CN101423068A - 转向柱装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高操作杆的操作性，并且能够牢固地保持内管的锁定状态的转向柱装置。本发明的转向柱装置具备：上部夹紧件(7)；固定在外管(4)上的定距托架(8)；具有贯通上部夹紧件(7)的倾斜用长孔及定距托架(8)的伸缩用长孔的轴部(9b)的夹紧用螺栓(9)；与螺栓(9)一体旋转的操作杆(10)；以及由设置于轴部(9b)上且径向尺寸沿圆周方向逐渐变化的偏心凸轮(41)及在偏心凸轮(41)的外周旋转自如地安装的环(42)构成的凸轮体(11)，通过使凸轮体(11)旋转而进行挤压，使得内管(5)相对于外管(4)锁定。

Description

转向柱装置

技术领域

本发明涉及具备了能够结合驾驶员的体形以及爱好调整转向盘的位置以便最易于驾驶的伸缩调整功能的转向柱装置。

背景技术

已知有附加了根据驾驶员的体格或驾驶姿势调整转向盘的高度的倾斜调整功能和将转向盘沿着转向轴的轴向调整前后位置的所谓伸缩式(以下称为伸缩)的调整功能的转向柱装置。

在这种转向柱装置中，通常在进行伸缩调整的同时，通过在构成转向柱的内管上压接配合在夹紧用螺栓的外周以与该螺栓一体旋转的方式安装的偏心凸轮，而使内管挤压外管内周，从而使内管相对于外管锁定，因此，消除内管和外管的松动(径向间隙)。(例如，参照专利文献1：日本专利3783524号公报)。

然而，在专利文献1所记载的技术中，由于将成为偏心凸轮的旋转轴的夹紧用螺栓的轴部配置在外管的外侧，因此，需要较大地设定上述轴部和内管之间的间隔，因而偏心凸轮的径向尺寸(从旋转中心到凸轮外周面的尺寸)较大，因此，在锁定时使偏心凸轮旋转而在凸轮外周面得到挤压内管的力时，夹紧用螺栓需要较大的安装扭矩，必须以较大的力来操作操作杆，从而存在操作性差之类的问题。

另外，在利用偏心凸轮将内管相对于外管锁定的状态下，在转向柱上施加了收缩方向的力的场合，由于内管以摩擦力对偏心凸轮施加向锁定解除方向的力，使得偏心凸轮旋转从而上述内管的锁定状态被解除，因此，存在发生所谓操作杆返回的危险。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的。因此，本发明的目的在于提供一种能够减轻进行锁定及其解除操作的操作杆的操作力而提高操作性，并且能够牢固地保持内管的锁定状态的转向柱装置。

为了达到上述目的，本发明的第一方案为一种转向柱装置，包括：

将一端支撑在车体上，并且在内部旋转自如地轴支撑下部轴的内管；

一端由在上述车体上固定的夹紧件支撑，并且在内部旋转自如地轴支撑上部轴，可进行伸缩调整地沿轴向可滑动地配置在上述内管外周，且在与上述内管重合的部位具有沿轴向开口的贯通孔的外管；

