CN105358407A

CN105358407A - 转向装置

Info

Publication number: CN105358407A
Application number: CN201480037703.XA
Authority: CN
Inventors: 久保田健朗; 吉原爱仁; 田中英治; 杉浦友纪; 冈野僚太; 长冈真幸
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2034-07-04
Also published as: CN105358407B; US20160107676A1; EP3018032A4; US9415793B2; JP2015013598A; JP6103303B2; EP3018032B1; EP3018032A1; WO2015002288A1

Abstract

转向装置(1)包括第一构件(37)和第三构件(70)，其中，该第一构件(37)与操作为旋转的操作杆(20)一起旋转，该第三构件(70)经由推力轴承(80)(减摩擦机构)而由被限制旋转的第二构件(38)以可旋转的方式支撑。使固定侧板(26)与柱侧板(23)挤压接触的凸轮机构(40)包括：轴向相对的表面(37a)，该轴向相对的表面(37a)设置在第一构件(37)上并且在轴向相对的表面(37a)上形成有凸轮表面(44)；轴向相对的表面(70a)，该轴向相对的表面(70a)设置在第三构件(70)上；球(41)(滚动元件)，该球(41)插置于两个轴向相对的表面(37a、70a)之间；以及保持件(42)，该保持件(42)保持球(41)并且该保持件(42)被第二构件(38)限制而不能旋转。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及一种转向装置。

背景技术

存在一种位置可调的转向装置，在该位置可调节转向装置中，方向盘的位置可以根据驾驶员的体型或驾驶姿势而改变。

例如，在专利文献1中，在调节了方向盘的位置之后，以旋转的方式操纵操作杆，从而使可动凸轮相对于固定凸轮旋转。

旋转的可动凸轮使球在固定凸轮上的螺旋形固定滚动路径上和可动凸轮上的螺旋形可动滚动路径上移动以使固定凸轮在轴向方向上移动。

这使固定至车身的侧板与固定至转向柱的滑板紧固在一起以实现将方向盘锁定在期望的位置中。

引文列表

专利文献

【专利文献1】JP-A-2010-528935

发明内容

技术问题

然而，尽管球相对于固定凸轮和可动凸轮中的任一者滚动，但担心的是球会相对于另一者滑动。

当这种情况发生时，不得不增大对操作杆进行操作的操作力。

因而，本发明的目的在于提供一种能够减小对操作杆进行操作的操作力的转向装置。

问题的解决方案

为了实现该目的，权利要求1的发明提供了一种转向装置(1)，包括：

固定侧板(26、27)，该固定侧板(26、27)固定至车身(14)；

柱侧板(23、24)，该柱侧板(23、24)固定至以可旋转的方式支撑转向轴(4)的转向柱(8)；

紧固轴(35)，该紧固轴(35)插入穿过分别设置在固定侧板和柱侧板中的紧固轴插入槽(34、33)；

操作杆(20)，该操作杆(20)操作为围绕紧固轴的中心轴线(C1)旋转；

第一构件(37)，该第一构件(37)由紧固轴支撑，并且该第一构件(37)与操作杆一起围绕中心轴线旋转；

第二构件(38)，该第二构件(38)由紧固轴支撑，并且该第二构件(38)被紧固轴插入槽限制而不能旋转；

第三构件(70)，该第三构件(70)由紧固轴支撑，并且该第三构件(70)插置于第一构件与第二构件之间；

减摩擦机构(80、LUB、CTL)，该减摩擦机构(80、LUB、CTL)插置于第二构件与第三构件之间，并且该减摩擦机构(80、LUB、CTL)推力支撑第三构件使得第三构件相对于第二构件旋转；以及

凸轮机构(40)，通过使固定侧板紧固至柱侧板，该凸轮机构(40)实现锁定并且该凸轮机构(40)包括：

一对轴向相对的表面(37a、70a)，所述一对轴向相对的表面(37a、70a)设置在第一构件和第三构件上并且所述一对轴向相对的表面(37a、70a)在紧固轴的轴向方向(Y1)上面对彼此，

凸轮表面(44)，该凸轮表面(44)形成在第一构件的轴向相对的表面上，

多个滚动元件(41)，所述多个滚动元件(41)随着第一构件和第三构件的相对旋转而在两个轴向相对的表面之间滚动，以及

保持件(42)，该保持件(42)保持滚动元件，并且该保持件(42)被第二构件限制而不能围绕中心轴线旋转，

其中，减摩擦机构用于使第三构件相对于第二构件的旋转阻力比第三构件因滚动元件的滚动阻力而受到的反作用力小。

本发明的权利要求2的发明提供了一种转向装置(1)，包括：

固定侧板(26、27)，该固定侧板(26、27)固定至车身(14)；

第一构件(37P)，该第一构件(37P)由紧固轴支撑，并且该第一构件(37P)与操作杆一起围绕中心轴线旋转；

第二构件(38P)，该第二构件(38P)由紧固轴支撑，并且该第二构件(38P)被紧固轴插入槽限制而不能旋转；

第三构件(70P)，该第三构件(70P)由紧固轴支撑，并且该第三构件(70P)插置于第一构件与第二构件之间；

减摩擦机构(80；LUB；CTL)，该减摩擦机构(80、LUB、CTL)插置于第一构件与第三构件之间，并且该减摩擦机构(80、LUB、CTL)推力支撑第一构件和第三构件中的一者使得第三构件相对于另一者旋转；以及

