JP5626125B2 - Column unit for electric power steering system - Google Patents

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Description

この発明は、内側にステアリングシャフトを回転自在に支持する為のステアリングコラムと、内部に電動式パワーステアリング装置の構成部品を収納するハウジングとを組み合わせて成る、電動式パワーステアリング装置用コラムユニットの改良に関する。   The present invention is an improvement of a column unit for an electric power steering apparatus, which is a combination of a steering column for rotatably supporting a steering shaft on the inner side and a housing for housing components of the electric power steering apparatus. About.

自動車用ステアリング装置は、図１０に示す様に構成して、ステアリングホイール１の回転をステアリングギヤユニット２の入力軸３に伝達し、この入力軸３の回転に伴って左右１対のタイロッド４、４を押し引きして、前車輪に舵角を付与する様にしている。前記ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト５の後端部に支持固定されており、このステアリングシャフト５は、円筒状のステアリングコラム６を軸方向に挿通した状態で、このステアリングコラム６に回転自在に支持されている。このステアリングコラム６の前端部は、電動式パワーステアリング装置の構成部品である、ウォーム減速機７やトルク測定器８（後述する図１１及び本発明の実施の形態を示す図１参照）等を収納したハウジング９の後端部に連結固定している。このハウジング９には、前記電動式パワーステアリング装置の動力源である電動モータ１０を支持固定している。    The automobile steering apparatus is configured as shown in FIG. 10, and transmits the rotation of the steering wheel 1 to the input shaft 3 of the steering gear unit 2, and a pair of left and right tie rods 4 in accordance with the rotation of the input shaft 3. 4 is pushed and pulled to give a steering angle to the front wheels. The steering wheel 1 is supported and fixed to the rear end portion of the steering shaft 5, and the steering shaft 5 is rotatably supported by the steering column 6 with the cylindrical steering column 6 inserted in the axial direction. Has been. The front end portion of the steering column 6 houses a worm reducer 7 and a torque measuring device 8 (see FIG. 11 described later and FIG. 1 showing the embodiment of the present invention), which are components of the electric power steering apparatus. The housing 9 is connected and fixed to the rear end portion. The housing 9 supports and fixes an electric motor 10 which is a power source of the electric power steering device.

前記ステアリングホイール１により前記ステアリングシャフト５を回転させると、このステアリングシャフト５に付与されたトルクの方向及び大きさが前記トルク測定器８により測定される。このトルク測定器８は、前記ハウジング９内に回転自在に支持されて、トーションバー１１により互いに結合された入力軸１２及び出力軸１３と、これら両軸１２、１３同士の回転方向に関する相対変位量を測定する為の変位測定器１４（図１、１１参照）とから成る。この様なトルク測定器８の構成及び作用は、従来から周知であるから、詳しい説明は省略する。このトルク測定器８の測定結果に基づき、前記電動モータ１０が前記出力軸１３に対し、前記ステアリングホイール１の操作方向と同じ方向の補助トルクを付与し、この出力軸１３を、前記ステアリングシャフト５から前記入力軸１２に入力されたトルクよりも大きなトルクで回転させる。   When the steering shaft 5 is rotated by the steering wheel 1, the direction and magnitude of torque applied to the steering shaft 5 is measured by the torque measuring device 8. The torque measuring device 8 is rotatably supported in the housing 9 and is connected to the input shaft 12 and the output shaft 13 by a torsion bar 11, and the relative displacement amount in the rotational direction between the shafts 12 and 13. Displacement measuring instrument 14 (see FIGS. 1 and 11). Since the configuration and operation of such a torque measuring device 8 are conventionally known, detailed description thereof will be omitted. Based on the measurement result of the torque measuring device 8, the electric motor 10 applies an auxiliary torque in the same direction as the operation direction of the steering wheel 1 to the output shaft 13, and the output shaft 13 is applied to the steering shaft 5. To rotate with a torque larger than the torque input to the input shaft 12.

上記出力軸１３の先端部は、自在継手１５ａを介して中間シャフト１６の後端部に接続し、この中間シャフト１６の前端部を、別の自在継手１５ｂを介して、前記入力軸３に接続している。尚、図１０に示した構造は、ステアリングホイール１の上下位置を調節する為のチルト機構と、前後位置を調節する為のテレスコピック機構とを組み込んでいる。この為に、前記ステアリングコラム６の中間部を、車体１７に支持した支持ブラケット１８に対し、上下位置及び前後位置の調節を可能に支持している。又、前記チルト機構を構成する為に、前記ハウジング９の前上端部に設けた支持筒１９を車体１７に対し、横軸を中心とする揺動変位を可能に支持している。又、前記テレスコピック機構を構成する為に、前記ステアリングシャフト５を、インナシャフトとアウタシャフトとを、トルク伝達可能に、且つ、伸縮可能に組み合わせたものとし、前記ステアリングコラム６を、アウタコラムとインナコラムとを伸縮可能に組み合わせたものとしている。   The front end portion of the output shaft 13 is connected to the rear end portion of the intermediate shaft 16 via a universal joint 15a, and the front end portion of the intermediate shaft 16 is connected to the input shaft 3 via another universal joint 15b. doing. The structure shown in FIG. 10 incorporates a tilt mechanism for adjusting the vertical position of the steering wheel 1 and a telescopic mechanism for adjusting the front-rear position. For this purpose, the intermediate portion of the steering column 6 is supported on the support bracket 18 supported by the vehicle body 17 so that the vertical position and the front-rear position can be adjusted. Further, in order to constitute the tilt mechanism, a support cylinder 19 provided at the front upper end portion of the housing 9 is supported with respect to the vehicle body 17 so as to be capable of swinging displacement about the horizontal axis. In order to constitute the telescopic mechanism, the steering shaft 5 is a combination of an inner shaft and an outer shaft so that torque can be transmitted and can be extended and contracted, and the steering column 6 is connected to the outer column and the inner shaft. It is a combination of a column and a telescopic combination.