固定配置在上述外管上的定距托架；

具有形成于上述定距托架上的长孔部和转动自如地支撑在上述夹紧件上的轴部的夹紧用螺栓；

与上述夹紧用螺栓一体旋转的操作杆；

设置于上述夹紧用螺栓的上述轴部上，且径向尺寸沿圆周方向逐渐变化的偏心凸轮；以及

旋转自如地安装在上述偏心凸轮的外周上的环，

在上述构成中，

通过转动操作上述操作杆，而使上述偏心凸轮旋转使得上述环挤压内管，从而将上述内管压接配合在上述外管上。

从属于上述第一方案的第二方案，在上述转向柱装置中，上述夹紧件的孔部可进行倾斜调整地沿车辆上下方向形成为圆弧形状的长孔。

采用基于上述本发明的上述第一方案或上述第二方案的转向柱装置，若将操作杆从锁定解除位置转动操作到锁定位置，并借助于夹紧用螺栓将偏心凸轮向锁定方向旋转，则偏心凸轮的径向尺寸沿圆周方向逐渐增大从而借助于环将内管向外管的方向挤压，因此，内管相对于外管压接配合，并锁定。另外，若将操作杆从锁定位置转动操作到锁定解除位置，并借助于夹紧用螺栓将凸轮体向锁定解除方向旋转，则偏心凸轮的径向尺寸沿圆周方向逐渐减小从而使环脱离内管，因此，内管相对于外管的压接配合(锁定)状态被解除，从而以较小的操作力就能实现外管相对于内管的伸缩调整(可在轴向滑动)。

由于借助于安装在偏心凸轮的外周上的环与内管压接配合，因而可减小偏心凸轮的径向尺寸，并在锁定时使偏心凸轮旋转而使环的外周面挤压内管时，可减轻夹紧用螺栓的安装扭矩，因此，减轻操作杆的操作力，从而能够实现操作性提高。

另外，在通过使环的外周面挤压内管而使内管相对于外管锁定的状态下，在转向柱管上施加了收缩方向的力的场合，由于通过内管以摩擦力对环施加向锁定解除方向的力从而环旋转，但在环和偏心凸轮之间产生滑动，从而可抑制偏心凸轮向锁定解除方向的旋转，从而能够牢固地保持内管和外管的锁定状态。再有，通过使偏心凸轮的径向尺寸相对于未通过环的偏心凸轮减小，从而在借助于环向锁定解除方向加力时，使得将偏心凸轮向锁定解除方向驱动的扭矩变小，因此，在这一点上也能抑制偏心凸轮向锁定解除方向的旋转。

从属于上述第一方案或上述第二方案的第三方案，在上述转向柱装置中，分体构成上述螺栓和上述偏心凸轮。

采用基于上述本发明的上述第三方案的转向柱装置，由于分体构成螺栓及偏心凸轮，所以可根据各零部件上所要求的功能，以不同的材质和形状容易地形成螺栓及偏心凸轮。

从属于上述第一方案至第三方案的任一方案的第四方案，在上述转向柱装置中，

在上述偏心凸轮上设有弹性爪和凸缘状部件；以及

通过上述弹性爪和凸缘状部件，上述环旋转自如地配合保持在上述偏心凸轮的外周上。

采用基于上述本发明的上述第四方案的转向柱装置，由于将安装在偏心凸轮的外周上的环用在偏心凸轮上设置的弹性爪和凸缘状部件旋转自如地保持，因此，使得在偏心凸轮上装配环的作业容易。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的转向柱装置的主视图。

图2是图1的II-II向视剖视图。

图3是模式地表示同一转向柱装置的主要部分的轴向剖视图，图3A是表示锁定时的状态的剖视图，图3B是表示解除了锁定时的状态的剖视图。

图4是由偏心凸轮及环构成的凸轮体的组装立体图。

图5是凸轮体的主视图。

图6是图5的VI-VI向视剖视图。

图7是凸轮体的俯视图。

图8是表示从偏心凸轮拆卸了环的状态的俯视图。

图9是表示从偏心凸轮拆卸了环的状态的立体图。

图10是夹紧用螺栓的主视图。

图11是图10的XI-XI向视剖视图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的实施方式。图1是本发明的一实施方式的转向柱装置的主视图，图2是图1的II-II向视剖视图，图3是模式地表示同一转向柱装置的主要部分的轴向剖视图，图3A是表示锁定时的状态的剖视图，图3B是表示解除了锁定时的状态的剖视图，图4是由偏心凸轮及环构成的凸轮体的组装立体图，图5是凸轮体的主视图，图6是图5的VI-VI向视剖视图，图7是凸轮体的俯视图，图8是表示从偏心凸轮拆卸了环的状态的俯视图，图9是表示从偏心凸轮拆卸了环的状态的立体图，图10是夹紧用螺栓的主视图，图11是图10的XI-XI向视剖视图。此外，图1表示为了说明而拆除了一部分的状态。

