WO2005005231A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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WO2005005231A1
WO2005005231A1 PCT/JP2004/010168 JP2004010168W WO2005005231A1 WO 2005005231 A1 WO2005005231 A1 WO 2005005231A1 JP 2004010168 W JP2004010168 W JP 2004010168W WO 2005005231 A1 WO2005005231 A1 WO 2005005231A1
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WO
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steering
column
bracket
fixed
electric power
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/010168
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kenichi Hayakawa
Kazuo Chikaraishi
Kenji Kurita
Toru Ishii
Hideki Kojima
Seiichi Hagiwara
Original Assignee
Nsk Ltd.
Nsk Steering Systems Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nsk Ltd., Nsk Steering Systems Co., Ltd. filed Critical Nsk Ltd.
Priority to JP2005511597A priority Critical patent/JPWO2005005231A1/ja
Publication of WO2005005231A1 publication Critical patent/WO2005005231A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/16Steering columns
    • B62D1/18Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable
    • B62D1/19Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B62D1/195Yieldable supports for the steering column

Definitions

  • the present invention relates to a steering device that drives a steering mechanism in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and further improves the collision performance thereof.
  • a so-called power steering device for performing steering assist using an external power source is widely used.
  • a vane type hydraulic pump has been used as a power source for a power steering device, and the hydraulic pump has often been driven by an engine.
  • this type of power steering system has a large engine drive loss due to the constant drive of the hydraulic pump (several horsepower to ten horsepower at maximum load). It was difficult to adopt, and it was unavoidable that the fuel consumption of vehicles with relatively large displacement could not be ignored.
  • EPS Electric Power Steering, hereinafter referred to as EPS
  • EPS uses an in-vehicle battery as the power source for the electric motor, so there is no direct engine drive loss, and since the electric motor is started only at the time of steering assist, the decrease in running fuel efficiency can be suppressed. It has features such as extremely easy operation.
  • an auxiliary steering torque is generated from the electric motor in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, and is reduced by the power transmission mechanism (reduction gear) and transmitted to the output shaft of the steering mechanism. It has become.
  • improvements have been made to increase the collar stoke on the steering column axis.
  • JP-A-10-338147 and JP-A-2001-334945 disclose a collapsable stroke in order to satisfy the collision performance, which is the biggest problem, as a column-type electric power steering device.
  • torque sensors, reduction gears, and electric motors must be installed on the steering column shaft, which is naturally limited and may not hold true.
  • Japanese Patent Application Publication No. 2001-513467 (FIGS. 1, 2, and 3) is of a guide type, but has the same drawback as described above in that the collubs are provided on the steering column shaft. Also, the electric motor is fixed to the vehicle side, and the column-type electric power steering retreats to the rear of the vehicle due to deformation of the front of the vehicle at the time of the primary collision. There is a disadvantage that the position of the steering wheel at the time of the primary collision becomes unstable and the collision load tends to fluctuate.
  • an electric control unit that controls a column-type electric EPS is housed in a case.
  • This EPS case is installed in the vehicle cabin, or the EPS It is attached to the housing by Porto or the like.
  • SBW steering device
  • a steering device which is called a steer-by-wire system in which the steering wheel and the steering mechanism are not mechanically connected
  • a conventional steering device is used.
  • a steering system in which the steering side of the steering wheel and the steered side of the wheel are not mechanically connected, the steering direction and the steering amount of the steering wheel are detected by an angle sensor.
  • the detection signal is input to the controller, and the turning direction and the turning amount of the wheel are determined in consideration of the vehicle state quantity such as the vehicle speed (lateral acceleration), and the wheel is turned by an electric motor or a hydraulic cylinder. I try to steer.
  • the steering reaction force accompanying the steering of the steering wheel is given to the driver, and the detected steering force (motor torque, motor current,
  • the steering wheel shaft is equipped with a reaction force generator that returns the steering wheel to the neutral position and generates a reaction force in the direction opposite to the steering direction, based on the rack shaft power and cylinder pressure difference.
  • the reaction force generator is composed of an electric motor, a speed reducer, a panel, etc., or a combination thereof, and is provided with a torque sensor for detecting whether the generated reaction force has a desired magnitude and direction.
  • a torque sensor for detecting whether the generated reaction force has a desired magnitude and direction.
  • Patent No. 3 275 175 discloses a column structure provided with an SBW reaction force device, which includes a reduction gear and a motor, The figure shows a telescopic structure in which an angle sensor and a torque sensor are fixed, and a steering wheel mounting shaft side can move in the axial direction.
  • the steering column and the steering actuating mechanism such as the rack and pinion type steering mechanism required by the conventional steering device are connected via a universal joint. It eliminates the need for a connecting shaft to connect Each column must have an angle detector to detect the amount of steering, a reaction force generator, etc., and a plurality of columns to improve the safety of the system. As a result, the column becomes bulkier than there is no simple connecting shaft.
  • the column is equipped with devices that were not necessary for conventional steering devices, so on the column shaft where a collision energy absorbing device is installed, which absorbs the impact force generated by the collision between the steering wheel and the occupant during a vehicle collision.
  • a collision energy absorbing device is installed, which absorbs the impact force generated by the collision between the steering wheel and the occupant during a vehicle collision.
  • the space of the vehicle becomes smaller, and the collision safety is significantly reduced. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a column-type electric power steering device capable of improving the collision performance without reducing the Collabs stroke.
  • a moving-side bracket supported by the fixed-side bracket and supporting the column-type electric power steering body
  • a guide device formed on at least one of the two brackets for permitting travel of the movable bracket and guiding the movable bracket during a secondary collision; and an impact generating a predetermined resistance when the movable bracket travels.
  • a column-type electric power steering device comprising an energy absorption device.
  • the column-type electric power steering device is a column-type electric power steering device that drives a steering mechanism in accordance with a steering torque applied to a steering wheel.
  • a moving-side bracket supported by the fixed-side bracket and supporting the column-type electric power steering body
  • a guide portion for guiding the travel of the moving-side bracket having a track formed on at least one of the two brackets
  • a resistance means for causing a predetermined resistance when the movable bracket travels during a vehicle collision.
  • an electric motor of the column-type electric power steering body is fixed to the moving-side bracket.
  • the moving-side bracket can move forward relative to the vehicle.
  • the guide section can regulate a moving space of the electric motor that protrudes in a radial direction with respect to a center line of the column-type electric power steering body.
  • the intermediary shaft can be easily extended and contracted by a spline or a selection.
  • the guide portion is set to be horizontal to the vehicle, the moving-side bracket is horizontal, and if parallel to the steering column axis, it is parallel. It is preferable that the direction of movement can be set, that is, the movement direction can be freely selected to some extent.
  • the column-type electric power steering device in the column-type electric power steering device according to the first aspect, at least a fan-shaped space formed by the fixed-side bracket and the movable-side bracket, It is preferable that the reduction gear, the electric motor, the steering angle sensor 1, the ECU, and the steering lock mechanism are arranged.
  • a device for explosive explosive at the time of a collision is provided so as to assist the traveling of the movable bracket by the inertial force of the electric motor.
  • the electric motor is arranged coaxially or parallel to the steering column axis.
  • the column-type electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and reduces the output of the steering mechanism by decelerating by a gear mechanism.
  • a column type electric power steering device that transmits to the shaft,
  • a moving-side bracket supported by the fixed-side bracket and supporting the column-type electric power steering body
  • a trajectory is formed on at least one of the two brackets so as to act as a guide, and the first means travels along the trajectory on the movable side bracket, and the movable side bracket travels during a vehicle collision. And a second means for tightening the movable bracket and the fixed bracket so as to generate a predetermined resistance when performing.
  • the control means for controlling the electric power steering main body is arranged on the fixed side bracket.
  • control means or its case is fixed to the fixed side bracket
  • the case of the control means is integrally formed with the fixed bracket.
  • an electric motor of the column-type electric power steering body is fixed to the moving bracket.
  • the steering direction and the steering angle of the steering wheel are detected, the detection signal is input to the controller, and the turning direction of the wheel is determined while considering the vehicle state quantity. And the steering angle is determined, and the wheels are steered based on this.
  • a guide rail-type column comprising a fixed bracket fixed to the vehicle body and a movable bracket that moves with respect to the fixed bracket with the movement direction regulated by the guide rail in the event of a collision, .
  • a reaction force generator having an electric type, a mechanical type, or both, for generating a torque on a steering wheel shaft through a speed reducer through a motor torque;
  • At least one or more rotation angle detectors provided on a steering wheel shaft or a motor shaft to detect a rotation angle of the steering wheel shaft are provided.
  • a reaction force detector that detects a reaction force generated by the reaction force generation device is disposed between the reaction force generation device and the steering wheel.
  • the column is fixedly supported so as to be able to change the swing angle position with respect to the moving side bracket of the guide rail type column.
  • the column is fixedly supported on the movable side bracket of the guide rail type column so that the axial position and the swing angle position can be changed.
  • reaction force generator housing and the column housing are integrated.
  • reaction force detector housing and the column housing are integrated.
  • the guide rail-type bracket portion generates a predetermined sliding load due to the impact of a secondary collision of the occupant with the steering wheel at the time of collision, and absorbs the collision energy. It is preferable that
  • the guide rail type bracket portion is configured such that the inertial force generated by the reaction force generating device and the weight of the sensor arranged in the column portion due to the deceleration in the forward direction of the vehicle generated at the time of the primary collision.
  • the pin provided between the fixed bracket and the moving bracket breaks and moves forward, increasing the distance between the occupant and the steering wheel.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view of a guide type column type electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the guide evening column type electric power steering apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view taken along the line C-C in FIG.
  • FIG. 6 shows a guide-type column-type electric power stay according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the sealing device.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a guide-type column-type electric power steering apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of a main part of the guide type column type electric power steering device shown in FIG.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 10 is a plan view of a guide-type column-type electric power steering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partially enlarged sectional view of the guide-type column-type electric power steering device shown in FIG. 10 as viewed from the front.
  • FIG. 12 is a front view of the electric power steering apparatus shown in FIG.
  • FIG. 13 is a right side view of the electric power steering device shown in FIG.
  • FIG. 14 is a left side view of the electric power steering device shown in FIG.
  • FIG. 15 is a block diagram of a vehicle steering system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a guide type column steering apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a view of the arrow III in FIG. 16.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line VV of FIG.
  • FIG. 20 is a longitudinal sectional view of a guide type column steering apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a view of the arrow VII in FIG. 20.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG.
  • FIG. 24 is a longitudinal sectional view of a guide type column steering apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a view of the arrow XI in FIG. 24.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of FIG.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view of FIG. 24 taken along the line XIII-XIII.
  • FIG. 28 is a longitudinal sectional view of a guide-type column-type electric power steering device showing a modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a vertical sectional view of a guide type column type electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the guide type column type electric power steering device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
  • a column-type electric power steering body PS is disposed in front of the steering column 20 in the vehicle.
  • a steering shaft 21 is rotatably supported on the steering column 20.
  • a steering wheel (not shown) is attached to the rear end of the steering shaft 21, and an output shaft 22 is connected to the front side of the steering shaft 21.
  • An intermediate shaft 13 is connected to the front side of the output shaft 22 via a universal joint 23.
  • a universal joint is connected to the intermediate shaft 13 on the front side of the vehicle.
  • a steering gear mechanism (not shown) is connected via 24 etc.
  • Inn Yuichi Medium Shaft 13 It consists of a male shaft 13a and a female shaft 13b fitted with splines or serrations, and is configured to be able to freely expand and contract (slide) in the axial direction.
  • a base end of a torsion bar 25 is press-fitted and fixed to the front side of the steering shaft 21 serving as an input shaft, and the torsion bar 25 is a hollow output shaft.
  • the end of the output shaft 22 is fixed to the end of the output shaft 22 by a fixing pin 26.
  • a torque sensor 14, a circuit board, and the like are provided in a portion of the steering column 20 corresponding to the vehicle rear side of the output shaft 22.
  • a steering angle sensor 15 is provided at a portion of the steering column 20 corresponding to the front side of the output shaft 22 on the vehicle.
  • a worm wheel 28 that is combined with a worm 27 that is a drive shaft of the electric motor 6 is attached to the output shaft 22.
  • the column-type electric power steering body PS is provided with a pair of housings 31 and 32 and is firmly fixed to each other by a port 33.
  • a telescopic bracket 11 is provided in one housing 32, and a pivot pin 35 is movably inserted in the telescopic adjusting groove 34 formed in the telescopic bracket 11 in parallel with the steering shaft.
  • the pivot pin 35 is locked to a tilt pivot bracket 9 provided on the movable bracket 2 to be described later.
  • the steering force generated when the driver steers a steering wheel is transmitted to the steering shaft 21, the steering shaft 25, the output shaft 22, and the rack and pinion type steering device. Is transmitted to the steered wheels (not shown).
  • the electric motor 6 is mounted on the housings 3 1 and 3 2, and its rotational force is transmitted to the output shaft 22 via a worm 27 and a worm wheel 28 integrated with the motor output shaft. By appropriately controlling the rotation force and the rotation direction of the electric motor 6, an appropriate steering assist torque can be applied to the output shaft 22.
