CN1051510C - 转向装置的连接装置 - Google Patents

Abstract

一种转向装置的连接装置，该装置的卡盒4包括一侧部4A和另一侧部4B以及连接它们的连接部4C，把连接部4C折弯，使一侧部4A与另一侧部4B对置地连接成整体。在上述一侧部4A的贯通孔4a中配合着圆筒形的套管11，此套管11能对于贯通孔4a沿轴向相对移动。在制造卡盒4时，即使在其贯通孔4a内套管11的轴向配合位置存在着偏差，因能使套管11在贯通孔4a内沿轴向相对移动而定位于合适位置，从而使支撑在卡盒4上的转向柱从卡盒脱离时的脱离载荷恒定。

Description

转向装置的连接装置

本发明涉及转向装置的连接装置，更详细地说，涉及当从方向盘侧对转向装置施加冲击载荷时，使转向装置从车身侧构件脱离的连接装置。

以往，当沿轴向对转向装置施加冲击载荷时，使转向装置从车身侧构件脱离以吸收该冲击载荷的连接装置是公知的。而且，以往，这种连接装置包括：将支撑转向装置的托架与车身侧构件按规定的脱离载荷来固定的卡盒；与设在该卡盒的规定位置的贯通孔配合的圆筒构件；以及插入该圆筒构件把上述卡盒夹紧固定于上述托架与上述车身侧构件二者中的一方，把另一方夹持于上述卡盒的连接构件(例如，实用新型公开昭和56-18267号公报)。

可是，在上述以往的连接装置中，卡盒中的圆筒构件是相对于贯通孔来固定的。

因此，由于制造误差等原因，出现过圆筒构件相对于贯通孔的固定位置在轴向上存在着偏差的情况。这样一来，若圆筒构件相对于贯通孔的固定位置存在着偏差，则即使用同一扭矩紧固螺栓把卡盒连接于车身侧构件，对靠车身侧构件与垫圈来夹压的卡盒的压紧力也存在着差异，所以产生托架(转向装置)从卡盒脱离时的脱离载荷不稳定的缺点。

鉴于这样的情况，本发明的第一方案提供了一种转向装置的连接装置，该连接装置包括：将支撑转向装置的托架与车身侧构件按规定的脱离载荷来固定的卡盒；与设在该卡盒的规定位置的贯通孔配合的圆筒构件；以及插入该圆筒构件把上述卡盒夹压固定于上述托架与上述车身侧构件二者中的一方，把另一方夹持于上述卡盒的连接构件；在上述的转向装置的连接装置中，使上述圆筒构件对于上述贯通孔可以在轴向上相对移动地配合。

此外，本发明的第二方案在于，在上述本发明的第一方案中，使上述圆筒构件在上述贯通孔中配合时，构成使之在扩径方向具有弹簧作用。

根据上述本发明的第一方案，在制造卡盒时，即使圆筒构件对该贯通孔的配合位置在轴向上有偏差，连接卡盒时圆筒构件也能对于贯通孔相对移动。由此，能把卡盒夹压在合适的位置，能使对卡盒的压紧力恒定。因此，能使托架(转向装置)从卡盒脱离的脱离载荷恒定。从而，能使转向装置脱离时的脱离载荷稳定。

此外，根据上述本发明的第二方案，因为圆筒构件在扩径方向具有弹簧作用，故即使在卡盒制造后贯通孔因树脂蠕变而扩径，也能防止圆筒构件从贯通孔脱落。

如上所述，采用本发明可以得到这样的效果，即可以使转向柱脱离时的脱离载荷稳定。

图1是表示本发明的一个实施例的侧视图；

图2是图1中的示构件的主要部分的主视图；

图3是表示图1中的所示卡盒的制造后状态的平面视图；

图4是图3的后视图；

图5是图4的左侧视图；

图6是沿图3的VI-VI线的剖视图；

图7是图3的主要部分的仰视图；

图8是图3中所示套管的剖面图；

图9是表示图1中所示主要部分的连接作业开始时的状态的剖视图；

图10是表示图1中所示主要部分的连接作业结束时的状态的剖视图。

图中标号说明：

2-转向柱    3-托架

4-卡盒      5-垫片(压紧构件)

