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JP6759779B2 - Electric power steering device - Google Patents

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JP6759779B2
JP6759779B2 JP2016135737A JP2016135737A JP6759779B2 JP 6759779 B2 JP6759779 B2 JP 6759779B2 JP 2016135737 A JP2016135737 A JP 2016135737A JP 2016135737 A JP2016135737 A JP 2016135737A JP 6759779 B2 JP6759779 B2 JP 6759779B2
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steering
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tube
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冨増 達也
達也 冨増
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JTEKT Corp
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Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering device.

特許文献1で開示されている電動パワーステアリング装置は、一端にステアリングホイールが連結されたステアリングシャフトと、このステアリングシャフト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とを有する。さらに、このステアリング装置は、ステアリングホイールに対して運転者から与えられる操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、当該操舵トルクに応じて回転する電動モータと、当該電動モータの回転数を減速して補助操舵トルクをステアリングシャフトに伝達する減速機と、ステアリングコラムの一部を形成するハウジングとを有している。ハウジングは、トルクセンサおよび減速機を収容し、電動モータを支持している。 The electric power steering device disclosed in Patent Document 1 has a steering shaft to which a steering wheel is connected to one end, and a steering column that rotatably supports the steering shaft through the inside. Further, this steering device decelerates the rotation speed of the torque sensor for detecting the steering torque given to the steering wheel by the driver, the electric motor that rotates according to the steering torque, and the electric motor. It has a speed reducer that transmits auxiliary steering torque to the steering shaft, and a housing that forms a part of the steering column. The housing houses the torque sensor and reducer and supports the electric motor.

また、前記ステアリングシャフトおよびステアリングコラムは、自動車が衝突したときの衝撃を吸収できるように収縮可能である。具体的には、ステアリングシャフトは、ロアーシャフトと、ロアーシャフトに対して相対移動可能に嵌合されてスプライン連結されたアッパーシャフトとを有している。また、ステアリングコラムは、下端に前記ハウジングが固定されたロアーチューブ(インナージャケット)と、ロアーチューブに対して相対移動可能に嵌合されたアッパーチューブ(アウタージャケット)とを有している。 Further, the steering shaft and the steering column can be contracted so as to absorb the impact when the automobile collides. Specifically, the steering shaft has a lower shaft and an upper shaft that is spline-connected by being fitted so as to be relatively movable with respect to the lower shaft. Further, the steering column has a lower tube (inner jacket) in which the housing is fixed at the lower end, and an upper tube (outer jacket) fitted so as to be relatively movable with respect to the lower tube.

自動車の衝突に伴って運転者がステアリングホイールにぶつかるときに、その衝撃は、ステアリングホイールからアッパーチューブに作用し、アッパーチューブは、ステアリングホイールおよびアッパーシャフトを伴って車両前方側へ向けて、ロアーシャフトおよびロアーチューブに対して相対変位する。これによって、衝突に伴う衝撃エネルギーを吸収することができる。 When the driver hits the steering wheel in the event of a vehicle collision, the impact acts from the steering wheel to the upper tube, which is directed toward the front of the vehicle with the steering wheel and upper shaft, and the lower shaft. And relative to the lower tube. As a result, the impact energy associated with the collision can be absorbed.

ここで、ロアーチューブに対するアッパーチューブの相対変位量(E/Aストローク量)を十分に確保できれば、衝撃エネルギーを十分に吸収することができるが、スペース的な制約等によって当該相対変位量を十分に確保できない場合が想定される。この場合、アッパーチューブがロアーチューブの下端まで到達すると、ハウジングに底突きし、その際、底突き荷重が発生する。底突き荷重が大きくなると、衝撃エネルギーの吸収が妨げられる。 Here, if the relative displacement amount (E / A stroke amount) of the upper tube with respect to the lower tube can be sufficiently secured, the impact energy can be sufficiently absorbed, but the relative displacement amount can be sufficiently secured due to space restrictions and the like. It is assumed that it cannot be secured. In this case, when the upper tube reaches the lower end of the lower tube, it bottoms out against the housing, and at that time, a bottom thrusting load is generated. When the bottom thrust load becomes large, the absorption of impact energy is hindered.

特許文献2では、ハウジングに底突き荷重を低減するための衝撃エネルギー吸収部を設けている。具体的には、衝撃エネルギー吸収部は、ロアーチューブをハウジングに固定するリベットと、前記ロアーチューブに対して相対移動可能に設けられたアッパーチューブに設けられて、前記リベットを乗り越える部分に、ロアーチューブにカシメられたかしめ部とにより構成されている。 In Patent Document 2, the housing is provided with an impact energy absorbing portion for reducing the bottom thrust load. Specifically, the impact energy absorbing portion is provided on a rivet for fixing the lower tube to the housing and an upper tube provided so as to be movable relative to the lower tube, and the lower tube is provided at a portion overcoming the rivet. It is composed of a caulked part that has been crimped.