  • a tilt bracket 10 is provided at a substantially center of the steering column 20, a tilt bracket 10 is provided.
  • the tilt bracket 10 is formed with a tilt adjusting groove 41 extending substantially vertically.
  • the tilt bracket 10 is integrally fixed to a moving-side bracket 2 described later.
  • a flat tightening portion 20a extending in the axial direction of the steering column 20 is formed with a telescopic adjustment groove 42 extending in parallel with the steering axis direction.
  • a tightening bolt 43 is inserted through the tilt adjusting groove 41 of the tilt bracket 10 and the telescopic adjusting groove 42 of the tightening portion 20a.
  • Friction members 44 are interposed between the tilt bracket 10 and the tilt bracket 10 and between the tilt bracket and the fastening portion 20a, respectively.
  • the distal end of the tightening port 43 passes through the base of the cam mechanism 45 and the operating lever 12 (tilt lever), and the adjusting nut 46 is screwed into the male thread at the distal end. They are tightened together.
  • the balance spring 16 is provided between the lower surface of the fixed side bracket 1 and the lower surface of the steering column 20.
  • the mounting structure of the column-type electric power steering body p S to the vehicle body is of a guide type, and includes a fixed bracket 1 fixed to the vehicle body. And a movable bracket 2 fitted to the fixed bracket 1 so as to be relatively movable with respect to the fixed bracket 1, and provided to extend substantially in the horizontal direction.
  • a guide groove 51 (guide portion) extending in the axial direction (substantially horizontal direction) is formed on the back surface side of the fixed bracket 1.
  • a pair of fitting recesses 52 and 52 are formed on both sides of the guide groove 51 (guide portion).
  • the fixed bracket 1 has an elongated hole 53 extending in the axial direction.
  • the movable bracket 2 has a guided portion 61 movably fitted in the guide groove 51 (guide portion).
  • the guided portion 61 is fixed in the elongated hole 53 of the fixed-side bracket 1 with an appropriate number of bolts 4 via the friction stabilizing member 3.
  • the friction stabilizing member 3 cooperates with the port 4 to exert a predetermined frictional force, and the port 4 moves through the long hole 53 during the Collabs stroke, and then stops. It works as a stopper that regulates Roke.
  • a pair of overhang portions 62, 62 are formed to fit into the pair of fitting recesses 52, 52 of the fixed bracket 1.
  • An elastically deformable deformation member 8 is interposed between the fitting concave portion 52 and the overhang portion 62. That is, the deformable members 8, 8 are formed between the pair of overhang portions 62, 62 and the fitting recesses 52, 52, respectively, and are provided in substantially vertical gaps extending in the vehicle front-rear direction. It is inserted with the resistance set for traveling of the moving side bracket 2.
  • a track is formed on at least one of the two brackets 1 and 2 so as to act as a guide groove 51 (inside the plan), and the first means on which the moving bracket 2 travels along the track.
  • the moving side bracket 2 travels.
  • a second means for fixing the movable-side bracket 2 and the fixed-side bracket 1 so as to sometimes generate a predetermined resistance.
  • the movable bracket 2 is fastened and fixed to the fixed bracket 1 by the port 4, but may be fixed by resin injection or force crimping instead of the port.
  • the tilt pivot bracket 9 to which the column-type electric power steering body PS and the like are mounted and the tilt bracket 10 are integrally fixed below the moving bracket 2 as described above.
  • the guide groove 51 (guide portion) can regulate the moving space of the electric motor 6 that is generally easily protruded in the radial direction with respect to the center line of the column-type electric power steering body PS.
  • the movable bracket 2 can be set horizontally, and if it is parallel to the steering column shaft 20, it can be set parallel. That is, the moving direction can be freely selected to some extent.
  • At least one of a reduction gear consisting of a worm 27 and a worm wheel 28, an electric motor 6, a steering angle sensor 15, an ECU, a steering lock, etc. in a fan-shaped space between the fixed side bracket 1 and the moving side bracket 2 Is placed. That is, as described above, the torque sensor 14 and the worm wheel 28 are provided around the axis of the steering column 20, but the signal extraction portion of the torque sensor 14 and the electric motor are provided.
  • the radially extending portion such as 6 is accommodated in a fan-shaped portion formed by the fixed side bracket 1 and the steering column 20.
  • the force of the occupant colliding with the steering wheel during the secondary collision of the vehicle is fixed to the fixed bracket 1 by the port 4 via the friction stabilizing member 3. Overcoming the frictional force, shrinking the intermediate shaft 13 and deforming the deformable member 8 to move relative to the front of the vehicle along the guide groove 51 (guide portion), absorbing the impact energy And reduce the impact of occupants To do.
  • the Collabs direction can be made substantially horizontal to the vehicle (that is, it can form an angle with the steering column 20), and the electric motor 6 reduces the Collabs stroke. Because it does not occur, it is easy to satisfy the collision performance.
  • the column-type electric power steering body PS Since the stroke of the guide groove 51 (guide portion) is regulated by a stopper made of Porto 4, the column-type electric power steering body PS does not come off from the moving bracket 2 without any advance.
  • the vehicle can travel on the guide groove of the set guide groove 51 (guide portion) to avoid a moving object from hitting the driver.
  • the column-type electric power steering body PS and the moving-side bracket 2 are on the moving side with respect to the vehicle, and the movement is performed by the guide grooves 51 (guiding portions). Since the collision is performed along the road, the collision performance can be improved without reducing the Collabs stroke, and the moving objects can be prevented from hitting the driver.
  • FIG. 28 is a longitudinal sectional view of a guide-type column-type electric power steering apparatus showing a modification of the first embodiment.
  • the explosive explosive device 100 is provided on the fixed side bracket 1.
  • the explosive explosive device includes a housing 102 forming an explosive chamber for accommodating an explosive 101, and a cylinder 103 extending in the axial direction integrally with the housing 102, and a piston 103 is provided in the cylinder 103.
  • 105 is provided.
  • a cable 107 is connected to the piston 105 at one end. The cable is connected to the column side via a guide pulley 109 attached to an extension (not shown) of the fixed side bracket 1. Connected to the front end of bracket 2 on the vehicle.
  • the primary collision is detected by a sensor (not shown) and the explosive 10
  • the piston 105 moves to the right in Fig. 28 to pull the cable, and the column side bracket and steering column move to the front of the vehicle.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a guide type column type electric power steering apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • the drawings showing the cross sections (B-B, C-C) are the same as those shown in FIGS. 4 and 5, and are therefore omitted.
  • the electric motor 6 is an offset type in which the electric motor 6 is parallel to the axis of the steering column 20.
  • the collision can be performed without reducing the Collabs stroke.
  • the performance can be improved, and it is possible to prevent those moving objects from hitting the driver.
  • FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a guide-type column-type electric power steering apparatus according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of a main part of the guide-type column-type electric power steering device shown in FIG.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along the line BB of FIG.
  • the cross-sectional view along the line C-C in FIG. 7 is the same as FIG.
  • an ECU 17 (electric control means) for controlling the column-type electric power steering body PS is housed in a case 18;
  • the ECU case 18 is fixed to the upper surface of the fixed bracket 1 by a port 19 or the like.
  • the £ ⁇ 11 case 18 may be integrally formed with the fixed bracket 1.
  • the fixed bracket 1 By fixing or integrally forming the ECU case 18 with the port 19, the fixed bracket 1 can also be used as an extremely effective heat sink, and the fixed bracket 1 is attached to the vehicle. The effect is even more so because it is fixed.
  • the electric motor 6, which is a heat generating component of the electric power steering body PS, is fixed to the housings 31 and 32 of the electric power steering body PS.
  • the performance can be improved, and the output of the electric power steering body PS can be improved compared to the past.
  • the ECU 17 can be housed in the fan-shaped space between the fixed bracket 1 and the moving bracket 2 as an arrangement position for the ECU 17, so that the layout can be improved and the electric power steering unit PS can be modularized. can do.
  • the fixed-side bracket by fixing the control means or the case of the control means to the fixed-side bracket, or by integrally forming the case, the fixed-side bracket can also be used as an extremely effective heat sink.
  • the fixed bracket since the fixed bracket is fixed to both sides of the vehicle, the effect is even more so.
  • the electric motor which is a heat-generating component of the electric power steering body
  • the heat sink is separated, resulting in improved heat dissipation performance. Yes, compared to conventional The output of the power steering body is improved.
  • control means can be stored in the fan-shaped space formed by the fixed-side bracket and the movable-side bracket as an arrangement position, so that the layout can be improved and the electric power steering body can be modularized.
  • FIG. 10 is a plan view of a guide-type column-type electric power steering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partially enlarged sectional view of the guide-type column-type electric power steering device shown in FIG. 10 as viewed from the front.
  • FIG. 12 is a front view of the electric power steering device shown in FIG. 10, FIG. 13 is a right side view of the same, and FIG. 14 is a left side view of the same.
  • a column-type electric power steering body PS is disposed in front of the steering column 20 in the vehicle. I have.
  • a steering shaft 21 is rotatably supported on the steering column 20.
  • a steering wheel (not shown) is attached to the rear end of the steering shaft 21, and an output shaft 22 is connected to the front side of the steering shaft 21.
  • a steering gear (not shown) is connected to the front side of the output shaft 22 via a universal joint (not shown), an intermediate shaft (not shown), and the like.
  • a base end of a torsion bar (not shown) is press-fitted and fixed on the front side of the steering shaft 21 serving as an input shaft.
  • the torsion bar is provided inside the hollow output shaft 22. It extends and its tip is fixed to the end of the output shaft 22.
  • a torque sensor, a circuit board, and the like are provided in a portion of the steering column 20 corresponding to the vehicle rear side of the output shaft 22.
  • An ECU 115 is provided at a portion of the steering column 20 corresponding to the front side of the output shaft 22 on the vehicle.
  • the output shaft 22 is equipped with a worm wheel (not shown) that is compatible with the worm (not shown) that is the drive shaft of the electric motor 6.
  • the steering column 20 is integrally connected at its front end to the gear housings 31 and 32 that house the worm wheel.
  • the electric motor 6 is fixedly supported by the gear housings 31 and 32.
  • the vehicle body-side bracket for supporting the column-type electric power steering body PS on the vehicle body is composed of an iron upper bracket 402 and an aluminum lower bracket 410.
  • the lower bracket 401 has a rectangular top plate portion 401 a extending horizontally around the steering axis above the column, and both side plate portions 401 extending downward from both sides of the top plate portion above both sides of the column. b, 401b, mounting plate portions 401c, 401c extending horizontally from both sides of the both side plate portions, and bent downward at both rear sides of each of the mounting plate portions to be rearward of the vehicle.
  • the connecting plate portions 401d and 401d are provided integrally with the extending column therebetween.
  • the lower bracket 401 has port holes 401 e and 40 le at the vehicle front end of the mounting plate portions 401 c and 401 c, and bolts (not shown) are formed through these port holes. ) Is attached and fixed to the vehicle body side strength member.
  • Both side plate portions 401c, 401c of the lower bracket 401 have integrally downwardly protruding portions 401f.
  • the steering column is supported at the front end of the vehicle between the downwardly protruding portions 401f via a port 401g so as to be tiltable about the port.
  • the upper bracket 402 has a top plate portion 402 a extending above the steering column 20, and a side plate portion 4 which is bent downward from both sides of the top plate portion and extends to a predetermined distance on both sides of the steering column. 0b and 402b, and a vehicle body mounting portion 402c and 402c extending horizontally from the lower end of the side plate portion. Steer between the two side plate sections of the upper bracket A distance bracket 403 is attached to the outer peripheral surface of the bearing column 20.
  • the distance brackets 400 are fixed to both sides of the outer periphery of the steering column 200, and both side portions 400b of the upper bracket 402 extend along the inside of the side plates 402b. a, 403 a and a top plate part integrally connecting these two side parts above the steering column.
  • Both side plates 400b, 400b of the upper bracket and both side plates 400a, 403a of the distance bracket 400 overlap on the rear side of the vehicle.
  • the steering body PS is supported so as to be able to adjust the tilt and Z or the telescopic position via a known tightening mechanism 4 12 via a pin 4 10 penetrating through.
  • the upper bracket 402 is provided at the vehicle front end of the vehicle body mounting plate portions 402c and 402c with the connecting plate portions 401d and 401d which are the vehicle rear ends of the lower bracket.
  • elongated holes 402 g and 402 g extending in the axial direction are formed in the body mounting plate portion of the upper bracket, while the connecting plate portion of the lower bracket 401 is formed.
  • Port holes are formed in 4 Old and 401 d, and both are ported by ports 4 15 and 4 15 through these holes.
  • coating plates 4 16 and 4 16 each having a surface coated with a resin are interposed between the upper bracket and the lower bracket.
  • the coating plates 4 16 and 4 16 have a U-shape with a substantially horizontal cross section, with the body mounting plates 40 2 c and 40 2 c sandwiched vertically from the front of the vehicle and open to the rear of the vehicle from the port penetration. It is.
  • each capsule 418 consists of an aluminum capsule element 418 a and a resin capsule element 418 b.
