(57)【要約】      （修正有）【課題】車両ステアリング装置において、インパネリンフォースとステアリングコラムを連結するチルト機構の剛性を高める技術を提供する。【解決手段】ステアリングコラム３７，３８は、操舵アシスト用モータ２４と、ステアリングシャフト１４に同軸に連結されるウォーム減速機構と、ウォーム減速機構を覆うハウジング４２，４４と、ハウジング４２，４４からステアリングホイール側に延出し、ステアリングシャフト１４が挿入される第２コラムチューブ３８と、を有する。チルト機構は、インパネリンフォースの幹線３４ａから外向きに張り出し、第２コラムチューブ３８に連結する第１ブラケット３６と、第２ハウジング４４から径方向外向きに延出する取付部４６と、インパネリンフォースの幹線３４ａの外周面に一体に設けられ、取付部４６とインパネリンフォースの幹線３４ａとを回動可能に連結するチルト回動軸部４８と、を有する。【選択図】図２
2015131568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インパネリンフォースに支持されるステアリングコラムおよびステアリングシャフトの傾きを変えてステアリングホイールの位置を変えることが可能な車両ステアリング装置であって、
前記インパネリンフォースに連結される前記ステアリングコラムと、
前記ステアリングコラムおよび前記ステアリングシャフトの傾きを変えることで、前記ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの位置を変えるチルト機構と、を備え、
ステアリングコラムは、
運転者の操舵を補助するアシスト力を付与するためのモータと、
前記ステアリングシャフトに同軸に連結され、前記モータからアシスト力を付与されるウォーム減速機構と、
前記ウォーム減速機構を覆うハウジングと、
前記ハウジングから前記ステアリングホイール側に延出するコラム側部材と、を有し、
前記チルト機構は、
前記インパネリンフォースの幹線から外向きに張り出し、前記コラム側部材に連結するブラケットと、
前記ハウジングから径方向外向きに延出する取付部と、
前記インパネリンフォースの幹線の外周面に一体に設けられ、前記取付部とインパネリンフォースの幹線とを回動可能に連結するチルト回動軸部と、を有することを特徴とする車両ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリングホイールの位置を変えることが可能なチルト機構を有する車両ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両ステアリング装置は、運転者の操舵をアシストするためのＥＰＳ（Electric Power Steering）装置を備え、運転者のスムーズで快適な操舵を実現している。また、車両ステアリング装置は、ステアリングシャフトおよびステアリングコラムの傾きを変えるチルト機構を備え、ステアリングホイールの鉛直方向の位置を調整することが可能である。
【０００３】
特許文献１に記載のコラムアシスト方式の電動式パワーステアリング装置は、インパネリンフォースに支持されてチルト操作可能に設けられたステアリングコラムと、ステアリングコラムに一体的に配置された操舵力アシスト用のモータとを備えている。ステアリングコラムは、筒状のコラムチューブと、コラムチューブの軸芯部に回転自在に支持されたステアリングメインシャフトと、ステアリングメインシャフトに同軸に配置されたウォームホイールとを有する。このステアリングコラムとインパネリンフォースとは、インパネリンフォースの周面に固着されたステアリングサポートにより、ステアリングチューブの外周面と、ウォームホイールの下側のロアブラケットとの２箇所で連結される。ステアリングコラムを傾けるための回転軸はロアブラケットに設けられ、ウォームホイールの下側に位置する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４７１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
操舵力アシスト用モータから伝達されるアシスト力の反力は、ウォームホイールの外周方向に捻れるように生じる。この反力は、ステアリングサポートおよびロアブラケットを介してインパネリンフォースで受け止められる。そのため、チルト機構の剛性、具体的にはチルト操作するために連結されるインパネリンフォースとステアリングコラムの連結部分の剛性を高めることが望ましい。