CN104760609B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有倾斜机构的转向装置，倾斜锁定操作用的手柄的锁定方向是绕中心轴线按下操作手柄的方向。倾斜用长槽(23)构成为倾斜方向下方的第二端部(232)的槽宽度(W2)比倾斜方向上方的第一端部(231)的槽宽度(W1)窄。

Description

转向装置

本申请主张于2014年1月8日提出的日本专利申请2014-001873号的优先权，并在此引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

在具有倾斜机构的转向装置中，提出有如下执行技术，在托架的倾斜用长槽的周边设置固定齿列，在被插入倾斜用长槽的紧固轴保持并被倾斜用长槽引导的可动部件设置可动齿列，保持使两齿列相互啮合并使转向的柱部倾斜的状态不变而固定，即所谓的倾斜锁定。例如参照日本特开2008-239085号公报、日本特开2006-117196号公报。

若在固定齿列的齿顶部与可动齿列的齿顶部抵接的状态下倾斜机构被锁定，则因为固定齿列与可动齿列未啮合，所以锁定状态变得不稳定。将该锁定状态称为半锁定。为了抑制半锁定的产生，在日本特开2008-239085号公报中，提出在可动部件设置挠性部件，该挠性部件具有比可动齿列的齿的高度高的突出的山部。

在日本特开2006-117196号公报中，为了抑制产生半锁定，提出将各齿列的齿的形状做成圆弧状。

然而，上述文献提出的技术会使部件数量变多，或者使齿形状变得复杂，从而结构变得复杂。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种能够以简单的结构抑制半锁定的产生的转向装置。

作为本发明的一方式的转向装置具有：连结有转向操纵部件的转向轴；以能够旋转的方式支承上述转向轴并且能够绕倾斜中心摆动的中空的转向柱；包括第一侧板并固定于车体的第一托架；包括与上述第一侧板对置的第二侧板并固定于上述转向柱的第二托架；以及锁定机构，锁定机构包括：穿过作为上述第一侧板的第一插入槽的倾斜用长槽以及第二侧板的第二插入槽的紧固轴；能够与上述紧固轴一体旋转的操作手柄；以及紧固机构，紧固机构包括紧固部件，并伴随着上述操作手柄向锁定方向的旋转操作通过上述紧固部件将上述第一侧板紧固于上述第二侧板。

上述紧固机构包括由靠近上述第一侧板的倾斜用长槽设置并沿倾斜方向并列的平行齿构成的第一齿列，上述紧固部件包括：紧固上述第一侧板的紧固板；设置于上述紧固板并与上述第一齿列啮合的平行齿构成的第二齿列；以及凸台，凸台从上述紧固板延伸，并具有固定的游隙地插入上述倾斜用长槽而被旋转限制，并且在倾斜调节时被上述倾斜用长槽引导，上述锁定方向是绕上述紧固轴的中心轴线将上述操作手柄按下或者推升的方向，上述倾斜用长槽包括倾斜方向上方的第一端部和倾斜方向下方的第二端部，构成为上述锁定方向是将上述操作手柄按下的方向时上述第二端部的槽宽度比上述第一端部的槽宽度窄，上述锁定方向是将上述操作手柄推升方向时上述第一端部的槽宽度比上述第二端部的槽宽度窄。

在上述方式的转向装置中，在倾斜调节时，当上述锁定方向是将上述操作手柄按下的方向时，紧固部件的凸台在位移至倾斜用长槽的倾斜方向下方的第二端部附近的第一状态下，绕紧固轴的中心轴线的凸台的游隙小，第二齿列与第一齿列匹配。

紧固部件的凸台在位移至倾斜用长槽的倾斜方向上方的第一端部附近的第二状态下，因为绕紧固轴的中心轴线的凸台的游隙大，所以在倾斜锁定时，通过向操作手柄的锁定方向的按下锁定动作，将第二齿列的姿势向绕紧固轴的中心轴线的旋转方向下方矫正，能够使第二齿列与第一齿列匹配。因此，能够以作为各齿列使用平行齿并仅使倾斜用长槽的两端部的槽宽度不同的简单结构，抑制半锁定的产生。

在倾斜调节时，上述锁定方向是将上述操作手柄推升的方向时，紧固部件的凸台在位移至倾斜用长槽的倾斜方向上方的第一端部附近的第一状态下，绕紧固轴的中心轴线的凸台的游隙小，第二齿列与第一齿列匹配。

