JP7670332B2 - Steer-by-wire steering unit and assembly method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、ステアバイワイヤ用操舵ユニット及びその組立方法に関する。 The present invention relates to a steering unit for steer-by-wire and its assembly method.
近年、ステアリングホイールが取り付けられる操舵ユニットと、操舵輪に舵角を付与するための転舵ユニットとを、機械的に接続せず、電気的に接続した、ステアバイワイヤ式のステアリング装置の開発が進められている。 In recent years, there has been progress in the development of steer-by-wire steering devices in which the steering unit to which the steering wheel is attached and the steering unit for applying a steering angle to the steered wheels are electrically connected rather than mechanically.
ステアバイワイヤ式のステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵角を、操舵ユニットが備えるセンサにより検出し、該センサの出力信号に基づいて、転舵ユニットのアクチュエータを駆動する。これにより、1対の操舵輪に舵角を付与する。 A steer-by-wire steering device detects the steering angle of the steering wheel using a sensor in the steering unit, and drives the actuator of the steering unit based on the output signal of the sensor. This imparts a steering angle to a pair of steered wheels.
ステアバイワイヤ式のステアリング装置は、操舵ユニットと転舵ユニットとが機械的に分離しているため、車輪からステアリングホイールに操舵反力が伝達されない。そこで、運転者に操舵反力を付与するために、特開2004-322715号公報(特許文献1)などに記載されているように、操舵ユニットに、電動モータなどを備えた反力発生装置を設けることが行われている。 In a steer-by-wire steering device, the steering unit and the turning unit are mechanically separated, so the steering reaction force is not transmitted from the wheels to the steering wheel. Therefore, in order to provide the driver with a steering reaction force, a reaction force generating device equipped with an electric motor or the like is provided in the steering unit, as described in JP 2004-322715 A (Patent Document 1) and other publications.
また、ステアバイワイヤ式のステアリング装置には、ステアリングホイールと操舵輪とが機械的に接続された機械式ステアリング装置と同様に、運転者の体格や姿勢に応じて、ステアリングホイールの前後位置や高さ位置などの調整を行うことが求められる。また、ステアバイワイヤ式のステアリング装置を、自動運転技術と組み合わせて用いる場合には、ステアリングホイールをダッシュボードの内側に格納することなどが求められるため、ステアリングホイールを前方へ大きく変位させる必要もある。このため、ステアバイワイヤ式のステアリング装置においても、特開2020-32779号公報(特許文献2)などに記載されるように、操舵ユニットに、ステアリングホイールの位置調整を行うための位置調整装置を設けることが行われている。 In addition, in a steer-by-wire steering device, like a mechanical steering device in which the steering wheel and steering wheels are mechanically connected, it is necessary to adjust the front-rear position and height of the steering wheel according to the driver's physique and posture. In addition, when a steer-by-wire steering device is used in combination with autonomous driving technology, it is necessary to store the steering wheel inside the dashboard, and therefore it is necessary to displace the steering wheel significantly forward. For this reason, even in a steer-by-wire steering device, as described in JP 2020-32779 A (Patent Document 2) and the like, a position adjustment device for adjusting the position of the steering wheel is provided in the steering unit.
ステアリングホイールに付与する操舵反力の大きさ、及び/又は、ステアリングホイールの位置調整範囲は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置を搭載する車両の車種により異なる場合が多い。そこで、搭載する車両に応じて、位置調整装置及び反力発生装置を備えた操舵ユニットの全体を、専用に設計することが行われている。このため、操舵ユニットの設計に要する工数が嵩み、製造コストが上昇する原因になる。 The magnitude of the steering reaction force applied to the steering wheel and/or the range of adjustment of the steering wheel position often differs depending on the type of vehicle in which the steer-by-wire steering device is installed. Therefore, the entire steering unit, which includes a position adjustment device and a reaction force generating device, is custom designed for each vehicle. This increases the number of steps required to design the steering unit, causing manufacturing costs to rise.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、製造コストを抑制できる、ステアバイワイヤ用操舵ユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and aims to provide a steering unit for steer-by-wire that can reduce manufacturing costs.
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットは、位置調整装置と、反力発生装置と、動力接続部と、筐体接続部とを備える。
前記位置調整装置は、ステアリングホイールの位置を調整するためのもので、第一シャフト接続部及び第一ハウジング接続部をそれぞれ有する。
前記反力発生装置は、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与するためのもので、前記第一シャフト接続部に接続可能な第二シャフト接続部、及び、前記第一ハウジング接続部に接続可能な第二ハウジング接続部をそれぞれ有する。
前記動力接続部は、前記第一シャフト接続部と前記第二シャフト接続部とを接続してなる。
前記筐体接続部は、前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とを接続してなる。
The steer-by-wire steering unit of the present invention includes a position adjustment device, a reaction force generating device, a power connection portion, and a housing connection portion.
The position adjustment device is for adjusting a position of a steering wheel and includes a first shaft connection portion and a first housing connection portion.
The reaction force generating device is for applying a steering reaction force to the steering wheel, and has a second shaft connection portion connectable to the first shaft connection portion, and a second housing connection portion connectable to the first housing connection portion.
The power connection portion connects the first shaft connection portion and the second shaft connection portion.
The housing connection portion connects the first housing connection portion and the second housing connection portion.
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットでは、前記動力接続部及び前記筐体接続部のそれぞれを、前記位置調整装置と前記反力発生装置との少なくとも一方が異なる構成を備えた別のステアバイワイヤ用操舵ユニットと共通の接続構造を有するものとしている。
別な言い方をすれば、インターフェースである前記第一シャフト接続部及び前記第一ハウジング接続部のそれぞれを、2種以上の複数の位置調整装置の間で共通化されたものとしている。又は/及び、インターフェースである前記第二シャフト接続部及び前記第二ハウジング接続部のそれぞれを、2種以上の複数の反力発生装置の間で共通化されたものとしている。
この場合には、前記第一シャフト接続部及び前記第一ハウジング接続部のそれぞれを、前記ステアリングホイールの位置調整可能範囲が異なる2種以上の前記複数の位置調整装置の間で共通化されたものとすることができる。また、前記第二シャフト接続部及び前記第二ハウジング接続部のそれぞれを、発生可能な操舵反力の大きさが異なる2種以上の前記複数の反力発生装置の間で共通化されたものとすることができる。
In the steer-by-wire steering unit of the present invention, each of the power connection portion and the housing connection portion has a connection structure common to another steer-by-wire steering unit in which at least one of the position adjustment device and the reaction force generating device has a different configuration.
In other words, the first shaft connection portion and the first housing connection portion, which are interfaces, are common to two or more types of multiple position adjustment devices, and/or the second shaft connection portion and the second housing connection portion, which are interfaces, are common to two or more types of multiple reaction force generating devices.
In this case, the first shaft connection portion and the first housing connection portion may be common to two or more types of the plurality of position adjustment devices having different adjustable ranges for the steering wheel position, and the second shaft connection portion and the second housing connection portion may be common to two or more types of the plurality of reaction force generating devices having different magnitudes of steering reaction force that can be generated.
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットでは、前記位置調整装置を、前側の端部に前記第一シャフト接続部を有するステアリングシャフトと、前側の端部に前記第一ハウジング接続部を有するステアリングコラムと、前記ステアリングシャフトを前記ステアリングコラムの内側に回転自在に支持するための転がり軸受とを有するものとし、前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とを、インロー嵌合によって接続し、前記動力接続部を、前後方向に関して、前記筐体接続部と前記転がり軸受との間に配置することができる。 In the steer-by-wire steering unit of the present invention, the position adjustment device includes a steering shaft having the first shaft connection portion at its front end, a steering column having the first housing connection portion at its front end, and a rolling bearing for rotatably supporting the steering shaft inside the steering column, and the first housing connection portion and the second housing connection portion are connected by a spigot fit, and the power connection portion can be disposed between the housing connection portion and the rolling bearing in the fore-and-aft direction.
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットでは、前記反力発生装置を、後側の端部に前記第二シャフト接続部を有する出力シャフトと、前記出力シャフトの周囲に配置されたトルクセンサとを有するものとし、前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とを、インロー嵌合によって接続し、前記筐体接続部を、前記出力シャフトの径方向に関して、前記トルクセンサと重なる位置に配置することができる。 In the steer-by-wire steering unit of the present invention, the reaction force generating device has an output shaft having the second shaft connection portion at its rear end and a torque sensor arranged around the output shaft, and the first housing connection portion and the second housing connection portion are connected by a spigot fit, and the housing connection portion can be arranged in a position overlapping the torque sensor in the radial direction of the output shaft.
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットは、位置調整装置と、反力発生装置と、筐体接続部とを備えることができる。
前記位置調整装置は、ステアリングホイールの位置を調整するためのもので、第一ハウジング接続部を有する。
前記反力発生装置は、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与するためのもので、前記第一ハウジング接続部に接続可能な第二ハウジング接続部を有する。
前記筐体接続部は、前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とを接続してなる。
前記筐体接続部は、前記位置調整装置と前記反力発生装置との少なくとも一方が異なる構成を備えた別のステアバイワイヤ用操舵ユニットと共通の接続構造を有している。
前記位置調整装置は、ステアリングシャフトと、前記第一ハウジング接続部を有するステアリングコラムとを有している。
前記反力発生装置は、前記ステアリングシャフトに接続される出力シャフトと、前記第二ハウジング接続部を有するギヤハウジングとを有している。
前記第二ハウジング接続部は、前記第一ハウジング接続部に対してインロー嵌合によって接続可能な円筒状の第二接続筒部を有している。
前記第二接続筒部の内周面と前記出力シャフトの外周面との間は密封されている。
この場合には、前記第二接続筒部の内周面と前記出力シャフトの外周面との間に、密封部材を設けることができる。前記密封部材としては、グリースなどの異物の通過を防止できるものであれば良く、シールリング(ダストシールを含む)や組み合わせシールリングなどの専用のシール装置を使用することもできるし、密封性能(シール性能)を備えた転がり軸受を使用することもできる。
The steer-by-wire steering unit of the present invention can include a position adjustment device, a reaction force generating device, and a housing connection portion.
The position adjustment device is for adjusting a position of a steering wheel and has a first housing connection portion.
The reaction force generating device is for applying a steering reaction force to the steering wheel, and has a second housing connecting portion connectable to the first housing connecting portion.
The housing connection portion connects the first housing connection portion and the second housing connection portion.
The housing connection portion has a common connection structure with another steer-by-wire steering unit in which at least one of the position adjustment device and the reaction force generating device has a different configuration.
The position adjustment device includes a steering shaft and a steering column having the first housing connection portion.
The reaction force generating device has an output shaft connected to the steering shaft, and a gear housing having the second housing connection portion.
The second housing connection portion has a cylindrical second connection tube portion that is connectable to the first housing connection portion by spigot fitting.
A seal is formed between the inner peripheral surface of the second connecting cylindrical portion and the outer peripheral surface of the output shaft.
