CN104943732B

CN104943732B - 转向装置

Info

Publication number: CN104943732B
Application number: CN201510128695.6A
Authority: CN
Inventors: 吉原爱仁; 杉浦友纪; 高桥祐司; 长谷笃宗; 久保田健朗; 星野茂; 上坂阳太
Original assignee: Fuji Kiko Co Ltd; JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Jettegtt Steering Column System; JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2018-08-28
Anticipated expiration: 2035-03-23
Also published as: US9242667B2; US20150266499A1; EP2923922A2; CN104943732A; EP2923922A3; JP6270141B2; EP2923922B1; JP2015182614A

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)；设置有多个孔(57)的锁板(42)；支承轴(39)，支承轴(39)沿与轴向方向相交的交叉方向延伸并且包括当载荷作用于转向轴(3)和转向柱外壳(4)上时断裂的低强度部(74)；以及锁定构件(40)，锁定构件(40)前进至锁板(42)以与所述多个孔(57)中的一个孔接合。当支承轴(39)在锁定构件(40)与所述多个孔(57)中的所述一个孔接合的状态下断裂时，锁定构件(40)与所述多个孔(57)中的所述一个孔脱离。

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。

调节单元设置在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。具有大量凹口的相对的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相对的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。此外，在车辆碰撞时，断裂板变形，由此吸收车辆碰撞时的能量。

在JP-A-2011-516323中描述的转向柱中，需要额外地设置断裂板以吸收车辆碰撞时的能量，因此部件数目的增多是不可避免的。另外，为了在车辆碰撞时获得所需的能量吸收特性，需要精细调节以使得断裂板适当地变形。

发明内容

本发明提供了能够在防止部件数目增多的同时在车辆碰撞时获得所需的能量吸收特性的转向装置。

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在第一端侧的上外壳和定位在第二端侧的下外壳，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；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，操作该操作构件；支承轴，支承轴由下外壳支承，沿与轴向方向相交的交叉方向延伸，并且包括在载荷作用于转向轴和转向柱外壳上时断裂的低强度部；以及锁定构件，锁定构件由支承轴以可旋转的方式支承，锁定构件根据操作构件的操作而前进至锁板以及从锁板后退，并且前进至锁板以与所述孔中的一个孔接合，其中，当支承轴在锁定构件与所述孔中的所述一个孔接合的状态下断裂时，锁定构件与所述孔中的所述一个孔脱离。

根据以上构型，在转向装置中，当锁定构件通过对操作构件进行操作而与固定至上外壳的锁板中的孔中的任一孔接合时，可以使转向轴和转向柱外壳的伸长和缩短停止，并且锁定转向构件在轴向方向上的位置。

当在转向构件的位置被锁定的状态下发生车辆碰撞时，支承锁定构件的支承轴在低强度部处断裂，并且锁定构件因该断裂而从锁定构件已经与其相接合的孔中脱离。由此，被允许移动的上外壳移向第二端侧。通过这种移动以及支承轴的断裂，可以吸收车辆碰撞时的能量。

仅通过在原来用作用于支承锁定构件的部件的支承轴中设置低强度部，就可以在不增加新部件的情况下吸收车辆碰撞时的能量。另外，仅通过改变低强度部的尺寸进而通过调节支承轴的断裂载荷，就可以任意地调节车辆碰撞时的能量吸收特性。

由此，可以在防止部件数目增多的同时获得所需的车辆碰撞时的能量吸收特性。

支承轴可以包括沿交叉方向延伸的第一轴部和比第一轴部粗的第二轴部，并且低强度部可以包括位于第一轴部与第二轴部之间的边界部。

根据以上构型，由于低强度部包括位于支承轴中的第一轴部与比第一轴部粗的第二轴部之间的边界部，因此，仅通过调节第一轴部与第二轴部之间的粗度差进而通过调节支承轴的断裂载荷，就可以获得所需的车辆碰撞时的能量吸收特性。

