CN102056787B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供转向装置。转向装置(1)具备：与转向盘(2)连结的第一轴(3)、与该第一轴(3)偏心配置的第二轴、将该第一轴和第二轴相互连结起来的连接器机构。连接器机构(5)具备：凸轮(7)，其具有沿着与第一轴(3)垂直的方向延伸的凸轮槽(6)；能在凸轮槽(6)内滑动地设置的凸轮从动件(8)；偏心销(10)，其在与第二轴(4)偏心的位置将该第二轴(4)和上述凸轮从动件(8)连结起来。作为保护部件的外筒部(11)以包围偏心销(10)的外周的方式与偏心销(10)同轴配置。偏心销(10)及外筒部(11)的至少一部分配置在凸轮槽(6)内。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及车辆的转向装置。

背景技术

作为车辆的转向装置，公知有构成为通过转向操作而产生的操舵角的变化和转向轮的转角(转向角)的变化之间的关系为非线性关系的转向装置(例如参照专利文献1)。该转向装置具备通过连接器机构而偏心连结在一起的第一轴和第二轴。第一轴与转向盘连结，第二轴经由齿条和齿轮机构与转向轮连结。第一轴基于转向操作而进行的旋转，通过连接器机构非线性地传递到第二轴。

具体而言，如图7所示，转向装置21具备与转向盘22连结的第一轴23、连接器机构25、经由该连接器机构25与第一轴23连结的第二轴24。在第一轴23的一端设置有凸轮27，该凸轮27具有沿着与该第一轴23垂直的方向延伸的凸轮槽26。该凸轮槽26上设置有在该凸轮槽26内滑动的凸轮从动件28。另外，在与齿条、齿轮机构(未图示)连结的第二轴24的一端上形成有连结部29。该连结部29上设置有偏心销30，该偏心销30在与第二轴24偏心的位置沿第二轴24的轴向延伸。连接器机构25由相互连接的偏心销30和上述凸轮从动件28构成。第一轴23和第二轴24通过连接器机构25在偏心位置相互连结在一起，第一轴23的旋转经由连接器机构25传递到第二轴24。

即、第一轴23上的凸轮27的旋转通过凸轮从动件28在该凸轮槽26内的滑动及该凸轮从动件28以偏心销30为中心的旋转而被允许。而且，如图8所示，与该凸轮从动件28连结的偏心销30随着上述凸轮27的旋转及凸轮从动件28的滑动而在第二轴24的同心圆上移动。由此，该第一轴23的旋转被传递到第二轴24。

这里，图8中，虚线所示的圆是随着上述凸轮27的旋转而移动的偏心销30的轴心的轨迹。另外，双点划线所示的各圆表示的是与凸轮 27的旋转角(60°为间隔)对应的偏心销30的位置(P0、P1、P2、P1’、P2’、P3)。而且，如图8所示，偏心销30越接近位置P0，与凸轮27的旋转角变化相对的该偏心销30的位置变化越大。另外，该偏心销30越接近位置P3，与凸轮27的旋转角变化相对的该偏心销30的位置变化越小。

根据上述构成，因转向操作而产生的第一轴23的旋转角变化和对转向轮的转角变化量进行规定的第二轴24的旋转角变化之间的关系为非线性关系。即、例如在偏心销30位于位置P3时，其位置被设定在转向中立位置(操舵角为0)。另外，在偏心销30位于位置P0时，其位置被设定为最大转角。由此，在操舵角小的范围内，相对于该操舵角变化的转向角变化被控制的很小。另一方面，在操舵角大的范围内，相对于该操舵角变化的转向角变化增大。而且，通过如此设定，能够利用简单的结构来提高直行时的操纵稳定性，并且同时提高在操舵角大的范围中的转弯性能。

专利文献1：日本特开平7-323852号公报

上述以往的转向装置具有如下的构造，即、因第一轴23的旋转所产生的传递转矩集中到作为连结轴的偏心销30上。因此，为了确保转向装置充分的可靠性，需要提高该偏心销30的强度。这样就会导致连接器机构25大型化以及成本上升。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种不会导致连接器机构大型化以及成本上升而能够通过简单的结构来确保高可靠度的转向装置。

