CN105377666B - 转向柱装置 - Google Patents

Abstract

一种转向柱装置，包括位于内侧的第一管和位于外侧的第二管，第一管与第二管彼此配合成能够沿轴向方向相对地滑动，并且第一管和第二管可旋转地支承转向轴。第一管的外周上设置有沿第一管的轴向方向延伸并与第二管的内周接触的多个突出部。所述多个接触部在第一管的周向方向上以非等间距设置成靠近包括第一管的中心轴线的竖向平面侧。

Description

转向柱装置

技术领域

本发明涉及转向柱装置。

背景技术

在相关技术中，提出了一种设置有对转向轴进行支承并彼此配合的内管和外管的转向设备，其中，所述两个管沿轴向方向相对地滑动，其中，在周向方向上以相等的间距设置在内管的外周上的多个突出部抵接在外管的内周上(参见专利文献1)。

引用列表

专利文献

[专利文献]JP-A-2009-51353

发明内容

技术问题

例如，存在这种担忧，即，在所述两个管于车辆的二次冲击时在被斜向上地推动的同时相对地滑动的情况下以及在所述两个管为了进行伸缩调节而相对地滑动的情况下等类似情况下所述两个管的滑动载荷改变。

在此，本发明的目的在于提供一种能够抑制滑动载荷的改变的转向柱装置。

解决问题的方案

为了实现该目的，权利要求1的本发明提供了一种转向柱装置(1；100；200；300；400；500)，该转向柱装置包括位于内侧的第一管(10；109；210；309；410；509)以及位于外侧的第二管(9；110；209；310；409；510)，其中，第一管与第二管彼此配合以能够沿轴向方向相对地滑动，并且第一管和第二管可旋转地支承转向轴，其中，在第一管的外周(10a；109a；210a；309a；410a；509a)上设置有与第二管的内周(9a；110a；209a；310a；409a；510a)接触并沿第一管的轴向方向(X)延伸的多个突出部(61至64；161至164；261至264；361至364；71、261至264、71、72；361至364、71、72)，并且所述多个突出部在第一管的周向方向(Z)上以非等间距设置成靠近包括第一管的中心轴线(C1)的竖向平面。

此处，圆括号中的字母数字表示稍后将描述的各实施方式中的对应的构型元件等，但是当然，这并不意味着本发明被限制至这些实施方式。下面亦是如此。

另外，根据权利要求2，每个突出部(261至264；361至364)均可以包括与第二管的内周接触的、具有环形截面的顶部部段(261c至264c；361c至364c)，并且每个突出部的顶部部段的曲率半径(R1)小于第二管的内周的曲率半径(R2)。

另外，根据权利要求3，所述多个突出部可以包括多个第一突出部，以及于包括每个第一突出部的顶部部段以及第一管的中心轴线的平面(P1c至P4c)与竖向平面之间形成的角度(θ1c至θ4c)小于45°。

另外，根据权利要求4，所述多个突出部可以包括多个第二突出部(71、72)，以及于包括每个第二突出部的顶部部段以及第一管的中心轴线的平面与竖向平面之间形成的角度(β1c、β2c)大于等于45°且小于等于90°。

另外，根据权利要求5，所述多个突出部可以包括多个第一突出部，每个第一突出部均可以具有形成在第一管的周向方向上的预定范围中的相对于第二管的接触区域，该接触区域可以包括在周向方向上位于靠近竖向平面的一侧的第一端部部段(61a、62a、63a、64a；161a、162a、163a、164a)、位于远离竖向平面的一侧的第二端部部段(61b、62b、63b、64b；161b、162b、163b、164b)以及位于第一端部部段与第二端部部段之间的中央部段(61c、62c、63c、64c；161c、162c、163c、164c)，以及于包括每个第一突出部的中央部段以及第一管的中心轴线的平面(P1c、P2c、P3c、P4c)与竖向平面之间形成的角度(θ1c、θ2c、θ3c、θ4c)等于或小于45°。

另外，根据权利要求6，于包括每个第一突出部的第二端部部段以及第一管的中心轴线的平面(P1b、P2b、P3b、P4b)与竖向平面之间的角度(θ1b、θ2b、θ3b、θ4b)等于或小于45°。

