CN102438877A - 转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转向装置，在转向盘的伸缩位置位于车身前方侧的调整端附近时，即使在转向盘上向车身前方侧施加过大的力，车身安装托架也不会从车身脱离。在转向盘(103)的伸缩位置位于车身前方侧的调整端时，若在转向盘(103)上向车身前方侧施加过大的力，则伸缩调整用长槽(43、44)的车身后方端与紧固杆(5)抵接，向车身前方侧推压紧固杆(5)，配合突起(681)向车身前方侧推压内柱(3)。施加在转向盘(103)上的向车身前方侧的较大的力通过内柱(3)由车身支撑，从而能够减小施加在车身安装托架(2)上的力。因此，能够防止车身安装托架(2)从车身脱离。

Description

转向装置
技术领域
本发明涉及转向装置，尤其涉及能根据驾驶员的体格及驾驶姿势调整转向盘的伸缩位置(前后方向位置)的位置调整式转向装置。
背景技术
作为用于根据驾驶员的体格及驾驶姿势调整转向盘的伸缩位置的装置，具有被称为伸缩式转向装置的转向装置。另外，作为用于调整转向盘的倾斜位置(上下方向位置)和伸缩位置这两个位置的装置，具有被称为倾斜伸缩式转向装置的转向装置。
在这种转向装置中，具备利用操作杆的操作将调整为期望的调整位置的外柱紧固在内柱上，并且将外柱紧固在车身安装托架的侧板上而进行夹紧的紧固杆。另外，在二次冲突时较大的冲击力作用在车身前方侧时，车身安装托架从车身脱离并向车身前方侧折叠移动，从而缓和施加在驾驶员身上的冲击力。
在这种转向装置中，在解除外柱相对于内柱的紧固的状态下，在转向盘的伸缩位置位于车身前方侧的调整端附近时，存在在转向盘上向车身前方侧施加过大的力的情况。于是，外柱的伸缩调整用长槽的车身后方端与紧固杆抵接，向车身前方侧推紧固杆。若向车身前方侧推紧固杆，则紧固杆向车身前方侧推车身安装托架，存在车身安装托架从车身脱离，且外柱脱落的危险。
专利文献1的转向装置在将外柱紧固在内柱上时，防松凸轮(ガタ取りカム)推压内柱的外周面，从而消除内柱相对于外柱的晃动。但是，若为了调整转向盘的伸缩位置而解除外柱相对于内柱的紧固，则防松凸轮脱离内柱的外周面。因此，若在转向盘上向车身前方侧施加过大的力，则向车身前方侧的推压力作用在紧固杆及车身安装托架上，因此无法防止车身安装托架从车身脱离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-322552号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的课题在于提供转向装置，在转向盘的伸缩位置位于车身前方侧的调整端附近时，即使在转向盘上向车身前方侧施加过大的力，车身安装托架也不会从车身脱离。
用于解决课题的方法
上述课题通过以下方法解决。即，第一发明是一种转向装置，其特征在于，具备：能固定在车身上的内柱；外柱，该外柱能调整伸缩位置地外嵌在上述内柱的外周面上，具有沿轴向形成为规定长度的狭缝，且能转动地轴支承安装有转向盘的转向轴；车身安装托架，该车身安装托架能向车身前方侧折叠移动地安装在车身上；紧固杆，为了在期望的伸缩位置使上述外柱的内周面直径缩小而夹紧上述内柱的外周面，并且将上述外柱在上述车身安装托架上夹紧，而利用操作杆的操作将车身安装托架向车宽方向内侧紧固，将外柱在车身安装托架上夹紧；伸缩调整用长槽，该伸缩调整用长槽形成于上述外柱上，且在伸缩位置调整方向上形成得较长，并供上述紧固杆插通；配合槽，该配合槽形成于上述内柱上；以及配合部件，该配合部件在对上述操作杆进行操作而将上述外柱在车身安装托架上松开时，与上述紧固杆一起旋转并与上述配合槽配合。
第二发明是一种转向装置，在第一发明的转向装置的基础上，其特征在于，上述配合槽与上述狭缝形成于同一相位上。
第三发明是一种转向装置，在第一发明的转向装置的基础上，其特征在于，上述配合槽的车身前方端与配合部件的车身前方端以面接触。
第四发明是一种转向装置，在第一发明的转向装置的基础上，其特征在于，上述配合槽的轴向的长度形成为，在上述配合部件与配合槽配合脱离时，配合部件不与配合槽干涉的最短的长度。