  • Aluminum capsule element 4 1 8a is the center 4 1 8 d has a hole 418e, is fitted in the hole 402h, and the peripheral flange 418f is in contact with the mounting plate 402c.
  • the resin capsule element 4 18 b has a central portion for externally fitting the central portion 4 18 d of the aluminum capsule element 4 18 a and a flange 4 18 h around the central portion, and a peripheral flange portion. 418 h is in contact with the mounting plate 402 c from above.
  • the vehicle body-side mounting plate 402c is fixed to the vehicle body strength member by a port (not shown) passing through the hole 418e, and is sandwiched between the flange portions 418f and 418h.
  • the shape of the elongated hole for port penetration of the upper bracket 402c and the structure, Z, or specifications of the coating plate members 416, 416 and the capsules 418, 418 With this, the separation load at the time of the secondary collision can be controlled.
  • a coating plate may be used instead of the capsules 418 and 418.
  • the energy absorption at the time of the secondary collision can be reduced by not only the capsules 4 18 and 4 18 between the vehicle body-side strength member and the upper bracket 4 2, but also the upper bracket 4 2
  • the coating plate members 4 16 and 4 16 between the bracket 401 can also be shared, which is advantageous when a large Collabs load is required.
  • FIG. 15 is a block diagram of a vehicle steering system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • the steering side of the steering wheel a and the steered side of the wheel n are separated, and a steering controller e is provided between the two.
  • a steering wheel a On the steering side, a steering wheel a, an angle detector b for detecting a steering direction and a steering angle of the steering wheel a, a steering wheel a returning to a neutral position, and a steering wheel a corresponding to the steering angle.
  • a reaction force generator d for generating a reaction force is provided.
  • a torque detector C for detecting the reaction force generated by the reaction force generator d is provided between the reaction force generator d and the steering wheel a.
  • a steered force generating device g that generates a steered force based on an instruction signal from the steering controller e is provided.
  • the steering shaft k which converts the turning force into linear motion, is connected to the wheel n via a tie rod m or a knuckle arm.
  • a turning load detector h and a turning amount detector i for detecting the actual turning load and the turning amount of the wheel n are provided.
  • the steering controller e includes a vehicle state detector ⁇ ⁇ that detects a vehicle speed, a rate, a lateral acceleration, and the like, the angle detector b, the reaction force detector c, and the steering load detector h. And a detection signal from the turning amount detector i.
  • the steering controller e determines the steering direction and the steering angle of the wheel n based on the input information on the steering direction and the steering angle, the speed information, the information on the yaw rate, the lateral acceleration, and other factors. This signal is output to the steering force generator g.
  • the steering shaft k moves linearly, and the tie rod m and the knuckle arm operate to steer the wheel n.
  • FIG. 16 is a longitudinal sectional view of a guide type column steering apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a view taken in the direction of arrow III in FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 19 is a sectional view taken along line VV of FIG.
  • a column-type reaction force generator d is arranged at the front of the steering column 20 in the vehicle.
  • An angle detector b is arranged adjacent to this, and a torque detector c (between the reaction force generator d and the steering wheel, which detects a reaction force generated by the reaction force generator d ( Reaction force detector).
  • a steering shaft 21 is rotatably supported on the steering column 20.
  • a steering wheel (not shown) is attached to the rear end of the steering shaft 21, and a reaction shaft is provided on the front side of the vehicle. 5 2 2 are connected.
  • the base end of a torsion bar 25 is press-fitted and fixed to the front side of the steering shaft 21 serving as an input shaft.
  • the torsion bar 25 extends inside a hollow reaction force shaft 5 22.
  • the tip is fixed to the end of the reaction shaft 52 by a fixing pin 26.
  • a torque detector c reaction force detector
  • a circuit board and the like are provided at a portion of the steering column 20 corresponding to the vehicle rear side of the reaction force axis 5222.
  • An angle detector ID and the like are provided in a portion of the steering column 20 corresponding to the front side of the vehicle of the reaction force axis 5222.
  • a reaction wheel 522 is fitted with a worm wheel 28 that is compatible with a worm 27 that is a drive shaft of the electric motor 6.
  • the column-type reaction force generator d includes a pair of housings 31 and 32, and is firmly fixed to each other by a port 33 or the like.
  • a telescopic motion guide bracket 11 is provided integrally with one housing 3 2.
  • a pivot pin 35 is freely movable in the telescopic direction in a telescopic adjustment groove 34 formed in the telescopic motion guide bracket 11. As shown in FIG. 17, the pivot pin 35 is provided with a tilde provided on a movable bracket 2 to be described later. Locked to Topipot bracket 9.
  • a tilt bracket 10 is provided at a substantially center of the steering column 20 at a substantially center of the steering column 20 at a substantially center of the steering column 20, a tilt bracket 10 is provided.
  • the tilt bracket 10 is formed with a tilt adjusting groove 41 extending substantially vertically.
  • the tilt bracket 10 is integrally fixed to a moving bracket 2 described later.
  • a flat tightening portion 20a extending in the axial direction of the steering column 20 is formed with a telescopic adjustment groove 42 extending in the steering axial direction. is there.
  • a tightening port 43 is inserted through the tilt adjusting groove 41 of the tilt bracket 10 and the telescopic adjusting groove 42 of the tightening portion 20a.
  • Friction members 44 are interposed between the tilt bracket 10 and the tilt bracket 10 and between the tilt bracket and the fastening portion 20a, respectively.
  • the distal end of the tightening port 43 passes through the base of the cam mechanism 45 and the operating lever 12 (tilt lever), and the adjusting nut 46 is screwed into the male thread at the distal end. They are tightened together.
  • the balance spring 16 is provided between the lower surface of the fixed bracket described below and the lower surface of the column. This is to prevent it from falling.
  • the operation lever 1 2 tilt lever
  • the width of the cam mechanism 45 becomes narrow
  • the tilt bracket 10 the friction member 44, and the steering column 20 are tightened.
  • the mutual pressing of the parts 20a is released, and the tightening to the tilt and no or the telescopic adjustment position is released.
  • This allows for tilt and / or telescopic adjustment.
  • the column type steering device is mounted on the vehicle body by a guide type, and a fixed bracket 1 that is fixed to the vehicle body side and a fixed side
  • a movable bracket 2 fitted to the fixed bracket 1 so as to be relatively movable with respect to the bracket 1 is provided so as to extend substantially in the horizontal direction.
  • a guide groove 51 (guide portion) extending in the axial direction (substantially horizontal direction) is formed on the back side of the fixed bracket 1.
  • a pair of fitting recesses 52 and 52 are formed on both sides of the guide groove 51 (guide portion).
  • the fixed bracket 1 has an elongated hole 53 extending in the axial direction.
  • the movable bracket 2 has a guided portion 61 movably fitted in the guide groove 51 (guide portion).
  • the guided portion 61 is fixed in the long hole 53 of the fixed bracket 1 by an appropriate number of bolts 4 via the friction stabilizing member 3.
  • the friction stabilizing member 3 exerts a predetermined frictional force in cooperation with the port 4, and the porto 4 moves in the slot 53 during the Collabs stroke, and then moves. , And serves as a stopper that regulates the stroke.
  • a pair of projecting portions 62, 62 are formed to fit into the pair of fitting recesses 52, 52 of the fixed bracket 1.
  • a comb-shaped deformable member 8 that can be deformed in a flexible manner is interposed between the fitting concave portion 52 and the overhang portion 62. That is, in FIG. 18, the deformable members 8, 8 are formed between the pair of overhang portions 62, 62 and the fitting concave portions 52, 52, and are formed into substantially vertical gaps extending in the vehicle longitudinal direction. It is inserted with the set resistance against traveling of the moving side bracket 2.
  • the tilt pivot bracket 9 to which the reaction force generating device d and the like are mounted and the tilt bracket 10 are integrally fixed below the movable bracket 2.
  • housings 31 and 32 of the reaction force generator d and the steering column 20 are integrated.
  • torque detector c reaction detector Housing and steering column 20 (column housing) are integrated.
  • the guide rail-type bracket in the event of a collision, the guide rail-type bracket generates a predetermined sliding load due to the impact of a secondary collision of the occupant with the steering wheel to absorb the collision energy. That is, a mechanism that generates a frictional force by pressing both brackets 1 and 2 with bolts 4 via a friction stabilizing member 3 and a comb tooth-shaped deforming member 8 arranged in the moving direction in accordance with the relative movement And a mechanism for generating deformation resistance by being deformed.
  • the deformable member 8 is deformed and relatively moves forward of the vehicle along the orbital groove of the guide groove 51 (guide portion).
  • the Colubs direction can be substantially horizontal to the vehicle (it can form a certain angle with the steering column 20), and the Colombs stroke can be reduced by using an electric motor 6 or the like. No, it is easy to satisfy the collision performance.
  • the column type reaction force generator d may come off from the moving side bracket 2. Instead, the vehicle travels on the guide groove of the guide groove 51 (guide portion) set in advance, and it can be avoided that the moving object hits the driver.
  • the column-type reaction force generator d and the moving-side bracket 2 are on the moving side with respect to the vehicle, the movement is performed along the guide groove 51 (guide portion). Therefore, the collision performance can be improved without reducing the Collabs stroke, and it is possible to prevent those moving objects from hitting the driver.
  • FIG. 20 is a longitudinal sectional view of a guide type column steering apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 21 is a view taken in the direction of arrow VII in FIG.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG.
  • the seventh embodiment differs from the sixth embodiment only in the tilt / telescopic adjustment structure, and the other configurations, operations, and effects are the same as those in the sixth embodiment. Therefore, only the differences will be described.
  • the column-type reaction force generator d includes a pair of housings 31,
  • a bracket 70 is physically provided, and a pivot pin 35 is inserted into the bracket 70.
  • the pivot pin 35 is also provided in FIG. 20. As shown, the tilt pivot bracket on the moving bracket 2
  • the steering column includes an outer-side lower column 71 and an inner-side upper column 72 slidably fitted thereto.
  • a tilt bracket 10 is provided so as to be integrally fixed to the moving-side bracket 2 so as to face the vehicle rear portion of the lower column 71.
  • the tilt bracket 10 is formed with a tilt adjusting groove 41 extending substantially in the vertical direction.
  • the lower column 71 on the outer side is provided with a pair of clamp portions 73a, 73b formed thick below, and the clamps 73a, 73b are provided.
  • the tightening port 43 passes through the tilt grooves of the tilt brackets 10 and 10.
  • the cam mechanism 45 and the proximal end of the operating lever 12 (tilt lever) are inserted through the distal end of the tightening port 43, and the adjusting nut 46 is screwed into the male thread at the distal end. It is tightened together.
  • a holding portion 7 is provided above the lower column 71, and a stopper 75 is supported by a pin 76 in the holding portion 74. Lower end of this stopper 7 5 The portion engages with a telescopic range groove 77 formed in the upper column 72 to define a telescopic adjustment range during telescopic adjustment.
  • the lower column 71 releases the pressing against the upper column 72, and the upper column 72 can be telescopically adjusted.
  • FIG. 24 is a longitudinal sectional view of a guide type column steering apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a view of the arrow XI in FIG. 24.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII of FIG.
  • FIG. 27 is a cross-sectional view taken along the line XII-XII in FIG.
  • the eighth embodiment is different from the sixth embodiment only in the moving structure at the time of a collision, and the other configurations, operations, and effects are the same as those of the sixth embodiment. Therefore, only the differences will be described.
  • the mounting structure of the column type steering device to the vehicle body is a guide type, and includes a fixed bracket 1 that is fixed to the vehicle body side and a fixed bracket 1 that is fixed to the vehicle body.
  • a movable side bracket 2 fitted to the fixed side bracket 1 so as to be relatively movable is provided to extend in a substantially horizontal direction.
  • the back side of the fixed bracket 1 is axially (substantially horizontal).
  • a guide groove 51 (guiding portion) is formed to extend to the center.
  • a pair of fitting recesses 52, 52 are formed on both sides of the guide groove 51 (guide portion).
  • the movable bracket 2 has a guided portion 61 movably fitted in the guide groove 51 (guide portion).
  • the guided portion 61 is fixed to the fixed bracket 1 by a plurality of shear pins 80 (fuses).
  • Ratchets 81, 81 which are irreversible mechanisms, are interposed between the fitting concave portions 52, 52 and the projecting portions 62, 62.
  • the guide rail-type bracket has a predetermined deceleration due to the deceleration in the forward direction of the vehicle, which occurs at the time of the primary collision, due to the reaction force generator d and the heavy objects of the detectors b and c arranged in the column 20.
  • the pin 80 fuse
  • An irreversible mechanism 8 1 is provided to prevent the vehicle from bouncing back after moving.

