JP5229551B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用操舵装置に関する。
車両用操舵装置では、ステアリングシャフトの上端部および下端部が、軸受を介して支持されている。ステアリングシャフトには、当該ステアリングシャフトに負荷された操舵トルクを検出するためのトルクセンサの入力軸が連結されている。
特許文献1には、トルクセンサの出力の安定性を高めるために、ステアリングシャフトの振れ回りを規制することが提案されている。また、特許文献2にも、ステアリングシャフトの振れ回りを規制する技術が開示されている。
また、車両用操舵装置は、防犯用のステアリングロック装置を有している。ステアリングロック装置は、キーリングと呼ばれる筒状部材を有している場合がある。この筒状部材は、ステアリングシャフトに取り付けられており、ロックピンと係合することによりステアリングシャフトの回転を規制する。
特開平11−278288号公報 実開平6−79689号公報
ところで、例えば、ステアリングロックされた操舵部材が過大なトルクで回転されたときに、ステアリングシャフトが径方向に撓み、その結果、キーリングとロックピンとの係合が解除される場合がある。このような場合、特許文献1,2のステアリングシャフトの振れ回りの規制技術を適用しても、キーリングの振れ回りは規制されないので、盗難防止には、あまり効果がなかった。
また、ステアリングロック状態の操舵部材に過大なトルクを不用意に作用させてしまうことがある。このような場合、ステアリングシャフトに撓みが生じる虞がある。その結果、トルクセンサの出力が悪影響を受けることが懸念される。例えば、トルクセンサの出力が不安定になる。また、ステアリングシャフトの撓みの発生に関係なく、トルクセンサの出力の安定性を高めることが要請されている。
そこで、本発明の目的は、ステアリングロックを確実に達成でき、さらに、トルクセンサの出力の安定性を高めることができる車両用操舵装置を提供することである。
本発明の車両用操舵装置(1)は、操舵部材(2)に連結されたステアリングシャフト(3)と、上記ステアリングシャフトを、上記ステアリングシャフトの軸方向(A1)に上下に配置された上軸受(36)および下軸受(37)を介して、回転可能に支持する筒状のステアリングコラム(35)と、上記ステアリングシャフトの上記軸方向に関して上記下軸受よりも下方に配置され、上記ステアリングシャフトに負荷されたトルクを検出するトルクセンサ(20)と、上記ステアリングシャフトの上記軸方向に関して、上記上軸受および上記下軸受間の中央位置(CP)と上記下軸受との間に配置され、ステアリングロック用のロックピン(42)を係合させるためのキーロック孔(116)を有して、上記ステアリングシャフトとは同行回転可能な筒状部材(44)と、上記筒状部材の外周(114)と上記ステアリングコラムの内周(119)との間に介在し、上記ステアリングコラムに対する上記ステアリングシャフトの撓みを上記筒状部材を介して規制する撓み規制部材(45)とを備え、上記ステアリングシャフトは、互いに同行回転可能に且つ上記軸方向に相対移動可能に嵌合されたアッパーシャフト(51)およびロアーシャフト(52)を含み、上記ステアリングコラムは、上記アッパーシャフトを上記上軸受を介して回転可能に支持し、車両の衝突のときに上記アッパーシャフトおよび上記上軸受とともに上記軸方向の下方に同行移動可能なアッパーチューブ(58)を含み、上記筒状部材は、保持機構(123)を介して上記ロアーシャフトに所定の保持力で保持されており、上記撓み規制部材は、上記ステアリングコラムの上記内周に摺動可能に支持されており、上記車両の衝突のときに、上記軸方向の下方に移動する上記アッパーチューブが、上記保持機構に抗して上記筒状部材を押し、押された上記筒状部材が、上記撓み規制部材および上記アッパーチューブとともに同行移動するようにしてあることを特徴とする(請求項1)。
本発明によれば、筒状部材の撓みが規制されるので、ロックピンと筒状部材との係合が無理に解除されることを防止できる。従って、ステアリングロックを確実に達成できる。また、筒状部材の撓みが規制されることを通じて、ステアリングシャフトの心振れを確実に規制できるので、トルクセンサに及ぼす悪影響を防止できる。その結果、トルクセンサの出力の安定性を高めることができる。
また、上記ステアリングシャフトは、互いに同行回転可能に且つ上記軸方向に相対移動可能に嵌合されたアッパーシャフト(51)およびロアーシャフト(52)を含み、上記ステアリングコラムは、上記アッパーシャフトを上記上軸受を介して回転可能に支持し、車両の衝突のときに上記アッパーシャフトおよび上記上軸受とともに上記軸方向の下方に同行移動可能なアッパーチューブ(58)を含み、上記筒状部材は、保持機構(123)を介して上記ロアーシャフトに所定の保持力で保持されており、上記撓み規制部材は、上記ステアリングコラムの上記内周に摺動可能に支持されており、上記車両の衝突のときに、上記軸方向の下方に移動する上記アッパーチューブが、上記保持機構に抗して上記筒状部材を押し、押された上記筒状部材が、上記撓み規制部材および上記アッパーチューブとともに同行移動するようにしてあるので、下記の利点があるすなわち、車両の衝突のときに、筒状部材および撓み規制部材は、アッパーチューブの動き、ひいては、アッパーシャフトの動きを邪魔しない。その結果、衝撃吸収ストローク量を長く確保できる。
また、本発明において、上記保持機構は、上記ロアーシャフトおよび上記筒状部材の間に介在し且つ上記筒状部材を所定の周方向保持力で保持する保持部材(124)と、上記保持部材に対する上記筒状部材の軸方向移動を規制する移動規制部材(125,125B,125C)とを含む場合がある(請求項)。この場合、ステアリングシャフトと筒状部材との間に、所定の周方向保持力を超える外力が作用するときには、筒状部材とステアリングシャフトとが周方向に相対移動する。これにより、筒状部材やステアリングシャフトの損傷、例えば、過大な撓みの発生を防止できる。また、筒状部材がステアリングシャフトに対して周方向に移動するときに、筒状部材の軸方向移動が確実に規制される。従って、筒状部材が軸方向に位置ずれすることがない。
また、本発明において、上記移動規制部材は、上記保持部材および上記筒状部材を連結した破断可能な樹脂部材(125B)を含み、上記樹脂部材の破断に伴って、上記筒状部材の軸方向移動の規制が解除されるようにしてある場合がある(請求項)。この場合、通常時の筒状部材の軸方向移動を規制でき、衝撃吸収するときの筒状部材の移動を許容できる。しかも、このような動作を、簡素な構造で実現できる。
また、上記移動規制部材は、上記筒状部材および上記保持部材のいずれか一方に設けられ他方に係止した変形可能な係止片(125C)を含み、上記係止片の変形に伴って、上記筒状部材の軸方向移動の規制が解除されるようにしてある場合がある(請求項)。この場合、通常時の筒状部材の軸方向移動を規制でき、衝撃吸収するときの筒状部材の移動を許容できる。しかも、このような動作を、簡素な構造で実現できる。