In this case, a sealing member can be provided between the inner peripheral surface of the second connecting cylindrical portion and the outer peripheral surface of the output shaft. The sealing member can be any member capable of preventing the passage of foreign matter such as grease, and a dedicated sealing device such as a seal ring (including a dust seal) or a combination seal ring can be used, or a rolling bearing having sealing performance can be used.
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットの組立方法は、第一シャフト接続部及び第一ハウジング接続部をそれぞれ有する、ステアリングホイールの位置を調整するための位置調整装置と、前記第一シャフト接続部に接続可能な第二シャフト接続部、及び、前記第一ハウジング接続部に接続可能な第二ハウジング接続部をそれぞれ有する、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与するための反力発生装置とを、備えるステアバイワイヤ用操舵ユニットの組立方法である。
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットの組立方法では、前記位置調整装置として、前記第一シャフト接続部及び前記第一ハウジング接続部のそれぞれを備えた2種以上の複数の位置調整装置の中から選択したものを使用する。又は/及び、前記反力発生装置として、前記第二シャフト接続部及び前記第二ハウジング接続部のそれぞれを備えた2種以上の複数の反力発生装置の中から選択したものを使用する。
The method for assembling a steering unit for steer-by-wire of the present invention is a method for assembling a steering unit for steer-by-wire including a position adjustment device for adjusting the position of a steering wheel, each of which has a first shaft connection portion and a first housing connection portion, and a reaction force generating device for applying a steering reaction force to the steering wheel, each of which has a second shaft connection portion connectable to the first shaft connection portion, and a second housing connection portion connectable to the first housing connection portion.
In the assembly method for a steer-by-wire steering unit of the present invention, the position adjustment device is selected from two or more types of a plurality of position adjustment devices each having the first shaft connection portion and the first housing connection portion, and/or the reaction force generating device is selected from two or more types of a plurality of reaction force generating devices each having the second shaft connection portion and the second housing connection portion.
本発明のステアバイワイヤ用操舵ユニットの組立方法では、前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とを、インロー嵌合によって接続することができる。 In the assembly method for the steer-by-wire steering unit of the present invention, the first housing connection portion and the second housing connection portion can be connected by a spigot fitting.
本発明によれば、製造コストを抑制できる、ステアバイワイヤ用操舵ユニットを実現できる。 The present invention makes it possible to realize a steering unit for steer-by-wire that can reduce manufacturing costs.
[実施の形態の第1例]
実施の形態の第1例について、図1~図12を用いて説明する。なお、以下の説明において、前後方向は、車両の前後方向を意味し、上下方向は、車両の上下方向を意味し、幅方向は、車両の幅方向を意味する。
[First Example of the Embodiment]
A first example of the embodiment will be described with reference to Figures 1 to 12. In the following description, the front-rear direction means the front-rear direction of the vehicle, the up-down direction means the up-down direction of the vehicle, and the width direction means the width direction of the vehicle.
〔ステアリング装置の全体構成〕
本例のステアリング装置1は、ステアバイワイヤ式のステアリング装置である。ステアリング装置1は、図1に全体構成を示すように、ステアリングホイール2が取り付けられた操舵ユニット3と、1対の操舵輪4を転舵させる転舵ユニット5と、制御装置(ECU)6とを備える。ステアリング装置1は、操舵ユニット3と転舵ユニット5とが、機械的に接続されておらず、電気的に接続されたリンクレス構造を有する。
[Overall configuration of steering device]
The
操舵ユニット3は、運転者によるステアリングホイール2の操作を、トルクセンサ75(図5参照)や図示しない舵角センサにより測定し、その測定結果を、制御装置6に出力する。制御装置6には、トルクセンサ75により測定された操舵トルク、舵角センサにより測定された操舵角、車速、ヨーレイト、加速度など、運転状況を示す各種信号が入力される。制御装置6は、運転状況を示す各種信号に基づいて、転舵ユニット5が備える転舵用アクチュエータ7を駆動する。これにより、ラック軸やねじ軸などの直動部材を幅方向に変位させ、1対のタイロッド8を押し引きして、1対の操舵輪4に舵角を付与する。
The
また、制御装置6は、たとえば、操舵トルク、操舵角、車速などの運転状況を示す各種信号に基づいて、操舵ユニット3が備える後述する反力発生装置10の反力付与モータ58(図3参照)の駆動を制御し、ステアリングホイール2に運転状況に応じた操舵反力を付与する。
The
〔操舵ユニット〕
次に、本例のステアリング装置1の特徴部分である操舵ユニット3について説明する。操舵ユニット3は、ステアリングホイール2の位置を調整するための位置調整装置9と、ステアリングホイール2に操舵反力を付与するための反力発生装置10とを備える。
[Steering unit]
Next, a description will be given of the
位置調整装置9及び反力発生装置10は、それぞれサブアッセンブリ化されており、2箇所の接続部により互いに接続されている。具体的には、位置調整装置9と、該位置調整装置9の前方に配置された反力発生装置10とは、図4及び図5に示すように、動力接続部11と筐体接続部12との2箇所のみで接続されている。したがって、本例の操舵ユニット3は、位置調整装置9と反力発生装置10とを、動力接続部11及び筐体接続部12の2箇所において接続することで組み立てられている。特に本例では、動力接続部11及び筐体接続部12のそれぞれの接続構造を工夫している。
The
動力接続部11は、本例の操舵ユニット3を構成する位置調整装置9と反力発生装置10とを接続するための専用の接続構造ではなく、位置調整装置9と反力発生装置10との少なくとも一方が異なる構成を有する本例の操舵ユニット3とは別の操舵ユニットと、共通の接続構造を有している。たとえば、動力接続部11は、ステアリングホイール2の位置調整可能範囲が本例の位置調整装置9とは異なる別の位置調整装置と、本例と同じ反力発生装置10とを備えた別の操舵ユニットの動力接続部と、共通の接続構造を有している。あるいは、動力接続部11は、本例と同じ位置調整装置9と、発生可能な操舵反力の大きさが本例の反力発生装置10とは異なる別の反力発生装置とを備えた別の操舵ユニットの動力接続部と、共通の接続構造を有している。あるいは、動力接続部11は、ステアリングホイール2の位置調整可能範囲が本例の位置調整装置9とは異なる別の位置調整装置と、発生可能な操舵反力の大きさが本例の反力発生装置10とは異なる別の反力発生装置とを備えた別の操舵ユニットの動力接続部と、共通の接続構造を有している。なお、位置調整可能範囲が異なる構造には、調整可能長さが異なる構造だけでなく、調整可能方向が異なる構造も含まれる。
The
筐体接続部12についても、本例の操舵ユニット3を構成する位置調整装置9と反力発生装置10とを接続するための専用の接続構造ではなく、位置調整装置9と反力発生装置10との少なくとも一方が異なる構成を有する本例の操舵ユニット3とは別の操舵ユニットと、共通の接続構造を有している。たとえば、筐体接続部12は、ステアリングホイール2の位置調整可能範囲が本例の位置調整装置9とは異なる別の位置調整装置と、本例と同じ反力発生装置10とを備えた別の操舵ユニットの筐体接続部と、共通の接続構造を有している。あるいは、筐体接続部12は、本例と同じ位置調整装置9と、発生可能な操舵反力の大きさが本例の反力発生装置10とは異なる別の反力発生装置とを備えた別の操舵ユニットの筐体接続部と、共通の接続構造を有している。あるいは、筐体接続部12は、ステアリングホイール2の位置調整可能範囲が本例の位置調整装置9とは異なる別の位置調整装置と、発生可能な操舵反力の大きさが本例の反力発生装置10とは異なる別の反力発生装置とを備えた別の操舵ユニットの筐体接続部と、共通の接続構造を有している。
動力接続部11及び筐体接続部12の接続構造についての詳しい説明は、位置調整装置9及び反力発生装置10のそれぞれの説明の後に行う。
The
A detailed explanation of the connection structure of the
〈位置調整装置〉
位置調整装置9は、ステアリングホイール2の前後位置及び上下位置のそれぞれを調整する機能を備える。言い換えれば、位置調整装置9は、ステアリングホイール2の前後位置を調整するためのテレスコピック機構、及び、ステアリングホイール2の上下位置を調整するためのチルト機構をそれぞれ備える。
Position Adjustment Device
The
位置調整装置9は、ステアリングシャフト13と、ステアリングコラム14と、ロア側テレスコ用アクチュエータ15と、アッパ側テレスコ用アクチュエータ16と、チルト用アクチュエータ17とを備える。
The
《ステアリングシャフト》
ステアリングシャフト13は、全長を伸縮可能に構成されており、ステアリングコラム14の内側に、複数(図示の例では3つ)の転がり軸受18a~18cを利用して回転自在に支持されている。ステアリングシャフト13の後側の端部には、ステアリングホイール2が取り付けられる。ステアリングシャフト13は、前側に配置されたロアシャフト19と、後側に配置された中空筒状のアッパシャフト20とを、トルク伝達可能にかつ軸方向の相対変位を可能にスプライン係合させてなる。
<Steering shaft>
The steering
《第一シャフト接続部》
ロアシャフト19の前側の端部には、反力発生装置10との間でトルク伝達が可能な動力接続部11を構成する、第一シャフト接続部21を備えている。第一シャフト接続部21は、たとえばステアリングホイールの位置調整可能範囲が異なる、2種以上の複数の位置調整装置の間で共通化された構造を有する。
<<First shaft connection part>>