上述の様な、ステアリングコラム６とハウジング９とを組み合わせて成る電動式パワーステアリング装置用コラムユニットで、このハウジング９の軽量化並びにコスト低減を図る為に、このハウジング９を合成樹脂製とする事が、特許文献１に記載されている。図１１は、この特許文献１に記載された、電動式パワーステアリング装置用コラムユニットの従来構造の１例を示している。この従来構造の場合、それぞれがポリアミド樹脂等の合成樹脂製のセンサハウジング２０とギヤハウジング２１とを溶着して、中空のハウジング９ａとしている。この様に、ハウジング９ａを合成樹脂製とした場合でもステアリングコラム６ａは、強度及び剛性を確保すべく、炭素鋼の如き鉄系合金等の金属製とする必要がある。この為に、図１１に示した従来構造の場合には、金属製で円筒状ステアリングコラム６ａの前端部を、前記ハウジング９ａの後端部に形成した円筒部２２に外嵌する事で、このハウジング９ａの後端部と前記ステアリングコラム６ａの前端部とを結合している。   As described above, the column unit for the electric power steering apparatus in which the steering column 6 and the housing 9 are combined. In order to reduce the weight of the housing 9 and reduce the cost, the housing 9 is made of a synthetic resin. Is described in Patent Document 1. FIG. 11 shows an example of a conventional structure of a column unit for an electric power steering apparatus described in Patent Document 1. In the case of this conventional structure, each of the sensor housing 20 and the gear housing 21 made of a synthetic resin such as polyamide resin is welded to form a hollow housing 9a. Thus, even when the housing 9a is made of a synthetic resin, the steering column 6a needs to be made of a metal such as an iron-based alloy such as carbon steel in order to ensure strength and rigidity. For this reason, in the case of the conventional structure shown in FIG. 11, the front end portion of the cylindrical steering column 6a made of metal is externally fitted to the cylindrical portion 22 formed at the rear end portion of the housing 9a. The rear end portion of the housing 9a and the front end portion of the steering column 6a are coupled.

但し、上述の様な従来構造の場合、これらハウジング９ａの後端部とステアリングコラム６ａの前端部との結合強度を高くする事が難しい。即ち、これらハウジング９ａの後端部とステアリングコラム６ａの前端部とを締り嵌めで嵌合固定した場合でも、このハウジング９ａを構成する合成樹脂と、前記ステアリングコラム６ａを構成する金属との線膨張率の差に基づいて、前記両端部同士の結合固定部の嵌合強度が次第に低下する可能性がある。特に、温度上昇に伴う前記円筒部２２の外径の拡大分が、前記ステアリングコラム６ａの前端部の内径の拡大分よりも大きくなると、前記円筒部２２の外周面を抑え付ける力（面圧）が過大になり、この円筒部２２が、外径が小さくなる方向に塑性変形する。この結果、前記結合固定部の嵌合強度の低下が著しくなる。   However, in the case of the conventional structure as described above, it is difficult to increase the coupling strength between the rear end portion of the housing 9a and the front end portion of the steering column 6a. That is, even when the rear end portion of the housing 9a and the front end portion of the steering column 6a are fitted and fixed, the linear expansion between the synthetic resin constituting the housing 9a and the metal constituting the steering column 6a. Based on the difference in rate, there is a possibility that the fitting strength of the joint fixing portion between the both end portions gradually decreases. In particular, when an increase in the outer diameter of the cylindrical portion 22 due to a temperature rise is larger than an increase in the inner diameter of the front end portion of the steering column 6a, the force (surface pressure) that suppresses the outer peripheral surface of the cylindrical portion 22 is increased. Becomes excessive, and the cylindrical portion 22 is plastically deformed in a direction of decreasing the outer diameter. As a result, the fitting strength of the joint fixing portion is significantly reduced.