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、車両用操舵装置が電動パワーステアリング装置である場合に則して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering System)1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に第1の自在継手4を介して連結された中間シャフト5と、中間シャフト5に第2の自在継手6を介して連結されたピニオンシャフト7と、ピニオンシャフト7の端部近傍に設けられたピニオン歯8に噛み合うラック歯9を有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー10とを有している。
ピニオンシャフト7およびラックバー10によりラックアンドピニオン機構からなるステアリングギヤ11が構成されている。ラックバー10は、車体12に固定されるラックハウジング13内に図示しない複数の軸受を介して直線往復可能に支持されている。ラックバー10には、一対のタイロッド14が結合されている。各タイロッド14は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する転舵輪16に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン歯8およびラック歯9によって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー10の直線運動に変換される。これにより、転舵輪16の転舵が達成される。
ステアリングシャフト3は、後述するように、アッパーシャフト51と、ロアーシャフト52と、入力軸17と、トーションバー19と、出力軸18とを有している。アッパーシャフト51と、ロアーシャフト52と、入力軸17と、トーションバー19と、出力軸18とが、ステアリングシャフト3の軸方向A1(以下、単に軸方向A1ともいう。)に沿って、操舵部材2側から順に連結されている。
入力軸17は、アッパーシャフト51およびロアーシャフト52を介して操舵部材2に連なっている。入力軸17および出力軸18はトーションバー19を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸17に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー19が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸17および出力軸18が相対回転するようになっている。
トーションバー19を介する入力軸17および出力軸18の間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ20が設けられている。また、車速を検出するための車速センサ21が設けられている。また、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)22が設けられている。また、操舵補助力を発生させるための電動モータ23と、この電動モータ23の出力回転を減速する減速機構24とが設けられている。
トルクセンサ20および車速センサ21からの検出信号が、ECU22に入力されるようになっている。ECU22は、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ23を制御する。電動モータ23の出力回転が減速機構24を介して減速されてピニオンシャフト7に伝達され、ラックバー10の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。
減速機構24は、駆動ギヤとしてのウォーム26と、このウォーム26に噛み合う従動ギヤとしてのウォームホイール27とを備える。ウォーム26は、電動モータ23の出力軸(図示せず)と同心に配置されており、電動モータ23により回転駆動される。ウォームホイール27は、出力軸18に同行回転し且つ軸方向移動不能に連結されている。
電動パワーステアリング装置1は、操舵トルクを検出するために、上述の入力軸17と、出力軸18と、トーションバー19と、トルクセンサ20と、磁気回路形成部材としての環状の永久磁石30と、磁気回路形成部材であり且つ軟磁性体としての環状の第1および第2の磁気ヨーク31,32とを有している。トルクセンサ20は、ホールICからなる磁気センサ(図示せず)を含んでいる。これにより、トルクセンサ20は、上述の磁気回路形成部材に生じた磁束に基づいて操舵トルクを検出するようになっている。
永久磁石30は、入力軸17に同心に且つ同行回転するように固定されている。第1および第2の磁気ヨーク31,32は、出力軸18に固定されている。なお、永久磁石30が出力軸18に固定され、且つ第1および第2の磁気ヨーク31,32が入力軸17に固定されるようにしてもよい。
第1および第2の磁気ヨーク31,32は、互いに非接触状態で固定されている。これとともに、各第1および第2の磁気ヨーク31,32は、ステアリングシャフト33の径方向外方から永久磁石30を非接触で取り囲んでいる。各第1および第2の磁気ヨーク31,32は、永久磁石30が形成する磁界内に配置されている。これにより、永久磁石30と、第1および第2の磁気ヨーク31,32とは、磁気回路を形成する。
入力軸17および出力軸18の間にトルクが作用すると、両軸17,18の間に相対角変位が生じる。これに伴い、永久磁石30と第1および第2の磁気ヨーク31,32とが互いに相対変位する。このときの相対変位量に応じて、第1および第2の磁気ヨーク31,32間に磁束が生じる。このときの磁束の密度が、磁気センサにより検出される。
また、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングシャフト3を回転可能に支持するステアリングコラム35を有している。ステアリングコラム35は、第1の軸受36、第2の軸受37、第3の軸受38、第4の軸受39、および第5の軸受40を介して、ステアリングシャフト3を支持している。
また、電動パワーステアリング装置1は、車両の盗難を防止するために、ステアリングシャフト3の回転を解除可能に規制するためのロックピン42を含むロックピン移動機構43と、ロックピン42と離脱可能に係合する筒状部材44とを有している。筒状部材44は、ステアリングシャフト3の周方向にステアリングシャフト3に同行移動可能に取り付けられている。ロックピン42が筒状部材44に係合することにより、ロックピン42が筒状部材44を介してステアリングシャフト3の回転を規制することができる。ロックピン移動機構43と筒状部材44とが、ステアリングロック装置の少なくとも一部を構成している。
ところで、入力軸17の心振れが生じると、トルクセンサ20の出力が不安定になることがある。そこで、本実施形態では、ステアリングロック用の上述の筒状部材44を利用して、入力軸17の心振れを抑制するようにしている。すなわち、電動パワーステアリング装置1は、筒状部材44の径方向移動を規制する撓み規制部材45を有している。