6-螺栓      7-车身侧构件

以下就图示实施例说明本发明，图1中1是汽车的方向盘，此方向盘1设在转向柱2的上端。如图2中所示，在转向柱2上整体地连接着向左右两侧突出的叶片形托架3。在托架3上左右两处分别形成上侧开口的缺口部3a。

在上述缺口部3a中扣合着合成树脂的卡盒4，卡盒4借助于作为连接构件的螺栓6连接于车身侧构件7，螺栓6的头部配合着作为压紧构件的垫片5。而且，借助于车身侧构件7连接的卡盒4，位于缺口部3a的邻接位置的托架3的两面被夹持着，因此，转向柱2能靠给定的脱离载荷而脱离地被保持于卡盒4(车身侧构件7)上(参见图10)。

从而，在方向盘1受到超过上述脱离载荷的冲击载荷的场合，托架3及转向柱2就能从卡盒4脱离，这时设在转向柱2下方的以往公知的冲击吸收机构8就能压曲。借此就能吸收从方向盘1侧加在转向柱2上的冲击。

于是，如图3至图6中所示，本实施例的卡盒4包括具有大体相同梯形轮廓的一侧部4A和另一侧部4B，这些一侧部4A和另一侧部4B由一对连接部4C的连接。卡盒4以这样一种状态与上述缺口部3a扣合，即把上述连接部4C折弯，把分立状态的一侧部4A与另一侧部4B面对面彼此连接成整体。

在一侧部4A和另一侧部4B的中央，分别设有上述螺栓6的轴部能插入的贯通孔4a、4b，在一侧部4A的贯通孔4a里配合着铁制圆筒形套管11。此外，在图3中所示的一侧部4A和另一侧部4B的内侧，围绕上述贯通孔4a、4b突出地设有平坦的会合面4c、4c’，加长贯通孔4a、4b的轴向尺寸，由此增加贯通孔4a对套管11的保持力。在上述会合面4c、4c’的外侧(两侧)分别形成与托架3的两个表面相接触的平坦的接触面4d、4d’。

下文将详述，卡盒4是通过对合成树脂进行注塑成形制造的，制造时把套管11预先置于注塑模的给定位置进行注塑成形，因此，制造后的卡盒4成为一侧部4A的贯通孔4a中配合着套管11的状态，此外，如图3至图5中所示，一侧部4A、连接部4C和另一侧部4B大体上保持在同一平面上。

而且，用螺栓6把卡盒4连接于车身侧构件7而保持托架3时，把两连接部4C折弯使图3中所示一侧部4A和另一侧部4B的内表面侧彼此对置的同时，使会合面4c、4c’彼此不接触地对置，而且使套管11的端部外圆周与另一侧部4B的贯通孔4b相配合。此外，这时使接触面4d、4d’分别与托架3的两个表面接触，同时，使图4中所示一侧部4A的外表面与车身侧构件7接触，而另一侧部4B的外表面垫片5接触。在这种状态下，把螺栓6插入卡盒4的套管11，把卡盒4连接于车身侧构件7，同时用卡盒4的两个接触面4d、4d’夹住托架3而保持它。

如图3中所示，在位于两连接部4C之间的一侧部4A和另一侧部4B的会合面4c、4c’处，形成圆弧形凹陷部4e、4e’。在这些凹陷部4e、4e’的两侧，分别形成沿转向柱2的轴向延伸的左右一对肋部4r、4r’。这些设在各凹陷部4e、4e’两侧的各一对肋部4r、4r’，在连接结束后位于缺口部3a内，所以即使从与轴向交叉的方向对转向柱2施加载荷，转向柱2也不会向左右方向倾斜。在从上述一侧部4A中的凹陷部4e接出的两连接部4C的中间位置，突出设置了第1扣合爪4f，在与此第一扣合爪4f对置的另一侧部4B上形成与第一扣合爪4f扣合的第一扣合部4g。此外，在一侧部4A中，在隔着贯通孔4a与第一扣合爪4f相对置的位置形成第二扣合爪4h。另一方面，在当两连接部4C折弯时与第二扣合爪4h对置的另一侧部4B上，形成与上述第二扣合爪4h扣合的第二扣合部4i。

