CN104583055B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

冲击吸收装置包括：冲击吸收板，其与第2转向轴管一体地设置，用于吸收冲击能量；以及按压构件，其与第1转向轴管一体地设置，其按压冲击吸收板而使该冲击吸收板变形，从而产生变形阻力；在冲击吸收板形成有沿转向轴的轴向延伸的引导孔，在第1转向轴管一体地设有引导件，在第1转向轴管与第2转向轴管沿轴向相对移动时，该引导件沿引导孔相对移动。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

作为现有的转向装置，在日本JP2005－41415A中公开了一种转向装置，其具备用于吸收施加于转向柱的冲击能量的冲击吸收装置。冲击吸收装置具备产生因冲击吸收板的变形阻力而引起的阻力的装置。

发明内容

日本JP2005－41415A所记载的冲击吸收板仅具有将施加于转向柱的冲击能量吸收的功能。

本发明的目的在于有效利用冲击吸收板。

发明要解决的问题

根据本发明的某一方式，提供一种转向装置，其具备用于吸收通过方向盘而施加于转向轴的冲击能量的冲击吸收装置，其中，该转向装置具备转向柱，该转向柱将贯穿该转向柱的内部的上述转向轴支承为旋转自如，上述转向柱具有能够沿轴向相对移动的第1转向轴管与第2转向轴管，上述冲击吸收装置包括：冲击吸收板，其与上述第2转向轴管一体地设置，用于吸收冲击能量；以及按压构件，其与上述第1转向轴管一体地设置，其按压上述冲击吸收板而使该冲击吸收板变形，从而产生变形阻力，在上述冲击吸收板形成有沿上述转向轴的轴向延伸的引导孔，在上述第1转向轴管一体地设有引导件，在上述第1转向轴管与上述第2转向轴管沿轴向相对移动时，该引导件沿上述引导孔相对移动。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电动动力转向装置的俯视图。

图2是本发明的实施方式的电动动力转向装置的侧视图。

图3是沿图1中的A－A线的剖视图。

图4是冲击吸收板的侧视图。

图5是冲击吸收板的立体图。

图6是引导件的立体图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式进行说明。

以下，作为本发明的实施方式，以电动动力转向装置100为例进行说明。

首先，参照图1～图3对电动动力转向装置100的整体结构进行说明。

电动动力转向装置100是利用电动马达13的转矩辅助驾驶员对方向盘8施加的控制力的装置。

电动动力转向装置100包括：转向轴1，其与方向盘8连结；转向柱2，其将贯穿其内部的转向轴1支承为旋转自如；以及输出轴4，其借助扭杆(未图示)与转向轴1连结。

输出轴4借助万向接头、小齿轮、齿条等连结于车轮。驾驶员对方向盘8进行控制，从而齿条沿轴向移动，车轮的朝向变化。此外，以下，以方向盘8侧为上方、以车轮侧为下方地进行说明。

电动马达13的转矩经由容纳于齿轮箱32的减速机而作为辅助转矩被施加于输出轴4。基于用于检测对方向盘8施加的控制力的转矩传感器的检测结果而控制电动马达13。转矩传感器容纳于传感器箱31。

转向轴1包括在上端部与方向盘8连结的大致圆筒状的上部轴11、以及与上部轴11同轴地连接且下部侧借助扭杆连结于输出轴4的大致圆筒状的下部轴12。下部轴12的上部侧插入到上部轴11的中空部，两者被花键结合。上部轴11与下部轴12通过花键结合而以能够一体地旋转并且能够沿轴向相对移动的方式相连接。

转向柱2具有大致圆筒状的作为第1转向轴管的上部转向轴管21和大致圆筒状的作为第2转向轴管的下部转向轴管22，该上部转向轴管21借助轴承23将上部轴11支承为旋转自如，该下部转向轴管22与上部转向轴管21同轴地配置，且下端部固定于传感器箱31。在上部转向轴管21的下部侧插入有下部转向轴管22的上部侧，两者能够沿轴向相对移动。上部轴11与上部转向轴管21被轴承23限制了轴向上的相对移动。在传感器箱31的上端部形成有直径比其他部位的直径小的筒状的小径部31a，在小径部31a的外周面压入有下部转向轴管22的下端部的内周面。

输出轴4借助轴承16以旋转自如的方式支承于齿轮箱32。

电动动力转向装置100借助上部固定托架33和下部固定托架(未图示)安装于车身，该上部固定托架33固定于车身并且支承转向柱2，该下部固定托架固定于车身并且借助一对臂38a、38b将齿轮箱32支承为能够摆动。

