(57)【要約】【課題】軽量且つ簡素な構成で低コストなステアリング装置を提供する。【解決手段】ギヤボックス１０１とは別体である軸受ユニットＢＵにより、アッパシャフト１０５を回転自在に支持すると共に、軸受ユニットＢＵをブラケット３０を用いて車体に固定しているので、従来技術のようにコラムチューブを必要とせず、軽量且つ簡素な構成で低コストなステアリング装置を提供することができる。【選択図】図１
2009001050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のシャフトと、前記第１のシャフトに対して一体的に回転するように連結された第２のシャフトとを支持するステアリング装置において、
車体に固定され、前記第１のシャフトを回転自在に支持するハウジングと、
前記ハウジングとは別体であって、前記車体に対して固定されるブラケットと、
前記ブラケットに対して前記第２のシャフトを回転自在に支持する軸受とを有することを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
前記軸受は、外周において対向する平面を有するケース内に収容され、前記ケースは、前記ブラケットに対して前記平面に沿った方向に相対移動可能に取り付けら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】
前記ブラケットは、コンビネーションスイッチ用の取付部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
径方向における前記軸受と前記ブラケットとの間には緩衝部材が配置され、且つ前記ブラケットと前記軸受の一部が接触していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のステアリング装置。
【請求項５】
前記ブラケットは、二次衝突時に前記第２のシャフトと前記第１のシャフトが近接することを許容することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のステアリング装置。
【請求項６】
前記車体と前記ブラケットとの間には離脱カプセルが配置され、所定の力を付与されたとき前記車体から前記ブラケットが離脱することを許容することを特徴とする請求項１〜４のいずれか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、ステアリングシャフトを支持することができるステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリングコラムの周辺には、コンビネーションスイッチ等が配置されており、特にステアリングコラムに電動式パワーステアリング装置を組み込んだ構成においては、それに加えてモータや減速機などが設けられるので、スペース的な制約が大きくなっている。又、安全への要求の高まりから、ステアリング装置をコラプシブルな構造として、衝突時の衝撃エネルギーを吸収したいという要求もある。これに伴い、ステアリングシャフトを支持するコラムを二分割構造の入れ子式とすることも行われている（特許文献１参照）。
成が必要になる。
【特許文献１】特開２００５−１６２０７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、二分割構造のコラムにおいては、ステアリングシャフトを円滑に回転支持するためには、ロア側のコラムとアッパ側のコラムの同心度を高める必要がある。そのため、従来のステアリング装置では、ギヤボックスに筒状のコラムチューブを接合することが一般的に行われている。かかるステアリング装置を車両に取り付ける場合には、コラムチューブに対して、板金を成形したブラケットを溶接等で接合し、これを介して車体への取り付けを行っている。
【０００４】
更に、従来技術のステアリング装置において、二次衝突時における運転者の衝撃を緩和すべく、コラムチューブを二重管としてコラプス可能としたものが多い。この場合、インナチューブとアウタチューブを嵌合させ剛性を得るために、重量増や大型化を招くと共に、所定値以上の荷重入力があった場合にのみコラプスさせるために厳密な寸法管理が必要となり、コストが増大するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、軽量且つ簡素な構成で低コストな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】