转向装置还可以包括偏置部件，该偏置部件对支承轴进行偏置以使得锁定构件与边界部之间的在交叉方向上的间隙减小。

根据以上构型，由于锁定构件与边界部之间的在支承轴延伸的交叉方向上的间隙是通过偏置部件来减小的，因此可以在车辆碰撞时在边界部中以锁定构件使支承轴在边界部处更可靠地断裂。

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中锁定构件40的齿51从孔57后退的状态的视图。

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。注意的是，左-右方向Y和上-下方向Z而言仅需要与轴向方向X相交，因此，左-右方向Y和上-下方向Z可以不与轴向方向X严格地正交。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。

此外，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。通过该摩擦力，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至图11)。

参照图4，锁定机构7包括凸轮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具有沿作为与轴向方向X的交叉方向的左-右方向Y延伸的柱形形状。支承轴39由树脂制成。支承轴39成一体地包括沿左-右方向Y延伸的第一轴部71以及比第一轴部71更粗的第二轴部72。第一轴部71和第二轴部72中的每一者都具有沿左-右方向延伸的柱形形状。第二轴部72的直径大于第一轴部71的直径。第二轴部72从右侧Y1同轴地联接至第一轴部71。在支承轴39中，位于第一轴部71与第二轴部72之间的边界部73用作强度局部地降低的低强度部74。

关于支承轴39，参照图5，在下外壳17的各支承部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的圆形通孔43。位于左侧Y2的支承部25的通孔43的内径与第一轴部71的直径大致相等，位于右侧Y1的支承部25的通孔43的内径与第二轴部72的直径大致相等。在每个支承部25中，通孔43在左-右方向Y上的外侧包括其直径增大的直径增大部44。支承轴39被插入到各个支承部25的通孔43中。具体地，在支承轴39中，第一轴部71被插入到位于左侧Y2的支承部25的通孔43中，而第二轴部72被插入到位于右侧Y1的支承部25的通孔43中。支承轴39通过被插入到通孔43中而由下外壳17支承，并且能够沿支承轴39的周向方向C旋转(见图4)。

在支承轴39中，第一轴部71与第二轴部72之间的边界部73定位在右支承部25与左支承部25之间的切口24中。支承轴39在左-右方向Y上的两个端部到达直径增大部44，并且在所述两个端部与上支架6的侧板21之间设置有间隙的情况下在左-右方向Y上从内侧与上支架6的侧板21相对。作为在转向装置1中所包括的偏置部件的止退螺母(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在位于左侧Y2的支承部25的直径增大部44中配装在支承轴39的位于左侧Y2的端部上。支承轴39由止退螺母45向左侧Y2偏置。

返回到图4，锁定构件40具有当从左-右方向Y观察时向后侧X1倾斜90°的大致V形形状。锁定构件40为烧结部件，该烧结部件成一体地包括基部端部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是锁定部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的位于左侧Y2的侧表面上形成有向左侧Y2突出且同时围绕插入孔49的一个圆筒部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，齿51朝向上侧Z1弯曲。

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定位在锁定部47的下侧Z2。

上述锁定构件40设置在下外壳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的定位在切口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。

具体地，参照图5，支承轴39的第一轴部71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。在这种状态下，支承轴39的第二轴部72定位于基部端部46的右侧Y1。

此外，止退螺母45向左侧Y2对支承轴39进行偏置，由此，支承轴39的第一轴部71与第二轴部72之间的边界部73——即，第二轴部72的位于左侧Y2的侧表面72A——从右侧Y1与基部端部46的位于右侧Y1的侧表面46A形成表面接触，并且向左侧Y2对基部端部46进行偏置。即，止退螺母45对支承轴39进行偏置以使得锁定构件40与边界部73之间的在左-右方向Y上的间隙减小或消除。

另外，第二轴部72的侧表面72A向左侧Y2对基部端部46进行偏置，因此，在基部端部46中定位在左侧Y2的圆筒部50从右侧Y1与位于左侧Y2的支承部25相接触。

因而，通过止退螺母45的偏置力，包括有圆筒部50的整个基部端部46在不存在任何间隙的情况下在左-右方向Y上被夹置在位于左侧Y2的支承部25与支承轴39的边界部73之间。