筒状部材44は、軸方向A1に関して第2の軸受37に隣接して第2の軸受37よりも上方に配置されている。且つ、トルクセンサ20は、軸方向A1に関して第2の軸受37に隣接して第2の軸受37よりも下方に配置されている。この場合、筒状部材44の径方向移動が撓み規制部材45により規制されることにより、トルクセンサ20に対向する入力軸17の部分の心振れが効果的に規制される。
また、ステアリングコラム35は、上部支持構造47および下部支持構造48により、車体12に支持されている。ステアリングコラム35は、軸方向A1に平行に延びており、また、車両の前後方向X1に対して傾斜する方向に延びている。例えば、操舵部材2が上側となるように、ステアリングシャフト3の中心軸線が、車両の前後方向X1に対して斜めに配置されている。なお、図1には、上下方向Z1を図示してある。
また、電動パワーステアリング装置1は、操舵部材2の位置を調節するための位置調節機能を有している。また、電動パワーステアリング装置1は、車両の衝突時に運転者が操舵部材2に衝突するとき(二次衝突)の衝撃を吸収するための衝撃吸収機能を有している。
図2は、図1の要部の模式図であり、位置調節することにより、操舵部材の高さ位置を高くした状態を示す。図3は、図1の要部の模式図であり、(a),(b)および(c)の順に、衝撃吸収するときの状態を示す。なお、(a)は衝撃吸収前の状態である。図4は、図1の要部の断面図であり、第1の軸受36の周辺部分を示す。図5は、図1の要部の断面図であり、ステアリングコラム35の軸方向中間部を主に示す。図6は、図1の要部の断面図であり、ステアリングコラム35の軸方向下部およびその内部を主に示す。
図1および図5を参照して、位置調節機能および衝撃吸収機能は、上部支持構造47と、下部支持構造48と、後述するように伸縮可能なステアリングシャフト3と、後述するように伸縮可能なステアリングコラム35とにより実現されている。
ステアリングシャフト3は、筒状をなす外軸としてのアッパーシャフト51と、内軸としてのロアーシャフト52と、上述の入力軸17と、上述の出力軸18と、上述のトーションバー19とを有している。
アッパーシャフト51の軸方向上端に操舵部材2が連結されている。アッパーシャフト51の軸方向下端とロアーシャフト52の軸方向上端とは、互いに嵌合されている。アッパーシャフト51とロアーシャフト52とは、軸方向A1に沿って互いに相対移動可能に且つ同行回転するように、スプライン構造等の継手構造により互いに連結されている。
ロアーシャフト52の軸方向下端部と、入力軸17の軸方向上端部とは、同行回転できるように、互いに連結されている。
ステアリングコラム35は、ステアリングシャフト3の一部を収容するコラムチューブ53と、減速機構24を収容するハウジング54とを有している。また、ハウジング54には、トルクセンサ20および電動モータ23が配置されている。
コラムチューブ53は、軸方向A1に関するステアリングコラム35の上部および中間部を構成している。
コラムチューブ53は、第1のチューブ56と、第2のチューブ57と、アッパーチューブとしての第3のチューブ58とを有している。第1のチューブ56と、第2のチューブ57と、第3のチューブ58とは、この順で軸方向下方から軸方向A1に順に並んでいる。
第1のチューブ56は、相対的に大径に形成されている。第1のチューブ56の軸方向上端の内周に、第2のチューブ57の軸方向下端の外周が、軸方向A1に相対移動可能に嵌合している。第1のチューブ56と第2のチューブ57とは、操舵部材2を位置調節するときに軸方向A1に相対移動できるようになっている(図2参照)。
図1および図3を参照して、第2のチューブ57の軸方向上端の内周に、第3のチューブ58の軸方向下端の外周が、軸方向A1に相対移動可能に嵌合している。第2のチューブ57と第3のチューブ58とは、衝撃吸収するときに軸方向A1に相対移動できるようになっている。具体的には、第3のチューブ58が車両の前方に向けて第2のチューブ57に対して相対移動する。また、操舵部材2を位置調節するときには、第2のチューブ57と第3のチューブ58とは互いに相対移動しないようになっている。
軸方向A1に関しての第3のチューブ58の上部は、第1の軸受36を保持し、この第1の軸受36を介して、アッパーシャフト51を回転可能に支持している。また、第3のチューブ58とアッパーシャフト51との軸方向相対移動が規制されている。
図4を参照して、具体的には、第1の軸受36は、転がり軸受としての玉軸受である。第1の軸受36は、内輪61と、外輪62と、内輪61および外輪62の間に転動可能に介在する転動体としての複数のボール63とを有している。
アッパーシャフト51には、内輪61が嵌合する外周面からなる嵌合部64と、段部65と、周溝66とが形成されている。段部65と周溝66とは、嵌合部64を挟んで、軸方向A1の互いに反対側に配置されている。周溝66に、内輪61を固定するための固定部材としての止め輪67が係止されている。第1の軸受36の内輪61は、アッパーシャフト51の段部65と、止め輪67との間に配置されている。これにより、第1の軸受36の内輪61の軸方向移動が規制されている。
第3のチューブ58の軸方向上端は、第1の軸受36の外輪62が嵌合する内周面からなる嵌合部68と、嵌合部68の端縁から径方向内方に延びる環状の端壁69とを有している。また、第3のチューブ58の上端の外周には、円筒状のカバー70が取り付けられている。カバー70は、径方向内方に延びるフランジ部71を有している。フランジ部71と端壁69とが、外輪62を挟んで、軸方向A1に対向している。第1の軸受36の外輪62は、第3のチューブ58の端壁69と、カバー70のフランジ部71との間に配置されている。これにより、第1の軸受36の外輪62の軸方向移動が規制されている。
図1を参照して、上部支持構造47が、第1のチューブ56の軸方向上端部を支持している。上部支持構造47は、車体12に固定された上部固定ブラケット74と、上部固定ブラケット74およびステアリングコラム35の第1のチューブ56を相対移動可能に連結する第1の連結機構76と、第1のチューブ56および第2のチューブ57を相対移動可能に連結する第2の連結機構77とを有している。
第1の連結機構76は、ECU22の制御のもとで電動モータ(図示せず)の動力を利用して、揺動の中心としてのチルト中心軸80の中心軸線の周りにステアリングコラム35を揺動させるができる。これにより、操舵部材2の高さ位置を調節するチルト調節機能が実現されている。
第2の連結機構77は、駆動源としての電動モータ(図示せず)と、この電動モータの出力により第1のチューブ56および第2のチューブ57を軸方向A1に相対移動させる移動機構(図示せず)とを有している。第2の連結機構77の電動モータは、ECU22の制御のもとで駆動される。軸方向A1に操舵部材2の位置を調節することにより、操舵部材2の前後位置を調節するテレスコピック調節機能が実現される(図2参照)。
図1および図5を参照して、ハウジング54は、第1のチューブ56の軸方向下端部に連結されている。ハウジング54は、第2の軸受37を保持している。第2の軸受37は、転がり軸受としての玉軸受である。ハウジング54は、第2の軸受37を介して、入力軸17を回転可能に支持している。
