(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助力を発生させる電動モータがステアリングコラムに設けられている電動パワーステアリング装置において、
上記ステアリングコラムに設けられた共振抑制対象部材の共振を抑制する動吸振器が設けられており、
上記共振抑制対象部材は、ニープロテクタを支持するためにステアリングコラムに固定されるブラケットを含み、
上記動吸振器は、弾性体を介して上記ブラケットに支持される重りを含み、
上記ブラケットと電動モータのケースとが、弾性体および重りから離れた位置でステアリングコラムに共締めされていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記重りは、ブラケットに平行な板状をなし、弾性体は、金属製の板部材からなり、重りの板面に沿って重りに固定される板状の受け部と、受け部の両端をブラケットに支持する金属製の板部材からなる弾性脚とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、上記重りは、ブラケットに平行な板状をなし、弾性体は重りの板面とブラケットとの間に介在する板状のゴムを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のステアリング装置に関する。特に、操舵補助力をステアリングコラムに取り付けた電動モータにより得るコラムアシストタイプ電動式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
この種の電動式パワーステアリング装置では、電動モータがステアリングコラムに取り付けられているので、電動モータからの振動がステアリングコラム全体に伝わり易い傾向にある。
また、ステアリング装置には、ドライバの脚や膝がステアリング装置にぶつからないようにするためのニープロテクタが、ステアリングコラムにブラケットを介して取り付けられているものもある。
【０００３】
このようなステアリングコラムに固定されているブラケットは、電動モータからの振動により共振を生じ易く、その結果、ニープロテクタが異音を生じることがある。
このニープロテクタに限らず、ステアリングコラムに固定される機能部品が共振して異音を生じることが懸念される。
そこで、本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、共振を抑制することにより、異音を軽減できる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１に記載の発明は、操舵補助力を発生させる電動モータがステアリングコラムに設けられている電動パワーステアリング装置において、上記ステアリングコラムに設けられた共振抑制対象部材の共振を抑制する動吸振器が設けられており、上記共振抑制対象部材は、ニープロテクタを支持するためにステアリングコラムに固定されるブラケットを含み、上記動吸振器は、弾性体を介して上記ブラケットに支持される重りを含み、上記ブラケットと電動モータのケースとが、弾性体および重りから離れた位置でステアリングコラムに共締めされていることを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供する。この発明によれば、共振抑制対象部材の共振を動吸振器により抑制できるので、共振による異音発生を軽減できる。
【０００５】
上述のようにニープロテクタを支持するブラケットと、電動モータのケースとがステアリングコラムに共締めされる場合、電動モータからの振動がブラケットを介してニープロテクタに伝わり易いので、ニープロテクタに共振を生じ易い。このようなニープロテクタの共振を動吸振器により効果的に軽減できて、好ましい。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記重りは、ブラケットに平行な板状をなし、弾性体は、金属製の板部材からなり、重りの板面に沿って重りに固定される板状の受け部と、受け部の両端をブラケットに支持する金属製の板部材からなる弾性脚とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供する。