支承轴39与基部端部46彼此配合从而通过轻微压配合或类似方式而能够成一体地旋转或能够相对于彼此旋转。因此，锁定构件40能够与支承轴39一起绕支承轴39的中心沿周向方向C旋转(见图4)。

此外，支承轴39被插入到下外壳17的每个支承部25的通孔43中，由此，锁定构件40由支承轴39以可旋转的方式支承，并且还由下外壳17经由支承轴39支承。

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)。

在图4中，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，或者确切地讲是定位于锁定构件40的正上方。因此，通过偏置构件41而被向上侧Z1偏置的锁定构件40的齿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。

在锁板42中，最后侧的分隔部58A的位于后侧X1的端部构成向下侧Z2弯曲的止动部70。

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。

在锁定构件40的齿51于锁定状态下处于前进位置处并且与锁板42中的任一孔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被夹置在位于其他分隔部58的前侧X2的最前侧的分隔部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，由下外壳17支承的锁定构件40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，因此防止伸缩调节被执行。

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作用于与锁板42的孔57相接合的锁定构件40上。由此，参照图5，对齿51进行支承的支承轴39在作为低强度部74的边界部73处断裂(即，剪切)。在此，如上所述，止退螺母45向左侧Y2对支承轴39进行偏置，以使得锁定构件40与支承轴39的边界部73之间的在左-右方向Y上的间隙减小。因此，在车辆碰撞时，可以通过边界部73中的锁定构件40而使支承轴39在边界部73处断裂。

此外，同时，第一轴部71比第二轴部72更细，并且第一轴部71自身也用作低强度部74。在车辆碰撞时，支承轴39不仅在第一轴部71与第二轴部72之间的边界部73处断裂，还在位于左侧Y2的支承部25与锁定构件40之间的边界部75处断裂。

通过前述构型，根据支承轴39的断裂，包括有齿51的整个锁定构件40与锁定构件40已经与其相接合的孔57脱离，从而与转向装置1的其余部分分离并随后落入切口24中，如图5中通过虚线所表示的。支承轴39的第一轴部71的一部分可能留在落下的锁定构件40的插入孔49中。

根据锁定构件40与孔57的脱离，固定有锁板42的上外壳16相对于固定至下支架5的下外壳17移动从而缩进。通过支承轴39的断裂以及上外壳16的移动，可以吸收车辆碰撞时(即，二次碰撞时)的能量。

因而，仅通过在原来用作用于对锁定构件40进行支承的部件的支承轴39中设置低强度部74，就可在不增加新部件的情况下吸收车辆碰撞时的能量。

此外，仅通过改变低强度部74的尺寸进而通过调节支承轴39的断裂(即，剪切)载荷，就可任意地调节车辆碰撞时的能量吸收特性。在此，由于位于第一轴部71与第二轴部72之间的边界部73比第一轴部71更粗以及支承轴39中的第一轴部71用作低强度部，因此仅通过调节第一轴部71与第二轴部72之间的粗度差，就可以任意地调节车辆碰撞时的能量吸收特性。

作为前述事项的结果，可以在防止部件数目增多的同时获得所需的车辆碰撞时的能量吸收特性。

此外，参照图6，随着由支承轴39的断裂引起的锁定构件40的分离，锁定构件40不再作为妨碍与上外壳16一起移动以用于冲击吸收的止动部70的障碍物而存在。即，通过整个锁定构件40的分离，可以确保止动部70的移动空间。即，通过仅通过在支承轴39中设置低强度部74而获得的简单结构，可以在支承轴39断裂时平稳地移动止动部70，因此可以实现平稳的冲击吸收。

