CN104943728B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

一种转向装置，包括：能够沿轴向方向伸缩地调节的转向轴(3)和转向柱外壳(4)；设置有沿轴向方向布置的多个孔(57)和多个分隔部(58)的锁板(42)；以及齿(51)，齿(51)前进至锁板(42)以及从锁板(42)后退，并且齿(51)与锁板(42)的孔(57)中的一个孔相接合。转向轴(3)包括安装有转向构件(8)的第一端部(3A)、以及第二端部(3B)。分隔部(58)设置成使得：在朝向从锁板(42)后退的齿(51)的方向上，第一端侧分隔部的高度大于定位于第一端侧分隔部的第二端侧的第二端侧分隔部的高度。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及一种转向装置。

背景技术

例如，在所公开的日文的PCT申请No.2011-516323(JP 2011-516323 A)中描述的用于汽车的转向柱中，在其上安装有方向盘的转向轴通过由支承单元支承的调节单元而被以可转动的方式支承。当调节单元沿转向轴的轴向方向移动时，可以调节方向盘在该轴向方向上的位置。

调节单元设置于支承单元中的一对侧板之间。每个侧板均设置有孔，并且夹紧螺栓插入到孔中。锁定构件附接至夹紧螺栓，并且操纵杆联接至夹紧螺栓。形成有大量凹口的对置锁定构件经由断裂板联接至调节单元。

当操纵杆被操作并且由此使夹紧螺栓转动时，锁定构件的突出部插入到对置锁定构件的凹口中的任意一个凹口中，并且方向盘在轴向方向上的位置被锁定。在车辆碰撞时，由于断裂板的断裂，车辆碰撞时施加的能量被吸收。

在JP-A-2011-516323中描述的转向柱中，可能出现半锁定状态，在该半锁定状态下，锁定构件的突出部未插入到凹口中，而是保持与对置锁定构件中的相邻凹口之间的边界部压力接触。当在半锁定状态下发生车辆碰撞时，根据碰撞速度，在断裂板断裂之前(分离之前)需要时间使突出部与附近的凹口相接合，因而使得断裂板的断裂时间被延迟。因此，存在车辆碰撞时的能量吸收特性(所谓的分离特性)根据在突出部与凹口接合之前突出部移动的距离而发生变化的可能性。

发明内容

本发明提供了能够抑制车辆碰撞时的能量吸收特性的变化的转向装置。

本发明的一方面为一种转向装置，该转向装置包括：转向轴，转向轴包括第一端部和第二端部，第一端部安装有转向构件，其中，转向轴是能够沿转向轴的轴向方向伸缩地调节的；转向柱外壳，转向柱外壳以可旋转的方式支承转向轴并且包括定位于第一端侧的上外壳和定位于第二端侧的下外壳，其中，转向柱外壳是能够通过上外壳相对于下外壳沿轴向方向的移动而与转向轴一起伸缩地调节的；锁板，锁板固定至上外壳并且设置有沿轴向方向布置的多个孔以及沿轴向方向布置的多个分隔部，其中，所述分隔部中的每个分隔部都与所述孔中对应的一个孔的第一端侧相邻；支承支架，支承支架固定至车身并且支承转向柱外壳；操作构件，操作构件由支承支架支承，其中，在伸缩地调节转向轴和转向柱外壳时，操作操作构件；以及齿，齿根据操作构件的操作而前进至锁板以及从锁板后退，并且齿前进至锁板以与锁板的所述孔中的一个孔接合。在转向装置中，分隔部设置成使得：在朝向从锁板后退的齿的方向上，第一端侧分隔部的高度大于定位于第一端侧分隔部的第二端侧的第二端侧分隔部的高度。

根据以上构型，在转向装置中，当通过操作操作构件而使齿与固定至上外壳的锁板中的孔中的一个孔接合时，可以使转向轴和转向柱外壳的伸长及缩短停止并锁定转向装置在轴向方向上的位置。另一方面，当齿后退并且与孔脱离时，可以使转向轴和转向柱外壳伸长或缩短并且调节转向构件在轴向方向上的位置。

在锁板中，所述孔中的每个孔设置一个与孔的第一端侧相邻的分隔部。

当在齿未与所述孔中的任意一个孔接合而与分隔部中的任意一个分隔部形成压力接触的状态下发生车辆碰撞时，锁板与上外壳一起向第二端侧移动。在锁板中，沿轴向方向布置的分隔部设置成使得第一端侧分隔部的高度大于定位于第一端侧分隔部的第二端侧的第二端侧分隔部的高度。因此，随着锁板的移动，齿与下一个分隔部相接触，所述下一个分隔部高于已经与齿压力接触的分隔部并且与该分隔部的第一端侧相邻，齿由下一个分隔部引导至位于下一个分隔部与压力接触分隔部之间的孔，并且齿能够与该孔接合。