为了解决上述课题，根据本发明的一个方式，提供了一种转向装置，其具备：第一轴、相对该第一轴偏心配置的第二轴、将上述第一轴和上述第二轴相互连结起来的连接器机构，其中，上述连接器机构具备：凸轮，其具有沿着与上述第一轴垂直的方向延伸的凸轮槽；能在上述凸轮槽内滑动的凸轮从动件；连结轴，其在与上述第二轴偏心的位置将该第二轴和上述凸轮从动件连结起来；保护部件，其与上述连结轴同轴配置，且与该连结轴一起配置在上述凸轮槽内。

根据上述结构，能够容易且以较低的成本来缓和作用于连结轴的应力集中。而且，即便在连结轴与凸轮从动件之间的连结部位断裂的情况下，该连结轴及保护部件也可以代替该凸轮从动件，作为在凸轮槽内滑动的滑动机构发挥作用。由此，能够维持第一轴和第二轴之间的旋转传递。其结果，能够确保转向装置的更高的可靠度。

优选，上述保护部件以包覆上述连结轴的周围的方式配置，且上述保护部件的与上述凸轮槽对置的外表面形成为曲面状。

根据上述构成，在由于连结轴的变形而使该连结轴作为上述滑动机构发挥作用时，保护部件与凸轮槽滑动接触。由此，能够降低施加在连结轴上的负载。而且，通过将保护部件的与凸轮槽滑动接触的外表面形成为曲面，能够确保作为该滑动机构发挥作用时的顺滑的滑动性。其结果，能够抑制连结轴的变形或损伤的加深。

优选，在上述凸轮槽的开口部对置配置有一对凸缘，且该一对凸缘沿着上述凸轮槽的长度方向延伸。

根据上述构成，通过向凸轮槽内对置地突出的各凸缘，在凸轮槽上形成两阶梯的槽宽。配置有连结轴(及连结部件)的凸缘附近的槽宽被设定为比配置有凸轮从动件的内部侧的槽宽小。由此，例如在连结轴变形时，能够及早地使该连结轴(及保护部件)作为上述滑动机构发挥作用。其结果，能够防止连结轴的变形或损伤的加深于未然，能够确保转向装置的更高的可靠度。除此之外，即便在凸轮从动件与连结轴之间的连接部位发生断裂的情况下，也能够防止凸轮从动件从凸轮槽脱落。其结果，能够防止脱落的凸轮从动件所引起的不良情况于未然。

优选，上述各凸缘是通过安装与上述凸轮分体形成的凸缘部件而形成的。

根据上述构成，凸轮槽及各凸缘的形成变得容易。另外，由于能够从轴向将凸轮从动件安装于凸轮槽内，因此使连接器机构的组装变得容易。

优选，上述凸缘部件由能弹性变形的材料形成。

根据上述机构，在安装各凸缘部件后，能够从轴向将凸轮从动件安装于凸轮槽内。其结果，使连接器的组装变得更加容易。

根据本发明，提供了一种不会导致连接器机构大型化以及成本提高而能够以简单的结构确保较高可靠度的转向装置。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式涉及的转向装置的概略剖视图。

图2是沿着图1的2-2表示偏心销附近的剖视图。

图3是表示本发明第二实施方式涉及的转向装置的概略剖视图。

图4是沿着图3的4-4线的连接器机构的剖视图。

图5是表示本发明其他实施方式涉及的连接器机构的概略剖视图。

图6是表示本发明其他实施方式涉及的连接器机构的概略剖视图。

图7是表示现有的转向装置的概略图。

图8是表示使用偏心销的连接器机构的作用的俯视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

以下，结合图1～图3对本发明第一实施方式涉及的转向装置1进行说明。

如图1所示，转向装置1具备：与转向盘2连结的第一轴3；与齿条、齿轮机构(未图示)连结的第二轴4；以及连接器机构5，该连接器机构5将第一轴3和第二轴4在偏心位置相互连结在一起，将第一轴3的旋转传递给第二轴4。

