JP4455445B2 - Vehicle power steering device - Google Patents
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Description
本発明は、車両のパワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to a power steering device for a vehicle.
自動車の運転操作を軽減させる一手段として、電動モーターの駆動によって操舵力のパワーアシストを行わせる所謂電動パワーステアリング装置がある。
この電動パワーステアリング装置は、ステアリング軸と接続した入力軸と、中途部にウォームホイールを取着した出力軸とを、起歪部であるトーションバーで連結し、ウォームギアを取り付けた電動モータを、そのトーションバーの捩れ歪に基づいて駆動し、そのウォームギアと噛合したウォームホイールに電動モーターの回転力を伝達することで、操舵力のアシストを行うように構成されている。
As one means for reducing the driving operation of an automobile, there is a so-called electric power steering device that performs power assist of a steering force by driving an electric motor.
In this electric power steering apparatus, an input motor connected to a steering shaft and an output shaft with a worm wheel attached in the middle are connected by a torsion bar which is a strain generating portion, and an electric motor having a worm gear attached thereto is provided. Driving based on the torsional strain of the torsion bar and transmitting the rotational force of the electric motor to the worm wheel meshed with the worm gear, the steering force is assisted.
また、入力軸と出力軸との間に介装されたトーションバーは、捩り歪を発生させるために細径の軸になっており、そのためスラスト方向の荷重を受ける為には、別途、スラスト受けを設ける必要がある。
従来の電動パワーステアリング装置におけるステアリング軸のスラスト受けは、コラム上部に設けたスラスト軸受けで行っている(例えば特許文献1参照)。
In addition, the torsion bar interposed between the input shaft and the output shaft is a small-diameter shaft to generate torsional strain. Therefore, in order to receive a load in the thrust direction, a separate thrust receiver It is necessary to provide.
The thrust bearing of the steering shaft in the conventional electric power steering apparatus is performed by a thrust bearing provided at the upper part of the column (see, for example, Patent Document 1).
上記したスラスト受けを行うにあたり、部品点数を増加させず簡易な構成でスラスト荷重への対応が望まれるが、しかしながら、上記した従来の電動パワーステアリング装置は、ステアリング軸とトルクセンサの入力軸とを自在継ぎ手を介して連結し、トルクセンサ上方に配設されたアッパーブラケットにコラムを支持し、その支持されたコラムの上部に設けたスラスト軸受けで行っていることから、部品点数が多く、小型化しにくい構成になっていた。 In performing the thrust receiving described above, it is desired to cope with the thrust load with a simple configuration without increasing the number of parts. However, the conventional electric power steering apparatus described above has a steering shaft and an input shaft of a torque sensor. Since it is connected via a universal joint, the column is supported by an upper bracket arranged above the torque sensor, and the thrust bearing provided at the top of the supported column is used, the number of parts is large and the size is reduced. It was a difficult structure.
そこで本発明は、部品点数を削減した簡易な構成で小型化を容易にしつつ、トーションバーにかかるスラスト荷重を防止することができる車両のパワーステアリング装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a vehicle power steering device that can prevent a thrust load applied to a torsion bar while facilitating miniaturization with a simple configuration with a reduced number of parts.
上記技術的課題を達成するために、本発明にかかる車両のパワーステアリング装置は、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項1にかかる電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール(11)近傍に配置されて前記ステアリングホイールに接続するステアリング軸に結合される入力軸と、前記ステアリング軸の回動に応じて操舵力を伝達する出力軸とがトルクセンサを介して接続され、自在継ぎ手を介して前記出力軸に連結したフロントタイヤ部に駆動力を伝達する、車体前方の短い小型車両のパワーステアリング装置において、前記ステアリング軸に固定されたストッパーと、前記ストッパー下部に一体に設けられて前記ステアリング軸と前記入力軸を接続する接続部材と、前記ステアリング軸が挿通されると共に前記トルクセンサを覆うセンサハウジングと、前記センサハウジングの上部内壁から突出して前記ストッパー上部に当接し、前記ステアリング軸の上方向の移動を阻止する壁状部材からなるストッパー受け部と、前記センサハウジングの上端に連設される筒状ハウジングと、前記筒状ハウジングの上端部に形成された段差状の孔内に内嵌されて、前記ステアリング軸が枢着されるベアリングと、前記ベアリングの外輪の外側に当接するように前記筒状ハウジングの上端部に嵌合された穴用止め輪と、前記ベアリングの内輪の外側に当接されるように前記ステアリング軸に嵌合されて配置され前記ステアリング軸の下方向の移動を抑止する軸用止め輪とを備え、前記ステアリング軸を前記ステアリングホイール近傍位置で前記ストッパー受け部及び前記軸用止め輪により二点支持したことを特徴とする。
請求項2にかかる車両のパワーステアリング装置は、請求項1において、前記ストッパーは、前記センサハウジングの内側において前記ステアリング軸の外周を保持する接続部材に設けられ、前記センサハウジングに、前記接続部材を操作する作業孔が設けられていることを特徴とする。
請求項3にかかる車両のパワーステアリング装置は、請求項1または2において、前記センサハウジングは、上部に向かって漸次縮径するよう形成されることを特徴とする。
In order to achieve the above technical problem, the power steering apparatus for a vehicle according to the present invention employs the following technical means.