也就是说，即使已经在齿与任意一个分隔部形成压力接触的状态下发生车辆碰撞时，仍可以更可靠地使齿和与该分隔部的第一端侧相邻的孔(称为“下一个孔”)相接合。由此，不论碰撞速度(或锁板的移动速度)如何，都可以使齿从齿与分隔部形成压力接触时至齿与下一个孔接合时的移动距离大致恒定且短。

因此，可以抑制车辆碰撞时的能量吸收特性的变化。

当从轴向方向观察齿时，从锁板后退的齿可不与分隔部中的距转向构件第二近的第二近分隔部交叠。

根据以上构型，当从轴向方向观察齿时，从锁板后退的齿不与距转向构件第二近的第二近分隔部——即，用作两个相邻孔之间的边界部的分隔部中的最高的分隔部——交叠。因此，当在齿已经后退的状态下使转向轴和转向柱外壳伸长或缩短时，齿不与边界部中的任意一个边界部相干涉，因此，可以平稳地调节转向构件的位置。

当从轴向方向观察齿时，从锁板后退的齿可以与分隔部中的距转向构件最近的最后侧的分隔部交叠。

根据以上构型，当从轴向方向观察齿时，已经从锁板后退的齿与距转向构件最近的最后侧的分隔部交叠。因此，当在齿已经后退的状态下使转向轴和转向柱外壳伸长或缩短时，最后侧的分隔部用作止动部，并且能够通过与齿相接触而将转向轴和转向柱外壳的伸长量/缩短量限制到预定量。

转向装置还可以包括朝向锁板对齿进行偏置的偏置构件。

根据以上构型，由于偏置构件朝向锁板对齿进行偏置，因此，即使当齿与任意一个分隔部压力接触时，仍可以在车辆碰撞时通过偏置构件的偏置力而更可靠地使齿与下一个孔相接合。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术的和工业的意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1为根据本发明的实施方式的转向装置1的示意性立体图；

图2为示出了转向装置1的示意性构型的示意性侧视图；

图3为转向装置1的沿着图2的线III-III截取的示意性截面图；

图4为转向装置1的主要部分的分解立体图；

图5为转向装置1的沿着图2的线V-V截取的示意性截面图；

图6为转向装置1的沿着图5的线VI-VI截取的示意性截面图；

图7为示出了在图6中所示的转向装置1中齿51从孔57中后退的状态的视图；

图8为示出了处于半锁定状态的齿51及其周缘的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施方式。

图1为根据本发明的实施方式的转向装置1的示意性立体图。

图2为示出了转向装置1的示意性构型的示意性侧视图。

在图2中，纸面的左侧对应于安装有转向装置1的车身2的前侧，纸面的右侧对应于车身2的后侧，纸面的上侧对应于车身2的上侧，并且纸面的下侧对应于车身2的下侧。

参照图2，转向装置1主要包括转向轴3、转向柱外壳4、下支架5、作为支承支架的上支架6、以及锁定机构7。

在转向轴3中，转向构件8安装至位于后侧的第一端部3A，位于前侧的第二端部3B经由万向接头9、中间轴10、万向接头11和小齿轮轴12而联接至转向机构13。转向机构13由齿条和小齿轮机构等构成。转向机构13响应于转向轴3的旋转的传递而使未示出的诸如轮胎之类的转动轮转向。

转向轴3总体上呈沿车身2的前-后方向延伸的大致圆柱形或柱形形状。

在以下描述中，将转向轴3延伸的方向设为轴向方向X。实施方式中的轴向方向X相对于水平方向倾斜，使得第二端部3B低于第一端部3A。作为轴向方向X上的第一端侧(设置有转向构件8的一侧)的后侧由附图标记“X1”表示，而作为轴向方向X上的第二端侧(设置有转向构件8的一侧的相反侧)的前侧由附图标记“X2”表示。后侧X1对应于车身2的后侧，前侧X2对应于车身2的前侧。

在与轴向方向X正交的方向中，与图2的纸面相垂直的方向被称为左-右方向Y，而在图2中大致竖向地延伸的方向被称为上-下方向Z。在左-右方向Y上，图2的纸面的远侧为右侧Y1，而纸面的近侧为左侧Y2。在上-下方向Z上的上侧由附图标记“Z1”表示，而在上-下方向Z上的下侧由附图标记“Z2”表示。

注意的是，在除了图2之外的附图中的每个附图中，与图2中的方向X至方向Z相对应的方向由与图2中的附图标记相同的附图标记表示。

转向轴3包括圆柱形或柱形的上轴14以及圆柱形或柱形的下轴15。上轴14设置于下轴15的后侧X1。上轴14和下轴15同中心地设置。

上轴14的位于后侧X1的端部对应于转向轴3的第一端部3A，转向构件8联接至上轴14的位于后侧X1的端部。在上轴14中，至少位于前侧X2的端部形成为圆筒形形状。下轴15的位于后侧X1的端部从前侧X2插入到上轴14的位于前侧X2的端部中。

上轴14和下轴15通过花键配合或锯齿状配合而彼此配合。因此，上轴14和下轴15能够成一体地一起旋转，并且能够沿着轴向方向X相对于彼此移动。因此，转向轴3是能够沿轴向方向X伸缩地调节的(转向轴3能够伸长或缩短)。

