WO2019044223A1 - ステアリング装置 - Google Patents

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純平 奥谷
治之 細谷
浩祐 川上
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いすゞ自動車株式会社
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    • B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel
    • B62D5/0415—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column being parallel the axes being coaxial

Definitions

  • the present disclosure relates to a steering device mounted on a vehicle.
  • the output shaft of the motor is provided to be orthogonal or substantially orthogonal to the steering shaft, and the rotational force of the motor is converted into the rotational direction of the steering shaft by the worm wheel mechanism. is there.
  • the motor needs to be disposed so as not to interfere with various devices (for example, a parking brake, a switch panel, etc.) provided around the steering shaft. There is room for improvement.
  • An object of the present disclosure is to provide a steering device capable of improving the layout around a steering shaft.
  • a steering apparatus is a steering apparatus mounted on a vehicle, and is disposed below a first steering shaft having one end connected to the steering wheel, and the first steering shaft, A second steering shaft whose one end connected to the other end of the first steering shaft is located above the floor of the cabin and an output shaft are provided coaxially with the first steering shaft, and the first steering shaft And a coaxial motor for applying a rotational force.
  • the layout around the steering shaft can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of a steering apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic view showing an example of a steering apparatus according to a modification of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a steering device 1 of the present embodiment.
  • FR indicates the front of the vehicle
  • UP indicates the upper side of the vehicle.
  • the steering device 1 is mounted on a vehicle provided with a passenger compartment 2.
  • vehicle is a cab-over type vehicle (for example, a truck, a bus, a van, etc.) provided with a compartment 2 above an internal combustion engine (not shown).
  • the steering apparatus 1 includes a steering wheel 3, a first steering shaft 4, a first joint 5, a second steering shaft 6, a second joint 10, a third steering shaft 11, a power steering unit 12, a pitman arm 13, a drag link And a coaxial motor 20.
  • the steering wheel 3 is a device that a driver performs a rotation operation when steering the vehicle.
  • the first steering shaft 4 is a rotatable rod-like member, one end of which is connected to the steering wheel 3 and the other end of which is connected to the first joint portion 5.
  • the first joint portion 5 connects the first steering shaft 4 and the second steering shaft 6 at a predetermined angle.
  • the periphery of the first steering shaft 4 is covered by a cylindrical upper cover (also referred to as a steering cowl) 8.
  • a cylindrical lower cover also referred to as a column cover or a column boot
  • the upper end of the lower cover 9 is connected to the lower end of the upper cover 8, and the lower end of the lower cover 9 is fixed to the floor (bottom) 7 of the passenger compartment 2.
  • the second steering shaft 6 is a rotatable rod-like member, and for example, a shaft (not shown) and a cylindrical member (not shown) surrounding the shaft are relatively slidably coupled in the axial direction And telescopic shaft.
  • One end of the second steering shaft 6 is connected to the first joint portion 5, and the other end is connected to a second joint portion 10 provided below the floor 7 (outside the passenger compartment 2). Specifically, the other end of the second steering shaft 6 is inserted into an opening (not shown) formed in the floor 7 and connected to the second joint 10.