図1および図6を参照して、ハウジング54は、第3の軸受38、および第4の軸受39を保持している。第3の軸受38は、転がり軸受としての玉軸受である。第4の軸受39は、転がり軸受としての玉軸受である。ハウジング54は、第3の軸受38および第4の軸受39を介して、出力軸18を回転可能に支持している。
また、ハウジング54は、第4の軸受39を介して、出力軸18の軸方向移動を規制しており、ひいては、入力軸17およびロアーシャフト52の軸方向移動を規制している。具体的には、第4の軸受39は、内輪85と、外輪86と、内輪85および外輪86の間に転動可能に介在する転動体としての複数のボール87とを有している。
出力軸18は、第4の軸受39の内輪85が嵌合する外周面からなる嵌合部88と、この嵌合部88の縁部から径方向外方に延設された環状の段部89と、雄ねじ部90とを有している。雄ねじ部90と段部89とは、嵌合部88を挟んで、軸方向A1に関して互いに反対側に配置されている。雄ねじ部90に、内輪85を固定するための固定部材としての環状の雌ねじ部材91が係止されている。第4の軸受39の内輪85は、段部89と、雌ねじ部材91との間に配置されている。これにより、第4の軸受39の内輪85の軸方向移動が規制されている。
ハウジング54は、第4の軸受39の外輪86が嵌合する内周面からなる嵌合部92と、嵌合部92の端縁から径方向内方に延びる環状の端壁93と、周溝94とを有している。周溝94と端壁93とは、嵌合部92を挟んで、軸方向A1に関して互いに反対側に配置されている。周溝94に、外輪86を固定するための固定部材としての止め輪95が係止されている。第4の軸受39の外輪86は、ハウジング54の端壁93と、止め輪95との間に配置されている。これにより、第4の軸受39の外輪86の軸方向移動が規制されている。
第5の軸受40は、入力軸17と出力軸18との間に介在している。第5の軸受40は、出力軸18に保持され、入力軸17を回転可能に支持している。第5の軸受40は、滑り軸受である。なお、第5の軸受40は、入力軸17に保持され、出力軸18を回転可能に支持してもよい。
また、ハウジング54は、軸方向A1に関するステアリングコラム35の下部を構成している。ハウジング54は、車体12に下部支持構造48により支持されている。
下部支持構造48は、車体12に固定状態で支持された下部固定ブラケット98と、下部固定ブラケット98に支持されたチルト中心軸80と、チルト中心軸80を介して下部固定ブラケット98に支持された被支持部材99とを有している。被支持部材99は、ステアリングコラム35の下部としてのハウジング54に固定されている。具体的には、被支持部材99とハウジング54とは、単一材料により一体に形成されている。ハウジング54は、被支持部材99、チルト中心軸80および下部固定ブラケット98を介して、車体12に支持されている。
チルト中心軸80は、下部固定ブラケット98および被支持部材99を連結している。被支持部材99および下部固定ブラケット98が、チルト中心軸80の中心軸線の周りに互いに相対回転可能とされている。これにより、ステアリングコラム35の下部は、チルト中心軸80の中心軸線の回りに揺動可能に支持されている。
図3および図5を参照して、衝撃吸収機能のために、第2のチューブ57および第3のチューブ58は、互いに衝撃吸収時のみに相対移動を許容するように、圧入状態で嵌め合わされている。これにより、第2のチューブ57および第3のチューブ58は、軸方向A1に関する所定の保持力で互いに保持されている。
その結果、衝撃吸収前の通常時には、第2のチューブ57および第3のチューブ58は相対移動しないようになっている。
衝突時には、ドライバ(運転者)が操舵部材2にぶつかる。一方で、第2のチューブ57は、軸方向A1に移動を規制されている。その結果、所定の保持力を超える力が第2のチューブ57および第3のチューブ58の間に作用すると、第2のチューブ57および第3のチューブ58は、互いに軸方向A1に相対移動する。これに伴い、コラムチューブ53が収縮する。また、衝撃エネルギが吸収される。
図1を参照して、ロックピン移動機構43は、軸方向A1に関してコラムチューブ53の第1のチューブ56の所定位置に配置されている。この所定位置は、軸方向A1に関して、所定の範囲にある。この範囲の上端位置は、第1の軸受36と第2の軸受37との中央位置CPにある。上述の所定範囲の下端位置は、第2の軸受37の位置である。また、筒状部材44は、ロックピン移動機構43に対向して、軸方向A1に関して同じ位置に配置されている。
ロックピン移動機構43は、上述のロックピン42と、上述のロックピン42を駆動するための遠隔操作可能な電磁式アクチュエータ(図示せず)と、電磁式アクチュエータにより駆動されることによりロックピン42を進退させるカム機構(図示せず)と、ロックピン42をステアリングロック状態になるように弾力的に付勢する付勢手段としてのばね(図示せず)と、ロックピン42を摺動可能に保持するロック装置本体104とを有している。
ロック装置本体104は、固定部材としてのステアリングコラム35のコラムチューブ53の第1のチューブ56に固定されている。
ロックピン移動機構43の電磁式アクチュエータは、ロック装置本体104に固定されるソレノイドからなる。このソレノイドの内部には、ソレノイドから進退可能に支持されるロッド(図示せず)が設けられ、このロッドは、ロックピン42と連動可能に連結されている。なお、ロックピン移動機構43の電磁式アクチュエータとしては、ソレノイドの他、電動モータ等を利用することもできる。
ステアリングロック状態では、ロックピン42の先端が、ロック装置本体104からステアリングコラム3内に進出し、筒状部材44と係合する。また、ステアリングロックが解除された状態では、ロックピン42は、ロック装置本体104内に退く。これにより、ロックピン42と筒状部材44との係合は解除される。
また、本実施形態では、ロックピン移動機構43を遠隔操作できるように構成されている。具体的には、電動パワーステアリング装置は、ロックピン移動機構43の動作を制御する制御部105と、この制御部105に指令信号を与えて操作する操作部106とを有している。
制御部105は、操作部106からの指令信号に応答して、ロックピン移動機構43の電磁式アクチュエータを動作させるための動作信号を出力し、ロックピン移動機構43を制御する。制御部105は、上述のECU22の一部により構成されている。
操作部106は、例えば、キー操作式イグニションスイッチからなり、キーシリンダに装着したキーの操作により内部回路を切り換えることのできるスイッチである。イグニションスイッチは、エンジンの始動用のスイッチと兼用されている。キーがキーシリンダに差し込まれ、キーが第1の所定の位置に配置されるときに、イグニションスイッチは、ステアリングロック状態にするための指令信号を出力する。また、キーが第2の所定の位置に配置されるときに、イグニションスイッチは、ステアリングロック解除するための指令信号を出力することができる。