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Abstract

 ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、操舵機構を駆動するステアリング装置は、車両側に固定される固定側ブラケットと、当該固定側ブラケットに支持され且つ操舵トルク検出機構を支持する移動側ブラケットと、両ブラケットのうち、少なくとも一方に、2次衝突時移動側ブラケットの走行を許しかつ該移動側ブラケットを案内する案内装置と、車両衝突時において移動側ブラケットの走行に対して所定の抵抗を生じせしめる抵抗装置とを具備している。

Description

ステアリング装置
技術分野
本発明は、 ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 操舵機構 を駆動し、 加えて、 その衝突性能を改良したステアリング装置に関する。
明 背景技術
自動車の操舵系では、 外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、 いわゆる パヮ一ステアリング装置が広く採用されている。 従来、 パワーステアリング装置 用の動力源としては、 ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、 この油圧ボン プをエンジンにより駆動するものが多かった。 ところが、 この種のパワーステア リング装置は、 油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大き い (最大負荷時において、 数馬力〜十馬力程度) ため、 小排気量の軽自動車等へ の採用が難しく、 比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下 することが避けられなかつた。
そこで、 これらの問題を解決するものとして、 電動モータを動力源とする電動 パワーステアリング装置 (Electric Power Steering、 以下 E P Sと記す) が近年 注目されている。 E P Sには、 電動モータの電源に車載バッテリを用いるために 直接的なエンジンの駆動損失が無く、 電動モータが操舵アシスト時にのみに起動 されるために走行燃費の低下も抑えられる他、 電子制御が極めて容易に行える等 の特長がある。
コラム式 E P Sでは、 ステアリングホイ一ルに印加された操舵トルクに対応し て、 電動モータから補助操舵トルクを発生して、 動力伝達機構 (減速機) により 減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。 ところで、 従来としては、 特開平 10— 338147号公報及び特開 2001 - 334945号公報では、 ステアリングコラム軸線上に於けるコラブススト口 ークを大きくする為の改良が施してある。
また、 特表 2001— 513467号公報 (図 1、 図 2、 及び図 3 ) では、 ガ イドタイプ式であって、 固定側ブラケットと移動側ブラケットとのどちらか一方 の案内溝に沿って、 コラブスするものも考案されているが、 同様に、 ステアリン グコラム軸線上であり、 その構成は、 電動モータが固定側ブラケットに固定して ある。
しかしながら、 特開平 10— 338147号公報及び特開 2001— 3349 45号公報は、 コラム式電動パワーステアリング装置として、 最大の課題である 衝突性能を満足させる為、 コラブスストロークを確保した方策ではあるが、 ステ ァリングコラム軸にトルクセンサーや減速機及び電動モー夕を配置えざるを得 ないため、 自ずと限界があり、 成立しない場合もある。
特表 2001— 513467号公報 (図 1、 図 2、 及び図 3 ) は、 ガイドタイ プ式であるが、 ステアリングコラム軸上にコラブスする上記同様の欠点がある。 又、 電動モー夕が車両側に固定されており、 1次衝突時に於ける車両前方の変形 により、 コラム式電動パワーステアリングは、 車両後方に後退してしまう為、 ス テアリングホイールが運転者の胸部等を打撃したり、 また、 1次衝突時に於ける ステアリングホイールの位置が不安定になり、 衝突荷重がばらつき易くなる欠点 がある。
従来、コラム式電動 EP Sを制御する電気コントロールュニット(ECU)は、 ケース内に収納してあり、 この EPSケースは、 車室内に配設してあるか、 若し くは、 EP Sのハウジングにポルト等により取付けてある。
しかしながら、 ECUは、 発熱部品であることから、 そのケースが EPSのハ ウジングにボルト等により取付けてある場合等には、 EPSの電動モータ等の発 熱ともかさなり、 放熱性能が必ずしも十分でないといったことがある。 又、 機械的にステアリングホイールと操舵ァクチユエ一夕機構とが連結されて いないステアバイワイヤシステム(Steer-By- Wire System) として呼ばれている 舵取装置 (所謂 S BW) に於いては、 従来の舵取装置とは異なり、 ステアリング ホイールの操舵側と車輪の転舵側とが、 機械的に連結されていない舵取りシステ ムであって、 ステアリングホイールの操舵方向と操舵量を角度センサで検出し、 その検出信号をコントローラに入力し、 車速などの車両状態量 (横加速度ゃョー レイト) を考慮しながら、 車輪の転舵方向、 転舵量を決定し、 車輪を電動モータ や油圧シリンダにて転舵するようにしている。
また、 運転者に従来の舵取装置同様、 ステアリングホイールの操舵に伴う操舵 反力を与える為、 車輪を転舵するのに必要な転舵力の検出値 (モー夕トルク、 モ 一夕電流、 ラック軸カゃシリンダ差圧等) を基にステアリングホイールのシャフ トには、 ステアリングホイールを中立位置に戻すと共に、 操舵方向と逆向きの反 力を発生させる反力発生装置が設けてある。
反力発生装置は、 電動モータと減速機やパネ等、 またはそれらの組み合せによ つて構成され、 発生させている反力が所望の大きさや方向であるかどうか検出す るトルクセンサが設けられている。 なお、 特開 2 0 0 1— 1 1 4 1 1 8号公報及 び特開 2 0 0 1 - 1 3 0 4 2 6号公報には、 機械式の反力発生装置が開示してあ る。
また、 特開 2 0 0 0— 2 1 1 5 4 4 (特許第 3 2 7 5 1 7 5 ) 号公報は、 S B Wの反力装置を備えたコラム構造に関し、 減速ギヤ &モ一夕部分、 角度センサお よびトルクセンサが固定側とされ、 ステアリングホイール装着軸側が軸線方向に 可動できるテレスコピック構造が示されている。
しかしながら、 レイアウト上の S B Wシステム固有の問題として、 上記の構成 に拠れば、 従来の舵取装置で必要であった、 ステアリングコラムとラックピニォ ン式ステアリング等の操舵ァクチユエ一夕機構とをユニバーサルジョイントを 介して連結する連結シャフトが不要となる反面、 ステアリングホイールを支持す るコラムには、 操舵量を検出する為の角度検出器、 反力発生装置等を、 又、 シス テムの安全性を向上させる為には複数設けなければならない。 結果として、 簡単 な連結シャフトが無くなる以上に、 コラムが大嵩となってしまう。
また、 コラムに従来舵取装置には不要であった装置類を装着する為、 車両の衝 突時に、 ステアリングホイールと乗員との衝突によって生じる衝撃力を緩和する 衝突エネルギー吸収装置を取り付けるコラム軸上のスペースが小さくなつてし まい、 衝突安全性が著しく低下する。 発明の開示
本発明は、 コラブスストロークを減ずることなく衝突性能を向上することがで きるコラム式電動パワーステアリング装置を提供することを目的とするもので ある。
この目的を達成するため、本発明によれば
ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 操舵機構を駆動する コラム式電動パワーステアリング装置において、
車両側に固定される固定側ブラケットと、
当該固定側ブラケットに支持され且つ前記コラム式電動パワーステアリング 本体を支持する移動側ブラケットと、
前記両ブラケットのうち、 少なくとも一方に形成され、 2次衝突時に前記移動 側ブラケットの走行を許しかつ該移動ブラケットを案内する案内装置と、 前記移動側ブラケットが走行する時に所定の抵抗を生じせしめる衝撃エネル ギー吸収装置を具備することを特徴とするコラム式電動パワーステアリング装 置を提供する。
また、 本発明の第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置は、 ス テアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 操舵機構を駆動するコラ ム式電動パワーステアリング装置において、 . 車両側に固定される固定側ブラケットと、
当該固定側ブラケットに支持され且つ前記コラム式電動パワーステアリング 本体を支持する移動側ブラケットと、
前記両ブラケットのうち、 少なくとも一方に、 軌道が形成された前記移動側ブ ラケットの走行を案内する案内部と、
車両衝突時において前記移動側ブラケットが走行する時に所定の抵抗を生じ せしめ抵抗手段とを具備することを特徴とする。
第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 前記移動側 ブラケットに、 前記コラム式電動パワーステアリング本体の電動モータが固定さ れていることが好ましい。
第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 車両の 1次 衝突時、 前記移動側ブラケットに支持固定された前記コラム式電動パワーステア リング本体の少なくとも減速機や電動モータの重量物の慣性力により、 相対的に 車両に対して、 前記移動側ブラケットが前方に移動できることが好ましい。 第 1の態様によるコラム式電動パヮ一ステアリング装置において、 前記案内部 により、 前記コラム式電動パワーステアリング本体の中心線に対して、 ラジアル 方向に突出した前記電動モータの移動空間を規制できることが好ましい。
また、 第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 イン ターミディエートシャフトは、 スプライン又はセレ一シヨンにて容易に伸縮可能 にすることが好ましい。
また、 第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 前記 案内部は、 車両に水平に設定すれば、 前記移動側ブラケットは、 水平に、 又、 ス テアリングコラム軸に平行ならば、 平行に設定することができる、 即ち、 ある程 度自由に移動方向を選択できることが好ましい。
また、 第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 前記 固定側ブラケットと前記移動側ブラケットとのなす角の扇形空間に、 少なくとも 前記減速機、 前記電動モータ、 舵角センサ一、 E C U、 ステアリングロック機構 を配置することが好ましい。
また、 第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 前記 電動モータの慣性力による前記移動側ブラケットの走行を補助するように、 衝突 時爆発する火薬の装置を付設することが好ましい。
また、 第 1の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 前記 電動モータを前記ステアリングコラム軸に同軸又は平行に配置することが好ま しい。
本発明の第 2の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置は、 ステアリ ングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータから補助操舵トルク を発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達するコラム式電動 パワーステアリング装置において、
車両側に固定される固定側ブラケットと、
当該固定側ブラケットに支持され且つ前記コラム式電動パワーステアリング 本体を支持する移動側ブラケットと、
前記両ブラケットのうち、 少なくとも一方に、 案内部として作用するように軌 道が形成され、 その軌道に沿って前記移動側ブラケットが走行する第 1手段と、 車両衝突時において前記移動側ブラケットが走行する時に所定の抵抗を生じ せしめるように前記移動側ブラケットと前記固定側ブラケットを締め付ける第 2手段と、 を具備し、
前記電動パヮ一ステアリング本体を制御する制御手段は、 前記固定側ブラケッ 卜に配置してあることを特徴とする。
また、 第 2の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 前記 制御手段又はそのケースは、 前記固定側ブラケットに固定してあるか、
又は、 前記制御手段のケースは、 前記固定側ブラケットに一体的に構成してあ ることが好ましい。 また、 第 2の態様によるコラム式電動パワーステアリング装置において、 前記 移動側ブラケットに、 前記コラム式電動パワーステアリング本体の電動モータが 固定されていることが好ましい。
さらに、 本発明の第 3の態様によれば、 ステアリングホイールの操舵方向や操 舵角を検出し、 この検出信号をコントローラに入力し、 車両状態量を考慮しなが ら、 車輪の転舵方向や転舵角を決定し、 これに基づいて車輪を転舵するようにし た舵取装置において、
車体に固定される固定側ブラケットと、 衝突時に固定側ブラケットにガイドレ ールによって移動方向を規制されて固定側ブラケットに対して移動する移動側 ブラケッ卜とからなるガイドレ一ル式コラムを具備し、 .