凸轮机构(40P)，通过使固定侧板紧固至柱侧板，该凸轮机构(40P)实现锁定并且该凸轮机构(40P)包括：

一对轴向相对的表面(48Pb、70a)，所述一对轴向相对的表面(48Pb、70a)设置在第二构件和第三构件上，并且所述一对轴向相对的表面(48Pb、70a)在紧固轴的轴向方向上面对彼此，

凸轮表面(44P)，该凸轮表面(44P)形成在第二构件的轴向相对的表面上，

多个滚动元件(41)，所述多个滚动元件(41)随着第二构件和第三构件的相对旋转而在两个轴向相对的表面之间滚动，以及

保持件(42)，该保持件(42)保持滚动元件，并且该保持件(42)与第一构件一起旋转，

其中，减摩擦机构用于使第一构件与第三构件之间的相对旋转阻力比第三构件因滚动元件的滚动阻力而受到的反作用力小。

带括号的附图标记指代的是在随后将作描述的实施方式中的对应组成元件等，当然，这并不意味着本发明限于这些实施方式。

在下文中，该条款也适用。

如将在权利要求3中描述的，减摩擦机构可以为推力轴承(80)。

如将在权利要求4中描述的，减摩擦机构可以为润滑剂(LUB)。

如将在权利要求5中描述的，减摩擦机构可以为低摩擦材料的涂层(CTL)。

本发明的有利效果

根据权利要求1的发明，保持滚动元件的保持件被限制而不能围绕紧固轴的中心轴线旋转。另外，减摩擦机构用于使第三构件相对于第二构件的旋转阻力比第三构件因滚动元件的滚动阻力而受到的反作用力小。

因此，当操作杆旋转时，第一构件与操作杆一起旋转，并且滚动元件在第一构件的凸轮表面上滚动，同时经由减摩擦机构而由被限制旋转的第二构件以可旋转的方式支撑的第三构件在与第一构件的旋转方向相反的方向上旋转，从而允许滚动元件以确定的方式在第一构件和第三构件上滚动。

因此，能够减小对操作杆进行操作的操作力。

根据权利要求2的发明，保持滚动元件的保持件与第一构件一起旋转，并且滚动元件在第二构件的凸轮表面上滚动。

另外，减摩擦机构用于使第三构件相对于第一构件的滚动阻力比第三构件因滚动元件的滚动阻力而受到的反作用力小。

因此，当操作杆旋转时，第一构件与操作杆一起旋转，同时插置于第一构件与第三构件之间的减摩擦机构允许第一构件与第三构件之间的相对旋转，从而允许滚动元件以确定的方式在第一构件和第三构件上滚动。

因此，能够减小对操作杆进行操作的操作力。

根据权利要求3的发明，摩擦阻力可以通过用作减摩擦机构的推力轴承而显著地减小。

根据权利要求4的发明，摩擦阻力可以通过用作减摩擦机构的润滑剂而显著地减小。

根据权利要求5的发明，摩擦阻力可以通过用作减摩擦机构的低摩擦材料的涂层而显著地减小。

附图说明

【图1】图1为示意性地示出本发明的第一实施方式的转向装置的构型的示意图。

【图2】图2为图示了转向装置的沿着图1中的线II-II截取的截面图。

【图3】图3为第一实施方式的转向装置的分解立体图。

【图4】图4为第一实施方式的紧固机构及其周边的放大截面图，该放大截面图与图2的一部分的放大视图对应。

【图5】图5为从第一实施方式的第一构件的内表面的前侧观察到的第一实施方式的第一构件的内表面的视图，其中，该内表面用作轴向相对的表面。

【图6】图6为第一实施方式的第一构件的轴向截面图，该轴向截面图示出了沿着图5中的线VI-VI截取的截面。

【图7】图7为第一实施方式的第一构件的保持槽的截面图，该截面图示出了凸轮表面的轮廓。

【图8】图8为从第一实施方式的第二构件的外表面的前侧观察到的第一实施方式的第二构件的外表面的视图，其中，该外表面用作轴向相对的表面。

【图9】图9为第二构件的截面图，该截面图示出了沿着图8中的线IX-IX截取的截面。

【图10】图10为第一实施方式的第三构件的前视图。

【图11】图11为第一实施方式的第三构件的截面图。

【图12】图12为第一实施方式的推力轴承的截面图。

【图13】图13为第一实施方式的保持件的前视图。

【图14】图14为图13中示出的保持件的截面图，该截面图示出了沿着图13中的线XIV-XIV截取的截面。

【图15】图15为第一实施方式的凸轮机构的示意性截面图。

【图16】图16为对第一实施方式中的第一构件与第二构件的相对旋转量的最大值进行控制的第一止挡部和第二止挡部的示意图。

【图17】图17为第一实施方式的第一构件和保持件的示意图，该示意图示出了下述状态：当通过凸轮机构实现锁定时，保持件的突出部(接合部)配装在第一构件的凹入部(被接合部)中以由此限制第一构件与第二构件的相对旋转。