紧固部件的凸台在位移至倾斜用长槽的倾斜方向下方的第二端部附近的第二状态下，因为绕紧固轴的中心轴线的凸台的游隙大，所以在倾斜锁定时，通过操作手柄的向锁定方向的推升的锁定动作，向绕紧固轴的中心轴线的旋转方向上方矫正第二齿列的姿势，能够使第二齿列与第一齿列匹配。

能够以作为各齿列使用平行齿并仅使倾斜用长槽的两端部的槽宽度不同的简单结构，抑制半锁定的产生。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的其它特征、构件、过程、步骤、特性及优点会变得更加清楚，其中，附图标记表示本发明的要素，其中，

图1是示意性地表示本发明的第一实施方式的转向装置的剖视图。

图2是第一实施方式的转向装置的主要部分的概略剖视图，相当于沿图1的II-II线切断的剖面。

图3是第一实施方式中构成紧固机构的非旋转凸轮的一个紧固部件的立体图。

图4是第一实施方式中另一个紧固部件的立体图。

图5A是表示在第一实施方式中，倾斜用长槽的两侧的第一齿列与具有第二齿列的紧固部件的位置关系的示意图，表示在倾斜调节时，紧固轴位移至倾斜用长槽的槽宽度窄的第二端部附近的状态。

图5B是表示在第一实施方式中，倾斜用长槽的两侧的第一齿列与具有第二齿列的紧固部件的位置关系的示意图，表示在倾斜调节时，紧固轴位移至倾斜用长槽的槽宽度大的第一端部附近的状态。

图5C是表示在第一实施方式中，倾斜用长槽的两侧的第一齿列与具有第二齿列的紧固部件的位置关系的示意图，表示在紧固轴位移至第一端部附近的位置执行倾斜锁定的状态。

图6是本发明的第二实施方式的转向装置的示意剖视图。

图7A是表示本发明的第二实施方式中，倾斜用长槽的两侧的第一齿列与具有第二齿列的紧固部件的位置关系的示意图，表示在倾斜调节时，紧固轴位移至倾斜用长槽的槽宽度窄的第一端部附近的状态。

图7B是表示本发明的第二实施方式中，倾斜用长槽的两侧的第一齿列与具有第二齿列的紧固部件的位置关系的示意图，表示在倾斜调节时，紧固轴位移至倾斜用长槽的槽宽度大的第二端部附近的状态。

图7C是表示本发明的第二实施方式中，倾斜用长槽的两侧的第一齿列与具有第二齿列的紧固部件的位置关系的示意图，表示在紧固轴位移至第一端部附近的位置执行倾斜锁定的状态。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。

参照图1，转向装置1具备：转向盘等转向操纵部件2；在轴向X的一端连结有转向操纵部件2的转向轴3；以及经由中间轴4等与转向轴3连结的转向机构5。

转向机构5是与转向操纵部件2的转向操纵连动而使转舵轮(未图示)转舵的齿条小齿轮机构。转向操纵部件2的旋转经由转向轴3以及中间轴4等传递至转向机构5。传递至转向机构5的旋转被变换为未图示的齿条轴的轴向移动。由此，转舵轮转舵。

转向轴3具有例如通过花键嵌合、锯齿嵌合能够相互相对滑动地嵌合的筒状的上轴6和下轴7。转向操纵部件2与上轴6的一端连结。转向轴3通过上轴6与下轴7的相对滑动能够沿轴向X伸缩。

转向装置1具备能够旋转地支承转向轴3的中空的转向柱8。转向轴3插入转向柱8内，经由多个轴承9、10被转向柱8以能够旋转的方式支承。

转向柱8具有能够相互相对能够滑动地嵌合的作为外套的上套11和作为内套的下套12。转向柱8通过上套11与下套12的相对滑动能够沿轴向X伸缩。上套11经由轴承9以能够旋转的方式支承上轴6。另外，上套11经由轴承9以能够沿转向轴3的轴向X同时行进移动的方式与上轴6连结。

转向装置1具备：固定于车体13的固定托架14；被固定托架14支承的倾斜中心轴15；固定于下套12的外周，被倾斜中心轴15以能够旋转的方式支承的柱托架16。转向柱8以及转向轴3以倾斜中心轴15的中心轴线亦即倾斜中心CC为支点能够沿倾斜方向Y转动(能够倾斜)。