其次，如图3中所示，在一侧部4A的接触面4d上，在隔着贯通孔4a的两侧形成长孔形凹陷部4j、4j，在与它们对置的另一侧部4B的接触面4d’上也形成长孔形凹陷部4j’、4j’。此外，在另一侧部4B的接触面4d’的四角的位置，分别形成由盲孔构成的凹陷部4k、4k’。而且，如图4中所示，在成为凹陷部4j’、4j’的背面位置的另一侧部4B的外表面上，隔着贯通孔4b的两侧，设置沿着贯通孔4b的轮廓的圆弧形突起4l。构成这些突起4l的轮廓的边缘部比相邻的外表面还低。而且，设在接触面4d、4d’上的长孔形凹陷部4j、4j’最好沿转向柱2的轴向尽可能长地被设置，并大致沿着托架3的边缘部3b那样配置出若干斜度，形成即使在脱离时也可在接触面4d、4d’上配置稳定而良好的载荷分布。

其次，如图3中所示，在一侧部4A中的第二扣合爪4h的邻接部位突出设置左右一对配合凸部4m，同时在一侧部4A中的凹陷部4e的邻接部位也突出设置左右一对配合凸部4n。把这两对配合凸部4m、4n分别配合于图2中所示托架3的缺口部3a中的上下方向的边缘部3b的上下两侧，借此限定卡盒4相对于托架3的左右方向的安装位置。如此图2中所示，托架3的缺口部3a具有自下而上间隔逐渐加大的梯形形状，所以调整尺寸使上下位置的各配合凸部4m、4n相距的间隔与左右边缘部3b相距的间隔一致，并且，各配合凸部4m、4n形成与边缘部3b方向一致的斜度，此外，由于靠接触面4d、4d’夹住托架3，故会合面4c、4c’之间不一定必须接触，倒不如安装后在会合面4c、4c’之间设有间隙，使压紧载荷在接触面4d、4d’上分配，有助于提高表面压力更为可取。同样，配合凸部4m、4n宜具有与另一侧部4B的接触面4d’不接触的高度。

再者，如图3中所示，在一侧部4A的左侧接触面4d中的第二扣合爪4h的左侧，突出设置圆柱形基准销4p，而且在隔着上述贯通孔4a与基准销4p相对侧突出设置圆柱形的调整销4q。基准销4p与调整销4q的高度为同一高度，但如图5、图6中所示比会合面4c稍高一点。

另一方面，如图2中所示，在本实施例的托架3上，在缺口部3a中的上方部两侧及下方部右侧等三个部位设置同一内径的三个配合孔3c，同时在下方部左侧沿大至与转向柱2的轴线垂直的方向(大致与缺口部3a的缺口方向垂直的方向，即大致脱离托架3的方向)设置长孔3d。长孔3d的短径(内径)设定成与卡盒4的基准销4p的外径相同，但三个部位的配合孔3c的直径设定成调整销4q能游动配合的尺寸。而且，上述基准销4p与长孔3d配合的同时，调整销4q能与图2中上方部右侧的配合孔3c配合。再者，基准销4p或调整销4q的高度可以设定成配合于托架3中所设的长孔3d、扣合孔3c，能发挥规定的脱离载荷的高度。这些销子通过根据需要来增加高度，使之延伸到另一侧部4B的凹陷部4k、4k’，构成在另一侧部4B侧也能实现销子的剪断的情况，由此能增加脱离载荷。在这种场合，为了使剪切载荷更稳定，另一侧部4B的凹陷部4k、4k’的大小，可以设定得比配合孔3c或长孔3d小些。而且，虽然在本实施例中，调整销4q仅在一个部位设置，但与托架3侧的三个部位的配合孔3c的位置一致，可以把调整销4q设置成两处乃至三处，这样构成的话，能扩大可以变更的脱离载荷的大小。

