JP6376223B2 - 舵角可変式ステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、ステアリングホイールの操作量と、操舵輪に付与される舵角の変化量と、の関係を調節可能な、舵角可変式ステアリング装置の改良に関する。

操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する為のステアリング装置として、例えば図１１に示す様な構造が、広く知られている。このステアリング装置においては、車体１に円筒状のステアリングコラム２が支持されており、ステアリングコラム２の内径側にステアリングシャフト３が回転可能に支持されている。そして、ステアリングコラム２の後端開口よりも後方に突出した、ステアリングシャフト３の後端部分に、ステアリングホイール４が固定されている。ステアリングホイール４を回転させると、この回転が、ステアリングシャフト３、自在継手５ａ、中間シャフト６、自在継手５ｂを介して、ステアリングギヤユニット７の入力軸８に伝達される。入力軸８が回転すると、ステアリングギヤユニット７の両側に配置された１対のタイロッド９、９が押し引きされて、左右１対の操舵輪に、ステアリングホイール４の操作量に応じた舵角が付与される。尚、図示の例の場合、電動モータ１０によってステアリングシャフト３に、運転者がステアリングホイール４に加えた力に応じた補助力を付与する、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置とされている。

又、車両の走行状態や運転状態等に応じて、ステアリングホイールの操舵量と、操舵輪の舵角の変化量と、の関係を変化させる舵角可変式ステアリング装置についても、従来から知られ、一部で実施されている。この様な舵角可変式ステアリング装置として、例えば特許文献１〜４には、差動式の変速機をステアリング装置に組み込むと共に、この差動式変速機の回転要素を電動モータ等の駆動源（一般的にはパワーステアリング装置を構成する駆動源とは別の駆動源）により回転駆動する事で、操舵量と舵角の変化量との関係を変化させる構造が記載されている。特許文献１、２に記載された構造の場合は、差動式の変速機として遊星歯車式変速機が使用されている。又、特許文献３、４に記載された構造の場合は、差動式の変速機として波動歯車式変速機が使用されている。

ところで、ステアリング装置を搭載した自動車が衝突事故を起こした場合、この自動車が他の自動車等に衝突する、所謂一次衝突の際には、車体の前部が潰れてステアリングコラム２の前端部に後方に向いた大きな衝撃荷重が加わる。そこで、この衝撃荷重に拘らず、ステアリングコラム２の後方への変位を防止して、ステアリングホイール４が後方に変位しない（運転者の身体に向けて突き上げられない）様にする事が、運転者を保護するために重要になる。この為に、特許文献５には、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置の補助動力源である電動モータが、ステアリングコラムを支持したパイプ（ステアリングハンガービーム）よりも前側位置に支持固定された構造が記載されている。なお、上記パイプは、ステアリングコラムに対し、車体の幅方向に配設されている。また、電動モータの出力軸は、車体の幅方向及びステアリングコラムの中心軸にそれぞれ直交する状態とされている。この様な特許文献５に記載されたステアリング装置を搭載した自動車が衝突事故を起こして、ステアリングコラムが後方に押されると、電動モータがパイプに衝突し、ステアリングコラム、延いては、ステアリングホイールがそれ以上後方へと変位する事が阻止される。但し、特許文献５に記載された構造は、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置を搭載したものに限定されてしまう。ところが、普通自動車の中でも比較的大型の車両等では、コラムアシスト型よりも比較的大きな補助力を付与する事ができる、ピニオンアシスト型やラックアシスト型の電動式パワーステアリング装置が採用される場合がある。

日本国特開平１０−２８７２５０号公報 日本国特開２００２−２４０７２９号公報 日本国特開２０００−２１１５４１号公報 日本国特開２００４−９９８１号公報 日本国特開平１１−１１３２９号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置を搭載した構造に限定される事なく、衝突事故の際にステアリングホイールが運転者の身体に向けて突き上げられるのを防止できる、舵角可変式ステアリング装置を実現すべく発明されたものである。

本発明の舵角可変式ステアリング装置は、ステアリングコラムと、第一の回転軸と、第二の回転軸と、変速機と、舵角比調節用モータと、を備える。
前記ステアリングコラムは、筒状で、車体の幅方向に配設された支持フレームに支持される。
前記第一の回転軸は、前記ステアリングコラムの内側に回転自在に支持され、後端部に固定されるステアリングホイールにより回転される。
前記第二の回転軸は、前記第一の回転軸と同心に設けられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。
前記変速機は、前記第一の回転軸と前記第二の回転軸との間に設けられ、前記第一の回転軸と前記第二の回転軸とを互いに回転力の伝達を可能に接続する、差動式のもので、例えば、遊星歯車式変速機や波動歯車式変速機、ボール式変速機等により構成される。
前記舵角比調節用モータは、前記ステアリングコラムに対し支持固定され、前記変速機を構成する回転要素（例えば遊星歯車式変速機のキャリア、波動歯車式変速機を構成するウェーブジェネレータ、ボール式変速機の回転部材）を回転駆動する為のものである。
そして、前記舵角比調節用モータにより前記回転要素を回転駆動する事で、前記第一の回転軸の回転量と前記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる。これにより、前記ステアリングホイールの操舵量と前記舵角の変化量との関係（舵角比）を変化させる。

