CN101945795A - 冲击吸收式转向装置 - Google Patents

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Abstract

将转向柱(2)安装于车身(6)的上托架(4)，具有相对转向柱(2)的外周以具有预定的过盈量的方式沿轴向被压入的转向柱支承部(4a)。上述转向柱(2)相对托架(4)存在相对地压入的关系，与转向柱支承部(4a)总是压接。因此，当因二次碰撞而赋予向轴向按压转向柱(2)的冲击力时，转向柱(2)在与转向柱支承部(4a)之间产生较强的摩擦同时移动。通过该摩擦，二次碰撞的能量被削弱。由此，能够提供以简单的构造进行稳定的动作的冲击吸收式转向装置。

Description

冲击吸收式转向装置
技术领域
本发明涉及一种搭载于车辆的冲击吸收式转向装置。
背景技术
冲击吸收式转向装置为车辆发生碰撞事故时能够吸收驾驶员由于与转向盘的二次碰撞而承受的冲击的装置。具体来讲，例如在将支承转向轴的转向柱用托架安装于车身侧时，使能够以一定的载荷脱离的夹持体夹入其中(例如参照专利文献1)。二次碰撞的能量在该夹持体脱离时被消弱。
并且，例如还提出了形成转向柱的轴向长度能够收缩的构造的冲击吸收式转向装置(例如参照专利文献2)。具体来讲，转向柱为双层管构造，通过在一方的圆筒管的外侧重叠有另一方的圆筒管，能够相对地滑动。并且，针对转向轴，也设为在截面呈横向长(非圆)形状的轴的外侧重叠筒状体的双层构造，并且在轴外面的槽嵌合有安装在筒状体上的树脂制突起物。在这种冲击吸收式转向装置中，二次碰撞的能量被树脂制突起物的剪切而削弱。
在如上所述的现有的冲击吸收式转向装置中，对使用夹持体的构造而言，由于夹持体内的螺栓的紧固扭矩、螺栓位置的偏差而脱离载荷将变得不稳定。
另一方面，在双层管结构的转向柱中，若在二次碰撞时，在与转向柱的轴向交叉的方向上作用有力，则与转向盘近的上侧的管变得不与下侧的管同轴，因而妨碍滑动动作。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2005-14832号公报(图2)
专利文献2：日本特开2001-130421号公报(图2、图3)
发明内容
本发明的目的在于提供一种以简单的构造进行稳定的动作的冲击吸收式转向装置。
本发明一方式的冲击吸收式转向装置，其特征在于，包括：(a)转向柱，其用于支承转向轴；以及(b)托架，其用于将所述转向柱安装于车身，该托架具有以相对所述转向柱的外周具有预定过盈量的方式沿轴向被压入的转向柱支承部，在所述转向柱的轴向赋予二次碰撞的冲击力时，在所述转向柱和所述转向柱支承部之间产生摩擦同时使所述转向柱移动。
在如上所述地构成的冲击吸收式转向装置中，转向柱相对托架存在相对地压入的关系，与转向柱支承部总是压接。在该状态下，因二次碰撞而赋予向轴向按压转向柱的冲击力时，转向柱在与转向柱支承部之间产生较强的摩擦同时移动。通过该摩擦，二次碰撞的能量被削弱。这种通过托架与转向柱的相互摩擦来削弱二次碰撞的能量的构造，不需要转向柱侧的特别的构造、夹持体，因此简单，进行稳定的动作。
因此，能够提供以简单的构造进行稳定的动作的冲击吸收式转向装置。
在上述冲击吸收式转向装置中，也可以在转向柱支承部的内周侧形成有与转向柱压接的部位，该部位为将圆筒的圆周方向的一部分切开后的形状。
该构造通过切开形成的切口维持相应部位的弹性，使压接状态稳定。并且，通过切口的范围设计，能够将碰撞吸收时的转向柱的移动行程设为所希望的值。
在上述冲击吸收式转向装置中，优选的是，转向柱为单层管构造，转向轴为一根部件。
在该构造中，由于转向柱、转向轴向轴向的移动没有障碍，因此即使二次碰撞时在与转向柱的轴向交叉的方向作用有力，也能使冲击吸收动作可靠地进行。
在上述冲击吸收式转向装置中，托架为上托架，除该上托架外，还具有将设在转向柱的下方的外壳安装于车身的下托架，该下托架具有利用机械强度比其他部位弱从而因二次碰撞的冲击力而折弯的预定的部位。
