JP4114436B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車等の電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
電動パワーステアリング装置には、例えば、ステアリングコラムに操舵補助用の電動モータを取り付けるようにし、電動モータの前方でステアリングコラムを取付ブラケットにより車体に支持するものがある。このような電動パワーステアリング装置では、衝撃吸収時に、ステアリングコラムが、車体に固定された取付ブラケットから離脱して、車体に対して移動し、ステアリングコラムとともに電動モータも同方向に移動するものがある。
【０００３】
しかしながら、電動モータの移動の前方には、取付ブラケットが固定されていて、この取付ブラケットが電動モータの移動の邪魔になるので、衝撃吸収ストローク量を長く確保するのが困難であった。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、取付ブラケットが電動モータの移動方向の前方に配置される場合に、衝撃吸収ストローク量を長く確保できる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、衝突時に車体に対して所定方向に移動するステアリングコラムと、ステアリングコラムの側部に取り付けられる電動モータと、ステアリングコラムを挟んで電動モータ側およびその反対側に配置される第１および第２の取付ブラケットとを備え、第１の取付ブラケットは、電動モータよりも上記所定方向側に配置され、第１および第２の取付ブラケットは、ステアリングコラムを支持する支軸を挿通させる支持孔を有し、第１および第２の取付ブラケットはそれぞれを車体に取り付けるための取付部材を挿通させる取付孔をそれぞれ有し、第１の取付ブラケットの取付孔が衝突時に上記取付部材を離脱可能に上記所定方向の反対方向に開放し、衝突時に、第１の取付ブラケットがステアリングコラムに同行移動し、第２の取付ブラケットがステアリングコラムの相対移動を許容するように、上記第２の取付ブラケットの支持孔が、衝突時に支軸を離脱可能に上記所定方向に開放されていることを特徴とする。
【０００５】
この発明によれば、衝突時に、第１の取付ブラケットが、ステアリングコラムおよび電動モータとともに移動するので、電動モータの移動に邪魔にならずに済む。その結果、第１の取付ブラケットが電動モータの移動方向の前方に配置される場合に、衝撃吸収ストローク量を長く確保できる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記第１の取付ブラケットの取付孔に対応する取付部材はねじを含み、衝突時にステアリングコラムが受ける衝撃力が、第１の取付ブラケットを介して上記ねじの緩み方向に働くように、上記ねじの緩み方向が設定されることを特徴とする。この発明によれば、衝突時の衝撃力により、ねじが緩み易くなるので、第１の取付ブラケットが車体から離脱し易くなる。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置において、上記電動モータを制御するコントローラのケースが、ステアリングコラムに設けられる取付座に離脱可能に取り付けられることを特徴とする。この発明によれば、例えば、衝突時に運転者の足がコントローラのケースに接触するとしても、コントローラのケースが取付座から外れ、運転者の移動が妨げられない。従って、運転者が衝撃吸収ストローク量を有効活用するのに好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態の通常時の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す側面図であり、図１Ｂには衝突時の状態を示す。
本電動パワーステアリング装置１は、図１Ａに示すように、車輪（図示せず）を操向するためにステアリングホイール２の動きを伝達するステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム４とを有する。ステアリングシャフト３の一方の端部５にステアリングホイール２が連結され、他方の端部６に図示しない中間軸等を介して車輪を操向するための舵取り機構が連結される。
【０００８】
本電動パワーステアリング装置１は、操舵操作に伴い生じる操舵抵抗に見合った操舵補助力を得るために、以下の各部、すなわち、ステアリングシャフト３に設けられて操舵トルクを検知するためのトルクセンサ８と、このトルクセンサ８からの出力信号、車速信号等に基づいて操舵補助力を発生させる電動モータ９と、この電動モータ９の回転軸の回転を減速してステアリングシャフト３に伝達するための例えばウォームギヤ機構を含む減速機１１と、減速機１１およびトルクセンサ８を収容しつつステアリングシャフト３を取り囲む減速機ハウジング１２と、電動モータ９を制御するコントローラ１３とを有する。ステアリングホイール２の動きが、トルクセンサ８により検知され、コントローラ１３により制御される電動モータ９および減速機１１による操舵補助力とともに、ステアリングシャフト３を介して舵取り機構に伝達され、車輪が操舵される。
