CN101855122B

CN101855122B - 转向设备

Info

Publication number: CN101855122B
Application number: CN2008801153647A
Authority: CN
Inventors: 铃木彻
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2008-10-29
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: EP2207707A1; ATE517016T1; EP2207707B1; JP2009113726A; JP4483931B2; WO2009060277A1; US20100243368A1; US8459401B2; CN101855122A

Abstract

一种转向设备，包括：转向盘(12)；轴(14)，其传递来自转向盘(12)的旋转力；转向柱(16)，其支撑轴(14)；装配支架(36)，转向柱(16)利用装配支架装配至车体侧构件(39)；旋转力辅助机构(C)，其向轴(14)施加旋转力；以及倾斜机构(A)，其改变转向柱(16)的倾斜角。装配支架(36)包括可倾斜地支撑转向柱(16)的支撑部分(74)，以及紧固至车体侧构件(39)的紧固部分(76)。装配支架(36)被构造成使得当转向柱(16)处于位于可通过利用倾斜机构(A)实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，紧固部分(76)与支撑部分(74)处于与轴(14)的旋转轴线垂直的同一平面内。

Description

转向设备

技术领域

本发明涉及用于车辆的转向设备。

背景技术

例如在日本专利申请公开号2002-2502(JP-A-2002-2502)、日本专利申请公开号2005-8022(JP-A-2005-8022)以及日本专利申请公开号2006-21569(JP-A-2006-21569)中描述了基于驾驶员的姿态及体格来改变转向柱的倾斜角的倾斜机构。例如在日本专利申请公开号2002-370653(JP-A-2002-370653)中描述了一种其中包括上述倾斜机构并且转向柱装配至车体的支撑结构。在JP-A-2002-370653中描述的支撑结构中，通过利用销对枢转构件(其在转向柱倾斜时被用作主轴轴芯)进行型锻，来使车体侧支架与柱侧支架相互紧固。

日本经审查的实用新型注册申请公开号04-34137(JP-UM-B-04-34137)描述了一种倾斜转向设备，其设置有缓冲构件，用于在转向柱向上跳动时通过弹性力来使因支撑转向柱的可动支架与限制构件之间的接触造成的振动及噪声减小。

日本专利申请公开号2000-62624(JP-A-2000-62624)描述了一种转向设备，其包括具有提高的刚性的转向柱支撑部分。通过设置具有精心设计的形状的柱侧支架来实现转向柱支撑部分的上述高刚性。

还有一种所谓电动转向设备，其在转向操作过程中利用装配至柱轴部分的电动机以及减速器来产生辅助转矩。电动转向设备检测由驾驶员执行的转向操作的信息，并产生沿驾驶员转动转向盘的方向施加的辅助转矩，由此减轻驾驶员转动转向盘的负担。

但是，当容纳在转向齿轮中的轴不能够进一步运动时(例如，当轮胎接触路缘或当转向盘被转动到最大程度时)，如果驾驶员进一步用于使转向盘转动的力，则辅助转矩会施加至柱轴。在此情况下，因为柱轴不能够进一步转动，故因电动机产生的驱动动力而造成的反作用力会施加至将支撑转向柱的支架紧固至车体的紧固部分。

因此，在设计支架时需要考虑其强度，使得即使上述反作用力施加至紧固部分时，支架也能够可靠地紧固至车体。特别是当支架被用于支撑设置有倾斜机构的转向柱时，需要设计支架以即使在设置有倾斜机构的情况下也可确保足够高的强度。由此导致支架尺寸的增大。

发明内容

本发明实现了一种装配构件，其在转向设备中以更紧凑的结构支撑转向柱，在所述转向设备中，设置有倾斜机构，并且在转向操作过程中产生与来自转向盘的旋转力不同的旋转力。

本发明的第一方面涉及一种转向设备，其包括转向盘，其被使用以使车辆转向；轴，其在端部处紧固至所述转向盘，并传递来自所述转向盘的旋转力；转向柱，其以可旋转的方式支撑所述轴；装配构件，所述转向柱利用所述装配构件装配至车体侧构件，并且所述装配构件以可倾斜的方式支撑所述转向柱；旋转力辅助机构，其紧固至所述转向柱，并向所述轴施加与来自所述转向盘的旋转力不同的旋转力；以及倾斜机构，其改变所述转向柱的倾斜角。所述装配构件包括支撑部分以及紧固部分，所述支撑部分以可枢转的方式支撑所述转向柱，使得所述转向柱可相对于所述装配构件倾斜，所述紧固部分紧固至所述车体侧构件；并且所述装配构件被构造成使得当所述转向柱处于位于可通过使用所述倾斜机构实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，所述紧固部分与所述支撑部分处于与所述轴的旋转轴线垂直的同一平面内。

如果由旋转力辅助机构产生的旋转力沿着轴不能够进一步旋转的方向施加，则因反作用力的原因，旋转力辅助机构趋于沿相反方向旋转。当旋转力辅助机构被紧固至转向柱时，反作用力也被传递至转向柱，并且在装配构件的对转向柱进行支撑的支撑部分的位置处产生沿装配构件被扭转的方向(例如，轴的旋转方向)进行施加的力。即使因施加至支撑部分的力而产生沿使上述装配构件扭转的方向进行施加的力，装配构件也不应过大地变形。因此，需要采取防止装配构件过大变形的对策。