具体而言，在第一轴3的一端设置有凸轮7，该凸轮7具有在与该第一轴3垂直的方向上延伸的凸轮槽6。在该凸轮槽6配置有凸轮从动件8，该凸轮从动件8被设置成能在该凸轮槽6内滑动。另外，在形成

于第二轴4的一端的连结部9上，且在与该第二轴4偏心的位置，设置有作为连结轴的偏心销10，该偏心销10将该连结部9与凸轮从动件8连结起来。另外，在本实施方式中，凸轮从动件8具有圆周面，在其圆周面缘部设置有轴承(未图示)。这样，该凸轮从动件8以偏心销10为中心自由旋转。

即、本实施方式的连接器机构5容许凸轮从动件8在凸轮槽6内的滑动以及该凸轮从动件8以偏心销10为中心的自由旋转。由此，根据凸轮7的旋转，凸轮从动件8在第二轴4的同心圆上移动。而且，通过这样的方式，上述偏心配置的第一轴3和第二轴4相互连结，第一轴3的旋转传递到第二轴4。这时，该第一轴3的旋转角变化和第二轴4的旋转角变化之间的关系为非线性关系(参照图8)。

(连接器机构的安全装置构造)

接着，对本实施方式中的连接器机构5的安全装置构造进行说明。

如背景技术中所说明的那样，在将偏心配置的第一轴23和第二轴24连结起来的连接器机构25中，其传递转矩集中在作为连结轴的偏心销30上。因此，为了确保偏心销30的可靠性，需要偏心销10具有较高的强度。而这就会导致连接器机构25大型化或者造成成本提高。

基于这一点，如图1及图2所示，在本实施方式的连接器机构5中，偏心销10上设置有对该偏心销10的外周面进行包围的作为保护部件的外筒部11。而且，偏心销10及外筒部11的至少一部分被配置在凸轮槽6内。由此，施加在该偏心销10上的应力被缓和。此外，构成了在该偏心销10发生损伤时的安全机构。

详细地说，在本实施方式中，具有圆筒形状的外筒部11与设置在上述第二轴4的一端的连结部9一体形成。通过将偏心销10的基端压入到外筒部11内，来将偏心销10固定于连结部9。另外，本实施方式的凸轮槽6的深度D被设定为比凸轮从动件8的轴向长度L长。而且，通过将偏心销10的前端与凸轮从动件8连接，使得外筒部11的至少一部分与偏心销10一起配置在凸轮槽6内。这时，外筒部11在与偏心销10同轴的位置将该偏心销10的外周包围。

以上，根据本实施方式，能够获得以下的作用、效果。

(1)通过与偏心销10同轴地设置保护部件(外筒部11)，能够容易且低成本地缓和对偏心销10的应力集中。

(2)偏心销10及保护部件(外筒部11)的至少一部分被配置在凸轮槽6内。由此，即便在偏心销10和凸轮从动件8之间的连结部位发生断裂的情况下，该偏心销10及保护部件也能够代替该凸轮从动件8而作为在凸轮槽6内滑动的滑动机构来发挥作用。这样，能够维持第一轴3和第二轴4之间的旋转传递。其结果是，能够确保转向装置1的更高的可靠度。

保护部件由包围偏心销10的外周的外筒部11构成。根据该构成，即便在因偏心销10的变形而使该偏心销10及外筒部11作为沿凸轮槽6内滑动的滑动机构发挥作用的情况下，该外筒部11也会与该凸轮槽6的内壁面滑动接触。由此，施加给偏心销10的负荷被降低。其结果，能够抑制该偏心销10的变形或损伤的加深。

(4)外筒部11形成为圆筒状。由此，外筒部11的与凸轮槽6的内壁面对置的外周面为曲面。因此，在外筒部11作为滑动机构发挥作用时，能够确保顺滑的滑动性。

(第二实施方式)

以下，结合图3及图4对将本发明具体化的第二实施方式进行说明。另外，为了便于说明，对于与第一实施方式相同的部件标注相同的符号，并省略对其的说明。

如图3及图4所示，在本实施方式中，在凸轮槽6的开口部，对置地配置有一对凸缘12，该一对凸缘12沿着该凸轮槽6的长度方向延伸。而且，由于向凸轮槽6内突出的各凸缘12，使得该凸轮槽6具有两个阶梯的槽宽W0、W1。且包围上述偏心销10及外筒部11的开口部的槽宽W1被设定为比包围凸轮从动件8的内部侧的槽宽W0小。

