CN103025597A - 转向柱的支承构造 - Google Patents

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Abstract

使车身侧托架（23a）的下表面与柱侧托架（22a）的上表面不会强烈地互相摩擦，将脱离载荷的绝对值和偏差抑制为较小，并且不会使转向装置的设计上的自由度下降地在发生碰撞事故时充分地保护驾驶者。将用于调节转向盘的位置的调节棒（27）设置在转向柱（6b）的上侧。将二次碰撞时施加于柱侧托架（22a）的力矩抑制为较小，减轻该柱侧托架（22a）与车身侧托架（23a）的互相摩擦部的摩擦，将脱离载荷抑制为较低。另外，消除突出在比转向柱（6b）靠下方的位置的部分，保护驾驶者的膝部。

Description

转向柱的支承构造
技术领域
本发明涉及一种汽车用转向装置中的将支承转向盘的转向柱以能在发生碰撞事故时吸收自驾驶者的身体施加于转向盘的碰撞能量且能向前方位移的方式支承于车身的构造。
背景技术
汽车用转向装置如图15所示，构成为将转向盘1的旋转传递到转向齿轮单元2的输入轴3，随着该输入轴3的旋转而推拉左右一对转向横拉杆4，使作为转向轮的前车轮具有舵角。详细而言，转向盘1支承固定于转向轴5的后端部，转向轴5在沿轴线方向贯穿了转向柱6的状态下，旋转自由地支承于转向柱6。另外，转向轴5的前端部借助万向接头7与中间轴8的后端部相连接，中间轴8的前端部借助另一万向接头9与输入轴3相连接。
作为转向装置，广泛采用能够调节转向盘1的前后位置及上下位置的倾斜伸缩式转向装置。为了实现这种倾斜机构和伸缩功能，采用如下构造。首先，将内轴12和外轴13以能传递转矩且能沿轴线方向相对位移的方式组合而构成转向轴5，内轴12和外轴13通过沿轴线方向相对位移，能够调节转向盘1的前后位置。
在内柱10的后端侧部分以能沿轴线方向相对位移的方式外嵌外柱11的前端侧部分而构成转向柱6，通过使内柱10和外柱11沿轴线方向相对位移，能够调节转向盘1的前后位置。另外，转向柱6中配置在前方侧的内柱10借助外壳14被车身的一部分支承，该外壳14收纳用于构成电动式动力转向装置的减速器等，并且该外壳14支承固定有作为电动式动力转向装置的辅助动力源的电动机15和用于控制向电动机15的通电的控制器16。为了实现倾斜机构，在外壳14的上部前端沿左右方向设置支承筒17，用贯穿了该支承筒17的螺栓等的横轴18，将转向柱6的前端部以能沿使转向柱6的后部升降的方向摆动位移的方式支承于车身。
为了能够调节转向盘1的倾斜位置和伸缩位置，将外柱11能沿前后方向及上下方向移动地支承于柱侧托架22。因此，如图16所示，在构成转向柱6的中间部到后部的、外柱11的前半部的下表面上沿轴线方向形成狭缝19，使外柱11的前半部的内径能够弹性地扩大或缩小。另外，在从宽度方向两侧夹着狭缝19的部分设置均为厚壁平板状的一对被支承板部21。这些被支承板部21作为在调节转向盘1的位置时与外柱11一起位移的位移侧托架而发挥功能。
在将转向盘1保持在调节后的位置的状态下，被支承板部21被构成柱侧托架22的左右一对支承板部24大力地夹持。在这些支承板部24上形成有以横轴18为中心的局部圆弧形的上下方向长孔25，在被支承板部21上形成有沿外柱11的轴线方向较长的前后方向长孔26。并且，在上下方向长孔25和前后方向长孔26中贯穿有调节棒27。该调节棒27的设在基端部（图16的右端部）的头部28以只能沿形成于一方（图16的右方）支承板部24的上下方向长孔25位移且被阻止旋转的状态，与该上下方向长孔25卡合。相对于此，使螺母29与调节棒27的前端部（图16的左端部）螺纹配合。能够利用调节杆33驱动该螺母29旋转。
在调节转向盘1的位置时，通过使调节杆33向规定方向（下方）转动，驱动螺母29旋转，扩大头部28与螺母29的间隔，解除支承板部24按压被支承板部21的力。同时，使在外柱11的前部内嵌内柱10的后部的部分的内径弹性地扩大，降低对外柱11的前部内周面与内柱10的后部外周面相抵接的抵接部作用的表面压力。在该状态下，能够在调节棒27可在上下方向长孔25和前后方向长孔26的内侧位移的范围内，调节转向盘1的上下位置和前后位置。
在使转向盘1移动到期望位置后，使调节杆33沿与规定方向相反的方向（上方）转动，从而缩小头部28与螺母29的间隔，利用支承板部24大力地按压被支承板部21。同时，使在外柱11的前部内嵌内柱10的后部的部分的内径弹性地缩小，增大对外柱11的前部内周面与内柱10的后部外周面相抵接的抵接部作用的表面压力。在该状态下，转向盘1的上下位置和前后位置保持为调节后的位置。
另一方面，在这种汽车用转向装置中，当发生碰撞事故时，为了保护驾驶者，需要可吸收碰撞能量且使转向盘1向前方位移的构造。即，在发生碰撞事故时，接着汽车与另一汽车碰撞的一次碰撞，发生驾驶者的身体与转向盘1碰撞的二次碰撞。在发生该二次碰撞时，为了缓和对驾驶者的身体施加的冲击，保护驾驶者，广泛采用如下构造，即，将支承转向盘1的转向柱6以能利用随着二次碰撞而产生的向前方的冲击载荷向前方脱离的方式支承于车身。