而且，利用卡盒4把托架3保持于车身侧构件7上时，使基准销4p配合于托架3的长孔3d的一方的同时，使调整销4q游动配合于上方部右侧的配合孔3c，以便限定卡盒4在各缺口部3a的上下方向中的安装位置。像这样利用卡盒4把托架3保持于车身侧构件7时，首先，使设在一侧部4a上的基准销4p、调整销4q分别配合于托架3侧的长孔3d和配合孔3c，同时，使设在一侧部4A中的上下各一对配合凸部4m、4n分别配合于缺口3a的边缘部3b的上两侧、下两侧。借此，卡盒4的一侧部4A被配合于缺口部3a的的规定位置，同时使接触面4d与邻接缺口3a的托架3的背面重合。一成了这样的状态就把连接部4C折弯，使另一侧部4B向前侧倒下直到对着一侧部4A，同时经缺口部3a的空间使第一扣合爪4f与第一扣合部4g彼此扣合，并使第二扣合爪4h与第二扣合部4i彼此扣合。这时套管11的另一端11B的外圆周部游动配合于另一侧部4B的贯通孔4b中，而且接触面4d’重合于与缺口部3a邻接的托架3的前面，借此在这以前处于分立状态的卡盒4的一侧部4A和另一侧部4B被连接成整体，同时卡盒4被配合地缺口部3a的规定位置。在此状态下，把在头部配合了垫片5的螺栓6插入卡盒4的套管11，把卡盒4连接于车身侧构件7上。

再者，在本实施例中，配合于卡盒4中的圆筒形套管11由铁制的卷曲套筒构成。从而，本实施例的套管11在圆周方向是不连续的，而且，彼此相对的接合面11a的外圆周侧的边缘部分别倒角成倾斜的(图8)。

像这样由卷曲套筒构成的本实施例的套管11，当在注塑模中把合成树脂注塑成形而制造卡盒4之前，预先配置在构成上述一侧部4A的贯通孔4a的位置上，在该状态下进行整体成形。而且，像这样进行整体形成时，维持使由卷曲套筒构成的套管11的接合面11a彼此接近而使套管11缩径的状态。

从而，对合成树脂进行注塑成形卡盒4的制造结束时，便成为套管11整体地配合在卡盒4的一侧部4A的贯通孔4a中的状态，而且，套管11沿扩径方向残留着内部应力地配合在贯通孔4a中。这时，接合面11a彼此接触或接近于接触的程度，从而，由两个接合面11a的倒角部分形成截面大致三角形的直线形空间，合成树脂填充该空间并凝固(图3、图4)。而且，借助填充在此倒角部分的合成树脂，套管11不能相对于卡盒4的贯通孔4a转动。于是，在本实施例中，虽然使套管11配合在一侧部4A的贯通孔4a中，但是当力沿轴向作用于套管11时，套管11能对于一侧部4A的贯通孔4a沿轴向相对移动。

上述套管11的轴向尺寸，如图9至图10中所示，设定成在使卡盒4配合于托架3的缺口部3a、并且使对置的接触面4d、4d’与托架3接触的状态下，比从另一侧部4B上设置的突起4l的前端到一侧部4A的外表面的左右方向的尺寸稍微短一点。

在本实施例中，如上所述，在使套管11配合的状态下把卡盒4整体成形时，如图5中所示，套管11的轴向的一端11A成为从一侧部4A的外表面向外侧有若干突出的状态，另一方面，套管11的另一端11B成为与第二扣合爪4h的前端相同程度地突出的状态(参见图6、图7)。

如上所述，在本实施例中，虽然把保持着残留应力的套管11在一侧部4A的贯通孔4a中整体成形，并使其相对于贯通孔4a不能转动，但是该套管11在沿轴向施加规定载荷的场合，能相对于贯通孔4a沿轴向滑动。而且，在本实施例中，如上所述使套管11在贯通孔4a的位置中整体成形时的摩擦力，调整成超过能保持的最低载荷，且比紧固载荷要小些的摩擦力。

从而，对制造后的卡盒4来说，成为套管11整体地配合的状，在未对套管11施加轴向力的自然状态下，该套管靠套管11的内部应力对贯通孔4a压紧连接。因此，在搬运卡盒4时套管11不会从贯通孔4a脱落。另一方面，此套管在图9中所示的连接作业开始后，施加使套管11对卡盒4的贯通孔4a沿轴向相对移动的力超过该摩擦力规定值时，可以使套管11对卡盒4的贯通孔4a沿轴向相对移动。