特に、本発明の舵角可変式ステアリング装置に於いては、前記第二の回転軸又は前記第二の回転軸の回転に伴って変位する部材（例えばステアリングギヤユニットを構成するピニオン軸やラック軸）に対し、前記ステアリングホイールから付与される力と同方向の補助力を付与する補助力付与用モータを備えた補助力付与装置を更に備える様に構成する。そして、前記補助力付与装置を、前記舵角比調節用モータよりも前側部分に設け、前記補助力付与用モータと前記舵角比調節用モータとを、前記ステアリングコラムの中心軸の軸方向に関して、重畳した状態で設ける。さらに、前記舵角比調節用モータが、前記ステアリングコラムのうちこのステアリングコラムが前記支持フレームに対して支持される部分より前側部分に支持固定されている。そして、前記舵角比調節用モータは、一次衝突時に、前記支持フレームに衝突する事によりそれ以上後方に変位する事が阻止される。

前記舵角比調節用モータの出力軸は、前記車体の幅方向及び前記ステアリングコラムの中心軸の軸方向にそれぞれ直交してもよい。

前記舵角比調節用モータの出力軸と、前記車体の幅方向と、が成す鋭角θが０°≦θ＜９０°を満たしてもよい。

前記補助力付与装置が補助力付与用モータを備える様に構成する。そして、前記補助力付与用モータを、前記ステアリングコラムのうち前記舵角比調節用モータが支持固定された部分より前側部分に支持固定してもよい。そして、一次衝突時に、前記舵角比調節用モータが前記支持フレームに衝突した状態で、前記補助力付与用モータが更に後方に変位する傾向になると、前記補助力付与用モータが前記舵角比調節用モータに衝突する様に構成する。

補助力付与用モータの出力軸と、前記舵角比調節用モータの出力軸と、は平行であってもよい。

前記舵角比調節用モータと前記補助力付与用モータとを、前記ステアリングコラムに対し幅方向に関して互いに同じ側に支持固定してもよい。

前記舵角比調節用モータよりも前側で前記舵角比調節用モータに対して固定された部分に、幅方向外方に向かう程（幅方向に関してステアリングコラムから離れる程）後方に向かう方向に傾斜した傾斜面部を設けてもよい。

作動時に、前記第一の回転軸及び前記第二の回転軸が前記ステアリングコラムの内径側で回転する事を実質的に阻止するステアリングロック装置を更に備えてもよい。そして、前記ステアリングロック装置を構成するアクチュエータを、前記ステアリングコラムのうち前記ステアリングコラムが前記支持フレームに対し支持された部分より前側部分で、幅方向に関して前記舵角比調節用モータと同じ側に支持固定する。そして、一次衝突時に、前記舵角比調節用モータと前記アクチュエータとのうちの一方の部材が前記支持フレームに衝突した状態で、前記舵角比調節用モータと前記アクチュエータとのうちの他方の部材が更に後方に変位する傾向になると、前記他方の部材が前記一方の部材に衝突する様に構成する。

上述の様に構成する本発明の舵角可変式ステアリング装置を搭載した車両が衝突事故を起こした場合、一次衝突に伴い車体の前部が潰れると、ステアリングコラムの前端部に後方に向いた大きな衝撃荷重が加わり、ステアリングコラムに対して支持固定された舵角比調節用モータが後方に変位する傾向になる。そして、舵角比調節用モータが、支持フレームに衝突する為、ステアリングコラムがそれ以上後方に変位する事が阻止される。この結果、ステアリングコラムの内径側に回転可能に支持された第一の回転軸の後端部に支持されたステアリングホイールが運転者の身体に向けて突き上げられる事を防止でき、運転者の保護を図れる。尚、本発明の場合、電動式パワーステアリング装置の構造やこの電動式パワーステアリング装置の有無に拘わらず、上述の様な効果を得る事ができる。

実施形態の第１例の舵角可変式ステアリング装置を、模式的に示す斜視図。 図１の舵角可変式ステアリング装置を、車体に対し支持した状態で模式的に示す側面図。 実施形態の第２例の舵角可変式ステアリング装置を、車体に対し支持した状態で示す模式図。 実施形態の第３例の舵角可変式ステアリング装置を、模式的に示す斜視図。 実施形態の第４例の舵角可変式ステアリング装置を、模式的に示す斜視図。 実施形態の第５例の舵角可変式ステアリング装置を、模式的に示す斜視図。 実施形態の第６例の舵角可変式ステアリング装置を、模式的に示す斜視図。 実施形態の第７例の舵角可変式ステアリング装置を、模式的に示す斜視図。 実施形態の第８例の舵角可変式ステアリング装置を、模式的に示す斜視図。 図９の舵角可変式ステアリング装置を、ステアリングコラムの中心軸の軸方向から見た図。 従来から知られているステアリング装置の１例を、一部を切断した状態で示す側面図。

［実施形態の第１例］
図１〜２は、本発明の実施形態の第１例を示している。本例を含め、本発明の舵角可変式ステアリング装置の特徴は、衝突事故の際にステアリングホイール４（図１１参照）が運転者の身体に向けて突き上げられるのを防止する為の構造にある。