操作部106としては、キー操作式イグニションスイッチに限定されず、例えば、ICカード、リモコン装置等により操作される制御装置等、公知の構成を利用できる。
また、ステアリングコラム35は、ロック装置本体104に対向した位置に、第1の通孔111および第2の通孔112を有している。第1の通孔111は、第1のチューブ56に形成されている。第2の通孔112は、第2のチューブ57に形成されている。第1の通孔111および第2の通孔112は、互いに連通している。ロックピン42は、第1の通孔111および第2の通孔112を通ることができ、これにより、筒状部材44に係合することができる。
図7は、図1の要部の断面図であり、主に筒状部材44およびその周辺部分の衝撃吸収する前の状態を示す。図8は、図7に示す要部の衝撃吸収するときの状態を示す。
図7を参照して、筒状部材44は、ロックピン移動機構43に対向して配置されている。筒状部材44は、外周114および内周115を有している。筒状部材44の外周114には、周方向の複数か所にキーロック孔116が形成されている。
キーロック孔116は、軸方向A1に平行に延びる溝からなる。なお、キーロック孔116は、少なくとも一つがあればよい。また、キーロック孔116は、筒状部材44をその径方向に貫通するものでもよいし、貫通しないものでもよい。
また、筒状部材44の外周114には、軸方向A1に関してキーロック孔116に隣接して、周溝117が形成されている。周溝117は、ステアリングシャフトの周方向に無端状に延びている。周溝117には、撓み規制部材45が嵌合されている。筒状部材44と撓み規制部材45とは互いに固定されている。
撓み規制部材45は、筒状部材44の外周114と、ステアリングコラム35のコラムチューブ53の第2のチューブ57の内周119との間に介在している。撓み規制部材45は、筒状部材44の径方向移動を規制しており、ひいては、筒状部材44を介して、ステアリングコラム35に対するステアリングシャフト3の撓み(径方向移動)を規制することができる。
撓み規制部材45は、合成樹脂製の環状部材である。撓み規制部材45の外周面121は、円筒面により形成されている。外周面121は、第2のチューブ57の内周119に対する相対摺動面として機能する。外周面121が円筒面である場合には、撓み規制部材45の製造が容易になる。
撓み規制部材45は、合成樹脂により形成されているので、ステアリングコラム35の内周119と接触するときに、異音が生じることを抑制できる。
撓み規制部材45は、ステアリングコラム35に相対摺動可能に、具体的には、第2のチューブ57の内周119に締め代を持った状態で嵌合されている。この締め代は、例えば、微小量とされる。これにより、衝撃吸収するときに、筒状部材44がステアリングコラム35に対して相対摺動できるようにしている。また、操舵部材2を軸方向A1に位置調節することができるようにされている。また、操舵部材2を軸方向A1に位置調節するときに、ステアリングコラム35のがたつきの発生を防止しつつ、適度な摺動抵抗を付与できるようになっている。これにより、ステアリングコラム35に適度な摺動抵抗を付与するための従来の構造を簡素化したり廃止したりすることができる。
撓み規制部材45の合成樹脂部材は、母材としてのポリウレタン樹脂と、この母材中に摩耗低減のために添加された添加剤とを含んでいる。添加剤は、例えば、補強部材としてのガラス繊維と、回転摺動抵抗を低減するためのポリテトラフルオロエチレンとを含んでいる。ポリウレタン樹脂は、撓み規制部材45の耐久性を高めることができる。
撓み規制部材45は、弾性体により形成されているので、例えば、ステアリングコラム35のコラムチューブ53の第2のチューブ57の内周119の形状誤差が大きい場合に、この内周119への撓み規制部材45の組み込みが容易になる。
また、筒状部材44は、保持機構123を介して、ロアーシャフト52の軸方向中間部に所定の保持力で保持されている。
保持機構123は、所定の軸方向保持力で筒状部材44をロアーシャフト52に軸方向A1に保持している。これとともに、保持機構123は、所定の周方向保持力で筒状部材44を、ステアリングシャフト3の周方向にロアーシャフト52に保持している。
筒状部材44に、所定の軸方向保持力よりも大きな力が軸方向A1に作用すると、筒状部材44はロアーシャフト52に対して移動するようになっている。一方、所定の軸方向保持力未満の小さな力が軸方向A1に作用したときには、筒状部材44とロアーシャフト52との相対回転は阻止される。
また、筒状部材44に、所定の周方向保持力に見合う大きさの保持トルクよりも大きなトルクが作用すると、筒状部材44はロアーシャフト52に対して回転するようになっている。一方、上述の保持トルク未満の小さなトルクが作用するときには、筒状部材44とロアーシャフト52との相対回転は阻止される。
これにより、ステアリングロック状態の操舵部材2に過大なトルクがかけられるときに、筒状部材44およびロアーシャフト52が相対回転するので、筒状部材44およびロアーシャフト52が過大なトルクにより破壊されることが防止される。また、このとき、ステアリングシャフト3の回転は許容されるが、操舵操作には、過大なトルクが必要であるので、実質的な操舵操作はできないようになっている。
保持機構123は、筒状部材44を所定の周方向保持力で保持する保持部材124と、保持部材124に対する筒状部材44の軸方向移動を規制する移動規制部材125とを有している。
具体的には、ステアリングシャフト3のロアーシャフト52の外周は、小径部127と、大径部128と、小径部127および大径部128を接続する段部129とを有している。大径部128は、筒状部材44の内周115よりも小径に形成されている。
保持部材124は、トルク制限リングからなる。小径部127に保持部材124が装着されている。小径部127に保持部材124を介して筒状部材44が取り付けられている。また、保持部材124は、段部129に当接しており、軸方向A1に位置決めされている。
筒状部材44の内周115と、ロアーシャフト52の外周の小径部127との間には、環状の隙間が区画されている。この隙間に保持部材124が取り付けられている。保持部材124は、ロアーシャフト52の外周の小径部127および筒状部材44の内周115との間に圧入状態で介在している。
具体的には、保持部材124は、筒状の主体部131と、主体部131の外周から径方向外方に突出する複数の弾性突起132とを有している。主体部131と、複数の弾性突起132とは、単一材料により一体に形成されている。主体部131は、周方向に概ね1周にわたって延びており、ステアリングシャフトの周方向の両側に端部を有している。なお、主体部131は、周方向に無端状に形成されてもよい。複数の弾性突起132は、周方向に均等に配置されており、断面波形をなすように互いに隣接している。
保持部材124の弾性突起132と筒状部材44の内周115とは、弾力的な押圧状態で互いに接触しており、互いに摩擦係合している。保持部材124の主体部131の内周とロアーシャフト52の外周の小径部127とは、弾力的な押圧状態で互いに接触しており、互いに摩擦係合している。これにより、筒状部材44は、保持部材124を介してロアーシャフト52に保持される。