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、車両ステアリング装置において、インパネリンフォースとステアリングコラムを連結するチルト機構の剛性を高める技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、インパネリンフォースに支持されるステアリングコラムおよびステアリングシャフトの傾きを変えてステアリングホイールの位置を変えることが可能な車両ステアリング装置であって、インパネリンフォースに連結されるステアリングコラムと、ステアリングコラムおよびステアリングシャフトの傾きを変えることで、ステアリングシャフトに連結されたステアリングホイールの位置を変えるチルト機構と、を備える。ステアリングコラムは、運転者の操舵を補助するアシスト力を付与するためのモータと、ステアリングシャフトに同軸に連結され、モータからアシスト力を付与されるウォーム減速機構と、ウォーム減速機構を覆うハウジングと、ハウジングからステアリングホイール側に延出し、ステアリングシャフトが挿入されるコラムチューブと、を有する。チルト機構は、インパネリンフォースの幹線から外向きに張り出し、コラムチューブに連結するブラケットと、ハウジングから径方向外向きに延出する取付部と、インパネリンフォースの幹線の外周面に一体に設けられ、取付部とインパネリンフォースの幹線とを回動可能に連結するチルト回動軸部と、を有する。
【０００８】
この態様によると、チルト回動軸部がインパネリンフォースの幹線の外周面に一体に設けられるため、ハウジングに生じる捻れ方向の力に対して剛性を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両ステアリング装置において、インパネリンフォースとステアリングコラムを連結するチルト機構の剛性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の車両ステアリング装置およびその周りの構成の概略を説明するための図である。
【図２】図２（ａ）は、実施形態のチルト機構を説明するための図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す車両ステアリング装置の一部の線分Ａ−Ａの断面図である。
【図３】図３（ａ）は、比較技術のチルト機構を説明するための図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すチルト機構の線分Ｂ−Ｂの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、実施形態の車両ステアリング装置１０およびその周りの構成の概略を説明するための図である。車両ステアリング装置１０は、ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４、ステアリングコラム１６、インターミディエイトシャフト１７、ピニオンシャフト１９、ラックアンドピニオン機構２０、ラックバー２２、第１自在継手３０および第２自在継手３２を備える。ステアリングホイール１２、ステアリングシャフト１４およびステアリングコラム１６を支持する部材として、インパネリンフォース３４が設けられる。ラックバー２２に前輪ＦＲ、前輪ＦＬが接続される。
【００１２】
ステアリングホイール１２は、運転者により操舵される。ステアリングシャフト１４は、ステアリングホイール１２とともに回転するように一端がステアリングホイール１２に連結されており、ステアリングホイール１２の回転を伝達する回転軸として機能する。ステアリングシャフト１４の他端は、ステアリングシャフト１４は、第１自在継手３０、第２自在継手３２を介して、インターミディエイトシャフト１７、ピニオンシャフト１９に連結される。
【００１３】
ピニオンシャフト１９は、車両の左右方向（車幅方向）に延設され軸長方向に摺動するラックバー２２を含むラックアンドピニオン機構２０と連結されている。ラックアンドピニオン機構２０は、ピニオンシャフト１９の一端に形成されたピニオン歯とラック軸とを噛合させることにより構成される。
【００１４】
ドライバーがステアリングホイール１２を操作すると、ステアリングシャフト１４の回転がインターミディエイトシャフト１７、１９を通してラックアンドピニオン機構２０に伝達され、ラックアンドピニオン機構２０によってラックバー２２の左右方向への直線運動に変換される。ラックバー２２の両端には、それぞれタイロッド（図示せず）の一端が接続される。タイロッドの他端は、右前輪ＦＲ、左前輪ＦＬを支持するナックルアーム（図示せず）に連結されている。ラックバー２２が直線運動をすると、右前輪ＦＲおよび左前輪ＦＬが転舵される。
【００１５】
車両ステアリング装置１０は、コラム側にＥＰＳ装置を備える。ＥＰＳ装置は、運転者により操舵されるステアリングホイール１２と、ステアリングホイール１２に連結されたステアリングシャフト１４と、ステアリング操作を補助するためのアシスト力をステアリングシャフト１４に付与するステアリングコラム１６を有する。
【００１６】