A first
本例では、第一シャフト接続部21を雌スプライン部とし、動力接続部11の接続構造をスプライン構造としている。特に本例においては、第一シャフト接続部21は、図10の(A)に示すように、ロアシャフト19の前側の端面に開口した半球状凹部22の内面に、複数の雌スプライン歯23を放射方向に形成してなる、半球状の雌スプライン構造を有する。ただし、第一シャフト接続部として、ロアシャフトの前側の端部に円筒状部を形成し、該円筒状部の内周面に複数の雌スプライン歯又は雌セレーション歯を軸方向に形成した、一般的な雌スプライン構造又は雌セレーション構造を採用することもできる。
In this example, the first
《ステアリングコラム》
ステアリングコラム14は、全長を伸縮可能に構成されており、図示しない車体に支持されている。ステアリングコラム14は、ブラケット24と、コラム本体25とを備える。なお、本例のステアリングコラム14は、前後方向の伸縮量を大きく確保するために、2段式の伸縮構造を有している。
Steering column
The
ブラケット24は、コラム本体25を車体に支持するためのもので、車体に固定される固定ブラケット26と、該固定ブラケット26に対して前後方向の相対変位を可能に支持された変位ブラケット27とを備える。
The
固定ブラケット26は、略矩形平板状の固定板部28と、略U字形状の固定側支持フレーム29とを備える。固定板部28は、複数本の取付ボルト30を利用して車体に固定される。固定側支持フレーム29は、固定板部28の前側の端部に備えられており、固定板部28の幅方向両側の端部を連結している。
The fixed
変位ブラケット27は、固定板部28の下面に重ねられるように配置された変位板部31と、略U字形状の変位側支持フレーム32とを備える。変位板部31は、リニアガイド94(図3参照)を利用して、固定板部28に対し前後方向の相対変位を可能に支持されている。変位側支持フレーム32は、変位板部31の後側の端部に備えられており、変位板部31の幅方向両側の端部を連結している。変位側支持フレーム32を構成する左右1対の支持壁部33のうち、一方の支持壁部33の内側面には、チルト用アクチュエータ17を構成するチルト用送りねじ装置56の図示しないねじ軸が、軸方向を上下方向に向けて、回転自在に支持されている。
The
図4に示すように、コラム本体25は、全体が略円筒状に構成されており、軸方向を前後方向に向けて配置されている。コラム本体25は、前後方向中間部に配置されたアウタコラム34と、該アウタコラム34の前側部に内嵌されたロア側インナコラム35と、該アウタコラム34の後側部に内嵌されたアッパ側インナコラム36とを備える。
As shown in FIG. 4, the
アウタコラム34は、変位ブラケット27に対し上下方向の移動を可能に支持されている。アウタコラム34の後側部は、変位ブラケット27を構成する変位側支持フレーム32の内側を前後方向に挿通している。アウタコラム34の後側部の外周面には、チルト用アクチュエータ17を構成するチルト用送りねじ装置56の図示しないナットが枢支されている。アウタコラム34は、下面の前後方向中間部に、前後方向に伸長したスリット37(図4参照)を有する。アウタコラム34は、外周面の複数箇所に、ねじ孔38を有する。ねじ孔38のそれぞれには、先端部がポリアセタール(POM)などの摩擦係数が小さい材料から作られたスクリュープラグ39が螺合されている。
The
ロア側インナコラム35は、アウタコラム34の前側部に対し、前後方向の相対変位を可能に内嵌されている。ロア側インナコラム35の外周面には、アウタコラム34に備えられたねじ孔38に螺合したスクリュープラグ39の先端部が押し当てられている。これにより、アウタコラム34に対するロア側インナコラム35のがたつきが抑制されている。ロア側インナコラム35は、アウタコラム34の内側に配置された円筒部40と、該円筒部40の前側の端部に内嵌支持された第一ハウジング接続部41とを備える。
The lower-side
《第一ハウジング接続部》
第一ハウジング接続部41は、たとえばステアリングホイールの位置調整可能範囲が異なる2種以上の複数の位置調整装置の間で共通化された構造を有する。本例では、第一ハウジング接続部41は、円筒部40の前側の端部に内嵌された円筒状の第一接続筒部42と、該第一接続筒部42の前側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった、外向フランジ状でかつ略矩形平板状の第一接続板部43とを有する。第一接続板部43の隅角部のそれぞれには、前後方向に貫通した第一通孔44が備えられている。第一ハウジング接続部41は、固定側支持フレーム29の内側に配置されている。なお、第一通孔44は、単なる貫通孔とすることもできるし、ねじ孔とすることもできる。第一ハウジング接続部41は、位置調整装置9と反力発生装置10とを接続する以前の状態で、コラム本体25の前側の端部に配置されるため、位置調整装置9を納入する際や組み立ての際に、カバーとして機能し、コラム本体25の内側に異物が混入するのを抑制することができる。
<<First housing connection part>>
The first
アッパ側インナコラム36は、アウタコラム34の後側部に対し、前後方向の相対変位を可能に内嵌されている。アッパ側インナコラム36の外周面には、アウタコラム34に備えられたねじ孔38に螺合したスクリュープラグ39の先端部が押し当てられている。これにより、アウタコラム34に対するアッパ側インナコラム36のがたつきが抑制されている。
The upper
〈ロア側テレスコ用アクチュエータ〉
ロア側テレスコ用アクチュエータ15は、ブラケット24を構成する固定ブラケット26と変位ブラケット27との間に掛け渡すように配置され、変位ブラケット27を固定ブラケット26に対し前後方向に変位させる。これにより、コラム本体25を構成するアウタコラム34とロア側インナコラム35とを前後方向に相対変位させ、コラム本体25を伸縮させる。
<Lower telescopic actuator>
The lower-side
ロア側テレスコ用アクチュエータ15は、ロア側テレスコ用モータ45と、ロア側送りねじ装置46とを備える。
The lower
ロア側テレスコ用モータ45は、図示しないモータ出力軸を上下方向に向けて、固定ブラケット26を構成する固定側支持フレーム29の幅方向の側面に支持固定されている。
The lower
ロア側送りねじ装置46は、図3に示すように、ロア側ねじ軸47と、ロア側ナット48とを備える。ロア側ねじ軸47は、軸方向を前後方向に向けて配置されており、図示しないウォーム減速機などの減速機構を介して、ロア側テレスコ用モータ45により回転駆動される。ロア側ねじ軸47は、固定ブラケット26に対し回転のみ可能に支持されている。ロア側ナット48は、ロア側ねじ軸47に螺合しており、変位ブラケット27の幅方向の側面に対して支持されている。すなわち、ロア側テレスコ用アクチュエータ15は、ロア側テレスコ用モータ45を回転駆動することにより、ロア側ナット48をロア側ねじ軸47の軸方向に変位させることで、アウタコラム34をロア側インナコラム35に対し前後方向に相対変位させる。
As shown in FIG. 3, the lower side
〈アッパ側テレスコ用アクチュエータ〉
アッパ側テレスコ用アクチュエータ16は、コラム本体25を構成するアウタコラム34とアッパ側インナコラム36との間に掛け渡すように配置され、アッパ側インナコラム36をアウタコラム34に対し前後方向に変位させる。これにより、コラム本体25を伸縮させる。
<Upper telescopic actuator>
The upper
アッパ側テレスコ用アクチュエータ16は、アッパ側テレスコ用モータ49と、アッパ側送りねじ装置50とを備える。
The upper
アッパ側テレスコ用モータ49は、図示しないモータ出力軸を幅方向に向けて、アウタコラム34の前側の端部の下方に支持されている。
The upper
アッパ側送りねじ装置50は、図3に示すように、アッパ側ねじ軸51と、アッパ側ナット52とを備える。アッパ側ねじ軸51は、軸方向を前後方向に向けて配置されており、図示しないウォーム減速機などの減速機構を介して、アッパ側テレスコ用モータ49により回転駆動される。アッパ側ねじ軸51は、アウタコラム34に対し回転のみ可能に支持されている。アッパ側ナット52は、アッパ側ねじ軸51に螺合しており、アッパ側インナコラム36の下面に対してコネクタ部材53を介して支持されている。コネクタ部材53は、アウタコラム34のスリット37の内側に配置され、アッパ側インナコラム36の下面に固定されている。すなわち、アッパ側テレスコ用アクチュエータ16は、アッパ側テレスコ用モータ49を回転駆動することにより、アッパ側ナット52をアッパ側ねじ軸51の軸方向に変位させることで、アッパ側インナコラム36をアウタコラム34に対し前後方向に相対変位させる。
As shown in FIG. 3, the upper side
〈チルト用アクチュエータ〉
チルト用アクチュエータ17は、変位ブラケット27を構成する変位側支持フレーム32とアウタコラム34との間に掛け渡すように配置され、アウタコラム34を変位ブラケット27に対し上下方向に変位させる。また、後述するように、位置調整装置9の前側に接続される反力発生装置10を、固定側支持フレーム29に対し、幅方向に配置された1対の枢支ボルト54により回動可能に支持している。これにより、コラム本体25をブラケット24に対し、枢支ボルト54を中心として上下方向に揺動させることが可能になる。
<Tilt actuator>
The
チルト用アクチュエータ17は、チルト用モータ55と、チルト用送りねじ装置56とを備える。
The
チルト用モータ55は、図示しないモータ出力軸を前後方向に向けて、変位側支持フレーム32を構成する一方の支持壁部33に固定されている。
The
チルト用送りねじ装置56は、図示しないチルト用ねじ軸と、チルト用ナットとを備える。チルト用ねじ軸は、軸方向を上下方向に向けて配置されており、図示しないウォーム減速機などの減速機構を介して、チルト用モータ55により回転駆動される。チルト用ねじ軸は、一方の支持壁部33に対し回転のみ可能に支持されている。チルト用ナットは、チルト用ねじ軸に螺合しており、アウタコラム34の幅方向の側面に枢支されている。すなわち、チルト用アクチュエータ17は、チルト用モータ55を回転駆動することにより、チルト用ナットをチルト用ねじ軸の軸方向に変位させることで、アウタコラム34を変位ブラケット27に対し上下方向に相対変位させる。
The tilt
《ステアリングホイールの位置調整方法》
本例の位置調整装置9により、ステアリングホイール2の前後位置を調整するには、ロア側テレスコ用アクチュエータ15を駆動して、変位ブラケット27を固定ブラケット26に対し前後方向に相対変位させ、アウタコラム34をロア側インナコラム35に対して前後方向に相対変位させる、又は/及び、アッパ側テレスコ用アクチュエータ16を駆動して、アッパ側インナコラム36をアウタコラム34に対して前後方向に相対変位させる。これにより、ステアリングコラム14の全長を伸縮させるとともに、ステアリングシャフト13の全長を伸縮させることで、ステアリングホイール2の前後位置を調整する。ステアリングホイール2の前後位置を所望の位置に調整した後は、ロア側テレスコ用アクチュエータ15又は/及びアッパ側テレスコ用アクチュエータ16の駆動を停止する。
How to adjust the steering wheel position
To adjust the longitudinal position of the
本例の位置調整装置9により、ステアリングホイール2の上下位置を調整するには、チルト用アクチュエータ17を駆動して、アウタコラム34の後側部分を変位ブラケット27に対し上下方向に変位させる。これにより、コラム本体25の内側に回転自在に支持されたステアリングシャフト13を揺動させ、ステアリングホイール2の上下位置を調整する。ステアリングホイール2の上下位置を所望の位置に調整した後は、チルト用アクチュエータ17の駆動を停止する。
To adjust the vertical position of the
なお、ステアリングホイール2の前後位置の調整と上下位置の調整とは、同時に行うこともできるし、独立して(時間的に前後して)行うこともできる。
The adjustment of the fore-aft position and the up-down position of the
〈反力発生装置〉
反力発生装置10は、位置調整装置9の前方に配置されており、位置調整装置9に対し、動力接続部11及び筐体接続部12により接続されている。反力発生装置10は、制御装置6によって制御されており、ステアリングホイール2の舵角や車速などの運転状況に応じた大きさ及び方向の操舵反力を、ステアリングホイール2に付与する。
<Reaction force generating device>
The reaction
反力発生装置10は、ギヤハウジング57と、反力付与モータ58と、ウォーム減速機59と、連結シャフト60とを備える。
The reaction
ギヤハウジング57は、図9に示すように、ロア側ハウジング61と、アッパ側ハウジング62と、第二ハウジング接続部63とを備える。ロア側ハウジング61とアッパ側ハウジング62と第二ハウジング接続部63とは、反力発生装置10を位置調整装置9に接続する以前の状態で、ボルト95により前後方向に連結されている。ロア側ハウジング61は、カップ状のウォーム収容部65と、筒状のウォームホイール収容部66とを一体に備えている。アッパ側ハウジング62は、筒状に構成されており、ウォームホイール収容部66の後側に固定される。アッパ側ハウジング62の幅方向両側部は、1対の枢支ボルト54により、固定側支持フレーム29に対し回動可能に支持されている。