この発明によれば、動吸振器を薄型にできるので、邪魔にならずに済む。また、金属製の弾性体は油や薬品に対して劣化の虞がない。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、上記重りは、ブラケットに平行な板状をなし、弾性体は重りの板面とブラケットとの間に介在する板状のゴムを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置を提供する。
この発明によれば、動吸振器を薄型にできるので、邪魔にならずに済む。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置（以下、ステアリング装置ともいう。）を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の第１実施形態のステアリング装置の平面図である。
ステアリング装置１は、車輪（図示せず）を操向するためにステアリングホイール２（図１に簡略化して図示している。）の動きを伝達するステアリングシャフト３と、このステアリングシャフト３を内部に通して回転自在に支持するステアリングコラム４とを有している。ステアリングシャフト３の一方の端部５にステアリングホイール２が連結されている。ステアリングホイール２が回されると、その回転がステアリングシャフト３、ステアリングシャフト３の他方の端部６に一体回転可能に連結される図示しない中間軸、ピニオン、ラック軸等を介して車輪に伝達され、これにより車輪を操向することができる。
【００１１】
ステアリング装置１は、例えば、ステアリングホイール２を上側（図１では紙面垂直方向となる）となるように、ステアリングシャフト３の軸方向を斜めにして、車体に取り付けられる。
また、ステアリングコラム４には、操舵操作に応じて操舵補助力を得るためのトルクセンサ（図示せず）と操舵補助ユニット８とが設けられている。これらは車輪側となるステアリングコラム４の下部に配置されている。
【００１２】
ステアリングコラム４は、ステアリングシャフト３を取り囲む筒状のジャケット３２と、このジャケット３２の下端に取り付けられるセンサハウジング３３と、このセンサハウジング３３に連設されるユニットハウジング３４と、車体に取り付けるためにユニットハウジング３４に固定される下部ブラケット３５と、車体に取り付けるためにジャケット３２に固定される上部ブラケット３６とを有している。トルクセンサは、センサハウジング３３に収容されている。操舵補助ユニット８の一部はユニットハウジング３４に収容されている。
【００１３】
操舵補助ユニット８は、電動モータ９と、電動モータ９の回転をステアリングシャフト３に伝達する伝達機構（図示せず）とを有している。伝達機構は、電動モータ９の回転軸と一体回転可能に連結されたウォーム軸と、このウォーム軸と噛み合うウォームホイールとにより構成されている。ウォームホイールは、ステアリングシャフト３に一体回転可能に取り付けられている。
電動モータ９は、そのケース１０がユニットハウジング３４に複数のボルトによりねじ締結されて固定されている。
【００１４】
操舵補助ユニット８では、ステアリングコラム４に取り付けられて操舵操作を検知するためのトルクセンサからの信号に応じて、電動モータ９が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、操舵操作に伴い生じる操舵抵抗に見合ったものとされ、伝達機構を介してステアリングシャフト３に伝達される。
また、ステアリングコラム４には、複数のブラケット１２，１３が固定されている。
【００１５】
ブラケット１３は、車両のランプ等を操作するための被支持部材としてのスイッチ１５（一部のみ簡略化して図示した）を支持する。ブラケット１３は、ステアリングコラム４と別体に形成されていて、溶接によりステアリングコラム４のジャケット３２の上端部の外周に固定されている。
ブラケット１２は、被支持部材としてのニープロテクタ１４を支持する。ブラケット１２は、ステアリングコラム４と別体に形成されていて、ねじ締結により、ステアリングコラム４のユニットハウジング３４に固定されている。
【００１６】
ニープロテクタ１４は、図２〜図４に示すように、電動モータ９にドライバ（運転者）の脚や膝がぶつかることを防止するための板状部材である。この板面が、ドライバからみて傾斜面をなすように配置されている。ニープロテクタ１４は、これを支持するブラケット１２と一体に形成されている。なお、ニープロテクタ１４とブラケット１２とを別体で形成してもよい。ニープロテクタ１４とブラケット１２との一体成形品は、板金加工部品からなる。
【００１７】