【图18】图18为本发明的第二实施方式的紧固机构及其周边的放大截面图，该放大截面图示出了将润滑剂用作减摩擦机构的示例。

【图19】图19为本发明的第三实施方式的紧固机构及其周边的放大截面图，该放大截面图示出了将低摩擦材料的涂层用作减摩擦机构的示例。

【图20】图20为第四实施方式的第一构件的保持槽的截面图，该截面图示出了凸轮表面的轮廓。

【图21】图21为第五实施方式的紧固机构及其周边的放大截面图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行具体地描述。

图1为示意性地示出了本发明的第一实施方式的位置可调的转向装置1的构型的示意图。

参照图1，转向装置1包括诸如方向盘的转向构件2以及转向机构3，该转向机构3随着转向构件2的转动而使被转向轮(未示出)转动。

例如将齿条-小齿轮机构用作转向机构3。

转向构件2和转向机构3经由中间轴5和作为转向轴的转向轴4等机械地连接在一起。

转向构件2的旋转经由转向轴4、中间轴5等传递至转向机构3。

传递至转向机构3的旋转转换成未示出的齿条轴的轴向运动。

这样使方向盘转动。

转向轴4具有管状上轴6和下轴7，管状上轴6和下轴7例如通过花键配合或锯齿配合而配装在一起，以便相对地滑动。

转向构件2连接至上轴6的一端。

转向轴4可以沿着其轴向方向X1延伸和收缩。

转向轴4插入穿过管状转向柱8并且由转向柱8经由多个轴承9、10支撑为在转向柱8中旋转。

转向柱8具有用作上管的外管11和用作下管的内管12。

两个管11、12配装在一起使得能够在它们的轴向方向上相对地滑动。

这允许转向柱8沿着其轴向方向延伸和收缩，这使得转向柱8能够执行将在后文描述的伸缩调节。

外管11经由轴承9以可旋转的方式支撑上轴6。

另外，外管11经由轴承9连接至上轴6以便与上轴6一起沿转向轴4的轴向方向X1移动。

内管12的外圆周固定有下部柱支架13。

下部柱支架13经由倾斜中心轴16以可旋转的方式支撑在下部固定支架15上，该下部固定支架15固定至车身14。

转向柱8和转向轴4可以围绕倾斜中心轴16旋转。

通过使转向轴4和转向柱8围绕倾斜中心轴16旋转，转向构件2能够在高度方向上调节其位置(所谓倾斜调节)。

另外，通过使转向轴4和转向柱8沿着轴向方向X1延伸和收缩，转向构件2能够在前后方向以及高度方向上调节其位置(所谓伸缩调节)。

转向装置1包括实现倾斜锁定和伸缩锁定的紧固机构17，以便将高度目前被调节就位的转向构件2的位置进行固定。

具体地，用作可移动支架的上部柱支架18被固定至外管11。

通过利用紧固机构17将上部柱支架18与固定至车身14的上部固定支架19连接来实现倾斜锁定和伸缩锁定。

因此，转向柱8的位置相对于车身14固定就位，由此转向构件2的位置固定就位。

另外，紧固机构17用于抑制在已实现伸缩锁定的两个管11、12之间产生的晃动。

具体地，紧固机构17包括套管21和挤压部22，其中，在以旋转的方式操纵操作杆20时，该套管21旋转，该挤压部22由凸轮状突出部构成，并且该挤压部22在套管21的外圆周上设置成以与套管21一起旋转。

通过对操作杆20进行操作而使套管21旋转，导致挤压部22向上挤压内管12。

这使得内管12沿径向方向紧压外管11以便抑制内管12相对于外管11的径向晃动。

图2为图示了转向装置1的沿着图1中的线II-II截取的截面图。

参照图2，上部柱支架18为向上敞开的槽状构件并且横向对称地形成。

即，上部柱支架18包括一对柱侧板23、24和连接板25，所述一对柱侧板23、24在它们的一端处分别固定至外管11的外圆周，该连接板25在一对柱侧板23、24的另一端处将一对柱侧板23、24连接。

上部固定支架19整体上为槽状构件，该槽状构件向下敞开并且横向对称地形成。

即，上部固定支架19包括：一对固定侧板26、27，所述一对固定侧板26、27在左右方向上面对彼此；连接板28，该连接板28在一对固定侧板26、27的上端处将一对固定侧板26、27连接；以及板状安装支撑件29，该板状安装支撑件29固定至连接板28的上表面并且该板状安装支撑件29大致沿着左右方向延伸。