ステアリングコラム１６は、ステアリングシャフト１４の下端に設けられたウォーム減速機構４１と、出力軸がウォーム減速機構４１に接続された操舵アシスト用モータ２４と、ステアリングシャフト１４が挿入される第１コラムチューブ３７および第２コラムチューブ３８と、を有する。操舵アシスト用モータ２４は、運転者の操舵を補助するアシスト力を付与する。
【００１７】
ウォーム減速機構４１は、ステアリングシャフト１４に同軸に連結され、操舵アシスト用モータ２４からアシスト力を付与される。ウォーム減速機構４１の内部には、アシスト力を伝達されるウォームギアが設けられる。ウォーム減速機構４１は、一体に形成された小径の第１ハウジング４２および大径の第２ハウジング４４に覆われる。第１ハウジング４２および第２ハウジング４４は円盤形状に一体に形成される。第１ハウジング４２および第２ハウジング４４を区別しない場合、ウォームギアハウジングまたは単にハウジングという。
【００１８】
第１コラムチューブ３７および第２コラムチューブ３８を区別しない場合、コラムチューブという。コラムチューブは、第１ハウジング４２からステアリングホイール１２側に延出し、ステアリングシャフト１４が挿入される。第２コラムチューブ３８と第１ブラケット３６が連結される。コラムチューブとウォームギアハウジングは一体に形成される。
【００１９】
ステアリングコラム１６は、インパネリンフォース３４に連結されて支持される。インパネリンフォース３４は、車体に固定される車体補強部材であり、インストルメントパネルの内側に配置される。インパネリンフォース３４にステアリングコラム１６が２箇所で連結される。具体的には、インパネリンフォース３４の幹線３４ａから外向きに張り出したステアリングホイール１２側の第１ブラケット３６とコラムチューブが連結され、インパネリンフォース３４の幹線３４ａに固定された連結機構４０とウォームギアハウジングの外周面とが連結される。インパネリンフォース３４の幹線３４ａとは、図１に示すようにインパネリンフォース３４の車幅方向に延在する中心的な円筒部材である。
【００２０】
第１ブラケット３６および連結機構４０からなるチルト機構は、ステアリングホイール１２の鉛直方向の位置を調整できるように、ステアリングコラム１６およびステアリングシャフト１４の傾きを変えることが可能である。チルト機構について図２を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図２（ａ）は、実施形態のチルト機構を説明するための図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す車両ステアリング装置１０の一部の線分Ａ−Ａの断面図である。
【００２２】
この第１ブラケット３６は、２つの板状部材により構成され、インパネリンフォース３４の幹線３４ａから径方向外向きに張り出し、第２コラムチューブ３８に連結する。第２ブラケット３９は、第１ブラケット３６と平行に第２ブラケット３９も設けられる。第１ブラケット３６は、ステアリングホイール１２に向かって張り出し、第２ブラケット３９は、インターミディエイトシャフト１７側に向かって張り出す。
【００２３】
連結機構４０は、チルト回動軸部４８、幹線側取付部４６、ウォーム側取付部４９およびボルト４７を有する。図２（ｂ）に示すようにチルト回動軸部４８は蝶番のように、円柱状のチルト回動軸４８ａが挿入される。チルト回動軸部４８は、インパネリンフォース３４の幹線３４ａの外周面に一体に設けられる。チルト回動軸部４８は幹線３４ａに溶接により固定されてよく、幹線３４ａと一体成形されてよい。チルト回動軸部４８は、２つの第２ブラケット３９の間に位置する。幹線側取付部４６はチルト回動軸部４８に連結される板状部材であり、チルト回動軸部４８により回動可能である。
【００２４】
ウォーム側取付部４９は、板状部材であり、第２ハウジング４４から径方向外向きに延出する。ウォーム側取付部４９は第１ハウジング４２から径方向外向きに延出してもよい。ウォーム側取付部４９はハウジングと一体に形成される。幹線側取付部４６およびウォーム側取付部４９はボルト４７により連結される。つまり、チルト回動軸部４８は、幹線側取付部４６を介してウォーム側取付部４９とインパネリンフォース３４の幹線３４ａとを回動可能に連結する。このようにチルト回動軸部４８を幹線３４ａと一体に設けることで、操舵アシスト用モータ２４のアシスト力の反力をせん断方向で受けることができ、チルト機構の剛性を高めることができる。図２（ａ）に示す点線で分けるように、車両ステアリング装置１０は、インパネリンフォース３４に支持されるインパネリンフォース側の部材と、ステアリングコラム１６に支持されるコラム側の部材に大別でき、ボルトの締結を解除すれば、ステアリングコラム１６とインパネリンフォース３４との連結を外すことができる。ここで、図３に示す比較対象の技術を用いて説明する。
【００２５】
