WO2012105330A1 - 電動式パワーステアリング装置用コラムユニット - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a column unit for an electric power steering apparatus, which includes a steering column for rotatably supporting a steering shaft inside, and a housing that houses components of the electric power steering apparatus inside.
- the vehicle steering apparatus transmits the rotation of the steering wheel 1 to the input shaft 3 of the steering gear unit 2, and pushes and pulls the pair of left and right tie rods 4 as the input shaft 3 rotates.
- the steering angle is given to the front wheels.
- the steering wheel 1 is supported and fixed at the rear end portion of the steering shaft 5.
- the steering shaft 5 is rotatably supported by the steering column 6 with the cylindrical steering column 6 inserted in the axial direction. ing.
- the front end portion of the steering column 6 constitutes an electric assist mechanism (steering assisting portion), a torque sensor (displacement sensor) 14 constituting a worm speed reducer 7 and a torque measuring device 8 (FIG. 31). And the like are connected and fixed to the rear end portion of the housing 9 that houses the housing.
- An electric motor 10 that is a power source of the electric assist mechanism is supported and fixed to the housing 9.
- the direction and magnitude of the torque applied to the steering shaft 5 is measured by the torque measuring device 8.
- This torque measuring device 8 is rotatably supported in a housing 9 and is connected to each other by a torsion bar 11 and a relative displacement amount with respect to the rotation direction of the input shaft 12 and the output shaft. And a torque sensor 14 for measuring.
- the electric motor 10 is provided on the worm and the output shaft 13, and auxiliary torque in the same direction as the operation direction of the steering wheel 1 is output via the worm wheel meshing with the worm.
- the output shaft 13 is applied to the shaft 13 and is rotated with a torque larger than the torque input from the steering shaft 5 to the input shaft 12.
- 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.
- the structure shown in FIG. 45 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 reason, the middle part of the steering column 6 is supported by the upper support bracket 18 supported by the vehicle body 17 so that the vertical position and the front-rear position can be adjusted.
- the support cylinder 19 provided at the front upper end of the housing 9 is supported to the vehicle body 17 via the lower support bracket 23 so as to be able to swing and swing around the horizontal axis.
- the steering shaft 5 is a combination of an inner shaft and an outer shaft that can transmit torque and can be extended and contracted, and the steering column 6 includes an outer column and an inner column. It is a combination that can be stretched.
- FIG. 46 shows an example of a conventional structure of a column unit for an electric power steering apparatus described in this document.
- a sensor housing 20 that houses a torque measuring device 8 and a gear housing 21 that houses a worm speed reducer 7, each made of a synthetic resin such as polyamide resin, are welded to form a hollow housing 9 a. It is composed.
- the steering column 6a is configured by combining the outer column and the inner column so that they can extend and contract.
- the steering column 6a may need to be formed of a metal such as an iron alloy.
- 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 synthetic resin housing 9a. The end and the front end of the steering column 6a are coupled.
- the strength and rigidity of the joint fixing portion based on the interference fit between the metal and the synthetic resin is not necessarily large from the initial stage. Therefore, even when a force in the bending direction is applied to the joint fixing 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 joint fixing portion is reduced. there is a possibility. In any case, when the 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.
- the steering column is manufactured from a metal having a predetermined strength and rigidity, such as an iron alloy
- the housing is manufactured from a soft metal, such as an aluminum alloy, although it is light in weight. It can also happen if you do.
- the intermediate shaft 8 is configured to be capable of contracting the entire length by an impact load, and in the case of a primary collision in which an automobile collides with another automobile or the like, the steering shaft is driven regardless of the rearward displacement of the steering gear unit 2. 5 prevents the steering wheel 1 from being displaced rearward and pushing the driver's body up. Further, following the primary collision, a secondary collision in which the driver's body collides with the steering wheel 1 occurs. For the impact at this time, the steering column 6 that supports the steering wheel 1 is moved against the vehicle body. The driver is protected by providing an energy absorbing mechanism for supporting the impact load so as to be detachable forward by a forward impact load associated with the secondary collision.
- FIG. 47 shows an example of a column unit for an electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-36677.
- the outer column 24 constituting the steering column 6b is constituted by a metal holding cylinder 26 and a synthetic resin sleeve 27, and a metal inner constituting the steering column 6b is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 27.
- a column 25 is fitted inside.
- the sleeve 27 of the outer column 24 is made of synthetic resin to reduce the weight, and by providing an energy absorbing mechanism in the steering column 6b, the shock absorbing type steering column unit can be downsized and stabilized. Realizes shock energy absorption characteristics.
- the sleeve 27 of the outer column 24 is merely formed of a synthetic resin, and is not sufficient for weight reduction. In addition to reducing the weight of the unit as a whole, when considering improvements, it is necessary to ensure the prescribed strength and rigidity of the shock-absorbing steering column. It is required to secure the mounting rigidity.
- an object of the present invention is to realize a structure of a column unit for an electric power steering apparatus that achieves both weight reduction and securing of strength and rigidity. Furthermore, it aims at realizing the structure which balances the above-mentioned weight reduction and ensuring of strength and rigidity, while improving the attachment rigidity to a vehicle body.
- an object of the present invention is to realize a structure that achieves both the above weight reduction and the securing of strength and rigidity while securing the strength and rigidity of the joint portion.
- the column unit for an electric power steering device is:
- the outer column is arranged on the rear side of the vehicle body of the outer column, and is equipped with an inner column that is fitted to the outer column so that it can move to the front side of the vehicle in the event of a secondary collision.
- a steering column that pivotally supports A sensor housing that is mounted on the vehicle body front side of the outer column and houses a torque sensor that detects torque acting on the steering shaft, and an electric assist mechanism that applies a predetermined steering assist force according to a detection value of the torque sensor
- a housing comprising a gear housing that houses a part of the housing, A lower support bracket capable of fixing the outer column to the vehicle body front side of the outer column or the housing; An upper support bracket capable of fixing a rear side of the outer column to the vehicle body;
- the gear housing and the outer column are integrally formed of synthetic resin, or the outer column, the lower support bracket, and the upper support bracket are integrally formed of synthetic resin.
- the lower support bracket and the sensor housing are integrally formed of synthetic resin.
- the lower support bracket, the sensor housing, and the upper support bracket are preferably integrally formed of synthetic resin.
- the synthetic resin is preferably a glass resin synthetic resin.
- the front cover When a front cover for sealing the end surface of the gear housing on the front side of the vehicle body is provided, the front cover is screwed into the end surface of the gear housing, and a joint surface between the front cover and the gear housing is provided. It is preferably fixed to the gear housing by melting and fusing while applying pressure.
- An outer peripheral surface of the inner column is fitted to the inner peripheral surface of the outer column with an interference fit, and a tearing pin capable of tearing in a secondary collision is provided between the outer column and the inner column. It is preferable that it is bridged.
- a plurality of projecting portions extending in the axial direction of the outer column are formed at a plurality of positions in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the outer column, and the outer peripheral surface of the inner column is formed on the projecting portion. It is preferable that it is fitted.
- the column unit for an electric power steering apparatus is: An outer column made of synthetic resin and an inner column that is arranged on the rear side of the vehicle body of the outer column and that can collapsible to the front side of the vehicle body in the event of a secondary collision, and that is fitted to the outer column, are provided inside the steering shaft.
- a steering column that pivotally supports A horizontal axis that is integrally formed so as to protrude upward of the vehicle body at a portion that is integrally formed on the vehicle body front side of the outer column or on the vehicle body front side of the outer column and that is orthogonal to the central axis of the outer column
- a lower support bracket having a lower side mounting hole formed in parallel with
- An upper support bracket provided with an upper side mounting hole formed integrally with a rear side of the outer column of the outer column so as to protrude upward of the vehicle body and formed in parallel with a horizontal axis perpendicular to the central axis of the outer column
- the column unit for the electric power steering apparatus can include the lower body mounting plate and the upper mounting plate.
- the lower body mounting plate is closed on the front side of the vehicle body, is opened on the rear side of the vehicle body, has a lower side cutout groove through which the lower side mounting bolt is inserted, and the upper body body
- the mounting plate is formed with an upper notch groove through which the front side of the vehicle body is closed, the rear side of the vehicle body is opened, and the upper side mounting bolt is inserted.
- the lower side cutout groove and the upper side cutout groove are both formed wider on the vehicle rear side than on the vehicle front side.
- a convex portion projecting upward on the vehicle body is formed in the front-rear direction intermediate portion on the vehicle rear side of the closed end portion on the vehicle body front side. preferable.
- the length of the lower notch groove on the lower side of the vehicle body from the closed end on the vehicle body front side to the open end on the rear side of the vehicle body is the vehicle body on the lower edge of the vehicle on the lower side notch groove. It is preferable that the length is longer than the length from the closed end on the front side to the open end on the rear side of the vehicle body.
- a plurality of the upper support brackets are provided apart from each other in the longitudinal direction of the vehicle body on the vehicle body rear side of the outer column.
- the column unit for an electric power steering device is: A metal steering column that is cylindrical and supports the steering shaft in a rotatable manner. Injection molded with a soft metal or synthetic resin compared to the metal constituting the steering column, which is fixedly coupled to the front end of the steering column and accommodates at least a part of the components of the electric power steering device.
- the bent raised portion is formed in a partial conical cylinder shape that is inclined in a direction in which the diameter increases toward the front, and the front end portion of the steering column has a large diameter of the bent raised portion.
- a large-diameter cylindrical portion bent forward from the side end portion is formed, and the thinning portion is formed from a plurality of through holes formed in a plurality of circumferential directions of the bent raising portion and the large-diameter cylindrical portion.
- the rear end portion of the housing is present on the inner diameter side and the outer diameter side of the bent raising portion and the large-diameter cylindrical portion, and a part of the metal or the synthetic resin constituting the housing is the through-hole. It is possible to adopt a structure that is embedded inside.
- the bent raised portion is formed in an outward flange shape that is bent outward in the radial direction, and the thinned portion is located behind the bent raised portion at the bent raised portion and the front end portion of the steering column.
- the housing includes a plurality of through-holes formed at a side portion, and the rear end portion of the housing exists on both 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, and the housing It is also possible to adopt a structure in which a part of the metal or the synthetic resin that constitutes is inserted into the through hole.
- the bent raised portion is formed in an outward flange shape bent outward in the radial direction, and the thinned portion is composed of a plurality of notches formed in the outer peripheral edge portion of the bent raised portion, It is also possible to adopt a structure in which the rear end portion of the housing exists on both the front and rear sides of the bent raising portion, and a part of the metal or the synthetic resin constituting the housing enters the notch.
- the column unit for an electric power steering apparatus is: A cylindrical steering column having a through hole communicating between the inner and outer peripheral surfaces at the front end portion, and a metal steering column that pivotally supports the steering shaft inside, Compared to the metal that constitutes the steering column, it consists of a cast product made of a soft metal or an injection-molded product made of synthetic resin.
- a housing that houses at least a part of the components of the power steering device; The front end portion of the steering column is cast or injection-molded so that the portion including the through hole is embedded therein, and a screw groove is provided in the rear end portion of the housing, of the inner and outer peripheral surfaces.
- a screw ring having a thread groove on the peripheral surface on the side facing the peripheral surface; With The housing is fixedly coupled to the steering column by screwing the screw groove of the screw ring into the screw groove at the rear end of the housing and further tightening.
- the screw groove of the screw ring is composed of a male screw formed on the outer peripheral surface of the screw ring, and a stepped large diameter portion is formed on the inner peripheral surface of the rear end portion of the housing.
- the thread groove of the rear-end part of the said housing can take the structure which consists of an internal thread formed in the internal peripheral surface of this stepped large diameter part.
- the screw groove of the screw ring is formed of a female screw formed on the inner peripheral surface of the screw ring
- the screw groove of the rear end portion of the housing is a male screw formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the housing.
- At least the gear housing and the outer column, or the outer column, the lower support bracket, and the upper support bracket are formed by a molded product integrally formed of synthetic resin. is doing. Therefore, the strength of the joint portion between the members constituting the column unit is improved, and a lightweight electric power steering apparatus can be obtained.
- a molded product integrally formed with a synthetic resin containing glass fibers is used, the strength of the molded product can be further improved continuously without breaking the glass fibers.
- At least the outer column, the lower support bracket, and the upper support bracket are made of synthetic resin, and the column unit is interposed via the lower support bracket and the upper support bracket.
- at least the upper support bracket is fixed to the vehicle body by a metal upper-side vehicle body mounting plate and a metal upper-side mounting bolt fixed to the vehicle body. Therefore, when the driver collides with the steering wheel during the secondary collision, the impact force to the upper side of the vehicle body is supported by the metal upper mounting bolt and the upper vehicle body mounting plate, so that the outer column and upper The deformation generated in the support bracket is reduced, and the inner column can smoothly move in a collapsed manner relative to the outer column.
- the steering column since the steering column including the outer column needs to be made of metal, the steering column has a structure in which the housing is made of a metal that is softer than the metal that constitutes the steering column or is made of a synthetic resin to reduce the weight.
- the front end of the steering column is provided with a bent raised portion and a thickness-removed portion, and the housing is formed by casting or injection molding with the bent raised portion and the thickness-reduced portion embedded, or the front end portion of the steering column.
- a screw ring formed by casting or injection molding in a state of embedding a portion including the through hole in the front end portion, and a screw groove of the housing and a screw groove of the screw ring.
- FIG. 1 is a front view of a column unit for an electric power steering apparatus according to a first example of the first embodiment of the present invention as viewed from the side of a vehicle body.
- FIG. 2 is a plan view of FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
- FIG. 4 is a front view showing a single resin molded product of the first example of the first embodiment in which a gear housing, a lower support bracket, a sensor housing, an outer column, and an upper support bracket are integrally formed of synthetic resin.
- FIG. 5 is a plan view of FIG. 6A is a sectional view taken along the line BB in FIG. 5
- FIG. 6B is a sectional view taken along the line CC in FIG. 6A
- FIG. 6C is a sectional view taken along the line DD in FIG. It is.
- FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing a fitting portion between the outer column and the inner column of FIG.
- FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing a coupling portion between the lower steering shaft and the key lock collar of FIG. 9A is a front view of the tolerance ring alone of FIG. 8, and
- FIG. 9B is a right side view of FIG. 9A.
- FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view showing a coupling portion between the gear housing and the front cover of FIG.
- FIG. 11 is a front view of a column unit for an electric power steering apparatus according to a second example of the first embodiment of the present invention as viewed from the side of the vehicle body.
- FIG. 7 is an enlarged longitudinal sectional view showing a fitting portion between the outer column and the inner column of FIG.
- FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing a coupling portion between the lower steering shaft and the key
- FIG. 12 is a plan view of FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
- FIG. 14 is a front view showing a resin-molded product according to a second example of the first embodiment in which a gear housing, a lower support bracket, a sensor housing, and an outer column are integrally formed of synthetic resin.
- FIG. 15 is a plan view of FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the line FF in FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line GG in FIG. 18 is a right side view of FIG.
- FIG. 19 is a front view of a column unit for an electric power steering apparatus according to a first example of the second embodiment of the present invention as viewed from the side of the vehicle body.
- FIG. 20 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 21 is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG.
- FIG. 22 is a front view of the lower-side vehicle body mounting plate of FIG. 19 as viewed from the side of the vehicle body.
- 23 is a view taken in the direction of arrow P in FIG. 24 is a cross-sectional view taken along the line KK of FIG.
- FIG. 25 is a front view of the upper-side vehicle body mounting plate of FIG. 19 viewed from the side of the vehicle body.
- FIG. 26 is a front view of a column unit for an electric power steering apparatus according to a second example of the second embodiment of the present invention viewed from the side of the vehicle body.
- FIG. 27 is a front view of the upper-side vehicle body mounting plate of FIG. 26 viewed from the side of the vehicle body.
- FIG. 28 is a front view of a third example of the column unit for an electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention as viewed from the side of the vehicle body.
- FIG. 29 is a view on arrow Q in FIG. 30 is a cross-sectional view taken along line MM in FIG.
- FIG. 31 is a cross-sectional view of relevant parts showing a first example of the third embodiment of the present invention.
- FIG. 32 is a cross-sectional view showing the main part of the housing and the steering column extracted from FIG. FIG.
- FIG. 33 is a perspective view showing a state before the front end portion of the steering column of the first example of the third embodiment is combined with the main portion of the housing.
- FIG. 34 shows a second example of the third embodiment of the present invention and corresponds to the N part in FIG.
- FIG. 35 is a view similar to FIG. 33, showing a third example of the third embodiment of the present invention.
- FIG. 36 is a view similar to FIG. 34 for the third example of the third embodiment.
- FIG. 37 is an end view (a) and a sectional view (b) of the front end portion of the steering column, showing a fourth example of the third embodiment of the present invention.
- FIG. 34 shows a second example of the third embodiment of the present invention and corresponds to the N part in FIG.
- FIG. 35 is a view similar to FIG. 33, showing a third example of the third embodiment of the present invention.
- FIG. 36 is a view similar to FIG. 34 for the third example of the third embodiment.
- FIG. 37 is an end view (
- FIG. 38 is an end view (a) and a side view (b) of the front end portion of the steering column, showing a first example of a reference example related to the present invention.