为此，如图16所示，在构成柱侧托架22的左右一对支承板部24的上端部，以向转向柱6的侧方突出的状态设置一对上板部43，在这些上板部43上以在上板部43的后端缘开口的状态设置卡定缺口34。并且，将利用未图示的螺栓固定于车身的卡定部件（日文：係止カプセル）36分别卡定于这些卡定缺口34。这些卡定部件36分别形成有供卡定缺口34的左右侧缘部与各卡定部件36的左右侧面卡合的卡合槽66，和供未图示的螺栓贯穿在中间部的上下方向通孔67。
在发生碰撞事故时，自驾驶者的身体经由转向盘1和转向轴5对转向柱6施加朝向前方的较大的冲击载荷。并且，上述转向轴5和转向柱6吸收该碰撞的能量且处于收缩全长的倾向。结果，柱侧托架22处于与外柱11一起向前方位移的倾向，相对于此，卡定部件36与螺栓一起停止在原位置。结果，上述卡定部件36自卡定缺口34向后方脱出，容许转向盘1向前方位移。
在这种以往构造中，在左右两侧的两处位置将柱侧托架22以能在二次碰撞时向前方脱离的方式支承于车身。因而，在二次碰撞时，从使转向盘1不沿轴线方向倾斜地向前方稳定地位移的方面出发，同时解除左右一对卡定部件36与卡定缺口34的卡合是重要的。但是，由于有对于解除上述这些构件的卡合的摩擦阻力、剪切阻力等阻力、与转向柱6一起向前方位移的部分的惯性质量所涉及的左右的不平衡等影响，所以用于同时解除左右的卡合状态的调整（tuning）是费时费力的作业。
为了在二次碰撞时使转向柱稳定地向前方脱离，如日本实开昭51–121929号公报所述，优选在宽度方向中央部将转向柱6能脱离地支承于车身。即，如图20所示，不是在宽度方向的两处位置支承转向柱6的构造，而是如日本实开昭51–121929号公报所述，形成为在宽度方向中央部支承转向柱6的构造，从而转向柱6很难随着向前方的脱离而倾斜，驾驶者保护用的调整容易进行。因而，在图16所示的以往构造中，也需要设法形成为在宽度方向中央部支承转向柱6的构造，并非能够直接应用日本实开昭51–121929号公报所述的构造。
另外，在图16所示的以往构造中，因二次碰撞的进行，卡定部件36可能完全脱离卡定缺口34。在该情况下，丧失由柱侧托架22产生的支承外柱11的力，转向盘1可能过度下降。这种情况使事故后的对转向盘1的操作难以进行。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭51–121929号公报
发明内容
发明要解决的问题
这样，在具有倾斜机构和/或伸缩机构的转向装置、特别是转向柱支承具有重量的电动式动力转向装置的构造的转向装置中，希望有一种能够使转向柱在二次碰撞时稳定地向前方脱离，并且进一步充分地保护驾驶者的转向柱的支承构造。本发明基于本发明人就以往的转向装置中的将转向柱支承于车身的构造进行了潜心研究后得到的见解，目的在于实现能够同时达到如下三点的转向柱的支承构造：（1）用于在二次碰撞时使转向盘向前方稳定地位移的调整容易进行；（2）车身侧托架的下表面与柱侧托架的上表面等不会大力地互相摩擦，将脱离载荷的绝对值和偏差抑制为较小；（3）不降低转向装置的设计上的自由度地在发生碰撞事故时充分地保护驾驶者。此外，本发明的目的还在于，（4）实现使调节转向盘的位置时的操作性得到提高的构造。
用于解决问题的方案
本发明涉及一种转向柱的支承构造，即，用于将转向柱支承于车身的构造，该转向柱用于以使支承转向盘的转向轴旋转自由的方式支承该转向轴。本发明的转向柱的支承构造包括：位移侧托架，其固定设在转向柱的中间部的上侧部分；车身侧托架，其具有形成在宽度方向中间部的卡定除去部，该车身侧托架至少在夹着该卡定除去部的宽度方向两侧的两处位置固定于车身侧，在二次碰撞时也不向前方位移；柱侧托架，其具有配置在上述位移侧托架的两侧的左右一对支承板部；卡定构件，其固定于上述柱侧托架，并且与上述卡定除去部卡合；调节棒，其在将上述位移侧托架夹持在上述支承板部彼此间的状态下，沿宽度方向贯穿上述位移侧托架，架设在上述支承板部彼此间；一对按压部，它们设在上述调节棒的两端部；通过扩大或缩小上述按压部彼此的间隔，能够相对于上述柱侧托架固定上述位移侧托架的位置以及调节上述位移侧托架的位置，并且将上述柱侧托架和上述卡定构件，以能利用在二次碰撞时施加的冲击载荷向前方脱离的方式支承于上述车身侧托架。
优选的是，从宽度方向看，上述柱侧托架的上述支承板部的下端缘不自上述转向柱的中间部的下侧部分向下方突出。
在本发明的一技术方案中，上述卡定除去部由形成在上述车身侧托架的宽度方向中央部的沿前后方向延伸的卡定缺口或透孔构成，上述卡定构件由固定于上述柱侧托架的卡定部件构成。
在该情况下，可以采用如下构造：上述柱侧托架具有使上述支承板部的上端缘彼此连续的上板部，上述卡定部件在宽度方向两端部具有凸缘部，并且上述卡定部件支承固定在上述上板部的上表面，使上述车身侧托架中上述卡定缺口或透孔的两侧缘部分卡定于上述凸缘部的下表面与上述上板部的上表面之间的部分。