具体而言，其开口部的槽宽W1被设定为比凸轮从动件8的直径R小。另外，凸轮槽6的内壁面和凸轮从动件8之间的间隔D1被设定为 比各凸缘12和外筒部11之间的间隔D2窄。而且，通过形成(切削加工)这样的具有各槽宽W0、W1的凸轮槽6，上述各凸缘12与该凸轮槽6的内壁面(也就是凸轮7)一体形成。

即、根据上述结构，在偏心销10变形时，该偏心销10及外筒部11能够及早地作为上述滑动机构发挥作用。其结果，能够防止偏心销10的变形或损伤的加深于未然，且能够确保转向装置1的更高的可靠度。除此之外，即便在凸轮从动件8和偏心销10之间的连结断裂的情况下，也能够防止凸轮从动件8从凸轮槽6脱落。其结果，能够防止该脱落的凸轮从动件8而引起的不良情况于未然。

另外，上述各实施方式也可以进行如下变更。

在上述各实施方式中，作为保护部件的外筒部11与连结部9一体形成。但也不限于此，外筒部11可以与凸轮从动件8一体形成。或者，外筒部11可以与连结部9及凸轮从动件8分体形成。

在上述各实施方式中，外筒部11具有圆筒形状。也可以取而代之，从缓和偏心销10的应力集中的观点出发，外筒部11也可以不是圆筒形状。另外，如果考虑到作为滑动机构的功能，优选外筒部11的与凸轮槽6滑动的对置面为曲面形状。

在上述各实施方式中，由偏心销10构成连结轴，由外筒部11构成保护部件。然而，并不限于此，可以由空心状的筒体构成连结轴。这种情况下，可以在该筒体中配置作为保护部件的轴状部件。而这样的结构也能够实现缓和该连结轴的应力集中的效果。

在上述第二实施方式中，在形成凸轮槽6时，与该凸轮槽6的内壁面(凸轮7)一体形成各凸缘12。但并不限于此，如图5所示，也可以通过在凸轮槽6的开口部安装与凸轮7分体形成的一对凸缘部件13来形成各凸缘12。这样，凸轮槽6及各凸缘12的形成变得容易。另外，也可以从轴向将凸轮从动件8安装到凸轮槽6内。因此，连接器机构5的组装变得容易。

此外，优选地，各凸缘部件13使用橡胶、树脂等弹性材料而形成，可以进行弹性变形(参照图6)。这样，安装各凸缘13后，可以从轴向 将凸轮从动件8安装到凸轮槽6内。其结果，连接器机构5的组装变得更加容易。

在上述各实施方式中，第一轴3及第二轴4的构成也可以进行变更。例如可以将第一轴3和第二轴4之间的连接器机构5的连接构造反转构成。

Claims (1)

1.一种转向装置，其具备：第一轴、相对该第一轴偏心配置的第二轴、将上述第一轴和上述第二轴相互连结起来的连接器机构，该转向装置的特征在于，

上述连接器机构具备：

凸轮，其具有沿着与上述第一轴垂直的方向延伸的凸轮槽；

能在上述凸轮槽内滑动的凸轮从动件；

连结轴，其在与上述第二轴偏心的位置将该第二轴和上述凸轮从动件连结起来；

保护部件，其与上述连结轴同轴配置，且与该连结轴一起配置在上述凸轮槽内，

上述保护部件以包覆上述连结轴的周围的方式配置，且上述保护部件的与上述凸轮槽对置的外表面形成为曲面状，上述保护部件的直径被设定为比上述凸轮从动件的直径小，

在上述凸轮槽的开口部对置配置有一对凸缘，该一对凸缘沿着上述凸轮槽的长度方向延伸，上述开口部的上述一对凸缘之间的槽宽被设定为比上述凸轮从动件的直径小，

上述各凸缘是通过安装与上述凸轮分体形成的凸缘部件而形成的，

上述凸缘部件由能弹性变形的材料形成。