再者，套管11不一定如上所述必须在卡盒4的制造时整体成形，也可以不把套管11预先配置在注塑模中来对卡盒4注塑成形，然后把卷曲套管构成的套管11缩径压入卡盒4的贯通孔4a。另外，在这种场合，套管11没有必要是卷曲套筒，也可以与以往相同是沿圆周方向连续的套筒。套管11除上述铁制以外也可以采用作为硬质树脂等比卡盒4强度高的东西。这些场合中必要的是，如上所述，把套管11压入贯通孔中时的摩擦力可以为上述的值。另外，在实施例中所说的在卡盒4上各个孔等的设置，包含如上所述制造的东西。

如上所述构成的本实施例的卡盒4，在处于制造结束后的状态时，如图3至图5中所示，成为卷曲套筒构成的套管11在贯通孔4a中配合的状态，另外，维持着一侧部4A、连接部4C和另一侧部4B实际上处于同一平面上的张开状态。

利用这个卡盒4的托架3保持于车身侧构件7时，首先，把设在一侧部4A上的基准销4p、调整销4q分别配合于托架3侧的长孔3d和配合孔3c，同时把设在一侧部4A的上下各一对配合凸部4m、4n配合于缺口部3a的边缘部3b。这时，接触面4d也与处于缺口部3a的邻接位置的托架3的背面重合。借此，卡盒4的一侧部4A配合于缺口部3a的规定位置。再者，除了图2中所示的例子外，在配合孔3c及长孔3d分别在左右对称的位置各设置一对的场合，代替从图2中的背面侧把一侧部4A配合于缺口部3a的上述实施例，也可以从图2中的前面侧扣合。再者，卡盒4的组装方向来特别规定的场合，可以进行防止误组装的设计，即省略左右任何一方的长孔3a或配合孔3c，并变更尺寸，或者在卡盒4上设置想要的突起等。

其次，一成了这样的状态，就把连接部4C折弯，使另一侧部4B对着一侧部4A，同时经缺口部3a的空间使第一扣合爪4f与第一扣合部4g彼此扣合，并使第二扣合爪4h与第二扣合部4i彼此扣合。这时套管11的另一端11B的外圆周部游动配合于另一侧部4B的贯通孔4b中，而且另一侧部4b的接触面4d’与处于缺口部3a的邻接位置的托架3的背面重合。而且，一侧部4A和另一侧部4B的会合面4c、4c’虽然也可以设置成彼此相接触，但设置间隙更为可取。借此，在这以前处于分立状态的卡盒4的一侧部4A和另一侧部4B被连接成整体，同时卡盒4被配合于缺口部3a的规定位置(图2、图9)。

在此状态下，把头部配合了垫片5的螺栓6插入卡盒4的套管11，连接于车身侧构件7上。在此状态下，如图9中所示，套管11的另一端11B位于比突起4l更往里侧(左侧)的位置，另一方面，套管11的一端11A比一侧部4A的外表面更突出，从而套管11的一端11A与车身侧构件7相接触。

像这样，在开始如图9中所示的螺栓紧固时，仅套管11的一端11A与车身侧构件7相接触，不久随着螺栓6的紧固的进行，垫片5与卡盒4的突起4l相接触，接下来随着此后的螺栓6的紧固，与垫片5相接触的卡盒4全体对于套管11向左方相对移动后，卡盒4的对置表面(左方的外表面)与车身侧构件7相接触、

在此状态下，垫片5离套管11的另一端11B稍有一点距离，此后，通过用规定的扭矩把螺栓6进一步紧固，卡盒4稍微被压缩，垫片5与套管11的另一端11B相接触。借此，卡盒4靠螺栓6和垫片5连接于车身侧构件7上，同时，处于缺口部3a的外围的托架3的两个表面被卡盒4的接触面4d、4d’强力地夹持，从而，托架3和转向柱2被保持于卡盒4上，且能在规定的脱离载荷下脱离。这时，托架3对车身侧构件7的连接作业结束。