【０００９】
また、本電動パワーステアリング装置１では、図１Ｂに示すように、衝突時に運転者がステアリングホイール２にぶつかるときの衝撃エネルギを吸収するために、ステアリングコラム４が、衝突時に車体に対して所定方向（矢印Ｍ１参照）に、例えば、ステアリングシャフト３の軸方向に概ね平行な方向に沿って車体前方へ向けて移動できるように構成されている。
図１Ａに戻って説明する。ステアリングコラム４は、ステアリングホイール２寄りに配置される長尺の円筒形状のコラムチューブ１５と、ステアリングホイール２と反対側となるコラムチューブ１５の端部に固定される上述の減速機ハウジング１２と、この減速機ハウジング１２にねじ止めにより固定されるロアコラムブラケット１６と、コラムチューブ１５の長手方向の中間部に固定されるアッパコラムブラケット１７とを有している。
【００１０】
アッパコラムブラケット１７は、アッパ支軸１８を介して、アッパ取付ブラケット１９により支持される。アッパ取付ブラケット１９は、固定ボルト２１により車体２２に固定される連結部材２０を介して車体２２に支持される。連結部材２０は、いわゆるカプセル構造からなり、車体２２とアッパ取付ブラケット１９とを連結し衝撃吸収時に破断される樹脂製連結部材を含む。この樹脂製連結部材を衝突時に破断させて、車体２２からアッパ取付ブラケット１９が離脱することを許容することができる。
【００１１】
ロアコラムブラケット１６は、ロア支軸２４、第１および第２の取付ブラケット２５，２６、および固定ボルト２７，２８により車体２２に支持される。すなわち、第１および第２の取付ブラケット２５，２６が固定ボルト２７，２８により車体２２に支持される。第１および第２の取付ブラケット２５，２６は、ロア支軸２４を介して、ステアリングコラム４の一部であるロアコラムブラケット１６を支持する。
【００１２】
図２および図３Ａを参照する。
電動モータ９は、ステアリングコラム４の側部、例えば、車体の前方から見て左側（運転席側から見ると右側となる）となる減速機ハウジング１２の側部３５に取り付けられる。電動モータ９は、車体の幅方向に概ね沿うように延びて、左側の外側方へ突出している。電動モータ９は、より詳しくは、前方から見てやや左下がりの傾斜状に取り付けられ、固定ボルト２７から逃げている。なお、左右方向については車体前方から見た状態を基に説明し、必要に応じて、前方から見たときの左方を示す矢印Ｌと、右方を示す矢印Ｒとを図示した。
【００１３】
第１および第２の取付ブラケット２５，２６は、左右方向に並び、ステアリングコラム４の要素であるロアコラムブラケット１６を挟んで電動モータ９側およびその反対側に配置される。第１および第２の取付ブラケット２５，２６は、それぞれ別体に形成されている。第１および第２の取付ブラケット２５，２６とロアコラムブラケット１６とは、ロア支軸２４をその軸方向に位置規制状態で挿通させて、通常時にはロア支軸２４により互いに連結され、衝突時には互いに分離して相対移動できる。例えば、第１の取付ブラケット２５およびロアコラムブラケット１６が、第２の取付ブラケット２６から分離する。
【００１４】
第１の取付ブラケット２５は、電動モータ９よりも上述の所定方向Ｍ１側となる前方に配置され（図３Ａ参照）、ステアリングシャフト３の軸方向から見たときに、電動モータ９の少なくとも一部と重なり合って配置される（図２参照）。第２の取付ブラケット２６は、ステアリングコラム４とぶつからないように、ステアリングシャフト３の軸方向から見たときに、ステアリングコラム４、例えば、減速機ハウジング１２と重なりあわないように配置される（図２参照）。
【００１５】
ロアコラムブラケット１６は、一対の側板３２と、一対の側板３２の端縁同士を接続する接続部３３とを有する。接続部３３が減速機ハウジング１２に固定される。側板３２には支持孔３４が形成され、支持孔３４にロア支軸２４が左右方向に延びて挿通している。
第１の取付ブラケット２５は、ロアコラムブラケット１６の一方の側板３２に沿う側板部４０と、側板部４０の上端からステアリングコラム４から遠ざかる向きの側方に延設される取付部４１とを有する。
【００１６】
第２の取付ブラケット２６は、ロアコラムブラケット１６の他方の側板３２に沿う側板部４２と、側板部４２の上端からステアリングコラム４から遠ざかる向きの側方に延設される取付部４３とを有する。
第１および第２の取付ブラケット２５，２６の側板部４０，４２は、ロア支軸２４を挿通させる支持孔４４，４５をそれぞれ有する。第２の取付ブラケット２６の支持孔４５は、衝突時にロア支軸２４を離脱可能に上述の所定方向Ｍ１例えば前方に向けて開放し、末広がり状にロア支軸２４の直径よりも大きな幅で形成されている（図１Ｂ参照）。なお、第１の取付ブラケット２５の支持孔４４およびロアコラムブラケット１６の支持孔３４は、ロア支軸２４をその径方向に離脱不能に挿通させる。