一体成形品は、ブラケット１２となる略板状部分と、ニープロテクタ１４となる板状部分とを有し、両部分の隣接する端縁同士が接続されていて、一体成形品は略Ｖ字形形状をなしている。一体成形品は、電動モータ９の近傍に接近して取り付けられている。ブラケット１２と、電動モータ９のケース１０とは、ステアリングコラム４のユニットハウジング３４に複数、例えば、２つのボルト３７（一部のみ図示）により共締めされて固定されている。また、一体成形品は、ブラケット１２となる部分であって、ニープロテクタ１４と接続される端縁から遠い側の端部に、複数、例えば、２つの挿通孔３８を有し、この挿通孔３８にボルト３７を通して片持ち状態で固定されている。
【００１８】
このような片持ち状態の被支持部材およびブラケット１２は、通常、振動を生じ易い傾向にある。特に、本電動パワーステアリング装置１では、操舵補助力を発生させる電動モータ９がステアリングコラム４に設けられていて、電動モータ９に生じる振動がステアリングコラム４全体に伝わり、ステアリングコラム４を介してブラケット１２等の各部に伝播され易い。その結果、各部に共振を生じて異音を発生し易い傾向にある。
【００１９】
そこで、本発明では、動吸振器１６を用いて、ステアリングコラム４に設けられた共振抑制対象部材２０の共振を抑制するようにしている。
動吸振器１６は、共振を抑制しようとする共振抑制対象部材２０、例えば、ブラケット１２に設けられている。動吸振器１６は、弾性体１７と、この弾性体１７を介して共振抑制対象部材２０に支持される重り１８とを含む。動吸振器１６については後述するが、動吸振器１６の構成として公知の他の構成を利用することもできる。
【００２０】
動吸振器１６は、その質量、ばね定数等を調節されていて、ステアリングコラム４に設けられた共振抑制対象部材２０の共振を抑制する。その結果、共振抑制対象部材２０に生じる共振による異音発生を軽減できる結果、電動式パワーステアリング装置１の異音発生を軽減できる。
共振抑制対象部材２０としては、上述のブラケット１２の他、ブラケット１３およびそれらによる被支持部材等を例示できる。ブラケット１３およびその被支持部材も共振を生じることがあり、この場合、動吸振器１６を設けることが好ましい。共振抑制対象部材２０としては、このように共振を生じて異音発生が懸念される部材であればよい。例えば、ブラケットが設けられていないステアリング装置であっても、共振を抑制したい部材があれば、この部材に本発明の動吸振器１６を設けることにより、その共振を抑制することができる。
【００２１】
特に、動吸振器１６は、被支持部材を支持するためにステアリングコラム４に固定されるブラケットの共振を抑制するのに好ましい。このようなブラケットは、通常振動し易い傾向にある。しかし、このようなブラケットの共振を動吸振器１６により抑制できるので、異音発生を効果的に軽減できて、好ましい。
また、動吸振器１６を上述のようなブラケットに設けることにより、ブラケットおよびその被支持部材が共振することを一括して、しかも根元寄りで効果的に抑制することができる。
【００２２】
ここで、ステアリングコラム４に固定されるブラケットとしては、ブラケット１２，１３を例示できるが、これらには限定されない。例えば、ステアリングコラム４に別体に形成されたものの他、ステアリングコラム４に一体に形成されたものであってもよい。また、その被支持部材も限定されない。
被支持部材としては、例えば、ニープロテクタ１４、スイッチ１５の他、ハーネスクリップ、コラムシフトのノブおよびシャフト、コラムカバー等を例示することができる。
【００２３】
特に、動吸振器１６により共振を抑制されるブラケットとしては、ニープロテクタ１４を支持するブラケット１２が好ましい。すなわち、このようなニープロテクタ１４は、共振して異音を生じ易い傾向にある。しかし、このようなニープロテクタ１４の共振を動吸振器１６により抑制できるので、異音発生をより効果的に軽減できる。なお、ブラケット１２が、ニープロテクタ１４以外の部材をともに支持していても構わないし、また、ブラケット１２がそれ単独でステアリングコラム４に固定されてもよいし、他の部材と共締めされてステアリングコラム４に固定されていてもよい。
【００２４】
特に、ニープロテクタ１４を支持するブラケット１２と、電動モータ９のケース１０とがステアリングコラム４に共締めされる場合に、動吸振器１６を設けることが、好ましい。すなわち、このようなニープロテクタ１４は、電動モータ９からの振動がブラケット１２を介して伝わり易く、共振を生じ易い。さらに、ニープロテクタ１４は、電動モータ９の近傍に配置されているので、電動モータ９から空気を介して伝播される音波を受けて、共振を生じ易い傾向にある。しかし、このようなニープロテクタ１４に生じ易い共振を動吸振器１６により効果的に抑制できる。従って、異音発生を効果的に軽減できる。