- FIG. 39 is a view similar to FIG. 38, showing a second example of the reference example related to the present invention.
- FIG. 40 is a cross-sectional view of relevant parts showing a first example of the fourth embodiment of the present invention.
- FIG. 41 is a perspective view showing a front end portion of a steering column provided with a screw ring in the first example of the fourth embodiment.
- FIG. 42 is an enlarged view of portion O in FIG.
- FIG. 43 is a perspective view showing the front end portion of the steering column before the screw ring is provided in the first example of the fourth embodiment.
- FIG. 44 is a view similar to FIG.
- FIG. 45 is a partially cut side view showing an example of the electric power steering apparatus.
- FIG. 46 is a cross-sectional view of an essential part showing an example of a column unit for an electric power steering apparatus having a conventional structure.
- FIG. 47 is a cross-sectional view showing a structure of a steering column of a column unit for an electric power steering apparatus having another conventional structure.
- FIG. 1 to 10 show a first example of the first embodiment of the present invention.
- the present invention including this example is characterized in that, among the electric power steering devices, a steering column for rotatably supporting a steering shaft inside, and a housing for housing the components of the electric power steering device inside
- the structure of the column unit for the electric power steering apparatus is as follows. Since the configuration and operation of the other parts are the same as those of the conventional electric power steering apparatus and its column unit, the characteristic part of the present invention will be mainly described including this example.
- the column unit for the electric power steering apparatus of this example is applied to an electric power steering apparatus that is not provided with either a tilt mechanism or a telescopic mechanism.
- the column unit of this example includes an outer column 30, a lower support bracket 54 for supporting and fixing the front side of the outer column 30 to the vehicle body, and an upper support bracket 59a for supporting and fixing the rear side of the outer column 30 to the vehicle body.
- a gear housing (deceleration gear box) 45 that houses the worm reducer 7 among components constituting the electric assist mechanism (steering assisting portion) of the electric power steering device that is fixed to the front side of the vehicle body of the outer column 30;
- the sensor housing 56 that houses the torque sensor 14 that constitutes the torque measuring device 8 and the like are integrally formed of synthetic resin containing glass fiber. Has been. Since all of the main members that make up these column units are not molded individually and combined by welding, but are integrally molded with synthetic resin, the strength of these joints can be improved and more than before.
- a lightweight column unit can be obtained.
- An outer peripheral surface 39 of an inner column 38 is fitted to the inner peripheral surface 31 of the outer column 30 so as to be able to move in a collapsible manner toward the front side of the vehicle body.
- the inner column 38 is formed of an iron alloy such as an aluminum alloy or carbon steel.
- the lower support bracket 54 is supported and fixed to the vehicle body by mounting bolts (not shown) inserted into the mounting holes 55.
- the upper support bracket 59a is supported and fixed to the vehicle body by mounting bolts (not shown) inserted into the mounting holes 60.
- the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a are integrally formed with the outer column 30, the mounting accuracy of the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a with respect to the outer column 30 is good. Therefore, when the outer column 30 is fixed to the vehicle body by the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a, bending and torsion occurring in the outer column 30 are reduced, so that the inner column 38 can be smoothly collapsed.
- This effect is constituted by a molded product in which the support bracket 54, the upper support bracket 59a, and the outer column 30 are integrally molded, and other components are molded separately, and are fixedly connected to the molded product. In this case, the same can be obtained.
- the upper support bracket 59a is formed integrally with the outer column 30 and does not detach from the vehicle body at the time of a secondary collision. Therefore, the mounting hole of the upper support bracket of the method of detaching from the conventional vehicle body is a long groove opened to the rear side of the vehicle body. In contrast, the attachment hole 60 can be formed into a simple round hole shape. Accordingly, the rigidity of the upper support bracket 59a is increased, and the attachment strength of the upper support bracket 59a to the vehicle body can be increased.
- the upper steering shaft 40a is rotatably supported on the inner column 38, and the steering wheel 1 is fixed to the rear end portion of the upper steering shaft 40a.
- Female serrations are formed on the vehicle body front side of the upper steering shaft 40a, and male serrations formed on the vehicle body rear side of the lower steering shaft 40b are in serration engagement. Therefore, the upper steering shaft 40a and the lower steering shaft 40b are engaged with each other so that rotational torque can be transmitted and the axial direction relative displacement is possible. Therefore, the upper steering shaft 40a and the lower steering shaft 40b can be shortened in total length by the relative sliding of the engaging portions at the time of collision.
- the front end portion of the lower steering shaft 40b is coupled to the rear end portion of the output shaft 46 constituting the electric assist mechanism (steering assist portion).
- the output shaft 46 projects from the front end surface of the gear housing 45 on the vehicle body side, and is connected to the rear end portion of the intermediate shaft 16 via the universal joint 15a (see FIG. 45).
- an output shaft 46 is rotatably supported by bearings 47a and 47b, and the lower steering shaft 40b and the output shaft 46 are connected by a torsion bar 48.
- a worm wheel 49 is attached to the output shaft 46, and a worm 50 is engaged with the worm wheel 49 to constitute a speed reduction mechanism.
- An electric motor 51 is fixed to the gear housing 45, and a worm 50 is coupled to a rotating shaft (not shown) of the electric motor 51.
- a torque sensor (displacement sensor) 57 that constitutes a torque measuring device and detects torsion of the torsion bar 48 is provided.
- the torque sensor 57 detects the direction and magnitude of torque applied from the steering wheel 1 to the lower steering shaft 40b.
- the electric motor 51 is driven to generate auxiliary torque with a predetermined magnitude in a predetermined direction on the output shaft 46 via the worm 50 and the worm wheel 49.
- the torque sensor 57 is housed in a sensor housing 56 formed integrally with the outer column 30, and a cable of the torque sensor 57 is taken out from an opening 58 of the sensor housing 56.
- a key lock collar 43 is attached to the outer peripheral surface 41 of the lower steering shaft 40b via a tolerance ring. Further, a steering lock device 44 is fixed to the steering lock device attachment portion 33 on the lower surface of the outer column 30.
- the lock key (not shown) becomes the key lock collar 43.
- the lower steering shaft 40b is fixed to the outer column 30 by engaging with the groove 43A, thereby preventing the lower steering shaft 40b from rotating.
- FIG. 9 shows the tolerance ring 42 alone, and FIG. 9B is a right side view of FIG. 9A, in which the right half of the tolerance ring 42 is omitted.
- the tolerance ring 42 is formed by forming a thin plate of spring steel in an annular shape, and forming corrugated irregularities at equal angular intervals on the outer periphery of the annular shape.
- the convex portion 42A on the inner peripheral side of the tolerance ring 42 contacts the outer peripheral surface 41 of the lower steering shaft 40b and elastically deforms radially outward to fix the key lock collar 43 to the outer peripheral surface 41 of the lower steering shaft 40b. To do.
- the force with which the tolerance ring 42 fixes the key lock collar 43 includes the height in the radial direction of the convex portion 42A on the inner peripheral side, the interval (pitch) in the circumferential direction of the convex portion 42A on the inner peripheral side, and the plate thickness of the spring steel.
- the coefficient of friction between the outer periphery of the tolerance ring 42 and the inner periphery of the key lock collar 43 is obtained. Accordingly, when an excessively large torsional moment is applied to the lower steering shaft 40b in the key locked state, the radial height of the convex portion 42A on the inner peripheral side is such that the key lock collar 43 rotates on the outer periphery of the tolerance ring 42.
- a plurality of ribs 32 are integrally formed on the outer peripheral surface of the outer column 30 in the vicinity of the steering lock device mounting portion 33. Therefore, the torsional deformation of the outer column 30 is prevented when an excessively large torsional moment is applied to the lower steering shaft 40b in the key lock state.
- the key lock collar 43 and the steering lock device 44 are disposed between the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a. Therefore, the reaction force when a torsional load is applied to the lower steering shaft 40b in the key lock state can be supported by both the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a, and the load can be distributed.
- the inner circumferential surface 31 of the outer column 30 has protrusions protruding radially inward from the inner circumferential surface 31 at 90 ° intervals over the entire length in the axial direction.
- a portion 34 is formed.
- the inner diameter dimension of the protrusion 34 is set to be slightly smaller than the outer diameter dimension of the outer peripheral surface 39 of the inner column 38, and is set so that the inner column 38 fits into the outer column 30 with a small interference fit. is doing.
- the inner diameter dimension of the protrusion 34 is influenced by the draft angle of the core when the outer column 30 is formed, and is more on the front side of the vehicle body than the inner diameter dimension D1 on the rear side of the vehicle body (right side in FIG. 6A).
- the inner diameter dimension D2 in the left side of FIG. 6A is formed smaller. Therefore, the inner column 38 has a slightly larger margin on the front side of the vehicle body than on the rear side of the vehicle body.
- the tooth thickness of the top of the protrusion 34 is formed smaller on the front side of the vehicle body than on the rear side of the vehicle body, so that the outer column 30 is substantially the same over its entire length.
- the inner column 38 is tightened and held with a tightening force.
- the inner diameter dimension D1 on the vehicle body rear side of the protrusion 34 and the inner diameter dimension D2 on the vehicle body front side may be formed the same.
- the outer peripheral surface 39 of the inner column 38 is tightened by a predetermined tightening margin in order to tighten the outer peripheral surface 39 of the inner column 38 by the ridges 34 formed on the inner peripheral surface 31 of the outer column 30 at equal intervals. It becomes easy. Therefore, the holding rigidity of the inner column 38 and the steering wheel 1 required during normal use can be obtained, and the collapse load when the inner column 38 moves in a collapse manner can be easily set to a predetermined value.
- the protrusion 34 is formed on the inner peripheral surface 31 of the outer column 30.
- the inner peripheral surface 31 of the outer column 30 is a cylindrical surface and protrudes on the outer peripheral surface 39 of the inner column 38.
- a strip may be formed to facilitate tightening of the outer peripheral surface 39 of the inner column 38 with a predetermined tightening margin.
- the inner column 38 is fixed to the outer column 30 by three synthetic resin shear pins 35 spaced apart in the axial direction.
- the shear pin 35 is formed with a male screw, and the shear pin 35 is screwed into the female screw formed on the outer column 30 and fixed. Further, the tip of the shear pin 35 is inserted into the through hole 38A (see FIG. 7) of the inner column 38. Thereafter, if the shear pin 35 is heated and simultaneously pressurized (heat caulked), the shear pin 35 is more reliably prevented from loosening.
- the shear pin 35 When a driver collides with the steering wheel 1 during a secondary collision and a large impact force is applied, the shear pin 35 is sheared and guided to the ridge 34 to cause the inner column 38 to collapsing to the front side of the vehicle body.
- the inner peripheral surface 31 of the outer column 30 projects radially inward from the inner peripheral surface 31 at an interval of 90 ° toward the front of the vehicle body from the front end of the inner column 38.
- the shock absorbing ridge portion 36 is formed.
- the shock absorbing ridge 36 is formed with a 45 ° phase shift with respect to the ridge 34.
- the inner diameter dimension D3 of the shock absorbing ridge 36 is formed to be slightly smaller than the inner diameter dimensions D1 and D2 of the ridge 34, and the tooth thickness of the shock absorbing ridge 36 gradually increases toward the front side of the vehicle body. It is formed to be large. Therefore, when the inner column 38 collapses to the front side of the vehicle body, the sliding resistance gradually increases, the impact energy absorption amount in the latter half of the collapse movement increases, and the absorption of the impact energy is completed with a short collapse movement amount.
- Such a structure is particularly suitable for a column assist type electric power steering apparatus having a short collapse movement amount.
- a synthetic resin front cover 52 is attached to the end surface of the gear housing 45 on the front side of the vehicle body, and the end surface of the gear housing 45 on the front side of the vehicle body is sealed, and the bearing 47 a Supports the outer ring.
- the male screw 52A of the front cover 52 is screwed into the female screw 45A on the vehicle body front side of the gear housing 45.
- the annular convex portion 52B of the front cover 52 is inserted into the annular groove 45B of the gear housing 45, the joint surface between the annular convex portion 52B and the annular groove 45B is melted and welded (ultrasonic fusion). If the front cover 52 is fused, the front cover 52 can be prevented from loosening, and the sealing performance of the joint surface between the front cover 52 and the gear housing 45 can be improved.
- gear housing 45 and the outer column 30 may be integrally formed with synthetic resin, and other members constituting the column unit formed separately may be connected to the molded product.
- the gear housing 45, the outer column 30, the lower support bracket 54, and the sensor housing 56 may be integrally formed of synthetic resin, and a separate upper support bracket 59a may be connected to the molded product. Good.
- the gear housing 45 and the outer column 30 are integrally formed of a synthetic resin, whether the other members are integrally formed or configured separately is not limited to the above combination, and is optional. is there.
- the outer column 30, the lower support bracket 54, and the upper support bracket 59a may be integrally formed of synthetic resin, and the separate gear housing 45 and sensor housing 56 may be connected to the molded product.
- the lower support bracket 54 can be connected to an arbitrary position of the housing constituted by the gear housing 45 and the sensor housing 56 instead of being directly connected to the front side of the outer column 30 in the vehicle body. The present invention can be applied even to a simple structure.
- FIG. 11 to 18 show a second example of the first embodiment of the present invention.
- the column unit for an electric power steering apparatus of this example does not have a telescopic mechanism, but is applied to an electric power steering apparatus provided with a tilt mechanism.
- the outer column 30, the lower support bracket 54, the gear housing (reduction gear box) 45, and the sensor housing 56 are integrally formed of synthetic resin containing glass fiber.
- the lower support bracket 54 is supported by the vehicle body via a pivot pin (not shown) inserted into the mounting hole 55 so as to be tiltable.
- an iron upper support bracket 59b formed as a separate component from the outer column 30 is supported and fixed to the vehicle body.
- the upper support bracket 59b has an upper plate 61 and a pair of side plates 62 extending from the upper plate 61 to the vehicle body lower side.
- a long hole-shaped mounting hole 63 is formed in the upper plate 61, and a mounting surface 61A on the upper side of the vehicle body of the upper plate 61 is supported and fixed to the vehicle body by mounting bolts (not shown) inserted into the mounting hole 63.
- a distance bracket 37 is integrally formed at the rear end of the outer column 30 in the vehicle body so as to protrude upward of the inner column 38 in the vehicle body.
- the outer surface of the distance bracket 37 is slidably in contact with each of the inner surfaces of the side plate 62 of the upper support bracket 59b.
- a tilt adjusting long groove 64 is formed in each of the side plates 62.
- the tilt adjusting long groove 64 is formed in an arc shape centering on a pivot pin provided in the lower support bracket 54.
- the distance bracket 37 is formed with a round hole 37A extending in a direction perpendicular to the paper surface of FIGS.
- a hollow cylindrical iron sleeve 37B is press-fitted into the round hole 37A, and the outer surface of the sleeve 37B is formed so as to slightly protrude from the outer surface of the distance bracket 37.
- a round rod-like fastening rod 65 is inserted from the left side of FIG. 17 through the tilt adjusting long groove 64 and the round hole 37A.
- a disc-shaped head 65 ⁇ / b> A is formed at the left end of the tightening rod 65.
- a fixed cam 66, a movable cam 67, an operation lever 68, and a nut 69 are externally fitted in this order on the outer periphery of the right end of the tightening rod 65, and a female screw (not shown) formed on the inner diameter portion of the nut 69 is tightened. It is screwed into a male screw 65B formed at the right end of the rod 65.
- Complementary inclined cam surfaces are formed on the opposing end surfaces of the fixed cam 66 and the movable cam 67 and mesh with each other.
- the operation lever 68 connected to the right side surface of the movable cam 67 is operated by hand, the movable cam 67 rotates with respect to the fixed cam 66.
- the right side plate 62 is pushed leftward by the left end surface of the fixed cam 66, deforms the side plate 62 inward, and strongly presses the inner surface of the side plate 62 against the outer surface of the sleeve 37B.
- the sleeve 37B of the outer column 30 can be firmly tightened to the upper support bracket 59b. Since the outer surface of the iron sleeve 37B is used for tightening, the durability of the resin outer column 30 is improved. Therefore, the outer column 30 is fixed to the upper support bracket 59b, and displacement of the outer column 30 in the tilt direction is prevented. Since the distance bracket 37 is formed on the vehicle body upper side of the outer column 30 and the distance between the shaft center of the sleeve 37B and the mounting surface 61A is set short, the mounting rigidity of the outer column 30 to the vehicle body is large.
- the outer column 30 is in a free state with respect to the side plate 62 of the upper support bracket 59b. Therefore, the tightening rod 65 is displaced in the tilt direction while being guided by the tilt adjusting long groove 64, and the steering wheel 1 is moved in the tilt direction. Adjustments can be made arbitrarily.
- a front cover 53 made of aluminum alloy or synthetic resin is attached to the end surface of the gear housing 45 on the front side of the vehicle body, and the end surface of the gear housing 45 on the front side of the vehicle body is attached. While sealing, the outer ring of the bearing 47a is supported.
- the front cover 53 is fixed to the gear housing 45 with bolts 53A.
- the bolt 53A is preferably made of an aluminum alloy or a synthetic resin. Other configurations and operations are the same as those of the first example of the first embodiment.