本例の舵角可変式ステアリング装置は、ステアリングコラム２ａと、後側に配置され、特許請求の範囲に記載した第一の回転軸に相当するアッパシャフト１１と、前側に配置され、特許請求の範囲に記載した第二の回転軸に相当するロアシャフト１２と、差動式の変速機１３と、舵角比調節用モータ１４と、を備える。

ステアリングコラム２ａの中間部は、コラム側ブラケット１５を介して、ハンガーパイプ（ステアリングハンガービーム）１６の取付部１７に対し支持固定されている。ハンガーパイプ１６は、特許請求の範囲に記載した支持フレームに相当する。コラム側ブラケット１５は、鋼板等の十分な強度及び剛性を有する金属板を曲げ成形して成るもので、ステアリングコラム２ａの中間部に溶接等により支持固定されている。又、ハンガーパイプ１６は、車体の幅方向に配設されており、ハンバーパイプ１６の幅方向両端部は、車体の幅方向両側部分（例えば左右１対のフロントピラー等）に支持固定されている。コラム側ブラケット１５の幅方向２箇所位置に形成された通孔１８、１８を挿通したボルト若しくはスタッド（図示省略）により、コラム側ブラケット１５はハンガーパイプ１６の取付部１７に支持固定されている。従って、本例の場合、ステアリングコラム２ａは、車体に対して、前後方向の変位が阻止されている。

アッパシャフト１１は、ステアリングコラム２ａの内径側に回転自在に支持されている。ステアリングコラム２ａの後端開口部よりも後方に突出したアッパシャフト１１の後端部には、ステアリングホイール４が支持固定されている。従って、アッパシャフト１１は、ステアリングホイール４の操作に伴って回転する。

ロアシャフト１２は、アッパシャフト１１の前方にこのアッパシャフト１１と同心に設けられている。したがって、ロアシャフト１２の回転は、自在継手５ａ、中間シャフト６、自在継手５ｂ（図１１参照）を介してステアリングギヤユニット７の入力軸８に伝達可能である。

変速機１３は、アッパシャフト１１とロアシャフト１２との間に設けられ、これらアッパシャフト１１とロアシャフト１２とを互いに回転力の伝達を可能に接続する差動式のもので、例えば遊星歯車式変速機や波動歯車式変速機、ボール式変速機等により構成される。即ち、変速機１３は、アッパシャフト１１の回転を所定の変速比で変速してから、ロアシャフト１２に伝達する（これらアッパシャフト１１の回転量とロアシャフト１２の回転量との関係を変化させる）ものである。変速機１３の変速比の調節は、この変速機１３を構成する回転要素（例えば遊星歯車式変速機のキャリア、波動歯車式変速機を構成するウェーブジェネレータ、ボール式変速機の回転部材）を回転駆動する（回転要素の回転速度を調節する）事により行う。この様な変速機１３は、ステアリングコラム２ａの前端寄り部分に支持固定されたケーシング１９の内側に収納されている。又、ケーシング１９の前部上面にはロアブラケット２０が支持固定されている。ロアブラケット２０はハンガーパイプ１６の取付部１７に対し支持固定されている。

又、電動モータである舵角比調節用モータ１４は、変速機１３を構成する回転要素を回転駆動する為のものである。本例の場合、舵角比調節用モータ１４の中心軸（出力軸）αと、ハンガーパイプ１６の中心軸及びステアリングコラム２ａの中心軸に対しそれぞれ直交する仮想直線βと、が平行になる様に、舵角比調節用モータ１４は変速機１３のケーシング１９に対し支持固定されている。従って、舵角比調節用モータ１４は、ケーシング１９を介して、ステアリングコラム２ａに支持固定されている。

これにより、中心軸α及び仮想直線βに直交してステアリングコラム２ａの中心軸を含む仮想平面γと、舵角比調節用モータ１４の上端部と、の距離（中心軸αの方向に関する距離）Ｄ_１４を、仮想平面γとハンガーパイプ１６の上端部との距離Ｄ_１６よりも大きくしている（Ｄ_１４＞Ｄ_１６）。即ち、仮想平面γを基準とした場合に、舵角比調節用モータ１４の上端部の方がハンガーパイプ１６の上端部よりも上方に突出する（仮想平面γから遠くなる）様に構成されている。換言すれば、ステアリングコラム２ａの中心軸の軸方向に関して、舵角比調節用モータ１４の少なくとも一部と、ハンガーパイプ１６とが、重畳する様に構成している。

上述の様な本例の舵角可変式ステアリング装置は、ステアリングホイール４の操作によってアッパシャフト１１が回転させられると、アッパシャフト１１の回転が変速機１３を介して（変速機１３により変速されて）ロアシャフト１２に伝達される。そして、ロアシャフト１２の回転が、自在継手５ａ、中間シャフト６、自在継手５ｂを介して入力軸８に伝達され、ステアリングギヤユニット７の両側に配置された１対のタイロッド９、９が押し引きされ、左右１対の操舵輪に舵角が付与される。