【０００６】
本発明のステアリング装置は、第１のシャフトと、前記第１のシャフトに対して一体的に回転するように連結された第２のシャフトとを支持するステアリング装置において、
車体に固定され、前記第１のシャフトを回転自在に支持するハウジングと、
前記ハウジングとは別体であって、前記車体に対して固定されるブラケットと、
前記ブラケットに対して前記第２のシャフトを回転自在に支持する軸受とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、前記ハウジングとは別体であって、前記車体に対して固定されるブラケットと、前記ブラケットに対して前記第２のシャフトを回転自在に支持する軸受とを有するので、従来技術のようにコラムチューブを必要とせず、また二次衝突時にステアリングシャフトが収縮するコラプス構造とする場合でも、二重管を設ける必要がなく、軽量且つ簡素な構成で低コストなステアリング装置を提供することができる。
【０００８】
尚、コラプス構造としては，前記軸受に対しステアリングシャフトのみを離脱させる構造，前記軸受とステアリングシャフトとを一体で前記ブラケットから離脱させる構造、或いは前記ブラケット毎、車体から離脱させる構造など、車両仕様に合わせて種々の構造を採用することが可能である。
【０００９】
前記軸受は、外周において対向する平面を有するケース内に収容され、前記ケースは、前記ブラケットに対して前記平面に沿った方向に相対移動可能に取り付けられていると、チルト動作が可能となるので好ましく、又、チルト構造の有無に関わらず大きな設計変更を行うことなく用いることができる。
【００１０】
前記ブラケットは、コンビネーションスイッチ用の取付部を有すると好ましい。
【００１１】
径方向における前記軸受と前記ブラケットとの間には緩衝部材が配置されると、調心性を確保してステアリングシャフトの円滑な回転を確保できる。又、前記ブラケットと前記軸受の一部が接触していると、コンビネーションスイッチの通電用に利用できる。
【００１２】
前記ブラケットは、二次衝突時に前記第２のシャフトと前記第１のシャフトが近接することを許容すると好ましい。
【００１３】
前記車体と前記ブラケットとの間には離脱カプセルが配置され、所定の力を付与されたとき前記車体から前記ブラケットが離脱すると好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態であるコラムタイプの電動式パワーステアリング装置１００の斜視図である。図１において、ハウジングであるギヤボックス１０１は、ロアブラケット１０２により不図示の車体に取り付けられている。ギヤボックス１０１には、操舵アシスト用のモータ１０３が取り付けられており、その回転軸は、ギヤボックス１０１に挿通されたロアシャフト（第１のシャフト）１０４に対して、ウォームギヤ機構（不図示）を介して連結されている。
【００１５】
図１で右端にステアリングホイール（不図示）を取り付けられるアッパシャフト１０５は中空状であって、軸受ユニットＢＵにより回転自在に支持されている。軸受ユニットＢＵは、ブラケット３０により、不図示に車体に固定されている。
【００１６】
アッパシャフト（第２のシャフト）１０５は、部分的に内包するロワシャフト１０４に対して、スプライン結合によって軸線方向に相対移動可能だが、相対回転不能に連結されている。アッパシャフト１０５とロワシャフト１０４とで、ステアリングシャフトを構成する。
【００１７】
尚、詳細は説明しないが、本実施の形態においては、不図示のステアリングホイールを介してステアリングシャフトに付与されたトルクをギヤボックス１０１内のトルクセンサにより検出し、更に車速などの信号に基づいて、ギヤボックス１０１内に収容されたＥＣＵがモータ１０３に適切な駆動信号を出力するようになっている。モータ１０３から出力された回転力は、ギヤボックス１０１内のウォームホイール機構等によって減速され、操舵アシスト力としてロアシャフト１０４に伝達され、これらの操舵力は不図示のユニバーサルジョイント等を介して、車輪を操舵する操舵機構（不図示）に伝達され、車輪を操舵するようになっている。
