CN101380965A - 转向柱装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向柱装置。倾斜调节螺母(53)插入形成于管导向托架(42)中的第一凹槽(422a)中，并且可绕垂直于其倾斜平面的轴线旋转地连接到柱体(10)。当柱体(10)由于倾斜操作相对于上托架(30)倾斜，并且柱体(10)的倾角由于这种柱体(10)的倾斜改变时，倾斜调节螺母(53)根据柱体(10)的倾斜在第一凹槽(422a)中倾斜，由此允许倾角的变化。

Description

转向柱装置

技术领域

[0001]本发明涉及一种转向柱装置。特别地，本发明涉及一种装备有电倾斜机构的转向柱装置，该电倾斜机构用于通过使转向柱体竖向地倾斜来调节转向轮的竖向位置。

背景技术

[0002]已知一种车辆，该车辆装备有倾斜机构，该倾斜机构用于根据驾驶员的体形或驾驶姿势调节转向轮相对于车辆的竖向位置；或者装备有伸缩机构，该伸缩机构用于根据驾驶员的体形或者驾驶姿势调节转向轮相对于车辆的纵向位置。近年来，还已知一种车辆，该车辆安装有电倾斜机构，该电倾斜机构用于借助电致动器如电动机等调节转向轮的竖向位置，或者安装有电伸缩机构，该电伸缩机构用于借助电致动器如电动机等调节转向轮的纵向位置。日本专利申请公开No.2002-002503(JP-A-2002-002503)、日本专利申请公开No.2002-193110(JP-A-2002-193110)以及日本专利申请公开No.2007-015678(JP-A-2007-015678)中描述了电倾斜机构的结构。

[0003]在JP-A-2002-002503、JP-A-2002-193110以及JP-A-2007-015678中描述的安装在转向柱装置上的电倾斜机构是这样构成的：支承转向柱体的托架响应于转向柱体的倾斜而倾斜。因而，托架经由铰链固定到车体，以便促进转向柱的倾斜。如上所述，JP-A-2002-002503、JP-A-2002-193110以及JP-A-2007-015678中描述的转向柱装置提供有铰链。因此，存在构成电倾斜机构的组件的数量较大的问题。而且，铰链是在转向柱体和车体之间提供的。因此，存在转向柱装置尺寸较大的问题。

发明内容

[0004]本发明提供一种包括电倾斜机构的转向柱装置，该电倾斜机构需要较少的组件，并且能够有助于尺寸的减小。

[0005]根据本发明一个方面的转向柱装置装备有转向柱体、下托架、电倾斜机构以及上托架。该转向柱体具有连接到转向轮的转向主轴，和可旋转地支承该转向主轴的支承部件。该下托架固定于车体，并且相对于车体可倾斜地支承该转向柱体。该电倾斜机构绕下托架支承转向柱体的支承点相对于车体倾斜转向柱体。该上托架安装在车体上，并且在车辆的纵向方向上，支承该转向柱体位于该下托架后面的部分，以允许该转向柱体如上所述地倾斜。

[0006]而且，电倾斜机构装备有倾斜螺钉、电致动器以及倾斜调节螺母。该倾斜螺钉相对于该转向柱体的柱轴方向垂直或倾斜延伸，该倾斜螺钉具有在其外圆周上提供的阳螺纹，并且由该上托架可旋转地并且轴向固定地支承。在此，应当注意到，形成倾斜螺钉，以便在平行于转向柱体可在其上倾斜的倾斜平面的平面上，该倾斜螺钉相对于转向柱的轴向方向垂直或倾斜延伸。电致动器如电动机旋转驱动倾斜螺钉。倾斜调节螺母具有螺纹孔，该螺纹孔具有沿其内圆周提供的阴螺纹，并且拧到该倾斜螺钉上。在支承部件中形成第一凹槽，该倾斜调节螺母插入该第一凹槽中，并且在该第一凹槽中，该倾斜调节螺母可绕与该转向柱体的倾斜平面垂直的轴线旋转地连接到该支承部件。

[0007]在所述的转向柱装置中，当该倾斜螺钉响应于电致动器的驱动而旋转时，通过这种旋转供给拧到倾斜螺钉上的倾斜调节螺母。因而，倾斜调节螺母在倾斜螺钉的轴向方向上移动，即相对于转向柱体的柱轴方向(或平行于转向主轴的轴向方向)垂直或倾斜地移动。因此，倾斜调节螺母连接于第一凹槽中的支承部件。因此，当倾斜调节螺母如上所述地移动时，支承部件与该倾斜调节螺母一起移动。由于支承部件的移动，转向柱体相对于车体绕该转向柱体由下托架支承的支承点竖向倾斜。因而，完成转向柱体的倾斜操作。

[0008]转向柱体的倾斜改变了转向柱体由上托架支承的支承角(倾斜角)。在此，应当注意到，在支承部件的第一凹槽中，倾斜调节螺母可绕垂直于转向柱体的倾斜平面的轴线(绕平行于其倾斜轴线的轴线)旋转。因此，倾斜调节螺母根据转向柱体的倾斜在第一凹槽中旋转，由此改变上述支承角。也就是说，倾斜调节螺母本身充当铰链，以允许转向柱体倾斜。因此，不同于传统的情况，不需要铰链。结果，可以减少转向柱装置的组件的数量。此外，也需要保证用于监视铰链元件的空间。因此，有助于使该装置紧凑。