另外，根据权利要求7，每个突出部均可以在第一管的轴向方向上非连续地设置。

另外，根据权利要求8，第一管可以为下管(10；210；410)，并且第二管可以为上管(9；209；409)。

另外，根据权利要求9，第一管可以为上管(109；309；509)，并且第二管可以为下管(110；310；510)。

本发明的有利效果

根据权利要求1中的本发明，通过设置在位于内侧的第一管的外周上而与位于外侧的第二管的内周接触的所述多个突出部通过在周向方向上以非等间距设置而靠近包括第一管的中心轴线的竖向平面VP侧，并且因此，在两个管于二次冲击时在转向轴被斜向上推动的同时相对地滑动的情况下以及在两个管于伸缩调节时相对地滑动的情况下可以减小滑动载荷并且可以抑制滑动载荷的改变。

根据权利要求2，突出部的具有环形截面的顶部部段与第二管的内周大致以线接触的状态接触，并且因而可以抑制接触位置在周向方向上的改变。因此，可以可靠地抑制两个管之间的滑动载荷的改变。

根据权利要求3，当从轴向方向观察第一管时，每个第一突出部均设置在相对于作为参照的竖向平面的圆心角小于45°的范围内，因而可以抑制第二管以楔形形状插置到插入有竖向平面的相邻的第一突出部之间。因此，可以可靠地抑制在二次冲击时或者在伸缩调节期间两个管之间的滑动载荷的改变。

根据权利要求4，当从轴向方向观察第一管时，第二突出部设置在相对于作为参照的竖向平面的圆心角为45°至90°的范围内。因此，可以利用第一突出部抑制两个管之间的滑动载荷在二次冲击时或在伸缩调节期间较小并且可以利用第二突出部提高左-右方向上的刚度。

另外，根据权利要求5，可以通过基本上抑制第二管以楔形形状插置到插入有竖向平面的相邻第一突出部之间而抑制两个管之间的滑动载荷的改变。

另外，根据权利要求6，当从轴向方向观察第一管时，每个第一突出部设置在相对于作为参照的竖向平面的圆心角为45°或更小的范围内，并且因而可以抑制第二管以楔形形状插置到插入有竖向平面的相邻的第一突出部之间。因此，可以抑制两个管之间的滑动载荷的改变。

另外，根据权利要求7，在这两个管之间发生跳动的时候，可以经由突出部抑制在两个管滑动时滑动载荷的改变。

另外，根据权利要求8，可以将本发明应用于外管被设定至上侧的一般构型。

另外，根据权利要求9，还可以将本发明应用于内管被设定至上侧的构型。

附图说明

图1为包括本发明的第一实施方式的转向柱装置的转向设备的示意性侧视图，并且其示出了转向设备的示意性构型。

图2为图1中的转向柱装置的示意性截面图，并且其对应于沿着图1中的线Ⅱ-Ⅱ的截面图。

图3为构造第一实施方式中的转向柱的位于内侧的下管(第一管)以及位于外侧的上管(第二管)的截面图。

图4为第一实施方式中的下管(第一管)的平面图，并且其示出了下管的周向方向上的上半部。

图5为第一实施方式中的下管(第一管)的底表面视图，并且其示出了下管的周向方向上的下半部。

图6为本发明的第二实施方式的转向柱装置的示意性侧视图，并且其示出了转向柱装置的示意性构型。

图7为构造第二实施方式中的转向柱的位于内侧的上管(第一管)以及位于外侧的下管(第二管)的截面图。

图8为第二实施方式中的上管(第一管)的平面图，并且其示出了上管的周向方向上的上半部。

图9为第二实施方式中的上管(第一管)的底表面视图，并且其示出了上管的周向方向上的下半部。

图10为本发明的第三实施方式的转向柱装置的示意性侧视图，并且其示出了转向柱装置的示意性构型。

图11为构造第三实施方式中的转向柱的位于内侧的下管(第一管)以及位于外侧的上管(第二管)的截面图。

图12为第三实施方式中的下管(第一管)的平面图，并且其示出了下管的周向方向上的上半部。

图13为第三实施方式中的下管(第一管)的底表面视图，并且其示出了下管的周向方向上的下半部。

图14为本发明的第四实施方式的转向柱装置的示意性侧视图，并且其示出了转向柱装置的示意性构型。

图15为构造第四实施方式中的转向柱的位于内侧的上管(第一管)以及位于外侧的下管(第二管)的截面图。

图16为第四实施方式中的上管(第一管)的平面图，并且其示出了上管的周向方向上的上半部。

图17为第四实施方式中的上管(第一管)的底表面视图，并且其示出了上管的周向方向上的下半部。

图18为构造第五实施方式中的转向柱的位于内侧的下管(第一管)以及位于外侧的上管(第二管)的截面图。

图19为构造第六实施方式中的转向柱的位于内侧的上管(第一管)以及位于外侧的下管(第二管)的截面图。

图20为构造第七实施方式中的转向柱的位于内侧的下管(第一管)以及位于外侧的上管(第二管)的截面图。

具体实施方式

将参照附图对本发明的实施方式进行描述。

(第一实施方式)