【００１７】
第１および第２の取付ブラケット２５，２６の取付部４１，４３は、取付孔４６，４７をそれぞれ有する。取付孔４６，４７は、取付部４１，４３を車体２２に取り付けるための取付部材としての固定ボルト２７，２８を挿通させる。固定ボルト２７，２８は、車体２２に形成される雌ねじに下方から上向きにねじ込まれることにより、締め付けられ固定される。
第１の取付ブラケット２５の取付孔４６は、衝突時に固定ボルト２７を離脱可能に上記所定方向Ｍ１の反対方向、例えば、後方へ向けて開放する。一方、第２の取付ブラケット２６の取付孔４７は、固定ボルト２８をこれの径方向に離脱不能に挿通させる（図３Ａ参照）。
【００１８】
衝突前の通常時には、図１Ａに示すように、ステアリングコラム４は、車体２２に、連結部材２０、第１の取付ブラケット２５、第２の取付ブラケット２６等により、所定の保持力で保持されている。
衝突時に、図１Ｂに示すように、衝撃力（矢印Ｆ１参照）が所定の保持力を上回ってステアリングコラム４に作用すると、連結部材２０の樹脂製連結部材が破断し、アッパ取付ブラケット１９が車体２２から離脱する。また、第１の取付ブラケット２５が車体２２および固定ボルト２７から離脱するとともに、ロア支軸２４が第２の取付ブラケット２６から離脱する。このようにして、ステアリングコラム４は、ロア支軸２４および第１の取付ブラケット２５とともに車体に対して上述の所定方向Ｍ１へ移動する。
【００１９】
このように、衝突時に、第１の取付ブラケット２５がステアリングコラム４に同行移動すると共に、第２の取付ブラケット２６がステアリングコラム４の相対移動を許容するようにした。これにより、衝突時に、第１の取付ブラケット２５が、ステアリングコラム４および電動モータ９の移動に邪魔にならずに済む。その結果、第１の取付ブラケット２５が電動モータ９の移動方向の前方に配置される場合に、ステアリングコラム４の移動量を自在に設定できる結果、衝撃吸収ストローク量を所望量で長く確保できる。
【００２０】
本実施形態では、図３Ｂに示すように、第１の取付ブラケット２５の取付孔４６に対応する取付部材がねじ、例えば、上述の固定ボルト２７を含む場合とされる。この場合に、ねじとしての固定ボルト２７は以下のように設定されるのが好ましい。すなわち、衝突時にステアリングコラム４が受ける衝撃力（矢印Ｆ１参照）が、第１の取付ブラケット２５を介して固定ボルト２７に作用し、この作用する衝撃力が固定ボルト２７の緩み方向（矢印Ｕ参照）に働くように、固定ボルト２７の緩み方向が設定され、例えば、固定ボルト２７は右ねじとされる。
【００２１】
要は、電動モータ９が車体前方から見て左側の側部３５に取り付けられ、且つ固定ボルト２７が第１の取付ブラケット２５の取付孔４６を通して下方から上向きにねじ込まれる場合には、固定ボルト２７は右ねじに設定されればよい。
上述のように固定ボルト２７等のねじのねじ山の巻き方向を設定することにより、衝突時の衝撃力Ｆ１により、固定ボルト２７が緩み易くなるので、第１の取付ブラケット２５が車体から離脱し易くなる。
【００２２】
例えば、図３Ｂに示すように、衝突時に、ステアリングコラム４が移動するのに伴い、第１の取付ブラケット２５が所定方向Ｍ１例えば前方へ移動しつつ固定ボルト２７の中心軸線の回りに回動し、これとともに、固定ボルト２７が連れ回りする。これにより、図３Ｃに示すように、固定ボルト２７が緩み、第１の取付ブラケット２５が離脱し易くなる。
また、本実施形態では、図２に示すように、第２の取付ブラケット２６の取付部４３とロア支軸２４の軸線５０との距離Ｌ２は、第１の取付ブラケット２５の取付部４１とロア支軸２４の軸線５０との距離Ｌ１よりも短く（Ｌ２＜Ｌ１）される。これにより、第２の取付ブラケット２６を小型化できる。しかも、第２の取付ブラケット２６がロア支軸２４を支持する剛性を高めることができ、ステアリングコラム４の離脱時にこじりを生じ難くできる。
【００２３】
また、本実施形態では、図３Ａに示すように、第１の取付ブラケット２５の取付孔４６には、これを斜め側後方へ開放する末広がり状の溝が形成される。これにより、第１の取付ブラケット２５の取付部４１が固定ボルト２７の回りに回動する場合に、固定ボルト２７を離脱させ易くできる。また、末広がり状の溝の両側の一対の縁部５１，５２のうちで、ステアリングコラム４側の縁部５２を開放端となる後端側でステアリングコラム４から遠ざかるように傾斜させることにより、固定ボルト２７と離脱時に干渉しない溝部分を小さくでき、十分なボルト座面広さを確保できるという利点がある。
【００２４】
また、本実施形態では、上述のコントローラ１３は、図４Ａに示す様に、電動モータ９と電気的に接続されて電動モータ９を制御する回路基板６０と、この回路基板６０を収容するケース６１とを有する。ケース６１の少なくとも一部が、衝突時の運転者の移動を妨げないようにすることを目的として、ステアリングコラム４に設けられた取付座６２に離脱可能に取り付けられるのが好ましい。