[0009]在本发明的前述方面中，第一凹槽垂直于转向柱体的倾斜平面(转向柱体通过电倾斜机构的倾斜操作在其上倾斜的平面)延伸。而且，第一凹槽可以采用具有在上述方向上延伸的轴线的圆柱体形状。根据该第一凹槽，可以这样排列本发明的这一方面，即倾斜调节螺母的外部形状采用具有垂直于螺纹孔的轴向方向延伸的轴线的圆柱体或圆管形状，并且将这种采用圆柱体(圆管)形状的倾斜调节螺母插入采用圆柱体形状的第一凹槽中。此外，可以这样形成该第一凹槽，即其中心轴从转向柱体的轴线并且在车体的横向方向上径向延伸。而且，在支承部件上形成管状部分，该管状部分垂直于转向柱体的倾斜平面延伸，并且可以在该管状部分中形成第一凹槽。该管状部分可以形成在位于车辆横向方向上的支承部件上。

[0010]而且，可以在垂直于第一凹槽的管状部分中形成第二凹槽，并且该倾斜螺钉通过该第二凹槽插入。根据这种结构，倾斜螺钉通过管状部分的第二凹槽插入，由此更靠近转向柱体布置。因而，使转向柱装置变得紧凑，并且一旦插入倾斜螺钉就会增加转向柱体的刚性。在这种情况下，可以形成第二凹槽，以同样垂直于转向柱体的轴线延伸。

[0011]在此，应当注意到，第二凹槽形成在转向柱体(支承部件)通过倾斜操作倾斜的侧面上。因此，该第二凹槽当转向柱体倾斜时也倾斜。然而，倾斜螺钉是安装到上托架的，并且在倾斜操作期间未移动。因而，第二凹槽根据倾斜操作相对于倾斜螺钉倾斜。因此，第二凹槽在倾斜螺钉的径向方向上形成有远离倾斜螺钉的间隙。由于存在上述间隙，可以防止倾斜螺钉由于第二凹槽的倾斜而干扰管状部分形成第二凹槽的内壁表面。在这种情况下，第二凹槽可以采用延长孔的形状，该延长孔具有在转向柱体的主轴方向上延伸的主轴。

[0012]而且，第一凹槽和第二凹槽可以在管状部分中彼此交叉。根据这种结构，第二凹槽与第一凹槽交叉，并且可以延长第一凹槽的轴向长度。因此，还可以延长倾斜调节螺母和管状部分的轴向配合长度。结果，当倾斜调节螺母和管状部分彼此装配在一起时，增加了转向柱装置的刚性。

[0013]在上述结构中，支承部件遮盖转向主轴的外圆周，并且具有可旋转地并且可固定地支承转向主轴的柱管，以及管导向托架，该管导向托架遮盖柱管的外圆周，可倾斜地支承柱管，允许柱管在其轴向方向上移动，并且安装到可在倾斜螺钉的轴向方向上移动而在柱管的轴向方向上固定的上托架。支承部件的管状部分可以形成在管导向托架中。根据这种结构，柱管由管导向托架可轴向移动地支承。因此，可以通过轴向移动柱管和转向主轴完成伸缩操作。因此，本发明还适用于具有伸缩机构的转向柱装置。

[0014]而且，在上述结构中，倾斜调节螺母具有保持孔，该保持孔与螺纹孔连通，并且垂直于螺纹部分的轴向部分形成；和用于挤压倾斜螺钉的挤压设备。可以将挤压设备布置在保持孔中，并且旋拧到倾斜调节螺母中。根据这种结构，通过在该保持孔中布置的挤压设备挤压倾斜螺钉，由此将该倾斜螺钉挤压在螺纹孔的壁表面上。因而，倾斜螺钉的阳螺纹可靠地接触螺纹孔的阴螺纹，并且可以防止倾斜螺钉和倾斜调节螺母之间的卡嗒声(rattling)。

[0015]而且，在上述结构中，上托架具有安装在车体上的安装部分；上支承部分，该上支承部分在上托架旋拧到倾斜调节螺母的区域上方可旋转地并且轴向固定地支承倾斜螺钉；以及下支承部分，该下支承部分在倾斜螺钉旋拧到倾斜调节螺母的区域下方可旋转地并且轴向固定地支承该倾斜螺钉。上支承部分可以定位在安装部分上方，而下支承部分可以定位在安装部分下方。也就是说，上支承部分和下支承部分可以通过在其间插入的安装部分定位。

[0016]上托架通常安装在车体侧部件的最上部分。如果上托架起到分离托架的作用，且如果在碰撞等时车辆背面的输入等于或超过预定的分离载荷，则安装区域破裂，并且上托架与车体分离。如果上托架支承电倾斜机构的螺钉并且经由该螺钉连接到转向柱体，则作用于转向柱体上的力经由螺钉传递到上托架。因此，如果支承倾斜螺钉的位置不同于指示的安装区域，则扭矩由于转向柱体侧的输入作用于上托架上。通常，在传统的转向柱装置中，上托架经由轴承等支承倾斜螺钉的上端和下端，并且支承倾斜螺钉的两个末端的支承区域定位在上述安装区域下方。因此，由于车辆背部的力作用在转向柱上，因而在从下向上推的方向上旋转的扭矩作用于上托架上。该扭矩影响分离载荷，并且造成分离载荷不稳定的问题，例如，即使在超过分离载荷的输入作用在转向柱体上时，转向柱体由于扭矩的影响也不会从车体释放。

[0017]另一方面，根据前述结构，上托架具有支承倾斜螺钉的上支承部分和支承倾斜螺钉的下支承部分，该上支承部分和下支承部分分别定位在安装区域的上方和下方。因此，当从车辆背部作用在转向柱体上的力经由倾斜螺钉传递到上托架时，以从下向上推的方式作用的扭矩和以从上向下推的方式作用的力分别从下支承部分和上支承部分同时作用在上托架上。因而，扭矩彼此平衡。通过平衡扭矩减少作用在上托架上的净扭矩的大小，并且减少由该扭矩施加在分离载荷上的影响度。本发明通过减少扭矩的大小稳定了分离载荷。