第五发明是一种转向装置，在第一发明的转向装置的基础上，其特征在于，具有加力部件，该加力部件在上述紧固杆的轴向上对上述配合部件进行加力，从而将配合部件推压在上述配合槽中。
第六发明是一种转向装置，在第一发明的转向装置的基础上，其特征在于，在上述内柱上安装有操纵辅助部，该操纵辅助部根据施加在上述转向盘上的转矩，在上述转向轴上施加规定的操纵辅助力。
发明效果
本发明的转向装置具备：能固定在车身上的内柱；外柱，该外柱能调整伸缩位置地外嵌在内柱的外周面，具有沿轴向形成为规定长度的狭缝，且能转动地轴支承安装有转向盘的转向轴；车身安装托架，该车身安装托架能向车身前方侧折叠移动地安装在车身上；紧固杆，为了在期望的伸缩位置使外柱的内周面直径缩小而夹紧内柱的外周面，并且将外柱在车身安装托架上夹紧，利用操作杆的操作将车身安装托架向车宽方向内侧紧固，将外柱在车身安装托架上夹紧；伸缩调整用长槽，该伸缩调整用长槽形成于外柱上，且在伸缩位置调整方向上形成得较长，并供紧固杆插通；配合槽，该配合槽形成于内柱上；以及配合部件，该配合部件在对操作杆进行操作而将外柱在车身安装托架上松开时，与紧固杆一起旋转并与配合槽配合。
因此，若在转向盘的伸缩位置位于车身前方侧的调整端附近时，在转向盘上向车身前方侧施加过大的力，则外柱的伸缩调整用长槽的车身后方端与紧固杆5抵接，并向车身前方侧推压紧固杆。若稍微向车身前方侧推压紧固杆，则配合部件与配合槽抵接并向车身前方侧推压内柱。由于内柱固定在车身上，因此施加在转向盘上的向车身前方侧的较大的力通过内柱由车身支撑，从而能够减小施加在车身安装托架上的力。因此，能够防止车身安装托架从车身脱离。另外，由于只要使配合槽与狭缝形成在同一相位上，便能够将配合部件紧凑地容纳在狭缝内部，因而较为理想。
附图说明
图1是表示将本发明的转向装置101安装在车辆上的状态的整体立体图。
图2是从车身后方侧观察本发明的实施例的转向装置101的主要部分立体图。
图3是图2的车身安装托架周围的纵剖视图。
图4是图3的仰视图。
图5是从车身后方侧观察图3的分解立体图。
图6是图3的车身安装托架的放大立体图。
图7是图3的外柱及夹紧装置的放大分解立体图。
图8是表示通过对操作杆进行操作将外柱在车身安装托架上夹紧的状态的放大纵剖视图。
图9是表示通过对操作杆进行操作将外柱在车身安装托架上松开的状态的放大纵剖视图。
具体实施方式
在以下的实施例中，对将本发明应用于调整转向盘的上下方向位置和前后方向位置两个位置的、倾斜伸缩式转向装置的例子进行说明。
图1是表示将本发明的转向装置101安装在车辆上的状态的整体立体图。转向装置101旋转自如地轴支承转向轴102。转向轴102在其上端(车身后方侧)安装有转向盘103，在转向轴102的下端(车身前方侧)通过万向联轴器104连接有中间轴105。
中间轴105在其下端连接有万向联轴器106，在万向联轴器106上连接有由齿轮齿条副机构等构成的转向设备107。
若驾驶员旋转操作转向盘103，则通过转向轴102、万向联轴器104、中间轴105、及万向联轴器106将该旋转力传递到转向设备107上，并通过齿轮齿条副机构使转向横拉杆108移动，从而能够改变车轮的操纵角度。
图2是从车身后方侧观察本发明的实施例的转向装置101的主要部分立体图，图3是图2的车身安装托架周围的纵剖视图，图4是图3的仰视图，图5是从车身后方侧观察图3的分解立体图，图6是图3的车身安装托架的放大立体图，图7是图3的外柱及夹紧装置的放大分解立体图，图8是表示通过对操作杆进行操作将外柱在车身安装托架上夹紧的状态的放大纵剖视图，图9是表示通过对操作杆进行操作将外柱在车身安装托架上松开的状态的放大纵剖视图。
如图2所示，本发明的实施例的转向装置101包括车身安装托架2、内柱(下部柱)3、操纵辅助部31(电动辅助机构)、外柱(上部柱)4等。
操纵辅助部(电动辅助机构)31的右端通过压入固定在内柱3的车身前方侧(图2的左侧)。操纵辅助部31包括电动机311、减速齿轮箱部312及输出轴313等。操纵辅助部31通过未图示的倾斜中心轴将与操纵辅助部31的车身前方端一体地形成的托架314能调整倾斜位置地支撑在未图示的车身上。