- the column unit of the present invention is applied to the electric power steering apparatus that does not include the tilt mechanism and the telescopic mechanism and the electric power steering apparatus that includes only the tilt mechanism. It is also possible to apply the present invention to a tilt / telescopic electric power steering apparatus having both mechanisms.
- First Example of Second Embodiment 19 to 25 show a first example of the second embodiment of the present invention.
- the column unit for the electric power steering device of the present example is applied to an electric power steering device that is not provided with either a tilt mechanism or a telescopic mechanism.
- the outer column 30, the lower support bracket 54, the upper support bracket 59a, the gear housing (reduction gear box) 45, and the sensor housing (torque sensor housing) 56 are integrally formed of synthetic resin containing glass fiber.
- the column unit of this example is particularly characterized by its mounting structure on the vehicle body.
- the lower support bracket 54 is integrally formed on the vehicle body front side of the outer column 30 so as to protrude from the outer column 30 to the vehicle body upper side (upper side in FIG. 19).
- the lower support bracket 54 is fixed to the lower-side vehicle body mounting plate 73 by lower-side mounting bolts 72 inserted into lower-side mounting holes (bolt holes) 55 (see FIG. 21) formed in the lower support bracket 54.
- the lower side mounting bolt 72 is made of metal such as iron.
- the lower side mounting hole 55 is formed in the lower support bracket 54 in parallel to a horizontal axis (axis perpendicular to the paper surface of FIG. 19) perpendicular to the central axis 70 of the outer column 30.
- the lower-side vehicle body mounting plate 73 is made of metal such as iron, and the upper end thereof is fixed to the vehicle body 71, and a pair of side plates 73 ⁇ / b> A of the lower-side vehicle body mounting plate 73 that extends downward from the vehicle body 71 is a vehicle of the lower support bracket 54. It sandwiches both sides in the width direction.
- a hollow cylindrical sleeve 74 made of metal such as iron is externally fitted to the shaft portion 72A of the lower side mounting bolt 72, and the outer peripheral surface of the sleeve 74 is internally fitted in the lower side mounting hole 55.
- a lower notch groove 75 is formed in the side plate 73 ⁇ / b> A of the lower body attachment plate 73, and the shaft portion 72 ⁇ / b> A of the lower attachment bolt 72 is inserted into the lower notch groove 75. Is done.
- the lower notch groove 75 is formed such that the front side of the vehicle body is closed and the rear side of the vehicle body is opened.
- the lower notch groove 75 has a groove width W2 on the vehicle body rear side that is wider than the groove width W1 on the vehicle body front side and gradually widens from the vehicle body front side to the vehicle body rear side. It is formed to become.
- a nut 76 is screwed into the male screw 72B at the right end of the shaft portion 72A of the lower side mounting bolt 72, the side plate 73A is sandwiched between the head 72C at the left end of the shaft portion 72A and the washer 77, and the inner surface of the side plate 73A is sleeved. Press strongly against the outer surface of 74.
- the lower support bracket 54 can be supported and fixed to the vehicle body side by firmly fastening the metal sleeve 74 to the lower vehicle body attachment plate 43.
- the durability of the resin lower support bracket 54 is improved.
- the upper support bracket 59a is integrally formed on the vehicle body rear side of the outer column 30 so as to protrude from the outer column 30 to the vehicle body upper side (upper side in FIG. 19).
- the upper support bracket 59a is fixed to the upper vehicle body mounting plate 79 by upper side mounting bolts 78 inserted into upper side mounting holes (bolt holes) 60 (see FIG. 24) formed in the upper support bracket 59a.
- the upper side mounting bolt 78 is made of metal such as iron.
- the upper side mounting hole 78 is formed in the upper support bracket 59a in parallel with a horizontal axis line (axis line orthogonal to the paper surface of FIG. 19) orthogonal to the center axis line 70 of the outer column 30.
- the upper body mounting plate 84 is made of metal such as iron, and the upper end thereof is fixed to the vehicle body 71.
- a pair of side plates 79A of the upper body mounting plate 79 extending from the vehicle body 71 to the lower side of the vehicle body is a vehicle of the upper support bracket 59a. It sandwiches both sides in the width direction.
- a shaft portion 78A of the upper side mounting bolt 78 is made of a metal such as iron, and a hollow cylindrical sleeve 80 is externally fitted, and an outer peripheral surface of the sleeve 80 is internally fitted in the upper side mounting hole 78.
- an upper side notch groove 81 is formed in the side plate 79A of the upper body mounting plate 79, and the shaft portion 78A of the upper side mounting bolt 78 is inserted into the upper side notch groove 81. Is done.
- the upper notch groove 81 is formed such that the front side of the vehicle body is closed and the rear side of the vehicle body is opened.
- the upper notch groove 81 has a groove width W4 on the rear side of the vehicle that is wider than a groove width W3 on the front side of the vehicle, and gradually widens from the front side of the vehicle toward the rear side of the vehicle. It is formed to become. Further, at the edge 81B on the vehicle body lower side (the lower side in FIG. 25) of the upper-side cutout groove 81, a convex portion 81C protruding toward the vehicle body upper side is formed on the vehicle body rear side of the closed end portion 81A on the vehicle body front side. Is formed. The convex portion 81C protrudes by a height H from the edge portion 81B on the vehicle body lower side.
- an edge 75B on the vehicle body lower side of the lower notch groove 72 shown in FIG. 22 has a length L1 from the closed end portion 75A on the vehicle body front side to the open end portion on the vehicle body rear side, as shown in FIG.
- the edge 81B on the vehicle body lower side of the side notch groove 81 is formed longer than the length L2 from the closed end portion 81A on the vehicle body front side to the open end portion on the vehicle body rear side.
- a nut 82 is screwed into a male screw 78B at the right end of the shaft portion 78A of the upper side mounting bolt 78, the side plate 79A is sandwiched between the head 78C at the left end of the shaft portion 78A and the washer 83, and the inner surface of the side plate 79A is sleeved. Press strongly against the outer surface of 80.
- the upper support bracket 59a can be supported and fixed to the vehicle body side by firmly fastening the metal sleeve 80 to the upper vehicle body attachment plate 79.
- the durability of the resin upper support bracket 59a is improved.
- the procedure for attaching the column unit for the electric power steering apparatus of the present invention to the vehicle body 71 is as follows. That is, first, the nut 76 on the lower support bracket 54 side and the nut 82 on the upper support bracket 59a side are loosened, and the head 72C and side plate 73A, washer 77 and side plate 73A, head 78C and side plate 79A, washer 83 and side plate. Clearances ⁇ 1, ⁇ 2, ⁇ 3, ⁇ 4 (see FIGS. 20 and 23) are formed between 79A.
- the shaft portion 72A of the lower mounting bolt 72 on the side of the lower support bracket 54 that is heavy is placed on the edge 75B of the lower side notch groove 75 on the vehicle body lower side.
- the shaft portion 78 ⁇ / b> A of the upper side mounting bolt 78 on the upper support bracket 59 a side is inserted into the upper side notch groove 81.
- the length L1 of the lower-side cutout groove 72 on the lower side of the vehicle body 75B is longer than the length L2 of the upper-side cutout groove 81 on the lower side of the vehicle body 81B.
- the lower side notch groove 75 and the upper side notch groove 81 are formed so that the vehicle width in the vertical direction of the vehicle body gradually increases from the vehicle body front side toward the vehicle body rear side. It is easy to insert the shaft portion 72A of 72 and the shaft portion 78A of the upper-side mounting bolt 78 into the lower-side notch groove 75 and the upper-side notch groove 81, respectively, and the assembly work time can be shortened. .
- the nut 76 on the lower support bracket 54 side is tightened to sandwich the side plate 73A between the head 72C and the washer 77, thereby fixing the lower support bracket 54 to the lower body mounting plate 73 and supporting the upper support.
- the nut 82 on the bracket 59a side is tightened to sandwich the side plate 79A between the head portion 78C and the washer 83, and the upper support bracket 59a is fixed to the upper body mounting plate 79.
- an impact force F (see FIGS. 19 and 24) on the upper side of the vehicle body acts on the inner column 38 and the outer column 30.
- the impact force F to the upper side of the vehicle body is mainly supported by the iron upper side mounting bolt 78 and the upper side vehicle body mounting plate 79, and therefore, deformation generated in the synthetic resin outer column 30 and the upper support bracket 59a is reduced. Smooth collapsing movement of the inner column 38 is possible.
- the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a are integrally formed with the outer column 30, the mounting accuracy of the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a with respect to the outer column 30 is good. Therefore, when the outer column 30 is fixed to the vehicle body by the lower support bracket 54 and the upper support bracket 59a, bending and torsion occurring in the outer column 30 are reduced, so that the inner column 38 can be smoothly collapsed.
- action in this example are the same as that of the 1st example or 2nd example of 1st Embodiment.
- FIG. 26 and 27 show a second example of the second embodiment of the present invention.
- the column unit for the electric power steering apparatus of this example two upper support brackets 59c are provided so that the deformation generated in the outer column 30 and the upper support bracket 59c made of synthetic resin is further reduced.
- the upper support bracket 59c protrudes from the outer column 30 to the vehicle body upper side (upper side in FIG. 26) on the vehicle body rear side of the outer column 30, and is separated from the synthetic resin outer column 30 in the vehicle body front-rear direction. Two are formed.
- Each of the upper support brackets 59c has the same structure as the upper support bracket 59a of the first example of the first embodiment and the first example of the second embodiment, and is an upper side mounting hole formed in the upper support bracket 59c.
- the upper body mounting plate 78 is fixed to the upper body mounting plate 84 by means of an iron upper mounting bolt 78 inserted through 60.
- the upper vehicle body mounting plate 84 is made of metal such as iron, and a pair of side plates 84A of the upper vehicle body mounting plate 84, which has an upper end fixed to the vehicle body 71 and extends downward from the vehicle body 71, is attached to the upper support bracket 59c. It sandwiches both sides in the vehicle width direction.
- On the side plate 84A of the upper body mounting plate 84 two upper side notch grooves 85 having the same structure as the upper side notch groove 81 of the first example of the second embodiment are formed.
- the shaft portions 78A of the upper side mounting bolts 78 are respectively inserted through the shafts 78A.
- the two upper side cutout grooves 85 are formed to be separated from each other in the longitudinal direction of the vehicle body. The interval between the upper side cutout grooves 85 is the same as the interval between the two upper support brackets 59c.
- the upper side cutout groove 85 is also formed by closing the front side of the vehicle body and opening the rear side of the vehicle body.
- the upper-side cutout groove 85 is formed so that the groove width in the vertical direction of the vehicle body gradually increases from the vehicle body front side toward the vehicle body rear side.
- an edge 85B on the lower side of the vehicle body (the lower side in FIGS. 26 and 27) of the upper-side cutout groove 85 protrudes toward the vehicle body rear side of the closed end portion 85A on the vehicle body front side.
- a portion 85C is formed.
- an impact force to the upper side of the vehicle body acts on the inner column 38 and the outer column 30.
- the impact force to the upper side of the vehicle body acts in a distributed manner as impact forces F1 and F2 on the shaft portion 78A of the iron upper side mounting bolt 78 of the two upper support brackets 59c. Accordingly, since the deformation generated in the outer column 30 made of synthetic resin and the two upper support brackets 59c is smaller than that in the first example of the second embodiment, the inner column 38 can move more smoothly.
- Other configurations and operations are the same as those of the first example of the second embodiment.
- FIG. 28 to 30 show a third example of the second embodiment of the present invention.
- the column unit for an electric power steering apparatus of this example does not have a telescopic mechanism, but is applied to an electric power steering apparatus provided with a tilt mechanism.
- a long groove 64 for tilt adjustment is formed in the pair of side plates 86A of the upper-side vehicle body mounting plate 86 of this example, as in the second example of the first embodiment.
- the tilt adjusting long groove 64 is formed in an arc shape centering on the lower side mounting bolt 72 inserted through the lower support bracket 54.
- a shaft portion 78A of the upper mounting bolt 78 is inserted from the left side of FIGS. 29 and 30 through the tilt adjusting long groove 64 and the upper mounting hole 60.
- a head portion 78C is formed at the left end of the upper mounting bolt 78.
- a fixed cam 66, a movable cam 67, an operation lever 68, and a nut 69 are externally fitted in this order on the outer periphery of the right end of the shaft portion 78A, and a female screw (not shown) formed on the inner diameter portion of the nut 69 is attached to the shaft. It is screwed into a male screw 78B formed at the right end of the portion 78A.
- Other configurations and operations of the tilt mechanism are the same as those of the second example of the first embodiment.
- an impact force F (see FIGS. 28 and 30) to the upper side of the vehicle body acts on the inner column 38 and the outer column 30.
- the impact force F to the upper side of the vehicle body is mainly supported by the iron upper side mounting bolt 78 and the upper side vehicle body mounting plate 86, so that the deformation generated in the synthetic resin outer column 30 and the upper support bracket 59a is reduced. Smooth collapsing movement of the inner column 38 is possible.
- Other configurations and operations are the same as those of the first example of the second embodiment.
- FIG. 31 to 33 show a first example of the third embodiment of the present invention.
- the feature of the third embodiment of the present invention 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 the other parts are the same as those of a conventionally known column unit for an electric power steering apparatus.
- the column unit for the electric power steering apparatus of this example includes a front end portion of a metal steering column 6d and a rear end portion of a main portion 29 constituting a synthetic resin housing 9b.
- the main portion 29 is made of synthetic resin. When injection molding is carried out, they are integrally coupled and fixed.
- the third embodiment of the present invention is not limited to a structure in which the housing is made of a synthetic resin, but can also be implemented in a structure made of an aluminum alloy.
- the housing 9b is formed in a hollow shape by joining and fixing the main portion 29 and the lid portion 87, each of which is formed by injection molding of the same type of synthetic resin, by screwing, welding or the like. And the front end part (left end part of FIG. 31) of the input shaft 12, the rear end part (right end part of FIG. 31) thru
- the steering column 6d is a metal tube (drawn tube or electric sewn tube) made of an iron alloy such as carbon steel or aluminum alloy, and has a circular tube shape as a whole, and the front end portion is enlarged in a substantially trumpet shape. ing. That is, a bending raising portion 88, a large-diameter cylindrical portion 89, and a plurality of through holes 90a and 90b, each of which is a thinning portion, are formed at the front end portion of the steering column 6d. Of these, the bend raising portion 88 has a partial conical cylindrical shape inclined in a direction in which the diameter increases toward the front.
- the large-diameter cylindrical portion 89 has a cylindrical shape that is concentric with the main body portion of the steering column 6d (the portion closer to the rear than the bending raising portion 88). Further, a plurality of through holes 90 a and 90 b are formed in the bending raising portion 88 and the large diameter cylindrical portion 89 respectively.
- the numbers of the through holes 90a and 90b formed in the bent raising portion 88 and the large diameter cylindrical portion 89 are the same, and the phases in the circumferential direction are made to coincide with each other.
- the number of the through holes 90a and 90b can be freely set according to the required strength and the like, and it is not always necessary to match the phase between the bent raising portion 88 and the large diameter cylindrical portion 89. However, preferably, three or more places are provided, respectively, and a total of six or more places are provided.
- the steering column 6d and the main portion 29 of the housing 9b in which the bent raising portion 88, the large-diameter cylindrical portion 89, and the plurality of through holes 90a and 90b are formed at the front end portion of the housing 9b are made thermoplastic. Bonded and fixed during injection molding with synthetic resin. That is, with the front end portion of the steering column 6d positioned at a predetermined position in the cavity of the mold for injection molding the main portion 29, the synthetic resin is fed into the cavity in a heated and melted state. The molten resin fed into the cavity is cooled and solidified in the cavity while embedding the front end portion of the steering column 6d to form the main portion 29.
- the synthetic resin constituting the main portion 29 the portion present on the outer diameter side and the portion present on the inner diameter side from the front end portion of the steering column 6d are integrally coupled. At the same time, the main portion 29 and the steering column 6d are firmly coupled.
- the kind of synthetic resin will not be ask
- PA polyamide resin
- PET polyethylene terephthalate
- the front end portion of the iron-based alloy steering column 6d having a plurality of through holes 90a and 90b is used as the rear end of the main portion 29 of the synthetic resin housing 9b. Since it is embedded and fixed in the portion, the strength and rigidity of the joint portion between the steering column 6d and the main portion 29 can be sufficiently increased. For this reason, problems such as rattling of the joint between the steering column 6d and the housing 9b do not occur even when used for a long period of time accompanied by temperature changes.
- FIG. 34 shows a second example of the third embodiment of the present invention.
- the thickness of the rear end portion of the main portion 29a constituting the housing is made thinner than in the case of the first example of the third embodiment.
- reinforcing ribs 91 are formed at a plurality of locations in the circumferential direction on the outer surface of the main portion 29a.
- Other configurations and operations are the same as those of the first example of the third embodiment.
- the outward flange-shaped bent raising portion 88a is formed by bending the front end edge portion of the steering column 6e outward in the radial direction and bending substantially at a right angle.
- a plurality of through holes 90c and 90d are formed in the bent raised portion 88a and the rear end portion of the steering column 6e at the rear end portion of the bent raised portion 88a.
