(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングコラムに連設され、内部に電動アシスト機構のウォームギヤ対を収納するギヤボックスと、
前記ステアリングコラムの径方向外方に延在し、ボルトによって前記ギヤボックスに固定されるカバーと、
該カバーに設けられた車幅方向に延在する枢軸挿通部と、
該枢軸挿通部に挿通され、該枢軸挿通部と車体側部材とを揺動自在に連結し、ステアリングホイールのチルト位置調整時に揺動支点となる車幅方向に延在するチルトピボットとを有する電動パワーステアリング装置において、
前記ボルトは、前記カバーを前記ステアリングコラムの軸方向から見て、前記枢軸挿通部の両端の外方側で、前記枢軸挿通部の中央線の延長線上でかつ前記枢軸挿通部の両端付近に配置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】
前記枢軸挿通部は前記カバーと別体であり、前記ボルトは前記枢軸挿通部を共締めすることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関し、詳しくは、内部に電動アシスト機構のウォームギヤ対を収納するギヤボックスに固定されるカバーの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
コラムアシスト型電動パワーステアリング装置では、内部に電動アシスト機構のウォームギヤ対を収納するギヤボックスがステアリングコラムに連設され、このギヤボックスにカバーがボルトにより固定されている。このような電動パワーステアリング装置にステアリングホイールのチルト位置を調整するチルト機構を採用したものでは、チルト位置調整時の揺動支点となるチルトピボットはカバーに配置されていることが多い。ここで、カバーにはボルトやピン等の枢軸部材であるチルトピボットを挿通するための枢軸挿通部が設けられている。
【０００３】
従来のコラムアシスト型電動パワーステアリング装置では、例えば特許文献１に記載のもののように、枢軸挿通部がカバーに一体的に設けられている場合、カバーをギヤボックスに固定するためのボルトは、カバーの枢軸挿通部からずれた位置に配置されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２に記載のもののように、枢軸挿通部がカバーと別体になっている場合は、カバーをギヤボックスに固定するためのボルトとは別に、さらに枢軸挿通部をカバーに固定するためのボルトが設けられている。
【特許文献１】特開２０００−３８１４６号公報
【特許文献２】特開２００６−５６４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のようなコラムアシスト型電動パワーステアリング装置では、電動アシスト機構で発生させるアシストトルクの反力は、コラムと車体との連結部分、即ちカバー、チルトピボット、及びチルトピボットを介してカバーと連結される車体側部材等により受け止められる。電動パワーステアリング装置は高出力化が進んでいるため、これらの連結部分、特にアルミ合金鋳造品であるカバーの強度を確保する必要がある。
【０００６】
特許文献１のように、カバーをギヤボックスに固定するためのボルトが、カバーの枢軸挿通部からずれた位置に配置されていると、アシストトルクの反力は枢軸挿通部で受けることになり、カバーの負担が大きくなってしまう。そのため、枢軸挿通部を含むカバー全体を大型化し、強度を上げなければならない。
【０００７】
また、特許文献２のように、枢軸挿通部がカバーと別体になっている場合は、これらの取り付け部と、取り付け用のボルトを新たに設けなければならない。そのため、取り付け部の肉厚等を確保して強度を上げなければならない。
【０００８】
このように、従来の電動パワーステアリング装置では、不十分な強度を補わなければならず、大型化、肉厚の確保による重量化等の問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、十分な強度を有し、小型かつ軽量なカバーを備えた電動パワー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】
【００１０】
上記課題を達成するために、本発明は、
ステアリングコラムに連設され、内部に電動アシスト機構のウォームギヤ対を収納するギヤボックスと、
前記ステアリングコラムの径方向外方に延在し、ボルトによって前記ギヤボックスに固定されるカバーと、
該カバーに設けられた車幅方向に延在する枢軸挿通部と、
該枢軸挿通部に挿通され、該枢軸挿通部と車体側部材とを揺動自在に連結し、ステアリングホイールのチルト位置調整時に揺動支点となる車幅方向に延在するチルトピボットとを有する電動パワーステアリング装置において、
前記ボルトは、前記カバーを前記ステアリングコラムの軸方向から見て、前記枢軸挿通部の両端の外方側で、前記枢軸挿通部の中央線の延長線上でかつ前記枢軸挿通部の両端付近に配置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。
【００１１】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記枢軸挿通部は前記カバーと別体であり、前記ボルトは前記枢軸挿通部を共締めすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、十分な強度を有し、小型かつ軽量なカバーを備えた電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