In other words, the electric power steering apparatus according to the first aspect includes an input shaft that is disposed in the vicinity of the steering wheel (11) and is coupled to a steering shaft that is connected to the steering wheel, and a steering force according to rotation of the steering shaft. In a power steering device for a short small vehicle in front of the vehicle body , the steering shaft is connected to an output shaft for transmitting the power to a front tire portion connected to the output shaft via a universal joint. A stopper fixed to the shaft; a connecting member integrally provided at a lower portion of the stopper; connecting the steering shaft and the input shaft; a sensor housing through which the steering shaft is inserted and covering the torque sensor; and the sensor protruding from the upper inner wall of the housing and abuts against the stopper top Wherein a stopper receiving portion ing from wall-like member for preventing upward movement of the steering shaft, a cylindrical housing provided so as to be connected to the upper end of the sensor housing, the cylindrical housing stepped shape formed at the upper end portion of the A bearing in which the steering shaft is pivotally attached, a hole retaining ring fitted to the upper end of the cylindrical housing so as to abut on the outer side of the outer ring of the bearing, A shaft retaining ring that is fitted to the steering shaft so as to be in contact with the outer side of the inner ring of the bearing and prevents downward movement of the steering shaft, and the steering shaft is positioned near the steering wheel. The two points are supported by the stopper receiving portion and the retaining ring for the shaft .
A power steering device for a vehicle according to a second aspect is the power steering device for a vehicle according to the first aspect , wherein the stopper is provided on a connection member that holds an outer periphery of the steering shaft inside the sensor housing, and the connection member is disposed on the sensor housing. A working hole for operation is provided.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the vehicle power steering apparatus according to the first or second aspect, wherein the sensor housing is formed so as to be gradually reduced in diameter toward an upper portion .
請求項1によれば、ステアリング軸にストッパーを突設し、トルクセンサを覆うセンサハウジング内にストッパー受け部を設け、そのストッパー受け部にストッパーに当接しておくことで、ステアリング軸のスラスト方向の移動を抑止させるから、部品点数を削減して小型化を簡易な構成で、トーションバーにかかるスラスト荷重を防止することができると共に、ステアリング軸とトルクセンサとの結合が容易な車両のパワーステアリング装置を提供できる。 According to the first aspect of the present invention, the stopper is provided on the steering shaft, the stopper receiving portion is provided in the sensor housing that covers the torque sensor, and the stopper receiving portion is in contact with the stopper so that the steering shaft in the thrust direction is provided. Since the movement is suppressed, the power steering device for a vehicle can reduce the number of parts and reduce the size, and can prevent the thrust load on the torsion bar and can easily couple the steering shaft and the torque sensor. Can provide.
請求項2によれば、センサハウジングの内壁から突出させた壁状部材をストッパー受け部としたから、部品点数を増加させることなく、簡易な構造でステアリング軸のスラスト方向の移動を抑止することができる。 According to the second aspect, since the wall-like member protruding from the inner wall of the sensor housing is used as the stopper receiving portion, it is possible to suppress the movement of the steering shaft in the thrust direction with a simple structure without increasing the number of parts. it can.
請求項3によれば、トルクセンサとセンサハウジングとが接続された状態でも、作業孔を介して、ステアリング軸と入力軸との微調整が行えるから、作業性を向上することができる。 According to the third aspect, even when the torque sensor and the sensor housing are connected, the steering shaft and the input shaft can be finely adjusted through the work hole, so that workability can be improved.