そして、アッパーチューブがハウジングに底突きする前に前記かしめ部がリベットの頭部を乗り越えることにより、アッパーチューブがハウジングに底突きするときの衝撃緩和を行い、底突き荷重を低減するようにしている。 Then, the crimped portion gets over the head of the rivet before the upper tube bottoms out to the housing, thereby mitigating the impact when the upper tube bottoms out to the housing and reducing the bottoming load. ..

特開2007−261425号公報JP-A-2007-261425 特開2013−154762号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-154762

上記のように特許文献2は、底突き荷重が大きくならないようにアッパーチューブが底突きする以前に、衝撃エネルギー吸収部が衝撃エネルギーを吸収を行うようにしている。
ところが、衝撃エネルギー吸収部を、上記のように設ける場合、緩衝するための部材を、アッパーチューブが底突きする以前の部位に別途設ける必要があるばかりか、場合によっては、E/Aストローク量を犠牲にする必要がある。
As described above, Patent Document 2 makes the impact energy absorbing unit absorb the impact energy before the upper tube bottoms out so that the bottom thrust load does not increase.
However, when the impact energy absorbing portion is provided as described above, it is necessary to separately provide a member for cushioning at the portion before the upper tube bottoms out, and in some cases, the E / A stroke amount is increased. You have to sacrifice.

本発明の目的は、緩衝するための部材を新たに設ける必要がなくて、底突き荷重を低減できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of reducing a bottom thrust load without the need to newly provide a member for cushioning.

上記問題点を解決するために、本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに印加された操舵トルクに応じて出力した電動モータの回転数を、減速機により減速して出力側に補助操舵トルクを伝達し、前記ステアリングシャフトが挿通されたステアリングコラムが、車両後方側に位置するアッパーチューブと、該アッパーチューブが軸線方向に移動自在に内嵌されるとともに車両前方側に位置するロアーチューブとを含み、前記ロアーチューブが、前記減速機及び前記操舵トルクを検出するトルクセンサを収納するハウジングに連結されており、前記トルクセンサが、前記ステアリングシャフトに連結された入力軸と出力軸との間に連結されたトーションバーのネジレ量に応じて前記操舵トルクを検出し、前記入力軸が、前記ハウジングに対して軸受体を介して回転自在に支持されている電動パワーステアリング装置において、前記軸受体は、前記アッパーチューブの車両前方側端面と相対して配置されていて、前記アッパーチューブが前記軸線方向に移動して衝突した際に、該アッパーチューブの押圧により該軸線方向に移動可能に取付けられているものである。 In order to solve the above problems, the electric power steering device of the present invention decelerates the rotation speed of the electric motor output according to the steering torque applied to the steering shaft by a speed reducer to reduce the auxiliary steering torque to the output side. The steering column into which the steering shaft is inserted is fitted with an upper tube located on the rear side of the vehicle and a lower tube located on the front side of the vehicle while the upper tube is movably fitted in the axial direction. Including, the lower tube is connected to a housing that houses the speed reducer and the torque sensor that detects the steering torque, and the torque sensor is connected between an input shaft and an output shaft connected to the steering shaft. In an electric power steering device in which the steering torque is detected according to the amount of twist of the connected torsion bar and the input shaft is rotatably supported with respect to the housing via the bearing body, the bearing body is , The upper tube is arranged so as to face the front end surface of the vehicle, and when the upper tube moves in the axial direction and collides, it is attached so as to be movable in the axial direction by pressing the upper tube. It is something that is.

上記構成によれば、自動車の衝突に伴って運転者がステアリングホイールにぶつかったときの衝撃は、ステアリングホイールからアッパーチューブに作用し、アッパーチューブは、ステアリングホイールおよびアッパーシャフトを伴って車体前方下側へ向けて、ロアーシャフトおよびロアーチューブに対して相対変位する。そして、アッパーチューブが、軸受体に衝突すると、軸受体は、該アッパーチューブの押圧により該軸線方向に移動する。 According to the above configuration, the impact when the driver hits the steering wheel due to the collision of the automobile acts from the steering wheel to the upper tube, and the upper tube is accompanied by the steering wheel and the upper shaft on the lower front side of the vehicle body. Relative displacement with respect to the lower shaft and lower tube towards. Then, when the upper tube collides with the bearing body, the bearing body moves in the axial direction due to the pressing of the upper tube.

この軸受体がハウジングに対して移動する際に、衝撃吸収を行うことにより底突き荷重が大きくならないようにする。
また、前記ステアリングシャフトは、ステアリングホイールに連結されたアッパーシャフトと、前記入力軸に同軸に連結され、前記アッパーシャフトに対して軸線方向に移動自在にスプライン連結されて内嵌されたロアーシャフトを含み、前記アッパーシャフトと、前記ロアーシャフトとは、前記軸受体が前記アッパーチューブにより軸線方向に移動した後に干渉する干渉部位をそれぞれ有することが好ましい。
When the bearing body moves with respect to the housing, shock absorption is performed so that the bottom thrust load does not increase.
Further, the steering shaft includes an upper shaft connected to the steering wheel and a lower shaft coaxially connected to the input shaft and spline-connected so as to be movable in the axial direction with respect to the upper shaft. The upper shaft and the lower shaft preferably have interference portions that interfere with each other after the bearing body moves in the axial direction by the upper tube.