取付座６２は、例えば、減速機ハウジング１２の例えば下部に配置され、下面に雌ねじ孔を有する。ケース６１の両側部には、取付部６３が左右方向の両側に向けて延設され、取付部６３は固定ボルト６４を挿通させる挿通孔６５を有する。この挿通孔６５は運転者側となる後方へ向けて開放され、取付座６２の雌ねじ孔にねじ込まれた固定ボルト６４を後方へ通すことができる。
【００２５】
これにより、例えば、仮に衝突時に運転者の足がコントローラ１３のケース６１に接触するとしても、図４Ｂに示すように、このときの力（矢印Ｆ２参照）によりケース６１が容易に前方へ移動し、取付座６２から外れて場合によっては離脱し（矢印Ｍ３参照）、運転者の移動が妨げられずに済む。従って、運転者が衝撃吸収ストローク量を有効に活用するのに好ましい。
なお、本発明の実施形態は、上述の構成に限定されず、例えば、以下のような変形例を考えることもできる。なお、以下の変形例の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、上述の実施形態の構成と同様の構成については説明を省略して同じ符号を付しておく。
【００２６】
電動モータ９、第１および第２の取付ブラケット２５，２６等を、上述の実施形態と左右を逆に配置する構成も考えられる。すなわち、電動モータ９が、車体前方から見て右側となるステアリングコラム４の側部に取り付けられ、且つ固定ボルト２７が第１の取付ブラケット２５の取付孔４６を通して下方から上向きにねじ込まれる場合には、固定ボルト２７は左ねじに設定されるのが好ましく、これにより、衝突時に固定ボルト２７を緩み易くできる。
【００２７】
また、参考例として、ロア支軸２４が第２の取付ブラケット２６から離脱可能な構成に代えて、第２の取付ブラケット２６自身が車体２２から離脱可能な構成を採用してもよい。このように第２の取付ブラケット２６を車体から離脱可能とする構成としては、いわゆるカプセル構造を用いてもよい。例えば、取付部材として、第２の取付ブラケット２６と車体２２とを連結し衝撃吸収時に破断される樹脂製連結部材（図示せず）を用い、この樹脂製連結部材を衝突時に破断させて、第２の取付ブラケット２６を車体２２から離脱させるようにしてもよい。
【００２８】
これと同様に、第１の取付ブラケット２５に、上述の樹脂製連結部材を含むカプセル構造を適用してもよい。また、コントローラ１３のケース６１を上述の樹脂製連結部材を含むカプセル構造を用いて取付座６２に連結してもよい。
また、電動モータ９がアッパ取付ブラケット１９よりもステアリングホイール２側に配置される場合には、このアッパ取付ブラケット１９に上述の第１および第２の取付ブラケット２５，２６と同様の構成を適用してもよい。その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の側面図であり、衝突前の通常時の状態を１Ａに示し、衝突時の状態を１Ｂに示す。
【図２】図１Ａに示すII方向から見た電動パワーステアリング装置の矢視図。
【図３】図１Ａに示す III方向から見た電動パワーステアリング装置の衝撃吸収時の動作を示す一部断面図であり、衝突前の状態を３Ａに、衝撃吸収開始後の状態を３Ｂに、３Ｂの状態からさらに衝撃吸収が進行した状態を３Ｃに示す。
【図４】図１Ａに示すIV方向から見たコントローラおよびその周辺部分の矢視図であり、４Ａに離脱前の状態を示し、４Ｂに離脱後の状態を示す。
【符号の説明】
１ 電動パワーステアリング装置
４ ステアリングコラム
９ 電動モータ
１３ コントローラ
２２ 車体
２４ ロア支軸
２５ 第１の取付ブラケット
２６ 第２の取付ブラケット
２７ 固定ボルト（第１の取付ブラケットに対応する取付部材、ねじ）
２８ 固定ボルト（第２の取付ブラケットに対応する取付部材）
３５ 減速機ハウジングの側部（ステアリングコラムの側部）
４４ 第１の取付ブラケットの支持孔
４５ 第２の取付ブラケットの支持孔
４６ 第１の取付ブラケットの取付孔
４７ 第２の取付ブラケットの取付孔
６１ ケース
６２ 取付座
Ｆ１ 衝突時にステアリングコラムが受ける衝撃力
Ｍ１ 所定方向
Ｕ ねじの緩み方向
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車等の電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
電動パワーステアリング装置には、例えば、ステアリングコラムに操舵補助用の電動モータを取り付けるようにし、電動モータの前方でステアリングコラムを取付ブラケットにより車体に支持するものがある。このような電動パワーステアリング装置では、衝撃吸収時に、ステアリングコラムが、車体に固定された取付ブラケットから離脱して、車体に対して移動し、ステアリングコラムとともに電動モータも同方向に移動するものがある。
【０００３】