根据本发明的第一方面，装配构件被构造成使得当转向柱处于位于可通过利用倾斜机构实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，紧固部分与支撑部分处于与轴的旋转轴线垂直的同一平面内。因此，能够降低在通过紧固部分装配至车体侧构件的装配构件处因施加至支撑部分的力而产生沿使装配构件扭转的方向进行施加的力的可能性，即装配构件不会被扭转。因此，无需再使用具有增大厚度的构件来实现装配构件的足够强度使得装配构件不会扭转。因此，能够实现具有更加紧凑的结构的装配构件。

根据本发明的第一方面的转向设备还可包括力接收部分，其紧固至所述轴的外周，并从所述旋转力辅助机构接收所述旋转力。当所述转向柱处于位于可通过使用所述倾斜机构实现的所述倾斜角范围内的所述预定倾斜角时，所述力接收部分、所述紧固部分以及所述支撑部分可以处于与所述轴的所述旋转轴线垂直的所述同一平面内。当力接收部分、紧固部分以及支撑部分处于与轴的旋转轴线垂直的同一平面内时，可更有效地抑制沿着使装配构件扭转的方向进行施加的力的产生。因此，能够实现具有更加紧凑的结构的装配构件。

在根据本发明的第一方面中，所述旋转力辅助机构可包括电动机、紧固至所述电动机的转轴的蜗杆以及以与所述蜗杆啮合的方式紧固至所述轴的外周的蜗轮，由此所述蜗轮用作所述力接收部分。利用该结构，能够在轴附近的较小空间内布置旋转力辅助机构。因此，提高了转向设备的布局的灵活性。

在根据本发明的第一方面中，所述装配构件可被构造成使得所述紧固部分装配至所述车体侧构件所沿的方向与所述支撑部分支撑所述转向柱所沿的方向不相交。利用该结构，例如即使支撑部分从装配构件突伸出，也能够抑制当将装配构件装配至车体侧构件时可操作性的降低。

在根据本发明的第一方面中，所述装配构件可由第一平面部分以及与所述第一平面部分垂直地延伸的第二平面部分形成；所述第二平面部分可被布置成向所述第一平面部分的两侧中的一侧倾斜；可在所述第一平面部分中形成有当所述支撑部分支撑所述转向柱时紧固构件装配在其中的通孔；并且可在所述第二平面部分中形成有当所述紧固部分装配至所述车体侧构件时螺栓装配在其中的通孔。

在根据本发明的第一方面中，所述装配构件可被构造成使得所述紧固部分装配至所述车体侧构件所沿的方向相对于所述支撑部分支撑所述转向柱所沿的方向倾斜。利用该结构，例如即使支撑部分从装配构件突伸出，也能够抑制装配构件装配至车体侧构件时可操作性的降低。

在根据本发明的第一方面中，所述装配构件可由第一平面部分以及第二平面部分形成；并且可在所述第一平面部分与所述第二平面部分之间形成钝角。

在根据本发明的第一方面中，所述装配构件可包括设置在所述转向柱的相对两侧并支撑所述转向柱的第一装配构件以及第二装配构件；并且所述第一装配构件以及所述第二装配构件中的每一者的对所述转向柱进行指出的所述支撑部分的轴向可与所述第一装配构件以及所述第二装配构件中的每一者的装配至所述车体侧构件的装配面平行。

在根据本发明的第一方面中，所述预定倾斜角可以是可通过利用所述倾斜机构实现的所述倾斜角范围的中心值。利用该结构，因为预定倾斜角与转向柱的倾斜角范围的中心值一致，故产生沿着使装配构件扭转的方向进行施加的力的可能性降低。

在根据本发明的第一方面中，所述预定倾斜角可以是所述转向柱装配至所述装配构件所成的倾斜角。因此，即使在使用车辆时转向柱的倾斜角未被调节，也能够使在装配构件的位置处产生沿着使装配构件扭转的方向进行施加的力的可能性最小化。

本发明的第二方面涉及一种转向设备，其包括：转向盘，其被使用以使车辆转向；轴，其在端部处紧固至所述转向盘，并传递来自所述转向盘的旋转力；转向柱，其以可旋转的方式支撑所述轴；装配构件，所述转向柱利用所述装配构件装配至车体侧构件，并且所述装配构件以可倾斜的方式支撑所述转向柱，以及旋转力辅助机构，其紧固至所述转向柱，并向所述轴施加与来自所述转向盘的旋转力不同的旋转力。所述装配构件包括支撑部分以及紧固部分，所述支撑部分支撑所述转向柱，所述紧固部分紧固至所述车体侧构件；并且所述装配构件被构造使得所述紧固部分与所述支撑部分处于与所述轴的旋转轴线垂直的同一平面内。

