JP5962479B2 - 電動式パワーステアリング装置用コラムユニット - Google Patents
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Description
自動車用ステアリング装置は、図8に示す様に構成して、ステアリングホイール1の回転をステアリングギヤユニット2の入力軸3に伝達し、この入力軸3の回転に伴って左右1対のタイロッド4、4を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト5の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト5は、円筒状のステアリングコラム6を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム6に回転自在に支持されている。このステアリングコラム6の前端部は、電動式パワーステアリング装置の構成部品である、ウォーム減速機7やトルク測定器8(後述する図9、10及び本発明の実施の形態を示す図1、4、7参照)等を収納したハウジング9の後端部に連結固定している。又、このハウジング9には、前記電動式パワーステアリング装置の動力源である電動モータ10を支持固定している。
この様な事情に鑑みて本発明者は先に、図10〜11に示す様な構造を有する電動式パワーステアリング装置用コラムユニットを発明した(特願2011−123504)。本発明は、この先発明の構造を改良したものであるから、先ず、この先発明の構造に就いて説明する。この先発明の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、ステアリングコラム6bの前端部と、ハウジング9bを構成する主部23の後端部とを、この主部23を合成樹脂により射出成形する際に、一体的に結合固定している。
前記ハウジング9bは、それぞれが同種の合成樹脂を射出成形して成る、前記主部23と蓋部24とを、ねじ止め、溶着等の適宜の方法により結合固定して、中空状に構成している。そして、入力軸12の前端部(図10の左端部)、出力軸13の後端部(図10の右端部)乃至中間部、トーションバー11、トルク測定器8等を、収納している。又、前記出力軸13の中間部で軸方向に離隔した2箇所位置を前記ハウジング9bの内側に、1対の転がり軸受25a、25bにより、回転自在に支持している。そして、これら両転がり軸受25a、25bの間部分で前記出力軸13に、ウォームホイール26を、セレーション係合等により外嵌固定している。そして、このウォームホイール26と、電動モータ10(図8参照)により回転駆動されるウォーム27とを噛合させて、前記出力軸13に補助トルクを付加する様にしている。
衝突事故の際には、車両が他の車両等に衝突する一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイール1(図8参照)にぶつかる二次衝突が発生する。この二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和すべく、前記ステアリングホイール1を前方に変位させる様にしている。この為、一般的には、前記ステアリングコラム6bを、少なくとも二次衝突時の衝撃荷重に基づいて全長を収縮可能な構造とする。具体的には、図8に示す様に、前側のインナコラム31の後部に後側のアウタコラム32の前部を外嵌し、前記ステアリングコラム6(6b)の全長を伸縮可能にする。そして、二次衝突時には、このうちのアウタコラム32を前記ステアリングホイール1と共に前方に変位させ、前記ステアリングコラム6(6b)の全長を縮める。
このうちのステアリングコラムは、内部にステアリングシャフトを挿通するもので、金属製で円筒状である。
又、前記ハウジングは、前記ステアリングコラムの前端部に結合固定され、内部に電動式パワーステアリング装置の構成部品の少なくとも一部を収納するもので、例えば前記ステアリングコラムを構成する金属よりも軟質である、金属の鋳造品、若しくは合成樹脂の射出成形品である。
更に、本発明の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットでは、前記ステアリングコラムの前端部に小径部を設けると共に、この小径部に内外両周面同士を連通させる透孔を形成する。そして、前記ハウジングを、この小径部のうちでこの透孔を形成した部分を内部に包埋する状態で、鋳造若しくは射出成形する。
この場合に、例えば請求項4に記載した発明の様に、前記円筒部の外径を、前記アウタコラムの内径以下とする。
この様な請求項3〜4に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項5に記載した発明の様に、前記円筒部の外周面に、前方に向かう程径方向に関する高さ寸法が大きくなる方向に傾斜した、衝撃吸収部を設ける。
或いは、請求項7に記載した発明の様に、前記小径部を、前記ステアリングコラムの前端部に絞り加工を施す事により、このステアリングコラムと一体に形成する。
更に、本発明の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットによれば、コラプスストロークを確保して、衝突事故の際の運転者の保護充実を図り易い。即ち、前記ハウジングの後端部と前記ステアリングコラムの前端部とを結合する為、このステアリングコラムの前端部に小径部を設け、この小径部を前記ハウジングの後端部に包埋しているので、前記ハウジングの後端部の外径を、請求項2に記載した発明の様なテレスコピックステアリングコラムを構成するアウタコラムの前方への変位を許容できる程度に小さくできる。この為、二次衝突に伴って前記ステアリングコラムを構成するアウタコラムが前方に変位可能な長さである、コラプスストロークを確保し易い。