在图2中，转向轴4、转向柱8以及上部柱支架18设置在上部固定支架19的一对固定侧板26、27之间。

上部固定支架19经由连接至安装支撑件29的一对安装构件30而固定至车身14。

安装构件30和安装支撑件29通过合成树脂销31连接在一起，该合成树脂销31沿着上下方向贯穿安装支撑件29并且该合成树脂销31用作可断裂连接构件。随后，安装构件30通过固定螺栓32固定至车身14。

上部柱支架18的柱侧板23、24的外表面依循上部固定支架19的对应固定侧板26、27的内表面延伸。

用作紧固轴插入槽的横向伸长的伸缩槽33分别形成在上部柱支架18的一对柱侧板23、24中，以便沿与绘制有图2的纸张的表面呈直角的方向(与轴向方向X1对应的方向)延伸。

用作紧固轴插入槽的竖向伸长的倾斜槽34分别形成在上部固定支架19的一对固定侧板26、27中。

紧固机构17包括：紧固轴35，该紧固轴35插入穿过固定侧板26、27中的倾斜槽34以及柱侧板23、24中的伸缩槽33；操作杆20，该操作杆20连接至紧固轴35，以便与设置在紧固轴35的一端35a处的头部351一起旋转；螺母36，该螺母36旋拧在形成在紧固轴35的另一端35b处的螺纹部上；以及第一插置构件61和第二插置构件62，第一插置构件61和第二插置构件62配装在轴部35c的位于紧固轴35的另一端35b附近的部分上，并且第一插置构件61和第二插置构件62插置于螺母36与另一个固定侧板27之间。

另外，紧固机构17包括：第一构件37，该第一构件37在轴部35c的位于紧固轴35的一端35a附近的部分上配装成不沿轴向方向移动，并且该第一构件37与操作杆20一起旋转；第二构件38，该第二构件38在轴部35c的位于紧固轴35的一端35a附近的部分上配装成不仅相对于紧固轴35旋转而且还沿轴向方向移动，并且该第二构件38被固定侧板26中的倾斜槽34限制而不能旋转；第三构件70，该第三构件70插置于第一构件37与第二构件38之间；推力轴承80，该推力轴承80插置于第二构件38与第三构件70之间，并且该推力轴承80用作减摩擦机构；以及凸轮机构40。

示出的止推垫圈可以用作推力轴承80。替代性地，可以将推力球轴承或推力滚子轴承用作推力轴承80。

凸轮机构40包括：轴向相对的表面37a和轴向端面70a，轴向相对的表面37a和轴向端面70a分别设置在第一构件37和第三构件70上，并且在轴向相对的表面37a和轴向端面70a中的至少一者上形成有凸轮表面44；作为滚动元件的多个球41，多个球41在轴向端面37a、70a之间滚动；以及保持件42，该保持件42保持球41，并且该保持件42被第二构件38限制而不能围绕中心轴线C1旋转。

操作杆20被操作成围绕紧固轴21的中心轴线C1旋转。

凸轮机构40用作运动转换机构，其将与操作杆20的旋转相关联地引发的第一构件37的旋转转换成第三构件70的轴向运动，以便使固定侧板26、27各自压靠对应的柱侧板23、24。

此处，凸轮机构意指根据凸轮的表面构型(在本实施方式中与凸轮表面44的构型对应)而将预定的运动(在本实施方式中为沿着紧固轴35的轴向方向Y1的定向运动)赋予被驱动部(在本实施方式中与第三构件70对应)的机械互锁机构。

如图2中示出的，在套管21的内圆周21a上设置有花键(未示出)，并且该花键与设置在紧固轴35的沿其轴向方向Y1的中间部分上的花键39接合。

套管21与紧固轴35通过花键连结在一起，使得套管21和紧固轴35两者一起旋转。

如上所述由凸轮状突出部构成的挤压部22设置在套管21的外圆周21b上。

挤压部22穿过设置在外管11中的插入孔11a，以便在套管21旋转时压靠内管12的外圆周12a。

如图3中示出的，第一构件37由带孔圆盘构成。

如图5中示出的，多个弧形保持槽43在第一构件37的轴向相对的表面37a上形成为彼此在周向方向Z1上以等间隔间隔开，并且这些保持槽43分别保持球41。

如在图5、沿着图5中的线VI-VI截取的截面图图6、以及第一构件37的周向截面图图7中示出的，凸轮表面44形成在保持槽43中的每个保持槽的底部上，并且凸轮表面44随着其沿着周向方向Z1延伸而在轴向方向Y1上升高。

如图4和图6中示出的，例如，在第一构件37的轴向相对的表面37a的后表面上设置有矩形配装突出部45。

如图4中示出的，配装突出部45配装在操作杆20中的配装孔46中，由此第一构件37连接至操作杆20以便与操作杆20一起旋转。

如图5中示出的，在第一构件37的周缘部上沿着周向方向Z1以等间隔设置有多个第一止挡部47，并且第一止挡部47各自由从轴向相对的表面37a朝向第二构件38突出的多个弧形突出部构成。