9, the
《第二ハウジング接続部》
第二ハウジング接続部63は、たとえば発生可能な操舵反力の大きさが異なる2種以上の複数の反力発生装置の間で共通化された構造を有する。本例では、第二ハウジング接続部63は、アッパ側ハウジング62の後側の開口部を塞ぐ、いわゆるセンサカバーであり、円筒状の第二接続筒部67と、該第二接続筒部67の前側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった、外向フランジ状でかつ略矩形平板状の第二接続板部68とを有する。第二接続板部68の隅角部のそれぞれには、前後方向に貫通した第二通孔69が備えられている。本例では、ロア側ハウジング61及びアッパ側ハウジング62のうち、第二通孔69と整合する部分(のうち、図示の例では上側の2箇所位置)に、前後方向に貫通した図示しない補助通孔が備えられている。このため、ロア側ハウジング61とアッパ側ハウジング62と第二ハウジング接続部63とを、ボルト95により前後方向に連結してギヤハウジング57とした状態で、第二通孔69と補助通孔とは前後方向に連続し、一つの連続孔79となる。なお、第二通孔69は、単なる貫通孔とすることもできるし、ねじ孔とすることもできる。ロア側ハウジング61とアッパ側ハウジング62とは、前記補助通孔を、前側から後側に向けて挿通したボルト101により互いに連結されている。
<<Second housing connection part>>
The second
反力付与モータ58は、ギヤハウジング57を構成するウォーム収容部65に対して支持固定されている。反力付与モータ58の回転は、ウォーム減速機59、連結シャフト60及び動力接続部11を介して、ステアリングシャフト13に伝達される。
The reaction
ウォーム減速機59は、ウォーム70と、ウォームホイール71とを備える。ウォーム70は、ウォーム収容部65の内側に回転自在に支持されており、反力付与モータ58の図示しないモータ出力軸に連結されている。ウォームホイール71は、ロア側ハウジング61の内側に配置されており、連結シャフト60を構成する後述の入力シャフト72に外嵌されている。
The
連結シャフト60は、軸方向を前後方向に向けて配置され、ギヤハウジング57の内側に、複数(図示の例では3つ)の転がり軸受96a、96b、96cを介して回転自在に支持されている。連結シャフト60は、入力シャフト72と、出力シャフト73と、トーションバー74とを備える。入力シャフト72と、出力シャフト73とは、互いに同軸に配置されており、トーションバー74を介して互いに連結されている。出力シャフト73の周囲には、運転者からステアリングホイール2に入力された操舵トルクを測定するためのトルクセンサ75が配置されている。出力シャフト73の後側の端部は、第二ハウジング接続部63を構成する第二接続筒部67から後側に突出している。入力シャフト72は、ロア側ハウジング61に対して転がり軸受96aを介して回転自在に支持されており、かつ、アッパ側ハウジング62に対して転がり軸受96cを介して回転自在に支持されている。出力シャフト73は、第二ハウジング接続部63を構成する第二接続筒部67に対して転がり軸受96bを介して回転自在に支持されている。
The connecting
本例の場合には、第二接続筒部67の内周面と出力シャフト73の外周面との間から、ギヤハウジング57の内側に、グリースなどの異物が侵入することを防止するために、転がり軸受96bとして、密封性能(シール性能)を有するものを使用している。これにより、本例では、第二接続筒部67の内周面と出力シャフト73の外周面との間を密封している。本発明を実施する場合には、出力シャフトを回転自在に支持するための転がり軸受として、密封性能を備えないものを使用し、該転がり軸受とは別に、シールリング(ダストシールを含む)や組み合わせシールリングなどの専用のシール装置を設けることで、第二接続筒部の内周面と出力シャフトの外周面との間を密封することもできる。本例では、密封部材である転がり軸受96bにより、第二接続筒部67の内周面と出力シャフト73の外周面との間から、ギヤハウジング57の内側に異物が侵入することを防止できるため、反力発生装置10を、単独(モジュール)で安全に輸送することができる。したがって、環境の異なる様々な工場にて、円滑に組立作業を行うことが可能になる。
In this example, a rolling
《第二シャフト接続部》
出力シャフト73の後側の端部には、位置調整装置9との間でトルク伝達が可能な動力接続部11を構成する、第二シャフト接続部76が備えられている。第二シャフト接続部76は、たとえば発生可能な操舵反力の大きさが異なる2種以上の複数の反力発生装置の間で共通化された構造を有する。
Second Shaft Connection
A second
本例では、第二シャフト接続部76を雄スプライン部とし、動力接続部11の接続構造をスプライン構造としている。特に本例においては、第二シャフト接続部76は、図10の(A)に示すように、半球状凸部77の外面に、複数の雄スプライン歯78を放射方向に形成してなる、半球状の雄スプライン構造を有する。ただし、第二シャフト接続部として、出力シャフトの後側の端部の外周面を円筒面状に構成し、該外周面に複数の雄スプライン歯又は雄セレーション歯を軸方向に形成した、一般的な雄スプライン構造又は雄セレーション構造を採用することもできる。
In this example, the second
反力発生装置10により、ステアリングホイール2に操舵反力を付与するには、たとえば、操舵トルク、操舵角、車速などの運転状況を示す各種信号に基づいて、制御装置6により反力付与モータ58を駆動する。反力付与モータ58の回転は、ウォーム減速機59を介して連結シャフト60に伝達され、出力シャフト73とロアシャフト19とを接続する動力接続部11を介して、ステアリングホイール2に操舵反力として付与される。
To apply a steering reaction force to the
本例では、上述のような位置調整装置9と反力発生装置10とを、動力接続部11と筐体接続部12との2箇所で接続している。
In this example, the
〈動力接続部〉
動力接続部11は、位置調整装置9を構成するステアリングシャフト13のロアシャフト19の前側の端部に備えられた第一シャフト接続部21と、反力発生装置10を構成する出力シャフト73の後側の端部に備えられた第二シャフト接続部76とを、スプライン係合により直接接続してなる。このため、動力接続部11は、スプライン構造の接続構造を有する。
<Power connection part>
The
具体的には、図10の(B)に示すように、第一シャフト接続部21を構成する半球状凹部22に、第二シャフト接続部76を構成する半球状凸部77を挿入し、半球状凹部22の内面に備えられた雌スプライン歯23と半球状凸部77の外面に備えられた雄スプライン歯78とをスプライン係合させる。また、第一シャフト接続部21を構成する半球状凹部22の内面に対し、第二シャフト接続部76を構成する半球状凸部77の外面を後方(軸方向)に向けて押し付ける。これにより、動力接続部11は、雌スプライン歯23と雄スプライン歯78との噛み合い、及び、半球状凹部22の内面と半球状凸部77の外面との間に作用する摩擦力のそれぞれに基づいて、ロアシャフト19と出力シャフト73とをトルク伝達可能に接続する。なお、半球状凹部22の内面と半球状凸部77の外面との少なくとも一方を、樹脂製のコーティング層や弾性部材により覆うこともできる。これにより、半球状凹部22の内面と半球状凸部77の外面との間のがたつきを抑制するとともに、半球状凹部22の内面と半球状凸部77の外面との間で異音が発生することを抑制できる。
Specifically, as shown in FIG. 10B, the hemispherical
本例では、動力接続部11において、第一シャフト接続部21を構成する半球状凹部22の内面に対し、第二シャフト接続部76を構成する半球状凸部77の外面を後方に向けて押し付けている。このため、第一シャフト接続部21を備えたロアシャフト19が、後方に変位することを防止するために、変位防止構造を別途備えている。
In this example, in the
本例では、図11に示すように、ロアシャフト19をロア側インナコラム35に対し回転自在に支持するための転がり軸受18aを利用して、ロアシャフト19の後方への変位を防止している。具体的には、ロアシャフト19の外周面のうち、転がり軸受18aが外嵌された部分の前側に隣接した位置に係止溝97を形成し、該係止溝97に対しテーパ面を有するベベル型の止め輪98を係止している。さらに、ロア側インナコラム35の内周面に備えられた内向フランジ状の環状壁部99の内周面のうち、転がり軸受18aが内嵌された部分の後側に隣接した位置に、径方向内側に向けて張り出した環状突起部100を設けている。これにより、ロアシャフト19に作用する後方への押し付け力を、止め輪98及び転がり軸受18aを介して、ロア側インナコラム35により支承するようにしている。
In this example, as shown in Fig. 11, a rolling
〈筐体接続部〉
筐体接続部12は、位置調整装置9を構成するロア側インナコラム35の前側の端部に備えられた第一ハウジング接続部41と、反力発生装置10を構成するギヤハウジング57の後側部に備えられた第二ハウジング接続部63とを、複数本(図示の例では4本)の接続ボルト64(図5参照)により接続してなる。このため、筐体接続部12は、ボルト接続構造を有する。
<Housing connection>
The
具体的には、第一ハウジング接続部41を構成する第一接続板部43と、第二ハウジング接続部63を構成する第二接続板部68とを、前後方向に隙間なく重ね合わせ、第一接続板部43に備えられた第一通孔44、及び、第二接続板部68に備えられた第二通孔69(連続孔79)に、後側から前側に向けて挿通した接続ボルト64により、第一接続板部43と第二接続板部68とを結合する。さらに本例では、第一接続板部43と第二接続板部68とを前後方向に重ね合わせる際に、第二接続筒部67を第一接続筒部42に対しインロー嵌合させる。つまり、第二接続筒部67を第一接続筒部42に対して内嵌する。また、本例では、第二接続筒部67を第一接続筒部42に対し、全周にわたりインロー嵌合させている。本例では、このような筐体接続部12により、位置調整装置9を構成するロア側インナコラム35と、反力発生装置10を構成するギヤハウジング57とを前後方向に接続する。また、本例では、このような筐体接続部12を、動力接続部11の近傍、すなわち、動力接続部11のわずかに前方に配置している。
Specifically, the first connecting
また、本例では、前後方向に関して、インロー嵌合の接続態様を有する筐体接続部12と転がり軸受18aとの間に、動力接続部11を配置している。このため、動力接続部11を、曲げ力に対して強い位置に配置することができる。
In addition, in this example, the
〈操舵ユニットの組立方法〉
以上のような構成を有する本例の操舵ユニット3は、次のような組立方法により組み立てることができる。
先ず、第一シャフト接続部21及び第一ハウジング接続部41をそれぞれ備え、ステアリングホイールの位置調整可能範囲が異なる、2種以上の複数のサブアッセンブリ化された位置調整装置を用意する。また、第二シャフト接続部76及び第二ハウジング接続部63をそれぞれ備え、発生可能な操舵反力の大きさが異なる、2種以上の複数のサブアッセンブリ化された反力発生装置を用意する。
<How to assemble the steering unit>
The
First, two or more types of sub-assembled position adjustment devices are prepared, each of which has a first
そして、操舵ユニット3を搭載する車両に合わせて、ステアリングホイール2の位置調整範囲が最適な位置調整装置9を、前記複数の位置調整装置の中から選択する。また、操舵ユニット3を搭載する車両に合わせて、発生する操舵反力の大きさが最適な反力発生装置10を、前記複数の反力発生装置の中から選択する。
Then, a
次いで、選択した位置調整装置9と反力発生装置10とを接続する。具体的には、位置調整装置9に備えられた第一シャフト接続部21と、反力発生装置10に備えられた第二シャフト接続部76とを、スプライン構造を有する動力接続部11により接続し、かつ、位置調整装置9に備えられた第一ハウジング接続部41と、反力発生装置10に備えられた第二ハウジング接続部63とを、ボルト接続及びインロー嵌合を利用した筐体接続部12により接続する。
Then, the selected