如图1、图2所示，本实施方式的转向柱装置1具备转向柱管3，该转向柱管3可转动地支撑在轴向上端(图1的右端)固定有转向盘(未图示)的转向轴2。转向轴2由上部轴2a和下部轴2b构成，嵌合成在轴向可相对滑动。

转向柱管3具备在轴向可相对滑动地嵌合的外管4及内管5。这些管4、5在内部转动自如地支撑转向轴2。

内管5的轴向下端部6通过利用焊接等固定在下部支撑架21上，借助于倾斜轴22等支撑于车体23上，由此，转向柱管3整体可绕倾斜轴22转动。

另外，该转向柱装置1具备：配置在比转向柱管3还靠轴向上端侧并固定在车体23上的作为具有朝下敞开的大致コ字形的夹紧件的上部夹紧件7；利用焊接等固定在转向柱管3的外管4上，且配置于上部夹紧件7的内侧的定距托架8；贯通上部夹紧件7及定距托架8的夹紧用螺栓9；绕该螺栓9轴线转动操作的操作杆10；以及伴随该操作杆10的转动而旋转，并将内管5相对于外管4挤压的凸轮体11。

上部夹紧件7具有相对的一对侧板12、13和将这些侧板12、13的上部相互连结的上板14，并通过安装托架16固定在车体23上。在上部夹紧件7的两侧板12、13上沿着车辆上下方向形成有具有圆弧形状的倾斜用长孔15。

定距托架8呈朝上敞开的大致コ字形，具有一对侧板31、32和连结侧板31、32的下端彼此的底板33。在定距托架8的侧板31、32上沿着转向柱管3的轴向形成有伸缩用长孔34(孔部)。

如图10、图11所示，夹紧用螺栓9由头部9a及轴部9b构成，从上部夹紧件7的一侧向另一侧贯通。头部9a在端部具有六角孔，并且在外周形成有沿轴向延伸的细齿9d，轴部9b在前端具有螺纹部9e，并且在长度方向的中间部的外周形成有沿着轴向延伸的细齿9f。而且，通过在螺栓9的前端的螺纹部9e上螺纹结合螺母9g，上部夹紧件7及定距托架8被夹持在螺栓9的头部9a和螺母9g之间。

凸轮体11设置在螺栓9的轴部9b上，由径向尺寸沿圆周方向逐渐变化的树脂制偏心凸轮41以及旋转自如地安装在偏心凸轮41的外周上的环42构成。偏心凸轮41由向轴向延伸且各一端相互连结的一对圆筒部43、44构成，在圆筒部43、44的连结端部形成有向径向偏心的大直径部43a。大直径部43a的外径设定成比圆筒部43、44的外径大，并且比环42的内径稍小。如图5所示，偏心凸轮41以旋转中心C1为中心旋转，大直径部43a的旋转中心C2从该旋转中心C1向径向偏心规定距离D1。

如图3A所示，在锁定时，由于大直径部43a及环42借助于形成在外管4的与内管5重合的部位的贯通孔4a进入外管4内，环42与内管5压接配合(锁定)，从而内管5挤压外管4。另外，如图3B所示，在锁定解除时，由于大直径部43a及环42退回到外管4的外部，使得环42脱离内管5，从而内管5挤压外管4的状态被解除。在处于上述的锁定时及锁定解除时，在环42与内管5配合时，环42的旋转因与内管5的摩擦而停止，另一方面，在环42与内管5未配合时，环42与偏心凸轮41一起旋转。此外，通过使上述偏心凸轮41从图3B所示锁定解除状态向图3A所示锁定状态旋转180°，可得凸轮上升量D2(D1×2)。