根据本发明的第二方面，装配构件被构造成使得紧固部分与支撑部分处于与轴的旋转轴线垂直的同一平面内。因此，能够降低在通过紧固部分装配至车体侧构件的装配构件处因施加至支撑部分的力而产生沿着使装配构件扭转的方向进行施加的力的可能性，即装配构件不会被扭转。因此，无需再使用具有增大厚度的构件来实现装配构件的足够强度以使得装配构件不会扭转。因此，能够实现具有更加紧凑的结构的装配构件。

根据本发明的第二方面的转向设备还可包括力接收部分，其紧固至所述轴的外周，并接收来自所述旋转力辅助机构的所述旋转力。所述力接收部分、所述紧固部分以及所述支撑部分处于与所述轴的所述旋转轴线垂直的所述同一平面内。当所述力接收部分、所述紧固部分以及所述支撑部分处于与所述轴的所述旋转轴线垂直的所述同一平面内时，可更有效地抑制沿着使装配构件扭转的方向进行施加的力的产生。因此，能够实现具有更加紧凑的结构的装配构件。

在根据本发明的第二方面中，所述旋转力辅助机构可包括电动机、紧固至所述电动机的转轴的蜗杆、以及以与所述蜗杆啮合的方式紧固至所述轴的外周的蜗轮，由此所述蜗轮用作所述力接收部分。

在根据本发明的第二方面中，所述装配构件可被构造成使得所述紧固部分装配至所述车体侧构件所沿的方向与所述支撑部分支撑所述转向柱所沿的方向不相交。

在根据本发明的第二方面中，所述装配构件可由第一平面部分以及与所述第一平面部分垂直地延伸的第二平面部分形成；所述第二平面部分可被布置成向所述第一平面部分的两侧中的一侧倾斜；在所述第一平面部分中形成当所述支撑部分支撑所述转向柱时使用的通孔；并且在所述第二平面部分中形成当所述紧固部分装配至所述车体侧构件时使用的通孔。

在根据本发明的第二方面中，所述装配构件可被构造成使得所述紧固部分装配至所述车体侧构件所沿的方向相对于所述支撑部分支撑所述转向柱所沿的方向倾斜。

在根据本发明的第二方面中，所述装配构件可由第一平面部分以及第二平面部分形成；并且可在所述第一平面部分与所述第二平面部分之间形成钝角。

在根据本发明的第二方面中，所述装配构件可包括设置在所述转向柱的相对两侧并支撑所述转向柱的第一装配构件以及第二装配构件；并且所述第一装配构件以及所述第二装配构件中的每一者的对所述转向柱进行支撑的所述支撑部分的轴向可与装配至所述车体侧构件的所述第一装配构件以及所述第二装配构件中的每一者的装配面平行。

在根据本发明的第二方面中，所述预定倾斜角可以是所述转向柱装配至所述装配构件所成的倾斜角。

根据本发明的上述各个方面，能够实现以更紧凑的结构支撑转向柱的装配构件。

附图说明

参考附图，通过以下对示例性实施例的描述，本发明的上述及其他特征及优点将变的清楚，图中使用类似的标号来表示类似的元件，其中：

图1是示出根据本发明的第一实施例的转向设备的一部分的视图；

图2是示出转向柱的外部结构的侧视图；

图3是沿图2的线X-X所取的剖视图；

图4是示意性地示出根据本发明的第一实施例的旋转力辅助机构的剖视图；

图5A是示出图2所示装配支架附近的主要部分的放大侧视图；

图5B是沿图5A中的线Y-Y所取的剖视图；

图6A是示出根据本发明的第二实施例的装配构件附近的主要部分的放大侧视图；

图6B是沿图6A中的线Y’-Y’所取的剖视图；

图7是示出从转向盘一侧观察得到的根据本发明的第三实施例的装配构件附近的主要部分的正视图；并且

图8是示出图5B所示的滑动构件的俯视图。

具体实施方式

以下将参考附图来描述本发明的示例性实施例。注意，以相同的附图标记来表示相同或相应的部分，并将对具有相同附图标记的部分仅进行一次说明。

以下将描述本发明的第一实施例。图1是示出根据本发明的第一实施例的转向设备的一部分的视图。转向设备10包括转向盘12、转向轴14、转向柱16以及万向节(未示出)等。转向盘12包括环形盘缘、装配在转向轴14中的盘毂以及将盘缘连接至盘毂的辐条。驾驶员转动转向盘12以使车辆转向。转向盘12通过螺母14a被紧固至转向轴14的上端部。转向轴14传递来自转向盘12的旋转力。转向轴14被构造成使得与转向盘12一起旋转。万向节布置在转向轴14的下端部，并连接至位于转向齿轮箱一侧的部件。

转向柱16包括外管(外侧圆筒)18以及内管(内侧圆筒)20。转向轴14以可旋转的方式被外管18及内管20支撑。外管18例如经由装配支架38紧固至车架。转向柱16的紧固至转向盘12的部分被柱罩22覆盖。柱罩22设置有诸如点火钥匙开关之类的各种开关。转向柱16设置有倾斜机构(在以下详述)以及伸缩机构等。