  • the second joint portion 10 connects the second steering shaft 6 and the third steering shaft 11 at a predetermined angle.
  • the third steering shaft 11 is a rotatable rod-like member, one end of which is connected to the second joint portion 10 and the other end of which is connected to a power steering unit (also referred to as a steering gear box) 12.
  • a power steering unit also referred to as a steering gear box
  • the rotational force of the steering wheel 3 is transmitted to the power steering unit 12 via the first steering shaft 4, the second steering shaft 6, and the third steering shaft 11.
  • the power steering unit 12 converts the rotational force transmitted as described above into a large force swinging the pitman arm 13. As a result, the pitman arm 13 swings, the drag link 14 is pushed and pulled, and the wheel (not shown) is steered via the knuckle arm and tie rods (both not shown).
  • the coaxial motor 20 is attached to the first steering shaft 4.
  • the coaxial motor 20 is accommodated in the upper cover 8.
  • An output shaft (not shown) of the coaxial motor 20 is provided coaxially with the first steering shaft 4. Then, the coaxial motor 20 is driven by the control of the ECU (not shown) to apply a rotational force to the first steering shaft 4.
  • the ECU drives the coaxial motor 20 so that a predetermined rotational force is applied to the first steering shaft 4 at a predetermined timing, for example, when the driving support function is performed.
  • Examples of the driving support function include automatic parking and lane keeping assist during cruise control.
  • the rotational force of the first steering shaft 4 by the drive of the coaxial motor 20 is transmitted to the power steering unit 12 via the second steering shaft 6 and the third steering shaft 11.
  • the steering device 1 of the present embodiment is characterized in that the first steering shaft 4 is provided with the coaxial motor 20.
  • the coaxial motor 20 can be disposed without interfering with various devices (for example, parking brakes, switch panels, etc.) provided around the steering shaft. Therefore, in the steering device 1 of the present embodiment, the layout property around the steering shaft is It can be improved.
  • the coaxial motor 20 may be in the way of the driver's foot, or various pedal devices (not shown) provided on the driver's foot.
  • the coaxial motor 20 is provided to the first steering shaft 4 disposed above the second steering shaft 6, so that the driver of the coaxial motor 20 is likely to interfere. It does not get in the way of your feet or interfere with various pedal devices.
  • the coaxial motor 20 may be provided below the shaft bracket 21 that rotatably supports the first steering shaft 4.
  • the shaft bracket 21 is provided, for example, between the steering wheel 3 and the first joint portion 5.
  • the steering apparatus 1 may include, as a minimum configuration, a coaxial motor 20 and a steering shaft (first steering shaft 4 or second steering shaft 6) to which the coaxial motor 20 is attached.
  • a steering device is a steering device mounted on a vehicle, and includes a first steering shaft having one end connected to a steering wheel, and a first steering shaft disposed below the first steering shaft, and the first steering shaft.
  • a second steering shaft whose one end connected to the other end of the shaft is located above the floor of the vehicle compartment and an output shaft are provided coaxially with the first steering shaft to apply a rotational force to the first steering shaft And a coaxial motor.
  • the coaxial motor may be provided below a shaft bracket that rotatably supports the steering shaft.
  • the present disclosure is applicable to a steering device of a vehicle.