通过在圆筒部43、44内周形成细齿43b、44b，在圆筒部43、44的内周插入螺栓9的同时，轴部9b外周的细齿9f与圆筒部43、44内周的细齿43b、44b啮合，从而螺栓9的旋转力传递到偏心凸轮41上。

在环42内周的两端，分别设有配合槽42a、42b。在圆筒部43、44上设有配置成从轴向两侧夹着环42而与配合槽42a、42b配合的凸缘状部件43c、44c。另外，通过在另一方的圆筒部44的连结端部、及凸缘状部件44c中向径向最偏心的部分、以及相对的部分设置与轴向平行地延伸的一对切口44d，从而包括凸缘状部件44c的一部分的弹性爪44e构成一对。在组装凸轮体11时，从一方的圆筒部44侧插入环42直到顶到凸缘状部件43c为止，并使凸缘状部件43c与环42的配合槽42a配合后在大直径部43a的外周安装环42。此时，在通过环42与凸缘状部件44c的锥形部抵接从而环42将一对弹性爪44e向内径侧压入的状态下，使凸缘状部件44c与环42的配合槽42b配合后，一对弹性爪44e因弹性力而返回到原状态，从而装配另一方的圆筒部44。由此，安装在偏心凸轮41的外周的环42旋转自如地保持在偏心凸轮41上。

下面叙述作用。通过将操作杆10转动操作到图1实线所示的锁定位置并拧紧螺栓9，能够将上部夹紧件7和定距托架8夹持成在螺栓9的头部9a和螺母9g之间不能相对移动，从而能够使转向盘的倾斜调整(在车辆上下方向摆动)和伸缩调整(沿轴向滑动)均不可进行。同时，如图3A所示，由于偏心凸轮41向锁定方向(箭头A1方向)旋转的同时，通过环42向内管5的方向(箭头A2方向)移动并与内管5压接配合，从而内管5挤压外管4，因此，消除内管5和外管4的松动(径向间隙)。

另外，通过将操作杆10转动操作到图1虚线所示的锁定解除位置并松开螺栓9，能够使上部夹紧件7和定距托架8在螺栓9的头部9a和螺母9g之间可相对移动，从而能够使转向盘的倾斜调整和定距调整均可进行。同时，如图3B所示，由于通过偏心凸轮41向锁定解除方向(箭头A3方向)旋转，并且向脱离内管5的方向(箭头A4方向)移动，从而解除内管5挤压外管4的状态，因此，用较小的操作力就能实现外管4相对于内管5的伸缩调整(可在轴向滑动)。

在该实施方式中，如图3A所示，由于借助于安装在偏心凸轮41的外周上的环42与内管5压接配合，因而可使偏心凸轮41的径向尺寸R减小，并在锁定时使偏心凸轮41旋转时可减轻夹紧用螺栓9的安装扭矩，因此，减轻操作杆10的操作力，从而能够实现操作性提高。

另外，在通过使环42的外周面挤压内管5而使内管5相对于外管4锁定的状态下，在转向柱管3上施加了收缩方向的力的场合，由于通过内管5以摩擦力对环42施加向锁定解除方向的力，从而环42旋转，但在环42和偏心凸轮41之间产生滑动，从而可抑制偏心凸轮41向锁定解除方向的旋转，从而能够牢固地保持内管和外管的锁定状态。再有，由于偏心凸轮41的径向尺寸R相对于未通过环42的偏心凸轮变小，从而在通过环42在锁定解除方向加力时，将偏心凸轮41向锁定解除方向驱动的扭矩小，因此，在这一点上也能抑制偏心凸轮41向锁定解除方向的旋转。

另外，采用该实施方式，可分体构成螺栓9及偏心凸轮41，因此，可根据各零部件上所要求的功能，以不同的材质和形状容易地形成螺栓9及偏心凸轮41。例如，螺栓9为金属制品，偏心凸轮41为树脂制品。