电动动力转向装置100包括：倾斜机构，其使转向柱2能够以一对臂38a、38b为中心摆动，以使方向盘8从驾驶员看来沿上下方向(图2所示的实线箭头的方向)移动；伸缩机构，其使转向柱2能够伸缩，以使方向盘8从驾驶员看来沿前后方向(图2所示的虚线箭头的方向)移动；以及解除机构，其能够在限制转向柱2的摆动以及伸缩与解除该限制之间进行切换。

以下，对倾斜机构、伸缩机构、以及解除机构进行说明。

在上部转向轴管21以包围外周的方式固定有柱托架51。柱托架51支承于固定于上部固定托架33的支承托架52，并被导向销53连结为能够相对于支承托架52移动。

支承托架52具有以夹住柱托架51的两侧壁51a的方式延伸的一对侧壁52a。导向销53贯穿支承托架52的两侧壁52a与柱托架51的两侧壁51a而设置。在支承托架52的两侧壁52a形成有用于引导导向销53的移动的引导孔52b。引导孔52b沿与转向柱2的轴向大致正交的方向形成。导向销53沿引导孔52b移动，从而柱托架51沿支承托架52的两侧壁52a的内周面移动。由此，转向柱2以一对臂38a、38b为中心摆动，方向盘8从驾驶员看来沿上下方向移动。

另外，在柱托架51的两侧壁51a，沿转向柱2的轴向形成有用于引导导向销53的移动的引导孔51b(参照图3)。导向销53沿引导孔51b移动，从而柱托架51沿支承托架52的两侧壁52a的内周面移动。由此，上部转向轴管21与上部轴11一起沿轴向移动，方向盘8从驾驶员看来沿前后方向移动。

在导向销53以旋转自如的方式安装有驾驶员能够在驾驶座上进行操作的操作杆37。通过操作操作杆37，从而进行支承托架52的两侧壁52a对柱托架51的两侧壁51a的紧固以及解除该紧固。具体而言，利用伴随着操作杆37的操作而旋转的凸轮的作用进行紧固以及解除该紧固。

在操作杆37处于紧固位置的情况下，成为柱托架51的两侧壁51a被支承托架52的两侧壁52a紧固的状态，柱托架51相对于支承托架52的移动被限制，因此转向柱2的摆动以及伸缩被限制。另一方面，在操作杆37处于释放位置的情况下，成为支承托架52的两侧壁52a对柱托架51的两侧壁51a的紧固被解除的状态，柱托架51能够相对于支承托架52移动，因此对转向柱2的摆动以及伸缩的限制被解除。

如图1以及图2所示，上部固定托架33包括固定于车身的一对封壳滑块(日文：カプセル)34和支承于一对封壳滑块34并且结合有支承托架52的托架35。在托架35形成有向方向盘8侧开口且卡合于封壳滑块34的切口35a。在封壳滑块34的两侧面形成有与切口35a卡合的卡合槽。若使封壳滑块34滑动地嵌入于切口35a，则托架35被封壳滑块34夹持，托架35与封壳滑块34沿垂直于上部转向轴管21的轴线的方向的相对移动被限制。在封壳滑块34形成有供用于将封壳滑块34固定于车身的螺栓贯穿的贯穿孔34a。另外，一对封壳滑块34与托架35通过贯穿两者的树脂制的销36相结合。

在车辆碰撞时通过方向盘8对转向轴1作用了过大的负载的情况下，销36破断从而托架35离开一对封壳滑块34。由此，支承托架52与上部转向轴管21一起相对于车身移动。这样，电动动力转向装置100构成为，在车辆碰撞时对转向轴1作用了过大的负载的情况下，上部转向轴管21以及上部轴11相对于车身移动，此时，具备用于将施加于上部轴11的冲击能量吸收的冲击吸收装置60。

以下，详细说明冲击吸收装置60。

如图2以及图3所示，冲击吸收装置60包括：冲击吸收板61，其与下部转向轴管22一体地设置，用于吸收冲击能量；以及按压构件62，其与上部转向轴管21一体地设置，将冲击吸收板61按压而使其变形，从而产生变形阻力。

如图4以及图5所示，冲击吸收板61是具有直线状的第1、第2、以及第3直线部63、64、65、将第1直线部63与第2直线部64相连结的半圆弧状的第1圆弧部66、以及将第2直线部64与第3直线部65相连结的半圆弧状的第2圆弧部67的大致S字状的构件。

如图2以及图3所示，在传感器箱31形成有支承冲击吸收板61的支承部70。支承部70具有沿转向轴1的轴向延伸的一对平面部70a、70b、以及形成于一对平面部70a、70b的顶端并具有与冲击吸收板61的第1圆弧部66的内周形状对应的外周形状的曲面部70c。

