CN104602985B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

转向装置包括：上柱管，其将转向轴支承为旋转自如；下柱管，其固定于车身，并能够与上柱管进行相对移动；托架，其连结于上柱管，并在方向盘侧具有缺口；以及盒形构件，其固定于车身，并且与缺口相卡合。冲击吸收机构具有：托架固定部，其嵌入于托架，并被一体地固定于托架；盒形构件固定部，其外套于盒形构件，并被一体地固定于盒形构件；以及断裂部，其将托架固定部与盒形构件固定部之间相连接，该断裂部因托架与盒形构件相对移动而断裂。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及一种搭载于车辆的转向装置。

背景技术

日本JP2009－154817A公开了一种具备冲击吸收机构的转向装置，该冲击吸收机构用于吸收在车辆碰撞时因驾驶员碰撞方向盘而产生的冲击能量。

该转向装置包括：托架，其用于将上柱安装于车身；以及盒形构件，其压入托架的凸缘部。在盒形构件设有螺栓孔，通过将螺栓贯穿于螺栓孔从而将盒形构件固定于车身。另外，在托架以及盒形构件上的彼此相对的位置设有通孔，在该通孔中通过将树脂注射成型而形成树脂销。托架利用该树脂销固定于盒形构件。

在车辆碰撞时，若驾驶员碰撞于方向盘从而向托架相对于盒形构件滑动的方向施加冲击，则树脂销断裂而冲击能量被吸收。

但是，在上述以往的技术中，由于在于通孔中注射成型树脂销时需要调整树脂的量以及压力，因此要求操作者技术熟练。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转向装置，该转向装置具备一边能够吸收车辆碰撞时的冲击，一边在制造时不要求操作者技术熟练的冲击吸收机构。

根据本发明的某实施方式，提供一种转向装置，其包括冲击吸收机构，该冲击吸收机构用于吸收通过方向盘施加于转向轴的冲击能量，其中，该转向装置包括：上柱管，其将转向轴支承为旋转自如；下柱管，其固定于车身，并能够相对于上柱管移动；托架，其连结于上柱管，并在方向盘侧具有缺口；以及盒形构件，其固定于车身，并且与缺口相卡合；冲击吸收机构具有：托架固定部，其嵌入于托架，并被一体地固定于托架；盒形构件固定部，其外套于盒形构件，并被一体地固定于盒形构件；以及断裂部，其将托架固定部与盒形构件固定部之间相连接，该断裂部因托架与盒形构件相对移动而断裂。

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是表示图1中的A－A剖面的剖视图。

图4是表示图1中的B－B剖面的剖视图。

图5A是冲击吸收机构的俯视图。

图5B是自轴线方向观察到的冲击吸收机构的情况下的侧视图。

图6A是本发明的其他实施方式的电动动力转向装置的剖视图。

图6B是表示图6A中的C－C剖面的剖视图。

具体实施方式

以下，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的旋转扭矩对驾驶员施加于方向盘8的转向力进行辅助的装置。

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，其将贯穿转向柱2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)而与转向轴1相连结。

输出轴4借助通用接头、小齿轮、齿条等而连结于车轮。驾驶员通过将方向盘8转向而使齿条沿轴线方向移动，从而改变车轮的朝向。此外，以下，以方向盘8侧作为上方、以车轮侧作为下方进行说明。

电动马达13的旋转扭矩经由收纳于齿轮箱32的减速器而作为辅助扭矩施加于输出轴4。根据用于检测施加于方向盘8的转向力的扭矩传感器的检测结果控制电动马达13。扭矩传感器收纳于传感器箱31。

转向轴1由大致圆筒状的上轴11和大致圆筒状的下轴12构成，该上轴11的上端部与方向盘8相连结，该下轴12与上轴11同轴地连接，且该下轴12的下部侧借助扭杆而连结于输出轴4。下轴12的上部侧插入于上轴11的中空部，两者被梳状齿(日文：セレーション)结合。上轴11与下轴12通过梳状齿结合以能够一体旋转并且能够沿轴线方向相对移动的方式相连接。

转向柱2由大致圆筒状的上柱管21和大致圆筒状的下柱管22构成，该上柱管21借助轴承23而将上轴11支承为旋转自如，该下柱管22与上柱管21同轴地配置，该下柱管22的下端部固定于传感器箱31。下柱管22的上部侧插入于上柱管21的下部侧，两者能够沿轴线方向相对移动。上轴11与上柱管21被轴承23限制了沿轴线方向的相对移动。在传感器箱31的上端部形成有直径小于其他部位的筒状的小径部31a，下柱管22的下端部的内周面压入小径部31a的外周面。

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借助上固定托架33和下固定托架(未图示)而安装于车身，该上固定托架33固定于车身，并且用于支承转向柱2，该下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，其能够使转向柱2以一对臂38a、38b为中心摆动，以使方向盘8沿自驾驶员观察时的上下方向(图2所示的实线箭头的方向)移动；伸缩机构，其能够使转向柱2伸缩，以使方向盘8沿自驾驶员观察时的前后方向(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的摆动以及伸缩和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。

