JP5180629B2 - 車両の電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、運転席に着座する乗員の下肢の前方に位置するように、アシストモータがステアリングコラムに組付けられている車両の電動式パワーステアリング装置に関するものである。

従来の技術としては、例えば特許文献１の図１に開示されているように、アシスト推力（運転者のハンドル操作を助ける力）を発生させるアシストモータが、ステアリングシャフトの軸芯方向と直交する方向に組付けられている電動式パワーステアリング装置が知られている。
特開平１１−１１３２９号公報

特許文献１の電動式パワーステアリング装置では、アシストモータを車両上方に向けて組付けると、インストルメントパネル内に設置される多くの部品（例えば、ワイヤーハーネス等）の設置自由度が制限されてしまうので、これを避けるために、アシストモータを車両下方側に向けて組付ける場合がある。
しかしながら、この場合、アシストモータは、運転席に着座する乗員（以下、運転者と称する）の下肢の前方に位置するようになるため、例えば、車両の前部が衝突した際、運転者が前のめりになって車両前方に移動すると、運転者の下肢（特に膝）がアシストモータに当接してその衝撃力を受け易いという問題があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両衝突時の乗員保護性能の高い電動式パワーステアリング装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明では、
運転席に着座する乗員の下肢の前方に位置するように、側面視において車両前方側が下がるように傾斜するステアリングコラムに、アシストモータが水平または先端がモータ取付基部よりも下方に位置するように組付けられている車両の電動式パワーステアリング装置において、
前記アシストモータの先端がアシストモータのモータ取付基部よりも車両前方に位置するように、前記アシストモータが平面視で車両前方側に傾斜した状態で組付けられていることを特徴とする。

〔作用及び効果〕
本発明の電動式パワーステアリング装置においては、アシストモータの先端がアシストモータのモータ取付基部よりも車両前方に位置するように、アシストモータが平面視で車両前方側に傾斜した状態で組付けられている。
そのため、例えば図２に示されるように、運転席に着座する乗員（以下、運転者と称する）の下肢Ｄとアシストモーター１ａとの間に、車両が衝突した際、運転者が前のめりになってその下肢Ｄ（特に膝）が車両前方に移動しても、運転者の下肢Ｄとアシストモータ１ａとの当接を防止し得るような隙間Ｓを確保し易い。
また例えば図４に示されるように、万一、車両衝突時に運転者の下肢Ｄ（特に膝）がアシストモータ１ａに当接したとしても、運転者の下肢Ｄはアシストモーター１ａに沿って前方に移動し得るので、車両衝突時の衝撃力を受け難い。
従って以上より、本発明の電動式パワーステアリング装置によれば、アシストモータが、運転者の下肢の前方に位置するようにステアリングコラムに組付けられている場合であっても、車両衝突時、運転者の下肢はアシストモータと当接し難く、また万一当接したとしてもその衝撃力を受け難いので、車両衝突時の乗員保護性能に優れる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態〕
本発明の電動式パワーステアリング装置１について、図１乃至図４に基づいて説明する。
尚、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印Ｗは、自動車の前方向（進行方向）、上方向、車幅方向をそれぞれ示すものであり、これらの各方向は、運転席に着座する乗員（以下、運転者と称する）の前方向、上方向、左右方向とそれぞれ一致するものである。

(自動車用操舵装置)
図１に基づいて、本発明の電動式パワーステアリング装置１を備える自動車用操舵装置について説明する。

図１は、自動車用操舵装置の一例を概略的に示した斜視図である。
図１に示すように、自動車用操舵装置は、ステアリングホイール２、ステアリングコラム３、電動式パワーステアリング装置１、第１ユニバーサルジョイント４、中間シャフト５、第２ユニバーサルジョイント６、及びステアリングギアボックス７を備えて構成されている。