上記構成によれば、軸受体がアッパーチューブにより軸線方向に移動した後に、アッパーシャフトの干渉部位とロアーシャフトの干渉部位とが干渉する。 According to the above configuration, after the bearing body is moved in the axial direction by the upper tube, the interference portion of the upper shaft and the interference portion of the lower shaft interfere with each other.

本発明によれば、緩衝するための部材を新たに設ける必要がなくて、底突き荷重を低減することができる。 According to the present invention, it is not necessary to newly provide a member for cushioning, and the bottom thrust load can be reduced.

本発明を具体化した一実施形態の電動パワーステアリング装置の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention. 一実施形態の作用を示す説明図。Explanatory drawing which shows the action of one Embodiment.

図1、図2を参照して、本発明を具体化した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いう)を説明する。
図1に示すように、ステアリング装置は、車両後方側の端部(図1の右側端部)にステアリングホイール(図示しない)が固定されるステアリングシャフト10を備えている。ステアリングシャフト10は、軸受12に軸支されることによりステアリングコラム14内において回転可能に挿通されている。ステアリングシャフト10における車両前方側の端部(前端部:図1の左側端部)は自在継手を介してインターミディエイトシャフト(図示せず)に連結されている。よって、ステアリング操作に伴う回転及び操舵トルクが、ラックアンドピニオン機構等の図示しない転舵輪の舵角を変更する転舵機構へと伝達されるようになっている。なお、ステアリングシャフト10は、車両前方側の端部が車両後方側の端部よりも鉛直方向下側に位置するように傾斜した状態で車両に搭載されている。
An electric power steering device (hereinafter referred to as a steering device) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIG. 1, the steering device includes a steering shaft 10 in which a steering wheel (not shown) is fixed to an end portion (right end portion in FIG. 1) on the rear side of the vehicle. The steering shaft 10 is rotatably inserted in the steering column 14 by being pivotally supported by the bearing 12. The front end of the steering shaft 10 (front end: left end in FIG. 1) is connected to an intermediate shaft (not shown) via a universal joint. Therefore, the rotation and steering torque associated with the steering operation are transmitted to a steering mechanism such as a rack and pinion mechanism that changes the steering angle of the steering wheel (not shown). The steering shaft 10 is mounted on the vehicle in a state of being inclined so that the end portion on the front side of the vehicle is located below the end portion on the rear side of the vehicle in the vertical direction.

図1に示すように、ステアリングシャフト10は、図示しないステアリングホイールが固定される中空状のアッパーシャフト16と、アッパーシャフト16に収容されるロアーシャフト18とを備えている。 As shown in FIG. 1, the steering shaft 10 includes a hollow upper shaft 16 to which a steering wheel (not shown) is fixed, and a lower shaft 18 housed in the upper shaft 16.

アッパーシャフト16の内周にはスプライン嵌合部16aが形成されるとともに、ロアーシャフト18の上部(車両後方側の端部)から中央部にわたる外周にはスプライン嵌合部18aが形成されている。そして、ロアーシャフト18はアッパーシャフト16に対して内嵌されていることにより、すなわち、各スプライン嵌合部16a,18aがスプライン嵌合されることにより、ロアーシャフト18はアッパーシャフト16に対して軸線方向へ相対摺動可能、且つ一体回転可能に構成されている。ロアーシャフト18の下部には、上部及び中間部よりも拡径した拡径部18bが設けられている。拡径部18bは、アッパーシャフト16の車両前方側端面(すなわち、前端面)と相対して配置され、アッパーシャフト16がハウジング側に移動した際に、当接可能となっている。拡径部18b及び拡径部18bに当接するアッパーシャフト16の前端面は、それぞれ干渉部位に相当する。 A spline fitting portion 16a is formed on the inner circumference of the upper shaft 16, and a spline fitting portion 18a is formed on the outer circumference extending from the upper portion (end portion on the rear side of the vehicle) to the central portion of the lower shaft 18. The lower shaft 18 is internally fitted to the upper shaft 16, that is, the spline fitting portions 16a and 18a are spline-fitted, so that the lower shaft 18 has an axis with respect to the upper shaft 16. It is configured so that it can slide relative to each other in the direction and can rotate integrally. A diameter-expanded portion 18b having a diameter larger than that of the upper portion and the intermediate portion is provided at the lower portion of the lower shaft 18. The enlarged diameter portion 18b is arranged so as to face the front end surface (that is, the front end surface) of the upper shaft 16 on the vehicle front side, and can come into contact with the upper shaft 16 when the upper shaft 16 moves to the housing side. The front end surfaces of the upper shaft 16 that come into contact with the enlarged diameter portion 18b and the enlarged diameter portion 18b correspond to interference portions, respectively.