在本发明的另一技术方案中，上述卡定除去部由沿前后方向延伸的卡定缺口或透孔构成，上述卡定构件由螺栓构成，该螺栓具有设在上端部且直径比上述卡定缺口或透孔的宽度尺寸大的头部和设在下端部的外螺纹部，上述柱侧托架具有使上述支承板部的上端缘彼此连续的上板部，上述螺栓的外螺纹部与固定于上述上板部的螺母或形成于该上板部的螺纹孔螺纹配合而进一步紧固，从而在上述螺栓的头部的下表面与上述上板部的上表面之间，卡定上述车身侧托架中上述卡定缺口或透孔的两侧缘部分。
在该情况下，优选的是具有由连结部和上下一对滑板构成的滑动构件，上述连结部具有比上述卡定除去部的宽度尺寸小的宽度尺寸，该连结部与上述滑板连结成一体，在上述头部的下表面与上述车身侧托架的上表面之间、以及上述车身侧托架的下表面与上述上板部的上表面之间夹持各上述滑板。
进一步优选的是，利用透孔构成上述卡定除去部，该透孔的前半部为宽幅部，后半部具有两条延伸部，这两条延伸部自该宽幅部的后端缘的宽度方向两端部的两处位置进一步向后方延伸，分别沿前后方向延伸且彼此平行，均为缺口状，在这些延伸部的后端部分别设置有上述滑动构件和上述螺栓。
也可以代替上述结构地，利用分别沿前后方向延伸的彼此平行的一对透孔构成上述卡定除去部，在这些透孔的后端部分别设置有上述滑动构件和上述螺栓。
在具有上述一对滑动构件的结构中，优选的是，在分别设置于上述延伸部或透孔的后端部的上述滑动构件的上侧，以架设在上述滑动构件彼此间的状态设置有加强板，利用上述螺栓的头部的下表面将上述加强板的两端部的上表面向上述车身侧托架的上表面按压。
另外，在本发明的转向柱的支承构造中，优选的是，使上述支承板部中的至少一方支承板部的、供上述调节棒贯穿的部分在宽度方向上的刚性比其他部分低。
为此，在上述至少一方支承板部上，在为了供上述调节棒贯穿而形成在该支承板部的透孔所相邻的部分形成有狭缝。
也可以代替上述结构地，在上述至少一方支承板部上，使形成为了供上述调节棒贯穿而形成在该支承板部的透孔的部分，沿前后方向比上述柱侧托架及上述卡定构件与上述车身侧托架相结合的结合部突出，使该突出的部分的上端缘不与设于上述柱侧托架的、使上述支承板部的上端缘的一部分彼此连续的上板部相连接。
也可以代替上述结构或在上述结构的基础上，使上述一方支承板部的厚度比另一方支承板部的厚度小。
发明效果
采用本发明的转向柱用支承装置，（1）通过使车身侧托架和卡定构件在该车身侧托架的宽度方向中间部卡合，且使在二次碰撞时施加的冲击载荷在车身侧托架的宽度方向中间部的大致中央沿上述转向柱的轴线方向作用，能够例如不会使借助柱侧托架与上述卡定构件结合的上述转向柱的中心轴线过度倾斜地，使该转向柱稳定地向前方位移。因此，用于在二次碰撞时使转向盘向前方稳定地位移的调整容易进行。
（2）通过将上述位移侧托架固定设在上述转向柱的上侧部分，能够缩短作为在二次碰撞时施加于上述柱侧托架的冲击载荷的输入部的调节棒的中心，到上述卡定构件与该柱侧托架相结合的结合部的距离，将基于冲击载荷施加于该柱侧托架的力矩抑制为较低。因此，能够将施加于卡定构件与卡定除去部相卡合的卡合部的扭转方向的力抑制为较低，上述卡定构件支承于该柱侧托架的上表面，上述卡定除去部形成于上述车身侧托架。因此，车身侧托架的下表面与柱侧托架的上表面等不会强烈地互相摩擦，能够将脱离载荷的绝对值和偏差抑制为较小。
（3）通过将上述位移侧托架固定设在上述转向柱的上侧部分，能够不使上述柱侧托架、上述位移侧托架的下端部大幅突出在比上述转向柱的下表面靠下方的位置。结果，驾驶者的膝部等难以与上述柱侧托架、上述位移侧托架的下端部碰撞，能够在发生碰撞事故时充分地保护驾驶者，且能确保转向装置的设计上的自由度。
此外，在上述结构的基础上，（4）通过使构成上述柱侧托架的一对支承板部中的规定部分的刚性降低，在将相对于上述柱侧托架固定上述位移侧托架的位置的状态解除了的状态下，上述支承板部夹持上述位移侧托架的力充分降低。因此，能够使调节转向盘的位置时的操作性得到提高。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的第1例的侧视图。
图2是图1的左端部的主要部分俯视图。
图3是图2的a–a剖视图。
图4是涉及为了与本发明进行比较而表示的构造的、与图3同样的图。
图5的（A）用于说明在与图4所示的构造类似的构造中二次碰撞时的脱离载荷增大的理由的、相当于从图4的左侧方看去的侧视图的图，图5的（B）是图5（A）的e部放大图。
图6是表示本发明的实施方式的第2例的侧视图。
图7是图6的左端部的主要部分俯视图。
图8是图7的b–b剖视图。
图9是表示装入有用于提高转向盘的位置调节的操作性的构造的第1例的、本发明的实施方式的第3例的大概侧视图。
图10是表示装入有用于提高转向盘的位置调节的操作性的构造的第2例的、本发明的实施方式的第4例的大概侧视图。
图11是表示本发明的实施方式的第5例的局部纵剖侧视图。
图12是图11的左端部的主要部分俯视图。
图13是表示本发明的实施方式的第6例的主要部分俯视图。
图14是图13的c–c剖视图。
图15是表示以往的转向装置的一例的局部剖切侧视图。
图16是表示以往的转向柱的支承构造的一例的相当于图2的剖视图。