冲击吸收板61用第1直线部63与第2直线部64夹持一对平面部70a、70b，并且以第1圆弧部66与支承部70的曲面部70c相对的方式支承于支承部70。这样，冲击吸收板61借助形成于传感器箱31的支承部70而与下部转向轴管22一体地设置，并与下部转向轴管22一起移动。冲击吸收板61也可以借助螺栓等紧固构件而固定于支承部70。

按压构件62结合于柱托架51。按压构件62是包括沿转向轴1的轴向延伸的一对平面部62a、62b、以及形成于一对平面部62a、62b的顶端并具有与冲击吸收板61的第2圆弧部67的内周形状对应的外周形状的曲面部62c的大致U字状的构件。按压构件62以曲面部62c与第2圆弧部67相对的方式结合于柱托架51。这样，按压构件62借助柱托架51而与上部转向轴管21一体地设置，并与上部转向轴管21一起移动。

如图5所示，在冲击吸收板61的第3直线部65形成有沿转向轴的轴向延伸的引导孔65a。另外，如图2以及图3所示，在按压构件62的一个平面部62b上结合有在上部转向轴管21与下部转向轴管22沿轴向相对移动时沿引导孔65a相对移动的引导件71。

如图6所示，引导件71具有：平面部71a，在其与按压构件62的平面部62b之间夹住冲击吸收板61的第3直线部65；以及引导部71b，其自平面部71a突出地形成，并贯穿引导孔65a。

在引导部71b形成有供螺栓72紧固的紧固孔71c，引导部71b借助螺栓72紧固于按压构件62的平面部62b。这样，引导件71借助按压构件62而与上部转向轴管21一体地设置，并与上部转向轴管21一起移动。

引导部71b的高度比冲击吸收板61的第3直线部65的厚度高。由此，在上部转向轴管21与下部转向轴管22沿轴向相对移动时，冲击吸收板61沿按压构件62的平面部62b与引导件71的平面部71a之间相对移动。

引导件71也可以结合于柱托架51的底面。在该情况下，在上部转向轴管21与下部转向轴管22沿轴向相对移动时，冲击吸收板61沿柱托架51的底面与引导件71的平面部71a之间相对移动。引导件71只要构成为与上部转向轴管21一起移动即可，结合的位置不被限定。

如以上那样，冲击吸收板61的一端侧支承于与下部转向轴管22一起移动的支承部70，另一端侧以相对移动自如的方式支承于与上部转向轴管21一起移动的引导件71。换句话说，冲击吸收板61被配置为将上部转向轴管21与下部转向轴管22连结。

根据以上的实施方式，起到以下所示的作用效果。

在车辆碰撞时通过方向盘8对转向轴1作用了过大的负载、销36破断从而托架35离开一对封壳滑块34的情况下，上部转向轴管21向转向柱2收缩的方向移动。由此，支承于支承部70的冲击吸收板61被按压构件62按压而变形，产生变形阻力。具体而言，按压构件62的曲面部62c嵌合于冲击吸收板61的第2圆弧部67的内周，并且支承部70的曲面部70c嵌合于冲击吸收板61的第1圆弧部66的内周，冲击吸收板61以第2直线部64伴随着按压构件62的移动而变长、另一方面第3直线部65伴随着按压构件62的移动而变短的方式变形。上部转向轴管21克服冲击吸收板61的变形阻力而移动，从而施加于上部轴11的冲击能量被吸收。

这里，优选的是，如图2以及图3所示那样在冲击吸收板61的第1圆弧部66与支承部70的曲面部70c之间设置空间。通过如此构成，即使在按压构件62的移动方向偏离冲击吸收板61的轴向的情况下，按压构件62也会抵接于冲击吸收板61的第1圆弧部66而被引导到第2圆弧部67内。

在冲击吸收板61正在变形的过程中，虽然第3直线部65向变短的方向移动，但由于第3直线部65支承于引导件71，因此能够实现冲击吸收板61的稳定的变形。

另外，在与下部转向轴管22一体地设置的冲击吸收板61形成有引导孔65a，在上部转向轴管21一体地设有沿引导孔65a相对移动的引导件71，因此在将电动动力转向装置100组装于车辆时，能够利用冲击吸收板61防止上部转向轴管21与下部转向轴管22的相对旋转。由此，电动动力转向装置100向车辆搭载的搭载性优异。