如图3所示，外柱4的内周面45能调整伸缩位置(与内柱3的中心轴线平行地滑动)地外嵌在内柱3的外周面32上。上部转向轴102A能转动地轴支承在外柱4上，转向盘103(参照图1)固定在上部转向轴102A的车身后方侧(图2的右侧)端部上。在外柱4的车身下方侧形成有从外柱4的外周面46贯通到内周面45的狭缝47。狭缝47具有外柱4的车身前方端侧及车身后方端侧都封闭的形状。
下部转向轴102B能转动地轴支承在内柱3上，下部转向轴102B与上部转向轴102A花键嵌合。因此，可与外柱4的伸缩位置无关地将上部转向轴102A的旋转传递给下部转向轴102B。
操纵辅助部31检测作用在下部转向轴102B上的转矩，驱动电动机311，以所需的操纵辅助力使输出轴313旋转。该输出轴313的旋转经由万向联轴器104、中间轴105、万向联轴器106传递给转向设备107，从而能够改变车轮的操纵角度。
在外柱4的车身前方侧(图2、图3的左侧)安装有从车宽方向的左右两侧夹持外柱4的车身安装托架2。如图3～图6所示，车身安装托架2具有在车宽方向上形成为大致水平的上板23、和从该上板23向车身下方侧延伸并从车宽方向的左右两侧夹持外柱4的左右一对侧板24、25。
在上板23形成有切槽(形成为车身后方侧敞开)21、21，通过嵌入该切槽21、21中的密封容器22、22及冲击吸收板(参照图6)将上板23安装在车身上。
就车身安装托架2、外柱4而言，若在二次冲突时驾驶员与转向盘103冲突并作用有较大的冲击力，则车身安装托架2从密封容器22向车身前方侧脱离，被内柱3引导而向车身前方侧折叠(コラプス)移动，冲击吸收板28塑性变形，从而吸收冲突时的冲击能量。
在外柱4的车身前方侧一体地形成有从外柱4的车身下方侧突出的一对夹紧部件41、42。在夹紧部件41、42上形成有向外柱4的轴心方向延伸得较长的伸缩调整用长槽43、44。另外，在车身安装托架2的侧板24、25上形成有倾斜调整用长槽26、27。倾斜调整用长槽26、27形成为以倾斜中心轴为中心的圆弧状。夹紧部件41、42的外侧面411、421能滑动地与车身安装托架2的侧板24、25的内侧面242、252接触。
如图5、图7所示，圆棒状的紧固杆5通过上述倾斜调整用长槽26、27及伸缩调整用长槽43、44从图5、图7的左侧插入。在紧固杆5的左端侧从左侧依次外嵌有操作杆61、可动凸轮62、固定凸轮63、可动倾斜锁定齿轮65、及倾斜隔离件66，并贯通倾斜调整用长槽27、伸缩调整用长槽44。
之后，将插入夹紧部件41、42的内侧面412、422之间的弹簧(螺旋弹簧)67和配合部件68外嵌在紧固杆5上，并使紧固杆5的右端贯通伸缩调整用长槽43、倾斜调整用长槽26。接着，在紧固杆5的右端侧从左依次外嵌有倾斜隔离件69、圆筒隔离件70、垫片71、推力轴承72，并利用铆接将铆接螺母73固定在紧固杆5的右端。
如图3所示，在内柱3的车身下方侧形成有从内柱3的外周面32贯通到内周面33的配合槽34。配合槽34与外柱4的狭缝47形成于同一相位位置。如图3所示，在使外柱4在车身安装托架2上夹紧的状态下，配合部件68与紧固杆5一起向逆时针方向旋转，配合部件68的配合突起681从配合槽34脱离。由于配合槽34与狭缝47形成于同一相位位置，因此能够将配合部件68紧凑地容纳在狭缝47的内部。
配合槽34的轴向长度形成为，在配合部件68的配合突起681与配合槽34配合脱离时，不与配合槽34的车身前方端及车身后方端干涉的程度的最短的长度。因此，外柱4的内周面45直径缩小，在紧固内柱3的外周面32并夹紧(伸缩夹紧)时，将内柱3的磨损量抑制得小，并能够抑制伸缩夹紧力减小。
就固定凸轮63而言，形成于固定凸轮63的右端面的矩形部与倾斜调整用长槽27嵌合，从而限制其转动。在紧固杆5的左侧，在规定的轴向长度上形成有矩形外周面51。紧固杆5的矩形外周面51能传递旋转转矩地内嵌在形成于操作杆61及配合部件68上的矩形孔中。可动凸轮62被压入操作杆61中，并与操作杆61一体地转动。
