請求項３によれば、前方衝突時に、制御ユニットの前方に位置する部材が、保護部材により邪魔されて制御ユニットに当接するのが規制され、制御ユニットの当接からの保護を行う上で好ましいものとなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１、図２において、車体前部にエンジンル−ム１が構成され、このエンジンル−ム１内に、前後方向に伸びる左右一対のフロントフレーム２が配設されている。フロントフレーム２には、サブフレーム３が固定され、このサブフレーム３に、エンジン４が搭載、固定されている。そして、エンジン４の前方に、ラジエタ５が配設されている。なお、図１中Ｂはボンネットである。
【００１５】
上記サブフレーム３は、左右のフロントフレーム２同士を連結するクロスメンバとして、またサスペンションアーム（図示略）が取付けられるサスペンション取付メンバともなるもので、車幅方向に伸びるクロス部分３ａと、クロス部分３ａの車幅方向端部から後方に伸びる左右一対の後方延設部３ｂと、各部分３ａと３ｂとの境界部分から上方へ伸びる上方延設部３ｃとを有する。そして、サブフレーム３は、後方延設部３ｂ部分と、上方延設部３ｃの上端部分との位置でもって、フロントフレーム２に固定される。
【００１６】
サブフレーム３のクロス部分３ａは、エンジン４の前端よりも若干前方へ突出しており、この突出部上において、つまりエンジン４の直前方位置でかつラジエタ５の直後方位置において、車幅方向に伸びるステアリングギアボックス６が配設されている。ステアリングギアボックス６は、後述のようにして上記クロス部分３ａに固定されているが、実施例ではラックアンドピニオンとされている関係上、ステアリングギアボックス６内には、車幅方向に伸びて同方向に変位する変位部材としてのラックが配置され、このラックの端部がタイロッド６Ｌあるいは６Ｒに連結されている。また、ステアリングギアボックス６の端部には、上記ラックと噛合するピニオンを内蔵したギア部６ａが設けられ、このギア部６ａ内のピニオンが、ステアリングハンドル（図示略）に連なるステアリングシャフト７によって回転操作される。
【００１７】
ステアリングギアボックス６を含むステアリング機構には、電磁式のモータを駆動源とするパワ−ステアリング機構が付設されている。すなわち、ステアリングギアボックス６内には、そのラックに作用するモータＭが内蔵されており、このモータＭの駆動力によって、ステアリング機構に所定のアシスト力が付与されることになる。そして、モータの駆動制御が、制御ユニットＵによって行われるが、この制御ユニットＵはケーシング８内に装備されているものである。制御ユニットＵには、例えば、ステアリングハンドルからの回転トルクの他、車速、舵角、舵角速度等が入力され、この入力に基づいて所定のアシスト力を演算して、この演算された所定のアシスト力となるようにモータＭが駆動制御される。
【００１８】
制御ユニットＵを内蔵したケーシング８は、車幅方向に細長くされて、ステアリングギアボックス６に固定されている。そして、実施例では、制御ユニットＵつまりケーシング８は、ステアリングギアボックス６の軸心よりも上方でかつ若干前方を向くようにして配置されている。
【００１９】
前記ラジエタ５は、左右一対の電動ファン５ａを有し、この電動ファン５ａ同士は、車幅方向に間隔を開けて配置されている。そして、この左右一対のファン５ａの間に位置するように、前記ケーシング８の車幅方向位置が設定されている。つまり、ファン５ａから後方へ吹き出されるラジエタ５を通過した直後の温風が、直接ケーシング８（制御ユニットＵ）に作用するのが極力防止されるような位置設定とされている。また、走行風は、エンジン４を通過する前に制御ユニットＵに作用するので、走行風による制御ユニットＵの高温化防止を得るのにも好適な配置設定となっている。
【００２０】
ステアリングギアボックス６のサブフレーム３（のクロス部分３ａ）に対する取付けは、次のようにして行われている。まず、ステアリングギアボックス６の車体への取付部として、前左右位置にある前取付部９Ｌ、９Ｒと、後左右位置にある後取付部１０Ｌ、１０Ｒとの合計４か所とされている。前取付部９Ｌと９Ｒとの間隔は、後取付部１０Ｌと１０Ｒとの間隔よりも大きくされている。より具体的には、１０Ｌが９Ｌよりも若干車幅方向内側に位置され、かつ１０Ｒが９Ｒよりも若干車幅方向内側に位置されている。各取付部９Ｌ、９Ｒ、１０Ｌ、１０Ｒでのクロス部分３ａに対する取付けは、ゴム等の弾性部材を介して行われて、上述したような合計４か所での取付位置設定および上記弾性部材の硬さ設定と合わせて、所望の取付剛性が容易に得られるようにされている。
【００２１】