具体实施方式
实施方式的第1例
图1至图3表示本发明的实施方式的第1例。应用本例的转向柱支承构造的转向装置既具有倾斜机构又具有伸缩机构。用于实现倾斜机构和伸缩机构的构造基本上与图16所示的以往构造相同。但在本例中，在利用铝系合金那样的轻合金等的压铸成形而形成为一体的外柱11a上，在外柱11a的前半部的上表面上以沿宽度方向分开的状态设置被支承板部21a。即，在外柱11a的下表面侧未设有用于将该外柱11a支承于车身侧的构造。
另外，在本例中，在旋装于调节棒27的前端部（图3的左端部）的螺母29a与另一方（图3的左方）支承板部24a的外侧面之间，设置有由驱动侧凸轮30和被驱动侧凸轮31构成的凸轮装置32，能够利用调节杆33驱动驱动侧凸轮30旋转。在该结构中，利用调节杆33的转动对驱动侧凸轮30进行驱动而使该驱动侧凸轮30旋转，缩小凸轮装置32的宽度方向尺寸，扩大被驱动侧凸轮31和头部28的相互面对的内侧面彼此的间隔，从而解除支承板部24a按压被支承板部21a的力。相反，利用调节杆33的反向的转动，扩大凸轮装置32的宽度方向尺寸，缩小被驱动侧凸轮31和头部28的相互面对的内侧面彼此的间隔，从而利用支承板部24a大力地按压被支承板部21a。
在本例的转向装置中也采用如下构造：在通常情况下柱侧托架22a被车身支承，但在发生碰撞事故时，柱侧托架22a基于二次碰撞的冲击向前方脱离，容许外柱11向前方位移。在本例中，柱侧托架22a构成为通过对钢板等具有充分的强度和刚性的金属板实施弯曲加工和由冲压进行的冲裁加工而形成，利用一对支承板部24a和连结这些支承板部24a的上端缘彼此的上板部43a，截面形成为大致U字形。另外，在本例的构造中，柱侧托架22不是直接固定于车身，而是以能利用在二次碰撞时施加的冲击载荷向前方脱离的方式，支承于在二次碰撞时也不会向前方位移的车身侧托架23。
车身侧托架23也是通过对钢板等具有充分的强度和刚性的金属板，实施弯曲加工和由冲压进行的冲裁加工而形成的。通过向下方弯折车身侧托架23的两侧缘部和后端缘部，提高车身侧托架23的弯曲刚性。车身侧托架23在宽度方向中央部具有前端缘侧开口的卡定缺口34a，车身侧托架23在后部中从左右两侧夹持卡定缺口34a的位置具有一对安装孔35。卡定缺口34a延伸至车身侧托架23的后端部附近。利用贯穿在安装孔35中的螺栓或螺柱，将车身侧托架23支承固定于车身。另外，该卡定缺口34a相当于卡定除去部。
柱侧托架22a借助作为卡定构件的卡定部件36a，以在二次碰撞时能向前方脱离的方式与车身侧托架23结合。更详细而言，利用焊接将与形成于车身侧托架23的卡定缺口34a的周缘部卡定的卡定部件36a，结合固定于柱侧托架22a的上板部43a。因此，优选的是，通过对碳素钢板等能彼此焊接的同种金属板进行弯曲成形，而分别制作柱侧托架22a和卡定部件36a。卡定部件36a包括：基板部44，其与上板部43a的上表面重叠；弯曲立起部45，其自该基板部44的左右侧缘及后端缘向上方弯曲立起；凸缘部37，其自该弯曲立起部45的上端缘向左右侧及后方弯折。并且，在形成在基板部44的中央部的透孔46的内周缘部分，利用角焊等的焊接47焊接固定基板部44和上板部43a。并且，将合成树脂注入到形成于凸缘部37的多个小通孔38a、和以卡定缺口34a的内周缘开口的状态形成于车身侧托架23的一部分的缺口48及小通孔38b中，使该合成树脂固化，使柱侧托架22a和卡定部件36a以能利用在二次碰撞时施加的冲击载荷向前方脱离的方式与车身侧托架23结合。另外，也可以采用不设置缺口48地在车身侧托架23上只形成小通孔38b的构造。另外，这些结合部的数量在本例中为6处，但该数量也是任意的。此外，也可以代替合成树脂的注入固化地压入铝合金等轻合金制的卡定销。
另外，本例的卡定部件36a能够不使用螺栓和螺母、螺柱地支承固定在车身侧托架23上，在能够减小该部分的组合高度的这一点上是有利的。但是，在本发明中，卡定部件的构造并不限定于此，只要是能固定于柱侧托架且能与卡定缺口等卡定除去部卡合的构造，则可以采用任意的构造。例如也可以采用如下构造：利用螺栓和螺母或螺柱将具有凸缘部的铝系合金等轻合金制的卡定部件固定在柱侧托架上，该凸缘部的左右方向的宽度尺寸和前后方向的长度尺寸在上半部比在下半部大而在左右侧面及后侧面的上半部向左右两侧及后方突出。
在本例的转向柱的支承构造中，将卡定部件36a配置在外柱11a的正上方部分。因此，在二次碰撞时施加的冲击载荷沿外柱11a的轴线方向作用于卡定部件36a的大致中央部。即，在二次碰撞时自转向盘1经由外轴12和外柱11a传递到卡定部件36a的冲击载荷，大致均等地施加于将卡定部件36a和车身侧托架23结合起来的合成树脂、卡定销，使该合成树脂、卡定销实际上同时裂开。结果，例如不会使外柱11a的中心轴线过度倾斜地，使外柱11a稳定地向前方位移。这样，不拘泥于二次碰撞的状况地抑制使卡定部件36a的姿势沿不易自卡定缺口34a脱出的方向位移的力矩的施加。结果，能够将冲击载荷有效地利用为使卡定部件36a自卡定缺口34a向前方脱出的方向的力，用于在二次碰撞时使转向盘1稳定地向前方位移的调整容易进行。