附图说明

[0018]通过下面参照附图对范例实施方式的描述，本发明的上述以及进一步的特征和优点将变得显而易见，其中相同的附图标记用于表示相同的部件，其中：

附图1是根据本发明实施方式的转向柱装置的侧视图；

附图2是附图1中所示的转向柱装置的平面图；

附图3是沿附图2的线III-III的截面图；

附图4是沿附图1的线IV-IV的放大的截面图；

附图5A至5E是表示附图4中表示的管导向托架的视图，附图5A是管导向托架的前视图，附图5B管导向托架的左侧视图，附图5C是管导向托架的右侧视图，附图5D是管导向托架的底视图，以及附图5E是沿附图5C的线G-G的截面图；

附图6A和6B是表示附图4中所示的倾斜调节螺母的视图，附图6A是倾斜调节螺母的前视图，附图6B是倾斜调节螺母的截面图；

附图7是沿附图1的线VII-VII的部分截面图；

附图8是沿附图1的线VIII-VIII的截面图；

附图9是沿附图1的线IX-IX的部分截面图；以及

附图10是沿附图1的线X-X的截面图。

具体实施方式

[0019]下面参照附图描述根据本发明的范例实施方式的转向柱装置。附图1是根据本发明实施方式的转向柱装置的侧视图。附图2是附图1所示的转向柱装置的平面图。附图3是沿附图2的线III-III的截面图。如图1所示，转向柱装置1具有转向柱体(在下文中称作柱体)10、下托架20和上托架30。

[0020]柱体10包括转向主轴11和柱管12。如图1和3所示，转向主轴11具有上轴111和下轴112，上轴的后端连接于转向轮(未示出)，下轴的前端经由万向接头(未示出)连接于中间轴(未示出)。如图3所示，上轴111以管状形状形成，下轴112以杆状形状形成。而且，如图3所示，上轴111的前端花键配合到下轴112的后端。因而，上轴111和下轴112可整体旋转地并且可在轴向上相对固定地彼此连接。

[0021]如图3所示，柱管12分成管体121和轭部分122。管体121和轭部分122可整体操作地彼此连接。管体121遮盖上轴111的外圆周，并且在其内圆周侧上，经由轴承Br1和轴承Br2可旋转地且可在轴向上相对固定地支承上轴111。如图3所示，轭部分122连接到管体121的前侧末端。如图3所示，轭部分122以管状形状形成，并且包住下轴112的外圆周。如图2所示，在下轴112的任一侧，将臂部分122a布置在轭部分122的前侧上。如图1所示，通过每个臂部分122a的横向侧面形成沿柱体10的柱轴方向延伸的狭缝孔122b。

[0022]如图1所示，下托架20布置在柱体10的前侧上。下托架20包括上安装部分21和一对支承部分22和22。上安装部分21是横向(参见附图2)即垂直于柱体10上方的柱轴方向延伸的区域，并且安装到车体。如图10所示，该对支承部分22和22从上安装部分21向下延伸，并且使柱管12(轭部分122)夹在中间。

[0023]附图10是沿附图1的线X-X的截面图，其表示下托架附近的装配状态。如图10所示，将一对横向延伸的倾斜中心销23和23中的每一个可转动地安装在其与该对支承部分22和22中的一个对应的一端侧上。该对倾斜中心销23和23中的每一个在其与狭缝孔122b对应的另一端插入，该狭缝孔分别形成在轭部分122的壁部分122a中，并且该倾斜中心销在其与布置在下轴112的外圆周上的轴承壳132对应的另一端拧紧。在轴承壳132内提供轴承Br3。下轴112通过轴承Br3连接到轴承壳132。下轴112能够绕其自身的轴线自由旋转，但在轴向方向上是固定的。因此，下轴112经由轴承壳132和倾斜中心销23由下托架20可旋转地并且可轴向固定地支承。倾斜中心销23相对于下托架20绕其轴线旋转，由此下轴112和轭部分122作为整体单元绕倾斜中心销23竖向倾斜。如上所述，柱体10相对于车体由下托架20倾斜支承。如图10所示，楔形部件23a安装在每个倾斜中心销23的外圆周上。每个楔形部件23a装配到相应的具有锥形面的狭缝孔122b，并且在装配方向上由片簧和垫圈推动。轭部分122可在下轴112的轴向方向上相对于下托架20移动，同时保持与楔形部件23a的滑动接触。

[0024]在车辆的纵向方向上，上托架30在下托架20后面支承柱体10。附图4是沿附图1的线IV-IV的放大的截面图，其表示装配的上托架30和柱体10的结构。如图4所示，上托架30具有上板部分31、一对侧壁部分32和33，以及底面部分34，并且在全部四个侧面上环绕管体121。上板部分32布置在管体121的上方，并且跨越柱体10横向延伸。侧壁部分32或33从上板部分31向下延伸，以使管体121夹在中间。底面部分34在柱体10下方使侧壁部分32和33彼此连接。如图1和4所示，在相应的侧壁部分32和33中形成竖向狭缝32a和33a。

[0025]而且，如图4所示，管导向托架42经由管导向衬套41安装在管体121由上托架30环绕的区域上。柱体10经由管导向衬套41、管导向托架42、倾斜导向销424b、倾斜调节螺母53和倾斜导向衬套424c和53c由上管30支承。