通过使转向轴3以及转向柱8绕倾斜中心CC转动(倾斜)，能够调整转向操纵部件2的位置。将该调整称为倾斜调整。通过使转向轴3以及转向柱8沿轴向X伸缩，能够调整转向操纵部件2的位置。将该调整称为伸缩调整。

转向装置1具备：固定于车体13的第一托架17；固定于转向柱8的上套11的第二托架18；以及锁定机构19。由于通过锁定机构19锁定第一托架17和第二托架18，转向柱8的位置相对于车体13被固定，从而转向操纵部件2相对于车体13的位置被固定。

锁定机构19具备驾驶员旋转操作的操作手柄20，和能够与操作手柄20一体旋转并且插入第一托架17和第二托架18的紧固轴21。紧固轴21的中心轴线C1相当于操作手柄20的旋转中心。

紧固轴21插入分别设置于第一托架17的一对第一侧板22(在图1中仅表示一方的第一侧板22)并沿倾斜方向Y延伸的作为第一插入槽的倾斜用长槽23，和分别设置于第二托架18的一对第二侧板24(在图1中仅表示一方的第二侧板24)并沿伸缩方向(相当于轴向X)延伸的作为第二插入槽的伸缩用长槽25。

锁定机构19的锁定方向Z1是将操作手柄20绕紧固轴21的中心轴线C1按压的方向。锁定解除方向Z2是锁定方向Z1的相反方向。

如图2所示，第一托架17具备：经由未图示的荚形机构以能够脱离车体13的方式被支承的安装板26；沿安装板26被固定的顶板27；从顶板27的两端向倾斜方向Y的下方延伸的一对第一侧板22。

第二托架18形成为槽形，并具备分别与第一托架17的一对第一侧板22对置的一对第二侧板24，和连接一对第二侧板24的倾斜方向Y的下端之间连结的连结板28。

紧固轴21由贯通第一托架17的两个第一侧板22的倾斜用长槽23以及第二托架18的两个第二侧板24的伸缩用长槽25的螺栓构成。紧固轴21的一端的头部29与操作手柄20以能够一体旋转的方式被固定。在紧固轴21的另一端螺纹接合有螺母30。

锁定机构19具备：操作手柄20；紧固轴21；伴随着操作手柄20的旋转操作，实施倾斜锁定以及伸缩锁定的紧固机构31。紧固机构31包括：与操作手柄20一体旋转的旋转凸轮32；构成与旋转凸轮32凸轮卡合的非旋转凸轮并紧固一方的第一侧板22的一方的紧固部件33；紧固另一方的第一侧板22的另一方的紧固部件38；螺母30；在另一方的紧固部件38与螺母30之间的夹设有夹设部件39。

在紧固轴21的头部29与一方的第一侧板22之间，夹设有操作手柄20、旋转凸轮32、和作为非旋转凸轮的一方的紧固部件33。在螺母30与第一托架17的另一方的第一侧板22之间，夹有另一方的紧固部件38和夹设部件39。旋转凸轮32、一方的紧固部件33、另一方的紧固部件38以及夹设部件39被紧固轴21的外周支承。各紧固部件33、38被支承为能够沿紧固轴21的轴向J移动。

旋转凸轮32与操作手柄20以能够一体旋转的方式连结，相对于紧固轴21的轴向J的移动被限制。即，操作手柄20相对于紧固轴21的头部的旋转被限制。旋转凸轮32具备环状板34和设置于环状板34的中心孔的周围并以能够一体旋转的方式插入操作手柄20的插入孔的凸台35。

锁定机构19包括靠近倾斜用长槽23设置于各第一侧板22的外侧面的第一齿列51，设置于各紧固部件33、38，与对应的第一齿列51啮合的第二齿列52。

第一齿列51如图2所示，也可以形成于固定于第一侧板22的外侧面的块状的第一齿列形成部件，另外，虽然没有图示，也可以直接形成于第一侧板22。

如图1所示，第一齿列51在倾斜用长槽23的两侧配置有一对。各第一齿列51是沿倾斜方向Y排列的平行齿。一对第一齿列51与和倾斜用长槽23的长边方向(倾斜方向Y)正交的方向对置。倾斜用长槽23是以倾斜中心CC为中心的圆弧槽。然而，因为从倾斜中心CC到倾斜用长槽23的距离(相当于圆弧槽的半径)与倾斜用长槽23的长边方向的长度相比较非常大，所以倾斜用长槽23实际上接近于直线状的槽。