しかしながら、電動モータの移動の前方には、取付ブラケットが固定されていて、この取付ブラケットが電動モータの移動の邪魔になるので、衝撃吸収ストローク量を長く確保するのが困難であった。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、取付ブラケットが電動モータの移動方向の前方に配置される場合に、衝撃吸収ストローク量を長く確保できる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、衝突時に車体に対して所定方向に移動するステアリングコラムと、ステアリングコラムの側部に取り付けられる電動モータと、ステアリングコラムを挟んで電動モータ側およびその反対側に配置される第１および第２の取付ブラケットとを備え、第１の取付ブラケットは、電動モータよりも上記所定方向側に配置され、第１および第２の取付ブラケットは、ステアリングコラムを支持する支軸を挿通させる支持孔を有し、第１および第２の取付ブラケットはそれぞれを車体に取り付けるための取付部材を挿通させる取付孔をそれぞれ有し、第１の取付ブラケットの取付孔が衝突時に上記取付部材を離脱可能に上記所定方向の反対方向に開放し、衝突時に、第１の取付ブラケットがステアリングコラムに同行移動し、第２の取付ブラケットがステアリングコラムの相対移動を許容するように、上記第２の取付ブラケットの支持孔が、衝突時に支軸を離脱可能に上記所定方向に開放されていることを特徴とする。
【０００５】
この発明によれば、衝突時に、第１の取付ブラケットが、ステアリングコラムおよび電動モータとともに移動するので、電動モータの移動に邪魔にならずに済む。その結果、第１の取付ブラケットが電動モータの移動方向の前方に配置される場合に、衝撃吸収ストローク量を長く確保できる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記第１の取付ブラケットの取付孔に対応する取付部材はねじを含み、衝突時にステアリングコラムが受ける衝撃力が、第１の取付ブラケットを介して上記ねじの緩み方向に働くように、上記ねじの緩み方向が設定されることを特徴とする。この発明によれば、衝突時の衝撃力により、ねじが緩み易くなるので、第１の取付ブラケットが車体から離脱し易くなる。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置において、上記電動モータを制御するコントローラのケースが、ステアリングコラムに設けられる取付座に離脱可能に取り付けられることを特徴とする。この発明によれば、例えば、衝突時に運転者の足がコントローラのケースに接触するとしても、コントローラのケースが取付座から外れ、運転者の移動が妨げられない。従って、運転者が衝撃吸収ストローク量を有効活用するのに好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。図１Ａは、本発明の一実施形態の通常時の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す側面図であり、図１Ｂには衝突時の状態を示す。
本電動パワーステアリング装置１は、図１Ａに示すように、車輪（図示せず）を操向するためにステアリングホイール２の動きを伝達するステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム４とを有する。ステアリングシャフト３の一方の端部５にステアリングホイール２が連結され、他方の端部６に図示しない中間軸等を介して車輪を操向するための舵取り機構が連結される。
【０００８】
本電動パワーステアリング装置１は、操舵操作に伴い生じる操舵抵抗に見合った操舵補助力を得るために、以下の各部、すなわち、ステアリングシャフト３に設けられて操舵トルクを検知するためのトルクセンサ８と、このトルクセンサ８からの出力信号、車速信号等に基づいて操舵補助力を発生させる電動モータ９と、この電動モータ９の回転軸の回転を減速してステアリングシャフト３に伝達するための例えばウォームギヤ機構を含む減速機１１と、減速機１１およびトルクセンサ８を収容しつつステアリングシャフト３を取り囲む減速機ハウジング１２と、電動モータ９を制御するコントローラ１３とを有する。ステアリングホイール２の動きが、トルクセンサ８により検知され、コントローラ１３により制御される電動モータ９および減速機１１による操舵補助力とともに、ステアリングシャフト３を介して舵取り機構に伝達され、車輪が操舵される。
【０００９】
また、本電動パワーステアリング装置１では、図１Ｂに示すように、衝突時に運転者がステアリングホイール２にぶつかるときの衝撃エネルギを吸収するために、ステアリングコラム４が、衝突時に車体に対して所定方向（矢印Ｍ１参照）に、例えば、ステアリングシャフト３の軸方向に概ね平行な方向に沿って車体前方へ向けて移動できるように構成されている。
図１Ａに戻って説明する。ステアリングコラム４は、ステアリングホイール２寄りに配置される長尺の円筒形状のコラムチューブ１５と、ステアリングホイール２と反対側となるコラムチューブ１５の端部に固定される上述の減速機ハウジング１２と、この減速機ハウジング１２にねじ止めにより固定されるロアコラムブラケット１６と、コラムチューブ１５の長手方向の中間部に固定されるアッパコラムブラケット１７とを有している。