また、ステアリングコラム14は、アッパーシャフト16を軸受12を介して支持してその一部を収容するアッパーチューブ20と、ロアーシャフト18の一部を収容するロアーチューブ22を備えている。ロアーチューブ22の前端部は、後述するハウジング50の後側部材52に一体に連結されている。 Further, the steering column 14 includes an upper tube 20 that supports the upper shaft 16 via a bearing 12 and accommodates a part thereof, and a lower tube 22 that accommodates a part of the lower shaft 18. The front end portion of the lower tube 22 is integrally connected to the rear member 52 of the housing 50, which will be described later.

アッパーチューブ20は、ロアーチューブ22に対して、軸線方向に相対摺動可能にして内嵌されている。この軸線方向の相対摺動により、後述するテレスコピック調整が可能となっている。また、ロアーチューブ22は、図示しない車両の車体に対して、図示しない支持機構により支持されている。この支持機構は、公知の構成であるため、詳細な説明を省略する。 The upper tube 20 is fitted inside the lower tube 22 so as to be slidable relative to the lower tube 22 in the axial direction. This relative sliding in the axial direction enables telescopic adjustment, which will be described later. Further, the lower tube 22 is supported by a support mechanism (not shown) with respect to the vehicle body (not shown). Since this support mechanism has a known configuration, detailed description thereof will be omitted.

図1に示すように、ロアーチューブ22の前端部には、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するパワーアシスト部PAの出力軸24及び出力軸24の周囲に配置されるトルクセンサSを収容するハウジング50が設けられている。ハウジング50は、後側部材52と、後側部材52をボルト着して固定支持する前側部材54とを有する。 As shown in FIG. 1, at the front end portion of the lower tube 22, torques arranged around the output shaft 24 and the output shaft 24 of the power assist unit PA that applies an assist force for assisting the steering operation to the steering system. A housing 50 for accommodating the sensor S is provided. The housing 50 has a rear member 52 and a front member 54 that bolts and supports the posterior member 52.

以下、トルクセンサSについて説明する。
図1、図2に示すように、トルクセンサSは、入力軸26、出力軸24、トーションバー28、磁石30、磁石30を入力軸26に固定するための樹脂部材31、集磁リングアセンブリー32、磁気ヨークアセンブリー33を備え、センサハウジングである後側部材52に収納されている。
Hereinafter, the torque sensor S will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the torque sensor S includes an input shaft 26, an output shaft 24, a torsion bar 28, a magnet 30, a resin member 31 for fixing the magnet 30 to the input shaft 26, and a magnetic collecting ring assembly. 32, a magnetic yoke assembly 33 is provided, and is housed in a rear member 52 which is a sensor housing.

入力軸26は、軸受体としてのボールベアリング34によりハウジング50の後側部材52に対して回転可能に支持されている。すなわち、前記入力軸26の最大外径部26aが、ボールベアリング34により、後側部材52に対して半径方向に支持されている。ボールベアリング34は、内輪が最大外径部26aに対して圧入固定され、外輪が後側部材52の内周面に対して圧入固定されている。 The input shaft 26 is rotatably supported by a ball bearing 34 as a bearing body with respect to the rear member 52 of the housing 50. That is, the maximum outer diameter portion 26a of the input shaft 26 is supported by the ball bearing 34 in the radial direction with respect to the rear member 52. In the ball bearing 34, the inner ring is press-fitted and fixed to the maximum outer diameter portion 26a, and the outer ring is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the rear member 52.

図2に示すように、ボールベアリング34と、トルクセンサSは、距離L3分だけ離間するように、両者は配置されている。図2では、磁気ヨークアセンブリー33と、ボールベアリング34との間が距離L3を以て離間しているところが図示されている。 As shown in FIG. 2, the ball bearing 34 and the torque sensor S are arranged so as to be separated by a distance L3. FIG. 2 shows a place where the magnetic yoke assembly 33 and the ball bearing 34 are separated by a distance L3.

図1に示すように、ボールベアリング34は、アッパーチューブ20の前端面と相対するように配置されており、アッパーチューブ20が軸線方向、すなわち、ハウジング50側に移動した際に、当接可能となっている。言い換えれば、ボールベアリング34はアッパーチューブ20が車両前方側へ移動する動線上に配置されている。 As shown in FIG. 1, the ball bearing 34 is arranged so as to face the front end surface of the upper tube 20, and can be brought into contact with the upper tube 20 when it moves in the axial direction, that is, toward the housing 50. It has become. In other words, the ball bearing 34 is arranged on the movement line where the upper tube 20 moves toward the front side of the vehicle.