另外，采用该实施方式，由于在偏心凸轮41的外周安装环42，并且以在偏心凸轮41上设置的弹性爪44e来旋转自如地保持环42，因此，可容易地组装由偏心凸轮41及环42构成的凸轮体11。

以上，对于本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，可进行种种变型。

例如，在上述实施方式中，虽然在偏心凸轮41的外周旋转自如地安装了环42，但通过在偏心凸轮41及环42之间进一步介入设置低摩擦材料的涂层或润滑脂或介入设置轴承以减少偏心凸轮41及环42间的摩擦，从而可进一步减轻操作杆10的操作力。

另外，在上述实施方式中，虽然举例说明了分体构成了螺栓9及偏心凸轮41的情况，若代替分体构成，而一体构成螺栓及偏心凸轮，则可减少零部件数量。

另外，在上述实施方式中，虽然举例说明了在偏心凸轮41的外周上设置旋转自如地安装的环42的情况，而通过进一步设置径向板厚不同的其它环，使用同一偏心凸轮41可应对操作杆10和转向柱管3的内管5的距离不同的车型。

再有，在本实施方式中，虽然是可进行倾斜、及伸缩调整的构造，而在仅为伸缩调整的场合也能得到同样的作用效果。

本发明不限定于上述发明的实施方式的说明，除了上述内容以外，通过进行适宜的变更可实施其它种种方式。

此外，日本国专利申请第2007-283851号(2007年10月31日申请)的全部内容，作为参照而引用到本申请说明书中。

Claims (8)

1.一种转向柱装置，其特征在于，包括：

将一端支撑在车体上，并且在内部旋转自如地轴支撑下部轴的内管；

一端由固定在上述车体上的夹紧件支撑，并且在内部旋转自如地轴支撑上部轴，可进行伸缩调整地沿轴向可滑动地配置在上述内管外周，且在与上述内管重合的部位具有沿轴向开口的贯通孔的外管；

固定配置在上述外管上的定距托架；

具有形成于上述定距托架上的长孔部和转动自如地支撑在上述夹紧件上的轴部的夹紧用螺栓；

与上述夹紧用螺栓一体旋转的操作杆；

设置于上述夹紧用螺栓的上述轴部上，且径向尺寸沿圆周方向逐渐变化的偏心凸轮；以及

旋转自如地安装在上述偏心凸轮的外周上的环，

在上述构成中，

通过转动操作上述操作杆而使上述偏心凸轮旋转使得上述环挤压内管，从而使上述内管与上述外管压接配合。

2.根据权利要求1所述的转向柱装置，其特征在于，

上述夹紧件的孔部可进行倾斜调整地形成为沿车辆上下方向的圆弧形状的长孔。

3.根据权利要求1所述的转向柱装置，其特征在于，

分体构成上述螺栓和上述偏心凸轮。

4.根据权利要求2所述的转向柱装置，其特征在于，

分体构成上述螺栓和上述偏心凸轮。

5.根据权利要求1所述的转向柱装置，其特征在于，

在上述偏心凸轮上设有弹性爪和凸缘状部件，以及

通过上述弹性爪和凸缘状部件，上述环旋转自如地配合保持在上述偏心凸轮的外周。

6.根据权利要求2所述的转向柱装置，其特征在于，

在上述偏心凸轮上设有弹性爪和凸缘状部件，以及

通过上述弹性爪和凸缘状部件，上述环旋转自如地配合保持在上述偏心凸轮的外周。

7.根据权利要求3所述的转向柱装置，其特征在于，

在上述偏心凸轮上设有弹性爪和凸缘状部件，以及

通过上述弹性爪和凸缘状部件，上述环旋转自如地配合保持在上述偏心凸轮的外周。

8.根据权利要求4所述的转向柱装置，其特征在于，

在上述偏心凸轮上设有弹性爪和凸缘状部件，以及

通过上述弹性爪和凸缘状部件，上述环旋转自如地配合保持在上述偏心凸轮的外周。

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