- the front end portion of the steering column 6e including the bent raised portion 88a is embedded in the rear end portion of the main portion 29b, so that the steering column 6e and the main portion 29b is coupled and fixed.
- Other configurations and operations are the same as those of the second example of the third embodiment.
- FIG. 37 shows a fourth example of the third embodiment of the present invention.
- the outward flange-shaped bent raising portion 88a is formed by bending the front end edge portion of the steering column 6f radially outward and bending substantially at a right angle.
- a plurality of notches 92 are formed in the outer peripheral edge portion of the bent raised portion 88a.
- the structure shown in FIGS. 38 and 39 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.
- the structure shown in FIG. 38 is such that the shape of the large-diameter cylindrical portion 89a provided at the front end portion of the steering column 6g is a waveform in the circumferential direction.
- the structure shown in FIG. 39 is obtained by forming an embossed protrusion 93 on the front end portion of the steering column 6h without forming a bent raised portion on the front end portion of the steering column 6h.
- the coupling strength between the steering column and the housing can be improved, but the apparent thickness of the portion embedded in the rear end of the housing at the front end of the steering column (related to the cross-sectional shape) 1/2) of the difference in diameter between the circumscribed circle and the inscribed circle is increased.
- 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 protrusion 93), and both the reduction in thickness and weight and ensuring the durability of this portion are achieved. Can be difficult.
- FIG. 40 to 43 show a first example of the fourth embodiment of the present invention.
- the feature of the fourth embodiment of the present invention including this example lies in 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 the other parts are the same as those of a conventionally known column unit for an electric power steering apparatus.
- the column unit for the electric power steering apparatus of this example is a screw ring 94 in which the front end portion of the steering column 6i and the rear end portion of the main portion 29c constituting the housing 9c are coupled and fixed to the front end portion of the steering column 6i.
- the joint is fixed through.
- the housing 9c is formed by injection-molding the same kind of synthetic resin, and the main portion 29c and the lid portion 87 are coupled and fixed by screwing, welding, or the like. And configured in a hollow shape.
- the steering column 6i is a metal tube (drawing tube or electric sewn tube) made of an iron alloy such as carbon steel or aluminum alloy, and has a plurality of through holes 95 at the front end.
- the steering column 6i and the screw ring 94 are integrally coupled and fixed when the screw ring 94 is injection-molded with synthetic resin. That is, in a state where the front end portion of the steering column 6i is positioned at a predetermined position in the cavity of the mold for injection molding the screw ring 94, the synthetic resin is fed into the cavity in a heated and melted state. The molten resin fed into the cavity is cooled and solidified in the cavity while embedding the front end portion of the steering column 6 i to form a screw ring 94.
- a part of the molten resin enters inside each of the through holes 95 and solidifies in these through holes 95.
- the synthetic resin constituting the screw ring 94 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 6i are integrally coupled.
- the screw ring 94 and the steering column 6i are firmly coupled.
- a male screw 96 that is a screw groove is formed on the outer peripheral surface of the screw ring 94.
- the tip surface of the screw ring 94 is a flat surface that exists in a direction perpendicular to the central axis.
- the front end portion of the cylindrical portion 97 provided at the rear end portion of the main portion 29c of the housing 9c A stepped large diameter portion 98 having an inner diameter larger than the side portion is formed.
- a female screw 99 that is another screw groove is formed on the inner peripheral surface of the stepped large diameter portion 98.
- the back end portion of the stepped large diameter portion 98 is a step surface 100 that exists in a direction perpendicular to the central axis of the cylindrical portion 97.
- the cylindrical portion 97 provided at the rear end portion of the main portion 29c of the housing 9c and the front end portion of the steering column 6i are coupled and fixed concentrically with each other via a screw ring 94.
- the male screw 96 on the outer peripheral surface of the screw ring 94 and the female screw 99 on the inner peripheral surface of the stepped large diameter portion 98 are screwed together and further tightened, and the tip surface of the screw ring 94 is brought into the stepped surface 100. Press firmly.
- the screw ring 94 and the main portion 29c are firmly coupled and fixed, and the steering column 6i coupled to the screw ring 94 and the main portion 29c are firmly coupled and fixed.
- a locking portion for locking the tightening tool can be formed on a part of the screw ring 94.
- the front end portion of the iron-based alloy steering column 6i having a plurality of through holes 95 is embedded and fixed in a screw ring 94 made of synthetic resin. Since 94 and the main portion 29c are screwed together, the strength and rigidity of the joint portion between the steering column 6i and the main portion 29c 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 6i and the housing 9c is shaken.
- the steering column 6i and the housing 9c can be easily attached and detached. That is, the steering column 6i and the housing 9c can be attached to and detached from each other by rotating the steering column 6i and the housing 9c relative to each other to engage and disengage the male screw 96 and the female screw 99. Therefore, it is not necessary to damage any part with this attachment / detachment. For this reason, it is possible to reduce the labor and cost of repairing the electric power steering apparatus.
- Other configurations and operations are the same as those of the first example of the third embodiment.
- FIG. 44 shows a second example of the fourth embodiment of the present invention.
- the screw ring 94a is a cap nut. That is, the screw ring 94a is a cap nut formed with an inward flange-shaped flange portion 101 at the rear end portion of the inner peripheral surface and a female screw 99a at the intermediate portion or the front end portion. Further, a stepped small diameter portion 102 having an outer diameter smaller than the front portion is formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the cylindrical portion 97a formed in the housing 9d. On the outer peripheral surface of the stepped small diameter portion 102, a male screw 96a that is another screw groove is formed.
- the back end portion of the stepped small diameter portion 102 is a step surface 100a that exists in a direction perpendicular to the central axis of the cylindrical portion 97a.
- a large diameter portion 104 is provided at the front end portion of the steering column 6 j via an inclined step portion 103, and a plurality of through holes 95 are formed in the large diameter portion 104.
- the screw ring 94a is injection-molded with a synthetic resin, the large diameter portion 104 is embedded in the screw ring 94a. Except for the fact that the radial positions of the screw ring 94a and the cylindrical portion 97a are reversed, the configuration and action are the same as in the first example of the fourth embodiment.
- the column unit of the present invention can be widely applied to an electric power steering apparatus. Unless there is a specific limitation, the column unit of the present invention is asked whether or not there is a tilt mechanism or a telescopic mechanism, and whether or not there is an energy absorbing mechanism for absorbing an impact at the time of a secondary collision.
- the present invention can be applied to various types of electric power steering devices.
- the lower support bracket can be connected and fixed to a part of a housing formed by the vehicle front side end portion of the outer column or the gear housing and the sensor housing.
- the first embodiment and the third and fourth embodiments are selectively applied according to the conditions of the applied electric power steering apparatus, but the structure of the second embodiment is the same as that of the first embodiment, the third embodiment, and the third embodiment. It is also possible to apply to the fourth embodiment.
- a molded product for example, an outer column, a lower support bracket, and an upper support bracket
- a separate metal component for example, a gear housing
Landscapes
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Abstract
【課題】軽量化と剛性の確保を両立させた電動式パワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】電動アシスト機構を収納するギヤハウジング45、ギヤハウジング45を車体に固定するための下部支持ブラケット54、トルクセンサ57を収納するセンサハウジング56、ステアリングコラム6cを構成するアウタコラム30、アウタコラム30の中間部を車体に固定するための上部支持ブラケット59aのすべてが、ガラス繊維入り合成樹脂で一体成形されており、これらの部材の接合部の強度が向上し、軽量な電動式パワーステアリング装置が実現される。
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ため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備える、電動式パワーステアリング装置用コラムユニットに関する。
図45に示すように、自動車用ステアリング装置は、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を押し引きして、前車輪に舵角を付与するように構成されている。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。電動式パワーステアリング装置においては、ステアリングコラム6の前端部は、電動アシスト機構(操舵補助部)を構成する、ウォーム減速機7やトルク測定装置8を構成するトルクセンサ(変位センサ)14(図31参照)などを収納するハウジング9の後端部に連結固定されている。また、このハウジング9には、電動アシスト機構の動力源である電動モータ10が支持固定されている。
ステアリングホイール1により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および大きさがトルク測定装置8により測定される。このトルク測定装置8は、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および出力軸13と、これらの入力軸12および出力軸の回転方向に関する相対変位量を測定するためのトルクセンサ14とにより構成される。このトルク測定装置8の測定結果に基づき、電動モータ10が、ウォームと出力軸13に備えられ、このウォームと噛み合うウォームホイールを介して、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、出力軸13に付与し、出力軸13を、ステアリングシャフト5から入力軸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ようになっている。