[0026]管导向衬套41通常是圆柱形的，并且在管体121的轴向方向上的预定长度上方环绕管体121的外圆周。在管导向衬套41中形成轴向凹狭缝41a，因而管导向衬套41通常具有C形截面。管导向托架42布置在管导向衬套41的外圆周侧上。

[0027]附图5A至5E是表示管导向托架42的视图。附图5A是从车辆背侧看的管导向托架的前视图。附图5B是管导向托架的左侧视图。附图5C是管导向托架的右侧视图。附图5D是管导向托架的底视图。附图5E是沿附图5C的线G-G的截面图。如图5A至5E所示，管导向托架42由导向部分421、倾斜管状部分422、伸缩支承部分423、安装管状部分424以及紧固部分425组成。如图5E所示，导向部分421具有环形截面。倾斜管状部分422、伸缩支承部分423、安装管状部分424以及紧固部分425在导向部分421周围形成。

[0028]如图4所示，导向部分421遮盖管导向衬套41的外圆周，与管导向衬套41一样，通常具有圆柱形状，并且通常通过在其中形成的轴向延伸的狭缝421a形成C形截面。如图4和5E所示，紧固部分425定位在导向部分421下方，并且由一对突出带425a和425b构成，该对突出带从导向部分421的形成狭缝421a的两个边缘向下延伸，并且彼此相对。如图4所示，通过由紧固螺栓43紧固突出带425a和425b，将沿圆周方向的紧固力施加于导向部分421。由于这种紧固力，管体121经由管导向衬套41紧固，并且连接到管导向托架42。通过调整这种紧固力，可以在伸缩操作期间调节管导向衬套41和管体121之间的滑动载荷以及反冲。当获得适当的紧固力时，通过抗松动剂、开槽止动螺钉等固定紧固螺栓43，可以稳定紧固力。还可以在导向部分421的内圆周侧上的圆周方向上提供多个预定长度的圆形突出部分，并且保证这些突出部分与管体121表面接触。柱管12、管导向衬套41和管导向托架42与可旋转地并且可轴向固定地支承转向主轴11的支承部件对应。

[0029]在附图4所示的装配状态，倾斜管状部分42从导向部分421的右侧横向圆周向右延伸，并且以具有横向延伸的轴线的圆柱形状形成。附图5E所示的倾斜管状部分422的圆柱轴线L1的方向平行于附图4所示的装配状态中的横向方向。倾斜管状部分422的圆柱轴线L1的方向与倾斜中心销23的轴向方向相同。柱体10绕倾斜中心销23的轴线倾斜。因此，当在装配状态，柱体10通过用作支承中心的倾斜中心销23倾斜时，倾斜管状部分422垂直于倾斜平面即平行于倾斜轴线(倾斜中心销23的轴向方向)延伸。而且，如图4和5E所示，在倾斜管状部分422中形成第一凹槽422a和第二凹槽422b。

[0030]如图4和5E所示，在装配状态，沿轴向方向即垂直于柱体10的倾斜平面在倾斜管状部分422中形成第一凹槽422a。第二凹槽422b垂直于第一凹槽422a的轴向方向以及导向部分421的轴向方向(沿附图5E中的轴线L2)延伸。在附图4所示的装配状态，沿轴线L2的方向与竖向方向一致。如图5E所示，第一凹槽422a和第二凹槽422b在倾斜管状部分422中彼此交叉。而且，如图5D所示，第二凹槽422b是具有在导向部分421的轴向方向(L3方向)上延伸的主轴的延长孔。当与柱体10一起装配时，导向部分421与柱体10同轴布置。因此，第二凹槽422b是具有在柱体10的柱轴方向延伸的主轴的延长孔。

[0031]在附图4中，伸缩支承部分423是布置在导向部分421左侧和下方的区域，并且具有矩形截面的凹槽423a，如图5D和5E所示，该凹槽是通过以向下开口的方式挖出伸缩部分423获得的。将伸缩调节螺母63从其开口侧插入凹槽423a中，并且经由弹性体(例如，橡胶部件)423b通过伸缩支承部分423弹性支承，以防止滑动。此外，如图5E所示，沿柱轴方向通过伸缩支承部分423形成通孔423c。通过这种通孔423c插入伸缩螺钉。安装管状部分424跨越导向部分421与倾斜管状部分422对称地布置，在附图4中，从导向部分421的左侧横向圆周向左延伸，并且在装配状态，以具有横向延伸轴线的圆柱形状形成。换句话说，安装管状部分424与倾斜管状部分422同轴地布置。如图4所示，在沿轴向方向延伸的安装管状部分424中提供螺纹孔424a。如图4所示，将倾斜导向销424b拧到螺纹孔424a中。通过倾斜导向销424b的头部装配矩形倾斜导向衬套424c，倾斜导向销424b可旋转地固定到倾斜导向衬套424c。如图1所示，装配倾斜导向衬套424c，使得其横向带与通过上托架30的侧壁部分32形成的导向孔32a滑动接触，并且通过可在附图1的竖向方向上移动地并且可在纵向方向(柱轴方向)上固定的上托架30装配。

[0032]而且，如图1所示，根据本发明实施方式的转向柱装置1装备有电倾斜机构50和电伸缩机构60，并且其设计成响应于电动机的驱动自动执行倾斜操作和伸缩操作。如图7所示，电倾斜机构50通过倾斜电动机51、倾斜螺钉52以及倾斜调节螺母53构成。