【００１０】
アッパコラムブラケット１７は、アッパ支軸１８を介して、アッパ取付ブラケット１９により支持される。アッパ取付ブラケット１９は、固定ボルト２１により車体２２に固定される連結部材２０を介して車体２２に支持される。連結部材２０は、いわゆるカプセル構造からなり、車体２２とアッパ取付ブラケット１９とを連結し衝撃吸収時に破断される樹脂製連結部材を含む。この樹脂製連結部材を衝突時に破断させて、車体２２からアッパ取付ブラケット１９が離脱することを許容することができる。
【００１１】
ロアコラムブラケット１６は、ロア支軸２４、第１および第２の取付ブラケット２５，２６、および固定ボルト２７，２８により車体２２に支持される。すなわち、第１および第２の取付ブラケット２５，２６が固定ボルト２７，２８により車体２２に支持される。第１および第２の取付ブラケット２５，２６は、ロア支軸２４を介して、ステアリングコラム４の一部であるロアコラムブラケット１６を支持する。
【００１２】
図２および図３Ａを参照する。
電動モータ９は、ステアリングコラム４の側部、例えば、車体の前方から見て左側（運転席側から見ると右側となる）となる減速機ハウジング１２の側部３５に取り付けられる。電動モータ９は、車体の幅方向に概ね沿うように延びて、左側の外側方へ突出している。電動モータ９は、より詳しくは、前方から見てやや左下がりの傾斜状に取り付けられ、固定ボルト２７から逃げている。なお、左右方向については車体前方から見た状態を基に説明し、必要に応じて、前方から見たときの左方を示す矢印Ｌと、右方を示す矢印Ｒとを図示した。
【００１３】
第１および第２の取付ブラケット２５，２６は、左右方向に並び、ステアリングコラム４の要素であるロアコラムブラケット１６を挟んで電動モータ９側およびその反対側に配置される。第１および第２の取付ブラケット２５，２６は、それぞれ別体に形成されている。第１および第２の取付ブラケット２５，２６とロアコラムブラケット１６とは、ロア支軸２４をその軸方向に位置規制状態で挿通させて、通常時にはロア支軸２４により互いに連結され、衝突時には互いに分離して相対移動できる。例えば、第１の取付ブラケット２５およびロアコラムブラケット１６が、第２の取付ブラケット２６から分離する。
【００１４】
第１の取付ブラケット２５は、電動モータ９よりも上述の所定方向Ｍ１側となる前方に配置され（図３Ａ参照）、ステアリングシャフト３の軸方向から見たときに、電動モータ９の少なくとも一部と重なり合って配置される（図２参照）。第２の取付ブラケット２６は、ステアリングコラム４とぶつからないように、ステアリングシャフト３の軸方向から見たときに、ステアリングコラム４、例えば、減速機ハウジング１２と重なりあわないように配置される（図２参照）。
【００１５】
ロアコラムブラケット１６は、一対の側板３２と、一対の側板３２の端縁同士を接続する接続部３３とを有する。接続部３３が減速機ハウジング１２に固定される。側板３２には支持孔３４が形成され、支持孔３４にロア支軸２４が左右方向に延びて挿通している。
第１の取付ブラケット２５は、ロアコラムブラケット１６の一方の側板３２に沿う側板部４０と、側板部４０の上端からステアリングコラム４から遠ざかる向きの側方に延設される取付部４１とを有する。
【００１６】
第２の取付ブラケット２６は、ロアコラムブラケット１６の他方の側板３２に沿う側板部４２と、側板部４２の上端からステアリングコラム４から遠ざかる向きの側方に延設される取付部４３とを有する。
第１および第２の取付ブラケット２５，２６の側板部４０，４２は、ロア支軸２４を挿通させる支持孔４４，４５をそれぞれ有する。第２の取付ブラケット２６の支持孔４５は、衝突時にロア支軸２４を離脱可能に上述の所定方向Ｍ１例えば前方に向けて開放し、末広がり状にロア支軸２４の直径よりも大きな幅で形成されている（図１Ｂ参照）。なお、第１の取付ブラケット２５の支持孔４４およびロアコラムブラケット１６の支持孔３４は、ロア支軸２４をその径方向に離脱不能に挿通させる。
【００１７】
第１および第２の取付ブラケット２５，２６の取付部４１，４３は、取付孔４６，４７をそれぞれ有する。取付孔４６，４７は、取付部４１，４３を車体２２に取り付けるための取付部材としての固定ボルト２７，２８を挿通させる。固定ボルト２７，２８は、車体２２に形成される雌ねじに下方から上向きにねじ込まれることにより、締め付けられ固定される。
第１の取付ブラケット２５の取付孔４６は、衝突時に固定ボルト２７を離脱可能に上記所定方向Ｍ１の反対方向、例えば、後方へ向けて開放する。一方、第２の取付ブラケット２６の取付孔４７は、固定ボルト２８をこれの径方向に離脱不能に挿通させる（図３Ａ参照）。
【００１８】
衝突前の通常時には、図１Ａに示すように、ステアリングコラム４は、車体２２に、連結部材２０、第１の取付ブラケット２５、第２の取付ブラケット２６等により、所定の保持力で保持されている。