【００１８】
図２は、軸受ユニットＢＵの斜視図であり、図３は、軸受ユニットＢＵの正面図であり、図４は、図３の構成をIV-IV線で切断して矢印方向に見た図である。軸受２０を支持するためのケース１０は、板材をプレスして形成され、４つの側壁１１〜１４からなる角筒状である。各側面１１〜１４は、中央が内側に向かうように塑性変形された凹部１１ａ〜１４ａを有する。凹部１１ａ〜１４ａの突出した内側面で、玉軸受２０を４方向から支持するようになっている。又、外周において対向する平面である側面１１，１３は、軸受２０の軸線方向両側において、軸線直交方向外側に向かうフランジ部１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃを形成している。
【００１９】
図５は、軸受ユニットＢＵをブラケットから分解した状態で示す図であり、図６は、軸受ユニットＢＵをブラケットから分解した状態で示す図である。図５に示すように、ブラケット３０は、１枚の細長い板材から形成され、略コ字状に折り曲げられた受け部３０ａと、受け部３０ａの両端から水平に延在する取付部３０ｂ、３０ｂとからなる。受け部３０ａの幅は、ケース１０の側面１１，１３の幅にほぼ等しい。取付部３０ｂ、３０ｂには、不図示の車体に固定する際に用いるボルトの挿通孔３０ｃ、３０ｃが形成されている。尚、受け部３０ａと取付部３０ｂ、３０ｂとの境界部には、剛性を高めるためのリブ３０ｄ、３０ｄが塑性変形により形成されている。
【００２０】
軸受ユニットＢＵをブラケット３０に組み付ける場合、図５に示すように、側面１１，１３を取付部３０ｂ、３０ｂ側に向けて、受け部３０ａに向かってスライドするように挿入する。すると、図６に示すように、受け部３０ａにおける軸受２０の軸線方向両側を挟むようにして、フランジ部１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃが取り付けられるため、軸受ユニットＢＵはブラケット３０に対して、軸受２０の軸線方向に脱落することがない。
【００２１】
このようにしてブラケット３０に組み付けられた軸受ユニットＢＵに、図１に示すようにアッパシャフト１０５を挿通し、更にギヤボックス１０１に組み入れたロアシャフト１０４を、このアッパシャフト１０５に挿通した後、ロアブラケット１０２及びブラケット３０を不図示の車体に組み付けることで、電動式パワーステアリング装置１００を車両に搭載できる。
【００２２】
本実施の形態によれば、ギヤボックス１０１とは別体である軸受ユニットＢＵにより、アッパシャフト１０５を回転自在に支持すると共に、軸受ユニットＢＵをブラケット３０を用いて車体に固定しているので、従来技術のようにコラムチューブを必要とせず、軽量且つ簡素な構成で低コストなステアリング装置を提供することができる。
【００２３】
図７は、本実施の形態にかかる軸受ユニットＢＵを、変形例にかかるブラケット１３０に組み込んだ状態で示す正面図であり、図８は、図７の構成をVIII-VIII線で切断して矢印方向に見た図である。ブラケット１３０は、不図示の車体に取り付けられる取付部１３０ａ、１３０ａと、取付部１３０ａ、１３０ａにそれぞれ連結され二重に折り曲げて互いに平行に延在する側壁部１３０ｂ、１３０ｂと、側壁部１３０ｂ、１３０ｂの上端同士を連結する上壁部１３０ｄとを有する。
【００２４】
上述した実施の形態と同様な構成を有する軸受ユニットＢＵのケース１０は、側面１１，１３を側壁部１３０ｂ、１３０ｂに対向させるようにして配置されている。側壁部１３０ｂ、１３０ｂには、軸受ユニットＢＵの下方に、クランプ孔１３０ｃ、１３０ｃ（図８）が形成されている。尚、ケース１０にフランジ部１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃを設ける場合、図８に示すように、上下方向にすると良い。チルト動作時に、軸受ユニットＢＵは図８の紙面に垂直な枢動軸線回りに円弧運動をするので、フランジ部１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃが、側壁部１３０ｂ、１３０ｂと干渉するのを回避するためである。尚、フランジ部１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃは設けなくても良い。