また、ボールベアリング34は、アッパーチューブ20が衝突して、所定値以上の荷重が印加された際に、軸線方向に移動可能に取付けられている。前記所定値とは、ボールベアリング34が、後側部材52及び入力軸26の最大外径部26aに対して、圧入固定された際のプレス圧力の値である。 Further, the ball bearing 34 is attached so as to be movable in the axial direction when the upper tube 20 collides with the upper tube 20 and a load of a predetermined value or more is applied. The predetermined value is the value of the press pressure when the ball bearing 34 is press-fitted and fixed to the maximum outer diameter portion 26a of the rear member 52 and the input shaft 26.

入力軸26の後端部は、ロアーシャフト18に対して同軸となるように連結されており、さらに後側に配置されるステアリングホイール(図示しない)に繋がっている。
図1に示すように、入力軸26は、前端部が出力軸24の内径側に挿入されて、出力軸24と一体回転可能に連結されている。入力軸26の後端部及び出力軸24の前端部は、両者の中心を貫通する内通空間に挿入されたトーションバー28の両端部とそれぞれ連結されている。
The rear end portion of the input shaft 26 is connected so as to be coaxial with the lower shaft 18, and is further connected to a steering wheel (not shown) arranged on the rear side.
As shown in FIG. 1, the input shaft 26 has a front end inserted into the inner diameter side of the output shaft 24 and is rotatably connected to the output shaft 24. The rear end of the input shaft 26 and the front end of the output shaft 24 are connected to both ends of the torsion bar 28 inserted into the internal space penetrating the center of both.

図2に示すように磁石30は、樹脂部材31を介して入力軸26の外周に装着されている。集磁リングアセンブリー32は、後側部材52の内周に装着されている。磁気ヨークアセンブリー33は、出力軸24の外周に装着され、集磁リングアセンブリー32の内側に挿入されている。また、磁石30は、磁気ヨークアセンブリー33の内側で集磁リングアセンブリー32に対向する位置に位置決めされている。 As shown in FIG. 2, the magnet 30 is mounted on the outer periphery of the input shaft 26 via the resin member 31. The magnetic collecting ring assembly 32 is mounted on the inner circumference of the rear member 52. The magnetic yoke assembly 33 is mounted on the outer circumference of the output shaft 24 and is inserted inside the magnetic collecting ring assembly 32. Further, the magnet 30 is positioned inside the magnetic yoke assembly 33 at a position facing the magnetic collecting ring assembly 32.

上記のように構成されたトルクセンサSは、トーションバー28のネジレ量に応じてステアリング操作に伴う操舵トルクを検出する。
図1に示すように出力軸24の後端部は、軸受35を介して後側部材52に対して、前端部は軸受36を介して前側部材54に対して、それぞれ回転自在に支持されている。図1に示すように、出力軸24には減速機のウォームホイール37が一体回転可能に嵌合されている。出力軸24の前端部は、前記自在継手を介して前記インターミディエイトシャフト(図示せず)に連結されている。出力軸24は、アッパーシャフト16及びロアーシャフト18と共にステアリングシャフト10を構成している。
The torque sensor S configured as described above detects the steering torque associated with the steering operation according to the amount of twist of the torsion bar 28.
As shown in FIG. 1, the rear end portion of the output shaft 24 is rotatably supported by the rear side member 52 via the bearing 35, and the front end portion is rotatably supported by the front side member 54 via the bearing 36. There is. As shown in FIG. 1, a worm wheel 37 of a speed reducer is integrally rotatably fitted to the output shaft 24. The front end portion of the output shaft 24 is connected to the intermediate shaft (not shown) via the universal joint. The output shaft 24 constitutes the steering shaft 10 together with the upper shaft 16 and the lower shaft 18.

出力軸24には、ハウジング50に支持された図示しない電動モータの回転数がウォームホイール37及び図示しないウォームギアにより構成される減速機にて減速されて、補助操舵トルクが伝達されることにより、操舵系に対してアシスト力を付与することが可能である。電動モータ、減速機、トルクセンサS等により、ステアリングコラム14の下部にアシスト力を付与するパワーアシスト部PAが構成されている。 The output shaft 24 is steered by reducing the rotation speed of an electric motor (not shown) supported by the housing 50 by a speed reducer composed of a worm wheel 37 and a worm gear (not shown) and transmitting auxiliary steering torque. It is possible to give an assist force to the system. A power assist unit PA that applies an assist force to the lower part of the steering column 14 is configured by an electric motor, a speed reducer, a torque sensor S, or the like.

図1に示すように、ステアリングコラム14(すなわちステアリング装置)は、図示しないチルト機構によって、ハウジング50に設けられたチルト中心軸Oを中心として傾動可能に支持されている。 As shown in FIG. 1, the steering column 14 (that is, the steering device) is supported by a tilt mechanism (not shown) so as to be tiltable about a tilt central axis O provided in the housing 50.