这样，冲击吸收板61具有吸收冲击能量的功能，并且也具有防止在车辆组装时上部转向轴管21与下部转向轴管22的相对旋转的机构，因此能够有效利用冲击吸收板61。

而且，在运输未安装于车身的电动动力转向装置100的这种状况下，在操作杆37处于释放位置的情况下，上部转向轴管21与下部转向轴管22成为能够相对移动的状态，因此下部转向轴管22有可能因电动马达13的重量而自上部转向轴管21脱落。但是，在这种状况下，通过将引导件71的引导部71b抵接于冲击吸收板61的引导孔65a的端部65b(参照图5)，从而限制下部转向轴管22的移动并且防止脱落。这样，利用引导件71限制了上部转向轴管21与下部转向轴管22在脱离方向上的预定程度以上的相对移动，因此电动动力转向装置100的运输性优异。

以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的使用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。

例如，在上述实施方式中，说明了冲击吸收板61与下部转向轴管22一体地设置、引导件71与上部转向轴管21一体地设置。也可以取代该结构，而将冲击吸收板61与上部转向轴管21一体地设置，将引导件71与下部转向轴管22一体地设置。在该情况下，按压构件62固定于例如传感器箱31，与下部转向轴管22一体地设置。另外，支承冲击吸收板61的支承部70以与上部转向轴管21一起移动的方式设于例如柱托架51。在该结构的情况下，上部转向轴管21成为第2转向轴管，下部转向轴管22成为第1转向轴管。

另外，在上述实施方式中，例示了将引导孔65a形成于冲击吸收板61的第3直线部65的情况，但也可以将引导孔65a自第3直线部65延长而形成至第2圆弧部67、第2直线部64、第1圆弧部66、以及第1直线部63中的任意一者。通过调整引导孔65a的长度，能够调整冲击吸收板61的变形阻力。

另外，在上述实施方式中，说明了电动动力转向装置，本发明也能够应用于液压式的动力转向装置，另外，也能够应用于不对驾驶员施加于方向盘的控制力进行辅助的转向装置。

本申请基于2012年9月5日向日本专利局提出申请的特愿2012－195174要求优先权，并将该申请的全部内容以参照的方式编入到本说明书中。

Claims (5)

1.一种转向装置，其具备用于吸收通过方向盘而施加于转向轴的冲击能量的冲击吸收装置，其中，

该转向装置具备转向柱，该转向柱将贯穿该转向柱的内部的上述转向轴支承为旋转自如，

上述转向柱具有能够沿轴向相对移动的第1转向轴管与第2转向轴管，

上述冲击吸收装置包括：

冲击吸收板，其与上述第2转向轴管一体地设置，用于吸收冲击能量；以及

按压构件，其与上述第1转向轴管一体地设置，其按压上述冲击吸收板而使该冲击吸收板变形，从而产生变形阻力，

在上述冲击吸收板形成有沿上述转向轴的轴向延伸的引导孔，

在上述第1转向轴管一体地设有引导件，在上述第1转向轴管与上述第2转向轴管沿轴向相对移动时，该引导件沿上述引导孔相对移动，

所述引导件在与所述按压构件不同的部位处支承所述冲击吸收板。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

上述冲击吸收板的一端侧支承于与上述第2转向轴管一起移动的支承部，另一端侧以相对移动自如的方式支承于与上述第1转向轴管一起移动的上述引导件。

3.根据权利要求2所述的转向装置，其中，

上述冲击吸收板是具有直线状的第1直线部、第2直线部、及第3直线部、将上述第1直线部与上述第2直线部相连结的半圆弧状的第1圆弧部、以及将上述第2直线部与上述第3直线部相连结的半圆弧状的第2圆弧部的大致S字状的构件，

上述支承部具有：一对平面部，其沿上述转向轴的轴向延伸；以及曲面部，其形成于该一对平面部的顶端，并具有与上述冲击吸收板的上述第1圆弧部的内周形状对应的外周形状；

上述冲击吸收板用上述第1直线部与上述第2直线部夹持上述一对平面部，并且以上述第1圆弧部与上述曲面部相对的方式支承于上述支承部。

4.根据权利要求3所述的转向装置，其中，

上述按压构件具有：一对平面部，其沿上述转向轴的轴向延伸；以及曲面部，其形成于该一对平面部的顶端，并具有与上述冲击吸收板的上述第2圆弧部的内周形状对应的外周形状；

上述按压构件以上述曲面部与上述冲击吸收板的上述第2圆弧部相对的方式配置。

5.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

通过上述引导件抵接于上述引导孔的端部来限制上述第1转向轴管与上述第2转向轴管在脱离方向上的预定程度以上的相对移动。