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Abstract

ステアリングシャフト周りのレイアウト性を向上させるステアリング装置。車両に搭載されるステアリング装置（１）は、一端がステアリングホイール（３）に接続された第１ステアリングシャフト（４）と、第１ステアリングシャフト（４）よりも下方に配置され、かつ、第１ステアリングシャフト（４）の他端と接続された一端が車室（２）の床部（７）より上方に位置する第２ステアリングシャフト（６）と、出力軸が第１ステアリングシャフト（４）と同軸に設けられ、第１ステアリングシャフト（４）に回転力を付与する同軸モータ（２０）と、を有する。

Description

ステアリング装置
　本開示は、車両に搭載されるステアリング装置に関する。
　従来、車両に搭載されるステアリング装置には、ステアリングシャフトに回転力を付与するモータを車室内に設けるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
　そして、このようなステアリング装置には、モータの出力軸がステアリングシャフトに対して直交または略直交するように設けられ、モータの回転力がウォームホイール機構によりステアリングシャフトの回転方向に変換されるものがある。
日本国特開２００７－１１２２４０号公報
　しかしながら、上述した従来のステアリング装置では、モータを、ステアリングシャフトの周囲に設けられる各種装置（例えば、パーキングブレーキやスイッチパネル等）に干渉しないように配置する必要があるため、ステアリングシャフト周りのレイアウト性に改善の余地がある。
　本開示の目的は、ステアリングシャフト周りのレイアウト性を向上させることができるステアリング装置を提供することである。
　本開示の一態様に係るステアリング装置は、車両に搭載されるステアリング装置であって、一端がステアリングホイールに接続された第１ステアリングシャフトと、前記第１ステアリングシャフトよりも下方に配置され、かつ、前記第１ステアリングシャフトの他端と接続された一端が車室の床部より上方に位置する第２ステアリングシャフトと、出力軸が前記第１ステアリングシャフトと同軸に設けられ、前記第１ステアリングシャフトに回転力を付与する同軸モータと、を有する。
　本開示によれば、ステアリングシャフト周りのレイアウト性を向上させることができる。
図１は、本開示の実施の形態に係るステアリング装置の一例を示す模式図である。 図２は、本開示の変形例に係るステアリング装置の一例を示す模式図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　本実施の形態に係るステアリング装置１について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態のステアリング装置１を示す模式図である。図１において、ＦＲは車両の前方を示し、ＵＰは車両の上方を示す。
　ステアリング装置１は、車室２を備えた車両に搭載される。車両は、内燃機関（図示略）の上方に車室２を備えたキャブオーバー型車両（例えば、トラック、バス、バン等）である。
　ステアリング装置１は、ステアリングホイール３、第１ステアリングシャフト４、第１ジョイント部５、第２ステアリングシャフト６、第２ジョイント部１０、第３ステアリングシャフト１１、パワーステアリングユニット１２、ピットマンアーム１３、ドラッグリンク１４、および同軸モータ２０を備える。
　ステアリングホイール３は、車両を操舵する際に運転者が回転操作を行う装置である。
　第１ステアリングシャフト４は、回動自在な棒状部材であり、一端がステアリングホイール３に接続され、他端が第１ジョイント部５に接続されている。
　第１ジョイント部５は、第１ステアリングシャフト４と第２ステアリングシャフト６とを所定の角度で連結している。
　第１ステアリングシャフト４の周囲は、筒状の上部カバー（ステアリングカウルともいう）８によって覆われている。一方、第１ジョイント部５の周囲は、筒状の下部カバー（コラムカバーまたはコラムブーツともいう）９によって覆われている。下部カバー９の上端は、上部カバー８の下端に接続され、下部カバー９の下端は車室２の床部（底部）７に固定されている。
　第２ステアリングシャフト６は、回動自在な棒状部材であり、例えば、軸（図示略）と、その軸を囲繞する筒状部材（図示略）とが軸方向に相対的に摺動可能に連結され、伸縮自在とされたシャフトである。
　第２ステアリングシャフト６は、一端が第１ジョイント部５に接続され、他端が床部７の下方（車室２の外部）に設けられた第２ジョイント部１０に接続されている。具体的には、第２ステアリングシャフト６の他端は、床部７に形成された開口部（図示略）に挿通され、第２ジョイント部１０に接続されている。
　第２ジョイント部１０は、第２ステアリングシャフト６と第３ステアリングシャフト１１とを所定の角度で連結している。
　第２ステアリングシャフト６のうち床部７より上方に位置する部分（車室２内に位置する部分）の周囲は、下部カバー９によって覆われている。
　第３ステアリングシャフト１１は、回動自在な棒状部材であり、一端が第２ジョイント部１０に接続され、他端がパワーステアリングユニット（ステアリングギヤボックスともいう）１２に接続されている。
　ステアリングホイール３の回転力は、第１ステアリングシャフト４、第２ステアリングシャフト６、および第３ステアリングシャフト１１を介してパワーステアリングユニット１２に伝達される。