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、入力軸3に接続している。なお、図45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ためのチルト機構と、前後位置を調節するためのテレスコピック機構とを組み込んでいる。このため、ステアリングコラム6の中間部を、車体17に支持した上部支持ブラケット18に対し、上下位置および前後位置の調節を可能に支持している。また、チルト機構を構成するために、ハウジング9の前側上端部に設けた支持筒19を車体17に対し、下部支持ブラケット23を介して、横軸を中心とする揺動変位を可能に支持している。また、テレスコピック機構を構成するために、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、かつ、伸縮可能に組み合わせたものとし、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。
このようにステアリングコラム6とハウジング9とを組み合わせて構成される電動式パワーステアリング装置用コラムユニットにおいて、その軽量化並びにコスト低減化を図るために、ハウジング9を合成樹脂製とすることが、特開2009-298246号公報に記載されている。図46は、この文献に記載された、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などの合成樹脂製である、トルク測定装置8を収納するセンサハウジング20とウォーム減速機7を収納するギヤハウジング21とを溶着して、中空のハウジング9aを構成している。本例では、ステアリングコラム6a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て構成しているが、このような構造において、ハウジング9aを合成樹脂製とした場合、強度および剛性を確保する観点から、ステアリングコラム6aを鉄系合金などの金属により形成する必要のある場合がある。図46に示した従来構造の場合、金属製で円筒状ステアリングコラム6aの前端部を、合成樹脂製のハウジング9aの後端部に形成した円筒部22に外嵌することで、ハウジング9aの後端部とステアリングコラム6aの前端部とを結合している。
ただし、このように合成樹脂製のハウジング9aと金属製のステアリングコラム6aを組み合わせた従来構造の場合、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ことが難しい。すなわち、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、ハウジング9aを構成する合成樹脂と、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、こ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、温度上昇に伴う円筒部22の外径の拡大分が、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、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、この結合固定部の嵌合強度の低下が著しくなる。
また、金属と合成樹脂との締り嵌めに基づく、この結合固定部の強度および剛性は、初期段階から必ずしも大きくはない。したがって、ステアリングホイール1の高さ調節時などにこの結合固定部に曲げ方向の力が加わった場合にも、円筒部22の外周面が塑性変形し、この結合固定部の嵌合強度が低下する可能性がある。いずれにしても、この嵌合強度が低下すると、ステアリングコラム6aとハウジング9aとの結合部ががたつくなどの問題が発生する可能性がある。なお、同様の問題は、ステアリングコラムを鉄系合金などの所定の強度と剛性を有する金属から製造し、ハウジングをアルミニウム系合金などの軽量ではあるが鉄系合金などに比べて軟質の金属から製造する場合にも生じ得る。
一方、自動車用ステアリング装置には、衝突事故の際に運転者を保護するために、衝突時の衝撃を吸収する機構が設けられている。まず、中間シャフト8は、衝撃荷重により全長を収縮可能に構成されており、自動車が他の自動車などに衝突する一次衝突の際に、ステアリングギヤユニット2の後方への変位に拘らず、ステアリングシャフト5を介してステアリングホイール1が後方に向けて変位して、運転者の身体を突き上げてしまうことを防止している。また、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1に衝突する二次衝突が発生するが、この際の衝撃に対しては、ステアリングホイール1を支持したステアリングコラム6を車体に対し、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ともに、この衝撃荷重を吸収するエネルギ吸収機構を設けることにより、運転者の保護が図られている。
このような衝撃吸収式ステアリングコラムユニットにおいても、軽量化並びにコスト低減を図る観点から、ステアリングコラム自体の軽量化を図る試みがなされている。図47は、特開2010-36677号公報に開示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一例を示している。この構造では、ステアリングコラム6bを構成するアウタコラム24を金属製の保持筒26と合成樹脂製のスリーブ27で構成し、このスリーブ27の内周面に、ステアリングコラム6bを構成する金属製のインナコラム25を内嵌している。また、スリーブ27の後端部内周面で、通常時にはインナコラム25が嵌合していない部分に、複数の突条部28を形成し、インナコラム25がこの突条部28を削り取ることにより、衝撃エネルギを吸収するようにしている。この構造では、アウタコラム24のうちスリーブ27を合成樹脂製とすることで軽量化を図るとともに、ステアリングコラム6b内にエネルギ吸収機構を設けることで、衝撃吸収式ステアリングコラムユニットの小型化および安定した衝撃エネルギ吸収特性を実現している。
しかしながら、この文献の装置では、アウタコラム24のスリーブ27を合成樹脂で形成しただけにすぎず、軽量化としては不十分である。さらに、ユニット全体としての軽量化を図るだけでなく、その改良を検討するにあたっては、衝撃吸収式ステアリングコラムとして所定の強度および剛性を確保すること、さらには、二次衝突時のステアリングコラムと車体との取り付け剛性を確保することが要請される。
本発明は、上述のような事情に鑑みて、軽量化と強度および剛性の確保を両立させた電動式パワーステアリング装置用コラムユニットの構造を実現することを目的としている。さらには、車体への取り付け剛性の向上を図りつつ、上記の軽量化と強度および剛性の確保を両立させる構造を実現することを目的としている。
また、本発明は、コラムユニットを構成するステアリングコラムとハウジングのうち一方が樹脂製であるが、他方を金属製とする必要がある態様において、前記ステアリングコラムの前端部と前記ハウジングの後端部との結合部の強度および剛性を確保しつつ、上記の軽量化と強度および剛性の確保を両立させる構造を実現することを目的としている。
本発明の第1態様の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、
アウタコラムと、このアウタコラムの車体後方側に配置され、二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に、このアウタコラムに嵌合されるインナコラムとを備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支するステアリングコラムと、
前記アウタコラムの車体前方側に取り付けられ、前記ステアリングシャフトに作用するトルクを検出するトルクセンサを収納するセンサハウジングと、前記トルクセンサの検出値に応じて所定の操舵補助力を付与する電動アシスト機構の一部を収納するギヤハウジングとを備える、ハウジングと、
前記アウタコラムの車体前方側または前記ハウジングを車体に固定可能な下部支持ブラケットと、
前記アウタコラムの車体後方側を車体に固定可能な上部支持ブラケットと、
を備え、
前記ギヤハウジングと前記アウタコラムが合成樹脂で一体成形されていること、または、前記アウタコラムと前記下部支持ブラケットと前記上部支持ブラケットが合成樹脂で一体成形されていることを特徴とする。
アウタコラムと、このアウタコラムの車体後方側に配置され、二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に、このアウタコラムに嵌合されるインナコラムとを備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支するステアリングコラムと、
前記アウタコラムの車体前方側に取り付けられ、前記ステアリングシャフトに作用するトルクを検出するトルクセンサを収納するセンサハウジングと、前記トルクセンサの検出値に応じて所定の操舵補助力を付与する電動アシスト機構の一部を収納するギヤハウジングとを備える、ハウジングと、
前記アウタコラムの車体前方側または前記ハウジングを車体に固定可能な下部支持ブラケットと、
前記アウタコラムの車体後方側を車体に固定可能な上部支持ブラケットと、
を備え、
前記ギヤハウジングと前記アウタコラムが合成樹脂で一体成形されていること、または、前記アウタコラムと前記下部支持ブラケットと前記上部支持ブラケットが合成樹脂で一体成形されていることを特徴とする。
前記ギヤハウジングと前記アウタコラムに加えて、前記下部支持ブラケットおよび前記センサハウジングについても合成樹脂で一体成形されていることが好ましい。あるいは、前記ギヤハウジングと前記アウタコラムに加えて、前記下部支持ブラケット、前記センサハウジングおよび前記上部支持ブラケットについても合成樹脂で一体成形されていることが好ましい。
前記合成樹脂は、ガラス繊維入り合成樹脂であることが好ましい。
前記ギヤハウジングの車体前方側の端面を密閉するためのフロントカバーが備えられている場合、このフロントカバーは、前記ギヤハウジングの端面にねじ込まれるとともに、このフロントカバーと前記ギヤハウジングとの接合面を加圧しながら溶融して融着することにより、前記ギヤハウジングに固定されていることが好ましい。
前記アウタコラムの内周面に前記インナコラムの外周面が締まりばめで嵌合されており、かつ、前記アウタコラムと前記インナコラムとの間に、二次衝突時に裂断可能な裂断ピンが架け渡されていることが好ましい。
前記アウタコラムの内周面に、このアウタコラムの軸線方向に伸長する複数の突状部が、周方向の複数の位置に形成されており、前記インナコラムの外周面は、この突状部に嵌合されていることが好ましい。
本発明の第2態様の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、
合成樹脂製のアウタコラムと、このアウタコラムの車体後方側に配置され、二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に、このアウタコラムに嵌合されるインナコラムとを備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支するステアリングコラムと、
前記アウタコラムの車体前方側または前記アウタコラムの車体前方側に一体的に形成された部分に、車体上方側に突出するように一体的に形成され、前記アウタコラムの中心軸線に直交する水平軸線に平行に形成された下部側取り付け孔を備える、下部支持ブラケットと、
前記アウタコラムの車体後方側に、車体上方側に突出するように一体的に形成され、前記アウタコラムの中心軸線に直交する水平軸線に平行に形成された上部側取り付け孔を備える、上部支持ブラケットと、
前記下部側取り付け孔に挿通され、車体に固定された金属製の下部側車体取り付け板に前記下部支持ブラケットを固定するための金属製の下部側取り付けボルトと、
前記上部側取り付け孔に挿通され、車体に固定された金属製の上部側車体取り付け板に前記上部支持ブラケットを固定するための金属製の上部側取り付けボルトと、
を備えることを特徴とする。
合成樹脂製のアウタコラムと、このアウタコラムの車体後方側に配置され、二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に、このアウタコラムに嵌合されるインナコラムとを備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支するステアリングコラムと、
前記アウタコラムの車体前方側または前記アウタコラムの車体前方側に一体的に形成された部分に、車体上方側に突出するように一体的に形成され、前記アウタコラムの中心軸線に直交する水平軸線に平行に形成された下部側取り付け孔を備える、下部支持ブラケットと、
前記アウタコラムの車体後方側に、車体上方側に突出するように一体的に形成され、前記アウタコラムの中心軸線に直交する水平軸線に平行に形成された上部側取り付け孔を備える、上部支持ブラケットと、
前記下部側取り付け孔に挿通され、車体に固定された金属製の下部側車体取り付け板に前記下部支持ブラケットを固定するための金属製の下部側取り付けボルトと、
前記上部側取り付け孔に挿通され、車体に固定された金属製の上部側車体取り付け板に前記上部支持ブラケットを固定するための金属製の上部側取り付けボルトと、
を備えることを特徴とする。
この電動式パワーステアリング装置用コラムユニットに、前記下部側車体取り付け板および前記上部側取り付け板を含ませこともできる。この場合、前記下部側車体取り付け板に、車体前方側が閉鎖され、車体後方側が開放されて、前記下部側取り付けボルトが挿通される下部側切り欠き溝が形成されており、かつ、前記上部側車体取り付け板には、車体前方側が閉鎖され、車体後方側が開放されて、前記上部側取り付けボルトが挿通される上部側切り欠き溝が形成されていることが好ましい。
前記下部側切り欠き溝および前記上部側切り欠き溝の車体上下方向の溝幅がいずれも、車体前方側よりも車体後方側において広く形成されていることが好ましい。
前記上部側切り欠き溝の車体下方側の縁部で、車体前方側の閉鎖端部よりも車体後方側にある前後方向中間部に、車体上方側に突出した凸部が形成されていることが好ましい。
前記下部側切り欠き溝の車体下方側の縁部の車体前方側の閉鎖端部から車体後方側の開放端部までの長さが、前記上部側切り欠き溝の車体下方側の縁部の車体前方側の閉鎖端部から車体後方側の開放端部までの長さよりも長くなっていることが好ましい。
前記アウタコラムの車体後方側に、前記上部支持ブラケットが、車体前後方向に離間して複数設けられていることが好ましい。
本発明の第3態様の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、
円筒状で、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支する金属製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、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もしくは合成樹脂の射出成形品からなるハウジングと、
を備え、
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形成された曲げ起こし部と、このステアリングコラムの内外周面間もしくは両側面間を連通する除肉部とが形成されており、前記ハウジングは、前記曲げ起こし部と前記除肉部を内部に包埋する状態で、鋳造もしくは射出成形されていることを特徴とする。
円筒状で、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支する金属製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、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もしくは合成樹脂の射出成形品からなるハウジングと、
を備え、
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形成された曲げ起こし部と、このステアリングコラムの内外周面間もしくは両側面間を連通する除肉部とが形成されており、前記ハウジングは、前記曲げ起こし部と前記除肉部を内部に包埋する状態で、鋳造もしくは射出成形されていることを特徴とする。
より具体的には、前記曲げ起こし部が、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に形成されており、前記ステアリングコラムの前端部には、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が形成されており、前記除肉部は、前記曲げ起こし部および前記大径円筒部の円周方向複数箇所に形成された複数の透孔からなり、前記ハウジングの後端部が、前記曲げ起こし部および前記大径円筒部の内径側と外径側とに存在するとともに、このハウジングを構成する金属もしくは合成樹脂の一部が、前記透孔内に入り込んでいる構造を採ることができる。
あるいは、前記曲げ起こし部が、径方向外方に向け折れ曲がった外向フランジ状に形成されており、前記除肉部は、この曲げ起こし部およ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複数の透孔からなり、前記ハウジングの後端部が、前記曲げ起こし部の前後両側およ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ともに、前記ハウジングを構成する金属もしくは合成樹脂の一部が、前記透孔内に入り込んでいる構造を採ることもできる。
あるいは、前記曲げ起こし部が、径方向外方に向け折れ曲がった外向フランジ状に形成されており、前記除肉部は、この曲げ起こし部の外周縁部分に形成された複数の切り欠きからなり、前記ハウジングの後端部が、前記曲げ起こし部の前後両側に存在するとともに、このハウジングを構成する金属もしくは合成樹脂の一部が、前記切り欠き内に入り込んでいる構造を採ることもできる。
本発明の第4態様の電動式パワーステアリング装置用コラムユニットは、
円筒状で、前端部に内外周面間を連通する透孔を備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支する金属製のステアリングコラムと、
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もしくは合成樹脂の射出成形品からなり、後端部の内外周面のうちいずれかの周面にねじ溝を備え、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、
前記ステアリングコラムの前端部で、前記透孔を含む部分を内部に包埋する状態で鋳造もしくは射出成形されており、内外周面のうち、前記ハウジングの後端部にねじ溝が備えられている周面と対向する側の周面にねじ溝を備えるねじ環と、
を備え、
前記ねじ環のねじ溝を、前記ハウジングの後端部のねじ溝に螺合し、さらに締め付けることにより、前記ハウジングが前記ステアリングコラムに結合固定されていることを特徴とする。
円筒状で、前端部に内外周面間を連通する透孔を備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支する金属製のステアリングコラムと、
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もしくは合成樹脂の射出成形品からなり、後端部の内外周面のうちいずれかの周面にねじ溝を備え、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、
前記ステアリングコラムの前端部で、前記透孔を含む部分を内部に包埋する状態で鋳造もしくは射出成形されており、内外周面のうち、前記ハウジングの後端部にねじ溝が備えられている周面と対向する側の周面にねじ溝を備えるねじ環と、
を備え、
前記ねじ環のねじ溝を、前記ハウジングの後端部のねじ溝に螺合し、さらに締め付けることにより、前記ハウジングが前記ステアリングコラムに結合固定されていることを特徴とする。
より具体的には、前記ねじ環のねじ溝が、このねじ環の外周面に形成された雄ねじからなるともに、前記ハウジングの後端部の内周面に段付大径部が形成されており、かつ、前記ハウジングの後端部のねじ溝が、この段付大径部の内周面に形成された雌ねじからなる構造を採ることができる。
あるいは、前記ねじ環のねじ溝が、このねじ環の内周面に形成された雌ねじからなるとともに、前記ハウジングの後端部のねじ溝が、このハウジングの後端部外周面に形成された雄ねじからなる構造を採ることもできる。
本発明では、電動式パワーステアリング装置用コラムユニットを構成する部材のうち、少なくともギヤハウジングとアウタコラム、もしくは、アウタコラムと下部支持ブラケットと上部支持ブラケットについて、合成樹脂で一体成形した成形品により構成している。したがって、コラムユニットを構成する部材間の接合部の強度が向上し、軽量な電動式パワーステアリング装置が得られる。特に、ガラス繊維入り合成樹脂で一体成形した成形品を用いた場合、ガラス繊維が切れずに連続して、この成形品の強度をさらに向上させることができる。
また、本発明では、コラムユニットを構成する部材のうち、少なくともアウタコラムと下部支持ブラケットと上部支持ブラケットとを合成樹脂製とし、かつ、このコラムユニットを、下部支持ブラケットおよび上部支持ブラケットを介して車体に固定する構造において、少なくとも、この上部支持ブラケットを、車体に固定された金属製の上部側車体取り付け板および金属製の上部側取り付けボルトにより、車体に固定するようにしている。したがって、二次衝突時に運転者がステアリングホイールに衝突すると、車体上方側への衝撃力は、金属製の上部側取り付けボルトと上部側車体取り付け板が支持するため、合成樹脂製のアウタコラムおよび上部支持ブラケットに生じる変形が小さくなり、アウタコラムに対するインナコラムの円滑なコラプス移動が可能となる。
さらに、本発明では、アウタコラムを含むステアリングコラムを金属製とする必要があるため、ハウジングをステアリングコラムを構成する金属よりも軟質の金属製もしくは合成樹脂製として軽量化を図る構造において、ステアリングコラムの前端部に、曲げ起こし部と除肉部を設け、ハウジングをこれらの曲げ起こし部と除肉部を包埋する状態で、鋳造もしくは射出成形することにより形成する、もしくは、ステアリングコラムの前端部に、透孔と、この前端部のうちこの透孔を含む部分を包埋する状態で、鋳造もしくは射出成形することにより形成されたねじ環を設け、ハウジングのねじ溝とこのねじ環のねじ溝とを螺合しさらに締め付けることにより、これらの部材を結合固定している。この構成により、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および剛性を確保することができる。
[第1実施形態の第1例]
図1~図10は、本発明の第1実施形態の第1例を示している。本例を含めて、本発明の特徴は、電動式パワーステアリング装置のうち、内側にステアリングシャフトを回転自在に支持するため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からなる、電動式パワーステアリング装置用コラムユニットの構造にある。その他の部分の構成および作用については、従来の電動式パワーステアリング装置およびそのコラムユニットと同様であるから、本例を含めて、本発明の特徴部分を中心に説明する。
図1~図10は、本発明の第1実施形態の第1例を示している。本例を含めて、本発明の特徴は、電動式パワーステアリング装置のうち、内側にステアリングシャフトを回転自在に支持するため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からなる、電動式パワーステアリング装置用コラムユニットの構造にある。その他の部分の構成および作用については、従来の電動式パワーステアリング装置およびそのコラムユニットと同様であるから、本例を含めて、本発明の特徴部分を中心に説明する。