上述の様な舵角比可変式ステアリング装置を搭載した車両が衝突事故を起こした場合、一次衝突に伴い車体の前部が潰れると、ステアリングコラム２ａの前端部、又は、ステアリングコラム２ａの前端部に支持固定された部材（ケーシング１９や舵角比調節用モータ１４等）に後方に向いた大きな衝撃荷重が加わり、これら各部材１４、１９が後方に変位する傾向になる。すると、ステアリングコラム２ａの前端部（前端部に支持された変速機１３のケーシング１９）に対して支持固定された舵角比調節用モータ１４が、ハンガーパイプ１６に衝突し、ステアリングコラム２ａがそれ以上後方に変位する事が阻止される。この為、ステアリングコラム２ａの内径側に回転可能に支持されたアッパシャフト１１の後端部に支持されたステアリングホイール４が後方に向けて変位する（運転者に向けて突き上げられる）事を防止でき、運転者の保護を図れる。又、ステアリングホイール４と運転者の身体との位置関係（距離）を適切に維持できる為、例えばこのステアリングホイール４に設置したエアバッグの衝撃軽減効果を十分に発揮させられる。この点からも運転者の保護を図れる。尚、上述の様に、一次衝突後のステアリングホイール４と運転者の身体との位置関係（距離）を適切に維持する観点から、ハンガーパイプ１６の前端部と舵角比調節用モータ１４の後端部との、ステアリングコラム２ａの中心軸の軸方向に関する距離Ｌを適切な値に決定する。即ち、この距離Ｌは、車種等に応じて適宜設定される値であり、例えば５ｍｍ以上に設定する事ができる。

又、本例の舵角比調節用モータ１４は、その中心軸αと、ハンガーパイプ１６の中心軸及びステアリングコラム２ａの中心軸に対しそれぞれ直交する仮想直線βと、が互いに平行になる様に、ケーシング１９に対して支持されている。この為、舵角比調節用モータ１４の重心とステアリングコラム２ａの中心軸とを結ぶ仮想直線と、重力の作用方向と、がなす角度（幅方向に関する距離）を小さくでき、舵角比調節用モータ１４の存在に基づいてステアリングコラム２ａに加わるこのステアリングコラム２ａの中心軸回りのモーメントを小さく抑えられる。この結果、ハンガーパイプ１６の取付部１７と、コラム側ブラケット１５及びロアブラケット２０と、の結合部に加わる捩り応力を小さく抑えられる為、取付部１７やコラム側ブラケット１５及びロアブラケット２０の薄肉・軽量化ができる。

尚、本例の舵角可変式ステアリング装置に、二次衝突の際に、運転者の身体に加わる衝撃を緩和する為の衝撃吸収機構を組み込む事もできる。即ち、衝突事故の際には、一次衝突に続いて、運転者の身体がステアリングホイール４（図１１参照）に衝突する二次衝突が発生する。そこで、ステアリングコラム２ａの中間部に支持固定されたコラム側ブラケット１５、及び、ステアリングコラム２ａの前端部（に支持された変速機１３のケーシング１９）に支持固定されたロアブラケット２０を、ハンガーパイプ１６の取付部１７に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に離脱可能に支持すると共に、ステアリングコラム２ａと共に前方に変位する部分と車体との間に、塑性変形する事で衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を設ける。或いは、ステアリングコラム２ａを、前側のインナコラムの後部と後側のアウタコラムの前端部とを、軸方向の相対変位を可能に嵌合させることによって、全長を収縮可能に構成する。又、アッパシャフト１１を、インナシャフトとアウタチューブとをトルク伝達を可能に、且つ、軸方向に大きな衝撃荷重が加わった場合に全長を収縮可能に組み合わせて成るものとする。そして、アウタコラムの中間部に支持固定されたコラム側ブラケット１５を、ハンガーパイプ１６の取付部１７に対して、二次衝突に伴う前方への衝撃荷重により前方に離脱可能に支持すると共に、アウラコラムと車体との間に、塑性変形する事で衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収部材を設ける。この様な構造の場合、二次衝突の際には、アウタコラムがステアリングコラムの全長を縮めながら前方に変位する事で、衝撃荷重を吸収する。尚、インナコラムとアウタコラムとをテレスコープ状に組み合わせて成るステアリングコラムを備えた舵角比可変式ステアリング装置を搭載した車両が衝突事故を起こし、このステアリングコラムの前端部に後方に向いた大きな衝撃荷重が加わると、前側に配置されたインナコラムがこのステアリングコラム２ａの全長を縮めながら後方に変位する傾向となる。この場合でも、インナコラムの変位量が大きくなると、ステアリングホイール４が運転者に向けて突き上げられる可能性がある為、インナコラムに舵角比調節用モータ１４を支持固定して、一次衝突の際に、このインナコラムが後方に変位する事を阻止するとよい。何れにしても、本例の舵角可変式ステアリング装置によれば、衝突事故が発生した場合でも、ステアリングホイール４と運転者の身体との位置関係を適切に維持できる為、上述の様な衝撃吸収機構の設計を容易に行う事ができる。

又、本例の舵角比可変式ステアリング装置に、ステアリングホイール４の上下位置を調節する為のチルト機構や、前後位置を調節する為のテレスコピック機構を組み込む事もできる。