转向柱外壳4总体上是沿轴向方向X延伸的中空体。转向轴3容置在转向柱外壳4中。转向柱外壳4具有大致管状的上外壳16和大致管状的下外壳17，上外壳16和下外壳17沿轴向方向X延伸。

上外壳16定位于下外壳17的后侧X1。换句话说，下外壳17定位于上外壳16的前侧X2。下外壳17比上外壳16更粗，并且下外壳17配装在上外壳16上。具体地，上外壳16的位于前侧X2的端部16A从后侧X1插入到下外壳17的位于后侧X1的端部17A中。在这种状态下，上外壳16能够沿轴向方向X相对于下外壳17移动。由于这种相对移动，转向柱外壳4是能够沿轴向方向X伸缩地调节的。

转向轴3经由未示出的轴承联接至转向柱外壳4，因此转向柱外壳4以可旋转的方式支承转向轴3。

具体地，上轴14与上外壳16经由未示出的轴承而彼此联接。此外，下轴15与下外壳17经由未示出的轴承而彼此联接。因此，上轴14与上外壳16的联接体能够沿轴向方向X相对于下轴15和下外壳17移动。由此，转向柱外壳4是能够与转向轴3一起伸缩地调节的。

转向构件8的通过转向轴3和转向柱外壳4的伸长或缩短而在轴向方向X上的位置调节被称为伸缩调节。

下支架5支承转向柱外壳4的位于前侧X2的部分，并且将转向装置1联接至车身2。具体地，下支架5支承下外壳17的位于前侧X2的部分。

下支架5包括固定至下外壳17的可移动支架18、固定至车身2的固定支架19、以及沿左-右方向Y延伸的中央轴20。

例如在下外壳17的位于前侧X2的端部17B的上外周表面上设置有一对左、右可移动支架18(见图1)。可移动支架18由固定支架19经由中央轴20以可倾斜的方式支承。由此，整个转向柱外壳4能够与转向轴3一起绕中央轴20竖向地倾斜。转向构件8的通过所述倾斜的取向调节被称为倾斜调节。下外壳17经由中央轴20联接至固定于车身2的固定支架19，因此，下外壳17能够倾斜但不能沿轴向方向X移动。

上支架6支承转向柱外壳4位于可移动支架18的后侧X1的部分。具体地，上支架6支承下外壳17的位于后侧X1的部分。

图3为转向装置1的沿着图2的线III-III截取的示意性截面图。

参照图3，上支架6呈向下开口的槽形，并且形成为关于转向柱外壳4双向对称，从而在从轴向方向X观察时呈竖向倒转的大致U形。具体地，上支架6一体地包括一对侧板21、以及联接板22，所述一对侧板21在转向柱外壳4被插置在所述一对侧板21之间的情况下彼此相对置，联接板22联接至所述一对侧板21的上端部。侧板21在左-右方向Y上是薄的，而联接板22在上-下方向Z上是薄的。

在所述一对侧板21中，在从左-右方向Y观察时的相同位置处形成有倾斜长孔23。倾斜长孔23沿上-下方向Z延伸、或者确切地讲是沿作为在中央轴20(见图2)用作中心的情况下的周向方向的倾斜方向延伸。联接板22具有沿左-右方向Y向外延伸超出所述一对侧板21的延伸部，并且使用插入到延伸部中的螺栓(未示出)或类似物将整个上支架6固定至车身2。

在此，在下外壳17的位于后侧X1的端部17A中的位于下侧Z2的部分中，形成有作为沿轴向方向X延伸的切除部的切口24(同样见图1)。切口24朝向下外壳17的外部从端部17A向后侧X1和下侧Z2敞开(同样见图1)。因此，下外壳17的端部17A具有竖向倒转的大致U形横截面。

此外，下外壳17的端部17A处，成一体地设置有向下侧Z2延伸且同时在左-右方向Y上限定切口24的一对支承部25。每个支承部25均具有沿轴向方向X和上-下方向Z伸展的大致矩形实体形状。

在所述一对支承部25中，在从左-右方向Y观察时的相同位置处形成有沿左-右方向Y贯穿支承部25的通孔26。

转向装置1包括夹紧轴27，夹紧轴27插入到在从左-右方向Y观察时通孔26与倾斜长孔23彼此重叠的部分中。夹紧轴27呈沿左-右方向Y延伸的大致柱形形状。夹紧轴27在左-右方向Y上的两个端部从上支架6的所述一对侧板21沿左-右方向Y向外突出。在夹紧轴27的位于左侧Y2的端部处形成有直径比夹紧轴27的直径更大的头部29。

在转向装置1中，在头部29与位于左侧Y2的侧板21之间，从左侧Y2起以下述顺序设置有被操作用于伸缩调节和倾斜调节的可抓握杆式操作构件30、环形凸轮31以及凸轮从动件32。