当該ガイドレール式コラムのコラム部分に、
モータトルクを減速機を介してステアリングホイール軸にトルクを発生させ る電気式、 又は、 機械式、 又は、 その両方を備えた反力発生装置と、
ステアリングホイール軸上、 又は、 モータ軸上に設けて、 ステアリングホイ一 ル軸の回転角を検出する少なくとも 1つ以上の回転角度検出器と、 を配置したこ とを特徴とするものを提供する。
第 3の態様による舵取装置において、 反力発生装置とステアリングホイールと の間に、 反力発生装置が発生する反力を検出する反力検出器を配置してあること が好ましい。
第 3の態様による舵取装置において、 コラムがガイドレール式コラムの移動側 ブラケットに対して揺動角位置を変更可能に固定支持されることが好ましい。 第 3の態様による舵取装置において、 コラムがガイドレール式コラムの移動側 ブラケットに対して軸線方向位置および揺動角位置を変更可能に固定支持され ることが好ましい。
第 3の態様による舵取装置において、 反力発生装置ハウジングとコラムハウジ ングとが一体となっていることが好ましい。 第 3の態様による舵取装置において、 反力検出器ハウジングとコラムハウジン グとが一体となっていることが好ましい。
第 3の態様による舵取装置において、ガイドレール式ブラケット部は、衝突時、 乗員がステアリングホイールに 2次衝突した衝撃によって、 所定の摺動荷重を発 生させて、 衝突エネルギ一を吸収させる様になつていることが好ましい。
第 3の態様による舵取装置において、 両ブラケットを摩擦安定化部材を介して ポルトにて押圧させて摩擦力を発生させる機構と、
櫛の歯状に移動方向に並んで相対移動に応じて変形することで、 変形抵抗を発 生させる機構と、 を具備することが好ましい。
第 3の態様による舵取装置は、 ガイドレール式ブラケット部は、 1次衝突時に 生じる車両前方向への減速加速度によって、 コラム部に配置した反力発生装置お よびセンサの重量物により生じる慣性力が所定値以上となった時に、 固定側ブラ ケットと移動側ブラケットとの間に設けたシャ一ピンが切れて、 車両前方に移動 して、 乗員とステアリングホイールとの距離を大きくし、 移動後、 跳ね返って戻 つて来ないように、 不可逆機構を設けて、 乗員とステアリングホイールとの衝突 を回避する様にすることが好ましい。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パワーステ ァリング装置の縦断面図である。
図 2は、 図 1に示したガイド夕ィプコラム式電動パヮ一ステアリング装置の要 部の拡大断面図である。
図 3は、 図 1の矢印 Aの矢視図である。
図 4は、 図 1の B— B線に沿った断面図である。
図 5は、 図 1の C一 C線に沿った断面図である。
図 6は、 本発明の第 2実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パワーステ ァリング装置の縦断面図である。
図 7は、 本発明の第 3実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パヮ一ステ ァリング装置の縦断面図である。
図 8は、 図 7に示したガイドタイプコラム式電動パワーステァリング装置の要 部の拡大断面図である。
図 9は、 図 7の B— B線に沿った断面図である。
図 1 0は、 本発明の第 4実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パワース テアリング装置の平面図である。
図 1 1は、 図 1 0に示したガイドタイプコラム式電動パワーステアリング装置 を正面から見た部分拡大断面図である。
図 1 2は、 図 1 0に示す電動パヮ一ステアリング装置の正面図である。
図 1 3は、 図 1 0に示す電動パワーステアリング装置の右側面である。
図 1 4は、 図 1 0に示す電動パワーステアリング装置の左側面図である。
図 1 5は、 本発明の第 5実施の形態に係る車両用舵取装置のブロック図である。 図 1 6は、 本発明の第 6実施の形態に係るガイドタイプコラム式舵取装置の縦 断面図である。
図 1 7は、 図 1 6の矢印 I I Iの矢視図である。
図 1 8は、 図 1 6の I V— I V線に沿った断面図である。
図 1 9は、 図 1 6の V— V線に沿った断面図である。
図 2 0は、 本発明の第 7実施の形態に係るガイドタイプコラム式舵取装置の縦 断面図である。
図 2 1は、 図 2 0の矢印 V I Iの矢視図である。
図 2 2は、 図 2 0の V I I I - V I I I線に沿った断面図である。
図 2 3は、 図 2 0の I X— I X線に沿った断面図である。
図 2 4は、 本発明の第 8実施の形態に係るガイドタイプコラム式舵取装置の縦 断面図である。 図 2 5は、 図 2 4の矢印 X Iの矢視図である。
図 2 6は、 図 2 4の X I I— X I I線に沿った断面図である。
図 2 7は、 図 2 4の X I I I - X I I I線に沿った断面図である。
図 2 8は、本発明の第 1実施形態の変形例を示すガイドタイプコラム式電動パ ワーステアリング装置の縦断面図である。 発明の実施の形態
以下、 本発明の実施の形態に係るコラム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。
(第 1実施の形態)
図 1は、 本発明の第 1実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パワーステ ァリング装置の縦断面図である。
図 2は、 図 1に示したガイドタイプコラム式電動パワーステアリング装置の要 部の拡大断面図である。
図 3は、 図 1の矢印 Aの矢視図である。 図 4は、 図 1の B— B線に沿った断面 図である。 図 5は、 図 1の C— C線に沿った断面図である。
図 1及び図 2に示すように、 本実施の形態に係るコラム式電動パワーステアリ ング装置では、 ステアリングコラム 2 0の車両前方部には、 コラム式電動パワー ステアリング本体 P Sが配置してある。
ステアリングコラム 2 0には、 ステアリングシャフト 2 1が回転自在に支持し てある。 ステアリングシャフト 2 1の車両後方端にはステアリングホイール (図 示なし) が取付けてあり、 またステアリングシャフト 2 1の車両前方側には、 出 力軸 2 2が連結してある。 この出力軸 2 2の車両前方側には、 自在継手 2 3を介 して、 インターミディェ一トシャフト 1 3が連結してあり、 このインターミディ エートシャフト 1 3の車両前方側には、 自在継手 2 4等を介してステアリングギ ャ機構 (図示略) が連結してある。 イン夕一ミディエートシャフト 1 3は、 互い にスプライン又はセレーシヨン嵌合した雄軸 1 3 aと雌軸 1 3 bとからなり、 軸 方向に伸縮 (摺動) 自在に構成してある。
図 2に詳しく示すように、 入力軸となるステアリングシャフト 2 1の車両前方 側には、 トーシヨンバー 2 5の基端が圧入固定してあり、 このト一シヨンバー 2 5は、 中空に形成した出力軸 2 2の内部を延在して、 その先端が出力軸 2 2の端 部に固定ピン 2 6により固定してある。
出力軸 2 2の車両後方側に対応するステアリングコラム 2 0の部位には、 トル クセンサー 1 4や回路基板等が設けてある。 出力軸 2 2の車両前方側に対応する ステアリングコラム 2 0の部位には、 舵角センサ一 1 5等が設けてある。
出力軸 2 2には、 電動モータ 6の駆動軸であるウォーム 2 7に嚙合したウォー ムホイール 2 8が取付けてある。
コラム式電動パヮ一ステアリング本体 P Sは、 図 2に示すように、 一対のハウ ジング 3 1 , 3 2を備えており、 ポルト 3 3により互いに堅固に固定してある。 一方のハウジング 3 2には、 テレスコブラケット 1 1が設けてあり、 このテレ スコブラケット 1 1に形成したテレスコ調節用溝 3 4には、 ピボットピン 3 5が ステアリング軸と平行に移動自在に挿入してあり、 このピボットピン 3 5は、 図 3にも示すように、 後述する移動側ブラケット 2に設けたチルトピポットブラケ ット 9に係止してある。
従って、 運転者がステアリングホイール (図示略) を操舵することにより発生 した操舵力は、 ステアリングシャフト 2 1、 ] ^一シヨンバ一 2 5 , 出力軸 2 2及 びラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して、 図示しない転舵輪に伝達 される。
電動モータ 6はハウジング 3 1、 3 2に取付けてあり、 その回転力は、 モータ 出力軸に一体のウォーム 2 7及びウォームホイール 2 8を介して出力軸 2 2に 伝達されるようになっており、 電動モータ 6の回転力及び回転方向を適宜制御す ることにより、 出力軸 2 2に適切な操舵補助トルクを付与できるようになってい る。
ステアリングコラム 2 0の略中央には、 チルトブラケット 1 0が設けてあり、 このチルトブラケット 1 0には、 略上下方向に延びるチル卜調節用溝 4 1が形成 してある。 チルトブラケット 1 0は、 後述する移動側ブラケット 2に一体的に固 定してある。
図 2及び図 5に示すように、 ステアリングコラム 2 0の軸方向に延びた平らな 締付部 2 0 aには、 ステアリング軸方向と平行に延びるテレスコ調節用溝 4 2が 形成してある。 図 5に示すように、 チルトブラケット 1 0のチルト調節用溝 4 1 及び締付部 2 0 aのテレスコ調節用溝 4 2には、 締付ボルト 4 3が揷通してある。 チルトブラケット 1 0とチルトブラケット 1 0の間およびチルトブラケットと 締付部 2 0 aとの間には、 それぞれ摩擦部材 4 4が介装してある。 締付ポルト 4 3の先端部には、 カム機構 4 5及び操作レバ一 1 2 (チルトレバー) の基端部が 揷通してあり、 その先端の雄ネジ部には、 調整ナット 4 6が螺合して締付けてあ る。 ·
バランスバネ 1 6は、 固定側ブラケット 1の下面とステアリングコラム 2 0の 下面との間に設けられていて、 操作レバー 1 2 (チルトレバー) を緩めた時、 コ ラム式電動パワーステアリング本体 P S等が自重により落下するのを防止する ためのものである。
操作レバ一 1 2 (チルトレバー) を締付方向に回動して、 カム機構 4 5の幅が 拡がると、 チルトブラケット 1 0、 摩擦部材 4 4、 及びステアリングコラム 2 0 の締付部 2 0 aが押圧されて、 チルトおよび/又はテレスコ調節位置への締付が なされる。
一方、 操作レバー 1 2 (チルトレバー) を逆の解除方向に回動して、 カム機構 4 5の幅が狭まると、 チルトブラケット 1 0、 摩擦部材 4 4、 及びステアリング コラム 2 0の締付部 2 0 aの相互の押圧が解除されて、 チルトおよび/又はテレ スコ調節位置への締付が解除される。 これにより、 チルトおよび/又はテレスコ 位置を調整することができる。
さて、 本実施の形態では、 図 2及び図 4に示すように、 コラム式電動パワース テアリング本体 p Sの車体への取付構造は、 ガイドタイプであって、 車体側に固 定する固定側ブラケット 1と、 この固定側ブラケット 1に対して相対的に移動可 能に固定側ブラケット 1に嵌合した移動側ブラケット 2とが略水平方向に延在 して設けてある。
図 4に良く示すように、 固定側ブラケット 1の裏面側には、 軸方向 (略水平方 向) に延びる案内溝 5 1 (案内部) が形成してある。 この案内溝 5 1 (案内部) の両側には、 一対の嵌合凹部 5 2, 5 2が形成してある。 また、 固定側ブラケッ ト 1には、 図 2に示すように、 軸方向に延びる長孔 5 3が形成してある。
一方、 移動側ブラケット 2には、 上記案内溝 5 1 (案内部) に移動自在に嵌合 した被案内部 6 1が形成してある。被案内部 6 1は、摩擦安定化部材 3を介して、 適数のボルト 4により固定側ブラケッ卜 1の長孔 5 3内に固定してある。 摩擦安 定化部材 3は、 ポルト 4と協働して、 所定の摩擦力を発揮するようになっている と共に、 ポルト 4は、 コラブスストローク時、 長孔 5 3を移動し、 その後、 スト ロークを規定するストッパーとして働くようになつている。
被案内部 6 1の両側には、 図 4に示すように、 固定側ブラケット 1の一対の嵌 合凹部 5 2, 5 2に嵌合する一対の張り出し部 6 2 , 6 2が形成してあり、 嵌合 凹部 5 2と、 張り出し部 6 2との間には、 弾性変形可能な変形部材 8が介装して ある。 すなわち、 一対の張り出し部 6 2 , 6 2と嵌合凹部 5 2 , 5 2との間にそ れぞれ形成され、 車両前後方向に延びる略上下方向の隙間に変形部材 8, 8がガ 夕なく移動側ブラケット 2の走行に設定された抵抗力をもたせて挿入されてい る。
これにより、 両ブラケット 1, 2のうち、 少なくとも一方に、 案内溝 5 1 (案 内部) として作用するように軌道が形成され、 その軌道に沿って移動側ブラケッ ト 2が走行する第 1手段と、 車両衝突時において移動側ブラケット 2が走行する 時に所定の抵抗を生じせしめるように移動側ブラケット 2と固定側ブラケット 1を固定する第 2手段と、 を具備するように構成してある。
本実施形態において、移動側ブラケット 2を固定側ブラケット 1にポルト 4に より締付け固定しているが、 ポルトに代えて樹脂インジェクション又は力シメな どにより固定しても良い。
移動側ブラケット 2の下側には、 上述したように、 コラム式電動パワーステア リング本体 P S等を取付けたチルトピポットブラケット 9と、 チルトブラケット 1 0とが一体的に固定してある。