次に、本発明にかかる車両のパワーステアリング装置の実施の形態を説明する。図1は、本発明にかかる車両のパワーステアリング装置は、小型多目的車(MUV)に組み込んだものを例示している。 Next, an embodiment of a power steering device for a vehicle according to the present invention will be described. FIG. 1 shows an example of a power steering device for a vehicle according to the present invention incorporated in a small multipurpose vehicle (MUV).
本実施の形態にかかる車両のパワーステアリング装置Aは、図1に示すように、ステアリング部1と、センサハウジング2と、支持金具3と、トルクセンサ4とを備えてなる。
As shown in FIG. 1, the power steering device A for a vehicle according to the present embodiment includes a
ステアリング部1は、図2に示すように、運転者が操舵を行うためのステアリングホイール11と、ピン124を介してそのステアリングホイール11と接続され座ぐり孔121と連通された挿通孔122を中央部に設けたブラケット12と、後部が挿通孔122に挿嵌されると共にブラケット12底面に当接するように軸用止め輪123が嵌着され、座ぐり孔121内に突出したネジ部131をナット14で螺合させて、ブラケット12を軸用止め輪123とナット14とで挟着させたステアリング軸13とを備えてなる。
As shown in FIG. 2, the
また、このステアリング軸13の中途部にはストッパー132が突設して固定されている。ストッパー132の下部には、図4に示すように、すり割134が入った嵌合孔135が設けられると共に、そのすり割134と直交方向にボルト136を螺合させて嵌合孔135を縮径可能に形成されたブロック状の接続部材133が、ストッパー132と溶着等により一体的に形成されている。
なお、ステアリング軸13と後述する入力軸41は、接続部材133に設けられている嵌合孔135に挿嵌され、ボルト136を螺合させることにより結合される。
A
The
センサハウジング2は、トルクセンサ4を覆うセンサカバー部21と、センサカバー部21の下端部に張り出すように形成され後述する伝導ケース5に接続されるカバー固定部22と、中途部に開口された作業孔23と、上述したストッパー132を受けるストッパー受け部24と、ステアリング軸13を回動可能に支持する支持部25と、後述する支持金具3に支持される突部26により構成される。
The
即ち、センサハウジング2は、上部に向かって漸次縮径するように段付形成され、後述する伝導ケース5と一体的になるように、伝導ケース5とカバー固定部22とをボルト27で締結して取り付けられる略円筒状部材である。センサハウジング2の上端部には、ステアリング軸13を枢着させる筒状ハウジング250を支持する支持部25を備える。
That is, the
センサハウジング2の上面(図3において中央)には、突部26が一体的に形成される。また、突部26には、車幅方向に延びるボス28aが形成されている。さらに、センサハウジング2の左右側面(図3において左右方向)には、ボス28b、28cが側面視で前記したボス28aと重ならない位置に突設されている。
また、センサハウジング2の下面には、接続部材133に螺合されたボルト136を挿通し締め込み可能な作業孔23が設けられている。
A
In addition, a
このセンサハウジング2内の上部内壁から、ステアリング軸13が挿通可能に、かつ、ステアリング軸13に対して垂直に突出された壁状部材からなるストッパー受け部24が形成されている。センサハウジング2内において、ストッパー132がそのストッパー受け部24に当接して配置されることで、ステアリング軸13のスラスト方向、特に上方向の移動を抑止させている(ステアリング軸13の一方向のスラストを受ける)。
A
また、センサハウジング2の上端部に連設される筒状ハウジング250の上端部に形成された段差状の孔内にベアリング251が内嵌されていると共に、穴用止め輪252が、ベアリング251外輪の外側に当接するように筒状ハウジング250の上端部に嵌合されて、ベアリング251が筒状ハウジング250の上端部に固定されている。なお、この筒状ハウジング250は、溶接や圧入あるいはボルト接合等によってセンサハウジング2の上端部と接続されているとしても良いし、又は、筒状ハウジング250の外壁とセンサハウジング2の内壁とに形成された螺子山の螺合により接続するとしても良い。
A bearing 251 is fitted in a stepped hole formed in the upper end portion of the
一方、ステアリング軸13には、他方向のスラスト受けである軸用止め輪137が嵌合されており、この軸用止め輪137が、上記したベアリング251の内輪の外側に当接されるように配置される(ベアリング251より軸方向外方の筒状ハウジング250内に設けられている)ことで、ステアリング軸13のスラスト方向、特に下方向の移動を抑止させている(ステアリング軸13の他方向のスラストを受ける)。
On the other hand, a shaft retaining