制御ユニットＵ（ケーシング８）の下方には、ステアリングギアボックス６およびクロス部分３ａが位置して、走行中に路面から（下方から）はね上げられる小石当の異物が、直接制御ユニットＵに当接しないようにされている。なお、ケーシング８の下方に、クロス部分３ａまたはステアリングギアボックス６のいずれか一方が位置するように設定すれば、上述の異物の当接を防止することができる。
【００２２】
図１において、２点鎖線で示す部材は、ラジエタ５とステアリングギアボックス６とを連結する保護手段としての連結部材１１であり、前方衝突時において、ラジエタ５が後方へ変位しようとしたとき、連結部材１１によってラジエタ５の後方変位がステアリングギアボックス６に入力されて、ラジエタ５がケーシング８（制御ユニットＵ）に当接するのが極力防止されるようになっている。
【００２３】
図３は本発明の別の実施形態を示すものであり、前記実施形態と同一構成要素には同一符号を付してその重複した説明は省略する（このことは図４の参考例についても同じ）。図３の例では、制御ユニットＵつまりケーシング８が、ステアリングギアボックス６の前方に位置するようにして当該ステアリングギアボックス６に固定されている。この図３の例では、走行風を十分利用して制御ユニットＵの高温化を防止する上で好ましいものとなる。また、制御ユニットＵを極力エンジン４から離れた位置として、エンジン４の高熱から制御ユニットＵを保護する上で好ましいものとなる。なお、クロス部分３ａが、ケーシング８の全面積部分について下方に位置するように設定されて、はね上げられる小石等の異物からの制御ユニットＵの保護も十分に行われるようになっている。
【００２４】
図４は参考例を示すもので、ステアリングギアボックス６および制御ユニットＵ（ケーシング８）を、エンジン２の後方に配置した例を示すものである。すなわち、エンジン２の直後方位置において、フロントフレーム２同士を連結するサスペンションクロスメンバ１２が設けられ、このクロスメンバ１２の上面に対して、ステアリングギアボックス６が固定されている。そして、制御ユニットＵを内蔵したケーシング８が、ステアリングギアボックス６の後面に固定されている。つまり、制御ユニットＵは、ステアリングギアボックス６を挟んでエンジン２とは反対側に位置されることになり、エンジン２の高熱から制御ユニットＵを保護する上で好ましいものとなる。なお、ケーシング８の全面積に渡ってその下方にクロスメンバ１１が位置するように設定することによって、はね上げられる小石等の異物から制御ユニットＵを保護する上で好ましいものとなる。
【００２５】
ここで、図１、図２の例において、あらかじめサブフレーム３に対して、エンジン４、ステアリングギアボックス６やケーシング８を含むステアリング機構関連部材およびサスペンションアーム等のサスペンション関連部材を全て組みつけておき、その後にサブフレーム３を車体に取付けることにより、上記各部材の車体への搭載を容易に行えることになる（組付性向上）。なお、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として記載された内容のものを提供することを暗黙的に含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す側面図。
【図２】図１の上面図。
【図３】本発明の別の実施形態を示す側面図。
【図４】参考例を示す側面図。
【符号の説明】
３：サブフレーム
３ａ：クロス部分
４：エンジン
５：ラジエタ
５ａ：ラジエタファン
６：ステアリングギアボックス
８：ケーシング（制御ユニット用）
９Ｌ、９Ｒ：取付部
１０Ｌ、１０Ｒ：取付部
１１：連結部材（保護手段）
１２：クロスメンバ
Ｕ：制御ユニット
Ｍ：モータ

Claims (3)

1. 前輪を操舵するステアリング機構に電磁式のモータによってアシスト力を付与するようにしたパワ−ステアリング装置において、
   前記ステアリング機構が、エンジンの直前方位置において車幅方向に伸びるステアリングギアボックスを備え、
   前記ステアリングギアボックス近傍において、前記モータの駆動を制御する制御ユニットが設けられ、
   前記制御ユニットの前方に、左右一対のファンを有するラジエタが設けられ、
   前記制御ユニットが、前記ステアリングギアボックスの前方でかつ前記左右一対のファンの間に位置するように配設されている、
   ことを特徴とするパワ−ステアリング装置の配設構造。
2. 請求項１において、
   前記制御ユニットが、前記ステアリングギアボックスに固定されている、ことを特徴とするパワ−ステアリング装置の配設構造。
3. 請求項１において、
   前記制御ユニットの前方に、該制御ユニットの前方に位置する部材が該制御ユニットに対して当接するのを規制するための保護手段が設けられている、ことを特徴とするパワ−ステアリング装置の配設構造。

Images