图2是示出转向柱16的外部结构的侧视图。图3是沿图2中的线X-X所取的剖视图。转向轴14包括在转向柱16的轴线延伸所沿的方向(以下称为“柱轴线方向”)上伸缩并传递转矩的上侧轴30及下侧轴32。可旋转地支撑转向轴14并在柱轴线方向上伸缩的转向柱16包括外管18及内管20。

上侧轴30经由轴承(未示出)被外管18支撑，使得相对于外管18，上侧轴30可旋转但不可沿柱轴线方向移动。上侧轴30在图2的右端部处装配至转向盘12，使得上侧轴30与转向盘12一起旋转。下侧轴32以可旋转的方式经由轴承(未示出)被内管20支撑。下侧轴32在图2的左端部处经由万向节(未示出)装配至伸缩并传递转矩的中间轴(未示出)。中间轴经由万向节(未示出)连接至转向齿轮箱(未示出)。

外管18在下端部处装配至内管20的上端部使得外管18可沿柱轴线方向滑动。外管18在紧固至外管18的下端部的柱侧支架34处经由上侧支撑机构A装配至车体侧支架(车体侧支架紧固至车体的一部分)，其中上侧支撑机构A调节转向柱16的倾斜角以及转向柱16及转向轴14中每一者伸缩的量。柱侧支架34一体地紧固至外管18，并构成转向柱16的一部分。内管20在紧固至内管20的下端部的装配支架36处经由下侧支撑机构B装配至作为车体的一部分的车体侧构件39。换言之，装配支架36起用于将转向柱16装配至车体侧构件39的装配构件的作用。

上侧支撑机构A包括彼此形成为一体的倾斜机构以及伸缩机构。倾斜机构允许或禁止转向柱16的倾斜运动以对装配至上侧轴30的转向盘12的倾斜角进行调节。伸缩机构允许或禁止转向轴14及转向柱16沿着柱轴线方向的伸缩运动，以对转向盘12在柱轴线方向上的位置进行调节。

上侧支撑机构A包括装配支架38，装配支架38装配至车体侧支架，使得如果装配支架38向前移动，则装配支架38可从车体侧支架拆卸。此外，上侧支撑机构A包括紧固螺栓40、推力轴承46、凸轮板48及50、螺母52、操纵杆37、轴套54以及偏心凸轮56等，柱侧支架34利用紧固螺栓40紧固至装配支架38或从装配支架38松脱(当柱侧支架34从装配支架38松脱时，可对转向柱16的倾斜运动以及转向轴14和转向柱16的伸缩运动进行调节)。

装配支架38支撑柱侧支架34，使得柱侧支架34向车辆的上下方向倾斜，并可沿着柱轴线方向移动。装配支架38包括成对的左右臂42及44以及分别布置在臂42及44上方的成对的装配部分60及62。利用装配在形成于装配部分60及62内的切孔中的装配螺栓，装配支架38经由树脂封壳以及金属轴套装配至车体侧支架。装配螺栓装配至预先紧固至车体侧支架的焊接螺母。

紧固螺栓40装配在形成于装配支架38的臂42及44中的成对的左右弧形通孔(未示出)中以及形成于柱侧支架34中的成对的左右直线形通孔中。形成在臂42及44中的弧形通孔是分别具有弧形形状的倾斜长孔。包含该弧的圆形的中心与图1中所示的下侧支撑机构B的枢转点相符。利用弧形通孔作为倾斜范围来对转向柱16的倾斜角进行调节。在柱侧支架34中形成的直线形通孔是沿着柱轴线方向形成的直线形伸缩长孔。利用这些直线形通孔，可允许转向轴14和转向柱16伸缩。

推力轴承46布置在装配支架38的右臂44与螺母52之间，并利用紧固螺栓40紧固至右臂44及螺母52。止推轴承46允许紧固螺栓40与螺母52彼此一起旋转。螺母52紧固至紧固螺栓40的螺纹部分40a。凸轮板48及50以及操纵杆37布置在装配支架38的左臂42与紧固螺栓40的头部40b之间，并装配到紧固螺栓40的杆部40c上。

左侧凸轮板48与操纵杆37彼此一体地连接，装配到紧固螺栓40的杆部40c上，并可相对于右侧凸轮板50旋转。右侧凸轮板50可在紧固螺栓40的杆部40c上旋转，并可沿着紧固螺栓40的轴线延伸所沿的方向(以下称为“螺栓轴线方向”)移动。右侧凸轮板50不能够相对于形成在柱侧支架34中的左侧直线形通孔旋转，但可沿着柱轴线方向移动。

凸轮板48及50将操纵杆37的枢转运动转换为沿紧固螺栓40的轴向的移动，由此紧固螺栓40及螺母52被置于紧固状态(紧固螺栓40的杆部40c在紧固螺栓40的头部40b与螺母52之间的位置处张紧的状态)或松脱状态(紧固螺栓40的杆部40c在紧固螺栓40的头部40b与螺母52之间的位置处松懈的状态)。因为公知凸轮板48及50的详细结构，故以下将省去对其的描述。