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、チルト機構およびテレスコピック機構をいずれも備えない電動式パワーステアリング装置に適用される。
本例のコラムユニットは、アウタコラム30、アウタコラム30の車体前方側を車体に支持固定するための下部支持ブラケット54、アウタコラム30の車体後方側を車体に支持固定するための上部支持ブラケット59a、アウタコラム30の車体前方側に固定され、電動式パワーステアリング装置の電動アシスト機構(操舵補助部)を構成する部品のうち、ウォーム減速機7などを収納するギヤハウジング(減速ギヤボックス)45、アウタコラム30の車体前方側に固定され、電動アシスト機構を構成する部品のうち、トルク測定装置8を構成するトルクセンサ14などを収納するセンサハウジング56のすべてが、ガラス繊維入り合成樹脂で一体成形されている。これらのコラムユニットを構成する主な部材のすべてを、個別に成形して溶着により組み合わせるのではなく、合成樹脂で一体成形するため、これらの接合部の強度の向上が図られるとともに、従来よりも軽量なコラムユニットを得ることが可能となる。
また、ガラス繊維入り合成樹脂で一体成形するため、ガラス繊維が切れずに連続し、成形品の強度が向上する。アウタコラム30の内周面31には、車体前方側にコラプス移動可能にインナコラム38の外周面39が嵌合している。インナコラム38は、アルミニウム合金もしくは炭素鋼などの鉄系合金により形成されている。下部支持ブラケット54は、取り付け孔55に挿入された取り付けボルト(図示せず)によって、車体に支持固定される。また、上部支持ブラケット59aは、取り付け孔60に挿入された取り付けボルト(図示せず)によって、車体に支持固定される。
下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aが、アウタコラム30と一体成形されているため、アウタコラム30に対する下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aの取り付け精度が良好である。したがって、下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aによりアウタコラム30を車体に固定した際に、アウタコラム30に生じる曲げや捩れが小さくなるため、インナコラム38の円滑なコラプス移動が可能となる。なお、この効果は、これらの支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aとアウタコラム30とが一体成形された成形品から構成され、その他の構成部材が別体で成形されて、この成形品に接続固定される場合にも、同様に得られるものである。
上部支持ブラケット59aは、アウタコラム30と一体成形されていて、二次衝突時に車体から離脱しないため、従来の車体から離脱する方式の上部支持ブラケットの取り付け孔が車体後方側に開口した長溝であったのに対して、取り付け孔60を単純な丸孔形状にすることができる。したがって、上部支持ブラケット59aの剛性が大きくなり、車体に対する上部支持ブラケット59aの取り付け強度を大きくすることができる。
図3に示すように、インナコラム38には、上部ステアリングシャフト40aが回転可能に軸支され、上部ステアリングシャフト40aの後端部には、ステアリングホイール1が固定される。上部ステアリングシャフト40aの車体前方側には雌セレーションが形成され、下部ステアリングシャフト40bの車体後方側に形成された雄セレーションがセレーション係合している。したがって、上部ステアリングシャフト40aと下部ステアリングシャフト40bは、回転トルクを伝達自在に、かつ、軸方向相対変位可能に係合している。したがって、上部ステアリングシャフト40aと下部ステアリングシャフト40bは、衝突時に、この係合部が相対摺動して、全長を縮めることができる。
また、下部ステアリングシャフト40bの前端部を、電動アシスト機構(操舵補助部)を構成する出力軸46の後端部に結合している。出力軸46は、ギヤハウジング45の車体前方側端面から突出し、自在継手15aを介して、中間シャフト16の後端部に連結している(図45参照)。
ギヤハウジング45には、出力軸46が軸受47a、47bによって回転可能に軸支され、下部ステアリングシャフト40bと出力軸46は、トーションバー48によって連結されている。出力軸46にはウォームホイール49が取り付けられ、ウォームホイール49にウォーム50が噛合って、減速機構を構成している。電動モータ51がギヤハウジング45に固定され、この電動モータ51の図示しない回転軸にウォーム50が結合されている。
また、出力軸46の右側の周囲には、トルク測定装置を構成し、トーションバー48の捩れを検出するトルクセンサ(変位センサ)57が設けられている。ステアリングホイール1から下部ステアリングシャフト40bに加えられるトルクの方向と大きさを、このトルクセンサ57で検出する。この検出信号に応じて、電動モータ51を駆動し、ウォーム50とウォームホイール49を介して、出力軸46に、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。トルクセンサ57は、アウタコラム30と一体成形されたセンサハウジング56に収納され、センサハウジング56の開口部58からトルクセンサ57のケーブルが外部に取り出される。
図3、図8および図9に示すように、下部ステアリングシャフト40bの外周面41には、トレランスリング42を介してキーロックカラー43が取り付けられている。また、アウタコラム30の下面のステアリングロック装置取り付け部33には、ステアリングロック装置44が固定され、イグニションキーをロック位置に回して鍵穴から引き抜くと、ロックキー(図示せず)がキーロックカラー43の溝43Aに係合して、下部ステアリングシャフト40bをアウタコラム30に対して固定して、下部ステアリングシャフト40bの回転を阻止する。
図9は、トレランスリング42単体を示し、図9(b)は図9(a)の右側面図であって、トレランスリング42の右半分を省略して示している。トレランスリング42は、ばね鋼の薄板を環状に形成し、環状の外周に、等角度間隔に波形形状の凹凸部を形成したものである。トレランスリング42の内周側の凸部42Aが、下部ステアリングシャフト40bの外周面41に当接して半径方向外側に弾性変形することによって、キーロックカラー43を下部ステアリングシャフト40bの外周面41に固定する。
トレランスリング42がキーロックカラー43を固定する力は、内周側の凸部42Aの半径方向の高さ、内周側の凸部42Aの円周方向の間隔(ピッチ)、ばね鋼の板厚、トレランスリング42の外周とキーロックカラー43の内周との間の摩擦係数によって求められる。したがって、キーロック状態で、過度に大きな捩りモーメントが下部ステアリングシャフト40bに加わった時に、キーロックカラー43がトレランスリング42の外周で回転するように、内周側の凸部42Aの半径方向の高さ、内周側の凸部42Aの円周方向の間隔、ばね鋼の板厚を設定している。これによって、強度的には不利な合成樹脂で一体成形された下部支持ブラケット54、アウタコラム30、上部支持ブラケット59aに加わる過度な荷重を軽減して破損を防止し、車両の盗難を防止している。
図1、図2、図4、および図5に示すように、アウタコラム30の外周面には、ステアリングロック装置取り付け部33の近傍に、複数のリブ32が一体成形されている。したがって、キーロック状態で、過度に大きな捩りモーメントが下部ステアリングシャフト40bに加わった時に、アウタコラム30の捩れ変形が防止される。
キーロックカラー43およびステアリングロック装置44は、下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aとの間に配置されている。したがって、キーロック状態で、捩り荷重が下部ステアリングシャフト40bに加わった時の反力を、下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aの両方で支持でき、荷重を分散することができる。
図3、図6、および図7に示すように、アウタコラム30の内周面31には、その軸方向の全長にわたって、90°間隔で、内周面31から径方向内側に突出した突条部34が形成されている。突条部34の内径寸法は、インナコラム38の外周面39の外径寸法よりも若干小径に形成されて、アウタコラム30にインナコラム38が小さな締めしろで締まりばめ嵌合するように設定している。
また、突条部34の内径寸法は、アウタコラム30を成形する時の中子の抜き勾配の影響で、車体後方側(図6(a)の右側)の内径寸法D1よりも車体前方側(図6(a)の左側)の内径寸法D2の方が小さく形成される。したがって、インナコラム38は、車体前方側の方が車体後方側よりも締めしろが若干大きくなる。しかし、中子の抜き勾配の影響で、突条部34の頂部の歯厚が、車体後方側よりも車体前方側の方が小さく形成されるため、アウタコラム30は、その全長にわたってほぼ同一の締付け力で、インナコラム38を締め付けて保持する。アウタコラム30とインナコラム38との嵌合長さが短い場合には、突条部34の車体後方側の内径寸法D1と車体前方側の内径寸法D2を同一に形成してもよい。
このように、アウタコラム30の内周面31に等間隔に形成された突条部34によって、インナコラム38の外周面39を締め付けるため、所定の締めしろでインナコラム38の外周面39を締め付けることが容易となる。そのため、通常使用時に必要なインナコラム38およびステアリングホイール1の保持剛性が得られるとともに、インナコラム38がコラプス移動する時のコラプス荷重を所定の値に設定することが容易となる。本例では、アウタコラム30の内周面31に突条部34を形成しているが、代替的に、アウタコラム30の内周面31を円筒面にし、インナコラム38の外周面39に突条部を形成して、インナコラム38の外周面39を所定の締めしろで締め付けやすくしてもよい。
アウタコラム30にインナコラム38を嵌合した後、軸方向に離間した3個の合成樹脂製の剪断ピン35によって、アウタコラム30にインナコラム38を固定する。剪断ピン35には雄ねじが形成されており、アウタコラム30に形成された雌ねじに剪断ピン35をねじ込んで固定する。また、剪断ピン35の先端をインナコラム38の貫通孔38A(図7参照)に挿入する。その後、剪断ピン35を加熱すると同時に加圧(熱かしめ)すれば、剪断ピン35の緩み止めがより確実になる。
二次衝突時にステアリングホイール1に運転者が衝突して大きな衝撃力が作用すると、剪断ピン35が剪断して、突条部34に案内されてインナコラム38が車体前方側にコラプス移動する。図3および図6に示すように、アウタコラム30の内周面31には、インナコラム38の車体前方端よりも車体前方側に、90°間隔で、内周面31から径方向内側に突出した衝撃吸収突条部36が形成されている。衝撃吸収突条部36は、突条部34に対して45°位相がずれて形成されている。
衝撃吸収突条部36の内径寸法D3は、突条部34の内径寸法D1、D2よりも若干小径に形成されるとともに、衝撃吸収突条部36の歯厚が、車体前方側に向かって徐々に大きくなるように形成されている。したがって、インナコラム38が車体前方側にコラプス移動すると、摺動抵抗が徐々に大きくなり、コラプス移動の後半の衝撃エネルギ吸収量が増加して、短いコラプス移動量で衝撃エネルギの吸収が完了する。このような構造は、コラプス移動量が短いコラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置に特に適している。
図3および図10に示すように、ギヤハウジング45の車体前方側の端面には、合成樹脂製のフロントカバー52が取り付けられ、ギヤハウジング45の車体前方側の端面を密閉するとともに、軸受47aの外輪を支持している。ギヤハウジング45の車体前方側の雌ねじ45Aにフロントカバー52の雄ねじ52Aをねじ込む。ギヤハウジング45の環状溝45Bにフロントカバー52の環状凸部52Bを挿入した後、環状凸部52Bと環状溝45Bの接合面を加圧しながら溶融して融着(超音波融着)する。フロントカバー52を融着すれば、フロントカバー52の緩み止めを図ることができるとともに、フロントカバー52とギヤハウジング45との接合面のシール性能を向上させることができる。
本例において、ギヤハウジング45とアウタコラム30のみを合成樹脂で一体成形して、この成形品に対して、別体で成形されたコラムユニットを構成するその他の部材を接続してもよい。また、ギヤハウジング45と、アウタコラム30と、下部支持ブラケット54と、センサハウジング56とを合成樹脂で一体成形して、この成形品に対して、別体の上部支持ブラケット59aを接続してもよい。本例では、少なくともギヤハウジング45とアウタコラム30が合成樹脂で一体成形されていれば、その他の部材について一体と成形するか、別体で構成するかは、上記の組み合わせに限られず、任意である。さらには、アウタコラム30と下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aを合成樹脂で一体成形して、この成形品に対して、別体のギヤハウジング45とセンサハウジング56を接続するようにしてもよい。また、下部支持ブラケット54は、アウタコラム30の車体前方側に直接接続される代わりに、ギヤハウジング45とセンサハウジング56とにより構成されるハウジングの任意の位置に接続されることもでき、このような構造においても、本発明を適用することは可能である。
[第1実施形態の第2例]
図11~図18は、本発明の第1実施形態の第2例を示している。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、テレスコピック機構を有しないが、チルト機構は備える電動式パワーステアリング装置に適用される。本例では、アウタコラム30、下部支持ブラケット54、ギヤハウジング(減速ギヤボックス)45、センサハウジング56がガラス繊維入り合成樹脂で一体成形されている。
図11~図18は、本発明の第1実施形態の第2例を示している。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、テレスコピック機構を有しないが、チルト機構は備える電動式パワーステアリング装置に適用される。本例では、アウタコラム30、下部支持ブラケット54、ギヤハウジング(減速ギヤボックス)45、センサハウジング56がガラス繊維入り合成樹脂で一体成形されている。
下部支持ブラケット54は、取り付け孔55に挿入された枢動ピン(図示せず)を介して、車体にチルト可能に支持される。本例では、アウタコラム30とは別部品で成形された鉄製の上部支持ブラケット59bが車体に支持固定される。上部支持ブラケット59bは、上板61と、この上板61から車体下方側に延びる1対の側板62を有している。上板61には長孔状の取り付け孔63が形成され、この取り付け孔63に挿入された取り付けボルト(図示せず)によって、上板61の車体上方側の取り付け面61Aが車体に支持固定される。
図13~図18に示すように、アウタコラム30の車体後方端には、インナコラム38の車体上方側に突出して、ディスタンスブラケット37が一体的に形成されている。ディスタンスブラケット37の外側面は、上部支持ブラケット59bの側板62の内側面のそれぞれに摺動可能に接している。
側板62のそれぞれには、チルト調整用長溝64が形成されている。チルト調整用長溝64は、下部支持ブラケット54に設けられた枢動ピンを中心とする円弧状に形成されている。ディスタンスブラケット37には、図14および図16の紙面に直交する方向に延びる丸孔37Aが形成されている。丸孔37Aには、中空円筒状で鉄製のスリーブ37Bが圧入されていて、スリーブ37Bの外側面がディスタンスブラケット37の外側面よりも若干突出して形成されている。
丸棒状の締付けロッド65が、チルト調整用長溝64および丸孔37Aを通して、図17の左側から挿入されている。締付けロッド65の左端には円盤状の頭部65Aが形成されている。締付けロッド65の右端外周には、固定カム66、可動カム67、操作レバー68、ナット69が、この順で外嵌され、ナット69の内径部に形成された雌ねじ(図示せず)が、締付けロッド65の右端に形成された雄ねじ65Bにねじ込まれている。
固定カム66と可動カム67の対向する端面には、相補的な傾斜カム面が形成され、互いに噛み合っている。可動カム67の右側面に連結された操作レバー68を手で操作すると、可動カム67が固定カム66に対して回動する。
操作レバー68をクランプ方向に回動すると、固定カム66の傾斜カム面の山に可動カム67の傾斜カム面の山が乗り上げ、締付けロッド65を図17の右側に引っ張ると同時に、固定カム66を図17の左側に押す。左側の側板62は、締付けロッド65の頭部65Aの右端面によって右側に押され、側板62を内側に変形させ、側板62の内側面をスリーブ37Bの外側面に強く押しつける。
同時に、右側の側板62は固定カム66の左端面によって左側に押され、側板62を内側に変形させ、側板62の内側面をスリーブ37Bの外側面に強く押しつける。このようにして、アウタコラム30のスリーブ37Bを、上部支持ブラケット59bに強固に締付けることができる。鉄製のスリーブ37Bの外側面を締付けに使用するため、樹脂製のアウタコラム30の耐久性が向上する。したがって、上部支持ブラケット59bに対してアウタコラム30が固定され、アウタコラム30のチルト方向の変位が阻止される。ディスタンスブラケット37がアウタコラム30の車体上方側に形成され、スリーブ37Bの軸心と取り付け面61Aとの間の距離が短く設定されているため、アウタコラム30の車体への取り付け剛性が大きい。
次に、運転者が操作レバー68を締付解除方向に回動すると、フリーな状態における間隔がスリーブ37Bの外側面の車幅方向の寸法より広く設定された上部支持ブラケット59bの側板62が、挟持方向と反対の方向へそれぞれ弾性復帰する。
そこで、アウタコラム30は、上部支持ブラケット59bの側板62に対してフリーな状態となるため、締付けロッド65をチルト調整用長溝64に案内させつつチルト方向に変位させ、ステアリングホイール1のチルト方向の調整を任意に行うことができる。
本例では、図11~図13に示すように、ギヤハウジング45の車体前方側の端面に、アルミニウム合金製または合成樹脂製のフロントカバー53が取り付けられ、ギヤハウジング45の車体前方側の端面を密閉するとともに、軸受47aの外輪を支持している。フロントカバー53は、ギヤハウジング45にボルト53Aによって固定される。軽量化するために、ボルト53Aはアルミニウム合金製や合成樹脂製が好ましい。その他の構成および作用は第1実施形態の第1例と同様である。
第1実施形態について、チルト機構およびテレスコピック機構を備えない電動式パワーステアリング装置、および、チルト機構のみ備える電動式パワーステアリング装置に本発明のコラムユニットを適用した例を説明したが、チルト機構とテレスコピック機構の両方を備えるチルト・テレスコピック式の電動式パワーステアリング装置に本発明を適用することも可能である。
[第2実施形態の第1例]
図19~図25は、本発明の第2実施形態の第1例を示している。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、第1実施形態の第1例と同様に、チルト機構およびテレスコピック機構のいずれも備えない電動式パワーステアリング装置に適用される。
図19~図25は、本発明の第2実施形態の第1例を示している。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、第1実施形態の第1例と同様に、チルト機構およびテレスコピック機構のいずれも備えない電動式パワーステアリング装置に適用される。
本例のコラムユニットでも、アウタコラム30、下部支持ブラケット54、上部支持ブラケット59a、ギヤハウジング(減速ギヤボックス)45、センサハウジング(トルクセンサハウジング)56がガラス繊維入り合成樹脂で一体成形されている。本例のコラムユニットでは、特にその車体への取り付け構造に特徴がある。
下部支持ブラケット54は、アウタコラム30の車体前方側に、アウタコラム30から車体上方側(図19の上方側)に突出して一体的に形成されている。下部支持ブラケット54は、この下部支持ブラケット54に形成された下部側取り付け孔(ボルト孔)55(図21参照)に挿通された下部側取り付けボルト72によって、下部側車体取り付け板73に固定される。下部側取り付けボルト72は鉄などの金属製である。
下部側取り付け孔55は、アウタコラム30の中心軸線70に直交する水平軸線(図19の紙面に直交する軸線)に平行に下部支持ブラケット54に形成されている。下部側車体取り付け板73は鉄などの金属製で、その上端が車体71に固定され、車体71から車体下方に延びる下部側車体取り付け板73の1対の側板73Aが、下部支持ブラケット54の車幅方向の両側を挟み込んでいる。
下部側取り付けボルト72の軸部72Aには、鉄などの金属製で、中空円筒状のスリーブ74が外嵌され、下部側取り付け孔55にスリーブ74の外周面が内嵌されている。図21および図22に示すように、下部側車体取り付け板73の側板73Aには、下部側切り欠き溝75が形成され、下部側切り欠き溝75に下部側取り付けボルト72の軸部72Aが挿通される。下部側切り欠き溝75は、車体前方側が閉鎖され、車体後方側が開放されて形成されている。また、下部側切り欠き溝75は、車体上下方向の溝幅について、車体後方側の溝幅W2が車体前方側の溝幅W1よりも広く、車体前方側から車体後方側に向かって徐々に広くなるように形成されている。
下部側取り付けボルト72の軸部72Aの右端の雄ねじ72Bにナット76をねじ込み、軸部72Aの左端の頭部72Cとワッシャ77との間で側板73Aを挟持して、側板73Aの内側面をスリーブ74の外側面に強く押しつける。このようにして、金属製のスリーブ74を、下部側車体取り付け板43に強固に締付けることにより、下部支持ブラケット54を車体側に支持固定することができる。このように、金属製のスリーブ74の外側面を締付けに使用するため、樹脂製の下部支持ブラケット54の耐久性が向上する。
同様に、上部支持ブラケット59aは、アウタコラム30の車体後方側に、アウタコラム30から車体上方側(図19の上方側)に突出して一体的に形成されている。上部支持ブラケット59aは、上部支持ブラケット59aに形成された上部側取り付け孔(ボルト孔)60(図24参照)に挿通された上部側取り付けボルト78によって、上部側車体取り付け板79に固定される。上部側取り付けボルト78は鉄などの金属製である。
上部側取り付け孔78は、アウタコラム30の中心軸線70に直交する水平軸線(図19の紙面に直交する軸線)に平行に上部支持ブラケット59aに形成されている。上部側車体取り付け板84は鉄などの金属製で、その上端が車体71に固定され、車体71から車体下方に延びる上部側車体取り付け板79の1対の側板79Aが、上部支持ブラケット59aの車幅方向の両側を挟み込んでいる。
上部側取り付けボルト78の軸部78Aには、鉄などの金属製で、中空円筒状のスリーブ80が外嵌され、上部側取り付け孔78にスリーブ80の外周面が内嵌されている。図24および図25に示すように、上部側車体取り付け板79の側板79Aには、上部側切り欠き溝81が形成され、上部側切り欠き溝81に上部側取り付けボルト78の軸部78Aが挿通される。上部側切り欠き溝81は、車体前方側が閉鎖され、車体後方側が開放されて形成されている。