保持部材124は、トルクリミッタとして機能する。筒状部材44とロアーシャフト52との間に所定の保持トルクの値以上の大きなトルクが作用するときには、筒状部材44とロアーシャフト52との相対回転が許容される。一方で、所定の保持トルクの値未満の小さなトルクが作用するときには、筒状部材44とロアーシャフト52との相対回転が阻止される。
移動規制部材125は、合成樹脂製の環状部材からなる。移動規制部材125は、環状の主体部134と、主体部134の外周から径方向外方に突出する突出部135とを有している。主体部134と突出部135とは、単一材料により一体に形成されている。
主体部134は、ロアーシャフト52の外周の小径部127に相対回転可能に嵌合している。主体部134は、保持部材124の軸方向端部に軸方向A1に対向し、保持部材124の軸方向端部に相対摺動可能に当接している。主体部134は、筒状部材44の内周115に嵌合している。
突出部135は、少なくとも一つが形成されている。突出部135は、ステアリングシャフト3の周方向および軸方向A1に所定長で形成されている。
筒状部材44は、突出部135と係合する係合部としての凹部136を有している。凹部136は、ステアリングシャフト3の周方向および軸方向A1に所定長で形成されている。また、ステアリングロック状態で、過大なトルクが筒状部材44に作用したときには、筒状部材44と移動規制部材125とは、ステアリングシャフト3の周方向に同行移動するようになっている。
突出部135が凹部136に係合することにより、主体部134および保持部材124を介して、ロアーシャフト52に対する筒状部材44の軸方向移動が規制されている。
図8を参照して、衝撃吸収するときには、第3のチューブ57が筒状部材44を軸方向A1に押圧する。このとき、突出部135に所定の軸方向保持力(突出部135の破断荷重に相当する。)以上の大きな力が軸方向A1の作用すると、突出部135の基部が破断するようになっている。これにより、筒状部材44と移動規制部材125の主体部134とは軸方向A1に相対移動できるようになる。ロアーシャフト52に対する筒状部材44の軸方向移動の規制が解除される。
なお、凹部136が、周方向に無端の周溝に形成されていてもよい。例えば、ステアリングロック状態の筒状部材44に過大なトルクが作用したときに、筒状部材44と移動規制部材125とが、ステアリングシャフト3の周方向に相対移動する場合がある。この場合であっても、突出部135は周溝内を周方向に移動できるので、衝撃吸収前の通常時の突出部135の変形や破断が防止される。
本実施形態の保持機構123の所定の周方向保持力は、保持部材124の所定の周方向保持力からなる。保持機構123の所定の軸方向保持力は、保持部材124の所定の軸方向保持力と、移動規制部材125の軸方向保持力との和からなる。
図1を参照して、例えば、操作キーがキーシリンダの所定のロック位置にセットされることに応答して、ロックピン移動機構43の電磁式アクチュエータが非通電状態とされる。これにより、ロックピン42は、ロック装置本体104から進出するように、ばね43により付勢される。そして、ロックピン42の進出方向の前方にキーロック孔116がある場合には、ロックピン42はキーロック孔116に入る。その結果、ロックピン42と筒状部材44とが係合し、ステアリングロックが達成される。また、キーロック孔116がロックピン42の前方からずれている場合には、操舵部材2が少し回されると、キーロック孔116とロックピン42との位置が合う。その結果、ロックピン42がキーロック孔116に入り、ステアリングロックが達成される。
また、ステアリングロック状態で、所定の保持トルク未満のトルクがステアリングシャフト3にかかるときには、保持部材124の摩擦抵抗によりステアリングシャフト3と筒状部材44とは相対回転しない。その結果、ステアリングシャフト3の回転は阻止される。また、所定の保持トルク以上の大きなトルクがステアリングシャフト3にかかるときには、ステアリングシャフト3と筒状部材44との相対回転は許容されつつも抑制される。その結果、操舵部材2の操作を不可能な状態としつつ、筒状部材44およびロアーシャフト52の破損を防止できる。
また、ステアリングロック状態での大トルク入力時に、撓み規制部材45により、ステアリングシャフト3の撓みが規制されるので、ロックピン42とキーロック孔116との係合が確実に維持される。
ステアリングロックを解除しようとするときには、操作キーがキーシリンダの運転可能位置にセットされる。これに応答して、ロックピン移動機構43の電磁式アクチュエータが所定の一方向の通電状態とされる。ロックピン移動機構43の電磁式アクチュエータの力により、ロックピン42はばね43の付勢に抗してロック装置本体104内に後退する。これにより、ロックピン42とキーロック孔116との係合が外れて、ステアリングロックが解除され、操舵可能となる。
図1、図3および図8を参照して、ステアリングロック解除状態で衝撃吸収するときには、操舵部材2と、ステアリングシャフト3のアッパーシャフト51と、第1の軸受36と、第3のチューブ58とが、車体前方に向けて軸方向A1に同行移動する。また、これら各部材2、51、36、58は、第2のチューブ57に対して相対移動する。このとき、第3のチューブ58の軸方向下端部が、筒状部材44の上端部に当接し、この上端部を軸方向A1に押圧すると、移動規制部材125の突出部135が破断する。その結果、保持部材124の摩擦抵抗のもとで、筒状部材44が第3のチューブ58とともに、同行移動できるようになる。このとき、筒状部材44の内周115と、保持部材124との間に、摩擦抵抗が生じる。また、撓み規制部材45の外周面121と、第2のチューブ57の内周119との間に、摩擦抵抗が生じる。これらの摩擦抵抗が、衝撃エネルギの吸収に寄与する。
図1を参照して、以上説明したように、本実施形態の車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置1は、以下の(a)〜(e)、すなわち、(a)操舵部材2に連結されたステアリングシャフト3と、(b)ステアリングシャフト3を、軸方向A1に上下に配置された上軸受としての第1の軸受36および下軸受としての第2の軸受37を介して、回転可能に支持する筒状のステアリングコラム35と、(c)軸方向A1に関して第2の軸受37よりも下方に配置され、ステアリングシャフト3に負荷されたトルクを検出するトルクセンサ20と、(d)軸方向A1に関して、第1の軸受36および第2の軸受37間の中央位置CPと第2の軸受37との間に配置され、ステアリングロック用のロックピン42を係合させるためのキーロック孔116を有して、ステアリングシャフト3とは同行回転可能な筒状部材44と、(e)筒状部材44の外周114とステアリングコラム35の内周119との間に介在し、ステアリングコラム35に対するステアリングシャフト3の撓みを筒状部材44を介して規制する撓み規制部材45とを備えている。