まず、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体的な構成について図１を参照して説明する。
【００１５】
図１は、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の車室側部分を示す側面図である。
【００１６】
コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置１は、後端部にステアリングホイール３を取り付けたアッパステアリングシャフト５を内側で回動自在に支持する中空のステアリングコラム７を有する。ステアリングコラム７の前端部には、内部に図示しない電動アシスト機構のウォームギヤ対を収納するギヤボックス９が連設されている。ウォームギヤ対はウォーム及びこれに噛合するウォームホイールからなる公知の減速機構である。ギヤボックス９の前端部に、ステアリングコラム７の径方向外方に延在するカバー１１が、後述する複数のボルトにより固定されている。
【００１７】
鋼管製のステアリングコラム７は、アッパブラケット１３を介して車体側メンバ１５に固定されており、アルミ合金鋳造品のギヤボックス９及びカバー１１は、ロアブラケット１７を介して車体側メンバ１５に固定されている。また、ギヤボックス９には電動モータ１９が取り付けられている。なお、ギヤボックスに取り付けられた電動モータやその軸に連結されたウォーム等の配置は、図１の配置に特に限定されず、別の配置にしても本発明の特徴的構成に変化はない。後の説明で参照する図３や図５においては、ウォームの配置が異なるものを示している。また、本明細書中の説明における各部材の前後方向は、車両の前後方向に対応するものとする。
【００１８】
車両走行時、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール３の回動により発生した操舵トルクに応じて電動モータ１９を駆動させ、その回転力をウォームギヤ対を介してアウトプットシャフト２１に伝達する。さらに、アウトプットシャフト２１に伝達された回転力は、車両前方に向かって順に、アウトプットシャフト２１の前端部にユニバーサルジョイント２３を介して連結されたロアステアリングシャフト２５、図示しないラックアンドピニオン式のステアリングギヤへと伝達される。このようにして、運転者は走行輪を転舵することができる。
【００１９】
電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール３のチルト位置を調整するチルト機構を有している。チルト機構は、カバー１１上部に配置された枢軸部材であるチルトピボットＴＰ、アッパブラケット１３に設けられた調整レバー２７等から構成される。
【００２０】
チルトピボットＴＰは、カバー１１に設けられた後述する枢軸挿通部に挿通されると共にロアブラケット１７に固定されている。チルトピボットＴＰは、ロアブラケット１７や車体側メンバ１５等からなる車体側部材に、カバー１１、ギヤボックス９、ステアリングコラム７等を含むコラム側部材を上下方向に揺動自在に連結している。また、調整レバー２７は、ステアリングコラム７に係合し、チルト位置をロック・アンロックする図示しない公知の機構の一部をなすものである。チルト位置調整の際には、調整レバー２７をアンロック操作してから、ステアリングホイール３を、ステアリングコラム７等と共にチルトピボットＴＰを支点として図１に矢印で示すように揺動させ、所望の位置で調整レバー２７をロック操作してステアリングホイール３のチルト位置を固定する。
【００２１】
次に、第１実施形態におけるカバー及び枢軸挿通部について図２及び図３を参照して説明する。
【００２２】
図２は、第１実施形態におけるカバーを示す正面図であり、カバー１１をステアリングコラム７の軸方向に沿って車両前方から後方に見た図である。
【００２３】
図３は、第１実施形態におけるカバーがギヤボックスに固定されている状態を示す斜視図である。なお、符号２８で示す部材は電動モータの軸に連結されたウォームのハウジングであり、ギヤボックス９に一体的に形成されている。
【００２４】
カバー１１は、ステアリングコラム７の径方向外方に延在する略円板状であり、中央にアウトプットシャフト２１を挿通するための円孔２９を有し、上部にはチルトピボットＴＰを挿通するための枢軸挿通部３１を一体に有している。なお、枢軸挿通部３１はカバー１１と同じくアルミ合金鋳物である。
【００２５】
枢軸挿通部３１は、車幅方向、即ちステアリングコラム軸方向と略直交する水平方向に延在する筒状部３３と、筒状部３３の両端から同じ方向即ち図２における左右方向に延在している略三角形の板状のボルト取付部３５，３７とからなる。筒状部３３の両端部は肉厚に形成され、強度が高められている。枢軸挿通部３１及びそれを含むカバー１１は、車幅方向に左右対称な形に形成されている。また、カバー１１の下部には、もう１つのボルト取付部３９が形成されている。
【００２６】
枢軸挿通部３１の筒状部３３の内部空間には、外径が筒状部内径よりやや小さく、軸方向長さは筒状部３３と略等しい円筒状の金属製スペーサ４１が挿通されている。筒状部３３及び金属製スペーサ４１の両端部には樹脂製スペーサ４３ａ，４３ｂが嵌合している。樹脂製スペーサ４３ａ，４３ｂは同一の部材で、それぞれ筒状部３３と金属製スペーサ４１の径方向の隙間に入り込む金属製スペーサ軸方向に延在する円筒部分と、筒状部３３の端面に当接する金属製スペーサ径方向に延在するフランジ部分とからなる。なお、これら金属製スペーサ４１及び樹脂製スペーサ４３ａ，４３ｂの全体の形状は、後述する第２実施形態の図５に示している。
【００２７】