又、金属と合成樹脂との締り嵌めに基づく、前記両端部同士の結合部の強度及び剛性は、初期段階から必ずしも大きくはない。従って、ステアリングホイール１の高さ調節時等に前記結合部に曲げ方向の力が加わった場合にも、前記円筒部２２の外周面が塑性変形し、前記結合固定部の嵌合強度が低下する可能性がある。何れにしても、この嵌合強度が低下すると、前記ステアリングコラム６ａと前記ハウジング９ａとの結合部ががたつく等の問題が発生する可能性がある。尚、この様な問題は、ステアリングコラムを鉄系合金の如き、必要とする強度及び剛性を得易い金属により造り、ハウジングをアルミニウム系合金の如き、軽量ではあるが前記ステアリングコラムを構成する金属に比べて軟質の金属により造る場合にも生じ得る。   Further, the strength and rigidity of the joint between the two ends based on the interference fit between the metal and the synthetic resin are not necessarily large from the initial stage. Therefore, even when a force in the bending direction is applied to the coupling portion when adjusting the height of the steering wheel 1, the outer peripheral surface of the cylindrical portion 22 is plastically deformed, and the fitting strength of the coupling fixing portion is reduced. there is a possibility. In any case, when this fitting strength is reduced, there is a possibility that a problem such as a loose joint between the steering column 6a and the housing 9a may occur. Such a problem is that the steering column is made of a metal that easily obtains the required strength and rigidity, such as an iron-based alloy, and the housing is made of a metal that constitutes the steering column, such as an aluminum-based alloy, although it is lightweight. It can also occur when made of a soft metal.

特開２００９−２９８２４６号公報JP 2009-298246 A

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ハウジングの後端部とステアリングコラムの前端部との結合部の強度及び剛性を確保できる構造を実現すべく発明したものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention has been invented to realize a structure capable of ensuring the strength and rigidity of the connecting portion between the rear end portion of the housing and the front end portion of the steering column.

本発明の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、ステアリングコラムとハウジングとを備える。
このうちのステアリングコラムは、内部にステアリングシャフトを挿通するもので、金属製で円筒状である。
又、前記ハウジングは、前記ステアリングコラムの前端部に結合固定され、内部に電動式パワーステアリング装置の構成部品の少なくとも一部を収納するもので、前記ステアリングコラムを構成する金属に比べて軟質の金属の鋳造品若しくは合成樹脂の射出成形品である。
更に、本発明の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットでは、前記ステアリングコラムの前端部に、この前端部を径方向外方に曲げ起こして成る曲げ起こし部と、このステアリングコラムの内外両周面若しくは両側面を連通させる除肉部とを形成している。そして、前記ハウジングを、この除肉部及び前記曲げ起こし部を内部に包埋する状態で、鋳造若しくは射出成形している。 The column unit for an electric power steering apparatus of the present invention includes a steering column and a housing.
Of these, the steering column has a steering shaft inserted therein and is made of metal and has a cylindrical shape.
The housing is coupled and fixed to the front end portion of the steering column, and houses at least a part of the components of the electric power steering device, and is softer than the metal constituting the steering column. Cast products or synthetic resin injection molded products.
Furthermore, in the column unit for an electric power steering apparatus according to the present invention, the front end portion of the steering column has a bent raised portion formed by bending the front end portion radially outward and both inner and outer peripheral surfaces of the steering column or A thinning portion is formed which communicates both side surfaces. Then, the housing is cast or injection molded in a state where the thinned portion and the bent raised portion are embedded inside.

特に、請求項１に記載した発明の場合には、前記ステアリングコラムの前端部に、前記曲げ起こし部と、大径円筒部と、複数の透孔とを備える。
このうちの曲げ起こし部は、前方に向かうに従って直径が大きくなる方向に傾斜した、部分円すい筒状である。
又、前記大径円筒部は、前記曲げ起こし部の大径側端部から、前方に向け折れ曲がっている。
又、前記各透孔は、前記曲げ起こし部及び前記大径円筒部の円周方向複数箇所に形成されたもので、それぞれが前記除肉部である。
そして、前記ハウジングの後端部を、前記曲げ起こし部及び前記大径円筒部の内径側と外径側とに存在させると共に、前記ハウジングを構成する金属若しくは合成樹脂の一部を、前記各透孔内に入り込ませている。 Particularly, in the case of the invention described in claim 1, the front end portion of the steering column is provided with the bending raising portion, the large-diameter cylindrical portion, and a plurality of through holes.
Among these, the bending raising part is a partial conical cylinder shape inclined in the direction in which the diameter increases toward the front.
The large-diameter cylindrical portion is bent forward from the large-diameter side end of the bent raising portion.
Moreover, each said through-hole is formed in the circumferential direction several places of the said bending raising part and the said large diameter cylindrical part, and each is the said thinning part.
Then, the rear end portion of the housing, the bent-up portion and the causes are present in the inner diameter side and outer diameter side of the large diameter cylindrical portion, a portion of the metal or synthetic resin constituting the housing, each of said permeable It enters into the hole.