また、上部側切り欠き溝81は、車体上下方向の溝幅について、車体後方側の溝幅W4が車体前方側の溝幅W3よりも広く、車体前方側から車体後方側に向かって徐々に広くなるように形成されている。また、上部側切り欠き溝81の車体下方側(図25の下方側)の縁部81Bには、車体前方側の閉鎖端部81Aの車体後方側に、車体上方側に突出した凸部81Cが形成されている。凸部81Cは、車体下方側の縁部81Bから高さHだけ突出している。
また、図22に示す下部側切り欠き溝72の車体下方側の縁部75Bは、車体前方側の閉鎖端部75Aから車体後方側の開放端部までの長さL1が、図25に示す上部側切り欠き溝81の車体下方側の縁部81Bの、車体前方側の閉鎖端部81Aから車体後方側の開放端部までの長さL2よりも長く形成されている。
上部側取り付けボルト78の軸部78Aの右端の雄ねじ78Bにナット82をねじ込み、軸部78Aの左端の頭部78Cとワッシャ83との間で側板79Aを挟持して、側板79Aの内側面をスリーブ80の外側面に強く押しつける。このようにして、金属製のスリーブ80を、上部側車体取り付け板79に強固に締付けることにより、上部支持ブラケット59aを車体側に支持固定することができる。このように、金属製のスリーブ80の外側面を締付けに使用するため、樹脂製の上部支持ブラケット59aの耐久性が向上する。
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を車体71に取り付ける手順は以下の通りである。すなわち、最初に、下部支持ブラケット54側のナット76と上部支持ブラケット59a側のナット82を緩めて、頭部72Cと側板73A、ワッシャ77と側板73A、頭部78Cと側板79A、ワッシャ83と側板79Aのそれぞれの間に隙間β1、β2、β3、β4(図20および図23参照)ができるようにする。
次に、重量が大きい下部支持ブラケット54側の下部側取り付けボルト72の軸部72Aを、下部側切り欠き溝75の車体下方側の縁部75Bに載せる。続いて、上部支持ブラケット59a側の上部側取り付けボルト78の軸部78Aを上部側切り欠き溝81に挿入する。上記したように、下部側切り欠き溝72の車体下方側の縁部75Bの長さL1は、上部側切り欠き溝81の車体下方側の縁部81Bの長さL2よりも長く形成されている。したがって、上部側取り付けボルト78の軸部78Aを上部側切り欠き溝81に挿入する時に、下部側取り付けボルト72の軸部72Aが下部側切り欠き溝75の車体下方側の縁部75Bから外れにくいため、組付け作業が容易になる。
また、下部側切り欠き溝75および上部側切り欠き溝81の車体上下方向の溝幅が、車体前方側から車体後方側に向かって徐々に広くなるように形成されているため、下部側取り付けボルト72の軸部72Aおよび上部側取り付けボルト78の軸部78Aを、下部側切り欠き溝75および上部側切り欠き溝81のそれぞれに挿入するのが容易で、組付け作業時間を短縮することができる。
上部側取り付けボルト78の軸部78Aを上部側切り欠き溝81に挿入して行くと、軸部78Aは凸部81Cを乗り越えて、上部側切り欠き溝81の閉鎖端部81Aに達する。同時に、下部側取り付けボルト72の軸部72Aが下部側切り欠き溝75の閉鎖端部75Aに達する。凸部81Cは、車体下方側の縁部81Bよりも高さHだけ突出しているため、一旦閉鎖端部(正規の組付け位置)75Aに達した軸部81Aは、上部側切り欠き溝81から外れにくい。
最後に、下部支持ブラケット54側のナット76を締め付けて、頭部72Cとワッシャ77との間で側板73Aを挟持して、下部側車体取り付け板73に下部支持ブラケット54を固定するとともに、上部支持ブラケット59a側のナット82を締め付けて、頭部78Cとワッシャ83との間で側板79Aを挟持して、上部側車体取り付け板79に上部支持ブラケット59aを固定する。
二次衝突時に運転者がステアリングホイール1に衝突すると、インナコラム38、アウタコラム30に車体上方側への衝撃力F(図19および図24参照)が作用する。車体上方側への衝撃力Fは、鉄製の上部側取り付けボルト78、上部側車体取り付け板79が主として支持するため、合成樹脂製のアウタコラム30、上部支持ブラケット59aに生じる変形が小さくなるため、インナコラム38の円滑なコラプス移動が可能となる。
また、下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aは、アウタコラム30と一体成形されているため、アウタコラム30に対する下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aの取り付け精度が良好である。したがって、下部支持ブラケット54と上部支持ブラケット59aによってアウタコラム30を車体に固定した時に、アウタコラム30に生じる曲げや捩れが小さくなるため、インナコラム38の円滑なコラプス移動が可能となる。なお、本例における、その他の構成および作用は、第1実施形態の第1例または第2例と同様である。
[第2実施形態の第2例]
図26および図27は、本発明の第2実施形態の第2例を示している。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、上部支持ブラケット59cを2個設けることによって、合成樹脂製のアウタコラム30や上部支持ブラケット59cに生じる変形をさらに小さくするようにしている。
図26および図27は、本発明の第2実施形態の第2例を示している。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、上部支持ブラケット59cを2個設けることによって、合成樹脂製のアウタコラム30や上部支持ブラケット59cに生じる変形をさらに小さくするようにしている。
上部支持ブラケット59cは、アウタコラム30の車体後方側に、アウタコラム30から車体上方側(図26の上方側)に突出し、合成樹脂製のアウタコラム30と一体的に、車体前後方向に離間して2個形成されている。上部支持ブラケット59cはいずれも、第1実施形態の第1例および第2実施形態の第1例の上部支持ブラケット59aと同一の構造を有し、上部支持ブラケット59cに形成された上部側取り付け孔60に挿通された鉄製の上部側取り付けボルト78によって、上部側車体取り付け板84に固定される。
上部側車体取り付け板84は鉄などの金属製で、その上端が車体71に固定され、車体71から車体下方に延びる、上部側車体取り付け板84の1対の側板84Aが、上部支持ブラケット59cの車幅方向の両側を挟み込んでいる。 上部側車体取り付け板84の側板84Aには、第2実施形態の第1例の上部側切り欠き溝81と同一構造の2個の上部側切り欠き溝85が形成され、上部側切り欠き溝85に上部側取り付けボルト78の軸部78Aがそれぞれ挿通される。2個の上部側切り欠き溝85は、車体前後方向に離間して形成されている。これらの上部側切り欠き溝85の間隔は、2個の上部支持ブラケット59cの間隔と同一間隔である。
上部側切り欠き溝85も、車体前方側が閉鎖され、車体後方側が開放されて形成されている。また、上部側切り欠き溝85は、車体上下方向の溝幅が車体前方側から車体後方側に向かって徐々に広くなるように、形成されている。また、上部側切り欠き溝85の車体下方側(図26および図27の下方側)の縁部85Bには、車体前方側の閉鎖端部85Aの車体後方側に、車体上方側に突出した凸部85Cが形成されている。本例のコラムユニットを車体71に取り付ける手順は、第2実施形態の第1例と同様である。
二次衝突時に運転者がステアリングホイール1に衝突すると、インナコラム38、アウタコラム30に車体上方側への衝撃力が作用する。車体上方側への衝撃力は、2個の上部支持ブラケット59cの鉄製の上部側取り付けボルト78の軸部78Aに、衝撃力F1、F2として分散して作用する。したがって、合成樹脂製のアウタコラム30、2個の上部支持ブラケット59cに生じる変形が第2実施形態の第1例よりも小さくなるため、インナコラム38のより円滑なコラプス移動が可能となる。その他の構成および作用は、第2実施形態の第1例と同様である。
[第2実施形態の第3例]
図28~図30は、本発明の第2実施形態の第3例を示している。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、テレスコピック機構を有しないが、チルト機構は備える電動式パワーステアリング装置に適用される。
図28~図30は、本発明の第2実施形態の第3例を示している。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、テレスコピック機構を有しないが、チルト機構は備える電動式パワーステアリング装置に適用される。
このため、本例の上部側車体取り付け板86の1対の側板86Aには、第1実施形態の第2例と同様に、チルト調整用長溝64が形成されている。チルト調整用長溝64は、下部支持ブラケット54に挿通された下部側取り付けボルト72を中心とする円弧状に形成されている。上部側取り付けボルト78の軸部78Aが、チルト調整用長溝64および上部側取り付け孔60を通して、図29および図30の左側から挿入されている。
上部側取り付けボルト78の左端には頭部78Cが形成されている。軸部78Aの右端外周には、固定カム66、可動カム67、操作レバー68、ナット69が、この順で外嵌され、ナット69の内径部に形成された雌ねじ(図示せず)が、軸部78Aの右端に形成された雄ねじ78Bにねじ込まれている。チルト機構のその他の構成および作用は、第1実施形態の第2例と同様である。
二次衝突時に運転者がステアリングホイール1に衝突すると、インナコラム38、アウタコラム30に車体上方側への衝撃力F(図28および図30参照)が作用する。車体上方側への衝撃力Fは、鉄製の上部側取り付けボルト78、上部側車体取り付け板86が主として支持するため、合成樹脂製のアウタコラム30、上部支持ブラケット59aに生じる変形が小さくなるため、インナコラム38の円滑なコラプス移動が可能となる。その他の構成および作用は、第2実施形態の第1例と同様である。
[第3実施形態の第1例]
図31~33は、本発明の第3実施形態の第1例を示している。なお、本例を含めて本発明の第3実施形態の特徴は、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。その他の部分の構成および作用は、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。
図31~33は、本発明の第3実施形態の第1例を示している。なお、本例を含めて本発明の第3実施形態の特徴は、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。その他の部分の構成および作用は、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。
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、金属製のステアリングコラム6dの前端部と、合成樹脂製のハウジング9bを構成する主部29の後端部とを、この主部29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。なお、本発明の第3実施形態は、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。
ハウジング9bは、それぞれが同種の合成樹脂を射出成形により形成される、主部29と蓋部87とを、ねじ止め、溶着など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31の左端部)、出力軸13の後端部(図31の右端部)ないし中間部、トーションバー11、トルク測定装置8などを収納している。また、出力軸13の中間部で軸方向に離隔した2箇所位置をハウジング9bの内側に、1対の転がり軸受47a、47bにより、回転自在に支持している。そして、これらの転がり軸受47a、47bの間部分で出力軸13に、ウォームホイール49を、セレーション係合などにより外嵌固定している。そして、このウォームホイール49と、電動モータ10(図45参照)により回転駆動されるウォーム50とを噛合させて、出力軸13に補助トルクを付加するようにしている。
一方、ステアリングコラム6dは、炭素鋼などの鉄系合金製あるいはアルミニウム合金製の金属管(引き抜き管あるいは電縫管)で、全体を円管状とするとともに、前端部を略ラッパ状に拡径している。すなわち、ステアリングコラム6dの前端部に、曲げ起こし部88と、大径円筒部89と、それぞれが除肉部である複数の透孔90a、90bとを形成している。このうちの曲げ起こし部88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。また、大径円筒部89は、ステアリングコラム6dの本体部分(曲げ起こし部88よりも後寄り部分)と同心の円筒状である。さらに、透孔90a、90bは、曲げ起こし部88と大径円筒部89とに、それぞれ複数ずつ形成している。なお、図示の例では、これらの曲げ起こし部88と大径円筒部89とに形成する透孔90a、90bのそれぞれ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。ただし、これらの透孔90a、90bの数は、必要とする強度などに応じて、自由に設定でき、曲げ起こし部88と大径円筒部89との間で位相を一致させる必要は必ずしもない。ただし、好ましくは、それぞれ3箇所以上、合計6箇所以上設ける。
曲げ起こし部88と、大径円筒部89と、複数の透孔90a、90bとをその前端部に形成した、ステアリングコラム6dと、ハウジング9bの主部29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。すなわち、この主部29を射出成形するための金型のキャビティ内の所定位置にステアリングコラム6dの前端部を位置させた状態で、このキャビティ内に合成樹脂を、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、ステアリングコラム6d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主部29を構成する。この際、溶融樹脂の一部は、それぞれの透孔90a、90b内に入り込んで、これらの透孔90a、90b内で固化する。この結果、主部29を構成する合成樹脂のうち、ステアリングコラム6d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、主部29とステアリングコラム6dとが、強固に結合される。なお、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、特に問われることはない。たとえば、ガラス繊維や炭素繊維など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)などが、好ましく使用できる。
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では、複数の透孔90a、90bを形成した、鉄系合金製のステアリングコラム6dの前端部を、合成樹脂製のハウジング9bの主部29の後端部に包埋固定しているので、これらのステアリングコラム6dと主部29との結合部の強度および剛性を十分に高くできる。このため、温度変化を伴う、長期間にわたる使用によっても、ステアリングコラム6dとハウジング9bとの結合部ががたつくなどの問題が発生することはない。
[第3実施形態の第2例]
図34は、本発明の第3実施形態の第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29aの後端部の肉厚を、第3実施形態の第1例の場合よりも薄くしている。その代わりに、この主部29aの外面の円周方向複数箇所に、補強リブ91を形成している。その他の部分の構成および作用は、第3実施形態の第1例と同様である。
図34は、本発明の第3実施形態の第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29aの後端部の肉厚を、第3実施形態の第1例の場合よりも薄くしている。その代わりに、この主部29aの外面の円周方向複数箇所に、補強リブ91を形成している。その他の部分の構成および作用は、第3実施形態の第1例と同様である。
[第3実施形態の第3例]
図35および図36は、本発明の第3実施形態の第3例を示している。本例の場合には、ステアリングコラム6eの前端縁部を径方向外方に向け、ほぼ直角に折り曲げることにより、外向フランジ状の曲げ起こし部88aを形成している。そして、この曲げ起こし部88a、および、ステアリングコラム6eの前端部でこの曲げ起こし部88aよりも後ろ寄り部分に、それぞれ複数ずつの透孔90c、90dを形成している。そして、ハウジングを構成する主部29bを射出成形する際に、曲げ起こし部88aを含む、ステアリングコラム6eの前端部を、主部29bの後端部に包埋して、ステアリングコラム6eと主部29bとを結合固定している。その他の部分の構成および作用は、第3実施形態の第2例と同様である。
図35および図36は、本発明の第3実施形態の第3例を示している。本例の場合には、ステアリングコラム6eの前端縁部を径方向外方に向け、ほぼ直角に折り曲げることにより、外向フランジ状の曲げ起こし部88aを形成している。そして、この曲げ起こし部88a、および、ステアリングコラム6eの前端部でこの曲げ起こし部88aよりも後ろ寄り部分に、それぞれ複数ずつの透孔90c、90dを形成している。そして、ハウジングを構成する主部29bを射出成形する際に、曲げ起こし部88aを含む、ステアリングコラム6eの前端部を、主部29bの後端部に包埋して、ステアリングコラム6eと主部29bとを結合固定している。その他の部分の構成および作用は、第3実施形態の第2例と同様である。
[第3実施形態の第4例]
図37は、本発明の第3実施形態の第4例を示している。本例の場合も、ステアリングコラム6fの前端縁部を径方向外方に向け、ほぼ直角に折り曲げることにより、外向フランジ状の曲げ起こし部88aを形成している。特に本例の場合には、この曲げ起こし部88aの外周縁部分に、複数の切り欠き92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これらの切り欠き92内に入り込ませた状態で、このハウジングとステアリングコラム6fとを結合固定している。その他の部分の構成および作用は、第3実施形態の第3例と同様である。
図37は、本発明の第3実施形態の第4例を示している。本例の場合も、ステアリングコラム6fの前端縁部を径方向外方に向け、ほぼ直角に折り曲げることにより、外向フランジ状の曲げ起こし部88aを形成している。特に本例の場合には、この曲げ起こし部88aの外周縁部分に、複数の切り欠き92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これらの切り欠き92内に入り込ませた状態で、このハウジングとステアリングコラム6fとを結合固定している。その他の部分の構成および作用は、第3実施形態の第3例と同様である。
[第3実施形態の参考例]
なお、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、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ための構造としては、図38および図39に示すような構造も考えられる。このうちの図38に示した構造は、ステアリングコラム6gの前端部に設けた大径円筒部89aの形状を円周方向に関する波形としたものである。また、図39に示した構造は、ステアリングコラム6h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6hの前端部にエンボス状の突起93を形成したものである。いず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ことはできるが、ステアリングコラムの前端部で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93の頂部に対応する部分で)小さくなり、薄肉および軽量化と、この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。
なお、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、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ための構造としては、図38および図39に示すような構造も考えられる。このうちの図38に示した構造は、ステアリングコラム6gの前端部に設けた大径円筒部89aの形状を円周方向に関する波形としたものである。また、図39に示した構造は、ステアリングコラム6h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6hの前端部にエンボス状の突起93を形成したものである。いず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ことはできるが、ステアリングコラムの前端部で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93の頂部に対応する部分で)小さくなり、薄肉および軽量化と、この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。
[第4実施形態の第1例]
図40~図43は、本発明の第4実施形態の第1例を示している。なお、本例を含めて本発明の第4実施形態の特徴は、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。その他の部分の構成および作用は、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。
図40~図43は、本発明の第4実施形態の第1例を示している。なお、本例を含めて本発明の第4実施形態の特徴は、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。その他の部分の構成および作用は、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。
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6iの前端部と、ハウジング9cを構成する主部29cの後端部とを、このステアリングコラム6iの前端部に結合固定したねじ環94を介して結合固定している。第3実施形態のハウジング9bと同様に、ハウジング9cは、それぞれが同種の合成樹脂を射出成形することにより形成される、主部29cと蓋部87とを、ねじ止め、溶着などにより結合固定して、中空状に構成している。