另外，由于将被支承板部21a固定设在外柱11a的上侧部分，所以如图3所示，能够缩短调节棒27的中心到卡定部件36a与柱侧托架22a的上板部43a相结合的结合部的距离LS。相对于此，如图4和图5所示，在将被夹持板部21b固定设在外柱11b的下侧部分的构造的情况下，作为冲击载荷的输入部的调节棒27的中心到卡定部件36a与上板部43a相结合的结合部的距离LL变长。基于冲击载荷而施加于柱侧托架22a的力矩的大小与作为与该力矩相关的跨距（span）的长度的距离LS、LL成比例。即，二次碰撞时的冲击载荷当自调节棒27输入到柱侧托架22a时，调节棒27大力地按压上下方向长孔25的前侧内侧缘。结果，在柱侧托架22a上，以调节棒27为施力点（输入部），以卡定部件36a与柱侧托架22a相结合的结合部为支点，碰撞性地施加有图1及图5的（A）中的顺时针方向的力矩。当调节棒27存在于转向柱6的下侧时，从作为冲击载荷的输入部的调节棒27的中心到卡定部件36a与柱侧托架22a相结合的结合部（支点）的距离较大，碰撞性地施加的力矩变大。
在该碰撞性地施加的大力矩的作用下，在图5的（B）的由点划线α围起来的部分，随着二次碰撞的进行，上板部43a的上表面前端缘部大力地按压车身侧托架23的下表面，较大的摩擦力作用于该部分。因此，为了自形成在车身侧托架23上的卡定缺口34脱出而所需的脱离载荷较大，而且不稳定。从更加充分的保护驾驶者的方面出发，这种状态不理想。力矩越大，对存在于图5的（B）的由点划线α围起来的部分的抵接部施加的表面压力越高，作为支点的结合部与冲击载荷的输入部的距离越大，该力矩越大。
相对于此，采用本例的构造，能够缩短该距离LS，相应地能够减小随着二次碰撞的进行而施加于柱侧托架22a的、图1中的顺时针方向的力矩。因此，能够将上板部43a的上表面前端缘部与车身侧托架23的下表面的互相摩擦部的抵接压力抑制为较低等，由此能够减小对车身侧托架23、和卡定部件36a与柱侧托架22a相卡合的卡合部作用的摩擦力。并且，能够将二次碰撞时该柱侧托架22a向前方的脱离载荷的绝对值及偏差抑制为较小。
此外，由于将被支承板部21a固定设在外柱11a的上侧部分，所以，夹持上述被支承板部21a的、构成柱侧托架22a的支承板部24a的下端部不大幅突出在比外柱11a的下表面靠下方的位置。即，如图3所示，能够使从车身侧托架23的上表面到支承板部24a的下端缘的距离即组合高度HS比图4所示的构造的组合高度HL短。结果，驾驶者的膝部等不易与支承板部24a、被支承板部21a的下端部碰撞，能够在发生碰撞事故时充分地保护驾驶者，且能确保转向装置的设计上的自由度。另外，能够缩短组合高度HS，相应地对谋求转向柱用支承装置的小型化及轻型化也是有利的。
此外，从确保相对于车身侧托架23的含有外柱11a的转向柱6a的支承刚性、特别是宽度方向的刚性的方面出发，也是有利的。即，由于将调节棒27配置在转向柱6b的上方，所以能够缩短该调节棒27的紧固部与车身侧托架23的距离。结果，能够抑制由自该调节棒27部分输入到柱侧托架22a的力矩引发的转向柱6b的宽度方向位移。
另外，在该构造中，卡定缺口34a的前后方向的长度L34a比卡定部件36a的前后方向的长度L36a大足够多（L34a＞＞L36a）。因而，即使在二次碰撞进行而使卡定部件36a向前方最大限度地位移结束（不再因自转向盘1施加的冲击载荷而进一步向前方位移）的状态下，在卡定部件36a的凸缘部37的至少后端部能支承转向柱6a和柱侧托架22a等的重量的部分，不会完全脱离卡定缺口34a地防止转向柱6a及柱侧托架22a的脱落。因此，即使在进行了二次碰撞的状态下，也能确保外柱11a的支承力，防止转向盘1过度下降，在事故发生后，也能使事故车辆自行，并且能够维持转向盘的操作性。
另外，在本例的情况下，在卡定部件36a中，为了与弯曲立起部45卡合，使形成于车身侧托架23的卡定缺口34a的左右侧缘沿使该卡定缺口34a的宽度尺寸随着向后方去而逐渐变窄的方向倾斜。另外，合成树脂的一部分自缺口48进入到卡定缺口34a的左右侧缘与弯曲立起部45的左右外侧面之间的微小间隙内，防止左右侧缘和弯曲立起部45的左右外侧面发生金属接触。在本例的情况下，利用这种结构，使卡定部件36a易于自卡定缺口34a向前方进一步脱出。
实施方式的第2例
图6至图8表示本发明的实施方式的第2例。本例的构造与第1例的情况的不同之处在于，将柱侧托架22a和卡定部件36b以能随着二次碰撞的进行向前方脱离的方式结合支承于车身侧托架23a的部分的构造。在本例的情况下，将形成于车身侧托架23a的卡定缺口34b的形状形成为长U字形，卡定缺口34b除了后端里部的半圆弧部和前端开口的设有倒角部的部分以外，宽度尺寸恒定。