如图3所示，作为非旋转凸轮的一方的紧固部件33具备紧固板36以及从紧固板36延伸的凸台37，该紧固板36一面与旋转凸轮32的环状板34对置，在另一面形成分别与一方的第一侧板22的一对第一齿列51啮合的一对第二齿列52。各第二齿列52是沿倾斜方向Y排列的平行齿。一对第二齿列52配置于隔着凸台37的两侧，和与倾斜方向Y正交的方向对置。

如图2所示，一方的紧固部件33的凸台37插入第一托架17的一方的第一侧板22的倾斜用长槽23。由于凸台37具有规定的游隙而插入倾斜用长槽23，所以一方的紧固部件33的旋转被限制在绕紧固轴21的中心轴线C1的规定的角度范围内。凸台37在倾斜调节时被倾斜用长槽23引导。

如图5A所示，倾斜用长槽23包括倾斜方向上方Y1的第一端部231和倾斜方向下方Y2的第二端部232。倾斜用长槽23虽然是圆弧槽，但是为了简化，表示为直线状。如本实施方式这样，锁定机构19的锁定方向Z1如图1所示，是在绕紧固轴21的中心轴线C1将操作手柄20按下的方向的情况下，如图5A所示，第二端部232的槽宽度W2比第一端部231的槽宽度W1窄(W1>W2)。例如，将以倾斜中心CC为中心的理想中心轨道(圆弧轨道)作为槽宽度中心，槽宽度在第一端部231与第二端部232之间连续变化。

如图4所示，紧固部件38具备：形成分别与第一托架17的另一方的第一侧板22的一对第一齿列51啮合的一对第二齿列52的紧固板40、和从紧固板40延伸的凸台41。各第二齿列52是沿倾斜方向Y排列的平行齿。一对第二齿列52配置于隔着凸台41的两侧，与和倾斜方向Y正交的方向对置。

如图2所示，另一方的紧固部件38的凸台41插入第一托架17的另一方的第一侧板22的倾斜用长槽23。由于凸台41具有规定的游隙地插入倾斜用长槽23，所以另一方的紧固部件38的旋转被限制在绕紧固轴21的中心轴线C1的规定的角度范围内。凸台41在倾斜调节时被倾斜用长槽23引导。

夹设部件39具备夹设于螺母30与紧固部件38之间的垫圈42，和夹设于垫圈42与紧固部件38的紧固板40之间的针状滚动轴承43。在紧固轴21的轴部的外周，嵌合有由于锯齿嵌合而与紧固轴21一体旋转的套筒44。在套筒44的外周以能够一体旋转的方式设置有推升凸轮45。

伴随着操作手柄20的旋转，由于旋转凸轮32相对于一方的紧固部件33旋转，一方的紧固部件33沿紧固轴21的轴向J移动，在一方的紧固部件33的紧固板36以及另一方的紧固部件38的紧固板40之间，第一托架17的两个第一侧板22被夹持并被紧固。

由此，第一托架17的各第一侧板22被第二托架18的对应的第二侧板24压接，执行倾斜锁定以及伸缩锁定。因为与两紧固部件33、38紧固同时，与各紧固部件33、38的第二齿列52所对应的第一齿列51啮合，所以实现稳固的倾斜锁定。另外，由于推升凸轮45将下套12推升，所以执行两套11、12间的锁定。

根据本实施方式，在倾斜调节时，如图5A所示，紧固部件33的凸台37在位移至倾斜用长槽23的倾斜方向下方Y2的第二端部232附近的第一状态下，绕紧固轴21的中心轴线C1的凸台37的游隙小，第二齿列52与第一齿列51匹配。即，两齿列51、52的齿向大体平行。

在倾斜调节时，如图5B所示，紧固部件33的凸台37位移至倾斜用长槽23的倾斜方向上方Y1的第二端部231附近的第二状态下，第二齿列52的姿势相对于第一状态的第二齿列52的姿势向绕倾斜中心CC的旋转方向上方，例如姿势变化旋转角度θ。

在第二状态下，因为绕紧固轴21的中心轴线C1的凸台37的游隙大，所以在倾斜锁定时，能够通过操作手柄20向锁定方向Z1的按下锁定动作，如图5C所示，向绕紧固轴21的中心轴线C1向旋转方向下方，矫正第二齿列52的姿势，使第二齿列52与第一齿列51匹配。