衝突時に、図１Ｂに示すように、衝撃力（矢印Ｆ１参照）が所定の保持力を上回ってステアリングコラム４に作用すると、連結部材２０の樹脂製連結部材が破断し、アッパ取付ブラケット１９が車体２２から離脱する。また、第１の取付ブラケット２５が車体２２および固定ボルト２７から離脱するとともに、ロア支軸２４が第２の取付ブラケット２６から離脱する。このようにして、ステアリングコラム４は、ロア支軸２４および第１の取付ブラケット２５とともに車体に対して上述の所定方向Ｍ１へ移動する。
【００１９】
このように、衝突時に、第１の取付ブラケット２５がステアリングコラム４に同行移動すると共に、第２の取付ブラケット２６がステアリングコラム４の相対移動を許容するようにした。これにより、衝突時に、第１の取付ブラケット２５が、ステアリングコラム４および電動モータ９の移動に邪魔にならずに済む。その結果、第１の取付ブラケット２５が電動モータ９の移動方向の前方に配置される場合に、ステアリングコラム４の移動量を自在に設定できる結果、衝撃吸収ストローク量を所望量で長く確保できる。
【００２０】
本実施形態では、図３Ｂに示すように、第１の取付ブラケット２５の取付孔４６に対応する取付部材がねじ、例えば、上述の固定ボルト２７を含む場合とされる。この場合に、ねじとしての固定ボルト２７は以下のように設定されるのが好ましい。すなわち、衝突時にステアリングコラム４が受ける衝撃力（矢印Ｆ１参照）が、第１の取付ブラケット２５を介して固定ボルト２７に作用し、この作用する衝撃力が固定ボルト２７の緩み方向（矢印Ｕ参照）に働くように、固定ボルト２７の緩み方向が設定され、例えば、固定ボルト２７は右ねじとされる。
【００２１】
要は、電動モータ９が車体前方から見て左側の側部３５に取り付けられ、且つ固定ボルト２７が第１の取付ブラケット２５の取付孔４６を通して下方から上向きにねじ込まれる場合には、固定ボルト２７は右ねじに設定されればよい。
上述のように固定ボルト２７等のねじのねじ山の巻き方向を設定することにより、衝突時の衝撃力Ｆ１により、固定ボルト２７が緩み易くなるので、第１の取付ブラケット２５が車体から離脱し易くなる。
【００２２】
例えば、図３Ｂに示すように、衝突時に、ステアリングコラム４が移動するのに伴い、第１の取付ブラケット２５が所定方向Ｍ１例えば前方へ移動しつつ固定ボルト２７の中心軸線の回りに回動し、これとともに、固定ボルト２７が連れ回りする。これにより、図３Ｃに示すように、固定ボルト２７が緩み、第１の取付ブラケット２５が離脱し易くなる。
また、本実施形態では、図２に示すように、第２の取付ブラケット２６の取付部４３とロア支軸２４の軸線５０との距離Ｌ２は、第１の取付ブラケット２５の取付部４１とロア支軸２４の軸線５０との距離Ｌ１よりも短く（Ｌ２＜Ｌ１）される。これにより、第２の取付ブラケット２６を小型化できる。しかも、第２の取付ブラケット２６がロア支軸２４を支持する剛性を高めることができ、ステアリングコラム４の離脱時にこじりを生じ難くできる。
【００２３】
また、本実施形態では、図３Ａに示すように、第１の取付ブラケット２５の取付孔４６には、これを斜め側後方へ開放する末広がり状の溝が形成される。これにより、第１の取付ブラケット２５の取付部４１が固定ボルト２７の回りに回動する場合に、固定ボルト２７を離脱させ易くできる。また、末広がり状の溝の両側の一対の縁部５１，５２のうちで、ステアリングコラム４側の縁部５２を開放端となる後端側でステアリングコラム４から遠ざかるように傾斜させることにより、固定ボルト２７と離脱時に干渉しない溝部分を小さくでき、十分なボルト座面広さを確保できるという利点がある。
【００２４】
また、本実施形態では、上述のコントローラ１３は、図４Ａに示す様に、電動モータ９と電気的に接続されて電動モータ９を制御する回路基板６０と、この回路基板６０を収容するケース６１とを有する。ケース６１の少なくとも一部が、衝突時の運転者の移動を妨げないようにすることを目的として、ステアリングコラム４に設けられた取付座６２に離脱可能に取り付けられるのが好ましい。
取付座６２は、例えば、減速機ハウジング１２の例えば下部に配置され、下面に雌ねじ孔を有する。ケース６１の両側部には、取付部６３が左右方向の両側に向けて延設され、取付部６３は固定ボルト６４を挿通させる挿通孔６５を有する。この挿通孔６５は運転者側となる後方へ向けて開放され、取付座６２の雌ねじ孔にねじ込まれた固定ボルト６４を後方へ通すことができる。
【００２５】
これにより、例えば、仮に衝突時に運転者の足がコントローラ１３のケース６１に接触するとしても、図４Ｂに示すように、このときの力（矢印Ｆ２参照）によりケース６１が容易に前方へ移動し、取付座６２から外れて場合によっては離脱し（矢印Ｍ３参照）、運転者の移動が妨げられずに済む。従って、運転者が衝撃吸収ストローク量を有効に活用するのに好ましい。