これに対し、請求項２に記載した発明の場合には、前記曲げ起こし部と、複数の透孔とを備える。
このうちの曲げ起こし部は、前記ステアリングコラムの前端縁部に設けられたもので、径方向外方に向け折れ曲がった外向フランジ状である。
又、前記各透孔は、前記曲げ起こし部及び前記ステアリングコラムの前端部でこの曲げ起こし部よりも後寄り部分に形成されたもので、それぞれが前記除肉部である。
そして、前記ハウジングの後端部を、前記曲げ起こし部の前後両側及び前記ステアリングコラムの前端部の内径側と外径側とに存在させると共に、前記ハウジングを構成する金属若しくは合成樹脂の一部を、前記各透孔内に入り込ませている。 On the other hand, in the case of the invention described in claim 2, the bending raising portion and a plurality of through holes are provided.
Of these, the bent raised portion is provided at the front end edge of the steering column, and has an outward flange shape that is bent outward in the radial direction.
Each of the through holes is formed at a portion closer to the rear than the bent raised portion at the bent raised portion and the front end portion of the steering column.
Then, the rear end portion of the housing is present on both the front and rear sides of the bent raising portion and the inner diameter side and the outer diameter side of the front end portion of the steering column, and a part of the metal or synthetic resin constituting the housing is provided. , It is inserted into each through hole.

上述の様に構成する本発明の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットによれば、ハウジングの後端部とステアリングコラムの前端部との結合部の強度及び剛性を確保できる。   According to the column unit for an electric power steering apparatus of the present invention configured as described above, it is possible to ensure the strength and rigidity of the connecting portion between the rear end portion of the housing and the front end portion of the steering column.

本発明の実施の形態の第１例を示す要部断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a first example of an embodiment of the present invention. 図１から、ハウジングのうちの主部と、ステアリングコラムとを取り出して示す断面図。Sectional drawing which takes out and shows the main part of a housing, and a steering column from FIG. ステアリングコラムの前端部を、ハウジングの主部と組み合わせる以前の状態で示す斜視図。The perspective view which shows the front-end part of a steering column in the state before combining with the main part of a housing. 本発明の実施の形態の第２例を示す、図２のＡ部に相当する図。The figure equivalent to the A section of FIG. 2 which shows the 2nd example of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の第３例を示す、図３と同様の図。The figure similar to FIG. 3 which shows the 3rd example of embodiment of this invention. 同じく、図４と同様の図。Similarly, the same figure as FIG. 本発明に関する参考例の第１例を示す、ステアリングコラムの前端部の端面図（ａ）及び断面図（ｂ）。 The end view (a) and sectional drawing (b) of the front-end part of a steering column which show the 1st example of the reference example regarding this invention . 同第２例を示す、ステアリングコラムの前端部の端面図（ａ）及び側面図（ｂ）。 The end view (a) and side view (b) of the front end part of the steering column showing the second example . 同第３例を示す、図８と同様の図。The figure similar to FIG. 8 which shows the 3rd example . 電動式パワーステアリング装置の１例を示す、部分切断側面図。The partial cutting side view which shows an example of an electric power steering device. 従来構造の１例を示す要部断面図。Sectional drawing which shows the principal part which shows an example of the conventional structure.

［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、ステアリングコラムの前端部と、電動式パワーステアリング装置用のハウジングの後端部との結合固定部の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図１１に示した構造を含めて、従来から知られている電動式パワーステアリング装置用コラムユニットと同様である。そこで、従来から知られている構造部分に関しては、説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分、及び先に説明しなかった部分を中心に説明する。 [First example of embodiment]
1 to 3 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 1 . The feature of the present invention including this example is the structure of the coupling and fixing portion between the front end portion of the steering column and the rear end portion of the housing for the electric power steering apparatus. The structure and operation of other parts are the same as those of the conventionally known column unit for an electric power steering apparatus including the structure shown in FIG. Therefore, the description of the conventionally known structural portion will be omitted or simplified, and hereinafter, the description will focus on the features of this example and the portions that have not been described previously.

本例の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、ステアリングコラム６ｂの前端部と、ハウジング９ｂを構成する主部２３の後端部とを、この主部２３を合成樹脂により射出成形する際に、一体的に結合固定している。
前記ハウジング９ｂは、それぞれが同種の合成樹脂を射出成形して成る、前記主部２３と蓋部２４とを、ねじ止め、溶着等の適宜の方法により結合固定して、中空状に構成している。そして、入力軸１２の前端部（図１の左端部）、出力軸１３の後端部（図１の右端部）乃至中間部、トーションバー１１、トルク測定器８等を、収納している。又、前記出力軸１３の中間部で軸方向に離隔した２箇所位置を前記ハウジング９ｂの内側に、１対の転がり軸受２５ａ、２５ｂにより、回転自在に支持している。そして、これら両転がり軸受２５ａ、２５ｂの間部分で前記出力軸１３に、ウォームホイール２６を、セレーション係合等により外嵌固定している。そして、このウォームホイール２６と、電動モータ１０（図１０参照）により回転駆動されるウォーム２７とを噛合させて、前記出力軸１３に補助トルクを付加する様にしている。 When the column unit for the electric power steering apparatus of this example is formed by injection-molding the main portion 23 with a synthetic resin, the front end portion of the steering column 6b and the rear end portion of the main portion 23 constituting the housing 9b are: It is integrally connected and fixed.
The housing 9b is formed by hollow molding by bonding and fixing the main portion 23 and the lid portion 24, each of which is formed by injection molding the same type of synthetic resin, by an appropriate method such as screwing or welding. Yes. A front end portion (left end portion in FIG. 1) of the input shaft 12, a rear end portion (right end portion in FIG. 1) to an intermediate portion of the output shaft 13, a torsion bar 11, a torque measuring device 8, and the like are housed. Further, two positions separated in the axial direction at the intermediate portion of the output shaft 13 are rotatably supported by a pair of rolling bearings 25a and 25b inside the housing 9b. A worm wheel 26 is externally fixed to the output shaft 13 by serration engagement or the like between the two rolling bearings 25a and 25b. The worm wheel 26 and a worm 27 that is rotationally driven by the electric motor 10 (see FIG. 10) are engaged with each other so that auxiliary torque is applied to the output shaft 13.