该情况下，通过下托架的折弯，也能吸收二次碰撞的能量。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的冲击吸收式转向装置的剖视图。
图2为从4个方向观察作为单体的上托架的图。
图3为以单体表示下托架的立体图。
图4为从3个方向观察图3所示的下托架的图。
图5(a)为为了与图5(b)对比而表示图1的一部分的剖视图，图5(b)为表示吸收二次碰撞的冲击后的状态的一个例子的剖视图。
具体实施方式
图1为本发明的一实施方式的冲击吸收式转向装置的剖视图。在图中，冲击吸收式转向装置1将转向柱2及外壳3构成为为外侧壳体。安装在转向柱2上的上托架4和安装在外壳3上的下托架5分别用螺栓(未图示)固定在车身6上。在实际的安装姿势中，以图的右方成为上且左方成为下的方式倾斜地进行安装。并且，在图的右方连接有转向盘(未图示)，在左方安装有小齿轮轴(未图示)。
转向柱2主要呈圆筒状，其具有只有左端附近成阶段性地向径向外方凸起的形状。其中，在以下说明中，转向柱2的外径是指安装有上托架4的圆筒状部分的外径D。在转向柱2的内部，经由滚动轴承7旋转自如地支承有第一转向轴8。第一转向轴8经由扭力杆9与第二转向轴10连接。扭力杆9的右端固定在第一转向轴8上，其左端固定在第二转向轴10上。
第二转向轴10被安装在外壳3的两个滚动轴承11、12旋转自如地支承。在固定于第二转向轴10的外周上的蜗轮13啮合有通过马达14驱动的蜗轮蜗杆副15。扭矩传感器16与第一转向轴8及第二转向轴10的双方外周面相向地进行设置，通过两个传动轴8，10的旋转位移差，检测转向扭矩。根据由扭矩传感器16检测的转向扭矩驱动马达14，由此能够赋予第二转向轴10所需的转向辅助力。
图2为用单体表示上托架4的图，图2(a)～图2(d)分别为从图1的上方、左方、下方、正面观察上托架4的图。在图2中，上托架4例如是将钢板进行冲压加工而形成的，该上托架4以一体方式具有外插于转向柱2的转向柱支承部4a和用于通过螺栓固定到车身6(图1)的安装部4b。
在转向柱支承部4a的中央形成有使转向柱2通过的孔4c。该孔4c的内径d形成得比转向柱2的外径D(图1)稍小。并且，在转向柱支承部4a的内周侧(孔4c的周围)沿转向柱2的轴向形成有较短的圆筒状的压接部(与转向柱2压接的部位)4d。其中，压接部4d不是完整的圆筒，而是呈将圆周方向的一部分进行切开的形状。切开而形成的切口4e向压接部4d的径向外方扩展地形成。由此，在孔4c上还包含切口4e的开口整体构成使如圆的一部分凸起的图示的形状。切口4e在从孔4c的中心观察时形成在角度θ(例如70度)的范围内。通过该切口4e维持压接部4d的弹性，能够得到稳定的压接状态。并且，通过切口的范围设计，能够将吸收冲击时的转向柱2的移动行程实现为所希望的值。
在安装部4b上形成有两个螺栓孔4f。安装部4b除具有用于将上托架4安装到车身的部分等本身功能之外，还具有赋予转向柱支承部4a向转向柱2的轴向(以下，称为转向柱轴向)的力时，抑制转向柱支承部4a整体的挠曲的功能。并且，如图2(c)所示，转向柱支承部4a，在从端面观察时以梯形状实施弯曲加工，由此成为提高针对向转向柱轴向的力的机械强度的构造。
如上所述地构成的上托架4，通过将转向柱支承部4a从图1的右方压入转向柱2而被安装。即，上托架4相对转向柱2的外周以具有预定过盈量(D-d)的方式沿转向柱轴向进行压入，从而被安装到转向柱2上。由于转向柱2相对上托架4存在相对地压入的关系，因此与转向柱支承部4a总是压接。
图3为以单体表示下托架5的立体图。并且，图4(a)、图4(b)、图4(c)为从3个方向观察图3所示的下托架5的图。在图3、图4中，下托架5例如是将钢板进行冲压加工而形成的，其以一体方式具有固定于外壳3(图1)的外壳支承部5a、用于通过螺栓固定到车身6(图1)的安装部5b以及处于这些部分中间的连接部5c。
在外壳支承部5a上形成有使第二转向轴10插通的孔5d以及两个用于向外壳3固定的螺栓孔5e。在安装部5b上形成有两个螺栓孔5f。通过开设该螺栓孔5f，能以在车身侧上临时放置螺栓之后将其插入下托架5的方式进行安装。