ステアリングコラム３は、外筒３ａと、ステアリングシャフト３ｂとを備えて構成されており、後方上がりに傾斜した状態で取り付けられている。ステアリングシャフト３ｂは、その軸心周りに回動自在に外筒３ａの内側に挿通されている。

ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト３ｂの上端部に固定されており、ステアリングシャフト３ｂの下端部には、第１ユニバーサルジョイント４を介して中間シャフト５の上端部が連結されており、中間シャフト５の下端部は、第２ユニバーサルジョイント６を介してステアリングギアボックス７に接続されている。

電動式パワーステアリング装置１は、アシスト推力（運転者のハンドル操作を助ける力）を発生させるアシストモータ１ａ、及びアシストモータ１ａとステアリングコラム３とを連結するモータ取付基部１ｂを備えて構成されている。

運転者によるステアリングホイール２の回転操作は、ステアリングシャフト３ｂ、第１ユニバーサルジョイント４、中間シャフト５、及び第２ユニバーサルジョイント６を介してステアリングギアボックス７に伝達され、車輪に舵角が付与される。

電動式パワーステアリング装置１は、運転者がステアリングホイール２を操作すると、その際の操舵トルクに応じたアシスト推力を発生させるべく、図示しないコントロールユニットからアシストモータ１ａへ所定電流を通電させる。これにより、アシストモータ１ａ内のモータ軸（図示せず）がその軸心周りに回転し、モータ軸に設けられているウオームギア部が回転する。ウオームギア部が回転すると、これと噛み合っているウオームギアホイール（図示せず）が回転し、当該ウオームギアホイールと結合したステアリングシャフト３ｂを回転させることにより、運転者のハンドル操作がアシストされる。

（アシストモータ１ａの組付け状態、及び車両衝突時のアシストモータ１ａの作用）
次に、図２〜図４に基づいて、本発明の電動式パワーステアリング装置１におけるアシストモータ１ａの組付け状態、及び車両衝突時のアシストモータ１ａの作用について説明する。
図２及び図３はそれぞれ、アシストモータ１ａと、運転席に着座した運転者の下肢Ｄとの位置関係を概略的に示した平面図及び正面図である。
図４は、車両衝突時におけるアシストモータ１ａと運転者の下肢Ｄとの当接状態を示した平面図である。尚、図４中の白抜きの矢印は、車両衝突時の運転者の下肢Ｄの移動方向を示しており、運転者の実線の矢印は、アシストモータ１ａに当接した運転者の左膝の移動方向を示している。

図２に示されるように、電動式パワーステアリング装置１のアシストモータ１ａは、運転者の下肢Ｄの前方に位置するようにステアリングコラム３に組付けられており、図３に示されるように、アシストモータ１ａは、車両正面視において少なくともその一部分が運転者の下肢Ｄと重なるように設置されている。

図２に示されるように、アシストモータ１ａの先端がモータ取付基部１ｂよりも車両前方に位置するように、アシストモータ１ａが平面視で車両前方側に傾斜した状態でステアリングコラム３に組付けられている（尚、ステアリングシャフト３ｂの軸芯Ａと、アシストモータ１ａのモータ軸の軸芯Ｂとの交差角度αは、４５°〜６０°であることが望ましい）。

そのため、図２に示されるように、運転席に着座する乗員（以下、運転者と称する）の下肢Ｄとアシストモータ１ａとの間に、車両が衝突した際、運転者が前のめりになってその下肢Ｄ（特に膝）が車両前方に移動しても、運転者の下肢Ｄとアシストモータ１ａとの当接を防止し得るような隙間Ｓを確保し易い。
また図４に示されるように、万一、車両衝突時に運転者の下肢Ｄ（特に膝）がアシストモータ１ａに当接したとしても、運転者の下肢Ｄはアシストモータ１ａに沿って前方に移動し得るので、車両衝突時の衝撃力を受け難い。