夹紧轴27被插入到操作构件30的位于沿纵向方向的一个端侧的基部端部30A、凸轮31和凸轮从动件32中。由于夹紧轴27被插入到上支架6的每个倾斜长孔23中，因此操作构件30、凸轮31和凸轮从动件32由上支架6经由夹紧轴27支承。

操作构件30和凸轮31能够相对于夹紧轴27彼此成一体地旋转，而凸轮从动件32能够相对于夹紧轴27旋转并能够沿左-右方向Y移动。然而，凸轮从动件32的插入到侧板21的位于左侧Y2的倾斜长孔23中的部分形成有两个相对表面，因此，通过倾斜长孔23来防止凸轮从动件32的滑动。

螺母33附接至夹紧轴27的位于右侧Y1的端部。在螺母33与位于右侧的侧板21之间，从左侧Y2起以下述顺序设置有插置构件34、滚针轴承35和止推垫圈36。夹紧轴27被插入到插置构件34、滚针轴承35和止推垫圈36中。

夹紧轴27能够在上支架6的每个倾斜长孔23中沿上述倾斜方向移动。当诸如驾驶员之类的使用者沿上-下方向Z移动转向构件8以进行倾斜调节时，整个转向柱外壳4如上所述地相对于上支架6倾斜。在夹紧轴27能够在倾斜长孔23中移动的范围内执行转向构件8的倾斜调节。

当使用者在其执行伸缩调节或倾斜调节之后握住操作构件30的位于沿纵向方向的一个端侧的末端部30B并使操作构件30绕夹紧轴27沿第一方向旋转时，凸轮31旋转，并且形成于凸轮31上的凸轮突出部37与凸轮从动件32彼此相接。由此，凸轮从动件32沿着夹紧轴27的轴向方向移动至右侧Y1，并且被推动抵靠位于左侧Y2的侧板21。通过所述推动，所述一对侧板21被从左-右方向Y上的两侧夹紧在凸轮从动件32与插置构件34之间。

由此，所述一对侧板21从左-右方向Y上的两侧将下外壳17的支承部25保持在所述一对侧板21之间，由此在每个侧板21与支承部25之间产生摩擦力。通过所述摩擦力，转向柱外壳4的位置被锁定，并且将转向构件8锁定于倾斜调节之后的位置并防止转向构件8沿倾斜方向移动。

此外，下外壳17的所述一对支承部25被保持在侧板21之间，并且所述一对支承部25之间的距离减小，使得下外壳17的内部部分变窄，并且下外壳17与位于下外壳17中的上外壳16压力接触。

由此，在上外壳16与下外壳17之间产生摩擦力，并由此锁定上外壳16的位置，且由此将转向构件8锁定于伸缩调节之后的位置并防止转向构件8沿轴向方向X移动。

因而，当转向构件8的位置在倾斜方向和轴向方向X中的每一者上都固定时的转向装置1的状态被称为“锁定状态”。

在处于锁定状态的转向装置1中，当操作构件30沿与第一方向相反的第二方向旋转时，凸轮31相对于凸轮从动件32旋转，凸轮从动件32沿着夹紧轴27的轴向方向向左侧Y2移动。因而，凸轮从动件32与插置构件34之间的对所述一对侧板21的夹紧作用被解除。由此，每个侧板21与支承部25之间的摩擦力以及下外壳17与上外壳16之间的摩擦力消失，因此转向构件8变得能够沿轴向方向X和倾斜方向移动。由此，变得可以再次执行转向构件8的伸缩调节和倾斜调节。

因而，当转向构件8的位置在倾斜方向和轴向方向X上的固定被解除时的转向装置1的状态被称为“锁定解除状态”。

接下来，将详细描述锁定机构7。锁定机构7是如下机构：该机构用于牢固地锁定上外壳16以使得在处于锁定状态的转向装置1中上外壳16不沿轴向方向X移动，并且锁定机构7在左-右方向Y上设置于夹紧轴27的中央部分附近。

图4为转向装置1的主要部分的分解立体图。在图4中，为了方便描述，上外壳16是通过使用双点划线来表示的。图5为转向装置1的沿着图2的线V-V截取的示意性截面图。图6为转向装置1的沿着图5的线VI-VI截取的示意性截面图。在图6中，为了方便描述，省去了对转向轴3的描绘(这同样适用于随后描述的图7)。

参照图4，锁定机构7包括作为传递构件的凸轮38、支承轴39、锁定构件40、偏置构件41以及锁板42。

凸轮38成一体地包括沿左-右方向Y延伸的圆筒形轴套部38A以及从位于轴套部38A的外周上的一个位置沿轴套部38A的径向方向向外突出的凸轮部38B。当从左-右方向Y观察时凸轮部38B具有随着沿轴套部38A的径向方向接近外侧而渐缩的大致三角形形状。

凸轮部38B在径向方向上的外侧顶端部由附图标记“38C”表示。凸轮部38B具有一对弧形表面38D，所述一对弧形表面38D连接顶端部38C与轴套部38A的外周表面，并且在轴套部38A的外周表面上平滑地彼此联接。