[0033]附图7是沿附图1的线VII-VII的部分截面图。如图1至3和7所示，倾斜电动机固定到上托架30。倾斜螺钉52经由减速机构54如由蜗轴和蜗轮组成的蜗轮减速器等连接到倾斜电动机51。如图4所示，沿倾斜螺钉52的外圆周提供阳螺纹，该阳螺纹经由固定于上托架30的上板部分31的轴承Br4和通过轴承壳35和锁定螺母36固定于底面部分34的轴承Br5由上托架30可旋转地并且可轴向固定地支承。在附图3所示的状态即中性状态下，在柱体10的倾斜平面(平行于附图3的板的平面)上，该倾斜螺钉52的轴向方向垂直于柱体10的柱轴方向。根据本发明的倾斜螺钉52不限于上述结构。根据本发明的倾斜螺钉52至少具有垂直于柱轴方向的竖向组件就足够了。例如，可以相对于柱轴倾斜地布置倾斜螺钉52。而且，如图4所示，通过倾斜导向托架42的倾斜管状部分422的第二凹槽422b插入倾斜螺钉52。

[0034]如图4所示，倾斜调节螺母53旋拧到倾斜螺钉52上，并且通过倾斜螺钉52的旋转供给。附图6A和6B表示倾斜调节螺母53。附图6A是倾斜调节螺母53的前视图。附图6B是倾斜调节螺母53的截面图。

[0035]如图6A和6B所示，倾斜调节螺母53具有圆柱形外形，并且具有螺纹孔53a和保持孔53b。螺纹孔53a垂直于圆柱形倾斜调节螺母53的轴向方向延伸，并且穿透横向圆周表面，从而穿过轴向中心。在倾斜调节螺母53的一个端面上形成保持孔53b，该保持孔平行于圆柱形倾斜调节螺母53的轴向方向并且垂直于螺纹孔53a延伸。螺纹孔53a具有在其中形成的阴螺纹，该阴螺纹旋拧到沿倾斜螺钉52形成的阳螺纹上。保持孔53b与螺纹孔53a连通。而且，关闭倾斜调节螺母53的另一个端面。

[0036]如图4所示，如附图6A和6B成形的倾斜调节螺母53插入在管导向托架42的倾斜管状部分422中形成的圆柱形第一凹槽422a中。倾斜调节螺母53连接到管导向托架42，在第一凹槽422a中，该管导向托架可绕倾斜调节螺母53的轴线旋转。在装配状态，倾斜调节螺母53的旋转轴线的方向与第一凹槽422a的轴向方向相同。第一凹槽422a的轴向方向平行于与柱体10的倾斜平面垂直的轴向方向(附图4中的横向方向)。因此，倾斜调节螺母52连接到管导向托架42，在第一凹槽422a中，该管导向托架作为可绕与柱体10的倾斜平面垂直的轴线(绕平行于倾斜轴线的轴线)旋转的支承部件。

[0037]而且，倾斜调节螺母52插入倾斜管状部分422中，以便倾斜调节螺母53的螺纹孔53a在倾斜管状部分422的第二凹槽上轴向叠加。在这种插入状态下，倾斜螺钉52通过第二凹槽422b插入，并且通过螺纹孔53a旋拧到倾斜调节螺母53上。如上所述，第二凹槽422b以延长孔的形状形成，并且当倾斜螺钉52插入时在倾斜螺钉52的径向方向上具有间隙。

[0038]而且，倾斜调节螺母53的保持孔53b提供有挤压支架55和挤压弹簧56。挤压弹簧56沿其轴向方向布置在保持孔53b中。挤压弹簧56的一端固定到安装到保持孔53b的开口边缘的螺栓57，其另一端固定到挤压支架55。挤压支架55与倾斜螺钉52的横向圆周面对面布置。在挤压支架55面向倾斜螺钉52的表面上形成具有圆形截面的弯曲表面。弯曲表面对应于倾斜螺钉52的外形。在附图4所示的状态下，挤压弹簧56施加张力。因此，挤压支架55由挤压弹簧56的张力推动倾斜螺钉52。因而，在挤压支架55的另一侧上，将倾斜螺钉52挤压在螺纹孔53a的内圆周壁上。沿螺纹孔53a的内圆周壁形成阴螺纹。因此，由于倾斜螺钉52的挤压，将倾斜螺钉52的阳螺纹可靠地拧到螺纹孔53a中。因此，通过上述推动力可以消除倾斜螺钉52和倾斜调节螺母53之间的反冲。

[0039]如图4所示，将倾斜调节螺母53插入第一凹槽422a中，但倾斜调节螺母53的右侧部分从第一凹槽422a突出。该突出区域安装有倾斜导向衬套53c，以便遮盖倾斜调节螺母53的外圆周。与安装到倾斜导向销424b的头部的倾斜导向衬套424c的情况相同，倾斜导向衬套53c具有矩形外形，并且装配在在上托架30的侧壁部分33中形成的导向孔33a中。倾斜导向衬套53c的横向带由导向孔33a引导，由此使得倾斜导向衬套53c是可竖向移动并且可纵向(柱轴方向)固定的。如上所述，构成柱体10，以便由于通过侧壁部分32和33的导向孔32a和33a的表面接收倾斜导向衬套424c和53c，因而该柱体可以经由管导向托架42、倾斜调节螺母53等从其横向侧面整体支承。

[0040]如图8和9所示，电伸缩机构60通过伸缩电动机61、伸缩螺钉62和伸缩调节螺母63构成。附图8是沿附图1的线VIII-VIII的截面图。附图9是沿附图1的线IX-IX的截面图。附图8和9都表示电伸缩机构60的安装状态。如图1、8和9所示，电伸缩机构60的电动机61固定于柱管12的轭部分122。电动机61经由减速机构64如由蜗轴和蜗轮组成的蜗轮减速器等连接到伸缩螺钉62。伸缩螺钉62在柱体10的柱轴方向上延伸，并且具有沿其外圆周形成的阳螺纹。而且，如图8所示，在附图8的左侧，伸缩螺钉62经由轴承Br6和Br7通过轭部分122可旋转并且轴向固定地支承，而在附图8的右侧，该伸缩螺钉通过在倾斜导向托架42的伸缩支承部分423中形成的凹槽423c插入。而且，通过伸缩螺钉62的外圆周装配一对纵向排列的止块65和65，用于通过邻接管导向托架42调整柱管12在柱轴方向上相对于管导向托架42的移动量。