一方、前記ステアリングコラム６ｂは、炭素鋼等の鉄系合金、或いはアルミニウム合金製の金属管（引き抜き管乃至は電縫管）で、全体を円管状とすると共に、前端部を略ラッパ状に拡径している。即ち、前記ステアリングコラム６ｂの前端部に、曲げ起こし部２８と、大径円筒部２９と、それぞれが除肉部である複数の透孔３０ａ、３０ｂとを形成している。このうちの曲げ起こし部２８は、前方に向かうに従って直径が大きくなる方向に傾斜した、部分円すい筒状である。又、前記大径円筒部２９は、前記ステアリングコラム６ｂの本体部分（前記曲げ起こし部２８よりも後寄り部分）と同心の円筒状である。更に、前記各透孔３０ａ、３０ｂは、前記曲げ起こし部２８と前記大径円筒部２９とに、それぞれ複数ずつ形成している。尚、図示の例では、これら曲げ起こし部２８と大径円筒部２９とに形成する前記各透孔３０ａ、３０ｂの数を互いに同じとし、円周方向に関する位相を互いに一致させている。但し、これら各透孔３０ａ、３０ｂの数は、必要とする強度等に応じて、自由（但し、好ましくは、それぞれ３箇所以上、合計６箇所以上）に設定でき、勿論、曲げ起こし部２８と大径円筒部２９との間で位相を一致させる必要はない。   On the other hand, the steering column 6b is a metal tube (drawing tube or electric sewn tube) made of an iron alloy such as carbon steel or an aluminum alloy. It has a diameter. That is, a bending raising portion 28, a large-diameter cylindrical portion 29, and a plurality of through holes 30a and 30b, each of which is a thinning portion, are formed at the front end portion of the steering column 6b. Among these, the bending raising part 28 is a partial conical cylinder shape inclined in a direction in which the diameter increases toward the front. The large-diameter cylindrical portion 29 has a cylindrical shape that is concentric with a main body portion of the steering column 6b (a portion closer to the rear of the bending raising portion 28). Further, a plurality of each of the through holes 30a and 30b are formed in the bending raised portion 28 and the large diameter cylindrical portion 29, respectively. In the illustrated example, the numbers of the through holes 30a and 30b formed in the bent raised portion 28 and the large diameter cylindrical portion 29 are the same, and the phases in the circumferential direction are made to coincide with each other. However, the number of these through holes 30a and 30b can be set freely (however, preferably 3 or more, preferably 6 or more in total, respectively) according to the required strength, etc. There is no need to match the phase with the large-diameter cylindrical portion 29.

前端部に、上述の様な曲げ起こし部２８と、大径円筒部２９と、複数の透孔３０ａ、３０ｂとを形成した、前記ステアリングコラム６ｂと、前記ハウジング９ｂの主部２３とは、このハウジング９ｂを熱可塑性の合成樹脂により射出成形する際に結合固定する。即ち、この主部２３を射出成形する為の金型のキャビティ内の所定位置に前記ステアリングコラム６ｂの前端部を位置させた状態で、このキャビティ内に前記合成樹脂を、加熱溶融させた状態で送り込む。このキャビティ内に送り込まれた溶融樹脂は、前記ステアリングコラム６ｂの前端部を包埋しつつ、このキャビティ内で冷却固化して前記主部２３を構成する。この際、前記溶融樹脂の一部は、前記各透孔３０ａ、３０ｂ内に入り込んで、これら各透孔３０ａ、３０ｂ内で固化する。この結果、前記主部２３を構成する合成樹脂のうち、前記ステアリングコラム６ｂの前端部よりも外径側に存在する部分と内径側に存在する部分とが一体に結合される。同時に、前記主部２３と前記ステアリングコラム６ｂとが、強固に結合される。尚、前記合成樹脂の種類は、必要とする強度、剛性、耐久性を確保できるものであれば、特に問わない。例えば、ガラス繊維や炭素繊維等の補強材を混入した、ポリアミド樹脂（ＰＡ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等が、好ましく使用できる。   The steering column 6b and the main portion 23 of the housing 9b, which are formed with the bent raised portion 28, the large-diameter cylindrical portion 29, and the plurality of through holes 30a and 30b at the front end portion, The housing 9b is bonded and fixed when it is injection-molded with a thermoplastic synthetic resin. That is, in a state where the front end portion of the steering column 6b is positioned at a predetermined position in a cavity of a mold for injection molding the main portion 23, the synthetic resin is heated and melted in the cavity. Send it in. The molten resin fed into the cavity is cooled and solidified in the cavity while embedding the front end portion of the steering column 6b to constitute the main portion 23. At this time, a part of the molten resin enters the through holes 30a and 30b and solidifies in the through holes 30a and 30b. As a result, in the synthetic resin constituting the main portion 23, a portion existing on the outer diameter side and a portion existing on the inner diameter side from the front end portion of the steering column 6b are integrally coupled. At the same time, the main portion 23 and the steering column 6b are firmly coupled. The type of the synthetic resin is not particularly limited as long as the required strength, rigidity, and durability can be secured. For example, polyamide resin (PA), polyethylene terephthalate (PET) or the like in which a reinforcing material such as glass fiber or carbon fiber is mixed can be preferably used.