舵角比可変式ステアリング装置にチルト機構を組み込む場合には、ロアブラケット２０を、車体の幅方向に配置したチルト軸を中心とする揺動変位を可能に、車体に対し支持する。さらに、ステアリングコラム２ａの中間部をハンガーパイプ１６の取付部１７に対し、上下位置の調節を可能な状態と、調節後の位置に保持可能な状態と、を切り換え可能に支持する。

又、舵角比可変式ステアリング装置にテレスコピック機構を組み込む場合には、ステアリングコラム２ａを、インナコラムとアウタコラムとを組み合わせて全長を伸縮可能に構成する。さらに、アッパシャフトを、インナシャフトとアウタチューブとを組み合わせて全長を伸縮可能に構成する。そして、インナコラムとアウタコラムとのうち、後側に配置されたコラム部材を、ハンガーパイプ１６の取付部１７に対し、前後位置の調節を可能な状態と、調節後の位置に保持可能な状態と、を切り換え可能に支持する。

［実施形態の第２例］
図３は、本発明の実施形態の第２例を示している。本例の舵角可変式ステアリング装置には、電動式パワーステアリング装置が組み込まれている。この電動式パワーステアリング装置においては、補助力付与用モータ２１を補助動力源として、ステアリングホイール４（図１１参照）を操作する為に要する力の低減を図っている。また、この電動式パワーステアリング装置は、補助力付与用モータ２１の補助動力をステアリングギヤユニット７ａを構成するピニオン軸に付与する、ピニオンアシスト型としている。この様なピニオンアシスト型は、前述の図１１に示したコラムアシスト型と比較して、大きな補助力を付与できる為、普通自動車の中でも比較的大型の車両に好ましく適用できる。

この様なピニオンアシスト型の電動式パワーステアリング装置を組み込んだステアリング装置の場合には、衝突事故の際に、電動式パワーステアリング装置の補助動力源である電動モータ（補助力付与用モータ）をハンガーパイプ１６（図２参照）に衝突させる事により、ステアリングコラムの後方への変位を防止する構造（例えば、特許文献５に記載された構造を参照）を採用する事ができない。これに対し、本例の場合には、舵角比調節用モータ１４をハンガーパイプ１６に衝突させる事により、ステアリングコラム２ａの後方への変位を防止できる。即ち、大きな補助力を得るべく、ピニオンアシスト型の電動式パワーステアリング装置を組み込んだ場合でも、衝突事故の際に、ステアリングコラム２ａの後方への変位を防止できる。

その他の部分の構成及び作用は、上述した実施形態の第１例と同様である。

［実施形態の第３例］
図４は、本発明の実施形態の第３例を示している。本例の舵角可変式ステアリング装置には、補助力付与用モータ２１ａの補助動力を減速機２２を介してロアシャフト１２に付与する、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置が組み込まれている。本例の場合、変速機１３を収納するケーシング１９の前部に、減速機２２が支持固定されている。補助力付与用モータ２１ａは、ステアリングコラム２ａの幅方向に関して、舵角比調節用モータ１４がケーシング１９に対して支持固定された側と反対側で、減速機２２に対し支持固定されている。従って、補助力付与用モータ２１ａの存在に基づいてステアリングコラム２ａに加わるステアリングコラム２ａの中心軸回りのモーメントの方向は、舵角比調節用モータ１４の存在に基づいて加わるモーメントの方向と逆になる。又、補助力付与用モータ２１ａの中心軸α_２１と、舵角比調節用モータ１４の中心軸α_１４（ハンガーパイプ１６の中心軸及びステアリングコラム２ａの中心軸に対しそれぞれ直交する仮想線）と、は互いに平行になる様に構成されている。この為、ステアリングコラム２ａの中心軸回りのモーメントをより小さく抑える事ができて、ハンガーパイプ１６の取付部１７と、コラム側ブラケット１５及びロアブラケット２０と、の結合部に加わる捩り応力をより小さく抑えられる。

その他の部分の構成及び作用は、前述した実施形態の第１例と同様である。

［実施形態の第４例］
図５は、本発明の実施形態の第４例を示している。本例の場合、舵角比調節用モータ１４の外周面の幅方向外側部分に、鋼板等の金属板を略Ｌ字形に曲げ成形して成る案内板２３が支持固定されている。これにより、舵角比調節用モータ１４よりも前側に幅方向外方に向かう程（ステアリングコラム２ａから離れる程）後方に向かう方向に傾斜した傾斜面部２４が設けられている。この様な本例の舵角可変式ステアリング装置を搭載した車両が衝突事故を起こした場合、一次衝突の際に潰れて後方に変位した車体の前部は、傾斜面部２４に案内され、この傾斜面部２４に沿って幅方向外方へと移動する。従って、一次衝突の際に舵角比調節用モータ１４に加わる後方に向いた衝撃荷重を小さく抑える事ができる。

その他の部分の構成及び作用は、前述した実施形態の第１例と同様である。

［実施形態の第５例］
図６は、本発明の実施形態の第５例を示している。本例の場合、舵角比調節用モータ１４の外周面の幅方向外側部分に、この舵角比調節用モータ１４への通電を制御する為の制御器（ＥＣＵ）２５が支持固定されている。そして、制御器２５の前端面の幅方向外半部に、幅方向外方に向かう程後方に向かう方向に傾斜した傾斜面部２４ａが設けられている。