チルト中心軸Oの回りに、ステアリングシャフト10及びステアリングコラム14を回動させることで、図示しないステアリングホイールの高さ位置を調整できるようになっている(いわゆるチルト調整)。 By rotating the steering shaft 10 and the steering column 14 around the tilt central axis O, the height position of the steering wheel (not shown) can be adjusted (so-called tilt adjustment).

また、ステアリングシャフト10及びステアリングコラム14をコラム移動方向(すなわち、軸線方向)に伸縮させることで、図示しないステアリングホイールの前後方向位置を調整できるようになっている(いわゆるテレスコピック調整)。 Further, by expanding and contracting the steering shaft 10 and the steering column 14 in the column moving direction (that is, the axial direction), the front-rear position of the steering wheel (not shown) can be adjusted (so-called telescopic adjustment).

(コラム収縮量について)
L1は、コラム収縮以前の状態におけるアッパーチューブ20のハウジング50側の端面と、ボールベアリング34(軸受体)との間の距離であり、本実施形態のコラム収縮量(すなわち、E/Aストローク)としている。L2は、コラム収縮以前の状態におけるアッパーシャフト16のハウジング50側の端面と、ロアーシャフト18の端部の拡径部18bとの間の距離であり、L1よりも長くされている。本実施形態では、L2−L1≦L3としている。
(About column shrinkage)
L1 is the distance between the end face of the upper tube 20 on the housing 50 side and the ball bearing 34 (bearing body) in the state before column contraction, and is the column contraction amount (that is, E / A stroke) of the present embodiment. It is supposed to be. L2 is the distance between the end face of the upper shaft 16 on the housing 50 side and the enlarged diameter portion 18b at the end of the lower shaft 18 in the state before the column contraction, and is longer than L1. In this embodiment, L2-L1 ≦ L3.

(実施形態の作用)
上記のように構成されたステアリング装置の作用を説明する。
なお、説明の便宜上、図1は、図示しないステアリングホイールがテレスコピック調整により、ハウジング50から最も離間した状態であるとする。
(Action of Embodiment)
The operation of the steering device configured as described above will be described.
For convenience of explanation, FIG. 1 assumes that the steering wheel (not shown) is the most distant from the housing 50 by telescopic adjustment.

図1に示すように車両が外部のものに衝突していない場合は、ステアリングシャフト10およびステアリングコラム14のそれぞれは、一番伸張した状態にある。
このとき、ステアリング装置においては、アッパーシャフト16およびアッパーチューブ20がそれぞれハウジング50から最も離間した状態にある。すなわち、アッパーチューブ20は、ボールベアリング34とはE/Aストローク分(L1)離間している。
When the vehicle does not collide with an external object as shown in FIG. 1, each of the steering shaft 10 and the steering column 14 is in the most extended state.
At this time, in the steering device, the upper shaft 16 and the upper tube 20 are in the state of being farthest from the housing 50, respectively. That is, the upper tube 20 is separated from the ball bearing 34 by the E / A stroke (L1).

車両が外部のものに衝突して、その衝突の反動で運転者が図示しないステアリングホイールにぶつかった場合、その衝撃は、図示しないステアリングホイールからアッパーシャフト16およびアッパーチューブ20に対して車両後方上側から作用する。 When the vehicle collides with an external object and the driver collides with a steering wheel (not shown) in reaction to the collision, the impact is applied from the steering wheel (not shown) to the upper shaft 16 and the upper tube 20 from the rear upper side of the vehicle. It works.

これにより、アッパーチューブ20が、ステアリングホイール(図示しない)、アッパーシャフト16を伴って、ロアーシャフト18およびロアーチューブ22に対して相対移動する。そして、図2の二点鎖線で示すように、アッパーチューブ20が、ボールベアリング34に衝突する。 As a result, the upper tube 20 moves relative to the lower shaft 18 and the lower tube 22 together with the steering wheel (not shown) and the upper shaft 16. Then, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2, the upper tube 20 collides with the ball bearing 34.

このとき、アッパーチューブ20がボールベアリング34に衝突するまでの衝撃吸収は下記のように行われる。
まず、ボールベアリング34までのアッパーチューブ20のE/Aストローク分の移動によって、前述した衝撃によるエネルギーが吸収される。また、前述した衝撃によるエネルギーをE/Aストローク分の移動によっては吸収しきれない場合は、さらにアッパーチューブ20がボールベアリング34の衝突によって、ボールベアリング34に所定値以上の荷重が印加されると、距離L3までは、ボールベアリング34がトルクセンサS側へ移動できることにより、前述の衝撃を吸収する。従って、ボールベアリング34の移動によって、前述した衝撃によるエネルギーを吸収することができ、底突き荷重を低減する。
At this time, the shock absorption until the upper tube 20 collides with the ball bearing 34 is performed as follows.
First, the energy due to the impact described above is absorbed by the movement of the upper tube 20 to the ball bearing 34 by the E / A stroke. Further, when the energy due to the above-mentioned impact cannot be completely absorbed by the movement of the E / A stroke, the upper tube 20 further collides with the ball bearing 34, and a load of a predetermined value or more is applied to the ball bearing 34. Up to the distance L3, the ball bearing 34 can move to the torque sensor S side to absorb the above-mentioned impact. Therefore, by moving the ball bearing 34, the energy due to the above-mentioned impact can be absorbed and the bottom thrust load is reduced.