特に本例では、第一ハウジング接続部41を構成する第一接続筒部42と第二ハウジング接続部63を構成する第二接続筒部67とをインロー嵌合させて、位置調整装置9と反力発生装置10との位置決めを図った後に、第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76とを接続することができる。ただし、本例では、第一シャフト接続部21を構成する半球状凹部22の内側に、第二シャフト接続部76を構成する半球状凸部77を挿入するだけで、第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76とを接続できる。このため、第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76との接続作業と、第一ハウジング接続部41と第二ハウジング接続部63との接続作業とを、同時に行うこともできる。第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76との接続作業と、第一ハウジング接続部41と第二ハウジング接続部63との接続作業とを同時に行う場合にも、第一シャフト接続部21を構成する半球状凹部22の内面、又は/及び、第二シャフト接続部76を構成する半球状凸部77の外面を、樹脂製のコーティング層により覆っている場合には、第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76とを接続する際に、微調整を行うことができる。位置調整装置9と反力発生装置10とを接続する際に、基本的には、第一ハウジング接続部41と第二ハウジング接続部63との突き当てによって、軸方向の位置決めを行う。また、第一ハウジング接続部41と第二ハウジング接続部63とを接続する際に、第一接続筒部42に対し第二接続筒部67をインロー嵌合させるため、第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76との直径方向(ラジアル方向)の位置決めを容易に図ることもできる。
本例では、以上のようにして、操舵ユニット3の組み立てを行う。
In particular, in this example, the first
In this example, the
以上のような本例の操舵ユニット3によれば、製造コストを抑制できる。
すなわち、本例では、位置調整装置9と反力発生装置10とを接続する動力接続部11及び筐体接続部12のそれぞれを、位置調整装置9と反力発生装置10とを接続するための専用の接続構造ではなく、位置調整装置9と反力発生装置10との少なくとも一方が異なる構成を有する、本例の操舵ユニット3とは別の操舵ユニットと、共通の接続構造を有するものとしている。このために、第一シャフト接続部21及び第一ハウジング接続部41のそれぞれの構造を、たとえばステアリングホイールの位置調整可能範囲が異なる、2種以上の複数の位置調整装置の間で共通化した構造としている。また、第二シャフト接続部76及び第二ハウジング接続部63のそれぞれの構造を、たとえば発生可能な操舵反力の大きさが異なる、2種以上の複数の反力発生装置の間で共通化した構造としている。
According to the
That is, in this example, each of the
このため、本例では、搭載する車両に適したステアリングホイールの位置調整範囲を備え、かつ、搭載する車両に適した大きさの操舵反力を付与できる操舵ユニット3を、専用に設計しなくて済む。本例では、複数の位置調整装置の中から位置調整範囲が最適な位置調整装置9を選択するとともに、複数の反力発生装置の中から発生する操舵反力の大きさが最適な反力発生装置10を選択し、これら位置調整装置9と反力発生装置10とを、動力接続部11及び筐体接続部12にて接続することで、搭載する車両に適した操舵ユニット3を得ることができる。このように本例では、車両に合わせて、位置調整装置9及び反力発生装置10の最適な組み合わせを選択し、操舵ユニット3を組み立てることができる。したがって、位置調整装置9及び反力発生装置10のそれぞれをモジュール化することが可能になり、操舵ユニット3の製造コストを抑えることができる。
Therefore, in this example, it is not necessary to design a
また、第一シャフト接続部21及び第一ハウジング接続部41のそれぞれの構造を、2種以上の複数の位置調整装置の間で共通化しているため、位置調整範囲を変更する設計変更が必要になった場合にも、位置調整装置9に代えて別の位置調整装置を、反力発生装置10に容易に接続することができる。また、第二シャフト接続部76及び第二ハウジング接続部63のそれぞれの構造を、2種以上の複数の反力発生装置の間で共通化しているため、発生する操舵反力の大きさを変更する設計変更が必要になった場合にも、反力発生装置10に代えて別の反力発生装置を、位置調整装置9に容易に接続することができる。したがって、設計変更に要する工数を抑えることができ、製造コストを抑制することができる。また、位置調整装置9と反力発生装置10とを接続する動力接続部11及び筐体接続部12のそれぞれの接続構造を共通化しているため、設計変更の際に、接続部に不具合が発生することも防止できる。
In addition, since the structures of the first
また、本例では、動力接続部11を、第一シャフト接続部21を構成する半球状凹部22に、第二シャフト接続部76を構成する半球状凸部77を挿入し、半球状凹部22の内面に備えられた雌スプライン歯23と半球状凸部77の外面に備えられた雄スプライン歯78とをスプライン係合させることで構成している。このため、第一シャフト接続部21が備えられたロアシャフト19と第二シャフト接続部76が備えられた出力シャフト73との、アライメント誤差を吸収(許容)することができる。したがって、アライメント誤差に起因して、異音が発生したり、伝達効率が低下したりすることを防止できる。また、半球状凹部22と半球状凸部77とにこじれが生じた場合にも、ロアシャフト19と出力シャフト73との間で、トルク伝達を効率良く行うことができる。さらに、第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76とを直接接続しているため、ジョイント部品が不要になり、動力接続部11の軸方向長さを短く抑えられるとともに、部品点数の増加を抑えられる。
In this example, the
また、動力接続部11と筐体接続部12とを近傍に配置しているため、位置調整装置9と反力発生装置10とを接続する作業の作業効率の向上を図れる。
In addition, since the
また、本例では、アウタコラム34をロア側インナコラム35に対して前後方向の相対変位を可能に嵌合し、かつ、アッパ側インナコラム36をアウタコラム34に対して前後方向の相対変位を可能に嵌合することで、コラム本体25を2段伸縮構造としている。このため、ステアリングコラム14の全長の伸縮可能量を十分に確保しつつ、ロア側ねじ軸47及びアッパ側ねじ軸51の軸方向寸法が過大になることを防止できる。
In addition, in this example, the
また、本例の位置調整装置9は、ロア側テレスコ用アクチュエータ15とアッパ側テレスコ用アクチュエータ16とのいずれによっても、ステアリングホイール2の前後方向の位置調整を行うことができる。このため、ロア側テレスコ用アクチュエータ15とアッパ側テレスコ用アクチュエータ16とのいずれか一方のアクチュエータに故障などの不具合が生じた場合でも、他方のアクチュエータにより、ステアリングホイール2の前後位置の調整を行うことができる。
In addition, the
さらに、本例の位置調整装置9は、ロア側テレスコ用アクチュエータ15とアッパ側テレスコ用アクチュエータ16とを同時に駆動させることができるため、1つのアクチュエータのみを備えた位置調整装置に比べて、ステアリングホイール2の前後位置の調整速度を向上できる。
Furthermore, the
[実施の形態の第2例]
実施の形態の第2例について、図13~図16を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Example of the Embodiment]
The second embodiment will be described with reference to Figures 13 to 16. In this embodiment, the same components as those in the first embodiment are given the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted.
本例では、ロアシャフト19と出力シャフト73とを接続する動力接続部11aの接続構造を、実施の形態の第1例から変更している。具体的には、ロアシャフト19の前側の端部に備えられた第一シャフト接続部21aと、出力シャフト73の後側の端部に備えられた第二シャフト接続部76aとを、直接接続せずに、ジョイント部材80を介して間接的に接続している。
In this example, the connection structure of the
このために、第一シャフト接続部21aを、ロアシャフト19の前側の端部の外周面に複数の雄スプライン歯81aを軸方向に形成してなる、雄スプライン構造としている。また、ロアシャフト19の前側の端部の外周面に、雄スプライン歯81aを円周方向に横切る環状凹溝82aを設けている。
For this reason, the first
第二シャフト接続部76aについても、出力シャフト73の後側の端部の外周面に複数の雄スプライン歯81bを軸方向に形成してなる、雄スプライン構造としている。また、出力シャフト73の後側の端部の外周面に、雄スプライン歯81bを円周方向に横切る環状凹溝82bを設けている。
The second
ジョイント部材80は、略U字形の端面形状を有する筒状部材であり、内周面の軸方向両側部のそれぞれに、雌スプライン歯83a、83bを軸方向に形成してなる雌スプライン部を有している。また、ジョイント部材80には、軸方向に離隔した2箇所位置に、それぞれが雌スプライン歯83a、83bの一部を切り欠いた、ねじ孔84が備えられている。
The
本例では、ロアシャフト19の前側の端部に備えられた雄スプライン歯81aを、ジョイント部材80の後側部の内周面に備えられた雌スプライン歯83aにスプライン係合させ、かつ、出力シャフト73の後側の端部に備えられた雄スプライン歯81bを、ジョイント部材80の前側部の内周面に備えられた雌スプライン歯83bにスプライン係合させる。これにより、第一シャフト接続部21aと第二シャフト接続部76aとを、ジョイント部材80を介して、トルク伝達可能に接続する。
In this example, the
また、ジョイント部材80に備えられた2つのねじ孔84のそれぞれに、ボルト102を螺合する。これにより、一方のボルト102の中間部を、ロアシャフト19の外周面に備えられた環状凹溝82aに係合させ、かつ、他方のボルト102の中間部を、出力シャフト73の外周面に備えられた環状凹溝82bに係合させる。これにより、ジョイント部材80を介して接続されたロアシャフト19及び出力シャフト73が、前後方向に相対変位することを防止する。
In addition,
本例の場合にも、動力接続部11aの接続構造を、本例の操舵ユニット3を構成する位置調整装置9と反力発生装置10とを接続するための専用の接続構造ではなく、位置調整装置9と反力発生装置10との少なくとも一方が異なる構成を有する、本例の操舵ユニット3とは別の操舵ユニットと、共通の接続構造としている。
In this example, the connection structure of the
本例では、動力接続部11aの接続構造により、ロアシャフト19の前後方向の変位を阻止できる。このため、前述した実施の形態の第1例のような、転がり軸受を利用した変位防止構造を省略できる。また、本例の操舵ユニット3を組み立てる際には、第一シャフト接続部21aと第二シャフト接続部76aとをジョイント部材80を介して接続した後に、第一ハウジング接続部41と第二ハウジング接続部63との接続を行うことができる。
In this example, the connection structure of the
なお、本例の変形例として、第一シャフト接続部及び第二シャフト接続部のそれぞれを、雄スプライン部に代えて雄セレーション部とすることができる。この場合には、ジョイント部材の内周面に、雌スプライン部ではなく雌セレーション部を設ける。また、本例の変形例として、カルダンジョイントを使用することもできる。この場合には、ロアシャフトと出力シャフトとのアライメント誤差を吸収できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
As a modification of this example, each of the first shaft connecting portion and the second shaft connecting portion can be a male serration portion instead of a male spline portion. In this case, a female serration portion is provided on the inner peripheral surface of the joint member instead of a female spline portion. Also, as a modification of this example, a Cardan joint can be used. In this case, alignment errors between the lower shaft and the output shaft can be absorbed.