その他の部分の構成及び作用は、前述した実施形態の第１例及び上述した実施形態の第４例と同様である。

［実施形態の第６例］
図７は、本発明の実施形態の第６例を示している。本例の舵角可変式ステアリング装置には、補助力付与用モータ２１ｂの補助動力を減速機２２を介してロアシャフト１２に付与する、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置が組み込まれている。減速機２２は、変速機１３を収納するケーシング１９の前部に支持固定されている。補助力付与用モータ２１ｂは、ステアリングコラム２ａの幅方向に関して、舵角比調節用モータ１４が変速機１３を収納するケーシング１９に対して支持固定された側と同じ側で、減速機２２に対し支持固定されている。換言すれば、補助力付与用モータ２１ｂと舵角比調節用モータ１４とは、ステアリングコラム２ａの中心軸の軸方向に関して、重畳した状態で設けられている。従って、一次衝突時に、舵角比調節用モータ１４がハンガーパイプ１６（図２参照）に衝突した状態で、補助力付与用モータ２１ｂが更に後方に変位する傾向になると、この補助力付与用モータ２１ｂが舵角比調節用モータ１４に衝突する。この結果、ステアリングコラム２ａの後方への変位が、一体化したこれら両モータ１４、２１ｂと、ハンガーパイプ１６と、の係合部（当接部）により阻止される。即ち、本例によれば、一次衝突の際に、ステアリングコラム２ａが後方に変位するのを阻止する為の構造を二重にでき、舵角比調節用モータ１４がハンガーパイプ１６（図２参照）に衝突した状態で、ステアリングコラム２ａがそれ以上後方に変位する事に対する阻止力をより大きくする事ができる。又、舵角可変式ステアリング装置を組み立てる際に、この舵角可変式ステアリング装置の向きを変更する事なく、舵角比調節用モータ１４と補助力付与用モータ２１ｂとを組み付ける事ができ、製造コストを抑える事ができる。

その他の部分の構成及び作用は、前述した実施形態の第１例と同様である。

［実施形態の第７例］
図８は、本発明の実施形態の第７例を示している。本例の舵角可変式ステアリングコラムには、アッパシャフト１１がステアリングコラム２ａ内で回転する事を実質的に阻止する為のステアリングロック装置２６が組み込まれている。ステアリングロック装置２６は、ステアリングコラム２ａの周囲で変速機１３の後側に隣接する部分に設けられている。ステアリングロック装置２６は、ステアリングコラム２ａの中間部に形成された通孔（図示省略）と、周方向の少なくとも１箇所に係合凹部が形成されたキーロックカラー（図示省略）と、通孔の内側をステアリングコラム２ａの径方向に変位可能に設けられたロックピン（図示省略）と、直動式のアクチュエータ（ソレノイド）２７と、を備える。

このうちのキーロックカラーは、アッパシャフト１１のうち通孔と軸方向に関する位相が一致する位置に外嵌固定されている。そして、アクチュエータ２７によりロックピンを径方向内方に変位させ、ロックピンの先端部（径方向内端部）を係合凹部に係合させる事により、ステアリングコラム２ａに対するアッパシャフト１１の回転を実質的に不能にする。即ち、係合凹部とロックピンとを係合させた状態で、ステアリングホイール４（図１１参照）を所定以上の（キーロックレギュレーションにより規定された値を越える）力で回転させた場合には、アッパシャフト１１はキーロックカラーに対して回転する。但し、操舵輪に、所望の舵角を付与する為に、ステアリングホイール４を、通常の運転姿勢のまま操作する程度の力では、アッパシャフト１１が回転する事はない。これに対し、アクチュエータ２７によりロックピンを径方向外方に変位させこのロックピンの先端部と係合凹部との係合を外した状態では、ステアリングコラム２ａに対するアッパシャフト１１の回転が可能になる。

本例の場合、アクチュエータ２７は、ステアリングコラム２ａの幅方向に関して、舵角比調節用モータ１４が変速機１３を収納するケーシング１９に対して支持された側と同じ側に支持固定されている。ここで、アクチュエータ２７の中心軸α_２７と、舵角比調節用モータ１４の中心軸α_１４と、は互いに平行である。換言すれば、アクチュエータ２７と舵角比調節用モータ１４とは、ステアリングコラム２ａの中心軸の軸方向に関して重畳した状態で設けられている。この為、本例の舵角可変式ステアリング装置を搭載した車両が衝突事故を起こした場合には、ステアリングコラム２ａが後方に変位する事に伴い、先ず、アクチュエータ２７がハンガーパイプ１６に衝突する。この状態で、舵角比調節用モータ１４が更に後方に変位する傾向になると、この舵角比調節用モータ１４がアクチュエータ２７に衝突する。この結果、ステアリングコラム２ａの後方への変位が、一体化したこれらアクチュエータ２７及び舵角比調節用モータ１４と、ハンガーパイプ１６と、の係合部（当接部）により阻止される。即ち、本例によれば、一次衝突の際に、ステアリングコラム２ａが後方に変位するのを阻止する為の構造を二重にできる。又、舵角可変式ステアリング装置を組み立てる際に、この舵角可変式ステアリング装置の向きを変更する事なく、舵角比調節用モータ１４とアクチュエータ２７とを組み付ける事ができ、製造コストを抑える事ができる。

