(57)【要約】      （修正有）【課題】軽量化を図ったＥＣＵを備えたステアリング装置を提供する。【解決手段】ステアリング装置１は、回路基板と回路基板を収容した樹脂製の筐体とを有する電子制御ユニット２０と、車体に固定されるロアーコラム４ａとロアーコラム４ａに軸方向へ移動可能に嵌合したアッパーコラム４ｂとからなりステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト３を回動可能に支持するコラム４と、アッパーコラム４ｂを支持し二次衝突時に離脱可能に車体に取り付けられるブラケット２２とを有しており、ブラケット２２は二次衝突時に車体から離脱してアッパーコラム４ｂとともにコラム４の軸方向に沿って車体前方側へ移動し、電子制御ユニット２０の筐体の少なくとも一部はブラケット２２が二次衝突時に移動するための空間内に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、前記回路基板を収容した樹脂製の筐体とを有する電子制御ユニットと、
車体に固定されるロアーコラムと、前記ロアーコラムに軸方向へ移動可能に嵌合したアッパーコラムとからなり、ステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトを回動可能に支持するコラムと、
前記アッパーコラムを支持し、二次衝突時に離脱可能に前記車体に取り付けられるブラケットと、を有しており、
前記ブラケットは、二次衝突時に前記車体から離脱して前記アッパーコラムとともに前記コラムの軸方向に沿って車体前方側へ移動し、
前記電子制御ユニットの前記筐体の少なくとも一部は、前記ブラケットが二次衝突時に移動するための空間内に配置されていることを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記電子制御ユニットの前記筐体は、樹脂製のヒートシンクを備えており、
前記ブラケットが二次衝突時に移動するための空間内に、前記ヒートシンクが配置されていることを特徴とする請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記電子制御ユニットの前記筐体が備えた前記ヒートシンクは、前記ブラケットへ向かって延びたフィンからなることを特徴とする請求項２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記電子制御ユニットの前記筐体は、前記回路基板を支持するハウジングと、前記ヒートシンクを備え前記ハウジングに取り付けられるカバープレートとからなることを特徴とする請求項３に記載のステアリング装置。
【請求項５】
前記電子制御ユニットによって駆動が制御されるモータと、
前記モータの回転力を操舵補助力として前記ステアリングシャフトに伝達するギヤを収納したギヤボックスとを有し、
前記ギヤボックスは、前記ロアーコラムに取り付けられており、
前記電子制御ユニットの前記筐体は、前記ブラケットと前記ギヤボックスとの間に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）には、放熱性の向上のために、ヒートシンクを備えた筐体を熱伝導率の大きな金属で作製したものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
また、近年では車両の燃費の向上のために、電動パワーステアリング装置ひいてはＥＣＵにも軽量化が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＥＣＵの重量の大部分（約８０％）は筐体の重量であり、上述のような筐体が金属製の従来のＥＣＵは重量が大きいという問題があった。このため、従来のＥＣＵは車両の燃費の向上に貢献することが困難であった。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、軽量化を図ったＥＣＵを備えたステアリング装置を提供することを目的とする。
【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は、
回路基板と、前記回路基板を収容した樹脂製の筐体とを有する電子制御ユニットと、
車体に固定されるロアーコラムと、前記ロアーコラムに軸方向へ移動可能に嵌合したアッパーコラムとからなり、ステアリングホイールが装着されるステアリングシャフトを回動可能に支持するコラムと、
前記アッパーコラムを支持し、二次衝突時に離脱可能に前記車体に取り付けられるブラケットと、を有しており、
前記ブラケットは、二次衝突時に前記車体から離脱して前記アッパーコラムとともに前記コラムの軸方向に沿って車体前方側へ移動し、
前記電子制御ユニットの前記筐体の少なくとも一部は、前記ブラケットが二次衝突時に移動するための空間内に配置されていることを特徴とするステアリング装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、軽量化を図ったＥＣＵを備えたステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の実施形態に係るステアリング装置の構成を示す斜視図である。
【図２】図２はステアリング装置の要部を示す斜視図である。