本実施形態によれば、筒状部材44の撓みが規制されるので、ロックピン42と筒状部材44との係合が無理に解除されることを防止できる。従って、ステアリングロックを確実に達成できる。また、筒状部材44の撓みが規制されることを通じて、ステアリングシャフト3の心振れを確実に規制できるので、トルクセンサ20に及ぼす悪影響を防止できる。その結果、トルクセンサ20の出力の安定性を高めることができる。
例えば、ステアリングロック状態の操舵部材2に過大なトルクが作用した場合であっても、筒状部材44の撓みが確実に規制されることを通じて、ステアリングシャフト3の心振れを確実に規制することができる。
また、本実施形態では、ステアリングシャフト3は、互いに同行回転可能に且つ軸方向A1に相対移動可能に嵌合されたアッパーシャフト51およびロアーシャフト52を含んでいる。ステアリングコラム35は、アッパーチューブとしての第3のチューブ58を含んでいる。第3のチューブ58は、アッパーシャフト51を第1の軸受36を介して回転可能に支持し、車両の衝突のときにアッパーシャフト51および第1の軸受36とともに軸方向A1の下方に同行移動可能とされる。筒状部材44は、保持機構123を介してロアーシャフト52に所定の保持力で保持されている。撓み規制部材45は、ステアリングコラム35の内周119に摺動可能に支持されている。車両の衝突のときに、軸方向A1の下方に移動する第3のチューブ58が、保持機構123に抗して筒状部材44を押し、押された筒状部材44が、撓み規制部材45および第3のチューブ58とともに同行移動するようにしてある。
この場合、車両の衝突のときに、筒状部材44および撓み規制部材45は、第3のチューブ58の動き、ひいては、アッパーシャフト51の動きを邪魔しない。その結果、衝撃吸収ストローク量を長く確保できる。
図7を参照して、保持機構123は、ロアーシャフト52および筒状部材44の間に介在し且つ筒状部材44を所定の周方向保持力で保持する保持部材124と、保持部材124に対する筒状部材44の軸方向移動を規制する移動規制部材125とを含んでいる。
この場合、ステアリングシャフト3と筒状部材44との間に、所定の周方向保持力を超える外力が作用するときには、筒状部材44とステアリングシャフト3とが周方向に相対移動する。これにより、筒状部材44やステアリングシャフト3の損傷、例えば、過大な撓みの発生を防止できる。また、筒状部材44がステアリングシャフト3に対して周方向に移動するときに、筒状部材44の軸方向移動が確実に規制される。従って、筒状部材44が軸方向A1に位置ずれすることがない。
また、本実施形態において、移動規制部材125は、保持部材124および筒状部材44を連結した破断可能な樹脂部材である。樹脂部材の破断に伴って、筒状部材44の軸方向移動の規制が解除されるようにしてある。
この場合、通常時の筒状部材44の軸方向移動を規制でき、衝撃吸収するときの筒状部材44の移動を許容できる。しかも、このような動作を、簡素な構造で実現できる。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に図示して、この点を主に説明する。他の構成については、説明を省略するが、上述の実施形態と同様であり、同一符号を付してある。
例えば、図9は、本発明の第2の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、主に、筒状部材および保持機構を示し、衝撃吸収する前の状態を示す。図10は、図9に示す要部の衝撃吸収するときの状態を示す。第2の実施形態の移動規制部材125Bは、図7に示す上述の移動規制部材125に代えて用いられる。
図9、図10を参照して、保持機構123は、保持部材124と、移動規制部材125Bとを有している。移動規制部材125Bは、少なくともひとつの変形可能な係止片からなる。移動規制部材125Bは、筒状部材44に固定されている。具体的には、移動規制部材125Bと、筒状部材44とは、単一材料により一体に形成されている。また、移動規制部材125Bは、保持部材124の軸方向上側の端部に当接して係止されている。これにより、筒状部材44が車体前方に向けて移動することが規制されている。また、衝撃吸収時に、第3のチューブ58が筒状部材44を軸方向A1に押圧すると、筒状部材44を介して移動規制部材125Bが押圧される。その結果、移動規制部材125Bが曲げ変形する。これに伴って、ロアーシャフト52に対する筒状部材44の軸方向移動の規制が解除される。また、このときに、移動規制部材125Bが破断してもよい。
このように本実施形態では、移動規制部材125Bは、筒状部材44に設けられ保持部材124に係止した変形可能な係止片からなる。この係止片の変形に伴って、筒状部材44の軸方向移動の規制が解除されるようにしてある。この場合、通常時の筒状部材44の軸方向移動を規制でき、衝撃吸収するときの筒状部材44の移動を許容できる。しかも、このような動作を、簡素な構造で実現できる。
また、移動規制部材125Bは、例えば、かしめ等の塑性変形を伴う加工により、筒状部材44の一部を変形することにより形成されてもよい。また、移動規制部材125Bは、筒状部材44とは別体で形成され、筒状部材44に固定されてもよい。
図11は、本発明の第3の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、主に、筒状部材および保持機構を示し、衝撃吸収する前の状態を示す。図12は、図11に示す要部の衝撃吸収するときの状態を示す。第3の実施形態の移動規制部材125Cは、図7に示す上述の移動規制部材125に代えて用いられる。
図11、図12を参照して、保持機構123は、保持部材124と、移動規制部材125Cとを有している。移動規制部材125Cは、少なくともひとつの変形可能な係止片からなる。移動規制部材125Cは、保持部材124の軸方向下端部に固定されている。
具体的には、移動規制部材125Cと、保持部材124とは、単一材料により一体に形成されている。また、移動規制部材125Cは、筒状部材44の軸方向下側の端部に当接して係止されている。これにより、筒状部材44が車体前方に向けて移動することが規制されている。
また、衝撃吸収時に、第3のチューブ58が筒状部材44を軸方向A1の下方へ押圧すると、筒状部材44を介して移動規制部材125Cが押圧される。その結果、移動規制部材125Cが曲げ変形する。これに伴って、ロアーシャフト52に対する筒状部材44の軸方向移動の規制が解除される。このとき、移動規制部材125Cが破断してもよい。
このように本実施形態では、移動規制部材125Cは、保持部材124に設けられ筒状部材44に係止した変形可能な係止片からなる。この係止片の変形に伴って、筒状部材44の軸方向移動の規制が解除されるようにしてある。この場合、通常時の筒状部材44の軸方向移動を規制でき、衝撃吸収するときの筒状部材44の移動を許容できる。しかも、このような動作を、係止片という簡素な構造で実現できる。
また、移動規制部材125Cは、例えば、かしめ等の塑性変形を伴う加工により、保持部材124の一部を変形することにより形成されてもよい。また、移動規制部材125Cは、保持部材124とは別体で形成され、保持部材124に固定されてもよい。