另一方面，通过对碳素钢板和不锈钢板等具有弹性及所需的强度和刚性的金属板进行弯曲成形，而获得卡定部件36b，卡定部件36b包括基板部44a、弯曲立起部45a和4处弹性按压板部49。基板部44a的俯视形状为椭圆形（长圆形），形成在该基板部44a的周缘部的弯曲立起部45a的外周面的短径（宽度）比卡定缺口34b的宽度稍短，长径（长度）比卡定缺口34b的宽度长足够多。另外，弹性按压板部49以自弯曲立起部45a的上端缘向左右两侧的前后两端部伸出的状态设置。在卡定部件36b上未施加有外力的自由状态下，基板部44a的厚度方向的、从该基板部44a的下表面到设在弹性按压板部49的前端部的突出部50的下表面的距离，比车身侧托架23a的厚度尺寸短。
这样的卡定部件36b在使弯曲立起部45a位于卡定缺口34b的里部的状态下，使基板部44a的下表面与柱侧托架22a的上板部43a的上表面相面对。并且，将贯穿在形成于基板部44a和上板部43a的彼此匹配的部分的通孔中的螺栓40a和螺母41a螺纹配合，进一步紧固，从而使基板部44a的下表面与柱侧托架22a的上板部43a的上表面抵接。在该状态下，弹性按压板部49的前端部的下表面在车身侧托架23a的上表面大力地按压卡定缺口34b的两侧缘部分。在发生二次碰撞时，该车身侧托架23a的上表面与突出部50的下表面互相摩擦，并且柱侧托架22a向前方位移（脱离）。本例的其他部分的结构和作用与实施方式的第1例的情况相同。
实施方式的第3例
图9表示本发明的实施方式的第3例。在本例的情况下，在构成柱侧托架22a的左右一对支承板部24a中的至少一方（优选两方）支承板部24a的一部分，使形成有供调节棒27贯穿的上下方向长孔25的部分的在宽度方向上的刚性比其他部分低。为此，在本例中，在至少一方支承板部24a的一部分，在与上下方向长孔25相邻的部分形成狭缝51。只要能够使利用设在调节棒27的端部的按压部按压的部分的宽度方向的刚性降低即可，狭缝51的形状没有特别规定。如图示的例子所示，可以形成从三方包围上下方向长孔25的上半部分的大致U字形的狭缝，或者在从前后两侧夹持该上下方向长孔25的部分分别形成沿上下方向较长的狭缝。
在本例的构造的情况下，由于降低了支承板部24a中供调节棒27贯穿的部分的宽度方向的刚性，所以在为了调节转向盘1的位置而将设在调节棒27的两端部的一对按压部彼此的间隔扩大的状态下，支承板部24a对固定设在外柱11c的上方的位移侧托架52进行夹持的力充分下降。即，在本发明的情况下，由于将位移侧托架52配置在外柱11c的上方，所以，设置有调节棒27的部分处于沿上下方向存在于外柱11c与车身侧托架23之间的状态。因此，当支承板部24a中供调节棒27贯穿的部分的宽度方向的刚性较高时，即使将设在调节棒27的两端部的一对按压部彼此的间隔扩大，也不能使支承板部24a的内侧面与位移侧托架52的外侧面相抵接的抵接压力充分下降，可能不能充分地降低转向盘1的位置调节所需的力。
相对于此，在本例的构造的情况下，由于狭缝51的存在，所以在扩大了按压部彼此的间隔的状态下，能够使支承板部24a夹持位移侧托架52的力充分降低，将作业于支承板部24a的内侧面与位移侧托架52的外侧面之间的摩擦力抑制为较低，能够用小力容易地调节转向盘1的位置。此外，在将该转向盘1调节到期望的位置上后，当缩小按压部彼此的间隔时，能够将缩小这些按压部彼此的间隔的力有效地利用为使用支承板部24a的内侧面按压位移侧托架52的外侧面的力，特别是，不用为了缩小按压部彼此的间隔而增加凸轮装置32的调节杆33的操作力地，能够将转向盘1的位置保持在调节后的位置。本例的其他部分的结构和作用与第1例或第2例相同。
实施方式的第4例
图10表示本发明的实施方式的第4例。本例的情况也与实施方式的第3例的情况相同，在左右一对支承板部24a中的至少一方（优选两方）支承板部24a的一部分，使形成有供调节棒27贯穿的上下方向长孔25的部分的宽度方向的刚性比其他部分低。在本例的情况下，在支承板部24a的一部分使形成有上下方向长孔25的部分，比柱侧托架22a及卡定部件36a与车身侧托架23相结合的结合部向后方突出。并且，该突出的部分的上端缘不与上板部43a等其他构造相连接。即，使支承板部24a中形成有上下方向长孔25的后端部分只在前端侧与该支承板部24a的上板部43a等其他构造连续，降低该后端部分的宽度方向的刚性。同样在本例的构造的情况下，不用为了能够容易地调节转向盘1的位置而特别增大操作力，就能够将该转向盘1保持在调节后的位置。
实施方式的第5例
图11和图12表示本发明的实施方式的第5例。在本例的情况下，在车身侧托架23b的宽度方向中间部形成有作为卡定除去部的沿前后方向较长的透孔53。该透孔53由1个宽幅部54和一对延伸部55构成。宽幅部54构成透孔53的前半部，在车身侧托架23b的宽度方向中央部形成至车身侧托架23b的前端部。另外，一对延伸部55构成透孔53的后半部，一对延伸部55以自宽幅部54的后端缘的宽度方向两端部的两处位置进一步向后方延伸的状态设置，分别沿前后方向较长且彼此平行，且均为缺口状。
利用分别作为卡定构件的一对螺栓56和一对螺母57，将柱侧托架22a的上板部43a以能在二次碰撞时向前方脱离的方式支承于车身侧托架23b的下侧。上述螺栓56在上端部设有头部58，在从中间部到下端部的部分设有螺纹杆部59。其中的头部58的外径比延伸部55的宽度尺寸大，螺纹杆部59的外径比延伸部55的宽度尺寸小。利用螺栓56和螺母57隔着滑动构件60结合支承柱侧托架22a和车身侧托架23b。