案内溝 5 1 (案内部) により、 コラム式電動パワーステアリング本体 P Sの中 心線に対して、 一般的にラジアル方向に突出し易い電動モー夕 6の移動空間を規 制することができる。
案内溝 5 1 (案内部) は、 車両に水平に設定すれば、 移動側ブラケット 2は、 水平に、 又、 ステアリングコラム軸 2 0に平行ならば、 平行に設定することがで きる。 即ち、 ある程度自由に移動方向を選択することができる。
固定側ブラケット 1と移動側ブラケット 2とのなす角の扇形空間に、 ウォーム 2 7及びウォームホイール 2 8とから成る減速機、 電動モータ 6、 舵角センサー 1 5、 E C U, ステアリングロック等の少なくともいずれかが配置してある。 す なわち、 上述したように、 ステアリングコラム 2 0の軸回りには、 トルクセンサ —1 4やウォームホイ一ル 2 8等が設けてあるが、 トルクセンサー 1 4の信号取 り出し部や電動モータ 6等の径方向に張り出す部分は、 固定側ブラケット 1とス テアリングコラム 2 0とのなす角の扇形部分に収納されている。
以上から、 本実施の形態では、 車両の 2次衝突時、 乗員がステアリングホイ一 ルに衝突する力が、 固定側ブラケット 1に摩擦安定化部材 3を介してポルト 4に より固定されたことによる摩擦力に打ち勝って、 インターミディエートシヤフト 1 3を縮めながら、 変形部材 8を変形させ、 案内溝 5 1 (案内部) の軌道溝に沿 いながら車両前方に相対移動して、 衝撃エネルギーを吸収し、 乗員の衝撃を緩和 する。
しかも、コラブス方向は、車両に対して略水平とすることが可能で(すなわち、 ステアリングコラム 2 0とはある角をなすことが可能で)、 電動モータ 6等によ り、 コラブスストロークを減ずることはない為、 衝突性能を満足させ易い。
案内溝 5 1 (案内部) には、 ポルト 4からなるストッパーによりそのスト口一 クが規制されているため、 コラム式電動パワーステアリング本体 P Sが移動側ブ ラケット 2から離脱することもなく、 あらかじめ設定した案内溝 5 1 (案内部) の軌道溝上を走行し、 移動物が運転者を打撃させることを避け得ることもできる。 このように、 本実施の形態によれば、 コラム式電動パワーステアリング本体 P Sや移動側ブラケット 2が車両に対して移動側となっており、 しかも、 その移動 は、 案内溝 5 1 (案内部) に沿っておこなわれるため、 コラブスストロークを減 ずることなく、 衝突性能を向上させることができ、 又、 それらの移動物が運転者 を打撃させるのを避けることが可能となる。
図 2 8は第 1実施形態の変形例を示すガイドタイプコラム式電動パワーステ ァリング装置の縦断面図である。
本変形例においては、図 1 —図 5に示す第 1実施形態の構造に加えて、
1次衝突時火薬を爆発させて、 電動モータ 6等の慣性による移動側ブラケット 2の走行を補助するように、 構成されている。 このため、本変形例において、 固 定側ブラケット 1の上には火薬爆発装置 1 0 0が設けてある。 火薬爆発装置は火 薬 1 0 1を収納した爆発室を形成するハウジング 1 0 2と該ハウジング 1 0 2 に一体で軸方向に延びるシリンダ 1 0 3とを含み、 シリンダ 1 0 3内にはピスト ン 1 0 5が設けてある。 ピストン 1 0 5にはケーブル 1 0 7がその一端を接続さ れており、該ケーブルは固定側ブラケット 1の延長部 (図示なし) に取り付けた ガイドプーリ 1 0 9を介して他端がコラム側ブラケット 2の車両前方側端部に 接続されている。
このような構造であるので、 1次衝突を図示なきセンサ一が感知して火薬 1 0 1を爆発させると、 ピストン 1 0 5が図 2 8中右方に移動してケーブルを引っぱ り、 コラム側ブラケットおよびステアリングコラムは車両前方に移動する。
本変形例の上記以外の構造は図 1一図 5と同様である。
(第 2実施の形態)
図 6は、 本発明の第 2実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パワーステ ァリング装置の縦断面図である。 なお、 図 6中に於いて、 断面 (B— B , C - C ) を示す図は、 それぞれ、 図 4及び図 5と同様であるため、 省略する。
本実施の形態では、 電動モー夕 6がステアリングコラム 2 0の軸線と平行とし たオフセッ卜タイプである。
なお、 その他の構成、 作用、 及び効果は、 上述した第 1実施の形態と同様であ る。
以上説明したように、 第 1、 第 2実施形態によれば、 コラム式電動パワーステ ァリング本体や移動側ブラケッ卜の移動は、 案内部に沿っておこなわれるため、 コラブスストロークを減ずることなく、 衝突性能を向上させることができ、 又、 それらの移動物が運転者を打撃させるのを避けることが可能となる。
(第 3実施の形態)
以下、 本発明の第 3実施の形態に係るコラム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 7は、 本発明の第 3実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パヮ一ステ ァリング装置の縦断面図である。
図 8は、 図 7に示したガイドタイプコラム式電動パワーステアリング装置の要 部の拡大断面図である。
図 7の矢印 Aの矢視図は、 図 3に同じである。 図 9は、 図 7の B— B線に沿つ た断面図である。 図 7の C一 C線に沿った断面図は図 5に同じである。
図 7—図 9に示す第 3の実施の形態において、 図 1一図 5を参照して説明した 第 1実施の形態についての説明は第 3の実施の形態についてもそのまま適用で きるので、 第 1実施の形態と同じ構造部分についての説明を省略し、 以下第 3実 施形態について第 1実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。
第 3実施の形態では、 図 8及び図 9に示すように、 コラム式電動パワーステア リング本体 P Sを制御するための E C U 1 7 (電気制御手段) が、 ケース 1 8内 に収納してあり、 この E C Uケース 1 8は、 ポルト 1 9等により、 固定側ブラケ ット 1の上面に固定してある。
£〇11ケ一ス 1 8は、 固定側ブラケット 1に一体的に構成してあってもよい。 以上から、 第 3実施の形態によれば、 固定側ブラケット 1に、 E C U 1 7又は
E C Uケース 1 8をポルト 1 9により固定し、 又は一体的に構成することにより、 極めて効果的なヒートシンクとして、 固定側ブラケット 1を兼用することができ、 さらに、 固定側ブラケット 1は、 車両側に固定されている為、 その効果はなおさ らである。
一方で、 電動パワーステアリング本体 P Sの発熱部品である電動モータ 6は、 電動パワーステアリング本体 P Sのハウジング 3 1 , 3 2に固定されている為、 結果的に、ヒートシンクを分離したことになり、放熱性能が向上することができ、 従来と比較して電動パワーステアリング本体 P Sの出力が向上する。
同時に、 E C U 1 7の配設位置として、 固定側ブラケット 1と移動側ブラケッ ト 2のなす角の扇形空間に収納できるため、 レイァゥト性が向上し、 電動パヮ一 ステアリング本体 P Sのモジュール化を可能とすることができる。
第 3実施形態によれば、 固定側ブラケットに、 制御手段又は制御手段のケース を固定し、 又は一体的に構成することにより、 極めて効果的なヒートシンクとし て、 固定側ブラケットを兼用することができ、 さらに、 固定側ブラケットは、 車 両側に固定されている為、 その効果はなおさらである。
一方で、 電動パワーステアリング本体の発熱部品である電動モータは、 電動パ ワーステアリング本体のハウジングに固定されている為、 結果的に、 ヒートシン クを分離したことになり、 放熱性能が向上することができ、 従来と比較して電動 パワーステアリング本体の出力が向上する。
同時に、 制御手段の配設位置として、 固定側ブラケットと移動側ブラケットの なす角の扇形空間に収納できるため、 レイアウト性が向上し、 電動パワーステア リング本体のモジュール化を可能とすることができる。
(第 4実施の形態)
図 1 0は、 本発明の第 4実施の形態に係るガイドタイプコラム式電動パワース テアリング装置の平面図である。
図 1 1は、 図 1 0に示したガイドタイプコラム式電動パワーステアリング装置 を正面から見た部分拡大断面図である。
図 1 2は、 図 1 0に示す電動パワーステアリング装置の正面図であり、 図 1 3 は、 同装置の右側面、 図 1 4は、 同装置の左側面図である。
図 1 0及び図 1 1に示すように、 本第 4実施の形態に係るコラム式電動パワー ステアリング装置では、 ステアリングコラム 2 0の車両前方部には、 コラム式電 動パヮ一ステアリング本体 P Sが配置してある。
ステアリングコラム 2 0には、 ステアリングシャフト 2 1が回転自在に支持し てある。 ステアリングシャフト 2 1の車両後方端にはステアリングホイール (図 示なし) が取付けてあり、 またステアリングシャフト 2 1の車両前方側には、 出 力軸 2 2が連結してある。この出力軸 2 2の車両前方側は、自在継手(図示なし)、 インターミディェ一トシャフト (図示なし) 等を介してステアリングギア (図示 略) が連結してある。
入力軸となるステアリングシャフト 2 1の車両前方側には、 トーションバ一 (図示なし) の基端が圧入固定してあり、 このト一シヨンバーは、 中空に形成し た出力軸 2 2の内部を延在して、 その先端が出力軸 2 2の端部に固定してある。 出力軸 2 2の車両後方側に対応するステアリングコラム 2 0の部位には、 トル クセンサーや回路基板等が設けてある。 出力軸 2 2の車両前方側に対応するステ ァリングコラム 2 0の部位には、 E C U 1 1 5等が設けてある。 出力軸 2 2には、 電動モ一夕 6の駆動軸であるウォーム (図示なし) に嚙合し たウォームホイール (図示なし) が取付けてある。
ステアリングコラム 2 0はその車両前方側端部において、 前記ウォームホイ一 ル部分を格納するギアハウジング 3 1 , 3 2に一体的に結合されている。 電動モ 一夕 6はギアハウジング 3 1 , 3 2に固設支持されている。
本第 4実施形態において、 コラム式電動パワーステアリング本体 P Sを車体に 支持する車体側ブラケットは鉄製のアツパブラケット 4 0 2とアルミ製のロア —ブラケット 4 0 1とから成る。
ロア一ブラケット 4 0 1は、 コラム上方でステアリング軸線を中心に水平に延 びる矩形状の頂板部 4 0 1 aと、 該頂板部の両側からコラム両側上方を下向きに 延びる両側板部 4 0 1 b、 4 0 1 bと、 該両側板部の両側から水平方向に延びる 取付板部 4 0 1 c、 4 0 1 cと、 取付板部それぞれの両側後方側で下向きに折れ 曲がって車両後方に延びコラムを間にして平行な連結板部 4 0 1 d、 4 0 1 dと を一体に有している。
ロアーブラケット 4 0 1は、 取付板部 4 0 1 c、 4 0 1 cの車両前端にポルト 孔 4 0 1 e、 4 0 l eを形成しており、 これらポルト孔を介して、 ボルト (図示 なし) により車体側強度部材に取付固定される。
ロアーブラケット 4 0 1の両側板部 4 0 1 c、 4 0 1 cはそれぞれ下向き突出 部 4 0 1 f を一体に有している。
ステアリングコラムは車両前方側端部でこれら下向き突出部 4 0 1 f 間にポ ルト 4 0 1 gを介してこのポルトを中心にチルト動可能に支持されている。 アツパブラケット 4 0 2はステアリングコラム 2 0の上方に延在している頂 板部 4 0 2 aと、 該頂板部の両側から下向きに折れ曲がりステアリングコラム両 側の所定距離位置まで延びる側板部 4 0 2 b、 4 0 2 bと、 これら側板部の下端 から水平方向に延びる車体取付扳部 4 0 2 c、 4 0 2 cとを一体に有している。 アツパブラケット 4 0 2の両側板部 4 0 2 b , 4 0 2 b間において、 ステアリ ングコラム 2 0の外周面にはディスタンスブラケット 4 0 3が取付けてある。 デ ィスタンスブラケット 4 0 3はステアリングコラム 2 0の外周両側に固設され アツパブラケット 4 0 2の両側板部 4 0 2 b、 4 0 2 bの内側に沿って延びる両 側部 4 0 3 a、 4 0 3 aと、 ステアリングコラム上方でこれら両側部間を一体に 接続している頂板部とを有している。
アツパブラケットの両側板部 4 0 2 b、 4 0 2 bとディスタンスブラケット 4 0 3の両側板部 4 0 3 a、 4 0 3 aとは車両後方側で重なり合っており、 この重 なり合う部分を貫通するピン 4 1 0を介してステァリング本体 P Sは公知の締 付け機構 4 1 2を介してチルト及び Z又はテレスコ位置調節可能に支持されて いる。
アツパブラケット 4 0 2は車体取付板部 4 0 2 c、 4 0 2 cの車両前方側端部 において、 ロアーブラケットの車両後端部である連結板部 4 0 1 d、 4 0 1 dと 重なり合つており、 この重なり合い部において、 アツパブラケットの車体取付板 部には軸方向に延びる長孔 4 0 2 g、 4 0 2 gが形成され、 一方ロアーブラケッ ト 4 0 1の連結板部 4 O l d , 4 0 1 dにはポルト孔が形成されていて、 両者は これら孔を通してポルト 4 1 5、 4 1 5によりポルト締めされている。