　パワーステアリングユニット１２は、上述のように伝達された回転力を、ピットマンアーム１３を揺動する大きな力に変換する。これにより、ピットマンアーム１３が揺動し、ドラッグリンク１４が押し引きされて、ナックルアームやタイロッド（ともに図示略）を介し、車輪（図示略）が操舵される。
　ここで、本実施の形態の特徴的な構成について説明する。
　本実施の形態では、図１に示すように、第１ステアリングシャフト４に同軸モータ２０が取り付けられている。同軸モータ２０は、上部カバー８内に収容されている。
　同軸モータ２０の出力軸（図示略）は、第１ステアリングシャフト４と同軸に設けられている。そして、同軸モータ２０は、ＥＣＵ（図示略）の制御によって駆動し、第１ステアリングシャフト４に回転力を付与する。
　ＥＣＵは、例えば、運転支援機能の実行時において、所定のタイミングで所定の回転力が第１ステアリングシャフト４に付与されるように、同軸モータ２０を駆動させる。運転支援機能は、例えば、自動駐車や、クルーズコントロール時のレーンキーピングアシスト等が挙げられる。
　同軸モータ２０の駆動による第１ステアリングシャフト４の回転力は、第２ステアリングシャフト６および第３ステアリングシャフト１１を介してパワーステアリングユニット１２に伝達される。
　以上、説明したように、本実施の形態のステアリング装置１は、第１ステアリングシャフト４に同軸モータ２０を備えることを特徴とする。同軸モータ２０は、ステアリングシャフトの周囲に設けられる各種装置（例えば、パーキングブレーキやスイッチパネル等）と干渉することなく配置できるため、本実施の形態のステアリング装置１では、ステアリングシャフト周りのレイアウト性を向上させることができる。
　また、図１において、仮に同軸モータ２０を第２ステアリングシャフト６に設けた場合、同軸モータ２０が運転者の足元の邪魔になったり、運転者の足元に設けられる各種ペダル装置類（図示略）に干渉するおそれがあるが、本実施の形態のステアリング装置１では、同軸モータ２０が第２ステアリングシャフト６よりも上方に配置された第１ステアリングシャフト４に設けられるため、同軸モータ２０が運転者の足元の邪魔になったり、各種ペダル装置類に干渉することがない。
　本開示は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。以下、各変形例について説明する。
　［変形例１］
　同軸モータ２０は、例えば図２に示すように、第１ステアリングシャフト４を回動可能に支持するシャフトブラケット２１の下方に設けられてもよい。シャフトブラケット２１は、例えば、ステアリングホイール３と第１ジョイント部５との間に設けられる。
　［変形例２］
　ステアリング装置１は、最小構成として、同軸モータ２０と、その同軸モータ２０が取り付けられるステアリングシャフト（第１ステアリングシャフト４または第２ステアリングシャフト６）と、を含めばよい。
　［変形例３］
　実施の形態では、ステアリング装置１が搭載される車両がキャブオーバー型車両である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。ステアリング装置１は、車室２の前方または後方に内燃機関を設けた車両に搭載されてもよい。
　＜本開示のまとめ＞
　本開示のステアリング装置は、車両に搭載されるステアリング装置であって、一端がステアリングホイールに接続された第１ステアリングシャフトと、前記第１ステアリングシャフトよりも下方に配置され、かつ、前記第１ステアリングシャフトの他端と接続された一端が車室の床部より上方に位置する第２ステアリングシャフトと、出力軸が前記第１ステアリングシャフトと同軸に設けられ、前記第１ステアリングシャフトに回転力を付与する同軸モータと、を有する。
　なお、上記ステアリング装置において、前記同軸モータは、前記ステアリングシャフトを回動可能に支持するシャフトブラケットの下方に設けられてもよい。
　本出願は、２０１７年８月３０日付で出願された日本国特許出願（特願２０１７－１６５７４３）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示は、車両のステアリング装置に適用できる。
　１　ステアリング装置
　２　車室
　３　ステアリングホイール
　４　第１ステアリングシャフト
　５　第１ジョイント部
　６　第２ステアリングシャフト
　７　床部
　８　上部カバー
　９　下部カバー
　１０　第２ジョイント部
　１１　第３ステアリングシャフト
　１２　パワーステアリングユニット
　１３　ピットマンアーム
　１４　ドラッグリンク
　２０　同軸モータ
　２１　シャフトブラケット

Claims (2)

  1. 　車両に搭載されるステアリング装置であって、
    　一端がステアリングホイールに接続された第１ステアリングシャフトと、
    　前記第１ステアリングシャフトよりも下方に配置され、かつ、前記第１ステアリングシャフトの他端と接続された一端が車室の床部より上方に位置する第２ステアリングシャフトと、
    　出力軸が前記第１ステアリングシャフトと同軸に設けられ、前記第１ステアリングシャフトに回転力を付与する同軸モータと、を有する、
    　ステアリング装置。
  2. 　前記同軸モータは、
    　前記ステアリングシャフトを回動可能に支持するシャフトブラケットの下方に設けられている、
    　請求項１に記載のステアリング装置。
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