また、これにより、この後のアッパーシャフト16がロアーシャフト18の拡径部18bに当接した場合の衝撃を軽減する。
本実施形態では、下記の特徴を有する。
Further, this reduces the impact when the upper shaft 16 after that comes into contact with the enlarged diameter portion 18b of the lower shaft 18.
The present embodiment has the following features.

(1)本実施形態では、トルクセンサSの入力軸26をハウジング50に回転自在に支持するボールベアリング34(軸受体)は、アッパーチューブ20と相対して配置されていて、アッパーチューブ20が軸線方向に移動して衝突した際に、アッパーチューブ20の押圧により該軸線方向に移動可能に取付けられている。この結果、移動してきたアッパーチューブを緩衝するための部材を新たに設ける必要がなくて、底突き荷重を低減することができる。 (1) In the present embodiment, the ball bearing 34 (bearing body) that rotatably supports the input shaft 26 of the torque sensor S on the housing 50 is arranged relative to the upper tube 20, and the upper tube 20 is the axis. When it moves in a direction and collides, it is attached so as to be movable in the axial direction by pressing the upper tube 20. As a result, it is not necessary to newly provide a member for cushioning the moved upper tube, and the bottom thrust load can be reduced.

また、本実施形態によれば、軸受体であるボールベアリング34が、入力軸とハウジング間に設けられているため、該軸受体が簡易的にシール部材として機能させることができる。 Further, according to the present embodiment, since the ball bearing 34, which is a bearing body, is provided between the input shaft and the housing, the bearing body can be easily made to function as a sealing member.

また、軸受体であるボールベアリング34は、ハウジングに対して圧入固定されているが、この圧入時のプレス圧を適宜調節することにより、ハウジングにおける軸受体の保持荷重を適宜チューニングすることができる。 Further, the ball bearing 34, which is a bearing body, is press-fitted and fixed to the housing, and the holding load of the bearing body in the housing can be appropriately tuned by appropriately adjusting the press pressure at the time of press-fitting.

(2)本実施形態のステアリング装置では、ステアリングシャフト10は、図示しないステアリングホイールに連結されたアッパーシャフト16と、入力軸26に同軸に連結され、アッパーシャフト16に対して軸線方向に移動自在にスプライン連結されて内嵌されたロアーシャフトを含む。そして、アッパーシャフト16と、ロアーシャフト18とは、ボールベアリング34(軸受体)がアッパーチューブ20により軸線方向に移動した後に干渉する拡径部18b及び前端面(干渉部位)をそれぞれ有する。この結果、本実施形態によれば、ボールベアリング34(軸受体)がアッパーチューブ20により軸線方向に移動した後に、アッパーシャフト16の前端面(干渉部位)とロアーシャフト18の拡径部18b(干渉部位)とが干渉する。本実施形態では、(1)の作用により、この干渉時における衝撃を軽減することができる。 (2) In the steering device of the present embodiment, the steering shaft 10 is coaxially connected to the input shaft 26 and the upper shaft 16 connected to the steering wheel (not shown), and is movable in the axial direction with respect to the upper shaft 16. Includes a spline-connected and internally fitted lower shaft. The upper shaft 16 and the lower shaft 18 each have a diameter-expanded portion 18b and a front end surface (interference portion) that interfere with each other after the ball bearing 34 (bearing body) moves in the axial direction by the upper tube 20. As a result, according to the present embodiment, after the ball bearing 34 (bearing body) is moved in the axial direction by the upper tube 20, the front end surface (interference portion) of the upper shaft 16 and the enlarged diameter portion 18b (interference) of the lower shaft 18 Interferes with the part). In the present embodiment, the impact at the time of this interference can be reduced by the action of (1).

なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・前記実施形態では、軸受体としてボールベアリング34にしたが、軸受体はボールベアリング34に限定するものではない。軸受体はニードルベアリング、或いはすべり軸受でもよい。
The embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and may be changed as follows.
-In the above embodiment, the ball bearing 34 is used as the bearing body, but the bearing body is not limited to the ball bearing 34. The bearing body may be a needle bearing or a slide bearing.

・前記実施形態では、L2−L1≦L3としたが、L2−L1>L3としてもよい。この場合は、アッパーチューブ20は、ボールベアリング34を、トルクセンサSに衝突するが、これでもよい。 -In the above embodiment, L2-L1 ≦ L3 is set, but L2-L1> L3 may be set. In this case, the upper tube 20 collides with the ball bearing 34 with the torque sensor S, which may be used.