なお、本発明の実施形態は、上述の構成に限定されず、例えば、以下のような変形例を考えることもできる。なお、以下の変形例の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、上述の実施形態の構成と同様の構成については説明を省略して同じ符号を付しておく。
【００２６】
電動モータ９、第１および第２の取付ブラケット２５，２６等を、上述の実施形態と左右を逆に配置する構成も考えられる。すなわち、電動モータ９が、車体前方から見て右側となるステアリングコラム４の側部に取り付けられ、且つ固定ボルト２７が第１の取付ブラケット２５の取付孔４６を通して下方から上向きにねじ込まれる場合には、固定ボルト２７は左ねじに設定されるのが好ましく、これにより、衝突時に固定ボルト２７を緩み易くできる。
【００２７】
また、参考例として、ロア支軸２４が第２の取付ブラケット２６から離脱可能な構成に代えて、第２の取付ブラケット２６自身が車体２２から離脱可能な構成を採用してもよい。このように第２の取付ブラケット２６を車体から離脱可能とする構成としては、いわゆるカプセル構造を用いてもよい。例えば、取付部材として、第２の取付ブラケット２６と車体２２とを連結し衝撃吸収時に破断される樹脂製連結部材（図示せず）を用い、この樹脂製連結部材を衝突時に破断させて、第２の取付ブラケット２６を車体２２から離脱させるようにしてもよい。
【００２８】
これと同様に、第１の取付ブラケット２５に、上述の樹脂製連結部材を含むカプセル構造を適用してもよい。また、コントローラ１３のケース６１を上述の樹脂製連結部材を含むカプセル構造を用いて取付座６２に連結してもよい。
また、電動モータ９がアッパ取付ブラケット１９よりもステアリングホイール２側に配置される場合には、このアッパ取付ブラケット１９に上述の第１および第２の取付ブラケット２５，２６と同様の構成を適用してもよい。その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成の側面図であり、衝突前の通常時の状態を１Ａに示し、衝突時の状態を１Ｂに示す。
【図２】図１Ａに示すII方向から見た電動パワーステアリング装置の矢視図。
【図３】図１Ａに示す III方向から見た電動パワーステアリング装置の衝撃吸収時の動作を示す一部断面図であり、衝突前の状態を３Ａに、衝撃吸収開始後の状態を３Ｂに、３Ｂの状態からさらに衝撃吸収が進行した状態を３Ｃに示す。
【図４】図１Ａに示すIV方向から見たコントローラおよびその周辺部分の矢視図であり、４Ａに離脱前の状態を示し、４Ｂに離脱後の状態を示す。
【符号の説明】
１ 電動パワーステアリング装置
４ ステアリングコラム
９ 電動モータ
１３ コントローラ
２２ 車体
２４ ロア支軸
２５ 第１の取付ブラケット
２６ 第２の取付ブラケット
２７ 固定ボルト（第１の取付ブラケットに対応する取付部材、ねじ）
２８ 固定ボルト（第２の取付ブラケットに対応する取付部材）
３５ 減速機ハウジングの側部（ステアリングコラムの側部）
４４ 第１の取付ブラケットの支持孔
４５ 第２の取付ブラケットの支持孔
４６ 第１の取付ブラケットの取付孔
４７ 第２の取付ブラケットの取付孔
６１ ケース
６２ 取付座
Ｆ１ 衝突時にステアリングコラムが受ける衝撃力
Ｍ１ 所定方向
Ｕ ねじの緩み方向
Claims (3)
- 衝突時に車体に対して所定方向に移動するステアリングコラムと、
ステアリングコラムの側部に取り付けられる電動モータと、
ステアリングコラムを挟んで電動モータ側およびその反対側に配置される第１および第２の取付ブラケットとを備え、
第１の取付ブラケットは、電動モータよりも上記所定方向側に配置され、
第１および第２の取付ブラケットは、ステアリングコラムを支持する支軸を挿通させる支持孔を有し、
第１および第２の取付ブラケットはそれぞれを車体に取り付けるための取付部材を挿通させる取付孔をそれぞれ有し、
第１の取付ブラケットの取付孔が衝突時に上記取付部材を離脱可能に上記所定方向の反対方向に開放し、
衝突時に、第１の取付ブラケットがステアリングコラムに同行移動し、
第２の取付ブラケットがステアリングコラムの相対移動を許容するように、上記第２の取付ブラケットの支持孔が、衝突時に支軸を離脱可能に上記所定方向に開放されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
上記第１の取付ブラケットの取付孔に対応する取付部材はねじを含み、
衝突時にステアリングコラムが受ける衝撃力が、第１の取付ブラケットを介して上記ねじの緩み方向に働くように、上記ねじの緩み方向が設定されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置において、
上記電動モータを制御するコントローラのケースが、ステアリングコラムに設けられる取付座に離脱可能に取り付けられることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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