【図３】図３はステアリング装置の要部を図２と異なる方向から見た斜視図である。
【図４】図４はステアリング装置の要部の側面図である。
【図５】図５はステアリング装置の要部の上面図である。
【図６】図６はＥＣＵ及びギヤボックスの構成を示す分解図である。
【図７】図７はＥＣＵ及びギヤボックスの断面と放熱の様子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態に係るステアリング装置を添付図面に基づいて説明する。
図１に示す本実施形態に係るステアリング装置１は、車両用でコラムアシスト型のラックアンドピニオン式電動パワーステアリング装置である。
【００１１】
ステアリング装置１は、車体後方側（図１の右方側）から順に、ステアリングホイール２と、図２に示すステアリングシャフト３を回動可能に内包するコラム４と、電動アシスト機構５と、中間シャフト６と、ステアリングギヤ９とを備えている。
【００１２】
ステアリングギヤ９は、中間シャフト６に自在継手１１ｂを介して接続されたピニオン軸１２と、車体左右方向へ延在しピニオン軸１２に噛合した不図示のラック軸と、これらを収納するハウジング１４とを有する。ラック軸の両端には、タイロッド１５、１５等を介して不図示の車輪が接続される。
【００１３】
電動アシスト機構５は、ステアリングシャフト３に回転力を付与するものである。電動アシスト機構５は、図２及び図３に示すように、モータ１６と、モータ１６の駆動を制御するＥＣＵ２０と、モータ１６の回転力をステアリングシャフト３に伝達する不図示のギヤを収納したギヤボックス２１とからなる。なお、ＥＣＵ２０については後に詳述する。
【００１４】
斯かる構成の下、車両の運転者がステアリングホイール２を回転操作することにより、ステアリングシャフト３や中間シャフト６を介してピニオン軸１２が回転し、これに応じてラック軸が車体左右方向へ移動して車輪の操舵角を変えることができる。なおこのとき、操舵補助力として電動アシスト機構５から回転力がステアリングシャフト３に付与されるため、運転者がステアリングホイール２の操作に要する力を軽減することができる。
【００１５】
図２に示すように、コラム４は、ロアーコラム（インナーコラム）４ａと、ロアーコラム４ａの車体後方側（図２の左方側）に軸方向へ移動可能に外嵌するアッパーコラム（アウターコラム）４ｂとからなる。
【００１６】
ロアーコラム４ａは、車体前方側（図２の右方側）に電動アシスト機構５のギヤボックス２１が取り付けられている。ギヤボックス２１は不図示の車体に固定されている。図３に示すようにギヤボックス２１から車体前方側（図３の左方側）に突出した出力軸３ａは、図１に示すように自在継手１１ａを介して中間シャフト６に接続されている。
【００１７】
アッパーコラム４ｂは、二次衝突時、即ち車両が他の車両等に衝突した際の衝撃によって運転者がステアリングホイール２に衝突した時に離脱可能に不図示の車体に固定された車体取付けブラケット２２によって挟持されている。
【００１８】
車体取付けブラケット２２は、アッパーコラム４ｂをチルト、テレスコピック調整可能に挟持する側板２２ａ、２２ａと、側板２２ａ、２２ａを車体上方で連結する上板２２ｂと、上板２２ｂの上面に固設され車体左右方向へ延在したフランジ部２２ｃ、２２ｃとからなる。フランジ部２２ｃ、２２ｃにはカプセル２３、２３が取り付けられており、カプセル２３、２３は不図示のボルトで車体に固定されている。
【００１９】
斯かる構成の下、二次衝突時の衝撃により、運転者がステアリングホイール２に衝突して車体前方側（図２の右方側）へ強い衝撃力が加わると、カプセル２３、２３が破壊され、車体取付けブラケット２２のフランジ部２２ｃ、２２ｃがカプセル２３、２３から離脱する。これにより、車体取付けブラケット２２、アッパーコラム４ｂ、ステアリングシャフト３及びステアリングホイール２がコラム４の軸方向に沿って一体的に車体前方側へ移動し、衝突による衝撃エネルギーを吸収することができる。なお、以上のように二次衝突時に車体取付けブラケット２２が車体前方側へ移動する構成であるため、コラム４の中心軸に沿った方向おいて車体取付けブラケット２２とギヤボックス２１の間には、図４及び図５に示すように車体取付けブラケット２２とその周辺部品が移動するためのスペースＳが確保されている。
【００２０】
ＥＣＵ２０は、図６に示すように、回路基板２４と、回路基板２４を収容する筐体２５とからなる。筐体２５は、箱状のハウジング２６と、カバープレート２７とからなる。ＥＣＵ２０は、図２及び図３に示すように、車体取付けブラケット２２とギヤボックス２１との間に配置されており、不図示の車載バッテリに接続されている。
【００２１】
回路基板２４は、操舵角、操舵トルク及び車速等に応じた駆動電流をモータ１６に出力してモータ１６の駆動を制御するものである。回路基板２４は、例えば発熱素子であるパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor：金属酸化膜型の電界効果トランジスタ）等の図７に示す電子部品２８を多数実装した樹脂製の板状部材からなる。回路基板２４は、図７に示すようにハウジング２６とカバープレート２７によって挟持されている。より詳細には、放熱性を高めるために回路基板２４上の電子部品２８がカバープレート２７に接触し、かつ回路基板２４の電子部品２８の実装面と反対側の面がハウジング２６に接触している。これにより、電子部品２８で生じた熱を図７中に矢印で示すように逃がすことができる。