このポルト締め部において、 アツパブラケッ卜とロア一ブラケットとの間には 表面に樹脂を被覆したコーティングプレート 4 1 6、 4 1 6が介在してある。 コ —ティングプレート 4 1 6、 4 1 6は断面ほぼ横向きの U字形状で車体取り付け 板部 4 0 2 c , 4 0 2 cを車両前方から上下にはさみ込みポルト貫通部から車両 後方に開く形状である。
アツパブラケット 4 0 2の車体取付板部 4 0 2 c、 4 0 2 cの車両後方端には 車両後方に向かって開く孔 4 0 2 h、 4 0 2 hが上下に貫通して形成されている。 これら孔 4 0 2 h、 4 0 2 hにはカプセル 4 1 8、 4 1 8が設けられている。 各 カプセル 4 1 8はアルミニウム製のカプセル要素 4 1 8 aと樹脂製のカプセル 要素 4 1 8 bとから成る。 アルミニウム製カプセル要素 4 1 8 aは中心部 4 1 8 dに孔 4 1 8 eを有し、 孔 4 0 2 hに内嵌していて、周囲フランジ部 4 1 8 f は 取付板 4 0 2 cに接触している。 樹脂製カプセル要素 4 1 8 bはアルミニウム製 カプセル要素 4 1 8 aの中心部 4 1 8 dを外嵌する中心部と該中心部の周囲フ ランジ 4 1 8 hとを有し、 周囲フランジ部 4 1 8 hが取付板 4 0 2 cに上側から 接している。 孔 4 1 8 eを揷通するポルト (図示なし) により車体側取付板 4 0 2 cは車体強度部材に固定され、 フランジ部 4 1 8 f と 4 1 8 h間に挟持されて いる。
このような構造であるので、 2次衝突により、 ステアリング本体 P S及び電動 モータ 4等から成るステアリング機構を支持しているアツパブラケット 4 0 2 に所定値以上の前向きの荷重がかかるとカプセル 4 1 8 , 4 1 8は破壊しアツパ ブラケット 4 0 2は車両前方に移動する。
アツパブラケット 4 0 2はカプセル 4 1 8、 4 1 8を離脱しても、 ボルト 4 1 5 , 4 1 5を介してロア一ブラケット 4 0 1により支持されているので,ステア リング機構が落下することはなく、 したがって、 ステアリングコラムが乗員の膝 に当たることがない。
本実施形態において、 アツパブラケット 4 0 2 cのポルト貫通用長孔の形状や、 コーティングプレ一ト部材 4 1 6, 4 1 6及びカプセル 4 1 8, 4 1 8の構造及 び Z又は仕様により 2次衝突時の離脱荷重をコントロールできる。 カプセル 4 1 8 , 4 1 8に替えてコーティングプレートを用いても良い。
本実施形態によれば、 2次衝突時のエネルギー吸収を車体側強度部材とアツパ ブラケッ卜 4 0 2との間のカプセル 4 1 8、 4 1 8のみでなくアツパブラケット 4 0 2とロア一ブラケット 4 0 1との間のコーティングプレート部材 4 1 6、 4 1 6にも分担させることができるので、 大きいコラブス過重が必要な場合に有利 である。
また、 本実施形態によればァッパブラケット 4 0 2の車体側への連結位置の選 択がし易くなる。 (第 5実施の形態)
図 1 5は、 本発明の第 5実施の形態に係る車両用舵取装置のブロック図である。 車両用舵取装置では、 ステアリングホイール aの操舵側と車輪 nの転舵側とが 分離してあり、 両者の間には、 舵取コントローラ eが設けてある。
操舵側には、 ステアリングホイール aと、 このステアリングホイール aの操舵 方向や操舵角を検出するための角度検出器 bと、 ステアリングホイール aを中立 位置に復帰すると共にステアリングホイール aの操舵角に応じた反力を発生す るための反力発生装置 dとが設けてある。
なお、 反力発生装置 dとステアリングホイール aとの間に、 反力発生装置 dが 発生する反力を検出するトルク検出器 C (反力検出器) が設けてある。
転舵側には、 舵取コントローラ eからの指示信号に基づいて、 転舵力を発生す る転舵力発生装置 gが設けてある。 転舵力を直線動に変換する操舵軸 kは、 タイ ロッド mやナックルアームを介して車輪 nに連結してある。 また、 車輪 nの実際 の転舵負荷や転舵量を検出するための転舵負荷検出器 hや転舵量検出器 iが設 けてある。
舵取コントローラ eには、 車速、 ョ一レイト及び横加速度等を検出する車両状 態量検出器 ίと、 上記角度検出器 bと、 上記反力検出器 cと、 上記転舵負荷検出 器 hと、 上記転舵量検出器 iとからの検出信号が入力されるようになっている。 舵取コント口一ラ eは、 入力された操舵方向や操舵角の情報、 速度情報、 ョー レイト及び横加速度その他の要素の情報に基づいて、 車輪 nの転舵方向や転舵角 を決定し、 この信号を転舵力発生装置 gに出力する。 これにより、 操舵軸 kが直 線動し、 タイロッド mやナックルアームを作動して、 車輪 nを転舵する。
(第 6実施の形態)
第 5実施の形態を具体化した例を以下第 6—第 8実施の形態として説明する。 図 1 6は、 本発明の第 6実施の形態に係るガイドタイプコラム式舵取装置の縦 断面図である。 図 1 7は、 図 1 6の矢印 I I Iの矢視図である。
図 1 8は、 図 1 6の I V— I V線に沿った断面図である。
図 1 9は、 図 1 6の V— V線に沿った断面図である。
図 1 6に示すように、 ステアリングコラム 2 0の車両前方部には、 コラム式の 反力発生装置 dが配置してある。これに隣接して、角度検出器 bが配置してあり、 さらに、 反力発生装置 dとステアリングホイールとの間に、 反力発生装置 dが発 生する反力を検出するトルク検出器 c (反力検出器) が設けてある。
ステアリングコラム 2 0には、 ステアリングシャフト 2 1が回転自在に支持し てあり、 このステアリングシャフト 2 1の車両後方端にはステアリングホイール (図示なし) が取付けられ、 車両前方側には、 反力軸 5 2 2が連結してある。 入力軸となるステアリングシャフト 2 1の車両前方側には、 トーシヨンバー 2 5の基端が圧入固定してあり、 このトーシヨンバー 2 5は、 中空に形成した反力 軸 5 2 2の内部を延在して、 その先端が反力軸 5 2 2の端部に固定ピン 2 6によ り固定してある。
反力軸 5 2 2の車両後方側に対応するステアリングコラム 2 0の部位には、 ト ルク検出器 c (反力検出器) や回路基板等が設けてある。 反力軸 5 2 2の車両前 方側に対応するステアリングコラム 2 0の部位には、 角度検出器 ID等が設けてあ る。
反力軸 5 2 2には、 電動モータ 6の駆動軸であるウォーム 2 7に嚙合したゥォ ームホイ一ル 2 8が取付けてある。
コラム式の反力発生装置 dは、 図 1 6に示すように、 一対のハウジング 3 1, 3 2を備えており、 ポルト 3 3等により互いに堅固に固定してある。
一方のハウジング 3 2に一体的に、 テレスコ運動案内ブラケット 1 1が設けて あり、 このテレスコ運動案内ブラケット 1 1に形成したテレスコ調節用溝 3 4に は、 ピボットピン 3 5がテレスコ方向に移動自在に挿入してあり、 このピボット ピン 3 5は、 図 1 7にも示すように、 後述する移動側ブラケット 2に設けたチル トピポットブラケット 9に係止してある。
ステアリングコラム 2 0の略中央には、 チルトブラケット 1 0が設けてあり、 このチルトブラケット 1 0には、 略上下方向に延びるチルト調節用溝 4 1が形成 してある。 なお、 チルトブラケット 1 0は、 後述する移動側ブラケット 2に一体 的に固定してある。
図 1 6及び図 1 9に示すように、 ステアリングコラム 2 0の軸方向に延びた平 らな締付部 2 0 aには、 ステアリング軸方向に延びるテレスコ調節用溝 4 2が形 成してある。 図 1 9に示すように、 チルトブラケット 1 0のチルト調節用溝 4 1 及び締付部 2 0 aのテレスコ調節用溝 4 2には、 締付ポルト 4 3が揷通してある。 チルトブラケット 1 0とチルトブラケット 1 0の間およびチルトブラケットと 締付部 2 0 aとの間には、 それぞれ摩擦部材 4 4が介装してある。 締付ポルト 4 3の先端部には、 カム機構 4 5及び操作レバ一 1 2 (チルトレバー) の基端部が 揷通してあり、 その先端の雄ネジ部には、 調整ナット 4 6が螺合して締付けてあ る。
バランスバネ 1 6は、 操作レバ一 1 2 (チルトレバー) を緩めた時、 後述する 固定側ブラケットの下面とコラム下面との間に設けられていてコラム式の反力 発生装置 d等が自重により落下するのを防止するためのものである。
操作レバー 1 2 (チルトレバー) を締付方向に回動して、 カム機構 4 5の幅が 拡がると、 チルトブラケット 1 0、 摩擦部材 4 4、 及びステアリングコラム 2 0 の締付部 2 0 aが押圧されて、 チルトおよび/又はテレスコ調節位置への締付が なされる。
一方、 操作レバ一 1 2 (チルトレバー) を逆の解除方向に回動して、 カム機構 4 5の幅が狭まると、 チルトブラケット 1 0、 摩擦部材 4 4、 及びステアリング コラム 2 0の締付部 2 0 aの相互の押圧が解除されて、 チルトおよびノ又はテレ スコ調節位置への締付が解除される。 これにより、 チルトおよび/又はテレスコ 調整することができる。 さて、 図 1 6及び図 1 8に示すように、 コラム式の舵取装置の車体への取付構 造は、 ガイドタイプであって、 車体側に固定する固定側ブラケット 1と、 この固 定側ブラケット 1に対して相対的に移動可能に固定側ブラケット 1に嵌合した 移動側ブラケット 2とが略水平方向に延在して設けてある。
図 1 8に示すように、 固定側ブラケット 1の裏面側には、軸方向(略水平方向) に延びる案内溝 5 1 (案内部) が形成してある。 この案内溝 5 1 (案内部) の両 側には、 一対の嵌合凹部 5 2, 5 2が形成してある。 固定側ブラケット 1には、 図 1 6に示すように、 軸方向に延びる長孔 5 3が形成してある。
一方、 移動側ブラケット 2には、 上記案内溝 5 1 (案内部) に移動自在に嵌合 した被案内部 6 1が形成してある。被案内部 6 1は、摩擦安定化部材 3を介して、 適数のボルト 4により固定側ブラケット 1の長孔 5 3内に固定してある。 摩擦安 定化部材 3は、 ポル卜 4と協働して、 所定の摩擦力を発揮するようになっている と共に、 ポルト 4は、 コラブスストローク時、 長孔 5 3内を移動し、 その後、 ス トロークを規定するストッパーとして働くようになつている。
被案内部 6 1の両側には、 図 1 8に示すように、 固定側ブラケット 1の一対の 嵌合凹部 5 2 , 5 2に嵌合する一対の張り出し部 6 2, 6 2が形成してあり、 嵌 合凹部 5 2と張り出し部 6 2との間には、 弹性変形可能な櫛の歯状の変形部材 8 が介装してある。 すなわち、 図 1 8において一対の張り出し部 6 2, 6 2と嵌合 凹部 5 2 , 5 2との間に形成され、 車両前後方向に延びる略上下方向の隙間に変 形部材 8、 8がガタなく移動側ブラケット 2の走行に対して設定された抵抗力を もたせて揷入されている。
移動側ブラケット 2の下側には、 上述したように、 反力発生装置 d等を取付け たチルトピポットブラケット 9と、 チルトブラケット 1 0とが一体的に固定して ある。
さらに、反力発生装置 dのハウジング 3 1 , 3 2とステアリングコラム 2 0 (コ ラムハウジング) とが一体となっている。 また、 トルク検出器 c (反力検出器) のハウジングとステアリングコラム 2 0 (コラムハウジング) とが一体となって いる。 これらにより、 剛性を高めて、 不快な振動 (エンジン回転等に起因する共 振等) の発生を防止することができる。
以上のように、 ガイドレール式ブラケット部は、 衝突時、 乗員がステアリング ホイールに 2次衝突した衝撃によって、 所定の摺動荷重を発生させて、 衝突エネ ルギ—を吸収させる様になつている。 すなわち、 両ブラケット 1 , 2を摩擦安定 化部材 3を介してボルト 4にて押圧させて摩擦力を発生させる機構と、 櫛の歯状 の変形部材 8に移動方向に並んで相対移動に応じて変形することで、 変形抵抗を 発生させる機構と、 を具備している。
以上から、 車両の衝突時、 変形部材 8を変形させ、 案内溝 5 1 (案内部) の軌 道溝に沿いながら車両前方に相対移動する。
しかも、 コラブス方向は、 車両に対して略水平とすることが可能で (ステアリ ングコラム 2 0とはある角をなすことが可能で)、 電動モ一夕 6等により、 コラ ブスストロークを減ずることはない為、 衝突性能を満足させ易い。
又、 案内溝 5 1 (案内部) には、 ストッパーとなるポルト 4によりそのスト口 ークが規制されているため、 コラム式の反力発生装置 dが移動側ブラケット 2か ら離脱することもなく、 あらかじめ設定した案内溝 5 1 (案内部) の軌道溝上を 走行し、 移動物が運転者を打撃させることを避け得ることもできる。
このように、 コラム式の反力発生装置 dや移動側ブラケット 2が車両に対して 移動側となっているため、 しかも、 その移動は、 案内溝 5 1 (案内部) に沿って おこなわれるため、 コラブスストロークを減ずることなく、 衝突性能を向上させ ることができ、 又、 それらの移動物が運転者を打撃させるのを避けることが可能 となる。
(第 7実施の形態)
図 2 0は、 本発明の第 7実施の形態に係るガイドタイプコラム式舵取装置の縦 断面図である。 図 2 1は、 図 2 0の矢印 V I Iの矢視図である。
図 2 2は、 図 2 0の V I I I - V I I I線に沿った断面図である。
図 2 3は、 図 2 0の I X— I X線に沿った断面図である。