并且，到处实施用于使下托架5的机械强度提高的加工，例如，从安装部5b到连接部5c，形成有用于提高强度的凹部5g。并且，还在安装部5b的边缘部5b1、连接部5c的边缘部5c1，实施弯曲加工。通过这种加工，安装部5b、连接部5c很难变形。并且，固定到外壳3上的外壳支承部5a也很难变形。
另一方面，在图3中，外壳支承部5a和连接部5c的边界部位、安装部5b和连接部5c的边界部位，其强度要比其他部位弱。因此，在用双点划线表示的假想折线L1、L2处变得容易弯折。
图5(a)为为了与图5(b)对比而表示图1的一部分的剖视图；图5(b)为表示吸收二次碰撞的冲击后的状态的一个例子的剖视图。其中，为了较容易地观察出冲击吸收前后的变化，图5(b)夸大表示了转向柱2的移动行程。
首先，在如上所述地构成的冲击吸收式转向装置1如图1所示被可靠地安装在车身6的状态下，发生车辆的碰撞事故时，由于驾驶员的二次碰撞，被赋予将转向柱2以及外壳3向轴向(图5的左方)按压的冲击力。由此，在上托架4侧，与转向柱支承部4a的压接部4d压接着的转向柱2，在与转向柱支承部4a(压接部4d)之间产生较强的摩擦的同时移动(图5(b))。通过该摩擦，削弱二次碰撞的能量。
这种用上托架4和转向柱2的相互摩擦来削弱二次碰撞的能量的构造，由于无需转向柱侧的特别的构造、夹持体，因而简单，由此进行稳定的动作。因此，能够提供以简单的构造进行稳定的动作的冲击吸收式转向装置1。
并且，与使用夹持体的构造不同，在冲击吸收动作之后上托架4还会支承转向柱2，因此转向柱2不会落下。从而，能够在碰撞事故时与事故发生前相同地确保驾驶员座空间。
另一方面，下托架5成在图3的假想折线L1处突出地弯折，而在假想折线L2处凹陷地弯折的状态，从而变成图5(b)所示的形态。因此，通过这种下托架5的折弯，也能吸收二次碰撞的能量。
并且，如图1所示，转向柱2为单层管结构，且第一转向轴8为在中途没有连接头的一根部件。因此，由于转向柱2、第一转向轴8向轴向的移动没有障碍，因此即使在二次碰撞时在与转向柱2的轴向交叉的方向作用有力，也能使冲击吸收动作可靠地进行。
此外，在上述实施方式中，图1中的转向柱2除左端附近之外基本上呈圆筒状，但是考虑到上托架4压入的便利性，可以只将上托架4的附近以及从该位置朝向右方的预定范围设成外径D，而比其还靠右的右方则设为比D小的值。该预定的范围，只要是针对吸收冲击时的转向柱2的移动行程而言为充分的范围即可。

Claims (5)

1.一种冲击吸收式转向装置，其特征在于，包括：
转向柱，其用于支承转向轴；以及
托架，其用于将所述转向柱安装于车身，该托架具有以相对所述转向柱的外周具有预定过盈量的方式沿轴向被压入的转向柱支承部，在所述转向柱的轴向赋予二次碰撞的冲击力时，在所述转向柱和所述转向柱支承部之间产生摩擦同时使所述转向柱移动。
2.如权利要求1所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于，在所述转向柱支承部的内周侧形成有与所述转向柱压接的部位，该部位为将圆筒的圆周方向的一部分切开后的形状。
3.如权利要求1所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于，所述转向柱为单层管构造，所述转向轴为一根部件。
4.如权利要求1所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于，
在所述转向柱支承部的内周侧，形成有与所述转向柱压接的部位，该部位为将圆筒的圆周方向的一部分切开后的形状，
并且，所述转向柱为单层管构造，所述转向轴为一根部件。
5.如权利要求1至4中任一项所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于，所述托架为上托架，除该上托架外，还具有将设在所述转向柱的下方的外壳安装于车身的下托架，该下托架具有利用机械强度比其他部位弱从而因所述二次碰撞的冲击力而折弯的预定的部位。
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