操纵杆37利用连接板37a连接至紧固螺栓40的头部40b。操纵杆37与紧固螺栓40一起枢转。当操纵杆37沿图1中的逆时针方向枢转时，操纵杆37的枢转运动通过凸轮板48及50被转换为紧固螺栓40沿螺栓轴线方向的移动。因此，凸轮板48及50彼此远离，并且紧固螺栓40及螺母52被置于紧固状态。因此，在柱侧支架34与装配支架38之间获得的摩擦力增大。因此，柱侧支架34因摩擦配合被锁止于装配支架38，并且限制了转向柱16的倾斜运动以及柱轴线方向移动。

另一方面，当操纵杆37沿图1中顺时针方向枢转时，操纵杆37的枢转运动通过凸轮板48及50被转换为紧固螺栓40沿螺栓轴线方向的移动。因此，凸轮板48及50彼此接近，并且紧固螺栓40及螺母52置于松脱状态。因此，减小了摩擦力。因此，柱侧支架34因摩擦配合而锁止于装配支架38的状态被解除，由此允许转向柱16的倾斜运动以及柱轴线方向移动。

轴套54一体地装配在柱侧支架34中紧固螺栓40的杆部40c上，使得轴套54不能旋转并且不能沿着螺栓轴线方向移动。轴套54根据操纵杆37的枢转运动而与紧固螺栓40一起旋转。偏心凸轮56一体地装配至轴套54。偏心凸轮56通过形成在外管18中的开口与内管20的上端部的下表面配合或脱离。偏心凸轮56根据操纵杆37的枢转运动而与紧固螺栓40一起旋转。

下侧支撑机构B可倾斜地(可枢转地)支撑转向柱16的内管20。下侧支撑机构B由可旋转地装配在形成于装配支架36(其紧固至内管20的下端部)中的通孔内的轴套70以及将轴套70紧固至内管20的诸如螺栓的紧固构件72形成。

图4是示意性示出根据本发明的第一实施例的旋转力辅助机构的剖视图。根据本发明的第一实施例的转向设备10包括向诸如上侧轴30及下侧轴32之类的轴构件施加与来自转向盘12的旋转力不同的旋转力的旋转力辅助机构C。

旋转力辅助机构C包括电动机100、与电动机100的旋转轴102共轴布置的蜗杆104、蜗轮106(蜗轮106装配至下侧轴32的外周使得蜗轮106不能相对于下侧轴32旋转)、以及容纳这些部件的柱壳体108等。柱壳体108与内管20的外周一体地形成。

蜗杆104的旋转轴线垂直于蜗轮106的旋转轴线。蜗杆104以及蜗轮106构成减速机构。由电动机100生成的转矩根据减速比而通过蜗杆104及蜗轮106得到增大，并且增大的转矩被传递至下侧轴32。因此，旋转力辅助机构C基于诸如转向盘12的转向角及转向量的信息、根据需求而生成与来自转向盘12的旋转力不同的旋转力。以此方式，减轻了驾驶员转动转向盘的负担。

下面将描述装配支架36的结构。图5A是示出图2所示的装配支架36附近的主要部分的放大侧视图。图5B是沿图5A中的线Y-Y所取的剖视图。图5B示出了一对装配支架36，换言之，图5B不仅示出了一个装配支架36，还示出了隔着内管20面向所述一个装配支架36的另一个装配支架36。每个装配支架36均包括可枢转地支撑转向柱16使得转向柱16可向车辆的上下方向相对于装配支架36倾斜的支撑部分74，以及紧固至车体侧构件39的紧固部分76。装配支架36被构造成使得当转向柱16处于位于可通过使用上侧支撑机构A的倾斜机构实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，紧固部分76与支撑部分74处于与下侧轴32的旋转轴线垂直的同一平面D内。

更具体而言，每个装配支架36均是大致L形构件。在与L形的各边对应的各平面部分中的一个平面部分中形成通孔36a。通孔36a具有足够大的直径，使得利用装配在轴套70的外周上的滑动构件90，轴套70装配在装配支架36中。在另一平面部分中形成通孔36b。通孔36b具有足够大的直径，使得螺栓78的螺纹部分穿过通孔36b。此外，在内管20的外周中形成螺纹孔20a。

在螺纹孔20a与形成在装配支架36中的通孔36a对准的同时，内管20经由轴套70装配至装配支架36。此时，滑动构件90通过紧固构件72装配在轴套70的外周上。

图8是图5B所示的滑动构件90的俯视图。滑动构件90是树脂衬套，如图5B所示，其具有通过使外周表面局部地凹陷而实现的U形剖面，并具有如图8所示通过去掉环形的一部分而获得的形状。因为滑动构件90相对于轴套70以及内管20平滑地滑动，故滑动构件90可相对于轴套70及内管20旋转。因此，装配支架36利用支撑部分74来可枢转地支撑内管20，使得转向柱16可向车辆的上下方向倾斜。轴套70的外径略小于装配支架36的通孔36a的直径。轴套70被装配支架36可旋转地支撑。因此，包括内管20的转向柱16可将装配支架36的支撑部分74用作枢转点而向车辆的上下方向倾斜(可枢转)。

在通孔36b与车体侧构件39的通孔39a对准的同时，装配支架36在紧固部分76处通过螺栓78及螺母80紧固至车体侧构件39。因此，装配支架36与车体侧构件39紧固于彼此，使得不能够彼此相对移动。