その他の部分の構成及び作用は、前述した実施形態の第１例及び上述した実施形態の第６例と同様である。

［実施形態の第８例］
図９及び図１０は、本発明の実施形態の第８例を示している。本例の場合、舵角比調節用モータ１４の中心軸αと、ハンガーパイプ１６の中心軸δ及びステアリングコラム２ａの中心軸εに対しそれぞれ直交する仮想直線β（図２参照）と、が平行に配置されない。即ち、上述した実施形態においては、舵角比調節用モータ１４の中心軸αが、ハンガーパイプ１６の中心軸δ及びステアリングコラム２ａの中心軸εに直交していたが、本例では直交しない。

より具体的には、図１０に示すように、ステアリングコラム２ａの中心軸εの軸方向から見た際に、舵角比調節用モータ１４の中心軸αと、ハンガーパイプ１６の中心軸δと、が成す鋭角θが０°≦θ＜９０°を満たす。ここで、ステアリングコラム２ａの中心軸εの軸方向に関して、舵角比調節用モータ１４の少なくとも一部と、ハンガーパイプ１６と、が重畳する。

このように、舵角比調節用モータ１４を、ハンガーパイプ１６に対して直角（θ＝９０°）とならないように、斜めに配置（０°≦θ＜９０°）することで、ステアリングコラム２ａの中心軸εの軸方向から見た際に、舵角比調節用モータ１４とハンガーパイプ１６とが重なる領域を広くできる。したがって、一次衝突時の舵角比調節用モータ１４の後方への変位が、ハンガーパイプ１６によって規制され易くなるため、ステアリングコラム２ａ、ひいてはステアリングホイール４が後方に変位する事を防止でき、運転者の保護がより確実となる。

本出願は、２０１４年１１月２８日出願の日本特許出願２０１４−２４１０３１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。

１ 車体
２、２ａ ステアリングコラム
３ ステアリングシャフト
４ ステアリングホイール
５ａ、５ｂ 自在継手
６ 中間シャフト
７、７ａ ステアリングギヤユニット
８ 入力軸
９ タイロッド
１０ 電動モータ
１１ アッパシャフト
１２ ロアシャフト
１３ 変速機
１４ 舵角比調節用モータ
１５ コラム側ブラケット
１６ ハンガーパイプ
１７ 取付部
１８ 通孔
１９ ケーシング
２０ ロアブラケット
２１、２１ａ、２１ｂ 補助力付与用モータ
２２ 減速機
２３ 案内板
２４、２４ａ 傾斜面部
２５ 制御器
２６ ステアリングロック装置
２７ アクチュエータ

Claims (8)