每个第一止挡部47具有一对周向端面47a，所述一对周向端面47a用作在周向方向Z1上彼此相对的止挡表面。

在第一止挡部47中，如图17中示出的，在面向保持件42的外圆周42a(径向相对的表面)的径向相对的表面47b上形成有用作被接合部的凹入部55，并且当凸轮机构40将转向轴4锁定时，设置在保持件42的外圆周42a上以用作接合部的突出部56(参照图13)与凹入部55接合。

如图4、图8和图9中示出的，其中，图9为沿着图8中的线IX-IX截取的截面图，第二构件38包括：带孔盘状主体48，该带孔盘状主体48具有环形紧固面48a和平坦环形座面48b，其中，该环形紧固面48a依循固定侧板26的外表面，该平坦环形座面48b位于与设置有紧固面48a的一侧相反的一侧上以支承推力轴承80；管状配装突出部49，该管状配装突出部49形成在紧固面48a上；以及周向侧壁50，该周向侧壁50沿着与配装突出部49相反的方向(朝向第一构件37)从座面48b的周缘升高。

如图4中示出的，配装突出部49以能够沿着槽34、33中的每一者延伸的方向移动的方式配装在上部固定支架19的固定侧板26中的倾斜槽34中和上部柱支架18的柱侧板23中的伸缩槽33中。

在配装突出部49的配装在固定侧板26中的倾斜槽34中的一部分处例如设置有一对平坦表面(未示出)，所述一对平坦表面限定两者之间的对边宽度。

配装突出部49配装在倾斜槽34中使得第二构件38被限制而不能旋转。

如图8和图9中示出的，在周向侧壁50的轴向端面上设置有多个突出部51，并且这些突出部51在周向方向上以等间隔设置。

接合槽53以能够与设置在保持件42的外圆周上的对应的接合突出部52(参照图13)接合的方式形成在每个突出部51中。

如图17中示出的，保持件42的接合突出部52与被限制而不能旋转的第二构件38的对应接合槽53接合，由此保持件42被限制而不能围绕中心轴线C1旋转。

第二构件38的突出部51起到与第一构件37的第一止挡部47配合以控制第一构件37相对于第二构件38的旋转量的第二止挡部的作用。

即，如均为示意图的图16和图17中示出的，第一止挡部47和第二止挡部(突出部51)在周向方向Z1上交替地设置。

第一止挡部47的周向端面47a(止挡表面)与第二止挡部(突出部51)的面对周向端面47a的周向端面51a(止挡表面)抵接，由此对第一构件37相对于第二构件38的旋转量的最大值进行控制。

如图13中示出的，保持件42由带孔圆盘构成并且由金属片材例如通过压制形成。

如图13和沿着图13中的线XIV-XIV截取的截面图图14中示出的，保持件42包括袋状部54，该袋状部54以使得对应的球41能滚动的方式保持该球41。

一个或多个接合突出部52以沿径向方向R1向外突出的方式在保持件42的外圆周42a(径向相对的表面)上设置成与第二构件38的突出部51的接合槽53接合。

突出部56在保持件42的外圆周42a上设置成与第一构件37的第一止挡部47的凹入部55接合，从而在实现锁定时限制第一构件37与第二构件38的相对旋转。

如图13中示出的，突出部56设置在挠性部57上，该挠性部57能够沿着径向方向弹性地移位。

具体地，在保持件42中，例如通过将扇形通孔58设置在突出部56的径向内侧而在突出部56与扇形保持件的通过材料去除形成的通孔58之间形成挠性部57。

当凸轮机构40将转向轴4锁定时，如图17中示出的，保持件42的突出部56(接合部)与第一构件37的第一止挡部47的对应凹入部55(被接合部)接合，由此第一构件37和第二构件38被限制而不能相对地旋转。