従って以上より、本発明の電動式パワーステアリング装置１によれば、アシストモータ１ａが、運転者の下肢Ｄの前方に位置するようにステアリングコラム３に組付けられている場合であっても、車両衝突時、運転者の下肢Ｄはアシストモータ１ａと当接し難く、また万一当接したとしてもその衝撃力を受け難いので、車両衝突時の乗員保護性能に優れる。

本発明におけるアシストモータ１ａは、上述の構成に限定されるものではなく、ステアリングシャフト３ｂの軸芯周りのいずれの方向にも組付け可能であるが、本実施形態のように、アシストモータ１ａを車両下方側（水平方向も含む）に向けて組付けた場合であれば、アシストモータ１ａを車両上方に向けて組付ける場合と比べて、インストルメントパネル内の部品の設置自由度を高くすることができる。
また図示しないが、本発明の電動式パワーステアリング装置１によれば、アシストモータ１ａのモータ軸と、ステアリングシャフト３ｂとが斜めに交差した状態で設置され得るため、アシストモータ１ａのモータ軸に設けられているウオームギア部と、ステアリングシャフト３ｂのウオームギアホイールとの噛合い率が、従来の電動式パワーステアリング装置（アシストモータが、ステアリングシャフトの軸芯方向と直交する方向に組付けられている）と比べて高くなり得、結果、ステアリングホイールの操作性も向上し得る。

〔別実施形態〕
〔１〕図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の電動式パワーステアリング装置１は、略垂直に設けられているステアリングコラム３（このようなステアリングコラム３は、例えば、軽自動車のトラック等で使用されている）に対して適用することも可能である。尚、図５（ｂ）に示すように、この別実施形態におけるアシストモータ１ａは、平面視で、モータ取付基部１ｂとステアリングコラム３との連結部における上下方向の垂直面Ｃよりも車両前方側に傾斜した状態でステアリングコラム３に組付けられており、垂直面Ｃ上に組付ける形態（平面視において、アシストモータ１ａと車両の進行方向とが直交する方向にアシストモータ１ａを組付ける形態）を除外するものである。
〔２〕前述の実施形態におけるアシストモータ１ａの外周に、樹脂カバーを設けるようにしても良い。このような構成を採用することによって、車両衝突時に、運転者の下肢Ｄ（特に膝）がアシストモータ１ａに当接した際に滑り易く、より一層衝撃力を受け難い。
〔３〕前述の実施形態において、車両衝突時に運転者の下肢Ｄがアシストモータ１ａと当接した際、アシストモータ１ａが脱落、又はモータ取付基部１ｂが座屈するように構成しても良い。

自動車用操舵装置の一例を概略的に示した斜視図 本発明の電動式パワーステアリング装置におけるアシストモータと運転席に着座した運転者の下肢との位置関係を概略的に示した平面図 本発明の電動式パワーステアリング装置におけるアシストモータと運転席に着座した運転者の下肢との位置関係を概略的に示した正面図 車両衝突時におけるアシストモータと運転者の下肢との当接状態を示した平面図 本発明の別実施形態の側面図（ａ）及び平面図（ｂ）

符号の説明

１ 電動式パワーステアリング装置
１ａ アシストモータ
１ｂ モータ取付基部
２ ステアリングホイール
３ ステアリングコラム
３ａ 外筒
３ｂ ステアリングシャフト
４ 第１ユニバーサルジョイント
５ 中間シャフト
６ 第２ユニバーサルジョイント
７ ステアリングギアボックス

Claims (1)

1. 運転席に着座する乗員の下肢の前方に位置するように、側面視において車両前方側が下がるように傾斜するステアリングコラムに、アシストモータが水平または先端がモータ取付基部よりも下方に位置するように組付けられている車両の電動式パワーステアリング装置において、
   前記アシストモータの前記先端が前記アシストモータの前記モータ取付基部よりも車両前方に位置するように、前記アシストモータが平面視で車両前方側に傾斜した状態で組付けられている車両の電動式パワーステアリング装置。

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