1. 車体の幅方向に配設された支持フレームに支持される筒状のステアリングコラムと、
   前記ステアリングコラムの内側に回転自在に支持され、後端部に固定されるステアリングホイールにより回転される第一の回転軸と、
   前記第一の回転軸と同心に設けられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する第二の回転軸と、
   前記第一の回転軸と前記第二の回転軸との間に設けられ、前記第一の回転軸と前記第二の回転軸とを互いに回転力の伝達を可能に接続する変速機と、
   前記ステアリングコラムに支持固定され、前記変速機を構成する回転要素を回転駆動する為の舵角比調節用モータと、
   を備え、
   前記舵角比調節用モータにより前記回転要素を回転駆動する事で、前記第一の回転軸の回転量と前記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる事により、前記ステアリングホイールの操舵量と前記舵角の変化量との関係を変化させる、舵角可変式ステアリング装置に於いて、
   前記第二の回転軸又は前記第二の回転軸の回転に伴って変位する部材に対し、前記ステアリングホイールから付与される力と同方向の補助力を付与する、補助力付与用モータを備えた補助力付与装置を更に備え、
   前記補助力付与装置が、前記舵角比調節用モータよりも前側部分に設けられ、前記補助力付与用モータと前記舵角比調節用モータとは、前記ステアリングコラムの中心軸の軸方向に関して、重畳した状態で設けられており、
   前記舵角比調節用モータが、前記ステアリングコラムのうち前記ステアリングコラムが前記支持フレームに対して支持される部分より前側部分に支持固定されており、
   一次衝突時に、前記舵角比調節用モータが前記支持フレームに衝突する事によりそれ以上の後方への変位が阻止される、舵角可変式ステアリング装置。
2. 前記舵角比調節用モータの出力軸は、前記車体の幅方向及び前記ステアリングコラムの中心軸の軸方向にそれぞれ直交する、請求項１に記載した舵角可変式ステアリング装置。
3. 前記舵角比調節用モータの出力軸と、前記車体の幅方向と、が成す鋭角θが０°≦θ＜９０°を満たす、請求項１に記載した舵角可変式ステアリング装置。
4. 車体の幅方向に配設された支持フレームに支持される筒状のステアリングコラムと、
   前記ステアリングコラムの内側に回転自在に支持され、後端部に固定されるステアリングホイールにより回転される第一の回転軸と、
   前記第一の回転軸と同心に設けられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する第二の回転軸と、
   前記第一の回転軸と前記第二の回転軸との間に設けられ、前記第一の回転軸と前記第二の回転軸とを互いに回転力の伝達を可能に接続する変速機と、
   前記ステアリングコラムに支持固定され、前記変速機を構成する回転要素を回転駆動する為の舵角比調節用モータと、
   を備え、
   前記舵角比調節用モータにより前記回転要素を回転駆動する事で、前記第一の回転軸の回転量と前記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる事により、前記ステアリングホイールの操舵量と前記舵角の変化量との関係を変化させる、舵角可変式ステアリング装置に於いて、
   前記第二の回転軸又は前記第二の回転軸の回転に伴って変位する部材に対し、前記ステアリングホイールから付与される力と同方向の補助力を付与する、補助力付与用モータを備えた補助力付与装置を更に備え、
   前記補助力付与装置が、前記舵角比調節用モータよりも前側部分に設けられ、
   前記舵角比調節用モータが、前記ステアリングコラムのうち前記ステアリングコラムが前記支持フレームに対して支持される部分より前側部分に支持固定され、
   前記補助力付与用モータが、前記ステアリングコラムのうち前記舵角比調節用モータが支持固定された部分より前側部分に支持固定されており、
   一次衝突時に、前記舵角比調節用モータが前記支持フレームに衝突する事によりそれ以上の後方への変位が阻止され、且つ、前記舵角比調節用モータが前記支持フレームに衝突した状態で、前記補助力付与用モータが更に後方に変位する傾向になると、前記補助力付与用モータが前記舵角比調節用モータに衝突する、
   舵角可変式ステアリング装置。
5. 前記補助力付与用モータの出力軸と、前記舵角比調節用モータの出力軸と、は平行である、請求項４に記載した舵角可変式ステアリング装置。
6. 前記舵角比調節用モータと前記補助力付与用モータとが、前記ステアリングコラムに対し幅方向に関して互いに同じ側に支持固定されている、請求項４又は５に記載した舵角可変式ステアリング装置。
7. 前記舵角比調節用モータよりも前側で前記舵角比調節用モータに対して固定された部分に、幅方向外方に向かう程後方に向かう方向に傾斜した傾斜面部が設けられている、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載した舵角可変式ステアリング装置。
8. 車体の幅方向に配設された支持フレームに支持される筒状のステアリングコラムと、
   前記ステアリングコラムの内側に回転自在に支持され、後端部に固定されるステアリングホイールにより回転される第一の回転軸と、
   前記第一の回転軸と同心に設けられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する第二の回転軸と、
   前記第一の回転軸と前記第二の回転軸との間に設けられ、前記第一の回転軸と前記第二の回転軸とを互いに回転力の伝達を可能に接続する変速機と、
   前記ステアリングコラムに支持固定され、前記変速機を構成する回転要素を回転駆動する為の舵角比調節用モータと、
   を備え、
   前記舵角比調節用モータにより前記回転要素を回転駆動する事で、前記第一の回転軸の回転量と前記第二の回転軸の回転量との関係を変化させる事により、前記ステアリングホイールの操舵量と前記舵角の変化量との関係を変化させる、舵角可変式ステアリング装置に於いて、
   前記舵角比調節用モータが、前記ステアリングコラムのうち前記ステアリングコラムが前記支持フレームに対して支持される部分より前側部分に支持固定されており、
   作動時に、前記第一の回転軸及び前記第二の回転軸が前記ステアリングコラムの内径側で回転する事を実質的に阻止するステアリングロック装置を更に備え、
   前記ステアリングロック装置は、前記ステアリングコラムに形成された通孔と、前記第一の回転軸と前記第二の回転軸とのうちの一方の軸の一部で軸方向に関し前記通孔と整合する位置に直接又は他の部材を介して形成された係合凹部と、前記通孔の内側を前記ステアリングコラムの径方向に変位可能に設けられたロックピンと、前記ロックピンを前記ステアリングコラムの径方向に変位させる為のアクチュエータと、を備え、
   前記アクチュエータにより前記ロックピンを径方向内方に変位させ、前記ロックピンの先端部を前記係合凹部に係合させる事で、前記ステアリングコラムに対する前記第一の回転軸及び前記第二の回転軸の回転を実質的に阻止する状態を実現し、
   前記アクチュエータにより前記ロックピンを径方向外方に変位させ、前記ロックピンの先端部と前記係合凹部との係合を外す事で、前記ステアリングコラムに対する前記第一の回転軸及び前記第二の回転軸の回転を許可する状態を実現し、
   前記アクチュエータが、前記ステアリングコラムのうち前記ステアリングコラムが前記支持フレームに対し支持された部分より前側部分で、幅方向に関して前記舵角比調節用モータと同じ側に支持固定されており、
   一次衝突時に、前記舵角比調節用モータが前記支持フレームに衝突する事によりそれ以上の後方への変位が阻止され、且つ、前記舵角比調節用モータと前記アクチュエータとのうちの一方の部材が前記支持フレームに衝突した状態で、前記舵角比調節用モータと前記アクチュエータとのうちの他方の部材が更に後方に変位する傾向になると、前記他方の部材が前記一方の部材に衝突する、
   舵角可変式ステアリング装置。

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