通过对在表面涂敷有聚酰胺树脂和PTFE（聚四氟乙烯）等合成树脂而成的金属板那样的容易滑动的板材进行弯曲成形，而获得滑动构件60，利用宽度方向两端部的两处连结部63连结1张上侧滑板部61和2张下侧滑板部62而构成滑动构件60。上侧滑板部61的沿车身侧托架23b的宽度方向的尺寸比宽幅部54的宽度尺寸大。另外，下侧滑板部62的宽度尺寸比延伸部55的宽度尺寸大。此外，连结部63的宽度尺寸比这些延伸部55的宽度尺寸小。
关于滑动构件60，将上侧滑板部61配置在车身侧托架23b的上表面且延伸部55的后端部分，将下侧滑板部62配置在车身侧托架23b的下表面且延伸部55的后端部分，将连结部63配置在这些延伸部55的内侧的前后方向中间部。并且，将螺栓56的螺纹杆部59从上方贯穿在形成在上侧滑板部61的两端部的通孔中，进一步将这些螺纹杆部59从上方贯穿在形成于延伸部55的后端部及下侧滑板部62的通孔中，与卡定于上板部43a的通孔的螺母57螺纹配合，进一步紧固。在该状态下，在螺栓56的头部58的下表面与上板部43a的上表面之间，从上下两面隔着滑动构件60夹持车身侧托架23b的透孔53中延伸部55的两侧缘部分。并且，将柱侧托架22a以能利用在二次碰撞时施加的冲击载荷向前方脱离的方式结合支承于车身侧托架23b。
在本例的情况下，在为了将车身侧托架23b支承固定于车身而设置的安装孔35之间的部分（宽度方向中间部）中宽度方向2的处位置，支承柱侧托架22a和车身侧托架23b。因此，与在宽度方向的1处位置进行支承的情况相比，能够提高对因转向盘1的操作而产生、在电动机15的作用下放大的转向柱6b的旋转方向的扭矩的支承刚性。本例的其他部分的结构和作用与实施方式的第1例或第2例相同。
实施方式的第6例
图13和图14表示本发明的实施方式的第6例。在本例的情况下，在车身侧托架23c的宽度方向中间部中夹持宽度方向中央部的两处位置，形成有均是卡定除去部、分别沿前后方向较长且彼此平行的一对透孔64。并且，利用滑动构件60a、贯穿在这些透孔64的后端部分中的一对螺栓56、和与这些螺栓56的外螺纹部螺纹配合的螺母57，将柱侧托架22a以能利用在二次碰撞时施加的冲击载荷向前方脱离的方式结合支承于车身侧托架23c。利用具有比上述透孔64的宽度尺寸小的宽度尺寸的连结部63a，连结分别具有比透孔64的宽度尺寸大的宽度尺寸的上侧滑板部61a和下侧滑板部62a，构成滑动构件60a。此外，在本例的情况下，在滑动构件60a的上侧以架设在这些滑动构件60a的彼此间的状态设置长矩形的加强板65。并且，利用螺栓56的头部58的下表面将加强板65的两端部的上表面隔着滑动构件60a的上侧滑板部61a按压于车身侧托架23c的上表面。
在本例的构造的情况下，用于使螺栓56的头部58的下表面与车身侧托架23c的上表面之间的摩擦状态在左右均等的调整容易进行。本例的其他部分的结构和作用与实施方式的第5例基本相同。
在实施本发明的情况下，卡定构件与卡定除去部的组合方式不限定于实施方式的各例的构造。即，也可以将实施方式的第1例或第2例所示那样的卡定部件，形成为与不在车身侧托架的前端部开口的透孔卡定的构造。另外，也可以将实施方式的第5例或第6例所示那样的螺栓，形成为与在车身侧托架的前端部开口的卡定缺口卡定的构造。
另外，能够容易地调节转向盘的位置，并且能够将用于将该转向盘的位置保持为调节后的位置的力抑制为较低，因此，降低柱侧托架的支承板部的刚性，为此，也可以代替图9和图10所示的构造或在该构造的基础上，减小一对支承板部中的一方支承板部的厚度。在该情况下，通过确保另一方支承板部的厚度来确保对柱侧托架的转向柱的支承刚性。
产业上的可利用性
本发明能够广泛地应用在将转向装置中的支承转向盘的转向柱，以能在二次碰撞时向前方脱离的方式支承于车身侧的转向柱的支承构造中。特别是能够较佳地应用于在转向柱的前端部安装有构成电动式动力转向装置的电动机、减速器和控制器等的构成构件的构造中。另外，本发明虽然较佳地应用在既具有倾斜机构又具有伸缩机构的构造中，但也可以应用在不具有伸缩机构而只具有倾斜机构的转向装置中。
附图标记说明
1、转向盘；2、转向齿轮单元；3、输入轴；4、转向横拉杆；5、5a、转向轴；6、6a、6b、转向柱；7、万向接头；8、中间轴；9、万向接头；10、内柱；11、11a、11b、11c、外柱；12、内轴；13、外轴；14、外壳；15、电动机；16、控制器；17、支承筒；18、横轴；19、狭缝；20、周向透孔；21、21a、21b、被支承板部；22、22a、柱侧托架；23、23a、23b、23c、车身侧托架；24、24a、支承板部；25、上下方向长孔；26、前后方向长孔；27、调节棒；28、头部；29、29a、螺母；30、驱动侧凸轮；31、被驱动侧凸轮；32、凸轮装置；33、调节杆；34、34a、34b、卡定缺口；35、安装孔；36、36a、36b、卡定部件；37、凸缘部；38a、38b、小通孔；39、39a、卡定销；40、40a、螺栓；41、41a、螺母；42、铆钉；43、43a、上板部；44、44a、基板部；45、45a、弯曲立起部；46、透孔；47、焊接；48、缺口；49、弹性按压板部；50、突出部；51、狭缝；52、位移侧托架；53、透孔；54、宽幅部；55、延伸部；56、螺栓；57、螺母；58、头部；59、螺纹杆部；60、60a、滑动构件；61、61a、上侧滑板部；62、62a、下侧滑板部；63、63a、连结部；64、透孔；65、加强板；66、卡合槽；67、上下方向通孔。