下面，将对以下情况下施加至装配支架36的力进行说明：在其中利用上述装配支架36支撑内管20并且其被紧固至车体侧构件39的转向设备10中，如果在上侧轴30及下侧轴32不能够进一步旋转时将使转向盘12转动的力施加至转向盘12，则有力施加至装配支架36。

例如，如果如图4所示由旋转力辅助机构C生成并且沿下侧轴32不能够进一步旋转的方向(例如，由箭头E所示的方向)进行施加的旋转力被施加至下侧轴32，则因为下侧轴32不能够旋转，所以紧固至下侧轴32的蜗轮106不能够运动。因此，与蜗轮106啮合的蜗杆104从蜗轮106接收到与电动机100生成的旋转力对应的反作用力。

因此，使内管20沿箭头F所示的方向旋转的力被施加至包括蜗杆104以及容纳电动机100及内管20(其与柱壳体108一体形成)的柱壳体108的旋转力辅助机构C。如图5所示，构成转向柱16的一部分的内管20在支撑部分74处被装配支架36支撑。因此，在装配支架36的支撑部分74处生成沿箭头F(参见图5A)所示的方向行进施加的力。

在根据本发明的第一实施例的转向设备10中，装配支架36被构造使得当转向柱16处于位于通过利用上侧支撑机构A的倾斜机构可实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时(例如，在图2或图5所示的状态下)，紧固部分76以及支撑部分74位于与下侧轴32的旋转轴线垂直的同一平面D中。因此，在装配支架36(其在紧固部分76处装配至车体侧构件39)处不太可能产生因施加至支撑部分74的力而沿着使沿装配支架36扭转的方向进行施加的力，即，装配支架36不会被扭转。因此，无需使用具有增大厚度的构件或具有更复杂形状的构件来实现装配支架36的足够强度以使得装配支架36不会扭转。因此，能够实现具有更紧凑结构的装配支架。

如图4所示，根据本发明的第一实施例的转向设备10包括起力接收部分作用的蜗轮106，该力接收部分紧固至下侧轴32的外周，并接收来自旋转力辅助机构C的旋转力。转向设备10被构造成使得当转向柱16处于位于可通过利用上侧支撑机构A的倾斜机构实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，蜗轮106、紧固部分76以及支撑部分74处于与下侧轴32的旋转轴线垂直的同一平面D内。因此，当至少蜗轮106、紧固部分76以及支撑部分74处于与下侧轴32的旋转轴线垂直的同一平面D内时，在装配支架36处生成沿着使配支架36扭转的方向进行施加的力的可能性较小。因此，能够实现具有更紧凑结构的装配支架。

根据本发明的第一实施例的旋转力辅助机构C包括电动机100、紧固至电动机100的转轴102的蜗杆104、以及蜗轮106，蜗轮106紧固至下侧轴32的外周使得蜗轮106与蜗杆104啮合。因此，能够将旋转力辅助机构C布置在下侧轴32附近的较小空间内。因此，提高了转向设备10的布局的灵活性。

在根据本发明的第一实施例的转向设备10中，优选地，上述预定倾斜角被设定为可通过利用上侧支撑机构A的倾斜机构实现的倾斜角范围的中心值。因为预定倾斜角与转向柱16的倾斜角范围的中心值一致，故即使转向柱16的倾斜角被倾斜机构一定程度地改变，在装配支架36处生成沿着使装配支架36扭转的方向进行施加的力的可能性也极低。

可选地，预定倾斜角可以是在车辆制造期间转向柱16装配至装配支架36所成的倾斜角。因此，即使在使用车辆时未调节转向柱16的倾斜角，也能够使在装配支架36处产生沿着使装配支架36扭转的方向进行施加的力的可能性最小化。

以下将描述本发明的第二实施例。图6A是示出根据本发明的第二实施例的装配构件附近的主要部分的放大侧视图。图6B是沿图6A中的线Y’-Y’所取的剖视图。以下将描述装配构件以及装配构件附近部分的结构。但是，以下将不再描述与根据本发明的第一实施例的图5中类似的特征。

装配支架136包括支撑部分174及紧固部分176。支撑部分174可枢转地支撑转向柱16使得转向柱16可相对于装配支架136向车辆的上下方向倾斜。紧固部分176紧固至车体侧构件139。装配支架136被构造成使得当转向柱16处于位于通过利用上侧支撑机构A的倾斜机构可实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，紧固部分176以及支撑部分174处于与下侧轴32的旋转轴线垂直的同一平面D内。

更具体而言，装配支架136由矩形板状平面部分136a以及与平面部分136a垂直地延伸的平面部分136b形成。平面部分136b被布置成向平面部分136a的两侧中的一侧倾斜。在平面部分136a中，形成有具有比轴套70的直径略大的直径的通孔136c使得轴套70可在通孔136c内旋转。在平面部分136b中，形成有通孔136d，通孔136d具有足够大的直径使得螺栓78穿过通孔136d。