図３（ａ）は、比較技術のチルト機構を説明するための図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すチルト機構の線分Ｂ−Ｂの断面図である。比較技術のチルト機構は、チルト回転軸６２の位置が実施形態のチルト回動軸部４８と異なる。ステアリングサポート６０は、第２ブラケット３９と第２ハウジング４４の下面とを連結する。ステアリングサポート６０はチルト回転軸６２を有する。チルト回転軸６２は、第２ハウジング４４より下側、すなわちインターミディエイトシャフト１７側に位置する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように操舵アシスト用モータ２４から伝達されるアシスト力の反力は、ハウジングの外周方向に生じる。この反力は、ステアリングサポート６０および第２ブラケット３９を介してインパネリンフォース３４に伝達される。第２ブラケット３９およびステアリングサポート６０の剛性および重量は運転者の操舵感に影響するため、高剛性化および軽量化することが好ましい。
【００２７】
比較技術のチルト機構では、チルト回転軸６２が第２ハウジング４４より下側に位置するため、高剛性のインパネリンフォース３４の幹線３４ａからオフセットした位置にある。このためアシスト力の反力、すなわちハウジングの外周で捻れるような力に対し、ねじれ剛性が実施形態のチルト機構より低くなる。
【００２８】
図２（ａ）に示すように実施形態のチルト機構では、チルト回動軸部４８が幹線３４ａと一体に設けられているため、高剛性の幹線３４ａと近接した状態にある。これにより、ハウジングの外周での捻れるような力に対し、ねじれ剛性を高めることができる。また幹線側取付部４６は平板状の断面を有するため、比較技術のコ字状断面のステアリングサポート６０より、断面二次極モーメントを高めることができる。インパネリンフォース３４と幹線３４ａとの連結をシンプルな形にして軽量化することができる。また、実施形態のチルト機構ではステアリングコラム１６の外面でインパネリンフォース３４に連結するため、ステアリングシャフト１４を伸縮させるテレスコ機構や、ステアリングシャフト１４の取り外し機構と両立することができる。
【００２９】
以上、本発明を各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素およびプロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例を述べる。
【００３０】
実施形態では、第１ブラケット３６が連結されるコラム側部材として筒状の第２コラムチューブ３８を示したが、この態様に限られない。例えば、第１ブラケット３６が連結されるコラム側部材は、第１コラムチューブ３７から延出する板状部材であってよい。つまり、第１コラムチューブ３７と第１ブラケット３６を連結するためのコラム側部材は、第２コラムチューブ３８のように筒状に限定されず、第１コラムチューブ３７からステアリングシャフト１４に沿って延出する形状であればよい。
【００３１】
実施形態では、第１ブラケット３６が２つの板状部材で形成される態様を示したが、この態様に限られない。例えば、１つの部材で形成される態様であってよい。第１ブラケット３６は、インパネリンフォース３４の幹線の外周に固定され、ステアリングホイール１２側に延出し、第２コラムチューブ３８の上方まで延びる形状であればよい。
【００３２】
実施形態ではチルト回動軸部４８をインパネリンフォース３４の幹線に直接溶着させる態様を示したが、この態様に限られず、チルト回動軸部４８を第２ブラケット３９に固定する態様であってよい。つまり、チルト回動軸部４８は第２ブラケット３９を介してインパネリンフォース３４に固定される。チルト回動軸部４８は、ステアリングコラム１６側でなく、インパネリンフォース３４側に固定されていればよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０  車両ステアリング装置、  １２  ステアリングホイール、  １４  ステアリングシャフト、  １６  ステアリングコラム、  １７  インターミディエイトシャフト、  １９  ピニオンシャフト、  ２０  ラックアンドピニオン機構、  ２２  ラックバー、  ２４  操舵アシスト用モータ、  ３０  第１自在継手、  ３２  第２自在継手、  ３４  インパネリンフォース、  ３６  第１ブラケット、  ３７  第１コラムチューブ、  ３８  第２コラムチューブ、  ３９  第２ブラケット、  ４０  連結機構、  ４２  第１ハウジング、  ４４  第２ハウジング、  ４１  ウォーム減速機構、  ４６  幹線側取付部、  ４９  ウォーム側取付部、  ４７  ボルト、  ４８  チルト回動軸部、  ４８ａ  チルト回動軸、  ３４ａ  幹線、  ６２  チルト回転軸、  ６０  ステアリングサポート。
【図１】
2015131568.tif 000003
【図２】
2015131568.tif 000004
【図３】
2015131568.tif 000005