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
[実施の形態の第3例]
実施の形態の第3例について、図17~図20を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Example of the Embodiment]
The third example of the embodiment will be described with reference to Figures 17 to 20. In this example, components similar to those in the first example of the embodiment are given the same reference numerals as in the first example of the embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted.
本例では、ロアシャフト19と出力シャフト73とを接続する動力接続部11bの接続構造を、実施の形態の第1例から変更している。具体的には、ロアシャフト19の前側の端部に備えられた第一シャフト接続部21bと、出力シャフト73の後側の端部に備えられた第二シャフト接続部76bとを、直接接続せずに、軸継手85を介して間接的に接続している。
In this example, the connection structure of the
本例では、ロアシャフト19の前側の端部に備えられた円筒面状の外周面を有する軸状部を、第一シャフト接続部21bとしている。なお、軸状部の外周面の円周方向の一部に、回り止めを図るための切り欠きやキー溝などを形成することもできる。
In this example, the shaft-shaped portion having a cylindrical outer peripheral surface provided at the front end of the
また、出力シャフト73の後側の端部に備えられた円筒面状の外周面を有する軸状部を、第二シャフト接続部76bとしている。第二シャフト接続部76bについても、軸状部の外周面の円周方向の一部に、回り止めを図るための切り欠きやキー溝などを形成することができる。
The shaft-shaped portion having a cylindrical outer circumferential surface provided at the rear end of the
軸継手85は、第一シャフト接続部21bに相対回転不能に接続される第一伝達部材86と、第二シャフト接続部76bに相対回転不能に接続される第二伝達部材87と、第一伝達部材86と第二伝達部材87との間に配置され、これら第一伝達部材86と第二伝達部材87との間でトルクを伝達する中間部材88とを備える。
The
第一伝達部材86は、中央部に軸方向に貫通した挿入孔89aを有しており、円周方向の2箇所位置に放射方向に伸長した切り欠き103aを有している。また、第一伝達部材86は、円周方向の複数個所に軸方向に突出した突起部90aを備えている。第一シャフト接続部21bに第一伝達部材86を接続するには、第一シャフト接続部21bを挿入孔89aに挿入し、第一伝達部材86の円周方向の一部に配置された図示しないねじ部材を、図示しない工具を用いて締め付ける。これにより、切り欠き103aの円周方向幅を小さくし、挿入孔89aの内径を縮めることで、第一シャフト接続部21bに第一伝達部材86を接続する。
The
第二伝達部材87は、中央部に軸方向に貫通した挿入孔89bを有しており、円周方向の2箇所位置に放射方向に伸長した切り欠き103bを有している。また、第二伝達部材87は、円周方向の複数個所に軸方向に突出した突起部90bを備えている。第二シャフト接続部76bに第二伝達部材87を接続するには、第二シャフト接続部76bを挿入孔89bに挿入し、第二伝達部材87の円周方向の一部に配置された図示しないねじ部材を、図示しない工具を用いて締め付ける。これにより、切り欠き103bの円周方向幅を小さくし、挿入孔89bの内径を縮めることで、第二シャフト接続部76bに第二伝達部材87を接続する。
The
中間部材88は、たとえば弾性材製で、円環状に構成されている。中間部材88は、軸方向の両側部のそれぞれに、円輪部104a、104bを備えている。円輪部104aは、円周方向の複数個所に、第一伝達部材86に備えられた突起部90aを挿入可能な図示しない第一係合孔を備えている。円輪部104bは、円周方向の複数個所に、第二伝達部材87に備えられた突起部90bを挿入可能な図示しない第二係合孔を備えている。
The
本例の場合にも、動力接続部11bの接続構造を、本例の操舵ユニット3を構成する位置調整装置9と反力発生装置10とを接続するための専用の接続構造ではなく、位置調整装置9と反力発生装置10との少なくとも一方が異なる構成を有する、本例の操舵ユニット3とは別の操舵ユニットと、共通の接続構造としている。
In this example, the connection structure of the
本例では、第一シャフト接続部21b及び第二シャフト接続部76bのそれぞれの構造を、簡略化できるため、第一シャフト接続部21b及び第二シャフト接続部76bの加工コストの低減を図れる。また、第一シャフト接続部21bと第二シャフト接続部76bとを、軸継手85を介して接続しているため、アライメント誤差を吸収できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
In this example, the structure of each of the first
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
[実施の形態の第4例]
実施の形態の第4例について、図21~図23を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Fourth Example of the Embodiment]
The fourth embodiment will be described with reference to Figures 21 to 23. In this embodiment, components similar to those in the first embodiment are given the same reference numerals as in the first embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted.
本例では、ロアシャフト19と出力シャフト73とを接続する動力接続部11cの接続構造を、実施の形態の第1例から変更している。具体的には、ロアシャフト19の前側の端部に備えられた第一シャフト接続部21cと、出力シャフト73の後側の端部に備えられた第二シャフト接続部76cとを、直接接続せずに、弾性筒部材91を介して間接的に接続している。
In this example, the connection structure of the
本例では、第一シャフト接続部21cを、ロアシャフト19の前側の端部の外周面に、円周方向にわたり雄側係合部105aを形成してなる、歯車構造としている。
In this example, the first
第二シャフト接続部76cについても、出力シャフト73の後側の端部の外周面に、円周方向にわたり雄側係合部105bを形成してなる、歯車構造としている。
The second
弾性筒部材91は、ゴムなどの弾性材製で、円筒状に構成されている。弾性筒部材91は、内周面の軸方向の全範囲に、円周方向にわたり雌側係合部106を有する。
The
本例では、ロアシャフト19の前側の端部に備えられた第一シャフト接続部21cを、弾性筒部材91の後側部に圧入し、雄側係合部105aと雌側係合部106とを相対回転不能に係合させている。また、出力シャフト73の後側の端部に備えられた第二シャフト接続部76cを、弾性筒部材91の前側部に圧入し、雄側係合部105bと雌側係合部106とを相対回転不能に係合させている。これにより、第一シャフト接続部21cと第二シャフト接続部76cとを、弾性筒部材91を介して、トルク伝達可能に接続する。
In this example, the first
本例の場合にも、動力接続部11cの接続構造を、本例の操舵ユニット3を構成する位置調整装置9と反力発生装置10とを接続するための専用の接続構造ではなく、位置調整装置9と反力発生装置10との少なくとも一方が異なる構成を有する、本例の操舵ユニット3とは別の操舵ユニットと、共通の接続構造としている。
In this example, the connection structure of the
本例では、第一シャフト接続部21cと第二シャフト接続部76cとを、弾性材製の弾性筒部材91を介して接続しているため、アライメント誤差を吸収できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
In this example, the first
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
[実施の形態の第5例]
実施の形態の第5例について、図24を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Fifth Example of the Embodiment]
A fifth example of the embodiment will be described with reference to Fig. 24. In this example, components similar to those in the first example of the embodiment are given the same reference numerals as in the first example of the embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
本例では、出力シャフト73aのうち、第二シャフト接続部76に隣接した(つながる)軸方向中間部の外径を、第二シャフト接続部76(半球状凸部77)の外径よりも小さくしている。言い換えれば、出力シャフト73aは、第二シャフト接続部76の前側に隣接する部分に、第二シャフト接続部76よりも小径のくびれ部を備えている。このため、本例では、出力シャフト73aの後側部の形状を、略きのこ形状としている。
In this example, the outer diameter of the axially intermediate portion of the
以上のような本例では、図24の(C)に示すように、出力シャフト73aの中心軸と、ロアシャフト19の中心軸とが不一致になるアライメント誤差が生じた場合にも、ロアシャフト19の前側の端面が、出力シャフト73aの外周面に干渉しにくくできる。このため、アライメント誤差を十分に吸収することができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
In the present embodiment as described above, even if an alignment error occurs in which the central axis of the
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
[実施の形態の第6例]
実施の形態の第6例について、図25を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Sixth Example of the Embodiment]
A sixth example of the embodiment will be described with reference to Fig. 25. In this example, components similar to those in the first example of the embodiment are given the same reference numerals as those in the first example of the embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted.
本例では、ロア側インナコラム35とギヤハウジング57とを接続する筐体接続部12aの接続構造を、実施の形態の第1例から変更している。具体的には、第一ハウジング接続部41aを構成する第一接続筒部42aの内周面形状と、第二ハウジング接続部63aを構成する第二接続筒部67aの外周面形状とを、実施の形態の第1例の構造から変更している。
In this example, the connection structure of the
第一接続筒部42aは、内周面の前側部に、前側から後側に向かうほど内径が小さくなる第一テーパ部92を有している。第二接続筒部67aは、外周面の前側部に、前側から後側に向かうほど外径が小さくなる第二テーパ部93を有している。
The first connecting
第一ハウジング接続部41aと第二ハウジング接続部63aとを接続した状態で、第一接続筒部42aの内周面のうちの第一テーパ部92は、第二接続筒部67aの外周面のうちの第二テーパ部93に対し径方向に重ね合わされる。
When the first
本例の場合にも、筐体接続部12aの接続構造を、本例の操舵ユニット3を構成する位置調整装置9と反力発生装置10とを接続するための専用の接続構造ではなく、位置調整装置9と反力発生装置10との少なくとも一方が異なる構成を有する、本例の操舵ユニット3とは別の操舵ユニットと、共通の接続構造としている。
In this example, the connection structure of the
本例では、第一接続筒部42aの内周面の前側部に第一テーパ部92を備えるとともに、第二接続筒部67aの外周面の前側部に第二テーパ部93を備えているため、これら第一テーパ部92及び第二テーパ部93を利用して、第二接続筒部67aを第一接続筒部42aにインロー嵌合させることができる。このため、第一シャフト接続部21と第二シャフト接続部76との直径方向(ラジアル方向)の位置決めをさらに容易に行うことができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
In this example, the first connecting
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
[実施の形態の第7例]
実施の形態の第7例について、図26~図28を用いて説明する。本例では、実施の形態の第1例と同様の構成要素には、実施の形態の第1例と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Seventh Example of the Embodiment]
The seventh example of the embodiment will be described with reference to Figures 26 to 28. In this example, components similar to those in the first example of the embodiment are given the same reference numerals as in the first example of the embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted.