突出部56和凹入部55构成相对旋转限制机构59。

如图10和沿着图10中的线XI-XI截取的截面图图11所示出的，第三构件70由带孔圆盘构成。

第三构件70具有在轴向方向上彼此相对的一对轴向端面70a、70b。

如图4中示出的，一个轴向端面70a面对第一构件37的轴向相对的表面37a，并且另一个轴向端面70b面对推力轴承80。

环形导引槽71在轴向端面70a上形成为导引沿轴向方向(与旋转方向Z1对应)滚动的球41。

如图4和图12中示出的，用作减摩擦机构的推力轴承80例如为止推垫圈。

用作推力轴承80的止推垫圈由带孔圆盘构成并且具有分别具有环形形状的一对轴向端面80a、80b。

一个轴向端面80a与第三构件70的另一个轴向端面70b可滑动地接触。

另一个轴向端面80b与第二构件38的主体48的座面48b可滑动地接触。

至少推力轴承80的一个轴向端面80a例如由诸如氟塑料的低摩擦材料形成。

然而，两个轴向端面80a、80b都可以由这种低摩擦材料形成。

低摩擦材料可以构造为涂覆在预定的轴向端面上的涂层。替代性地，整个推力轴承80都可以由低摩擦材料形成。

未示出的推力球轴承或推力滚子轴承可以代替止推垫圈而用作推力轴承80。

例如，可以使用由保持件和滚子构成的推力滚针轴承或可以使用推力滚针轴承，在所述推力滚针轴承中，由保持件保持的滚子设置在沿轴向方向彼此相对的一对轨道板之间。

作为减摩擦机构的推力轴承80用于使第三构件70相对于第二构件38的旋转阻力比第三构件70因球41的滚动阻力而受到的反作用力小。

再次参照图2，第一插置构件61和第二插置构件62插置于旋拧在紧固轴35的一个端部上的螺母36与上部固定支架19的另一个固定侧板27之间。

第一插置构件61具有第一部分611和第二部分612。

第一插置构件61的第一部分611依循上部固定支架19的另一个固定侧板27的外表面。

第一插置构件61的第二部分612以能沿着槽34、33中的每一者延伸的方向移动的方式配装在上部固定支架19的另一个固定侧板27中的倾斜槽34中和上部柱支架18的另一个柱侧板24的伸缩槽33中。

另外，在第二部分612的配装在固定侧板27中的倾斜槽34中的一部分处例如设置有一对平坦表面，该一对平坦表面限定两者之间的对边宽度，由此第二部分612被倾斜槽34限制而不能旋转。

第二插置构件62包括止推垫圈63和推力滚针轴承64，该止推垫圈63设置在第一插置构件61的第一部分611与螺母36之间，该推力滚针轴承64设置在止推垫圈63与第一插置构件61的第一部分611之间。

包括滚针轴承64的第二插置构件62用于使螺母36能够与紧固轴35一起平滑地旋转。

随着操作杆20被旋转，第一构件37相对于第二构件38旋转，由此第二构件38沿紧固轴35的轴向方向Y1移动。

上部固定支架19的一对固定侧板26、27保持紧固在第一插置构件61与如上移动的第二构件38之间，因此上部固定支架19的固定侧板26、27将上部柱支架18的对应柱侧板23、24紧固，从而实现倾斜锁定和伸缩锁定。

根据本实施方式，保持球41的保持件42被限制而不能围绕紧固轴35的中心轴线C1旋转。另外，作为减摩擦机构的推力轴承80用于使第三构件70相对于第二构件38的旋转阻力比第三构件70因球41的滚动阻力而受到的反作用力小。

因此，当操作杆20旋转时，第一构件37与操作杆20一起旋转，同时通过被限制而不能旋转的第二构件38经由推力轴承80以可旋转的方式支承的第三构件70沿着与第一构件37的旋转方向相反的方向旋转，由此球41被允许以确定的方式在第一构件37和第三构件70上滚动。

因此，能够减小对操作杆20进行操作的操作力。

第三构件70相对于第二构件38的摩擦阻力可以通过推力轴承80而显著地减小，其中，该推力轴承80用作插置于第二构件38与第三构件70之间的减摩擦机构。

接下来，图18示出本发明的第二实施方式。

图18中示出的第二实施方式与图4中示出的第一实施方式的不同主要在于以下方面。

即，在第一实施方式中，推力轴承80用作减摩擦机构。

与第一实施方式相比，在第二实施方式中，将润滑剂LUB设置于第三构件70(的轴向端面70b)与第二构件38(的主体48的座面48b)之间以用作减摩擦机构。

固体润滑剂(例如，PTFE(聚四氟乙烯))被固定至第三构件70(第三构件70的轴向端面70b)和第二构件38(第二构件38的主体48的座面48b)中的至少一者，以用作除了油脂之外的润滑剂LUB。

在图18中示出的第二实施方式的组成元件中，与图4中示出的第一实施方式的组成元件相似的组成元件被赋予与图4中示出的第一实施方式的组成元件所赋予的附图标记相同的附图标记。

在第二实施方式中，也可以提供与第一实施方式的工作效果相同的工作效果，由此能够减小对操作杆20进行操作的操作力。

接下来，图19示出本发明的第三实施方式。

图19中示出的第三实施方式与图4中示出的第一实施方式的不同主要在于以下方面。

即，在第一实施方式中，推力轴承80用作减摩擦机构。

与第一实施方式不同，在第三实施方式中，例如诸如氟塑料的低摩擦材料的涂层CTL被涂覆在第三构件70(第三构件70的轴向端面70b)和第二构件38(第二构件38的主体48的座面48b)上以用作减摩擦机构。

尽管未示出，低摩擦材料的涂层CTL可以设置在第三构件70(第三构件70的轴向端面70b)和第二构件38(第二构件38的主体48的座面48b)两者上。

在图19中示出的第三实施方式的组成元件中，与图4中示出的第一实施方式的组成元件相似的组成元件被赋予与图4中示出的第一实施方式的组成元件所赋予的附图标记相同的附图标记。