Claims (13)

1.一种转向柱的支承构造，该转向柱的支承构造包括：
位移侧托架，其固定设在转向柱的中间部的上侧部分；
车身侧托架，其具有形成在宽度方向中间部的卡定除去部，该车身侧托架至少在夹着该卡定除去部的宽度方向两侧的两处位置固定于车身侧，在二次碰撞时也不向前方位移；
柱侧托架，其具有配置在所述位移侧托架的两侧的左右一对支承板部；
卡定构件，其固定于所述柱侧托架，并且与所述卡定除去部卡合；
调节棒，其在将所述位移侧托架夹持在所述支承板部彼此间的状态下，沿宽度方向贯穿所述位移侧托架，架设在所述支承板部彼此间；
一对按压部，它们设在所述调节棒的两端部，
通过扩大或缩小所述按压部彼此的间隔，能够相对于所述柱侧托架固定所述位移侧托架的位置以及调节所述位移侧托架的位置，并且，将所述柱侧托架和所述卡定构件，以能利用在二次碰撞时施加的冲击载荷向前方脱离的方式支承于所述车身侧托架。
2.根据权利要求1所述的转向柱的支承构造，其中，
从宽度方向看，所述柱侧托架的所述支承板部的下端缘不自所述转向柱的中间部的下侧部分向下方突出。
3.根据权利要求1所述的转向柱的支承构造，其中，
所述卡定除去部由形成在所述车身侧托架的宽度方向中央部的沿前后方向延伸的卡定缺口或透孔构成，所述卡定构件由固定于所述柱侧托架的卡定部件构成。
4.根据权利要求3所述的转向柱的支承构造，其中，
所述柱侧托架具有使所述支承板部的上端缘彼此连续的上板部，所述卡定部件在宽度方向两端部具有凸缘部，并且，所述卡定部件支承固定在所述上板部的上表面，使所述车身侧托架中位于所述卡定缺口或透孔两侧的缘部分卡定于所述凸缘部的下表面与所述上板部的上表面之间的部分。
5.根据权利要求1所述的转向柱的支承构造，其中，
所述卡定除去部由沿前后方向延伸的卡定缺口或透孔构成，所述卡定构件由螺栓构成，该螺栓具有设在上端部且直径比所述卡定缺口或透孔的宽度尺寸大的头部、和设在下端部的外螺纹部，所述柱侧托架具有使所述支承板部的上端缘彼此连续的上板部，所述螺栓的外螺纹部与固定于所述上板部的螺母或形成于该上板部的螺纹孔螺纹配合而进一步紧固，从而在所述螺栓的头部的下表面与所述上板部的上表面之间，卡定所述车身侧托架中位于所述卡定缺口或透孔两侧的缘部分。
6.根据权利要求5所述的转向柱的支承构造，其中，
该转向柱的支承构造具有由连结部和上下一对滑板构成的滑动构件，所述连结部具有比所述卡定除去部的宽度尺寸小的宽度尺寸，该连结部与所述滑板连结成一体，在所述头部的下表面与所述车身侧托架的上表面之间、以及所述车身侧托架的下表面与所述上板部的上表面之间夹持各所述滑板。
7.根据权利要求6所述的转向柱的支承构造，其中，
利用透孔构成所述卡定除去部，该透孔的前半部为宽幅部，后半部具有两条延伸部，这两条延伸部自该宽幅部的后端缘的宽度方向两端部的两处位置进一步向后方延伸，分别沿前后方向延伸且彼此平行，均为缺口状，在这些延伸部的后端部分别设置有所述滑动构件和所述螺栓。
8.根据权利要求6所述的转向柱的支承构造，其中，
利用分别沿前后方向延伸的彼此平行的一对透孔构成所述卡定除去部，在这一对透孔的后端部分别设置有所述滑动构件和所述螺栓。
9.根据权利要求7或8所述的转向柱的支承构造，其中，
在分别设置于所述延伸部或透孔的后端部的所述滑动构件的上侧，以架设在所述滑动构件彼此间的状态设置有加强板，利用所述螺栓的头部的下表面将所述加强板的两端部的上表面向所述车身侧托架的上表面按压。
10.根据权利要求1所述的转向柱的支承构造，其中，
使所述支承板部中的至少一方支承板部的、供所述调节棒贯穿的部分在宽度方向上的刚性比其他部分低。
11.根据权利要求10所述的转向柱的支承构造，其中，
在所述至少一方支承板部上，在为了供所述调节棒贯穿而形成在该支承板部的透孔所相邻的部分形成有狭缝。
12.根据权利要求10所述的转向柱的支承构造，其中，
所述柱侧托架具有使所述支承板部的上端缘的一部分彼此连续的上板部，在所述至少一方支承板部上，使形成有为了供所述调节棒贯穿而形成在该支承板部的透孔的部分，在前后方向比所述柱侧托架及所述卡定构件与所述车身侧托架相结合的结合部突出，使该突出的部分的上端缘不与所述上板部相连接。
13.根据权利要求10所述的转向柱用支承装置，其中，
所述一方支承板部的厚度比另一方支承板部的厚度小。
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