このように、ステアリング軸13のスラスト方向の移動を、ストッパー受け部24と、ストッパー受け部24とは別に設けた軸用止め輪137とで抑止することで、ステアリング軸13を二点支持することとなり、ステアリング軸13の支持を良好とすることができる。加えて、ステアリング軸13を二点支持した位置が、ステアリングホイール11近傍となることから、よりステアリング軸13の支持が良好となる。
In this way, the
支持金具3は、下部が開口された略凸字状に折り曲げ形成され車両フレームの一つであるクロスメンバBに溶着された帯板部材である。支持金具3は、センサハウジング2の突部26に設けられたボス28aと、ボス28aの外側を覆う支持金具3の上部とが平行ピン31で連結されている。また、センサハウジング2に突設された左右方向のボス28b,28cと、ボス28b,28cの外側を覆う支持金具3の下部とが螺合されており、この支持金具3を介して、センサハウジング2と一体的に取り付けられた後述する伝導ケース5、トルクセンサ4、電動モータ6が車両フレームに支持されている。
The support fitting 3 is a band plate member that is bent and formed into a substantially convex shape with an opening at the bottom and is welded to a cross member B that is one of the vehicle frames. In the
トルクセンサ4は、接続部材133の嵌合孔135に挿嵌されボルト136を閉め込むことでステアリング軸13と接続された入力軸41と、中途部にウォームホイール(図示せず)が取着された出力軸42と、入力軸41と出力軸42との間に介装され起歪部であるトーションバー43と、そのトーションバー43の捩れ歪を検出するセンサー(図示せず)とを備えて構成され、伝導ケース5に内装されている。
The
このトルクセンサ4は、上述したように、センサハウジング2で覆われており、センサハウジング2は、図1に示すように、クロスメンバBに溶着された支持金具3を介してステアリングホイール11近傍の車体に支持されている。
As described above, the
伝導ケース5は、ボルト27によってセンサハウジング2のカバー固定部22と接続される壁面が中途部に形成され、ウォームホイールと噛合されたウォームギア(図示せず)が取り付けられた電動モータ6が、外面に螺着された所要形状に形設されている。
なお、この電動モータ6、ウォームギア、ウォームホイールとを備えてギア部が構成される。
The
The
以上のように構成された本実施の形態にかかる車両のパワーステアリング装置Aは、トーションバー43の捩れ歪等に基づいて電動モータ6を駆動させ、その駆動力をウォームギアと噛合したウォームホイールに伝達することで、自在継ぎ手7を介して出力軸42に連結したフロントタイヤ部に駆動力を伝達し、操舵力のアシストが行われる。
The power steering apparatus A for a vehicle according to the present embodiment configured as described above drives the
さらに、本実施の形態にかかる車両のパワーステアリング装置Aは、ステアリングホイール11をスラスト方向(特に上方向)に付勢しても、このセンサハウジング2内の上部内壁から突出形成したストッパー受け部24に、ステアリング軸13に突設したストッパー132が当接していることで、トーションバー43にかかるスラスト荷重を防止する。
Further, the power steering apparatus A for a vehicle according to the present embodiment is configured to protrude from the upper inner wall in the
また、車両のパワーステアリング装置Aのセンサハウジング2を、ステアリングホイール11近傍に設け、さらに、センサハウジング2の上端部に設けたベアリング251でステアリング軸13を枢着し、ステアリングホイール11から支持部25の距離を極力短くしたことで、車両のパワーステアリング装置Aの上方にベアリングを設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
Further, the
以上、本実施の形態にかかる車両のパワーステアリング装置Aを説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。 Although the vehicle power steering apparatus A according to the present embodiment has been described above, the above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto. However, various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
なお、ストッパー132は、ステアリング軸13の外周を連続して覆っても良いし、不連続でも良い。また、ストッパー受け部24は、センサハウジング2の内側に連続して突出しても良い。ただし、ストッパー132と、ストッパー受け部24とは、常に当接しているものとする。
本発明は、特に車体前方が短いMUVなどの小型車両に有効である。
The
The present invention is particularly effective for small vehicles such as MUV with a short front of the vehicle body.