【００２５】
図７に示すように、頭部１４０ａを有するクランプボルト１４０は、右から、右側のクランプ孔１３０ｃ、左側のクランプ孔１３０ｃ、締付ナット１４１，操作レバー１４２の順序で水平方向に挿通され、その先端はナット１４３に螺合している。尚、クランプボルト１４０は、図で左方にねじが切ってあり、締付ナット１４１及びナット１４３と係合している。又、操作レバー１４２は、ナット１４３の締め付けによって締付ナット１４１に抑えられている。
【００２６】
次に、本実施の形態の動作について説明する。チルト調整を行おうとする場合、操作者が操作レバー１４２を所定の方向に回すと、操作レバー１４２と共に締付ナット１４１も回動し、クランプボルト１４０の軸力が失われる。これによりブラケット１３０の側壁部１３０ｂ、１３０ｂが両側より付勢されなくなるため、側壁部１３０ｂ、１３０ｂとケース１０の側面１１，１３との間に作用する摩擦力が低下もしくは消失する。そこで、操作者はステアリングホイールに力を付与することで、アッパシャフト１０５と共に軸受ユニットＢＵをチルト方向（上下方向）に変位させることができ、これにより所望のチルト位置にステアリングホイールを変位させることができる。
【００２７】
チルト調整が終了したときは、操作者が操作レバー１４２を逆方向に回すことで、締付ナット１４１も逆方向に回動する。これによりクランプボルト１４０に発生した軸力によって、締付ナット１４１を介して軸力を受けた左方の側壁部１３０ｂは、ケース１０の側面１１を押圧して摩擦力を発生させ、一方、クランプボルト１４０の頭部１４０ａにより軸力を受けた右方の側壁部１３０ｂは、ケース１０の側面１３を押圧して摩擦力を発生させる。従って、ブラケット１３０とケース１０との間に作用する摩擦力により、軸受ユニットＢＵはしっかりと固定されることとなる。
【００２８】
尚、締付ナット１４１の代わりに、カム機構を設けることもできる。かかるカム機構としては、操作レバー１４２に取り付けられて一体的に回転するフォロワ部と、ブラケット１３０の側壁部１３０ｂに係合して相対回転不能となっているカム部とを有し、操作レバー１４２の回転位置に応じて軸線方向長さが変化するようになっているものであると好ましい。カム機構を用いた場合、操作者が操作レバー１４２を所定の方向に回すと、カム機構の作用によりクランプボルト１４０の軸力が失われるので、上述したような調整が可能となる。一方、操作レバー１４２を逆方向に回すと、カム機構の作用によりクランプボルト１４０に軸力が発生するので、ブラケット１３０とケース１０との間に作用する摩擦力により、軸受ユニットＢＵはしっかりと固定される。
【００２９】
図９は、別な実施の形態であるコラムタイプの電動式パワーステアリング装置２００の斜視図である。図１０は、本実施の形態にかかる軸受ユニットＢＵの正面図であり、図１１は、図１０の構成をXI-XI線で切断して矢印方向に見た図である。
【００３０】
本実施の形態においては、軸受ユニットＢＵは、ブラケット３０’と、ブラケット３０’により保持される軸受２０とからなる。ブラケット３０’は、略Ｕ字状に折り曲げられた受け部３０ａ’と、受け部３０ａ’の両端から水平に延在する取付部３０ｂ、３０ｂと、受け部３０ａ’に溶接された円管状の保持部３１とからなる。
【００３１】
図１１に示すように、保持部３１は、大径部３１ａと、小径部３１ｂとを直列に連結した形状であり、大径部３１ａ内に軸受２０を保持している。大径部３１と軸受２０との間には、周方向にわたって緩衝材ＤＰが配置されているが、大径部３１ａの下部において途切れている。緩衝材ＤＰは、大径部３１ａに対して、軸受２０を調心させる機能を有する。
【００３２】
大径部３１ａの下部には、半径方向内方に突出する凸部３１ｃを形成しており、かかる凸部３１ｃは、緩衝材ＤＰの途切れた部位から半径方向内方に突出し、軸受２０の外輪に接触している。