図13は、本発明の第4の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、主に、筒状部材および保持機構を示す。図13を参照して、本実施形態の撓み規制部材45の外周121Dは、軸方向A1を含む断面において、凸湾曲形状、例えば、円弧形状をなしている。この場合、撓み規制部材45の外周121Dと、ステアリングコラム35のコラムチューブ53の第2のチューブ57の内周119とが、線接触するので、外周121Dと内周119との間の軸方向A1の摺動抵抗を低減できる。なお、外周121Dを有する撓み規制部材45は、第1、第2、および第3の実施形態に適用できる。
また、上述の移動規制部材125,125Cが併用されることも考えられる。上述の移動規制部材125B,125Cが併用されることも考えられる。また、上述の各実施形態において、筒状部材44がステアリングシャフト3に固定される場合も考えられる。
また、上述の各実施形態において、操舵部材2の位置調節が手動で操作されるようにしてもよい。また、操舵部材2の位置調節機能が廃止されてもよい。
また、上述の各実施形態においては、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置1に本発明が適用された例について説明したが、これに限らず、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置や、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置に、本発明を適用してもよい。
また、上述の実施形態では、本発明が、電動モータ23の出力を操舵補助力として出力する電動パワーステアリング装置1に適用された例について説明したが、これに限らない。例えば、操舵部材と転舵輪との機械的な連結が解除され、転舵輪を電動モータの出力で操向するステア・バイ・ワイヤ式の車両用操舵装置等に、本発明を適用してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更を施すことができる。
本発明の第1の実施形態の車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成の模式図である。 図1の要部の模式図であり、テレスコピック調節することにより、操舵部材の高さ位置を高くした状態を示す。 図1の要部の模式図であり、(a),(b)および(c)の順に、衝撃吸収するときの状態を示す。なお、(a)は衝撃吸収前の状態である。 図1の要部の断面図であり、第1の軸受の周辺部分を示す。 図1の要部の断面図であり、コラムチューブを主に示す。 図1の要部の断面図であり、ハウジングおよびその内部を主に示す。 図1の要部の断面図であり、主に筒状部材および保持機構を示し、衝撃吸収する前の状態を示す。 図7に示す要部の衝撃吸収するときの状態を示す。 本発明の第2の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、主に、筒状部材および保持機構を示し、衝撃吸収する前の状態を示す。 図9に示す要部の衝撃吸収するときの状態を示す。 本発明の第3の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、主に、筒状部材および保持機構を示し、衝撃吸収する前の状態を示す。 図11に示す要部の衝撃吸収するときの状態を示す。 本発明の第4の実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、主に、筒状部材および保持機構を示す。
符号の説明
1…電動パワーステアリング装置(車両用操舵装置)、2…操舵部材、3…ステアリングシャフト、20…トルクセンサ、35…ステアリングコラム、36…第1の軸受(上軸受)、37…第2の軸受(下軸受)、42…ロックピン、44…筒状部材、45…撓み規制部材、51…アッパーシャフト、52…ロアーシャフト、58…第3のチューブ(アッパーチューブ)、114…筒状部材の外周、116…キーロック孔、119…内周(ステアリングコラムの内周)、123…保持機構、124…保持部材、125…移動規制部材(樹脂部材)、125B,125C…移動規制部材(係止片)、A1…ステアリングシャフトの軸方向、CP…中央位置。

Claims (4)

  1. 操舵部材に連結されたステアリングシャフトと、
    上記ステアリングシャフトを、上記ステアリングシャフトの軸方向に上下に配置された 上軸受および下軸受を介して、回転可能に支持する筒状のステアリングコラムと、
    上記ステアリングシャフトの上記軸方向に関して上記下軸受よりも下方に配置され、上記ステアリングシャフトに負荷されたトルクを検出するトルクセンサと、
    上記ステアリングシャフトの上記軸方向に関して、上記上軸受および上記下軸受間の中央位置と上記下軸受との間に配置され、ステアリングロック用のロックピンを係合させるためのキーロック孔を有して、上記ステアリングシャフトとは同行回転可能な筒状部材と、
    上記筒状部材の外周と上記ステアリングコラムの内周との間に介在し、上記ステアリングコラムに対する上記ステアリングシャフトの撓みを上記筒状部材を介して規制する撓み規制部材とを備え
    上記ステアリングシャフトは、互いに同行回転可能に且つ上記軸方向に相対移動可能に嵌合されたアッパーシャフトおよびロアーシャフトを含み、
    上記ステアリングコラムは、上記アッパーシャフトを上記上軸受を介して回転可能に支持し、車両の衝突のときに上記アッパーシャフトおよび上記上軸受とともに上記軸方向の下方に同行移動可能なアッパーチューブを含み、
    上記筒状部材は、保持機構を介して上記ロアーシャフトに所定の保持力で保持されており、
    上記撓み規制部材は、上記ステアリングコラムの上記内周に摺動可能に支持されており、
    上記車両の衝突のときに、上記軸方向の下方に移動する上記アッパーチューブが、上記保持機構に抗して上記筒状部材を押し、押された上記筒状部材が、上記撓み規制部材および上記アッパーチューブとともに同行移動するようにしてあることを特徴とする車両用操舵装置。
  2. 請求項において、上記保持機構は、上記ロアーシャフトおよび上記筒状部材の間に介在し且つ上記筒状部材を所定の周方向保持力で保持する保持部材と、上記保持部材に対する上記筒状部材の軸方向移動を規制する移動規制部材とを含む、ことを特徴とする車両用操舵装置。
  3. 請求項において、上記移動規制部材は、上記保持部材および上記筒状部材を連結した破断可能な樹脂部材を含み、上記樹脂部材の破断に伴って、上記筒状部材の軸方向移動の規制が解除されるようにしてある、ことを特徴とする車両用操舵装置。
  4. 請求項において、上記移動規制部材は、上記筒状部材および上記保持部材のいずれか一方に設けられ他方に係止した変形可能な係止片を含み、上記係止片の変形に伴って、上記筒状部材の軸方向移動の規制が解除されるようにしてある、ことを特徴とする車両用操舵装置。
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