可动倾斜锁定齿轮65在倾斜方向上形成有多个齿，与螺栓固定在侧板25的外侧面251上的固定倾斜锁定齿轮74的多个齿啮合而使倾斜方向的保持力牢固。在固定凸轮63的右端面和可动倾斜锁定齿轮65的左端面之间插入弹簧64，并使可动倾斜锁定齿轮65相对于固定凸轮63浮动，以便在使外柱4相对于车身安装托架2松开时，减少操作杆61的晃动，并且可动倾斜锁定齿轮65和固定倾斜锁定齿轮74的啮合顺畅地进行。
倾斜隔离件66、69是合成树脂制，在倾斜方向上具有较长的大致矩形形状，形成为与倾斜调整用长槽26、27的槽宽大致相同尺寸的两面宽度。因此，倾斜隔离件66、69内嵌在倾斜调整用长槽26、27中，在调整外柱4的倾斜位置时，在倾斜调整方向顺畅地滑动。
图3及图8是表示在逆时针方向上对操作杆61进行转动操作，将外柱4在车身安装托架2上夹紧的状态的纵剖视图。若使操作杆61在夹紧方向上转动，则可动凸轮62的倾斜凸轮面的顶端跨到固定凸轮63的倾斜凸轮面的顶端，固定凸轮63的车宽方向内侧端面向内侧推压左侧的侧板25的外侧面251，使左侧的侧板25向内侧弹性变形，从而强有力地推压外柱4的左侧的夹紧部件42的外侧面421。
若可动凸轮62的倾斜凸轮面的顶端跨到固定凸轮63的倾斜凸轮面的顶端，则紧固杆5被向图5、图7的左侧牵拉，垫片71向内侧推压右侧的侧板24的外侧面241，使右侧的侧板24向内侧弹性变形，从而强有力地推压外柱4的右侧的夹紧部件41的外侧面411。
这样，能够在规定的倾斜调整位置以较大的保持力将外柱34的左右的夹紧部件41、42紧固在车身安装托架2上并倾斜夹紧。另外，夹紧部件41、42在夹紧部件的内侧面412、422互相接近的方向上向内侧弹性变形，外柱4的狭缝47的宽度变窄。因此，外柱4的内周面45直径缩小，从而紧固内柱3的外周面32并夹紧(伸缩夹紧)。如图8所示，在倾斜夹紧及伸缩夹紧的状态下，配合部件68的配合突起681从配合槽34脱离。
图9是表示对操作杆61进行操作将外柱4在车身安装托架2上松开的状态的放大纵剖视图。若驾驶员在顺时针方向上对操作杆61进行转动操作，则固定凸轮63的倾斜凸轮面的顶端和可动凸轮62的倾斜凸轮面的凹部啮合。于是，固定凸轮63和可动凸轮62的轴向位置相对接近。车身安装托架2的侧板24、25分别向与夹持方向相反的方向弹性复位，该车身安装托架2的侧板24、25设定为自由状态的间隔比外柱4的左右夹紧部件41、42的外侧面411、421的宽度宽。
由此，外柱4相对于车身安装托架2的侧板24、25为自由状态。另外，夹紧部件41、42在夹紧部件41、42的内侧面412、422互相离开的方向上向外侧弹性复位，外柱4的狭缝47的宽度变宽。因此，外柱4的内周面45直径扩大，从而使内柱3的外周面32松动并松开(伸缩松开)。如图9所示，在倾斜松开及伸缩松开的状态下，配合部件68与紧固杆5一起在顺时针方向上旋转，配合部件68的配合突起681与配合槽34配合。如图9所示，配合突起681的车身前方侧的抵接面682为与配合槽34的车身前方端大致平行的状态。
在倾斜松开及伸缩松开的状态下，紧固杆5在旋转方向上稍微产生晃动。此时，插入夹紧部件42的内侧面422与配合部件68之间的弹簧(加力部件)67在紧固杆5的轴向上对配合部件68进行加力，将配合部件68的车宽方向的侧面向配合槽34推压，配合部件68旋转，不会偏离与配合槽34的配合位置。
在该状态下，使紧固杆5被车身安装托架2的倾斜调整用长槽26、27引导，使外柱4在倾斜方向上位移，从而能够任意地进行转向盘103的倾斜方向的调整。另外，使外柱4的伸缩调整用长槽43、44被紧固杆5引导，使外柱4沿内柱3的外周面32在伸缩方向上位移，从而能够任意地进行转向盘103的伸缩方向的调整。
在转向盘103的伸缩位置位于车身前方侧的调整端附近时，假想在转向盘103上向车身前方侧施加过大的力的情况。于是，外柱4的伸缩调整用长槽43、44的车身后方端与紧固杆5抵接，并向车身前方侧推压紧固杆5。若稍微向车身前方侧推压紧固杆5，则配合突起681的车身前方侧的抵接面682与配合槽34的车身前方端以面接触，从而向车身前方侧推压内柱3。