尽管在图6中未示出，但在螺纹孔20a(参见图5)与装配支架136的通孔136c对准的同时，内管20通过紧固构件72经由轴套70装配至装配支架136。

在通孔136d与形成在车体侧构件139中的通孔(未示出)对准的同时，通过螺栓78及螺母(未示出)，装配支架136在紧固部分176处紧固至车体侧构件139。因此，装配支架136与车体侧构件139紧固于彼此，使得装配支架136与车体侧构件139不能彼此于相对移动。

根据本发明的第二实施例，装配支架136被构造成使得当转向柱16处于位于通过使用上侧支撑机构A的倾斜机构可实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时(例如，图2或图6所示的状态下)，紧固部分176以及支撑部分174处于与下侧轴32的旋转轴线垂直的同一平面D内。因此，当在转向设备10中使用根据本发明的第二实施例的装配支架136时，在通过紧固部分176装配至车体侧构件139的装配支架136的位置处不太可能因施加至支撑部分174的力而产生沿着使装配支架136扭转的方向进行施加的力，即装配支架136不会扭转。因此，无需使用具有增大厚度的构件或具有更复杂形状的构件来实现装配支架136的足够强度以使得装配支架136不会扭转。因此，能够实现具有更紧凑结构的装配支架136。

此外，根据本发明的第二实施例的装配支架136被构造成使得沿箭头G表示的、紧固部分176装配至车体侧构件139所沿的方向不会与由箭头H表示的支撑部分174支撑转向柱16所沿的方向相交。利用该结构，即使支撑部分174从装配支架136突伸出，也能够避免当装配支架136装配至车体侧构件139时对紧固部分176的可操作性的降低。

以下将描述本发明的第三实施例。图7是示出当从转向盘一侧观察时根据本发明的第三实施例的装配构件附近的主要部分的正视图。以下将描述装配构件以及装配构件附近部分的结构。但是，以下将不再描述与根据第一及第二实施例的图5及图6中所示的类似的特征。

装配支架236包括支撑部分274以及紧固部分276。支撑部分274可枢转地支撑转向柱16，由此转向柱16相对于装配支架236沿车辆的上下方向可倾斜。紧固部分176被紧固至车体侧构件239。装配支架236被构造使得当转向柱16处于位于通过利用上侧支撑机构A的倾斜机构可实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，紧固部分276及支撑部分274处于与下侧轴32的旋转轴线垂直的同一平面D内。

具体而言，如图7所示，通过将矩形板状构件弯折使得在平面部分236a与平面部分236b之间形成钝角，来形成装配支架236。因此，根据本发明的第三实施例的装配支架236被构造成使得由箭头J所示的、紧固部分276装配至车体侧构件239所沿的方向相对于由箭头K所示的、支撑部分274支撑转向柱16所沿的方向倾斜。因此，即使支撑部分274从装配支架236突伸出，在装配支架236装配至车体侧构件239时执行对紧固部分276的操作的过程中，仅存在极低的可能性会与紧固构件72发生接触。因此，能够避免可操作性的降低。

在上述各个实施例中，转向设备包括倾斜机构。但是，本发明也可应用至不包括倾斜机构的转向设备。在此情况下，转向设备被构造成使得紧固部分76及支撑部分74处于与转向轴14的旋转轴线垂直的同一平面内。

虽然参考了本发明的实施例描述了本发明，但应当理解本发明并不限于示例性实施例或结构。相反，本发明意在涵盖各种改变及等同设置。此外，虽然以示例性的各种组合及构造的方式示出了示例性实施例的各种元件，但包括更多、更少或仅单一元件的其他组合及构造也落入本发明的范围内。

Claims

1.一种转向设备，包括：

转向盘(12)，其被使用以使车辆转向，

轴(14)，其在端部处紧固至所述转向盘(12)，并传递来自所述转向盘(12)的旋转力，

转向柱(16)，其以可旋转的方式支撑所述轴(14)，

装配构件(36，136，236)，所述转向柱(16)利用所述装配构件装配至车体侧构件(39，139，239)，并且所述装配构件以可倾斜的方式支撑所述转向柱(16)，

旋转力辅助机构(C)，其紧固至所述转向柱(16)，并向所述轴(14)施加与来自所述转向盘(12)的旋转力不同的旋转力，

倾斜机构(A)，其改变所述转向柱(16)的倾斜角，以及

力接收部分(106)，其紧固至所述轴(14)的外周，并接收来自所述旋转力辅助机构(C)的旋转力，

所述转向设备的特征在于：

所述装配构件(36，136，236)包括支撑部分(74，174，274)以及紧固部分(76，176，276)，所述支撑部分以可枢转的方式支撑所述转向柱(16)，使得所述转向柱(16)可相对于所述装配构件(36，136，236)倾斜，所述紧固部分紧固至所述车体侧构件(39，139，239)；并且

所述装配构件(36，136，236)被构造成使得当所述转向柱(16)处于位于可通过使用所述倾斜机构(A)实现的倾斜角范围内的预定倾斜角时，所述紧固部分(76，176，276)、所述支撑部分(74，174，274)以及所述力接收部分(106)处于与所述轴(14)的旋转轴线垂直的同一平面内。