[0041]如图8所示，将伸缩调节螺母63插入伸缩支承部分423的凹槽423a中，并且如上所述，经由防止滑动的弹性体423b通过伸缩支承部分423固定地弹性支承。在伸缩调节螺母63中形成螺纹孔63a(参见附图4)，其中沿其内圆周提供阴螺纹。在将伸缩调节螺母63安装在凹槽423a的状态下，螺纹孔63a在柱体10的柱轴方向上延伸。然而，将通过伸缩支承部分423插入的伸缩螺钉62通过螺纹孔63a旋拧到伸缩调节螺母63中。而且，另外在伸缩调节螺母63中形成保持孔63b。在附图4中，保持孔63b从凹槽423a的开口端侧向上并且垂直于螺纹孔63a延伸。此外，保持孔63b的顶端与螺纹孔63a连通。将挤压支架65和挤压弹簧66布置在保持孔63b中，并且将螺栓67固定到保持孔63b的开口端。可以通过挤压支架65、挤压弹簧66和螺栓67消除伸缩螺钉62和伸缩调节螺母63之间的反冲。挤压支架65、挤压弹簧66和螺栓67的结构与挤压支架55、挤压弹簧56和螺栓57相同，因此未详细描述。

[0042]如图4所示，上托架30的上板部分31具有上支承部分31a，该上支承部分具有固定如图4所示支承倾斜螺钉52的上端的轴承Br4的区域。上托架30还具有一对安装部分31b，该对安装部分在附图4中从上支承部分31a水平并且横向地突出。在每个安装部分31b中形成狭缝孔31c。在发生二次碰撞事件时，狭缝孔31c允许上托架30在车辆的前进方向上移动。在车辆的后方，狭缝孔31c从每个安装部分31b的中心延伸。每个狭缝孔31c的后端是张开的。狭缝孔31c和31c分别安装有一对横向排列的被膜(capsules)31d和31d。

[0043]与一对横向排列的能量吸收板37一起，被膜31d经由一对横向排列的连接螺栓(未示出)连接到车体。连接螺栓例如可以拧到焊接到车体的螺母上。而且，安装部分31b分别通过销(未示出)、片簧等连接到被膜31d，该销在等于或大于阈值剪切载荷的载荷(相对于车辆向前作用的冲击载荷)下剪切，该片簧施加近似等于上述阈值剪切载荷的预定值的弹性力。当等于或大于阈值剪切载荷的载荷作用在上托架30上时，在车辆的前进方向上，上托架30与被膜31d和31d分离。每个能量吸收板与相应的被膜31d一起通过连接螺栓(未示出)将一端固定到车体的一部分。当上托架30与被膜31d分离并且相对于车辆向前移动时，通过分别由上托架30装配的摩擦接触销38(参见附图1)摩擦接触能量吸收板37，由此吸收冲击能量。

[0044]在如上构成的转向柱装置1中，当驱动伸缩电动机61时，经由减速机构64连接到伸缩电动机61的伸缩螺钉62旋转。当伸缩螺钉62旋转时，拧到伸缩螺钉62的伸缩调节螺母63通过伸缩支承部分423弹性固定地支承。因此，伸缩螺钉62在旋转时轴向移动。

[0045]由于伸缩螺钉62的轴向移动，支承伸缩螺钉62的轭部分122、连接到轭部分122的管体121以及由管体121支承的上轴111移动。因而，除了下轴112，柱体10在车辆的纵向方向(即柱轴方向)上移动，以执行伸缩操作。因此，上轴111相对于下轴112轴向移动。而且，下托架20和上托架30固定于车体侧，因此不会由于上述伸缩操作而移动。此外，倾斜导向衬套424c和53c装配在上托架30的导向孔32a和33a中，并且阻止在柱轴方向上移动。因此，伸缩操作也不会使装配倾斜导向衬套424c和53c的管导向托架42和管导向衬套41在柱轴方向上移动。因此，在伸缩操作期间，管体121相对于由紧固螺栓43在管体121和管导向托架42之间产生的紧固力(滑动阻力)轴向移动，同时保持与管导向衬套41的滑动接触。而且，在伸缩操作期间，在形成于轭部分122的臂部分122a中的狭缝孔122b中，安装在下托架20上的倾斜中心销23在轴柱方向上移动。由此可以使柱管12相对于下托架20在轴向方向上移动。

[0046]而且，当驱动倾斜电动机51时，经由减速机构54连接到倾斜电动机51的倾斜螺钉52旋转。倾斜螺钉52由上托架30可旋转地并且可轴向固定地支承。因此，旋拧到倾斜螺钉52上的倾斜调节螺母53通过倾斜螺钉52的旋转供给，并且沿倾斜螺钉52的轴向方向移动。连接到倾斜调节螺母53的管导向托架42和管导向衬套41也会由于倾斜调节螺母53的移动而移动。此外，紧固到管导向托架42的管体121也会移动。因而，包括管体121、轭部分122、上轴111和下轴112的柱体10绕下托架20经由倾斜中心销23支承柱体10的点(支承点)相对于车体竖向倾斜，由此执行倾斜操作。因此，倾斜导向衬套424c和53c在形成于上托架30的侧壁部分32和33的导向孔32a和33a中竖向移动。