凸轮38设置于下外壳17的切口24中，并且夹紧轴27的暴露于所述一对支承部25之间的切口24中的部分被插入到轴套部38A中(同样见图3)。轴套部38A与夹紧轴27通过花键配合或类似方式彼此配合。因此，凸轮38能够根据操作构件30的操作而与夹紧轴27一起成一体地旋转。

支承轴39为沿左-右方向Y延伸的大致柱状形状。关于支承轴39，参照图5，在下外壳17的每个支承部25中，在位于通孔26的前侧X2的位置处形成有沿左-右方向Y贯穿支承部25的一个通孔43。在每个支承部25中，通孔43在左-右方向Y上的外侧具有直径增大的直径增大部44。支承轴39被插入到每个支承部25的通孔43中，并且能够沿支承轴39的周向方向C旋转(见图4)。

支承轴39在左-右方向Y上的两个端部到达直径增大部44。止退螺母(push nut)45附接至支承轴39在左-右方向Y上的端部中的一个端部。在本实施方式中，止退螺母45附接至支承轴39的位于左侧Y2的端部。支承轴39通过止退螺母45而在左-右方向Y上定位。

返回到图4，当从左-右方向Y观察时锁定构件40具有向后侧X1倾斜90°的大致V形形状。锁定构件40包括基部端部46以及从基部端部46向后侧X1延伸的锁定部47和接触部48。

基部端部46为锁定部47与接触部48的联接部。基部端部46形成有插入孔49，插入孔49沿左-右方向Y贯穿基部端部46。在基部端部46在左-右方向Y上的两个侧表面中的每个侧表面上，形成有沿左-右方向Y向外突出并且围绕插入孔49的圆筒部50。圆筒部50被视为基部端部46的一部分。

锁定部47具有从基部端部46向后侧X1且向上侧Z1延伸的形状。锁定部47的位于后侧X1的端部用作齿51，并且齿51朝向上侧Z1弯曲。此外，在锁定部47的下表面47A中形成有沿左-右方向Y延伸的凹口52。凹口52与齿51的前侧X2相邻。

凹口52是沿左-右方向Y延伸的槽。锁定部47的形成有凹口52的部分被称为低强度部53。锁定部47的厚度在低强度部53中局部地减小，因此低强度部53中的强度局部地降低。

接触部48具有从基部端部46向后侧X1延伸的形状。接触部48定位于锁定部47的下侧Z2。

上述锁定构件40设置于下外壳17的切口24中的凸轮38的前侧X2(同样见图6)。上述支承轴39的定位于切口24中的部分被插入到锁定构件40的基部端部46的插入孔49中。支承轴39与基部端部46通过花键配合或类似方式彼此配合。因此，锁定构件40能够与支承轴39一起绕支承轴39的轴沿周向方向C旋转。

另外，由于支承轴39被插入到下外壳17的每个支承部25的通孔43中(见图5)，因此锁定构件40由下外壳17经由支承轴39支承。

此外，上述凸轮38设置于锁定构件40的锁定部47与接触部48之间，并且凸轮38的凸轮部38B从上侧Z1与接触部48的上表面48A相接触(见图6)。

偏置构件41是通过使线材或类似物弯曲而形成的弹簧。偏置构件41成一体地包括线圈状部54以及从线圈状部54向后侧X1延伸的保持部55和变形部56，线圈状部54从外侧卷绕基部端部46的位于左侧Y2的圆筒部50的外周表面。变形部56设置于保持部55的下侧Z2。变形部56的位于后侧X1的端部56A向右侧Y1弯曲。

在偏置构件41中，保持部55从上侧Z1接合凸轮38的轴套部38A的位于凸轮部38B的左侧Y2的部分的外周表面，并且变形部56的端部56A从下侧Z2接合锁定构件40的接触部48(见图6)。在偏置构件41中，总是产生使变形部56向上侧Z1朝向保持部55移动的力，并且该力用作为用于沿着周向方向C向上侧Z1对整个锁定构件40进行偏置的偏置力。

锁板42呈以轴向方向X为长度方向并以上-下方向Z为厚度方向的板形形状，并且沿着上外壳16的外周表面16B弯曲。

锁板42设置于暴露于下外壳17的切口24的上外壳16的外周表面16B下侧的部分处(见图3和图5)。锁板42通过焊接或类似方式固定至上外壳16。因此，锁板42能够与上外壳16一起沿轴向方向X相对于下外壳17移动。

锁板42定位于锁定构件40的上侧Z1(正上方)。因此，通过偏置构件41而被向上侧Z1偏置的锁定构件40(齿51)被朝向锁板42偏置。

在锁板42中，沿着上外壳16的外周表面16B的周向方向延伸的多个孔57形成为沿轴向方向X设置。孔57的数目在本实施方式中为九个，但孔57的数目不限于此。每个孔57均沿作为锁板42的厚度方向的上-下方向Z贯穿锁板42。分隔部58在锁板42中基于一对一的方式设置成与所述多个孔57相对应。分隔部58与孔57的后侧X1相邻。因此，所设置的分隔部58的数目与孔57的数目相等，并且在轴向方向X上设置有多个分隔部58。除最靠近转向构件8的最后侧的分隔部58之外的分隔部58形成介于沿轴向方向X彼此相邻的两个孔57之间的边界部。