2.根据权利要求1所述的转向设备，其中所述旋转力辅助机构(C)包括电动机(100)、紧固至所述电动机(100)的转轴的蜗杆(104)、以及以与所述蜗杆(104)啮合的方式紧固至所述轴(14)的外周的蜗轮(106)，由此所述蜗轮(106)用作所述力接收部分(106)。

3.根据权利要求1或2所述的转向设备，其中所述装配构件(136)被构造成使得所述紧固部分(176)装配至所述车体侧构件(139)所沿的方向与所述支撑部分(174)支撑所述转向柱(16)所沿的方向不相交。

4.根据权利要求1或2所述的转向设备，其中：

所述装配构件(136)由第一平面部分(136a)以及与所述第一平面部分(136a)垂直地延伸的第二平面部分(136b)形成；

所述第二平面部分(136b)被布置成向所述第一平面部分(136a)的两侧中的一侧倾斜；

在所述第一平面部分(136a)中形成有当所述支撑部分(174)支撑所述转向柱(16)时紧固构件(72)装配在其中的通孔(136c)；并且

在所述第二平面部分(136b)中形成有当所述紧固部分(176)装配至所述车体侧构件(139)时螺栓(78)装配在其中的通孔(136d)。

5.根据权利要求1或2所述的转向设备，其中所述装配构件(236)被构造成使得所述紧固部分(276)装配至所述车体侧构件(239)所沿的方向相对于所述支撑部分(274)支撑所述转向柱(16)所沿的方向倾斜。

6.根据权利要求1或2所述的转向设备，其中所述装配构件(236)由第一平面部分(236a)以及第二平面部分(236b)形成；并且

在所述第一平面部分(236a)与所述第二平面部分(236b)之间形成钝角。

7.根据权利要求1所述的转向设备，其中：

所述装配构件(36，136)包括设置在所述转向柱(16)的相对两侧并支撑所述转向柱(16)的第一装配构件(36，136)以及第二装配构件(36，136)；并且

所述第一装配构件(36，136)以及所述第二装配构件(36，136)中的每一者的对所述转向柱(16)进行支撑的所述支撑部分(74，174)的轴向与所述第一装配构件(36，136)以及所述第二装配构件(36，136)中的每一者的装配至所述车体侧构件(39，139)的装配面平行。

8.根据权利要求1所述的转向设备，其中所述预定倾斜角是可通过使用所述倾斜机构(A)实现的所述倾斜角范围的中心值。

9.根据权利要求1所述的转向设备，其中所述预定倾斜角是所述转向柱(16)被装配至所述装配构件(36，136，236)所成的倾斜角。

10.一种转向设备，包括，

转向盘(12)，其被使用以使车辆转向，

转向柱(16)，其以可旋转的方式支撑所述轴(14)，

装配构件(36，136，236)，所述转向柱(16)利用所述装配构件装配至车体侧构件(39，139，239)，并且所述装配构件支撑所述转向柱(16)，

旋转力辅助机构(C)，其紧固至所述转向柱(16)，并向所述轴(14)施加与来自所述转向盘(12)的旋转力不同的旋转力，以及

力接收部分(106)，其紧固至所述轴(14)的外周，并接收来自所述旋转力辅助机构(C)的所述旋转力，

所述转向设备的特征在于：

所述装配构件(36，136，236)包括支撑部分(74，174，274)以及紧固部分(76，176，276)，所述支撑部分支撑所述转向柱(16)，所述紧固部分紧固至所述车体侧构件(39，139，239)；并且

所述装配构件(36，136，236)被构造使得所述紧固部分(76，176，276)、所述支撑部分(74，174，274)以及所述力接收部分(106)处于与所述轴(14)的旋转轴线垂直的同一平面内。

11.根据权利要求10所述的转向设备，其中所述旋转力辅助机构(C)包括电动机(100)、紧固至所述电动机(100)的转轴的蜗杆(104)、以及以与所述蜗杆(104)啮合的方式紧固至所述轴(14)的外周的蜗轮(106)，由此所述蜗轮(106)用作所述力接收部分(106)。

12.根据权利要求10或11所述的转向设备，其中所述装配构件(136)被构造成使得所述紧固部分(176)装配至所述车体侧构件(139)所沿的方向与所述支撑部分(174)支撑所述转向柱(16)所沿的方向不相交。

13.根据权利要求10或11所述的转向设备，其中：

在所述第一平面部分(136a)中形成当所述支撑部分(174)支撑所述转向柱(16)时使用的通孔(136c)；并且

在所述第二平面部分(136b)中形成当所述紧固部分(176)装配至所述车体侧构件(139)时使用的通孔(136d)。

14.根据权利要求10或11所述的转向设备，其中所述装配构件(236)被构造成使得所述紧固部分(276)装配至所述车体侧构件(239)所沿的方向相对于所述支撑部分(274)支撑所述转向柱(16)所沿的方向倾斜。

15.根据权利要求10或11所述的转向设备，其中所述装配构件(236)由第一平面部分(236a)以及第二平面部分(236b)形成；并且

16.根据权利要求10所述的转向设备，其中：