A…車両のパワーステアリング装置、1…ステアリング部、11…ステアリングホイール、12…ブラケット、13…ステアリング軸、131…ネジ部、132…ストッパー、133…接続部材、134…すり割、135…嵌合孔、136…ボルト、137…軸用止め輪、14…ナット、2…センサハウジング、21…センサーカバー部、22…カバー固定部、23…作業孔、24…ストッパー受け部、25…支持部、250…筒状ハウジング、251…ベアリング、252…穴用止め輪、26…突部、27…ボルト、28a,28b,28c…ボス、3…支持金具、31…平行ピン、4…トルクセンサ、41…入力軸、42…出力軸、43…トーションバー、5…伝導ケース、6…電動モータ、7…自在継ぎ手、B…クロスメンバ DESCRIPTION OF SYMBOLS A ... Vehicle power steering device, 1 ... Steering part, 11 ... Steering wheel, 12 ... Bracket, 13 ... Steering shaft, 131 ... Screw part, 132 ... Stopper, 133 ... Connection member, 134 ... Slot, 135 ... Fitting Hole: 136 ... Bolt, 137 ... Retaining ring for shaft, 14 ... Nuts, 2 ... Sensor housing, 21 ... Sensor cover part, 22 ... Cover fixing part, 23 ... Working hole, 24 ... Stopper receiving part, 25 ... Support part, 250 ... cylindrical housing, 251 ... bearing, 252 ... retaining ring for hole, 26 ... projection, 27 ... bolt, 28a, 28b, 28c ... boss, 3 ... support bracket, 31 ... parallel pin, 4 ... torque sensor, 41 ... Input shaft, 42 ... Output shaft, 43 ... Torsion bar, 5 ... Conduction case, 6 ... Electric motor, 7 ... Universal joint, B ... Cross member
Claims (3)
自在継ぎ手を介して前記出力軸に連結したフロントタイヤ部に駆動力を伝達する、車体前方の短い小型車両のパワーステアリング装置において、
前記ステアリング軸に固定されたストッパーと、
前記ストッパー下部に一体に設けられて前記ステアリング軸と前記入力軸を接続する接続部材と、
前記ステアリング軸が挿通されると共に前記トルクセンサを覆うセンサハウジングと、
前記センサハウジングの上部内壁から突出して前記ストッパー上部に当接し、前記ステアリング軸の上方向の移動を阻止する壁状部材からなるストッパー受け部と、
前記センサハウジングの上端に連設される筒状ハウジングと、
前記筒状ハウジングの上端部に形成された段差状の孔内に内嵌されて、前記ステアリング軸が枢着されるベアリングと、
前記ベアリングの外輪の外側に当接するように前記筒状ハウジングの上端部に嵌合された穴用止め輪と、
前記ベアリングの内輪の外側に当接されるように前記ステアリング軸に嵌合されて配置され前記ステアリング軸の下方向の移動を抑止する軸用止め輪とを備え、
前記ステアリング軸を前記ステアリングホイール近傍位置で前記ストッパー受け部及び前記軸用止め輪により二点支持したことを特徴とする車両のパワ−ステアリング装置。 An input shaft that is disposed in the vicinity of the steering wheel and is coupled to a steering shaft that is connected to the steering wheel, and an output shaft that transmits a steering force according to the rotation of the steering shaft are connected via a torque sensor ,
In a power steering device for a short small vehicle in front of a vehicle body that transmits a driving force to a front tire portion connected to the output shaft via a universal joint ,
A stopper fixed to the steering shaft ;
A connecting member integrally provided at the lower portion of the stopper and connecting the steering shaft and the input shaft;
A sensor housing through which the steering shaft is inserted and covering the torque sensor ;
And the sensor protruding from the upper inner wall of the housing to abut against the stopper top, the stopper receiving portion ing from wall-like member for preventing upward movement of the steering shaft,
A cylindrical housing connected to the upper end of the sensor housing;
A bearing that is fitted in a stepped hole formed in the upper end of the cylindrical housing, and on which the steering shaft is pivotally mounted;
A retaining ring for a hole fitted to the upper end of the cylindrical housing so as to abut on the outer side of the outer ring of the bearing;
A shaft retaining ring that is fitted and arranged on the steering shaft so as to be in contact with the outer side of the inner ring of the bearing, and suppresses the downward movement of the steering shaft;
A power steering device for a vehicle, wherein the steering shaft is supported at two points by the stopper receiving portion and the shaft retaining ring at a position near the steering wheel .
前記センサハウジングに、前記接続部材を操作する作業孔が設けられていることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 The stopper is provided on a connection member that holds an outer periphery of the steering shaft inside the sensor housing,
The electric power steering apparatus according to claim 1 , wherein the sensor housing is provided with a work hole for operating the connection member.
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