本例の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、上述の様に、複数の透孔３０ａ、３０ｂを形成した、鉄系合金製のステアリングコラム６ｂの前端部を、合成樹脂製のハウジング９ｂの主部２３の後端部に包埋固定しているので、これらステアリングコラム６ｂと主部２３との結合部の強度及び剛性を十分に高くできる。この為、温度変化を伴う、長期間に亙る使用によっても、前記ステアリングコラム６ｂと前記ハウジング９ｂとの結合部ががたつく等の問題が発生する事はない。   As described above, the column unit for the electric power steering apparatus of the present example has a front end portion of the iron-based alloy steering column 6b in which the plurality of through holes 30a and 30b are formed, the main end of the synthetic resin housing 9b. Since it is embedded and fixed at the rear end portion of the portion 23, the strength and rigidity of the joint portion between the steering column 6b and the main portion 23 can be sufficiently increased. For this reason, even if it is used for a long period of time accompanied by a temperature change, there is no problem that the coupling portion between the steering column 6b and the housing 9b is rattled.

［実施の形態の第２例］
図４も、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、ハウジングを構成する主部２３ａの後端部の肉厚を、上述した実施の形態の第１例の場合よりも薄くしている。その代わりに、この主部２３ａの外面の円周方向複数箇所に、補強リブ３１を形成している。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。 [Second Example of Embodiment]
FIG. 4 also shows a second example of the embodiment of the invention corresponding to claim 1 . In the case of this example, the thickness of the rear end portion of the main portion 23a constituting the housing is made thinner than in the case of the first example of the above-described embodiment. Instead, reinforcing ribs 31 are formed at a plurality of locations in the circumferential direction on the outer surface of the main portion 23a.
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the first example of the embodiment described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.

［実施の形態の第３例］
図５〜６は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、ステアリングコラム６ｃの前端縁部を径方向外方に向け、ほぼ直角に折り曲げる事により、外向フランジ状の曲げ起こし部２８ａを形成している。そして、この曲げ起こし部２８ａ、及び、前記ステアリングコラム６ｃの前端部でこの曲げ起こし部２８ａよりも後ろ寄り部分に、それぞれ複数ずつの透孔３０ａ、３０ｂを形成している。そして、ハウジングを構成する主部２３ｂを射出成形する際に、前記曲げ起こし部２８ａを含む、前記ステアリングコラム６ｃの前端部を、前記主部２３ｂの後端部に包埋して、これらステアリングコラム６ｃと主部２３ｂとを結合固定している。
その他の部分の構成は、上述した実施の形態の第２例と同様であるから、重複する説明は省略する。 [Third example of embodiment]
5 to 6 show a third example of the embodiment of the invention corresponding to claim 2 . In the case of this example, an outward flange-shaped bent raised portion 28a is formed by bending the front end edge portion of the steering column 6c outward in the radial direction and bending substantially at a right angle. A plurality of through holes 30a and 30b are formed in the bent portion 28a and the front end portion of the steering column 6c in the rear portion of the bent portion 28a. When the main portion 23b constituting the housing is injection-molded, the front end portion of the steering column 6c including the bent raised portion 28a is embedded in the rear end portion of the main portion 23b, and these steering columns 6c and the main part 23b are coupled and fixed.
Since the configuration of the other parts is the same as that of the second example of the above-described embodiment, a duplicate description is omitted.