像这样连接作业结束时，由于卡盒4的接触面4d、4d’上形成有凹陷部4j、4j’，故处于它们周围的接触面4d、4d’对托架3的两个表面以均匀的表面压力强力地压紧连接。而且，在本实施例中，由于接触面4d、4d’上形成有凹陷部4j、4j’，故由合成树脂对卡盒4进行注塑成形时不容易在接触面4d、4d’上产生因材料收缩引起的扭曲，从而在卡盒4的制造结束时能把接触面4d、4d’维持成平坦表面。因此，更加使接触面4d、4d’对托架3的两个表面以均匀的表面压力强力地压紧连接。而且，在卡盒4的另一侧部4B上，由于突起4l与垫片5相接触，突起4l的邻接位置的平坦的外表面不与垫片5相接触，故突起4l以稳定的载荷与垫片5相接触。

于是，本实施例的卡盒4的结构上，由于在与托架3接触的接触面4d、4d’上设置凹陷部4j、4j’，使接触面4d、4d’的表面压力均匀，而且卡盒4的与垫片5接触的接触部成为突起4l，该部分的表面压力稳定，故能防止因连接作业结束后的卡盒4产生的对转向柱2的脱离载荷的差异，由此，可使转向柱2的脱离载荷恒定。而且，在本实施例中，由于卡盒4的与垫片5接触的接触部位成为圆弧形的突起4l，故作为突起4l的背面的凹陷部4j、4j’周围的接触面4d、4d’的表面压力能均匀地提高。由此，能使转向柱2的脱离载荷恒定。而且，通过设置凹陷部4j、4j’和突起4l，即使在接触面4d、4d’上产生微小的凸凹、歪斜、波纹等，也能使接触面4d、4d’的表面压力稳定。

此外，在本实施例中，通过使卡盒4侧的基准销4p在托架3的长孔3d中配合，并使卡盒4的配合凸部4m、4n在缺口部3a的边缘部3b上配合，能使卡盒4对缺口部3a的配合位置始终恒定，所以，从这个意义上说，也能防止转向柱2的脱离载荷的差异，借此，能使转向柱的脱离载荷恒定。

再者，在本实施例中，在组装结束后从上方侧对方向盘1施加冲击载荷的场合，托架3相对于卡盒4向下方侧滑动，而且由托架3的配合孔3c、长孔3d把卡盒4的调整销4q和基准销4p剪断，托架3和转向柱2从卡盒4脱离。在本实施例中，在制造卡盒4时把上述调整销4q的外径调整成能得到规定的脱离载荷的外径。借此，能很容易地把脱离载荷设定成规定的脱离载荷。从而，能使转向柱2的脱离载荷恒定。

此外，如上所述，在本实施例中，套管11由卷曲套筒构成，摩擦力设定成规定的摩擦力，所以即使制造结束后的卡盒4的贯通孔4a经过一段时间由于树脂的蠕变而稍有扩径，也会由于套管11中残留的内部应力而使套管11向扩径的方向胀靠上去，所以套管11的外圆周部能维持对贯通孔4a的内圆周面始终压紧连接的状态，从而，在卡盒4的制造结束后经过一段时间之后，当搬运卡盒4时套管11也不会从卡盒4的贯通孔脱落。此外，在上述卡盒4对车身侧构件7连接时，随着螺栓6的紧固，套管11对卡盒4的贯通孔4a沿轴向相对移动之后，被车身侧构件7与垫片5所夹持，相对于贯通孔4a在轴向上处于适当的位置。因此，在连接作业结束后，由螺栓6的紧固而产生的对被车身侧构件7与垫片5所夹持的卡盒4的紧固载荷，不会过大也不会不足，从而，能使转向柱2的脱离载荷恒定。

Claims (2)

1.一种转向装置的连接装置，该连接装置包括：把支撑转向装置的托架与车身侧构件按规定的脱离载荷来固定的卡盒；与设在该卡盒的规定位置的贯通孔配合的圆筒构件；插入该圆筒构件，把上述卡盒夹压固定于上述托架与上述车身侧构件二者中的一方，把另一方夹持于上述卡盒的连接构件；其特征在于，使上述圆筒构件对于上述贯通孔在轴向上能相对移动地配合。

2.根据权利要求1中所述的转向装置的连接装置，其特征在于，上述圆筒构件在上述贯通孔中配合时在扩径方向上具有弹簧作用。

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