在图6中所示的上述锁定状态下，凸轮38的凸轮部38B指向前侧X2，并且凸轮部38B的位于下侧Z2的弧形表面38D从上侧Z1与锁定构件40的接触部48的上表面48A形成表面接触。

在锁定状态下，锁定构件40中的锁定部47的齿51在齿51已经从下侧Z2进入锁板42的孔57中的状态下常配合于锁板42中的多个孔57中的任意一个孔57中并与所述任意一个孔57相接合。当齿51已经进入锁板42的孔57中时的锁定构件40和齿51的位置被称为“前进位置”。

如上所述，偏置构件41向上侧Z1对整个锁定构件40进行偏置。由此，使齿51保持与锁板42的孔57接合。即，在锁定状态下，齿51被偏置成总是定位于前进位置处。

在齿51于锁定状态下处于前进位置处并且与锁板42中的任意一个孔57相接合的状态下，与孔57接合的齿51被夹置在位于轴向方向X上的两侧的分隔部58之间。因此，锁板42在轴向方向X上的移动是通过锁定构件40来阻止的。在这点上，在齿51与最前侧的孔57相接合的情况下，齿51被夹置在最前侧的分隔部58与锁板42的从前侧X2限定孔57的前端部42B之间。

此外，如上所述，锁板42固定至上外壳16，锁定构件40经由支承轴39固定至下外壳17。因此，当齿51在锁定状态下处于前进位置处时，阻止上外壳16相对于下外壳17在轴向方向X上的移动。

由此，除了下外壳17与上外壳16之间的摩擦力之外，固定至下外壳17侧部的齿51与固定至上外壳16的锁板42的孔57相接合，由此可以牢固地锁定上外壳16在轴向方向X上的位置。因此，转向轴3和转向柱外壳4的伸长和缩短停止，并且转向构件8在轴向方向X上的位置被锁定，因此防止执行伸缩调节。

如图6中所示，在转向装置1处于锁定状态并且齿51处于前进位置处的情况下，具有转向装置1和车身2的车辆能够执行正常行驶。

在车辆碰撞时，由所谓的二次碰撞引起的来自后侧X1的碰撞载荷作用于转向轴3和转向柱外壳4上。此时，上外壳16和上轴14开始缩短，从而载荷从后侧X1作用在与锁板42的孔57相接合的锁定构件40的齿51上。由此，锁定构件40的锁定部47在低强度部53处断裂。

由此，锁定部47中的与锁板42的孔57相接合的齿51与在低强度部53处与锁定部47中的除了齿51之外的部分分离。因此，固定至锁板42的上外壳16相对于固定至下支架5的下外壳17移动从而缩短。通过这种相对移动，可以吸收车辆碰撞时(二次碰撞时)的能量。

图7为示出了在图6中所示的转向装置1中齿51已经从孔57后退的状态的视图。

在图6中的状态下，通过操作操作构件30而使夹紧轴27旋转，从而将转向装置1从锁定状态切换至锁定解除状态。因而，凸轮38与夹紧轴27成一体地沿从左侧Y2观察时的逆时针方向旋转，使得已经指向前侧X2的凸轮部38B指向下侧Z2。随着凸轮38的旋转，凸轮部38B将锁定构件40的接触部48向下推向下侧Z2。

由此，整个锁定构件40抵抗偏置构件41的偏置力而绕支承轴39向下侧Z2旋转。由此，锁定构件40的齿51开始从锁板42向下侧Z2后退，并且与锁板42的已经与齿51相接合的孔57脱离。

如图7中所示，当转向装置1进入锁定解除状态时，凸轮部38B指向下侧Z2，并且锁定构件40完全旋转至下侧Z2。此时，锁定构件40的齿51从锁板42向下侧Z2完全后退，并且与锁板42的已经与齿51相接合的孔57完全脱离。齿51的已经以此方式从锁板42后退的位置被称为“后退位置”。

类似于锁定状态，在锁定解除状态下，偏置构件41也向上侧Z1对整个锁定构件40进行偏置。此外，凸轮38的凸轮部38B从上侧Z1与锁定构件40的接触部48相接触。因此，锁定构件40的齿51由偏置构件41总是朝向前进位置(朝向锁板42)进行偏置，但是齿51在锁定解除状态下定位于后退位置处。

在齿51处于后退位置处的状态下，解除了通过锁定构件40而对锁板42在轴向方向X上的移动的阻碍。由此，上外壳16能够与锁板42一起沿轴向方向X相对于下外壳17自由地移动，因此，变得可以使转向轴3和转向柱外壳4伸长或缩短，从而执行转向构件8的伸缩调节。当执行伸缩调节时，锁板42的各个孔57沿着轴向方向X在处于后退位置处的齿51的上侧Z1顺序地经过。此外，在这种状态下，还可以执行倾斜调节。