・前記実施形態では、後側部材52とロアーチューブ22とを一体に形成したが、両者を別体に設けて相互に組付けしてもよい。 -In the above embodiment, the rear member 52 and the lower tube 22 are integrally formed, but both may be provided separately and assembled to each other.

10…ステアリングシャフト、12…軸受、14…ステアリングコラム、
16…アッパーシャフト、16a…スプライン嵌合部、18…ロアーシャフト、
18a…スプライン嵌合部、18b…拡径部(干渉部位)、
20…アッパーチューブ、22…ロアーチューブ、24…出力軸、
26…入力軸、28…トーションバー、30…磁石、31…樹脂部材、
32…集磁リングアセンブリー、33…磁気ヨークアセンブリー、
34…ボールベアリング(軸受体)、35…軸受、36…軸受、
37…ウォームホイール、50…ハウジング、52…後側部材、54…前側部材、
S…トルクセンサ、PA…パワーアシスト部、
L1…コラム収縮量(E/Aストローク)、L2…アッパーシャフト16と、ロアーシャフト18の端部の拡径部18b間の距離、
L3…磁気ヨークアセンブリー33と、ボールベアリング34との間の距離。
10 ... Steering shaft, 12 ... Bearing, 14 ... Steering column,
16 ... upper shaft, 16a ... spline fitting part, 18 ... lower shaft,
18a ... Spline fitting portion, 18b ... Expanded diameter portion (interference portion),
20 ... upper tube, 22 ... lower tube, 24 ... output shaft,
26 ... Input shaft, 28 ... Torsion bar, 30 ... Magnet, 31 ... Resin member,
32 ... Magnetic collector ring assembly, 33 ... Magnetic yoke assembly,
34 ... ball bearing (bearing body), 35 ... bearing, 36 ... bearing,
37 ... worm wheel, 50 ... housing, 52 ... rear member, 54 ... front member,
S ... Torque sensor, PA ... Power assist unit,
L1 ... Column contraction amount (E / A stroke), L2 ... Distance between the upper shaft 16 and the enlarged diameter portion 18b at the end of the lower shaft 18.
L3 ... The distance between the magnetic yoke assembly 33 and the ball bearing 34.

Claims (2)

ステアリングシャフトに印加された操舵トルクに応じて出力した電動モータの回転数を、減速機により減速して出力側に補助操舵トルクを伝達し、前記ステアリングシャフトが挿通されたステアリングコラムが、車両後方側に位置するアッパーチューブと、該アッパーチューブが軸線方向に移動自在に内嵌されるとともに車両前方側に位置するロアーチューブとを含み、前記ロアーチューブが、前記減速機及び前記操舵トルクを検出するトルクセンサを収納するハウジングに連結されており、前記トルクセンサが、前記ステアリングシャフトに連結された入力軸と出力軸との間に連結されたトーションバーのネジレ量に応じて前記操舵トルクを検出し、前記入力軸が、前記ハウジングに対して軸受体を介して回転自在に支持されている電動パワーステアリング装置において、
前記軸受体は、前記アッパーチューブの車両前方側端面と相対して配置されていて、前記アッパーチューブが前記軸線方向に移動した際に当接可能であるとともに、該アッパーチューブの押圧により該軸線方向に移動可能に取付けられている電動パワーステアリング装置。
The rotation speed of the electric motor output according to the steering torque applied to the steering shaft is decelerated by the speed reducer to transmit the auxiliary steering torque to the output side, and the steering column through which the steering shaft is inserted is on the rear side of the vehicle. A torque for detecting the speed reducer and the steering torque, including an upper tube located in the above and a lower tube in which the upper tube is movably fitted in the axial direction and located on the front side of the vehicle. The torque sensor is connected to a housing for accommodating the sensor, and the torque sensor detects the steering torque according to the amount of twist of the torsion bar connected between the input shaft and the output shaft connected to the steering shaft. In an electric power steering device in which the input shaft is rotatably supported with respect to the housing via a bearing body.
The bearing body is arranged so as to face the vehicle front end surface of the upper tube, and can be brought into contact with the upper tube when it moves in the axial direction, and can be brought into contact with the upper tube by pressing the upper tube in the axial direction. An electric power steering device that is movably mounted on the vehicle.
前記ステアリングシャフトは、
ステアリングホイールに連結されたアッパーシャフトと、前記入力軸に同軸に連結され、前記アッパーシャフトに対して軸線方向に移動自在にスプライン連結されて内嵌されたロアーシャフトを含み、
前記アッパーシャフトと、前記ロアーシャフトとは、前記軸受体が前記アッパーチューブにより軸線方向に移動した後に干渉する干渉部位をそれぞれ有する請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The steering shaft
Includes an upper shaft connected to the steering wheel and a lower shaft coaxially connected to the input shaft and spline-connected to the upper shaft so as to be movable in the axial direction.
The electric power steering device according to claim 1, wherein the upper shaft and the lower shaft have interference portions that interfere with each other after the bearing body moves in the axial direction by the upper tube.
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