在上柱管21以包围上柱管21外周的方式固定有柱托架51。柱托架51支承于固定在上固定托架33的支承托架52，并利用引导销53以能够相对于支承托架52移动的方式连结于该支承托架52。

支承托架52具有以夹着柱托架51的两侧壁51a的方式延伸的一对侧壁52a。引导销53被设为贯穿支承托架52的两侧壁52a与柱托架51的两侧壁51a。在支承托架52的两侧壁52a形成有用于对引导销53的移动进行引导的引导孔52b。引导孔52b形成于与转向柱2的轴线方向大致正交的方向。通过使引导销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沿自驾驶员观察时的上下方向移动。

另外，在柱托架51的两侧壁51a上沿转向柱2的轴线方向形成有引导孔51b(参照图3)，该引导孔51b用于对引导销53的移动进行引导。通过使引导销53沿引导孔51b移动，柱托架51沿支承托架52的两侧壁52a的内周面移动。由此，上柱管21与上轴11一起沿轴线方向移动，方向盘8沿自驾驶员观察时的前后方向移动。

在引导销53上以旋转自如的方式安装有操作杆37，驾驶员能够在驾驶座上操作该操作杆37。通过操作操作杆37，从而进行利用支承托架52的两侧壁52a对柱托架51的两侧壁51a的紧固及解除该紧固。具体而言，在伴随着操作杆37的操作而旋转的凸轮的作用下进行紧固和解除该紧固。

在操作杆37位于紧固位置的情况下，由于成为柱托架51的两侧壁51a被支承托架52的两侧壁52a紧固的状态，且柱托架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位于释放位置的情况下，由于成为利用支承托架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，且柱托架51能够相对于支承托架52移动，因此转向柱2的摆动以及伸缩的限制被解除。

如图1以及图2所示，上固定托架33由固定于车身的一对盒形构件34、支承于一对盒形构件34并且与支承托架52相结合的托架35、以及限制盒形构件34与托架35的沿上柱管21的轴线方向的相对移动的、树脂制的冲击吸收机构40构成。

在托架35形成向方向盘8侧开口并卡合于盒形构件34的缺口35a。在盒形构件34的两侧面形成有与缺口35a相卡合的卡合槽34a。若使盒形构件34自开口侧滑动而嵌入缺口35a，则托架35被盒形构件34夹住，托架35与盒形构件34的沿垂直于上柱管21的轴线的方向的相对移动被限制。

盒形构件34还具有贯穿孔34b和隆起部34c，该贯穿孔34b供用于将盒形构件34固定于车身的螺栓贯穿，该隆起部34c沿贯穿孔34b的外缘向车身侧隆起。贯穿孔34b以及隆起部34c形成于盒形构件34的大致中央。而且，在托架35上形成有在上柱管21的上方(图2的上方向)向下方凹陷而成的凹部35b。

接下来，对冲击吸收机构40进行说明。图4是表示图1中的B－B剖面的剖视图，且托架、盒形构件以及冲击吸收机构以外的构件省略表示。图5A是冲击吸收机构40的俯视图。图5B是自上柱管21的轴线方向观察冲击吸收机构40的情况下的侧视图。

冲击吸收机构40具有：托架固定部41，其具有嵌入托架35的凹部35b的凸部41a；一对盒形构件固定部42，其具有内周与盒形构件34的隆起部34c的外周嵌合的通孔42a；以及断裂部43，其将托架固定部41与盒形构件固定部42之间相连接；该冲击吸收机构40利用树脂一体成形。

托架固定部41一体地固定于托架35，盒形构件固定部42一体地固定于盒形构件34。此外，在图5A中，断裂部43作为将盒形构件固定部42与托架固定部41之间相连接的三个连接部件而例示，但其个数并不局限于此，而是能够根据所希望的断裂强度而适当地设定。

由于当将冲击吸收机构40套装在托架35以及盒形构件34上时，冲击吸收机构40自一个盒形构件34经由托架35配置至另一个盒形构件34，因此限制了冲击吸收机构40的沿上柱管21的轴线方向的相对移动。

当车辆碰撞时，在通过方向盘8而对转向轴1作用有过大负载的情况下，上轴11以及上柱管21一体地沿轴线方向移动，引导销53移动至抵接于引导孔51b的末端(伸缩调整机构的冲程端)为止。进而，上述负载自上柱管21经由柱托架51、支承托架52而作用于托架35。若负载作用于托架35，则托架35欲向自盒形构件34脱离的方向、即与方向盘8相反的方向移动。此时，固定于盒形构件34的盒形构件固定部42与固定于托架35的托架固定部41相对移动，从而断裂部43断裂。由此，当车辆碰撞时，在对方向盘8作用有过大的负载的情况下，上柱管21以及上轴11相对于车身移动，施加于上轴11的冲击能量被吸收。