在此，在下外壳17中，在位于与其间插设有上外壳16的支承部25一侧在上-下方向Z上相反的一侧的上壁59中，形成有沿轴向方向X延伸的长孔60。

长孔60沿上-下方向Z贯穿下外壳17的上壁59。长孔60在轴向方向X上的两个端部是封闭的，并且不向下外壳17的外部开放。

接合部61松动地插入到长孔60中。接合部61呈大致矩形的实体形状。在接合部61中，设置于位于下侧Z2的表面上的接合凸部62通过例如压配合而配装在设置于上外壳16的外周表面16B上的接合凹部63中，使得不允许接合凸部62从接合凹部63脱离。由此，接合部61固定至上外壳16。接合部61还可以通过焊接或螺钉紧固而固定至上外壳16。

上外壳16能够在如下范围内相对于下外壳17移动：即，接合部61能够在该范围内在长孔60中移动。长孔60在轴向方向X上的长度L(见图1)对应于上外壳16在转向构件8的伸缩调节中的最大移动量与上外壳16的用于车辆碰撞时的能量吸收的最大移动量的总和。

在转向构件8的伸缩调节或倾斜调节之后，如图6中所示，操作构件30被再次操作，使转向装置1进入锁定状态并且使齿51移动至锁定位置，由此，上外壳16的位置在轴向方向X或倾斜方向上被锁定。由此，齿51能够根据操作构件30的操作而前进至锁板42或从锁板42后退，并且在前进位置处在齿51前进至锁板42的状态下与锁板42中的多个孔57中的任意一个孔57相接合。

接下来，将详细描述锁板42。

参照图7，在锁板42的每个分隔部58中，沿着孔57的深度方向(上-下方向Z)朝向处于后退位置处的齿51的方向对应于下侧Z2。这里，每个分隔部58的在朝向下侧Z2的方向上的高度被限定为高度H。分隔部58的高度H对应于分隔部58在上-下方向Z上的尺寸、或分隔部58的从锁板42的上表面(固定至上外壳16的表面)到分隔部58的位于下侧Z2(朝向处于后退位置处的齿51的一侧)的端部的长度。分隔部58设置成使得后侧分隔部58的高度H大于定位于该后侧分隔部58的前侧X2(即，第二端侧)的前侧分隔部58的高度。即，后侧分隔部58相比于前侧分隔部58突出成更靠近齿51。因此，整个分隔部58的高度随着靠近转向构件8而朝向后侧X1逐步地增大。朝向转向构件8的方向是与锁板42在车辆碰撞时的移动方向(前侧X2)相反的方向。

每个分隔部58中的限定孔57的表面为沿上-下方向Z延伸的平面58B。

最前侧的孔57的前端边缘与最后侧的孔57的后端边缘之间的在轴向方向X上的距离D与在转向构件8的伸缩调节中上外壳16的最大移动量大致相等。

如图7中所示，处于后退位置处的齿51定位于当从轴向方向X观察时距转向构件8第二近的分隔部58C(从后侧X1起的第二分隔部)的下侧Z2(即，齿51不与分隔部58C的下端部交叠)。因此，当在齿51已经后退的状态下伸缩地调节转向轴3和转向柱外壳4时，齿51不与除了距转向构件8最近的最后侧的分隔部58A之外的分隔部58中的任意一个分隔部相干涉，因此可以平稳地执行转向构件8的位置的伸缩调节。此外，处于后退位置处的齿51可与距转向构件8最近的最后侧的分隔部58A的下端部交叠、或者还可定位于当从轴向方向X观察时的分隔部58A的下端部的下方。在处于后退位置处的齿51与最后侧的分隔部58A的下端部交叠的情况下，最后侧的分隔部58A用作止动部。即，在伸缩调节中，最后侧的分隔部58A与齿51相接触，由此，可以防止齿51向最后侧的孔57的后侧X1的移动并且将转向轴3和转向柱外壳4的伸长/缩短量(确切地为缩短量)限制到预定量。

当通过在伸缩调节或倾斜调节之后对操作构件30进行操作而使处于后退位置处的齿51移动至前进位置时，在大多数情况下，齿51在不撞到锁板42的分隔部58上的情况下配合在任意一个孔57中。

然而，如图8中所示，根据操作构件30被操作时齿51在轴向方向X上的位置，存在齿51从下侧Z2撞到分隔部58上以及在齿51到达前进位置之前与分隔部58形成压力接触的情况。

当在齿51未与任意一个孔57接合并且从下侧Z2与任意一个分隔部58形成压力接触的半锁定状态下发生车辆碰撞时，锁板42在锁定构件40的锁定部47在低强度部53处断裂之前(在分离之前)与上外壳16一起向前侧X2移动。通过锁板42的移动，与已经和齿51压力接触的分隔部58(称为“压力接触分隔部58”)的后侧X1相邻的孔57(称为“下一个孔57”)的位置与齿51的位置相匹配，并且齿51配合在所述下一个孔57中。此后，锁定部47在低强度部53处断裂，由此发生分离。然而，根据碰撞速度(换句话说，锁板42的移动速度)，存在锁板43在齿51配合到所述下一个孔57中之前沿轴向方向X移动的可能性。