[0047]而且，当柱体10经由上述倾斜操作倾斜时，柱体10和管导向托架42相对于上托架30的倾角变化。根据这种倾角的变化，安装在管导向托架42上的倾斜调节螺母53绕垂直于第一凹槽422a中的柱体的倾斜平面的轴线(即绕平行于倾斜轴线的轴线)旋转。由于倾斜调节螺母53的旋转，管导向托架42可以根据柱体10的倾斜操作在倾斜平面中倾斜。也就是说，由于倾斜调节螺母53的旋转，柱体10和与倾斜调节螺母53一起倾斜的组件(管导向托架42和管导向衬套41)可以相对于上托架和与其固定的组件(倾斜螺钉52和倾斜调节螺母53)倾斜。

[0048]在传统的转向柱装置中，为了允许柱体根据倾斜操作相对于上托架倾斜，上托架经由铰链可倾斜地安装到车体上的部件。因而，必须提供铰链。因此，产生由于组件数量的增加而造成的如转向柱装置的成本、尺寸增加的问题。另一方面，在本发明的上述实施方式中，倾斜调节螺母53可旋转地连接到由于倾斜操作绕垂直于倾斜平面的轴线倾斜的部件。在倾斜操作期间，倾斜调节螺母53本身通过旋转用作铰链部件。因此，不需要提供单独的铰链。因而，可以减少组件的数量，并且可以实现尺寸的减小。

[0049]柱体10绕下托架20由倾斜中心销23支承的支承点倾斜。另一方面，当倾斜导向衬套53c移动时，倾斜调节螺母53沿上托架30的导向孔33a的轴向方向直线移动。因而，在倾斜操作之前或之后，支承点距离倾斜调节螺母53的距离在柱体10的轴向方向上变化。在伸缩操作期间，通过上轴111(和柱管12)相对于下轴112的轴向移动即倾斜中心销23通过轭部分122的狭缝孔122b的轴向移动允许(吸收)这种轴向方向上的变化。

[0050]如上所述，根据本发明实施方式的转向柱装置1，第一凹槽422a形成在作为支承转向主轴11的支承部件的管导向托架42中，并且倾斜调节螺母53插入在第一凹槽422a中，并且可绕垂直于柱体10的倾斜平面的轴线旋转连接。因此，即使在柱体10相对于上托架30倾斜因而相对于上托架30改变柱体10的倾角时，倾斜调节螺母53也会根据柱体10的倾斜而在第一凹槽422a中旋转，由此允许倾角改变。也就是说，倾斜调节螺母53本身用作铰链，因此允许柱体10倾斜。因而，不同于传统的转向柱装置，不需要铰链部件。结果，可以减少转向柱装置1的组件的数量，并且可以使转向柱装置1变得紧凑。

[0051]而且，在管导向托架42中形成的倾斜管状部分422具有以垂直于第一凹槽422a的穿透方式形成的第二凹槽422b，并且通过第二凹槽422b插入倾斜螺钉52。因而，可以更靠近柱体10地布置倾斜螺钉。因此，可以进一步减少转向柱装置1的尺寸，并且当柱体10和倾斜螺钉52装配在一起时，增加了转向柱装置1的刚性。而且，第一凹槽422a和第二凹槽422b在倾斜管状部分422中彼此交叉。因而，可以延长第一凹槽422a的轴向长度。因此，当倾斜调节螺母53和倾斜管状部分422装配在一起时，还可以延长倾斜调节螺母53和倾斜管状部分422的轴向长度，由此提高转向柱装置1的刚性。

[0052]而且，如图5E所示，轴向延伸狭缝421a在导向部分421中形成，管导向托架42跨越狭缝421a装备有一对在导向部分421的边缘部分彼此面对的突出带425a和425b。例如使用紧固螺栓43将突出带紧固到管导向托架42。因而，可以通过紧固螺栓43施加的紧固力(紧固扭矩)消除管导向托架42和柱管12(管体121)之间的反冲(例如，尺寸误差造成的间隙)，或者设置执行伸缩操作中的滑动载荷。

[0053]而且，倾斜调节螺母53具有旋拧到倾斜螺钉52上的螺纹孔53a，以及与该螺纹孔53a连通并且垂直于螺纹孔53a的轴向方向形成的保持孔53b。将由挤压支架55和挤压弹簧56组成的挤压设备布置在该保持孔53b中。因而，通过挤压设备将倾斜螺钉52挤压在螺纹孔53a的壁面上，由此防止倾斜螺钉52和倾斜调节螺母53之间的卡嗒声。出于相同的原因，还为伸缩调节螺母63布置挤压设备。因而，还可以防止伸缩螺钉62和伸缩调节螺母63之间的卡嗒声。

[0054]如果由到车辆后面的二次碰撞造成的冲击力作用于转向柱装置1上，则冲击力输入到柱体10，并且进一步经由管导向托架42、倾斜调节螺母53和倾斜螺钉52传递到上托架30。然后，当在柱轴方向上作用的传递的冲击力超出设置载荷时，上托架30与被膜31d分离，并且与柱体10一起轴向移动。

[0055]在这种情况下，在装备有电倾斜机构的转向柱装置中，特别是在具有由作为电倾斜机构的上托架支承的倾斜螺钉的转向柱装置中，将二次碰撞的冲击力从柱体经由倾斜螺钉传递到上托架。相反，在传统的转向柱装置中，倾斜螺钉由上托架支承的上端支承点和下端支承点定位在上托架和被膜的分离点(安装部分)的下方。因而，最后得到的扭矩由于上述冲击力将上托架向上推，并且作用于分离点上。由于这种扭矩的影响，可以瞬间破坏上托架的分离载荷的稳定。