［参考例の第１例］
図７は、本発明に関する参考例の第１例を示している。本参考例の場合も、ステアリングコラム６ｄの前端縁部を径方向外方に向け、ほぼ直角に折り曲げる事により、外向フランジ状の曲げ起こし部２８ａを形成している。特に本参考例の場合には、この曲げ起こし部２８ａの外周縁部分に、複数の切り欠き３２、３２を形成している。そして、ハウジングを射出成形する際に、このハウジングを構成する合成樹脂の一部を前記各切り欠き３２、３２内に入り込ませた状態で、このハウジングと前記ステアリングコラム６ｄとを結合固定している。
その他の部分の構成は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する説明は省略する。 [ First example of reference example ]
FIG. 7 shows a first example of a reference example relating to the present invention . Also in the case of this reference example , an outward flange-shaped bent raising portion 28a is formed by bending the front end edge portion of the steering column 6d outward in the radial direction and bending substantially at a right angle. Particularly in the case of this reference example , a plurality of cutouts 32, 32 are formed in the outer peripheral edge portion of the bent raised portion 28a. When the housing is injection-molded, the housing and the steering column 6d are coupled and fixed in a state where a part of the synthetic resin constituting the housing is inserted into the notches 32 and 32. .
Since the configuration of the other parts is the same as that of the third example of the above-described embodiment, the overlapping description is omitted.

本発明は、ハウジングを合成樹脂製とする構造に限らず、アルミニウム合金製とする構造でも実施可能である。
尚、ステアリングコラムの前端部をハウジングの後端部に包埋支持する構造で、これらステアリングコラムとハウジングとの結合強度を向上させる為の構造としては、図８〜９に示す様な構造も考えられる。このうちの図８に示した参考例の第２例の構造は、ステアリングコラム６ｅの前端部に設けた大径円筒部２９ａの形状を円周方向に関する波形としたものである。又、図９に示した参考例の第３例の構造は、ステアリングコラム６ｆの前端部に曲げ起こし部を形成せず、このステアリングコラム６ｆの前端部にエンボス状の突起３３、３３を形成したものである。何れの構造の場合でも、ステアリングコラムとハウジングとの結合強度を向上させる事はできるが、このステアリングコラムの前端部でこのハウジングの後端部に包埋される部分の見掛け上の厚さ（断面形状に関する外接円と内接円との直径の差の１／２）が大きくなる。この結果、このハウジングの後端部の厚さ寸法が部分的に（波形の頂部や突起３３、３３の頂部に対応する部分で）小さくなり、薄肉・軽量化と、当該部分の耐久性確保との両立が難しくなる可能性がある。これに対して、本発明の場合には、これらの両立が容易である。 The present invention is not limited to a structure in which the housing is made of a synthetic resin, but can be implemented in a structure in which the housing is made of an aluminum alloy.
The structure shown in FIGS. 8 to 9 is also considered as a structure for embedding and supporting the front end portion of the steering column in the rear end portion of the housing, and for improving the coupling strength between the steering column and the housing. It is done. Among these, the structure of the 2nd example of the reference example shown in FIG. 8 makes the shape of the large diameter cylindrical part 29a provided in the front-end part of the steering column 6e the waveform regarding the circumferential direction. Further, the structure of the third example of the reference example shown in FIG. 9 does not form a bend raising portion at the front end portion of the steering column 6f, but forms embossed projections 33, 33 at the front end portion of the steering column 6f. Is. In any structure, the coupling strength between the steering column and the housing can be improved, but the apparent thickness (cross section) of the portion embedded in the rear end of the housing at the front end of the steering column. 1/2) of the difference in diameter between the circumscribed circle and the inscribed circle related to the shape is increased. As a result, the thickness dimension of the rear end portion of the housing is partially reduced (at the portion corresponding to the top of the corrugation and the top of the projections 33 and 33), and the thickness and weight are reduced, and the durability of the portion is ensured. It may be difficult to achieve both. On the other hand, in the case of the present invention, it is easy to achieve both.

１ ステアリングホイール
２ ステアリングギヤユニット
３ 入力軸
４ タイロッド
５ ステアリングシャフト
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ ステアリングコラム
７ ウォーム減速機
８ トルク測定器
９、９ａ、９ｂ ハウジング
１０ 電動モータ
１１ トーションバー
１２ 入力軸
１３ 出力軸
１４ 変位測定器
１５ａ、１５ｂ 自在継手
１６ 中間シャフト
１７ 車体
１８ 支持ブラケット
１９ 支持筒
２０ センサハウジング
２１ ギヤハウジング
２２ 円筒部
２３、２３ａ、２３ｂ 主部
２４ 蓋部
２５ａ、２５ｂ 転がり軸受
２６ ウォームホイール
２７ ウォーム
２８、２８ａ 曲げ起こし部
２９、２９ａ 大径円筒部
３０ａ、３０ｂ 透孔
３１ 補強リブ
３２ 切り欠き
３３ 突起 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering gear unit 3 Input shaft 4 Tie rod 5 Steering shaft 6, 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f Steering column 7 Worm reduction gear 8 Torque measuring device 9, 9a, 9b Housing 10 Electric motor 11 Torsion bar DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Input shaft 13 Output shaft 14 Displacement measuring instrument 15a, 15b Universal joint 16 Intermediate shaft 17 Car body 18 Support bracket 19 Support cylinder 20 Sensor housing 21 Gear housing 22 Cylindrical part 23, 23a, 23b Main part 24 Lid part 25a, 25b Rolling bearing 26 Worm wheel 27 Worm 28, 28a Bending part 29, 29a Large diameter cylindrical part 30a, 30b Through hole 31 Reinforcing rib 32 Notch 33 Protrusion