不同于本申请中的发明，当分隔部58的高度H恒定时，存在下述可能性：在没有配合到所述下一个孔57中的情况下，齿51越过随后的分隔部58并在没有配合到孔57中的情况下显著地移动。因此，车辆碰撞时的能量吸收特性(分离特性)根据齿51的在齿51配合到孔57中之前的移动距离而发生变化。

然而，在本发明中，分隔部58的高度随着靠近转向构件8而逐步地增大。因此，不论碰撞速度如何，通过锁板42的移动，处于半锁定状态的齿51都与比压力接触分隔部58更高并且与压力接触分隔部58的后侧X1相邻的另一个分隔部58(称为“下一个分隔部58”)的位于前侧X2的平面58B相接触。由此，齿51通过所述下一个分隔部58而被引导至压力接触分隔部58与下一个分隔部58之间的孔57，并且能够与压力接触分隔部58与下一个分隔部58之间的孔57相接合。即，即使当已经在齿51与任意一个分隔部58压力接触的状态下发生车辆碰撞时，仍可以可靠地使齿51与邻近于压力接触分隔部58的后侧X1的下一个孔57相接合。由此，不论碰撞速度如何，都可以使齿51的从齿51与分隔部58形成压力接触时到齿51与下一个孔57接合时的移动距离恒定且短。

因此，可以抑制车辆碰撞时的能量吸收特性的变化。

另外，由于偏置构件41朝向锁板42对齿51进行偏置，因此，即使当齿51与任意一个分隔部58形成压力接触时，仍可以使齿51在车辆碰撞时通过偏置构件41的偏置力而更可靠地与下一个孔57相接合。

此外，即使当在半锁定状态下发生车辆碰撞时，齿51仍更可靠地配合到下一个孔57中，因此，不必根据碰撞速度和齿51的重量而精细地设定偏置构件41的偏置力。

本发明不限于上述实施方式，而是能够在权利要求的范围内做出各种变型。

例如，在上述实施方式中，齿51通过偏置构件41而总是被偏置成朝向锁板42前进、以及由于受通过操作构件30的操作而旋转的凸轮38的力而后退。即，齿51和操作构件30的夹紧轴27是彼此独立的不同部件，并且经由凸轮38彼此关联。替代这种构型，齿51可以是与夹紧轴27成一体的，并且可以在没有凸轮38的介入的情况下响应于操作构件30的操作而使齿51前进或后退。

此外，本发明还能够应用于仅能够进行伸缩调节的转向装置。

Claims (4)

1.一种转向装置，其特征在于包括：

转向轴(3)，所述转向轴(3)包括第一端部(3A)和第二端部(3B)，所述第一端部(3A)安装有转向构件(8)，其中，所述转向轴(3)是能够沿所述转向轴(3)的轴向方向伸缩地调节的；

转向柱外壳(4)，所述转向柱外壳(4)以可旋转的方式支承所述转向轴(3)并且包括定位于第一端侧的上外壳(16)和定位于第二端侧的下外壳(17)，其中，所述转向柱外壳(4)是能够通过所述上外壳(16)相对于所述下外壳(17)沿所述轴向方向的移动而与所述转向轴(3)一起伸缩地调节的；

锁板(42)，所述锁板(42)固定至所述上外壳(16)，并且设置有沿所述轴向方向布置的多个孔(57)以及沿所述轴向方向布置的多个分隔部(58)，其中，所述多个分隔部(58)中的每个分隔部都与所述多个孔(57)中对应的一个孔的第一端侧相邻；

支承支架(6)，所述支承支架(6)固定至车身(2)并且支承所述转向柱外壳(4)；

操作构件(30)，所述操作构件(30)由所述支承支架(6)支承，其中，当伸缩地调节所述转向轴(3)和所述转向柱外壳(4)时，操作所述操作构件(30)；以及

齿(51)，所述齿(51)根据所述操作构件(30)的操作而前进至所述锁板(42)以及从所述锁板(42)后退，并且所述齿(51)前进至所述锁板(42)以与所述锁板(42)的所述多个孔(57)中的一个孔相接合，其中，

所述多个分隔部(58)设置成使得：在朝向从所述锁板(42)后退的所述齿(51)的方向上，第一端侧分隔部的高度大于定位于所述第一端侧分隔部的第二端侧的第二端侧分隔部的高度。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，当从所述轴向方向观察所述齿(51)时，从所述锁板(42)后退的所述齿(51)不与所述多个分隔部(58)中的距所述转向构件(8)第二近的第二近分隔部(58C)交叠。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，其中，当从所述轴向方向观察所述齿(51)时，从所述锁板(42)后退的所述齿(51)与所述多个分隔部(58)中的距所述转向构件(8)最近的最后侧的分隔部(58A)交叠。

4.根据权利要求1或2所述的转向装置，还包括朝向所述锁板(42)对所述齿(51)进行偏置的偏置构件(41)。