在第三实施方式中，也可以提供与第一实施方式的工作效果相同的工作效果，由此能够减小对操作杆20进行操作的操作力。

本发明并不限于在此之前已描述的实施方式。例如，在实施方式中，接合部为突出部56，并且被接合部为凹入部55。然而，本发明并不限于此。接合部和被接合部中的任一者应当包括突出部并且另一者应当包括与突出部接合的凹入部。

当这种情况发生时，由于接合部与被接合部彼此配装在一起或彼此互锁接合，因此与接合部和被接合部彼此摩擦接合的情况相比，能够进一步确保对锁定状态的保持。

另外，在实施方式中，突出部56设置在可以沿径向方向R1弹性地变形的挠性部57上。然而，本发明并不限于此。突出部和凹入部中的至少任一者应当设置在能够沿径向方向弹性地变形的挠性部上。

当这种情况发生时，一旦挠性部随着第一构件37和第二构件38中的至少一者与相对于第一构件37和第二构件38中的所述一者旋转的构件之间的相对旋转而沿径向方向弹性变形，则随后突出部与凹入部彼此接合，并且因此，可以平滑地执行互锁接合。

即，在突出部或凹入部设置在作为相对旋转构件的保持件上的情况下，挠性部设置在保持件上。

在挠性部设置在保持件上的情况下，保持件的通过材料去除而获得的通孔可以设置在保持件中以形成挠性部。

另外，在突出部或凹入部设置在作为相对旋转构件的第一构件或第二构件上的情况下，挠性部设置在该第一构件或该第二构件上。

在挠性部设置在第一构件或第二构件上的情况下，第一构件的通过材料去除获得的通孔或第二构件的通过材料去除获得的通孔可以设置在其上设置有挠性构件的第一构件或第二构件上。

在以上已描述的实施方式中，接合部(突出部56)设置在保持件42上，而被接合部(凹入部55)设置在第一构件37上。然而，本发明并不限于此。尽管未示出，被接合部(凹入部或突出部)可以设置在第二构件38上而非设置在第一构件37上。替代性地，被接合部(凹入部或突出部)可以设置在第一构件37和第二构件38两者上。

在被接合部设置在第一构件37和第二构件38上的情况下，被接合部可以设置在第一止挡部47和第二止挡部(突出部51)上。

在以上已描述的实施方式中，接合部(突出部56)设置在保持件42上。然而，本发明并不限于此，并且因此，接合部和被接合部可以不设置在保持件42上。

例如，设置在第一构件37和第二构件38中的任一者上的接合部(突出部或凹入部)与设置在第一构件37和第二构件38中的另一者上的被接合部(凹入部或突出部)可以设置为相对旋转限制机构，当凸轮机构40将转向轴4锁定时，该相对旋转限制机构限制第一构件37与第二构件38的相对旋转。

另外，如在图20中描绘的第四实施方式中示出的，当球41在凸轮表面44A上向左侧(锁定侧)移动时，在球41翻越脊部44A1之后可以使球41保持在构成浅槽的锁定保持部44A2中以增强锁定保持力。

图21示出本发明的第五实施方式。

图21中示出的第五实施方式与图4中示出的第一实施方式、图18中示出的第二实施方式以及图19中示出的第三实施方式的不同主要在于以下点。

即，在第一至第三实施方式中，在紧固机构17中，凸轮机构40的保持件44被不能旋转的第二构件38限制而不能够旋转，并且减摩擦机构(推力轴承80、润滑剂LUB、涂层CTL)插置于第二构件38与第三构件70之间。

另外，凸轮表面44设置在第一构件37上。

与此不同，在图21中示出的第五实施方式中，在紧固机构17P中，凸轮机构40P的保持件44与第一构件37P一起旋转，其中，该第一构件37P与操作杆20一起旋转，并且在第一构件37P与第三构件70P之间插置有推力轴承80P(减摩擦机构)。

在第二构件38P的主体48P的轴向相对的表面48Pb——该轴向相对的表面48Pb位于主体48P的紧固面48Pa的相反侧——上设置有凸轮表面44P(该凸轮表面44P可以具有与图20中示出的凸轮表面44A的构型相同的构型)。

具体地，设置有周向侧壁50P，该周向侧壁50P从第一构件37P的外周缘朝向设置有配装突出部45的一侧的相反侧(朝向第二构件38P)延伸。

保持件44的接合突出部52与周向侧壁50P的接合槽53P接合。

第一构件37P的平坦且呈环形的座面37Pa支撑推力轴承80P(减摩擦机构)。

在图21中示出的第五实施方式的组成元件中，与图4中示出的第一实施方式的组成元件相似的组成元件被赋予与图4中示出的第一实施方式的组成元件所赋予的附图标记相同的附图标记。