【００２５】
動吸振器１６はニープロテクタ１４によりドライバから覆われるようにしてモータ側となるブラケット１２の面に設けられている。これにより、動吸振器１６がドライバの邪魔にならず、好ましい。
動吸振器１６では、重り１８は、弾性体１７を介してブラケット１２に支持されている。これにより、ブラケット１２の共振を効果的に抑制できる動吸振器１６を得ることができる。
【００２６】
第１の実施形態の動吸振器１６としては、図３〜図５に示すように、その重り１８は、ブラケット１２に平行な板状をなす金属製部材である。弾性体１７は、金属製の板部材２１からなり、重り１８の板面１９に沿って重り１８に固定される板状の受け部２２と、受け部２２の両端２３をブラケット１２に支持する金属製の板部材からなる複数、例えば、２つの弾性脚２４とを含む。弾性脚２４は、ブラケット１２と重り１８との板面同士を略平行にしつつその間に相対変位可能な隙間を開けるようにしている。弾性脚２４は、階段状に折り曲げられていて、階段形状をなす複数の片部は、板面１９に直交する方向、または板面１９に平行な方向に弾性変形して変位可能に形成されている。このように、ブラケット１２に平行な板状の重り１８を金属製の板部材で支持して、動吸振器１６を薄型にできるので、邪魔にならず済み、通常狭い車内に設置される本ステアリング装置１に好ましい。また、金属製の弾性体１７は油や薬品に対して劣化の虞がない。
【００２７】
なお、金属製の板部材２１の材質としては、ばね鋼の他、公知の金属材料、例えば、曲げを利用してばね作用を発揮できる材料を利用できる。
第２の実施形態の動吸振器１６としては、図６に示すように、弾性体１７として弾性脚２４に代えて板状のゴム２５を用いている。なお、第２の実施形態では第１の実施形態と異なる点を主に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００２８】
重り１８は、ブラケット１２に平行な板状をなす金属製部材である。弾性体１７は重り１８の板面１９とブラケット１２との間に介在する板状のゴム２５を含む。このゴム２５は、一方の面でブラケット１２に接着され、他方の面で重り１８に接着されている。ゴム２５は、ブラケット１２と重り１８との板面同士を平行にしつつ、重り１８を全方向に変位可能に弾性支持している。ゴム２５の材質としては、例えば、天然ゴム、合成ゴムを利用できる。上述の重り１８とゴム２５とが、複数組、例えば、２組でブラケット１２に設けられて、これにより動吸振器１６を構成している。このようにブラケット１２に平行な板状の重り１８を板状のゴム２５で支持して、動吸振器１６を薄型にできるので、邪魔にならずに済む。
【００２９】
このように本発明の各実施形態によれば、動吸振器１６を設けることにより、電動モータ９からの振動に起因するニープロテクタ１４、ブラケット１２，１３等の共振抑制対象部材２０の共振を抑制できるので、この共振による異音発生を軽減できる。
なお、ラックアンドピニオン式の舵取り機構の他、公知の他の構成の舵取り機構を有するステアリング装置にも、本発明を適用することができる。
【００３０】
その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の電動パワーステアリング装置の平面図である。
【図２】図１に示す動吸振器、ブラケット、ニープロテクタ等の斜視図であり、モータを一点鎖線で図示している。
【図３】図２に示すニープロテクタ等の後面図である。
【図４】図２に示すニープロテクタ等の側面図である。
【図５】図２に示す動吸振器の正面図である。
【図６】本発明の第２実施形態のニープロテクタ等の斜視図である。
【符号の説明】
１  電動パワーステアリング装置
４  ステアリングコラム
９  電動モータ
１０  ケース
１２，１３  ブラケット
１４  ニープロテクタ（被支持部材）
１５  スイッチ（被支持部材）
１６  動吸振器
１７  弾性体
１８  重り
１９  重りの板面
２０  共振抑制対象部材
２１  金属製の板部材
２２  受け部
２３  受け部の両端
２４  弾性脚
２５  ゴム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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