【００３３】
保持部３１の小径部３１ｂには、コンビネーションスイッチＣＳが配置され、コンビネーションスイッチＣＳの取付部として機能する。保持部３１の凸部３１ｃと軸受２０との接触により電気的導通が達成しているため、コンビネーションスイッチＣＳの接地（アース）等を、かかる電気的導通を利用して行うことができる。
【００３４】
図１２は、本実施の形態の変形例にかかるステアリング装置の一部の斜視図であり、図１３は、その側面図である。本変形例においては、ブラケット３０’の取付部３０ｂ、３０ｂは、それに形成された切欠に装着された離脱カプセル１６０、１６０を介して、不図示の車体に取り付けられる。
【００３５】
離脱カプセル１６０、１６０は樹脂製であって、ボルトにより、取付部３０ｂ、３０ｂを車体に固定する際に変形し、所定の摩擦力を発生することで、取付部３０ｂ、３０ｂをしっかり固定し、これによりステアリングホイールの操作時における剛性感を高めることができる。一方、二次衝突時に、ステアリングシャフトの方向に所定値以上の衝撃力が付与された場合には、取付部３０ｂ、３０ｂの離脱を許容することにより、図１３に点線で示すごとく軸受ユニットＢＵの変位を行わせ、これによりステアリングシャフトのコラプス機能を確保し、運転者の保護を図ることができる。
【００３６】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本実施の形態であるコラムタイプの電動式パワーステアリング装置１００の斜視図である。
【図２】軸受ユニットＢＵの斜視図である。
【図３】軸受ユニットＢＵの正面図である。
【図４】図３の構成をIV-IV線で切断して矢印方向に見た図である。
【図５】軸受ユニットＢＵをブラケットから分解した状態で示す図である。
【図６】軸受ユニットＢＵをブラケットから分解した状態で示す図である。
【図７】本実施の形態にかかる軸受ユニットＢＵを、変形例にかかるブラケット１３０に組み込んだ状態で示す正面図である。
【図８】図７の構成をVIII-VIII線で切断して矢印方向に見た図である。
【図９】別な実施の形態であるコラムタイプの電動式パワーステアリング装置２００の斜視図である。
【図１０】本実施の形態にかかる軸受ユニットＢＵの正面図である。
【図１１】図１０の構成をXI-XI線で切断して矢印方向に見た図である。
【図１２】本実施の形態の変形例にかかるステアリング装置の一部の斜視図である。
【図１３】本実施の形態の変形例にかかるステアリング装置の一部の斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０ ケース
１１〜１４ 側面
１１ａ〜１４ａ 凹部
１１ｂ、１１ｃ、１３ｂ、１３ｃ フランジ部
２０ 玉軸受
３０ ブラケット
３０ａ 受け部
３０ｂ 取付部
３０ｃ 挿通孔
３０ｄ リブ
３１ 保持部
３１ａ 大径部
３１ｂ 小径部
３１ｃ 凸部
１００ 電動式パワーステアリング装置
１０１ ギヤボックス
１０２ ロアブラケット
１０３ モータ
１０４ ロアシャフト
１０５ アッパシャフト
１３０、１３０’ ブラケット
１３０ａ 取付部
１３０ｂ 側壁部
１３０ｃ クランプ孔
１３０ｄ 上壁部
１４０ クランプボルト
１４０ａ 頭部
１４１ 締付ナット
１４２ 操作レバー
１４３ ナット
１６０ 離脱カプセル
ＢＵ 軸受ユニット
ＣＳ コンビネーションスイッチ
ＤＰ 緩衝材
【図１】
2009001050.tif 000003
【図２】
2009001050.tif 000004
【図３】
2009001050.tif 000005
【図４】
2009001050.tif 000006
【図５】
2009001050.tif 000007
【図６】
2009001050.tif 000008
【図７】
2009001050.tif 000009
【図８】
2009001050.tif 000010
【図９】
2009001050.tif 000011
【図１０】
2009001050.tif 000012
【図１１】
2009001050.tif 000013
【図１２】
2009001050.tif 000014
【図１３】
2009001050.tif 000015