根据以上的实施方式，起到以下所示的效果。

通过在车辆碰撞时断裂从而吸收冲击能量的冲击吸收机构40具有：托架固定部41，其嵌入托架35；盒形构件固定部42，其外套于盒形构件34；以及断裂部43，其将托架固定部41与盒形构件固定部42相连接。由此，由于仅将冲击吸收机构40嵌入托架35以及外套于盒形构件34就能够容易地安装，因此能够制造不要求操作者技术熟练的、具备冲击吸收机构40的电动动力转向装置100。

而且，由于通过将盒形构件34的隆起部34c嵌入盒形构件固定部42的通孔42a而将盒形构件固定部42固定于盒形构件34，因此能够以简易的构造将冲击吸收机构40固定于盒形构件34，并且，由于盒形构件固定部42被用于将盒形构件34固定于车身的螺栓一同固定，因此能够可靠地防止盒形构件固定部42的脱落。

而且，由于冲击吸收机构40为树脂制，且托架固定部41、盒形构件固定部42以及断裂部43一体成形，因此能够抑制冲击吸收机构40的制造成本。

而且，由于断裂部43构成为将盒形构件固定部42与托架固定部41之间相连接的三个连接部件，因此在断裂时，能够更可靠地使断裂部43而并非盒形构件固定部42、托架固定部41断裂，并且能够根据连接部件的数量适当地设定断裂强度。

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应用例的一部分，其宗旨并不在于将本发明的技术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，说明了电动动力转向装置100，但是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8的转向力进行辅助的转向装置。

而且，在上述实施方式中，冲击吸收机构40为树脂制，但是也可以是其他的材料。

而且，如图6A、图6B所示，也可以设置多个自盒形构件34的托架35侧端面朝向上方(图6A中的上方)延伸设置的爪部34d。爪部34d作为盒形构件34的一部分而一体地形成，爪部34d的间隔被设定为爪部34d与冲击吸收机构40的断裂部43不会相互干扰的程度。

由此，在固定于盒形构件34的盒形构件固定部42与固定于托架35的托架固定部41因车辆碰撞而相对移动的情况下，由于爪部34d按压断裂部43，因此能够更可靠地使断裂部43断裂。

另外，爪部也可以取代设于盒形构件34而是设于托架35。在该情况下，爪部自托架35上的盒形构件34与托架固定部41之间向上方延伸设置。

而且，在上述实施方式中，分别嵌入或外套于在车辆碰撞时相对移动的托架35与盒形构件34的冲击吸收机构40在车辆碰撞时断裂，从而进行冲击吸收，但是也可以组合其他的冲击吸收机构。

例如，也可以组合以下结构：在下轴12的外周与上轴11的内周形成梳状齿，将下轴12以外径向轴线方向下方去而变得越来越大的方式形成为锥状，在车辆碰撞时利用下轴12与上轴11之间的相对移动使两个梳状齿塑性变形或者剪切变形，从而进行冲击吸收。

而且，例如，也可以组合以下结构：利用S字形板连结上柱管21侧与下柱管22两侧，在车辆碰撞时，伴随着上柱管21与下柱管22的相对移动，S字形板被挤压，从而进行冲击吸收。

本申请基于2012年9月5日向日本国特许厅申请的日本特愿2012－195171主张优先权，作为参考，这些申请的全部内容被编入到本说明书中。

Claims (5)

1.一种转向装置，其包括：

冲击吸收机构，其用于吸收通过方向盘施加于转向轴的冲击能量；

上柱管，其将上述转向轴支承为旋转自如；

下柱管，其固定于车身，并能够与上述上柱管进行相对移动；

托架，其连结于上述上柱管，并在上述方向盘侧具有缺口；以及

盒形构件，其固定于上述车身，并且与上述缺口相卡合；

该转向装置的特征在于，

上述冲击吸收机构具有：托架固定部，其嵌入于上述托架，并被一体地固定于上述托架；盒形构件固定部，其外套于上述盒形构件，并被一体地固定于上述盒形构件；以及断裂部，其将上述托架固定部与上述盒形构件固定部之间相连接，该断裂部因上述托架与上述盒形构件相对移动而断裂。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

上述盒形构件具有：贯穿孔，其供用于将上述盒形构件固定于车身的螺栓贯穿；以及隆起部，其沿上述贯穿孔的外缘向车身侧隆起；

上述盒形构件固定部具有通孔，该通孔的内周与上述隆起部的外周相嵌合，

上述盒形构件固定部通过将上述通孔外套于上述隆起部而被固定。

3.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

上述冲击吸收机构为树脂制，上述托架固定部、上述盒形构件固定部以及上述断裂部被一体成形。

4.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

上述断裂部是将上述托架固定部与上述盒形构件固定部之间相连接的一个以上的连接部件。

5.根据权利要求4所述的转向装置，其中，

上述转向装置包括爪部，该爪部自上述盒形构件或者上述托架向上述断裂部的连接部件之间延伸设置，且该爪部因上述托架与上述盒形构件相对移动而按压上述断裂部。