内柱3的车身前方侧利用托架314固定在车身上。因此，施加在转向盘103上的向车身前方侧的较大的力通过内柱3由车身支撑，从而能够减小施加在车身安装托架2上的力。因此，能够防止车身安装托架2从车身脱离。如果在配合槽34的车身前方端及周边形成突起，增大与配合突起681的抵接面682的接触面积，或利用肋增强配合槽34的周边，则配合槽34的耐久性及刚性增大，因而较为理想。
在上述实施例中，对将本发明应用在能进行倾斜位置调整和伸缩位置调整双方的倾斜伸缩式转向装置的情况进行了说明，但也可将本发明应用于只进行伸缩位置调整的伸缩式转向装置。
符号说明
101-转向装置，102-转向轴，102A-上部转向轴，102B-下部转向轴，103-转向盘，104-万向联轴器，105-中间轴，106-万向联轴器，107-转向设备，108-转向横拉杆，2-车身安装托架，21-切槽，22-密封容器，23-上板，24-侧板，241-外侧面，242-内侧面，25-侧板，251-外侧面，252-内侧面，26、27-倾斜调整用长槽，28-冲击吸收板，3-内柱，31-操纵辅助部，311-电动机，312-减速齿轮箱部，313-输出轴，314-托架，32-外周面，33-内周面，34-配合槽，4-外柱，41、42-夹紧部件，411、421-外侧面，412、422-内侧面，43、44-伸缩调整用长槽，45-内周面，46-外周面，47-狭缝，5-紧固杆，51-矩形外周面，61-操作杆，62-可动凸轮，63-固定凸轮，64-弹簧，65-可动倾斜锁定齿轮，66-倾斜隔离件，67-弹簧，68-配合部件，681-配合突起，682-抵接面，69-倾斜隔离件，70-圆筒隔离件，71-垫片，72-推力轴承，73-铆接螺母，74-固定倾斜锁定齿轮。

Claims (6)

1.一种转向装置，其特征在于，具备：
能固定在车身上的内柱；
外柱，该外柱能调整伸缩位置地外嵌在上述内柱的外周面上，具有沿轴向形成为规定长度的狭缝，并能转动地轴支承安装有转向盘的转向轴；
车身安装托架，该车身安装托架能向车身前方侧折叠移动地安装在车身上；
紧固杆，该紧固杆为了在期望的伸缩位置使上述外柱的内周面直径缩小而夹紧上述内柱的外周面，并且将上述外柱在上述车身安装托架上夹紧，而利用操作杆的操作将车身安装托架向车宽方向内侧紧固，将外柱在车身安装托架上夹紧；
伸缩调整用长槽，该伸缩调整用长槽形成于上述外柱上，且在伸缩位置调整方向上形成得较长，并供上述紧固杆插通；
配合槽，该配合槽形成于上述内柱上；以及
配合部件，该配合部件在对上述操作杆进行操作而将上述外柱在车身安装托架上松开时，与上述紧固杆一起旋转并与上述配合槽配合。
2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
上述配合槽与上述狭缝形成于同一相位上。
3.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
上述配合槽的车身前方端与配合部件的车身前方端以面接触。
4.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
上述配合槽的轴向的长度形成为，在上述配合部件与配合槽配合脱离时，配合部件不与配合槽干涉的最短的长度。
5.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
具有在上述紧固杆的轴向上对上述配合部件进行加力，从而将配合部件推压在上述配合槽中的加力部件。
6.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，
在上述内柱上安装有操纵辅助部，该操纵辅助部根据施加在上述转向盘上的转矩，在上述转向轴上施加规定的操纵辅助力。
CN201180001151.3A 2010-08-04 2011-07-27 转向装置 Active CN102438877B (zh)

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