[0056]另一方面，根据本发明实施方式的转向柱装置1，如图4所示，上端支承点(即上板部分31的上支承部分31a的竖向位置)是倾斜螺钉52的上端经由轴承Br4由上托架30支承的区域，将该上端支承点定位在上托架30的分离点(即上板部分31的安装部分31b的竖向位置)的上方，并且将倾斜螺钉52的下端经由轴承Br5由上托架30支承的区域(下端支承点)定位在上托架30的分离点的下方。也就是说，将根据本发明实施方式的上托架30的分离点定位在上端支承点和下端支承点之间。因此，当冲击力经由倾斜螺钉52传递到上托架30时，倾斜螺钉52下端支承点的扭矩将上托架30向上推，而倾斜螺钉52上端支承点的扭矩将上托架30向下推。因而，扭矩以从上端支承点和下端支承点的相反的方向作用于上托架30。因此，作用在上托架30上的扭矩彼此平衡。因而，减少了作用在上托架30上的净扭矩，由此稳定了上托架30的分离载荷。

[0057]虽然上面已经描述了本发明的实施方式，但是本发明不限于如所述实施方式地构成。例如，在本发明的上述实施方式中，描述了将本发明应用于能够执行伸缩操作的转向柱装置的例子。然而，本发明也可以适用于不包括伸缩机构的转向柱装置。在这种情况下，不需要在柱体上轴向安装可移动的管导向托架。因此，为了将倾斜调节螺母直接安装到柱体(柱管)，可以形成从柱管横向突出的管状部分，在该管状部分中形成第一凹槽，并且将倾斜调节螺母直接插入第一凹槽中。此外，只要修改的实施方式落入如附加的权利要求限定的本发明的范围内，则也可以将本发明应用于其它修改的实施方式。

Claims (6)

1.一种转向柱装置，所述转向柱装置装备有:转向柱体(10)，所述转向柱体包括连接到转向轮的转向主轴(11)和可旋转地支承所述转向主轴(11)的支承部件；固定于车体的下托架(20)，所述下托架相对于所述车体可倾斜地支承所述转向柱体(10)；电倾斜机构(50)，所述电倾斜机构绕下托架(20)支承转向柱体(10)的支承点相对于车体倾斜转向柱体(10)；以及上托架(30)，所述上托架在所述车体的纵向方向的下托架(20)后面的位置处支承所述转向柱体(10)，以允许所述转向柱体(10)倾斜，所述转向柱装置的特征在于

所述电倾斜机构(50)装备有:

相对于所述转向柱体(10)的轴线垂直或倾斜延伸的倾斜螺钉(52)，所述倾斜螺钉具有在其外圆周上形成的阳螺纹，并且由所述上托架(30)可旋转地并且轴向固定地支承；

旋转地驱动所述倾斜螺钉(52)的电致动器(51)；以及

倾斜调节螺母(53)，所述倾斜调节螺母具有螺纹孔，并且旋拧到所述倾斜螺钉(52)上，所述螺纹孔具有沿其内圆周提供的阴螺纹；

在所述支承部件中形成有第一凹槽(422a)，所述倾斜调节螺母插入在所述第一凹槽中；并且

在所述第一凹槽(422a)中，所述倾斜调节螺母(53)可绕与所述转向柱体(10)的倾斜平面垂直的轴线旋转地连接到所述支承部件。

2.根据权利要求1所述的转向柱装置，其中:

所述第一凹槽(422a)垂直于所述倾斜平面延伸；并且

在其中形成有所述第一凹槽(422a)的支承部件上形成有管状部分，所述管状部分垂直于所述倾斜平面延伸。

3.根据权利要求2所述的转向柱装置，其中:

在垂直于所述第一凹槽(422a)的管状部分中形成有第二凹槽(422b)，并且

所述倾斜螺钉(52)通过所述第二凹槽(422b)插入。

4.根据权利要求1所述的转向柱装置，其中:

所述倾斜调节螺母(53)具有保持孔，所述保持孔与所述螺纹孔连通，并且垂直于所述螺纹孔的轴向方向；并且

布置在所述保持孔中的挤压部分在所述倾斜螺钉(52)的径向方向上挤压所述倾斜螺钉(52)，所述倾斜螺钉旋拧到所述螺纹孔中的倾斜调节螺母(53)中。

5.根据权利要求2所述的转向柱装置，其中:

所述支承部件具有:

柱管(12)，所述柱管形成为管状形状，并且在其内圆周侧上，可旋转地并且轴向固定地支承所述转向主轴(11)；

管导向托架(42)，所述管导向托架遮盖所述柱管(12)的外圆周，可倾斜地支承所述柱管(12)，允许所述柱管(12)在其轴向方向上移动，并且装配有可在所述倾斜螺钉(52)的轴向方向上移动而在所述柱管(12)的轴向方向上固定的上托架(30)；并且

所述管状部分形成在所述管导向托架(42)中。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的转向柱装置，其中:

所述上托架(30)具有:

安装到所述车体的安装部分(31b)，

上支承部分(31a)，所述上支承部分在所述上托架旋拧到所述倾斜调节螺母(53)的位置上方的位置处可旋转地并且轴向固定地支承所述倾斜螺钉(52)；以及

下支承部分，所述下支承部分在所述上托架旋拧到所述倾斜调节螺母的位置下方的位置处可旋转地并且轴向固定地支承所述倾斜螺钉；

所述上支承部分(31a)定位在所述安装部分(31b)上方所述转向柱体上；并且

所述下支承部分定位在所述安装部分(31b)下方所述转向柱体上。

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