因此，作为各齿列51、52能够使用平行齿仅使倾斜用长槽23的两端部231、232的槽宽度W1、W2不同的简单结构，抑制半锁定的产生。

图6是本发明的第二实施方式的转向装置1A示意剖视图。图7的第二实施方式与图1的第一实施方式主要不同如下述。即，锁定机构19的锁定方向Z1A是绕紧固轴21的中心轴线C1将操作手柄20推升的方向。另外，锁定机构19的锁定解除方向Z2A是绕紧固轴21的中心轴线C1将操作手柄20按下的方向。

另外，如图7A所示，倾斜用长槽23包括倾斜方向上方Y1的第一端部231A和倾斜方向下方Y2的第二端部232A。第一端部231A的槽宽度W1A比第二端部232A的槽宽度W2A窄(W1A<W2A)。

在图6以及图7的第二实施方式的构成要素中，对于与图1以及图5的第一实施方式的构成要素相同的构成要素赋予与图1以及图5的第一实施方式的构成要素相同的参照附图标记。

根据本实施方式，在倾斜调节时，如图7A所示，在紧固部件33的凸台37位移至倾斜用长槽23的倾斜方向上方Y1的第一端部231A附近的第一状态下，绕紧固轴21的中心轴线C1的凸台37的游隙变小，第二齿列52与第一齿列51匹配。即，两齿列51、52的齿向大体平行。

在倾斜调节时，如图7B所示，紧固部件33的凸台37位移至倾斜用长槽23的倾斜方向下方Y2的第二端部232A附近的第二状态中的第二齿列52的姿势相对于第一状态中的第二齿列52的姿势，绕倾斜中心CC向旋转方向下方例如姿势变化旋转角度θA。

在第二状态下，因为绕紧固轴21的中心轴线C1的凸台37的游隙大，所以在倾斜锁定时，如图7所示，通过操作手柄20的向锁定方向Z1A推上的锁定动作，向绕紧固轴21的中心轴线C1的旋转方向上方矫正第二齿列52的姿势，能够使第二齿列52与第一齿列51匹配。

因此，能够通过作为各齿列51、52能够使用平行齿并仅使倾斜用长槽23的两端部231A、232A的槽宽度W1A、W2A不同的简单结构，抑制半锁定的产生。

本发明并不限定于各上述实施方式。例如，在上述实施方式中，第二齿列52由单一的材料与紧固部件33、38一体形，但并不局限于此，也可以将形成第二齿列的第二齿列的形成部件保持于各紧固部件。

另外，也可以将第一齿列51仅设置于一方的第一侧板22，将第二齿列52仅设置于与一方的第一侧板22对置的紧固板36，第一齿列51与第二齿列52的啮合导致的锁定仅在一方的第一侧板22与所对应的紧固板36之间进行。

Claims (3)

1.一种转向装置，包括：

转向轴，其连结有转向操纵部件；

中空的转向柱，其以能够旋转的方式支承所述转向轴并且能够绕倾斜中心摆动；

第一托架，其包括第一侧板，并固定于车体；

第二托架，其包括与所述第一侧板对置的第二侧板，并固定于所述转向柱；以及

锁定机构，其包括穿过作为所述第一侧板的第一插入槽的倾斜用长槽以及第二侧板的第二插入槽的紧固轴、能够与所述紧固轴一体旋转的操作手柄、以及紧固机构，该紧固机构包括紧固部件，并伴随着所述操作手柄向锁定方向的旋转操作而通过所述紧固部件将所述第一侧板紧固于所述第二侧板，

所述紧固机构包括由靠近所述第一侧板的倾斜用长槽设置并沿倾斜方向排列的平行齿构成的第一齿列，

所述紧固部件包括：紧固所述第一侧板的紧固板；设置于所述紧固板并由与所述第一齿列啮合的平行齿构成的第二齿列；以及凸台，其从所述紧固板延伸，具有规定的游隙地插入所述倾斜用长槽而被限制旋转，并且在倾斜调节时被所述倾斜用长槽引导，

所述倾斜用长槽包括倾斜方向上方的第一端部和倾斜方向下方的第二端部，

所述转向装置的特征在于，

所述第一端部的槽宽度和所述第二端部的槽宽度为不同尺寸。

2.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于，

所述锁定方向是绕所述紧固轴的中心轴线按下所述操作手柄的方向，

所述第二端部的槽宽度比所述第一端部的槽宽度窄。

3.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述锁定方向是绕所述紧固轴的中心轴线推升所述操作手柄的方向，

所述第一端部的槽宽度比所述第二端部的槽宽度窄。