【００２２】
ハウジング２６は、熱伝導率が大きく柔軟性のある樹脂からなり、１つの面が開放された箱状部材である。ハウジング２６は、図２及び図６に示すように開放面を車体取付けブラケット２２側へ向け、かつ開放面がコラム４の軸方向に対して垂直になるようにギヤボックス２１に取り付けられている。
【００２３】
カバープレート２７は、熱伝導率が大きく柔軟性のある樹脂からなり、ハウジング２６の開放面を閉塞する板状部材であって、同じ樹脂製で蛇腹状のフィン３０がヒートシンクとして一体的に設けられている。フィン３０は、図４及び図５に示すように車体取付けブラケット２２側へ向かって延び、スペースＳ内に延在している。なお、フィン３０の形状は蛇腹状に限られるものでなく、例えば剣山状等にしてもよい。
【００２４】
なお、筐体２５を構成する熱伝導率が大きく柔軟性のある樹脂には、機能性フィラー（グラファイト、カーボンブラック、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、金属粉末等）を添加した樹脂を用いることが望ましい。機械的特性は、例えば引張り強度１５０ｋｇｆ／ｍｍ２、伸び２％、熱伝導率５Ｗ／ｍ・ｋ以上であることが望ましい。機能性フィラーの配合はカバープレート２７のフィン３０の形状に応じて変更することが望ましい。
【００２５】
ここで、近年ではステアリング装置を搭載する車両の大型化及び高出力化に伴ってＥＣＵも大型化する傾向にあるため、ＥＣＵの重量及びサイズが大きくなり、発熱量も増加している。このため、近年のＥＣＵは放熱性を確保するために筐体が厚肉化され、これによって寸法的な制約が生じて、ＥＣＵのステアリング装置への配置場所が制限される即ちレイアウトの自由度が低下している。
【００２６】
これに対して、本実施形態のＥＣＵ２０は、筐体２５を熱伝導率の大きな樹脂製としたことにより、放熱性と耐久性を確保しながら、軽量化を実現している。具体的には、筐体が金属製の従来のＥＣＵに比して２／３程度の重量を実現することができ、車両の燃費の向上に貢献することができる。
【００２７】
また、本実施形態のＥＣＵ２０は、筐体２５を樹脂製としたことにより、筐体２５の成形性が向上し、形状の自由度が増加する。具体的には、ハウジング２６を局所的に薄肉化してさらなる軽量化を図ったり、放熱性をより向上させるためにカバープレート２７に複雑な形状のフィン３０を設けることができる。また、筐体２５の形状の自由度が増加することによってＥＣＵ２０のレイアウトの自由度も増加する。
【００２８】
また、本実施形態のＥＣＵ２０は、筐体２５を柔軟性のある樹脂製としたことにより、所謂押し付け（誤差吸収）の機能を実現することができ、組み立て性が向上する。具体的には、例えば筐体２５をギヤボックス２１に押し付けながら固定することにより、筐体２５やギヤボックス２１の寸法誤差を解消することができる。
【００２９】
また、本実施形態のＥＣＵ２０は、変形しやすい樹脂製のカバープレート２７のフィン３０がスペースＳ内に延在している。このため、二次衝突時に車体取付けブラケット２２が車体前方側へ移動した際には、車体取付けブラケット２２とその周辺部品がフィン３０に押し当たる。これにより、フィン３０ひいてはカバープレート２７及びハウジング２６が変形し、折れる、割れる、潰れる等して破壊され、衝突による衝撃エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００３０】
本実施形態に係るステアリング装置１は、前述のように二次衝突時に車体取付けブラケット２２の移動とＥＣＵ２０のフィン３０の変形とによって衝撃エネルギーを吸収する構成であるため、衝撃エネルギーの吸収特性を精度良く容易に設定し、優れた衝撃安全性を実現することができる。
【００３１】
本実施形態に係るステアリング装置１は、スペースＳにＥＣＵ２０のフィン３０を配置することでスペースＳを有効活用することができ、小型化を図ることもできる。なお、ＥＣＵ２０のフィン３０だけでなく、カバープレート２７やハウジング２６もスペースＳに配置してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１        ステアリング装置
２        ステアリングホイール
３        ステアリングシャフト
４        コラム
４ａ      ロアーコラム
４ｂ      アッパーコラム
５        電動アシスト機構
１６      モータ
２０      電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２１      ギヤボックス
２２      車体取付けブラケット
２４      回路基板
２５      筐体
２６      ハウジング
２７      カバープレート
３０      フィン
【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】
2016124373.tif 000008
【図７】
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