如迄今所描述的，在本发明中，作为剪切部的低强度部74设置在支承轴39中作为锁定构件40的铰接部。

例如，能够想到不同于本实施方式的下述构型：在该构型中，在齿51中形成有槽，齿51的位于槽附近的部分用作低强度部74，并且当齿51在车辆碰撞时于槽的附近断裂时，车辆碰撞时的能量通过上外壳16的移动而被吸收。然而，在该构型中，难以执行用于确保包括有齿51的整个锁定构件40的强度并同时实现车辆碰撞时的能量吸收功能的调节。即，在除了车辆碰撞时的状态之外的正常状态下，有必要确保锁定构件40的一定水平的强度以使得处于前进位置处的齿51配合在孔57中的状态得到保持，并且有必要调节齿51断裂的时间以使得车辆碰撞时的能量吸收量具有所需的值。相应地，锁定构件40的结构是复杂的并且需要精细调节，这可能导致成本的增加。

另一方面，在本实施方式中，由于车辆碰撞时的能量吸收所涉及的低强度部74设置在独立于锁定构件40的支承轴39中，因此锁定构件40的强度未降低。此外，由于低强度部74设置在位于第一轴部71与第二轴部72之间的相对较易于形成低强度部71的边界部73中，因此仅通过调节第一轴部71与第二轴部72之间的粗度差，就可以以低成本高精确度获得车辆碰撞时的能量吸收量的所需值。

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中后退的状态的视图。

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。锁定构件40和齿51的如由此所说明的已经从锁板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朝向前进位置(朝向锁板42侧)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通过例如压配合而以不可拆卸的方式配装在设置于上外壳16的外周表面16B上的接合凹部63中。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能够相对于下外壳17而在接合部61能够在长孔60中移动的范围内移动。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。

此外，当定位在锁板42的位于后侧X1的端部处的止动部70从后侧X1与处于后退位置处的齿51相接触时，上外壳16在伸缩调节中向前侧X2的进一步移动被阻止。

随后，在转向构件8的伸缩调节或倾斜调节之后，如图6中所示，当转向装置1进入锁定状态并且通过再次操作操作构件30而使齿51移动至锁定位置时，上外壳16在轴向方向X和倾斜方向中的每一者上的位置被锁定。因而，锁定构件40能够根据操作构件30的操作而与齿51一起前进至锁板42或从锁板42后退，并且锁定构件40的齿51在锁定构件40已经在前进位置处前进至锁板42的状态下与锁板42中的孔57中的任意一个孔57相接合。

注意的是，在锁定状态期间，即使当处于前进位置处的锁定构件40的齿51不能与锁板42的孔57相接合并且接触分隔部58时，上外壳16仍在二次碰撞时沿轴向方向X移动，齿51由此与孔57相接合。因此，可以将载荷施加至上述低强度部74并实现二次碰撞时的目标能量吸收。

本发明不限于上述实施方式，而是可以在权利要求的范围内做出各种改型。

Claims

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，所述转向轴是能够沿所述转向轴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)；

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)；

支承轴(39)，所述支承轴(39)由所述下外壳(17)支承，沿与所述轴向方向相交的交叉方向延伸，并且包括在载荷作用于所述转向轴(3)和所述转向柱外壳(4)上时断裂的低强度部(74)；以及

锁定构件(40)，所述锁定构件(40)由所述支承轴(39)以可旋转的方式支承，所述锁定构件(40)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，并且前进至所述锁板(42)以与所述孔(57)中的一个孔相接合，其中，当所述支承轴(39)在所述锁定构件(40)与所述孔(57)中的所述一个孔接合的状态下断裂时，所述锁定构件(40)与所述孔(57)中的所述一个孔脱离。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述支承轴(39)包括沿所述交叉方向延伸的第一轴部(71)和比所述第一轴部(71)粗的第二轴部(72)；以及

所述低强度部(74)包括位于所述第一轴部(71)与所述第二轴部(72)之间的边界部(73)。

3.根据权利要求2所述的转向装置，还包括偏置部件(45)，所述偏置部件(45)对所述支承轴(39)进行偏置，使得所述锁定构件(40)与所述边界部(73)之间的在所述交叉方向上的间隙减小。