Claims (2)

内部にステアリングシャフトを挿通する円筒状のステアリングコラムと、このステアリングコラムの前端部に結合固定され、内部に電動式パワーステアリング装置の構成部品の少なくとも一部を収納するハウジングとを備え、前記ステアリングコラムは金属製であり、このハウジングは、このステアリングコラムを構成する金属に比べて軟質の金属の鋳造品若しくは合成樹脂の射出成形品である電動式パワーステアリング装置用コラムユニットであって、
前記ステアリングコラムの前端部に設けられた、この前端部を径方向外方に曲げ起こして成る、前方に向かうに従って直径が大きくなる方向に傾斜した部分円すい筒状の曲げ起こし部と、この曲げ起こし部の大径側端部から前方に向け折れ曲がった大径円筒部と、これら曲げ起こし部及び大径円筒部の円周方向複数箇所に形成された、それぞれが前記ステアリングコラムの内外両周面若しくは両側面同士を連通させる除肉部である複数の透孔とを備え、前記ハウジングは、これら各透孔及び前記曲げ起こし部を内部に包埋し、且つ、自身の後端部が、これら曲げ起こし部及び大径円筒部の内径側と外径側とに存在すると共に、自身を構成する金属若しくは合成樹脂の一部が、前記各透孔内に入り込んだ状態で、鋳造若しくは射出成形されている電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。 The steering column includes: a cylindrical steering column through which a steering shaft is inserted; and a housing which is coupled and fixed to a front end portion of the steering column and accommodates at least a part of components of the electric power steering device. Is made of metal, and this housing is a column unit for an electric power steering device which is a cast product made of a soft metal or an injection molded product of a synthetic resin compared to the metal constituting the steering column,
Wherein provided on the front end portion of the steering column, comprising causing bending the front end portion radially outwardly, a partially conical tubular bent-up portion inclined in a direction in which the diameter becomes larger toward the front, raised the bending A large-diameter cylindrical portion that is bent forward from the large-diameter side end portion of the portion, and the bending-raised portion and the large-diameter cylindrical portion that are formed at a plurality of locations in the circumferential direction. A plurality of through-holes, which are thinning portions that allow both side surfaces to communicate with each other, and the housing embeds each of the through-holes and the bent raising portion inside , and the rear end portion of the housing is bent. with present on a raised portion and the inner diameter side of the large diameter cylindrical portion and the outer diameter side, a part of metal or synthetic resin constituting itself, the state that has entered into the respective through holes, are cast or injection molded Electric power steering apparatus for a column unit. 内部にステアリングシャフトを挿通する円筒状のステアリングコラムと、このステアリングコラムの前端部に結合固定され、内部に電動式パワーステアリング装置の構成部品の少なくとも一部を収納するハウジングとを備え、前記ステアリングコラムは金属製であり、このハウジングは、このステアリングコラムを構成する金属に比べて軟質の金属の鋳造品若しくは合成樹脂の射出成形品である電動式パワーステアリング装置用コラムユニットであって、
前記ステアリングコラムの前端部に設けられた、この前端部を径方向外方に曲げ起こして成る、径方向外方に向け折れ曲がった外向フランジ状の曲げ起こし部と、この曲げ起こし部及び前記ステアリングコラムの前端部でこの曲げ起こし部よりも後寄り部分に形成された、それぞれが前記ステアリングコラムの内外両周面若しくは両側面同士を連通させる除肉部である複数の透孔とを備え、前記ハウジングは、これら各透孔及び前記曲げ起こし部を内部に包埋し、且つ、自身の後端部が、この曲げ起こし部の前後両側及び前記ステアリングコラムの前端部の内径側と外径側とに存在すると共に、自身を構成する金属若しくは合成樹脂の一部が、前記各透孔内に入り込んだ状態で、鋳造若しくは射出成形されている電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。 The steering column includes: a cylindrical steering column through which a steering shaft is inserted; and a housing which is coupled and fixed to a front end portion of the steering column and accommodates at least a part of components of the electric power steering device. Is made of metal, and this housing is a column unit for an electric power steering device which is a cast product made of a soft metal or an injection molded product of a synthetic resin compared to the metal constituting the steering column,
An outward flange-shaped bending raising portion that is bent at the front end portion of the steering column and is bent outward in the radial direction, which is formed by bending the front end portion radially outward, and the bending raising portion and the steering column. A plurality of through holes formed at the front end portion of the steering column at a position closer to the rear than the bent raising portion, each of which is a thinning portion that allows both the inner and outer peripheral surfaces or both side surfaces of the steering column to communicate with each other. Embed each of these through holes and the bent raised portion inside , and the rear end portion of the through hole and the front and rear sides of the bent raised portion and the inner diameter side and the outer diameter side of the front end portion of the steering column. with present, part of the metal or synthetic resin constituting itself, the state that has entered into the hole, the electric power steering instrumentation that is cast or injection molded Use column unit.
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