図1〜3は、請求項1〜4、6に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、ステアリングコラムの前端部と、電動式パワーステアリング装置用のハウジングの後端部との結合固定部の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図9に示した構造を含めて、従来から知られている電動式パワーステアリング装置用コラムユニットと同様である。又、ステアリングコラムの前端部に透孔を形成すると共に、この前端部をハウジングの後端部に包埋して、これらステアリングコラムの前端部とハウジングの後端部とを結合する点に関しては、前述の図10〜11に記載した先発明の構造と同様である。そこで、従来から知られている構造部分、並びに、前述した先発明と同様の構造部分に関しては、説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
この様に本例の構造は、コラプスストロークL1を大きくできる分、前記ステアリングホイール1に衝突した運転者の身体に加わる衝撃を緩和し易くなり、運転者保護の面から有利になる。
図4〜6は、請求項1〜4、7に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の構造の場合には、テレスコピック式のステアリングコラム6dを構成するインナコラム31bの前端部に絞り加工を施す事により小径部36を形成し、この小径部36に複数の透孔30c、30cを形成している。そして、この小径部36を、ハウジング9cを構成する主部23aの後端部に設けた円筒部35内に包埋している。
前記小径部36を前記インナコラム31bと一体に形成した点以外の構造及び作用は、上述した実施の形態の第1例と同様であるから、重複する説明は省略する。
図7は、請求項1〜5、7に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の構造の場合には、ハウジング9dを構成する主部23bの後端部に設けた円筒部35の外周面の形状を工夫する事により、二次衝突に伴ってアウタコラム32(図8参照)の前端部が前記円筒部35の周囲にまで進入した状態で、衝撃エネルギを吸収しつつ、前記アウタコラム32の前方への変位を許容する様にしている。
前記各衝撃吸収部37、37を設けた点以外の構造及び作用は、上述した実施の形態の第2例と同様であるから、重複する説明は省略する。
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5 ステアリングシャフト
6、6a、6b、6c、6d ステアリングコラム
7 ウォーム減速機
8 トルク測定器
9、9a、9b、9c、9d ハウジング
10 電動モータ
11 トーションバー
12 入力軸
13 出力軸
14 変位測定器
15a、15b 自在継手
16 中間シャフト
17 車体
18 支持ブラケット
19 支持筒
20 センサハウジング
21 ギヤハウジング
22 円筒部
23、23a、23b 主部
24 蓋部
25a、25b 転がり軸受
26 ウォームホイール
27 ウォーム
28 曲げ起こし部
29 大径円筒部
30a、30b、30c 透孔
31a、31b インナコラム
32 アウタコラム
33 インナコラム本体
34 スリーブ
35 円筒部
36 小径部
37 衝撃吸収部
Claims (7)
- 内部にステアリングシャフトを挿通する円筒状のステアリングコラムと、このステアリングコラムの前端部に結合固定され、内部に電動式パワーステアリング装置の構成部品の少なくとも一部を収納するハウジングとを備え、前記ステアリングコラムは金属製であり、このハウジングは、金属の鋳造品若しくは合成樹脂の射出成形品である電動式パワーステアリング装置用コラムユニットであって、前記ステアリングコラムの前端部に設けた、外径が小さくなった小径部に、内外両周面同士を連通させる透孔を形成しており、前記ハウジングは、この小径部のうちでこの透孔を形成した部分を内部に包埋する状態で鋳造若しくは射出成形されている、電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記ステアリングコラムが、前側に配置されたインナコラムの後部を、後側に配置されたアウタコラムの前部に内嵌し、少なくとも二次衝突時にこのアウタコラムを前方に変位させる事により全長を縮めるテレスコピックステアリングコラムであり、前記小径部を、前記インナコラムの前端部に設けている、請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記ハウジングの一部で前記小径部を包埋した円筒部のうち、少なくとも後半部の外径が、少なくとも二次衝突に伴って前記アウタコラムが前方に変位する際に、このアウタコラムの前端部が前記円筒部の周囲にまで進入可能な大きさである、請求項2に記載した電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記円筒部の外径が前記アウタコラムの内径以下である、請求項3に記載した電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記円筒部の外周面に、前方に向かう程径方向に関する高さ寸法が大きくなる方向に傾斜した衝撃吸収部を設けている、請求項3〜4のうちの何れか1項に記載した電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記ステアリングコラムを構成するコラム本体の前端部に円筒状のスリーブを、このスリーブの一部がこのコラム本体の前端縁よりも前方に突出する状態で内嵌固定し、このスリーブのうちでこのコラム本体の前端縁よりも前方に突出した部分を前記小径部としている、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載した電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記小径部が、前記ステアリングコラムの前端部に絞り加工を施す事により、このステアリングコラムと一体に形成されている、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載した電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
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