一方、ステアリングコラム6iは、炭素鋼などの鉄系合金製あるいはアルミニウム合金製の金属管(引き抜き管あるいは電縫管)で、前端部に複数の透孔95を形成している。このようなステアリングコラム6iとねじ環94とは、このねじ環94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。すなわち、このねじ環94を射出成形するための金型のキャビティ内の所定位置にステアリングコラム6iの前端部を位置させた状態で、このキャビティ内に合成樹脂を、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、ステアリングコラム6i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、ねじ環94を構成する。この際、溶融樹脂の一部は、透孔95のそれぞれの内側に入り込んで、これらの透孔95内で固化する。この結果、ねじ環94を構成する合成樹脂のうち、ステアリングコラム6i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、ねじ環94とステアリングコラム6iとが、強固に結合される。また、ねじ環94の外周面に、ねじ溝である雄ねじ96を形成する。このねじ環94の先端面は、中心軸に対し直角方向に存在する平坦面としている。
ねじ環94が結合固定されたステアリングコラム6iの前端部をハウジング9cに結合固定するために、ハウジング9cの主部29cの後端部に設けた円筒部97の後端開口部内周面に、前寄り部分よりも内径が大きくなった段付大径部98を形成している。この段付大径部98の内周面には、別のねじ溝である雌ねじ99を形成している。また、段付大径部98の奥端部は、円筒部97の中心軸に対し直角方向に存在する段差面100としている。
ハウジング9cの主部29cの後端部に設けた円筒部97と、ステアリングコラム6iの前端部とは、ねじ環94を介して互いに同心に結合固定している。このため、このねじ環94の外周面の雄ねじ96と、段付大径部98の内周面の雌ねじ99とを螺合し、さらに締め付けて、ねじ環94の先端面を段差面100に、強く押し付ける。この結果、このねじ環94と主部29cとが強固に結合固定され、このねじ環94に結合固定されたステアリングコラム6iと主部29cとが強固に結合固定される。なお、ねじ環94の締め付けを十分に大きなトルクで行いやすくするために、このねじ環94の一部に、締め付け工具を係止するための係止部を形成することもできる。
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、複数の透孔95を形成した、鉄系合金製のステアリングコラム6iの前端部を合成樹脂製のねじ環94に包埋固定し、このねじ環94と主部29cとを螺着しているので、ステアリングコラム6iと主部29cとの結合部の強度および剛性を十分に高くできる。このため、温度変化を伴う、長期間にわたる使用によっても、ステアリングコラム6iとハウジング9cとの結合部ががたつくなどの問題が発生することはない。
また、本例の場合には、ステアリングコラム6iとハウジング9cとの着脱を容易に行うことができる。すなわち、ステアリングコラム6iとハウジング9cとを相対回転させて、雄ねじ96と雌ねじ99とを係脱させることにより、ステアリングコラム6iとハウジング9cとの着脱を行うことができる。よって、この着脱に伴って、いずれの部分も損傷せずに済む。このため、電動式パワーステアリング装置の修理の手間やコストの低減を図ることができる。その他の構成および作用は、第3実施形態の第1例と同様である。
[第4実施形態の第2例]
図44は、本発明の第4実施形態の第2例を示している。本例の場合には、ねじ環94aを袋ナットとしている。すなわち、このねじ環94aを、内周面のうちの後端部に内向フランジ状の鍔部101を、同じく中間部ないし前端部に雌ねじ99aを、それぞれ形成した袋ナットとしている。また、ハウジング9dに形成した円筒部97aの後端部外周面に、前寄り部分よりも外径が小さくなった段付小径部102を形成している。この段付小径部102の外周面には、別のねじ溝である雄ねじ96aを形成している。また、段付小径部102の奥端部は、円筒部97aの中心軸に対し直角方向に存在する段差面100aとしている。ステアリングコラム6jの前端部には、傾斜段部103を介して大径部104を設け、この大径部104に複数の透孔95を形成している。そして、ねじ環94aを合成樹脂により射出成形する際に、大径部104をこのねじ環94a内に包埋している。ねじ環94aと円筒部97aとの径方向位置が逆になった点以外の構成および作用は、第4実施の形態の第1例と同様である。
図44は、本発明の第4実施形態の第2例を示している。本例の場合には、ねじ環94aを袋ナットとしている。すなわち、このねじ環94aを、内周面のうちの後端部に内向フランジ状の鍔部101を、同じく中間部ないし前端部に雌ねじ99aを、それぞれ形成した袋ナットとしている。また、ハウジング9dに形成した円筒部97aの後端部外周面に、前寄り部分よりも外径が小さくなった段付小径部102を形成している。この段付小径部102の外周面には、別のねじ溝である雄ねじ96aを形成している。また、段付小径部102の奥端部は、円筒部97aの中心軸に対し直角方向に存在する段差面100aとしている。ステアリングコラム6jの前端部には、傾斜段部103を介して大径部104を設け、この大径部104に複数の透孔95を形成している。そして、ねじ環94aを合成樹脂により射出成形する際に、大径部104をこのねじ環94a内に包埋している。ねじ環94aと円筒部97aとの径方向位置が逆になった点以外の構成および作用は、第4実施の形態の第1例と同様である。
本発明のコラムユニットは、電動式パワーステアリング装置に広く適用することが可能である。特に明示の限定がない限り、本発明のコラムユニットは、チルト機構やテレスコピック機構の有無を問われることなく、また、二次衝突の際の衝撃を吸収するためのエネルギ吸収機構の有無を問われることなく、さまざまな形態の電動式パワーステアリング装置に適用可能である。なお、いずれの態様においても、下部支持ブラケットは、アウタコラムの車体前方側端部もしくはギヤハウジングとセンサハウジングとにより構成されるハウジングの一部に接続固定することができる。
第1実施形態と第3および第4実施形態は、適用される電動式パワーステアリング装置の条件に応じて、選択的に適用されるが、第2形態の構造を第1実施形態、第3および第4実施形態に適用することも可能である。また、第1実施形態において、合成樹脂で一体成型して形成された成形品(たとえば、アウタコラムと下部支持ブラケットと上部支持ブラケット)に、別体の金属製の構成部品(たとえば、ギヤハウジングとセンサハウジングの一体成形品)を接続する場合に、第3および第4実施形態の構成を採用することも可能である。
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~6j ステアリングコラム
7 ウォーム減速機
8 トルク測定装置
9、9a~9d 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 変位センサ
15a、15b 自在継手
16 中間シャフト
17 車体
18 上部支持ブラケット
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 下部支持ブラケット
24 アウタコラム
25 インナコラム
26 保持筒
27 スリーブ
28 突条部
29、29a、29b、29c 主部
30 アウタコラム
31 内周面
32 リブ
33 ステアリングロック装置取り付け部
34 突条部
35 剪断ピン
36 衝撃吸収突条部
37 ディスタンスブラケット
37A 丸孔
37B スリーブ
38 インナコラム
38A 貫通孔
39 外周面
40a 上部ステアリングシャフト
40b 下部ステアリングシャフト
41 外周面
42 トレランスリング
42A 内周側の凸部
43 キーロックカラー
43A 溝
44 ステアリングロック装置
45 ギヤハウジング
45A 雌ねじ
45B 環状溝
46 出力軸
47a、47b 軸受
48 トーションバー
49 ウォームホイール
50 ウォーム
51 電動モータ
52 フロントカバー
52A 雄ねじ
52B 環状凸部
53 フロントカバー
53A ボルト
54 下部支持ブラケット
55 取り付け孔
56 センサハウジング
57 トルクセンサ(変位センサ)
58 開口部
59a、59b、59c 上部支持ブラケット
60 取り付け孔
61 上板
61A 取り付け面
62 側板
63 取り付け孔
64 チルト調整用長溝
65 締付けロッド
65A 頭部
65B 雄ねじ
66 固定カム
67 可動カム
68 操作レバー
69 ナット
70 中心軸線
71 車体
72 下部側取り付けボルト
72A 軸部
72B 雄ねじ
72C 頭部
73 下部側車体取り付け板
73A 側板
74 スリーブ
75 下部側切り欠き溝
75A 閉鎖端部
75B 車体下方側の縁部
76 ナット
77 ワッシャ
78 上部側取り付けボルト
78A 軸部
78B 雄ねじ
78C 頭部
79 上部側車体取り付け板
79A 側板
80 スリーブ
81 上部側切り欠き溝
81A 閉鎖端部
81B 車体下方側の縁部
81C 凸部
82 ナット
83 ワッシャ
84 上部側車体取り付け板
84A 側板
85 上部側切り欠き溝
85A 閉鎖端部
85B 車体下方側の縁部
85C 凸部
86 上部側車体取り付け板
86A 側板
87 蓋部
88、88a 曲げ起こし部
89、89a 大径円筒部
90a、90b、90c、90d 透孔
91 補強リブ
92 切り欠き
93 突起
94、94a ねじ環
95 透孔
96、96a 雄ねじ
97、97a 円筒部
98 段付大径部
99、99a 雌ねじ
100、100a 段差面
101 鍔部
102 段付小径部
103 傾斜段部
104 大径部
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~6j ステアリングコラム
7 ウォーム減速機
8 トルク測定装置
9、9a~9d 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 変位センサ
15a、15b 自在継手
16 中間シャフト
17 車体
18 上部支持ブラケット
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 下部支持ブラケット
24 アウタコラム
25 インナコラム
26 保持筒
27 スリーブ
28 突条部
29、29a、29b、29c 主部
30 アウタコラム
31 内周面
32 リブ
33 ステアリングロック装置取り付け部
34 突条部
35 剪断ピン
36 衝撃吸収突条部
37 ディスタンスブラケット
37A 丸孔
37B スリーブ
38 インナコラム
38A 貫通孔
39 外周面
40a 上部ステアリングシャフト
40b 下部ステアリングシャフト
41 外周面
42 トレランスリング
42A 内周側の凸部
43 キーロックカラー
43A 溝
44 ステアリングロック装置
45 ギヤハウジング
45A 雌ねじ
45B 環状溝
46 出力軸
47a、47b 軸受
48 トーションバー
49 ウォームホイール
50 ウォーム
51 電動モータ
52 フロントカバー
52A 雄ねじ
52B 環状凸部
53 フロントカバー
53A ボルト
54 下部支持ブラケット
55 取り付け孔
56 センサハウジング
57 トルクセンサ(変位センサ)
58 開口部
59a、59b、59c 上部支持ブラケット
60 取り付け孔
61 上板
61A 取り付け面
62 側板
63 取り付け孔
64 チルト調整用長溝
65 締付けロッド
65A 頭部
65B 雄ねじ
66 固定カム
67 可動カム
68 操作レバー
69 ナット
70 中心軸線
71 車体
72 下部側取り付けボルト
72A 軸部
72B 雄ねじ
72C 頭部
73 下部側車体取り付け板
73A 側板
74 スリーブ
75 下部側切り欠き溝
75A 閉鎖端部
75B 車体下方側の縁部
76 ナット
77 ワッシャ
78 上部側取り付けボルト
78A 軸部
78B 雄ねじ
78C 頭部
79 上部側車体取り付け板
79A 側板
80 スリーブ
81 上部側切り欠き溝
81A 閉鎖端部
81B 車体下方側の縁部
81C 凸部
82 ナット
83 ワッシャ
84 上部側車体取り付け板
84A 側板
85 上部側切り欠き溝
85A 閉鎖端部
85B 車体下方側の縁部
85C 凸部
86 上部側車体取り付け板
86A 側板
87 蓋部
88、88a 曲げ起こし部
89、89a 大径円筒部
90a、90b、90c、90d 透孔
91 補強リブ
92 切り欠き
93 突起
94、94a ねじ環
95 透孔
96、96a 雄ねじ
97、97a 円筒部
98 段付大径部
99、99a 雌ねじ
100、100a 段差面
101 鍔部
102 段付小径部
103 傾斜段部
104 大径部
Claims (20)
- アウタコラムと、このアウタコラムの車体後方側に配置され、二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に、このアウタコラムに嵌合されるインナコラムとを備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支するステアリングコラムと、
前記アウタコラムの車体前方側に取り付けられ、前記ステアリングシャフトに作用するトルクを検出するトルクセンサを収納するセンサハウジングと、前記トルクセンサの検出値に応じて所定の操舵補助力を付与する電動アシスト機構の一部を収納するギヤハウジングとを備える、ハウジングと、
前記アウタコラムの車体前方側または前記ハウジングを車体に固定可能な下部支持ブラケットと、
前記アウタコラムの車体後方側を車体に固定可能な上部支持ブラケットと、
を備え、
前記ギヤハウジングと前記アウタコラムが合成樹脂で一体成形されていること、または、前記アウタコラムと前記下部支持ブラケットと前記上部支持ブラケットが合成樹脂で一体成形されていることを特徴とする、電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。 - 前記ギヤハウジングと前記アウタコラムに加えて、前記下部支持ブラケットおよび前記センサハウジングについても合成樹脂で一体成形されていることを特徴とする、請求項1に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記ギヤハウジングと前記アウタコラムに加えて、前記下部支持ブラケット、前記センサハウジングおよび前記上部支持ブラケットについても合成樹脂で一体成形されていることを特徴とする、請求項1に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記合成樹脂が、ガラス繊維入り合成樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記ギヤハウジングの車体前方側の端面を密閉するためのフロントカバーをさらに備え、このフロントカバーは、前記ギヤハウジングの端面にねじ込まれるとともに、このフロントカバーと前記ギヤハウジングとの接合面を加圧しながら溶融して融着することにより、前記ギヤハウジングに固定されていることを特徴とする、請求項1に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記アウタコラムの内周面に前記インナコラムの外周面が締まりばめで嵌合されており、かつ、前記アウタコラムと前記インナコラムとの間に、二次衝突時に裂断可能な裂断ピンが架け渡されていることを特徴とする、請求項1に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記アウタコラムの内周面に、このアウタコラムの軸線方向に伸長する複数の突状部が、周方向の複数の位置に形成されており、前記インナコラムの外周面は、この突状部に嵌合されていることを特徴とする、請求項6に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 合成樹脂製のアウタコラムと、このアウタコラムの車体後方側に配置され、二次衝突時に車体前方側にコラプス移動可能に、このアウタコラムに嵌合されるインナコラムとを備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支するステアリングコラムと、
前記アウタコラムの車体前方側または前記アウタコラムの車体前方側に一体的に形成された部分に、車体上方側に突出するように一体的に形成され、前記アウタコラムの中心軸線に直交する水平軸線に平行に形成された下部側取り付け孔を備える、下部支持ブラケットと、
前記アウタコラムの車体後方側に、車体上方側に突出するように一体的に形成され、前記アウタコラムの中心軸線に直交する水平軸線に平行に形成された上部側取り付け孔を備える、上部支持ブラケットと、
前記下部側取り付け孔に挿通され、車体に固定された金属製の下部側車体取り付け板に前記下部支持ブラケットを固定するための金属製の下部側取り付けボルトと、
前記上部側取り付け孔に挿通され、車体に固定された金属製の上部側車体取り付け板に前記上部支持ブラケットを固定するための金属製の上部側取り付けボルトと、
を備えることを特徴とする、電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。 - 前記下部側車体取り付け板および前記上部側取り付け板をさらに備え、
前記下部側車体取り付け板には、車体前方側が閉鎖され、車体後方側が開放されて、前記下部側取り付けボルトが挿通される下部側切り欠き溝が形成されており、
前記上部側車体取り付け板には、車体前方側が閉鎖され、車体後方側が開放されて、前記上部側取り付けボルトが挿通される上部側切り欠き溝が形成されている、
ことを特徴とする、請求項8に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。 - 前記下部側切り欠き溝および前記上部側切り欠き溝の車体上下方向の溝幅がいずれも、車体前方側よりも車体後方側において広く形成されていることを特徴とする、請求項9に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記上部側切り欠き溝の車体下方側の縁部で、車体前方側の閉鎖端部よりも車体後方側にある前後方向中間部に、車体上方側に突出した凸部が形成されていることを特徴とする、請求項9に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記下部側切り欠き溝の車体下方側の縁部の車体前方側の閉鎖端部から車体後方側の開放端部までの長さが、前記上部側切り欠き溝の車体下方側の縁部の車体前方側の閉鎖端部から車体後方側の開放端部までの長さよりも長いことを特徴とする、請求項9に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記アウタコラムの車体後方側に、前記上部支持ブラケットが、車体前後方向に離間して複数設けられていることを特徴とする、請求項8に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 円筒状で、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支する金属製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、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もしくは合成樹脂の射出成形品からなるハウジングと、
を備え、
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形成された曲げ起こし部と、このステアリングコラムの内外周面間もしくは両側面間を連通する除肉部とが形成されており、前記ハウジングは、前記曲げ起こし部と前記除肉部を内部に包埋する状態で、鋳造もしくは射出成形されていることを特徴とする、電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。 - 前記曲げ起こし部が、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に形成されており、前記ステアリングコラムの前端部には、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が形成されており、前記除肉部は、前記曲げ起こし部および前記大径円筒部の円周方向複数箇所に形成された複数の透孔からなり、前記ハウジングの後端部が、前記曲げ起こし部および前記大径円筒部の内径側と外径側とに存在するとともに、このハウジングを構成する金属もしくは合成樹脂の一部が、前記透孔内に入り込んでいることを特徴とする、請求項14に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記曲げ起こし部が、径方向外方に向け折れ曲がった外向フランジ状に形成されており、前記除肉部は、この曲げ起こし部およ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複数の透孔からなり、前記ハウジングの後端部が、前記曲げ起こし部の前後両側およ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ともに、前記ハウジングを構成する金属もしくは合成樹脂の一部が、前記透孔内に入り込んでいることを特徴とする、請求項14に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記曲げ起こし部が、径方向外方に向け折れ曲がった外向フランジ状に形成されており、前記除肉部は、この曲げ起こし部の外周縁部分に形成された複数の切り欠きからなり、前記ハウジングの後端部が、前記曲げ起こし部の前後両側に存在するとともに、このハウジングを構成する金属もしくは合成樹脂の一部が、前記切り欠き内に入り込んでいることを特徴とする、請求項14に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 円筒状で、前端部に内外周面間を連通する透孔を備え、内部にステアリングシャフトを回動可能に軸支する金属製のステアリングコラムと、
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もしくは合成樹脂の射出成形品からなり、後端部の内外周面のうちいずれかの周面にねじ溝を備え、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、
前記ステアリングコラムの前端部で、前記透孔を含む部分を内部に包埋する状態で鋳造もしくは射出成形されており、内外周面のうち、前記ハウジングの後端部にねじ溝が備えられている周面と対向する側の周面にねじ溝を備えるねじ環と、
を備え、
前記ねじ環のねじ溝を、前記ハウジングの後端部のねじ溝に螺合し、さらに締め付けることにより、前記ハウジングが前記ステアリングコラムに結合固定されていることを特徴とする、電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。 - 前記ねじ環のねじ溝が、このねじ環の外周面に形成された雄ねじからなるともに、前記ハウジングの後端部の内周面に段付大径部が形成されており、かつ、前記ハウジングの後端部のねじ溝が、この段付大径部の内周面に形成された雌ねじからなることを特徴とする、請求項18に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
- 前記ねじ環のねじ溝が、このねじ環の内周面に形成された雌ねじからなるとともに、前記ハウジングの後端部のねじ溝が、このハウジングの後端部外周面に形成された雄ねじからなることを特徴とする、請求項18に記載の電動式パワーステアリング装置用コラムユニット。
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