第 7実施の形態は、 第 6実施の形態に対して、 チルト ·テレスコ調節構造のみ が異なり、 その他の構成、 作用、 及び効果は、 第 6実施の形態と同様である。 従 つて、 相違点についてのみ説明する。
図 2 0に示すように、 コラム式の反力発生装置 dは、 一対のハウジング 3 1 ,
3 2を備えており、 ポルト 3 3等により互いに堅固に固定してある。
一方のハウジング 3 2には、 ブラケット 7 0がー体的に設けてあり、 このブラ ケット 7 0には、 ピボットピン 3 5が挿入してあり、 このピボットピン 3 5は、 図 2 0にも示すように、 移動側ブラケット 2に設けたチルトピポットブラケット
9に係止してある。
図 2 0及び図 2 3に示すように、 ステアリングコラムは、 アウター側のロアー コラム 7 1と、 これに対して摺動自在に嵌合したインナー側のアッパーコラム 7 2とからなる。
さらに、 ロアーコラム 7 1の車両後方部に対向して、 チルトブラケット 1 0が 移動側ブラケット 2に一体的に固定して設けてある。 チルトブラケット 1 0には、 略上下方向に延びるチルト調節用溝 4 1が形成してある。
図 2 3に示すように、 アウター側のロア一コラム 7 1は、 下方に厚肉に形成し た一対のクランプ部 7 3 a , 7 3 bを備えており、 クランプ 7 3 a、 7 3 bおよ びチルトブラケット 1 0, 1 0のチルト溝を締付ポルト 4 3が揷通してある。 締 付ポルト 4 3の先端部には、 カム機構 4 5及び操作レバ一 1 2 (チルトレバ一) の基端部が挿通してあり、 その先端の雄ネジ部には、 調整ナット 4 6が螺合して 締付けてある。
ロアーコラム 7 1の上側には、 保持部 7 が設けてあり、 この保持部 7 4内に は、 ストッパー 7 5がピン 7 6により支持してある。 このストッパー 7 5の下端 部は、 アッパーコラム 7 2に形成したテレスコ範囲溝 7 7に係合して、 テレスコ 調整時、 テレスコの調整範囲を規定するようになっている。
操作レバー 1 2 (チルトレバー) を締付方向に回動して、 カム機構 4 5の幅が 拡がると、 チルトブラケット 1 0、 一対のクランプ部 7 3 a , 7 3 bが押圧され て、 ロアーコラム 7 1がアッパーコラム 7 2に対して締付けられて、 チルトおよ び Z又はテレスコ調節位置への締付がなされる。
一方、 操作レバー 1 2 (チルトレバー) を逆の解除方向に回動して、 カム機構 4 5の幅が狭まると、 チルトブラケット 1 0の押圧が解除され、 チルト締付が解 除され、 チルト調整することができる。
また、 一対のクランプ部 7 3 a , 7 3 bの押圧も解除されると、 ロアーコラム 7 1がアッパーコラム 7 2に対する押圧を解除し、 アッパーコラム 7 2は、 テレ スコ調整することができる。
(第 8実施の形態)
図 2 4は、 本発明の第 8実施の形態に係るガイドタイプコラム式舵取装置の縦 断面図である。
図 2 5は、 図 2 4の矢印 X Iの矢視図である。
図 2 6は、 図 2 4の X I I— X I I線に沿った断面図である。
図 2 7は、 図 2 4の X I I I一 X I I I線に沿った断面図である。
第 8実施の形態は、第 6実施の形態に対して、衝突時の移動構造のみが異なり、 その他の構成、 作用、 及び効果は、 第 6実施の形態と同様である。 従って、 相違 点についてのみ説明する。
図 2 4及び図 2 6に示すように、 コラム式の舵取装置の車体への取付構造は、 ガイドタイプであって、 車体側に固定する固定側ブラケット 1と、 この固定側ブ ラケット 1に対して相対的に移動可能に固定側ブラケット 1に嵌合した移動側 ブラケット 2とが略水平方向に延在して設けてある。
図 2 6に示すように、 固定側ブラケット 1の裏面側には、軸方向(略水平方向) に延びる案内溝 5 1 (案内部) が形成してある。 この案内溝 5 1 (案内部) の両 側には、 一対の嵌合凹部 5 2 , 5 2が形成してある。
一方、 移動側ブラケット 2には、 案内溝 5 1 (案内部) に移動自在に嵌合した 被案内部 6 1が形成してある。
被案内部 6 1は、 複数個のシヤーピン 8 0 (ヒューズ) により、 固定側ブラケ ット 1に固定してある。
この被案内部 6 1の両側には、 図 2 6に示すように、 固定側ブラケット 1の一 対の嵌合凹部 5 2, 5 2に嵌合する一対の張り出し部 6 2 , 6 2が形成してある。 この嵌合凹部 5 2, 5 2と、 張り出し部 6 2, 6 2との間には、 不可逆機構であ るラチェット 8 1, 8 1が介装してある。
従って、 ガイドレール式ブラケット部は、 1次衝突時に生じる車両前方向への 減速加速度によって、 コラム 2 0に配置した反力発生装置 dおよび検出器 b、 c の重量物により生じる慣性力が所定値以上となった時に、 固定側ブラケット 1と 移動側ブラケット 2との間に設けたシャ一ピン 8 0 (ヒューズ) が切れて、 車両 前方に移動して、 乗員とステアリングホイール aとの距離を大きくし、 移動後、 跳ね返って戻って来ないように、 不可逆機構 8 1 (ラチェット) を設けて、 乗員 とステアリングホイール aとの衝突を回避する様にしてある。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モー夕から 補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達す るコラム式電動パワーステアリング装置において、
車両側に固定される固定側ブラケットと、
当該固定側ブラケットに支持され且つ前記コラム式電動パワーステアリング 本体を支持する移動側ブラケットと、
前記両ブラケットのうち、 少なくとも一方に、 案内部として作用するように軌 道が形成され、 その軌道に沿って前記移動側ブラケットが走行する第 1手段と、 車両衝突時において前記移動側ブラケットが走行する時に所定の抵抗を生じ せしめるように前記移動側ブラケットを前記固定側ブラケットに固定する第 2 手段と、 を具備することを特徴とするコラム式電動パワーステアリング装置。
2 . 前記移動側ブラケットに、 前記コラム式電動パワーステアリング本体の電 動モータが固定されていることを特徴とする請求項 1に記載のコラム式電動パ ワーステアリング装置。
3 . 車両の 1次衝突時、 前記移動側ブラケットに支持固定された前記コラム式 電動パワーステアリング本体の少なくとも減速機や電動モータの重量物の慣性 力により、 相対的に車両に対して、 前記移動側ブラケットが前方に移動できるこ とを特徴とする請求項 1に記載のコラム式電動パワーステアリング装置。
4. 前記案内部により、 前記コラム式電動パワーステアリング本体の中心線に 対して、 ラジアル方向に突出した前記電動モー夕の移動空間を規制できることを 特徴とする請求項 1に記載のコラム式電動パワーステアリング装置。
5 . インターミディェ一トシャフトは、 スプライン又はセレーシヨンにて容易 に伸縮可能にしたことを特徴とする請求項 1に記載のコラム式電動パワーステ ァリング装置。
6 . 前記案内部は、 車両に水平に設定すれば、 前記移動側ブラケットは、 水平 に、 又、 ステアリングコラム軸に平行ならば、 平行に設定することができる、 即 ち、 ある程度自由に移動方向を選択できることを特徴とする請求項 1に記載のコ ラム式電動パワーステアリング装置。
7 . 前記固定側ブラケットと前記移動側ブラケットとのなす角の扇形空間に、 少なくとも前記減速機、 前記電動モ一夕、 舵角センサー、 E C U、 ステアリング 口ックのいずれかを配置したことを特徴とする請求項 1に記載のコラム式電動 パワーステアリング装置。
8 . 前記電動モータの慣性力による前記移動側ブラケットの走行を補助するよ うに、 衝突時火薬の装置を付設したことを特徴とする請求項 1に記載のコラム式 電動パワーステアリング装置。
9 . 前記電動モータを前記ステアリングコラム軸に同軸又は平行に配置したこ とを特徴とする請求項 1に記載のコラム式電動パワーステアリング装置。
1 0 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、 電動モータか ら補助操舵トルクを発生して、 ギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達 するコラム式電動パワーステアリング装置において、
車両側に固定される固定側ブラケットと、
当該固定側ブラケットに支持され且つ前記コラム式電動パワーステアリング 本体を支持する移動側ブラケットと、
前記両ブラケットのうち、 少なくとも一方に、 案内部として作用するように軌 道が形成され、 その軌道に沿って前記移動側ブラケットが走行する第 1手段と、 車両衝突時において前記移動側ブラケッ卜が走行する時に所定の抵抗を生じ せしめるように前記移動側ブラケットを前記固定側ブラケットに固定する第 2 手段と、 を具備し、
前記電動パワーステアリング本体を制御する制御手段は、 前記固定側ブラケッ トに配置してあることを特徴とするコラム式電動パワーステアリング装置。
1 1 . . 前記制御手段又はそのケースは、 前記固定側ブラケットに固定してある か、
又は、 前記制御手段のケースは、 前記固定側ブラケットに一体的に構成してあ ることを特徴とする請求項 1 0に記載のコラム式電動パワーステアリング装置。
1 2 . .前記移動側ブラケットに、 前記コラム式電動パワーステアリング本体の 電動モータが固定されていることを特徴とする請求項 1 0に記載のコラム式電 動パワーステアリング装置。
1 3 . ステアリングホイールの操舵方向や操舵角を検出し、 この検出信号をコ ントローラに入力し、 車両状態量を考慮しながら、 車輪の転舵方向や転舵角を決 定し、 これに基づいて車輪を転舵するようにした舵取装置において、
車体に固定される固定側ブラケットと、 衝突時に固定側ブラケットにガイドレ ールによって移動方向を規制されて固定側ブラケットに対して移動する移動側 ブラケットとからなるガイドレール式コラムを具備し、
当該ガイドレ一ル式コラムのコラム部分に、
モー夕トルクを減速機を介してステアリングホイール軸にトルクを発生させ る電気式、 又は、 機械式、 又は、 その両方を備えた反力発生装置と、
ステアリングホイール軸上、 又は、 モータ軸上に設けて、 ステアリングホイ一 ル軸の回転角を検出する少なくとも 1つ以上の回転角度検出器と、 を配置したこ とを特徴とする舵取装置。
1 4. 反力発生装置とステアリングホイールとの間に、 反力発生装置が発生す る反力を検出する反力検出器を配置したことを特徴とする請求項 1 3に記載の 舵取装置。
1 5 . コラムがガイドレール式コラムの移動側ブラケットに対してチルト位置 を変更可能に固定支持されることを特徴とする請求項 1 3に記載の舵取装置。
1 6 . コラムがガイドレール式コラムの移動側ブラケットに対して軸線方向位 置およびチルト位置を変更可能に固定支持されることを特徴とする請求項 1 3 に記載の舵取装置。
1 7 . 反力発生装置ハウジングとコラムハウジングとが一体となっていること を特徴とする請求項 1 3に記載の舵取装置。
1 8 . 反力検出器ハウジングとコラムハウジングとが一体となっていることを 特徴とする請求項 1 4に記載の舵取装置。
1 9 . ガイドレール式ブラケット部は、 2次衝突時、 衝突エネルギーを吸収さ せる様になつていることを特徴とする請求項 1又は 1 3に記載の舵取装置。
2 0 . 両ブラケットを摩擦安定化部材を介してポルトにて押圧させて摩擦力を 発生させる機構と、
櫛の歯状に移動方向に並んで相対移動に応じて変形することで、 変形抵抗を発 生させる機構と、 を具備することを特徴とする請求項 1 9に記載の舵取装置。
2 1 . ガイドレ一ル式ブラケット部は、 1次衝突時に生じる車両前方向への減 速加速度によって、 コラム部に配置した反力発生装置およびセンサの重量物に生 じる慣性力が所定値以上となった時に、 固定側ブラケットと移動側ブラケットと の間に設けたシャピンが切れて、 車両前方に移動して、 乗員とステアリングホイ ールとの距離を大きくし、 移動後、 跳ね返って戻って来ないように、 不可逆機構 を設けて、 乗員とステアリングホイールとの衝突を回避する様にしたことを特徴 とする請求項 1又は 1 3に記載の舵取装置。
2 2 . ステアリングホイールに印加された操舵トルク又は操舵角度に応じて、 操舵機構を駆動するステアリング装置において、
車両側に固定される固定側ブラケットと、
当該固定側ブラケッ卜に支持され且つ前記ステアリング本体を支持する移動 側ブラケッ卜と、
前記両ブラケットのうち、 少なくとも一方に形成され、 2次衝突時に前記移動 側ブラケッ卜の走行を許しかつ該移動ブラケットを案内する案内装置と、 前記移動側ブラケットが走行する時に所定の抵抗を生じせしめる衝撃エネル ギー吸収装置を具備することを特徴とするステアリング装置。
2 3 . ステアリングホイールに印加された操舵トルク又は操舵角度に応じて、 操舵機構を駆動するステアリング装置において、
車両側に固定される固定側ブラケットと、
当該固定側ブラケッ卜に支持され且つ操舵トルク検出機構又は操舵角度検出 機構を支持する移動側ブラケットと、
前記両ブラケットのうち、 少なくとも一方に、 案内部として作用するように軌 道が形成され、 その軌道に沿って前記移動側ブラケットが走行する第 1手段と、 車両衝突時において前記移動側ブラケットが走行する時に所定の抵抗を生じ せしめる第 2手段と、 を具備することを特徴とするステアリング装置。
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