本例では、操舵ユニット3を構成する位置調整装置9aを、実施の形態の第1例の構造のような電動式の位置調整装置ではなく、手動式の位置調整装置としている。位置調整装置9aは、ステアリングホイール2(図1参照)の前後位置及び上下位置の調整が可能であり、ステアリングコラム107の内側に、ステアリングシャフト108を、1対の転がり軸受18d、18eを介して回転自在に支持している。
In this example, the
そして、ステアリングホイール2の前後位置の調整を可能とするために、ステアリングコラム107を、ロア側に配置されたアウタコラム109に、アッパ側に配置されたインナコラム110を前後方向の相対変位を可能に嵌合し、全長を伸縮可能に構成している。また、ステアリングシャフト108を、ロア側に配置されたインナシャフト111に、アッパ側に配置されたアウタシャフト112をトルク伝達可能にかつ前後方向の相対変位を可能に嵌合し、全長を伸縮可能に構成している。本例では、アウタコラム109とインナシャフト111との間に転がり軸受18dを配置し、インナコラム110とアウタシャフト112との間に転がり軸受18eを配置している。
To allow the adjustment of the fore-aft position of the
また、ステアリングホイール2の上下位置の調整を可能とするために、後述するギヤハウジング57aを、幅方向に配置された図示しないチルト軸により、車体に対して枢支するとともに、アウタコラム109の後側部を、車体に固定された支持ブラケット113に対して、上下方向の変位を可能に支持している。
なお、ステアリングホイール2の位置調整を行うには、図示しない調整レバーを操作し、支持ブラケット113によるアウタコラム109の締め付け力を低下させた状態で、ステアリングホイール2の位置を手動で調整することにより行う。
In addition, in order to enable adjustment of the vertical position of the
To adjust the position of the
本例では、上述のような構成を有する位置調整装置9aを構成するアウタコラム109の前側の端部に、第一ハウジング接続部41bを一体に備えている。
In this example, the first
第一ハウジング接続部41bは、たとえばステアリングホイールの位置調整可能範囲が異なる2種以上の複数の位置調整装置の間で共通化された構造を有する。第一ハウジング接続部41bは、アウタコラム109を構成する円筒部114の前側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった、外向フランジ状の第一接続フランジ部115を有する。第一接続フランジ部115の円周方向複数個所(図示の例では3個所)には、前後方向に貫通した図示しない第一通孔が備えられている。また、本例では、第一ハウジング接続部41b(アウタコラム109の前側の端部)の内周面と、反力発生装置10aを構成する出力シャフト73の外周面との間に、密封部材であるシールリング119を設けている。これにより、第一ハウジング接続部41bの内周面と出力シャフト73の外周面との間を密封し、反力発生装置10aを構成するギヤハウジング57aの内側に、グリースなどの異物が侵入することを防止している。
The first
本例では、位置調整装置9aの前側に接続する反力発生装置10aを構成するギヤハウジング57aを、ロア側ハウジング61と、第二ハウジング接続部63bとから構成している。
In this example, the
第二ハウジング接続部63bは、たとえば発生可能な操舵反力の大きさが異なる2種以上の複数の反力発生装置の間で共通化された構造を有する。第二ハウジング接続部63bは、円環状に構成されており、ロア側ハウジング61を構成するウォームホイール収容部66の後側に固定される。第二ハウジング接続部63bは、ウォームホイール収容部66に内嵌される嵌合筒部116と、嵌合筒部116の後側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がった、外向フランジ状の第二接続フランジ部117と、第二接続フランジ部117の内周縁部から軸方向に突出した部分円筒状の複数の突条部118とを有する。第二接続フランジ部117の円周方向複数個所(図示の例では3個所)には、前後方向に貫通した図示しない第二通孔が備えられている。
The second
本例の筐体接続部12bは、位置調整装置9aをアウタコラム109の前側の端部に備えられた第一ハウジング接続部41bと、反力発生装置10aを構成するギヤハウジング57aの後側部に備えられた第二ハウジング接続部63bとを、複数本の接続ボルト64aにより接続してなる。このため、筐体接続部12bは、ボルト接続構造を有する。
The
具体的には、第一ハウジング接続部41bを構成する第一接続フランジ部115の前側の端面と、第二ハウジング接続部63bを構成する第二接続フランジ部117の後側の端面とを、前後方向に隙間なく重ね合わせ、第一接続フランジ部115に備えられた第一通孔、及び、第二接続フランジ部117に備えられた第二通孔に、後側から前側に向けて挿通した接続ボルト64aにより、第一接続フランジ部115と第二接続フランジ部117とを結合する。さらに本例では、第一接続フランジ部115と第二接続フランジ部117とを前後方向に重ね合わせる際に、第二ハウジング接続部63bを構成する複数の突条部118を、第一接続フランジ部115にインロー嵌合させる。本例では、このような筐体接続部12bにより、位置調整装置9aを構成するアウタコラム109と、反力発生装置10aを構成するギヤハウジング57aとを前後方向に接続する。また、本例では、インロー嵌合の接続態様を有する筐体接続部12bを、出力シャフト73の周囲に配置されたトルクセンサ75の径方向外側に配置している。このため、筐体接続部12bは、出力シャフト73の径方向に関して、トルクセンサ75と径方向に重なる位置に配置されている。
Specifically, the front end surface of the first connecting
以上のような本例では、第一ハウジング接続部41bを、アウタコラム109を構成する円筒部114と一体に構成している。このため、実施の形態の第1例及び第6例の構造に比べて、部品点数の低減を図れるとともに、組立作業工数の低減を図れる。また、第二ハウジング接続部63bを構成する突条部118を、第一接続フランジ部115にインロー嵌合させるため、接続ボルト64aによる第一接続フランジ部115と第二接続フランジ部117との結合作業の作業性の向上を図ることができる。さらに、筐体接続部12bを、出力シャフト73の径方向に関して、トルクセンサ75と径方向に重なる位置に配置しているため、出力シャフト73の傾きを抑制することができ、トルクセンサ75の検出精度の向上を図ることができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
In the present embodiment as described above, the first
The other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、実施の形態の各例の構造は、矛盾を生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and can be modified as appropriate without departing from the technical concept of the invention. Furthermore, the structures of each example of the embodiment can be combined as appropriate as long as no contradiction occurs.
たとえば、本発明を実施する場合に、動力接続部及び筐体接続部のそれぞれの構造は、実施の形態で説明した構造に限定されず、従来から知られた各種構造を採用することができる。また、動力接続部を構成する第一シャフト接続部及び第二シャフト接続部の構造、並びに、筐体接続部を構成する第一ハウジング接続部及び第二ハウジング接続部の構造についても、実施の形態で説明した構造に限定されず、従来から知られた各種構造を採用することができる。 For example, when implementing the present invention, the respective structures of the power connection part and the housing connection part are not limited to the structures described in the embodiment, and various conventionally known structures can be adopted. Furthermore, the structures of the first shaft connection part and the second shaft connection part constituting the power connection part, and the structures of the first housing connection part and the second housing connection part constituting the housing connection part are not limited to the structures described in the embodiment, and various conventionally known structures can be adopted.
位置調整装置を複数の位置調整装置の中から選択する際の、選択候補となる前記複数の位置調整装置は、位置調整可能範囲が異なる位置調整装置に限らず、その他の部分の構成が異なる位置調整装置を含むことができる。また、反力発生装置を複数の反力発生装置の中から選択する際の、選択候補となる前記複数の反力発生装置は、発生可能な操舵反力の大きさが異なる反力発生装置に限らず、その他の部分の構成が異なる反力発生装置を含むことができる。 When selecting a position adjustment device from among a plurality of position adjustment devices, the plurality of position adjustment devices that are candidates for selection are not limited to position adjustment devices with different position adjustment ranges, but can include position adjustment devices with different configurations of other parts. Also, when selecting a reaction force generating device from among a plurality of reaction force generating devices, the plurality of reaction force generating devices that are candidates for selection are not limited to reaction force generating devices with different magnitudes of steering reaction force that can be generated, but can include reaction force generating devices with different configurations of other parts.
また、本発明を実施する場合に、反力発生装置に組み合わせる位置調整装置には、実施の形態の第1例に示したような、電動式の位置調整装置に限らず、実施の形態の第7例に示したような、手動式の位置調整装置を採用することもできる。 In addition, when implementing the present invention, the position adjustment device to be combined with the reaction force generating device is not limited to an electrically operated position adjustment device as shown in the first embodiment, but a manual position adjustment device as shown in the seventh embodiment can also be used.
また、本発明の技術思想は、ステアリングホイールが取り付けられる操舵ユニットと、操舵輪に舵角を付与するための転舵ユニットとを、機械的に接続せず、電気的に接続した、ステアバイワイヤ式のステアリング装置に限らず、操舵ユニットと転舵ユニットとが機械的に接続された、一般的な電動式のパワーステアリング装置に適用することもできる。この場合、反力発生装置は、ステアリングシャフトに加えられるトルクの方向及び大きさに応じて、ステアリングシャフトに対して補助トルクを付与するための操舵力補助装置に置き換えられる。 The technical concept of the present invention is not limited to steer-by-wire steering devices in which a steering unit to which a steering wheel is attached and a steering unit for applying a steering angle to the steered wheels are electrically connected, not mechanically, but can also be applied to general electric power steering devices in which a steering unit and a steering unit are mechanically connected. In this case, the reaction force generating device is replaced with a steering force assist device for applying an assist torque to the steering shaft according to the direction and magnitude of the torque applied to the steering shaft.