金属製スペーサ４１の内部空間に、図２以降では図示しないが、金属製スペーサ４１と同じ方向に延びるチルトピボットＴＰが挿通されている。チルトピボットＴＰは鉄製のフランジボルトやピン等であり、その直径は金属製スペーサ４１の内径よりわずかに小さい。また、チルトピボットＴＰの両端部は上述のようにロアブラケット１７に固定されている。チルトピボットＴＰと枢軸挿通部３１との間に金属及び樹脂製のスペーサが介在する以上のような構成により、カバー１１等のコラム側部材がチルトピボットＴＰの軸周りにチルト位置調整の際に揺動可能となっている。
【００２８】
カバー１１は、ステアリングコラム軸方向に延在する３本のボルト４５ａ，４５ｂ，４５ｃにより、ギヤボックス９に固定されている。３本のボルト４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、カバー１１の外周に沿って配置され、それぞれ３つのボルト取付部３５，３７，３９に取り付けられている。即ち、３本のカバー固定用ボルトのうち２本は枢軸挿通部３１の両端部に配置され、残りの１本はカバー１１の最下部に配置されている。より詳しく言えば、図２において、上方の２本のボルトは枢軸挿通部３１に挿通されたチルトピボットＴＰの中心線上に配置され、それぞれのボルト中心とカバー１１の中心Ｏを結ぶ２直線は、中心Ｏを含む水平線Ｘ−Ｘと略４５度の角度をなしており、下方の１本のボルトの中心は中心Ｏを含むカバー１１の対称面Ａ−Ａ上にある。
【００２９】
上述のように、カバー固定用ボルト２本をチルトピボットＴＰの中心線上で且つ枢軸挿通部３１両側に配置することで、アシストトルクの反力をボルト４５ａ，４５ｂで殆ど受けることができる。このため、高出力の電動パワーステアリング装置においても、ボルト４５ａ，４５ｂを支持する枢軸挿通部３１の強度を確保しておけば、カバー１１全体の強度が不足することはない。したがって、従来のように、不足した強度を補うために例えばカバー全体にリブ等を形成する必要がなく、従来に比べてカバーを小型かつ軽量にすることができる。
【００３０】
次に、第２実施形態におけるカバー及び枢軸挿通部について図４及び図５を参照して説明する。
【００３１】
図４（ａ）は第２実施形態における枢軸挿通部を示す正面図、図４（ｂ）は第２実施形態におけるカバーを示す正面図である。
【００３２】
図５は、第２実施形態におけるカバー及び枢軸挿通部のギヤボックスへの固定方法を示す展開斜視図である。
【００３３】
第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置は第１実施形態と全体的な構成が同じであり、枢軸挿通部とカバーとが別体である点のみが相違する。したがって重複する説明は省略し、図４及び図５に第１実施形態と対応する部分を同一の符号で示すにとどめる。
【００３４】
第２実施形態においては、枢軸挿通部３１とカバー１１とが別体であり、枢軸挿通部３１とカバー１１との固定と、カバー１１とギヤボックス９との固定を、第１実施形態におけるカバー固定用ボルトに対応する３つのボルトでまとめて行えるようにした構成に特徴がある。カバー１１の上部にはボルト挿通孔を有する取付部４７，４９が形成され、この取付部４７，４９と枢軸挿通部３１のボルト取付部３５，３７の位置を合わせ、ボルト４５ａ，４５ｂにより枢軸挿通部３１をカバー１１に締め付ける。同時に、これらボルト４５ａ，４５ｂと、下方のボルト４５ｃにより、カバー１１がギヤボックス９に締め付けられる。
【００３５】
上述のように、枢軸挿通部３１及びカバー１１をギヤボックス９に同一のボルトにより共締めする構成としたため、従来のように、別体である枢軸挿通部とカバーとの取り付け用ボルトを新たに設ける必要がなく、部品数の削減と共にアシストトルクの反力によるカバーの負担を抑えることができる。また、ボルト４５ａ，４５ｂ，４５ｃの配置は第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と同じ効果を得ることもできる。
【００３６】
以上のように、第１及び第２実施形態によれば、十分な強度を有し、小型かつ軽量なカバーを備えた電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【００３７】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々変形可能である。例えばギヤボックス及びカバーの形状、枢軸挿通部の形状・配置等には種々の形態が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の車室側部分を示す側面図である。
【図２】第１実施形態におけるカバーを示す正面図である。
【図３】第１実施形態におけるカバーがギヤボックスに固定されている状態を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は第２実施形態における枢軸挿通部を示す正面図、（ｂ）は第２実施形態におけるカバーを示す正面図である。
【図５】第２実施形態におけるカバー及び枢軸挿通部のギヤボックスへの固定方法を示す展開斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
１・・・・電動パワーステアリング装置
３・・・・ステアリングホイール
７・・・・ステアリングコラム
９・・・・ギヤボックス
１１・・・・カバー
１７・・・・ロアブラケット
ＴＰ・・・・チルトピボット
３１・・・・枢軸挿通部
４５ａ，４５ｂ，４５ｃ・・・・ボルト
【図１】
0005056230.tif 000002
【図２】
0005056230.tif 000003
【図３】
0005056230.tif 000004
【図４】
0005056230.tif 000005
【図５】
0005056230.tif 000006