根据第五实施方式，保持球41(滚动元件)的保持件44与第一构件37P一起旋转，并且球41在第二构件38P的凸轮表面44P上滚动。

推力轴承80(减摩擦机构)用于使第三构件70P相对于第一构件37P的旋转阻力比第三构件70P因球41的滚动阻力而受到的反作用力小。

因此，当操作杆20被旋转时，第一构件37P与操作杆20一起旋转，同时插置于第一构件37P与第三构件70P之间的推力轴承80P(减摩擦机构)允许第一构件37P与第三构件70P之间的相对旋转，由此球41被允许以确定的方式在第一构件37P和第三构件70P上滚动。

因此，能够减小对操作杆20进行操作的操作力。

在第五实施方式中，润滑剂或低摩擦材料的涂层可以代替推力轴承80P而用作减摩擦机构。

另外，在本发明中，在不背离本发明的权利要求的范围的情况下能够进行各种改型，并且因此例如滚子可以代替球而用作滚动元件。

工业实用性

根据本发明，提供了能够减小对操作杆进行操作的操作力的转向装置。

附图标记列表

1转向装置

2转向构件

3转向机构

4转向轴(转向轴)

8转向柱

11外管

12内管

14车身

17、17P紧固机构

18上部柱支架

19上部固定支架

20操作杆

23、24柱侧板

26、27固定侧板

33伸缩槽(紧固轴插入槽)

34倾斜槽(紧固轴插入槽)

35紧固轴

37、37P第一构件

37a轴向相对的表面

38、38P第二构件

40、40P凸轮机构

41球(滚动元件)

42保持件

43保持槽

44、44A、44P凸轮表面

48Pb轴向相对的表面

70、70P第三构件

70a轴向相对的表面

71导引槽

80、80P推力轴承(减摩擦机构)

C1(紧固轴的)中心轴线

CTL涂层

LUB润滑剂

R1径向方向

X1(转向轴的)轴向方向

Y1(紧固轴的)轴向方向

Z1周向方向

Claims

1.一种转向装置，包括：

固定侧板，所述固定侧板固定至车身；

柱侧板，所述柱侧板固定至以可旋转的方式支撑转向轴的转向柱；

紧固轴，所述紧固轴插入穿过分别设置在所述固定侧板和所述柱侧板中的紧固轴插入槽；

操作杆，所述操作杆被操作成围绕所述紧固轴的中心轴线旋转；

第一构件，所述第一构件由所述紧固轴支撑，并且所述第一构件与所述操作杆一起围绕所述中心轴线旋转；

第二构件，所述第二构件由所述紧固轴支撑，并且所述第二构件被所述紧固轴插入槽限制而不能旋转；

第三构件，所述第三构件由所述紧固轴支撑，并且所述第三构件插置于所述第一构件与所述第二构件之间；

减摩擦机构，所述减摩擦机构插置于所述第二构件与所述第三构件之间，并且所述减摩擦机构推力支撑所述第三构件使得所述第三构件相对于所述第二构件旋转；以及

凸轮机构，通过将所述固定侧板紧固至所述柱侧板达成所述凸轮机构的锁定，并且所述凸轮机构包括：

一对轴向相对的表面，所述一对轴向相对的表面设置在所述第一构件和所述第三构件上，并且所述一对轴向相对的表面在所述紧固轴的轴向方向上彼此相对，

凸轮表面，所述凸轮表面形成在所述第一构件的所述轴向相对的表面上，

多个滚动元件，所述多个滚动元件随着所述第一构件与所述第三构件的相对旋转而在两个所述轴向相对的表面之间滚动，以及

保持件，所述保持件保持所述滚动元件，并且所述保持件被所述第二构件限制而不能围绕所述中心轴线旋转，

其中，所述减摩擦机构用于使所述第三构件相对于所述第二构件的旋转阻力比所述第三构件因所述滚动元件的滚动阻力而受到的反作用力小。

2.一种转向装置，包括：

固定侧板，所述固定侧板固定至车身；

减摩擦机构，所述减摩擦机构插置于所述第一构件与所述第三构件之间，并且所述减摩擦机构推力支撑所述第一构件和所述第三构件中的一者使得所述第三构件相对于另一者旋转；以及

一对轴向相对的表面，所述一对轴向相对的表面设置在所述第二构件和所述第三构件上，并且所述一对轴向相对的表面在所述紧固轴的轴向方向上彼此相对，

凸轮表面，所述凸轮表面形成在所述第二构件的所述轴向相对的表面上，

多个滚动元件，所述多个滚动元件随着所述第二构件与所述第三构件的相对旋转而在两个所述轴向相对的表面之间滚动，以及

保持件，所述保持件保持所述滚动元件并且所述保持件与所述第一构件一起旋转，

其中，所述减摩擦机构用于使所述第一构件与所述第三构件之间的相对旋转阻力比所述第三构件因所述滚动元件的滚动阻力而受到的反作用力小。

3.根据权利要求1或2所述的转向装置，其中，所述减摩擦机构为推力轴承。

4.根据权利要求1或2所述的转向装置，其中，所述减摩擦机构为润滑剂。

5.根据权利要求1或2所述的转向装置，其中，所述减摩擦机构为具有低摩擦特性的涂层。