1 ステアリング装置
2 ステアリングホイール
3 操舵ユニット
4 操舵輪
5 転舵ユニット
6 制御装置
7 転舵用アクチュエータ
8 タイロッド
9、9a 位置調整装置
10、10a 反力発生装置
11、11a、11b、11c 動力接続部
12、12a、12b 筐体接続部
13 ステアリングシャフト
14 ステアリングコラム
15 ロア側テレスコ用アクチュエータ
16 アッパ側テレスコ用アクチュエータ
17 チルト用アクチュエータ
18a~18e 転がり軸受
19 ロアシャフト
20 アッパシャフト
21、21a、21b、21c 第一シャフト接続部
22 半球状凹部
23 雌スプライン歯
24 ブラケット
25 コラム本体
26 固定ブラケット
27 変位ブラケット
28 固定板部
29 固定側支持フレーム
30 取付ボルト
31 変位板部
32 変位側支持フレーム
33 支持壁部
34 アウタコラム
35 ロア側インナコラム
36 アッパ側インナコラム
37 スリット
38 ねじ孔
39 スクリュープラグ
40 円筒部
41、41a、41b 第一ハウジング接続部
42、42a 第一接続筒部
43 第一接続板部
44 第一通孔
45 ロア側テレスコ用モータ
46 ロア側送りねじ装置
47 ロア側ねじ軸
48 ロア側ナット
49 アッパ側テレスコ用モータ
50 アッパ側送りねじ装置
51 アッパ側ねじ軸
52 アッパ側ナット
53 コネクタ部材
54 枢支ボルト
55 チルト用モータ
56 チルト用送りねじ装置
57、57a ギヤハウジング
58 反力付与モータ
59 ウォーム減速機
60 連結シャフト
61 ロア側ハウジング
62 アッパ側ハウジング
63、63a、63b 第二ハウジング接続部
64、64a 接続ボルト
65 ウォーム収容部
66 ウォームホイール収容部
67、67a 第二接続筒部
68 第二接続板部
69 第二通孔
70 ウォーム
71 ウォームホイール
72 入力シャフト
73、73a 出力シャフト
74 トーションバー
75 トルクセンサ
76、76a、76b、76c 第二シャフト接続部
77 半球状凸部
78 雄スプライン歯
79 連続孔
80 ジョイント部材
81a、81b 雄スプライン歯
82a、82b 環状凹溝
83a、83b 雌スプライン歯
84 ねじ孔
85 軸継手
86 第一伝達部材
87 第二伝達部材
88 中間部材
89a、89b 挿入孔
90a、90b 突起部
91 弾性筒部材
92 第一テーパ部
93 第二テーパ部
94 リニアガイド
95 ボルト
96a、96b、96c 転がり軸受
97 係止溝
98 止め輪
99 環状壁部
100 環状突起部
101 ボルト
102 ボルト
103a、103b 切り欠き
104a、104b 円輪部
105a、105b 雄側係合部
106 雌側係合部
107 ステアリングコラム
108 ステアリングシャフト
109 アウタコラム
110 インナコラム
111 インナシャフト
112 アウタシャフト
113 支持ブラケット
114 円筒部
115 第一接続フランジ部
116 嵌合筒部
117 第二接続フランジ部
118 突条部
119 シールリング
REFERENCE SIGNS LIST 1 steering device 2 steering wheel 3 steering unit 4 steering wheel 5 steering unit 6 control device 7 steering actuator 8 tie rod 9, 9a position adjustment device 10, 10a reaction force generating device 11, 11a, 11b, 11c power connection portion 12, 12a, 12b housing connection portion 13 steering shaft 14 steering column 15 lower telescopic actuator 16 upper telescopic actuator 17 tilt actuator 18a to 18e rolling bearing 19 lower shaft 20 upper shaft 21, 21a, 21b, 21c first shaft connection portion 22 hemispherical recess 23 female spline teeth 24 bracket 25 column body 26 fixed bracket 27 displacement bracket 28 fixed plate portion 29 fixed side support frame 30 mounting bolt 31 Displacement plate portion 32 Displacement side support frame 33 Support wall portion 34 Outer column 35 Lower side inner column 36 Upper side inner column 37 Slit 38 Screw hole 39 Screw plug 40 Cylindrical portion 41, 41a, 41b First housing connection portion 42, 42a First connection cylinder portion 43 First connection plate portion 44 First through hole 45 Lower side telescopic motor 46 Lower side feed screw device 47 Lower side screw shaft 48 Lower side nut 49 Upper side telescopic motor 50 Upper side feed screw device 51 Upper side screw shaft 52 Upper side nut 53 Connector member 54 Pivot bolt 55 Tilt motor 56 Tilt feed screw device 57, 57a Gear housing 58 Reaction force applying motor 59 Worm reducer 60 Connecting shaft 61 [0033] Lower housing 62 Upper housing 63, 63a, 63b Second housing connection portion 64, 64a Connection bolt 65 Worm accommodating portion 66 Worm wheel accommodating portion 67, 67a Second connection cylinder portion 68 Second connection plate portion 69 Second through hole 70 Worm 71 Worm wheel 72 Input shaft 73, 73a Output shaft 74 Torsion bar 75 Torque sensor 76, 76a, 76b, 76c Second shaft connection portion 77 Hemispherical convex portion 78 Male spline teeth 79 Continuous hole 80 Joint member 81a, 81b Male spline teeth 82a, 82b Annular groove 83a, 83b Female spline teeth 84 Screw hole 85 Shaft coupling 86 First transmission member 87 Second transmission member 88 Intermediate member Reference Signs List 89a, 89b Insertion hole 90a, 90b Projection portion 91 Elastic tubular member 92 First tapered portion 93 Second tapered portion 94 Linear guide 95 Bolt 96a, 96b, 96c Rolling bearing 97 Locking groove 98 Retaining ring 99 Annular wall portion 100 Annular projection portion 101 Bolt 102 Bolt 103a, 103b Notch 104a, 104b Circular ring portion 105a, 105b Male engaging portion 106 Female engaging portion 107 Steering column 108 Steering shaft 109 Outer column 110 Inner column 111 Inner shaft 112 Outer shaft 113 Support bracket 114 Cylindrical portion 115 First connecting flange portion 116 Fitting tubular portion 117 Second connecting flange portion 118 Protrusion portion 119 Seal ring
Claims (6)
前記第一シャフト接続部に接続可能な第二シャフト接続部、及び、前記第一ハウジング接続部に接続可能な第二ハウジング接続部をそれぞれ有する、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与するための反力発生装置と、
を備えるステアバイワイヤ用操舵ユニットの組立方法であって、
前記位置調整装置として、前記第一シャフト接続部及び前記第一ハウジング接続部のそれぞれを備えた2種以上の複数の位置調整装置の中から選択したものを使用する、又は/及び、前記反力発生装置として、前記第二シャフト接続部及び前記第二ハウジング接続部のそれぞれを備えた2種以上の複数の反力発生装置の中から選択したものを使用する、
ステアバイワイヤ用操舵ユニットの組立方法。 a position adjustment device for adjusting a position of a steering wheel, the position adjustment device having a first shaft connection portion and a first housing connection portion,
a reaction force generating device for applying a steering reaction force to the steering wheel, the reaction force generating device having a second shaft connection portion connectable to the first shaft connection portion and a second housing connection portion connectable to the first housing connection portion;
A method for assembling a steer-by-wire steering unit comprising:
As the position adjustment device, one selected from two or more types of a plurality of position adjustment devices each having the first shaft connection portion and the first housing connection portion is used, and/or as the reaction force generating device, one selected from two or more types of a plurality of reaction force generating devices each having the second shaft connection portion and the second housing connection portion is used.
A method for assembling a steering unit for steer-by-wire.
前記第一シャフト接続部に接続可能な第二シャフト接続部、及び、前記第一ハウジング接続部に接続可能な第二ハウジング接続部をそれぞれ有する、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与するための反力発生装置と、
前記第一シャフト接続部と前記第二シャフト接続部とを接続してなる動力接続部と、
前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とを接続してなる筐体接続部と、を備え、
前記動力接続部及び前記筐体接続部のそれぞれは、前記位置調整装置と前記反力発生装置との少なくとも一方が異なる構成を備えた別のステアバイワイヤ用操舵ユニットと共通の接続構造を有する、
ステアバイワイヤ用操舵ユニット。 a position adjustment device for adjusting a position of a steering wheel, the position adjustment device having a first shaft connection portion and a first housing connection portion,
a reaction force generating device for applying a steering reaction force to the steering wheel, the reaction force generating device having a second shaft connection portion connectable to the first shaft connection portion and a second housing connection portion connectable to the first housing connection portion;
a power connection portion connecting the first shaft connection portion and the second shaft connection portion;
a housing connection portion that connects the first housing connection portion and the second housing connection portion,
Each of the power connection unit and the housing connection unit has a connection structure common to another steer-by-wire steering unit in which at least one of the position adjustment device and the reaction force generating device has a different configuration.
Steer-by-wire steering unit.
前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とは、インロー嵌合によって接続されており、
前記動力接続部は、前後方向に関して、前記筐体接続部と前記転がり軸受との間に配置されている、
請求項3に記載したステアバイワイヤ用操舵ユニット。 the position adjustment device includes a steering shaft having the first shaft connection portion at a front end thereof, a steering column having the first housing connection portion at a front end thereof, and a rolling bearing for rotatably supporting the steering shaft inside the steering column,
the first housing connection portion and the second housing connection portion are connected by spigot fitting,
The power connection portion is disposed between the housing connection portion and the rolling bearing in the front-rear direction.
A steer-by-wire steering unit according to claim 3.
前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とは、インロー嵌合によって接続されており、
前記筐体接続部は、前記出力シャフトの径方向に関して、前記トルクセンサと重なる位置に配置されている、
請求項3~4のうちのいずれか1項に記載したステアバイワイヤ用操舵ユニット。 the reaction force generating device includes an output shaft having the second shaft connection portion at a rear end thereof, and a torque sensor disposed around the output shaft;
the first housing connection portion and the second housing connection portion are connected by spigot fitting,
The housing connection portion is disposed at a position overlapping with the torque sensor in a radial direction of the output shaft.
A steer-by-wire steering unit according to any one of claims 3 to 4.
前記第一ハウジング接続部に接続可能な第二ハウジング接続部を有する、前記ステアリングホイールに操舵反力を付与するための反力発生装置と、
前記第一ハウジング接続部と前記第二ハウジング接続部とを接続してなる筐体接続部と、を備え、
前記筐体接続部は、前記位置調整装置と前記反力発生装置との少なくとも一方が異なる構成を備えた別のステアバイワイヤ用操舵ユニットと共通の接続構造を有しており、
前記位置調整装置は、ステアリングシャフトと、前記第一ハウジング接続部を有するステアリングコラムとを有しており、
前記反力発生装置は、前記ステアリングシャフトに接続される出力シャフトと、前記第二ハウジング接続部を有するギヤハウジングとを有しており、
前記第二ハウジング接続部は、前記第一ハウジング接続部に対してインロー嵌合によって接続可能な円筒状の第二接続筒部を有しており、
前記第二接続筒部の内周面と前記出力シャフトの外周面との間は密封されている、
ステアバイワイヤ用操舵ユニット。 a position adjustment device for adjusting a position of a steering wheel, the position adjustment device having a first housing connection portion;
a reaction force generating device for applying a steering reaction force to the steering wheel, the reaction force generating device having a second housing connecting portion connectable to the first housing connecting portion;
a housing connection portion that connects the first housing connection portion and the second housing connection portion,
the housing connection portion has a common connection structure with another steer-by-wire steering unit in which at least one of the position adjustment device and the reaction force generating device has a different configuration,
the position adjustment device includes a steering shaft and a steering column having the first housing connection portion,
the reaction force generating device includes an output shaft connected to the steering shaft and a gear housing having the second housing connection portion,
the second housing connection portion has a cylindrical second connection tube portion that is connectable to the first housing connection portion by spigot fitting,
A gap between an inner peripheral surface of the second connecting cylindrical portion and an outer peripheral surface of the output shaft is sealed.
Steer-by-wire steering unit.
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