图1为包括本发明的第一实施方式的转向柱装置的转向设备的示意性构型的示意图。参照图1，转向柱装置1设置有转向构件2如方向盘、转向轴3以及具有圆筒形形状的转向柱4，该转向轴3通过一个端部(在轴向方向上的上端部)连接至转向构件2以能够一体地旋转，该转向柱4经由未在附图中示出的轴承可旋转地支承转向轴3。

转向轴3的另一端部(在轴向方向上的下端部)沿轴向方向从转向柱4向下突出，并且经由中间轴5等连接至转向机构6如齿条和齿轮机构。转向机构6使方向盘(未在附图中示出)与转向构件2的转向连动地转向。

转向轴3具有上轴7和下轴8，上轴7与下轴8利用例如花键联接而连接以能够同时转动且能够沿轴向方向相对地移动。

转向柱4设置有作为外管的上管9(第二管)、作为内管的下管10(第一管)以及壳体11，其中，下管10与上管9彼此配合成能够沿轴向方向相对地移动，壳体11连接至下管10的在轴向方向上的下端部。

壳体11中容置有减速机构13，该减速机构13使电动马达12的动力减小并传递该动力以辅助使下轴8转向。减速机构13具有驱动齿轮14和从动齿轮15，该驱动齿轮14连接至电动马达12以能够与电动马达12的旋转轴(未在附图中示出)同步旋转，该从动齿轮15与下轴8同步旋转并与驱动齿轮14啮合。

转向柱4经由设置在车辆的后侧上的上固定支架16以及设置在车辆的前侧上的下固定支架17附接至车身侧构件18和19(例如横梁等)。

下柱支架20固定至转向柱4的壳体11。下柱支架20经由倾斜中央轴21被支承成能够绕该倾斜中央轴21旋转并以该倾斜中央轴21作为枢转轴被支承在固定至车身侧构件19的下固定支架17上。由此，转向柱4的整个本体都能够绕倾斜中央轴21旋转，并且因此，对转向机构2的高度位置进行调节的倾斜调节是可行的。另外，通过相对于转向柱4的下管10(第一管)沿轴向方向X移动上管9(第二管)而对转向机构2的高度位置进行调节的伸缩调节是可行的。

上柱支架22固定至转向柱4的上管9。上柱支架22能够相对于支承支架24锁定(倾斜锁定以及伸缩锁定)，支承支架24被保持成相对于上固定支架16上的悬挂机构23悬挂。转向柱装置1设置有实现倾斜锁定和伸缩锁定的锁定机构25。

锁定机构25设置有操作杆26和固定轴28，该操作杆26能够可旋转地进行操作，该固定轴28插入到设置在支承支架24的侧板上的倾斜长孔(未在附图中示出)中并且插入到设置在上柱支架22的侧板上的伸缩长孔27中，并且该固定轴28与操作杆26一体地旋转。

另外，锁定机构25设置有凸轮机构(未在附图中示出)和上推凸轮30，该凸轮机构通过伴随着在支承在固定轴28上的操作杆26的旋转操作对支承支架24的侧板与上柱支架22进行压力焊接来实现倾斜锁定和伸缩锁定，该上推凸轮30设置成能够与固定轴28一体地旋转并且通过向上推动下管10经过上管9的开口29而固定管9与管10，进而实现管9与管10之间的锁定。

上固定支架16上设置有主板32，主板32中形成有沿二次冲击时的柱运动方向X1(平行于轴向方向X的方向)延伸的长孔31。支承支架24的顶板33上形成有螺栓插孔34。悬挂机构23设置有插入到长孔31和螺栓插孔34中的悬挂螺栓35以及与悬挂螺栓35结合的螺母36。支承支架24利用由上固定支架16支承的悬挂螺栓35以及与悬挂螺栓35结合的螺母36而被悬挂。

尽管本实施方式是基于将转向柱装置1应用于电动转向装置的示例进行描述的，但是本发明也可以应用于手动转向装置。另外，尽管本实施方式是基于转向柱装置1能够倾斜调节的情况进行描述的，但是本发明也可以应用于不具有倾斜调节功能的转向柱装置，并且本发明可以应用于能够倾斜调节并且能够伸缩地调节的转向柱装置。

图2为沿着图1中的线Ⅱ-Ⅱ的截面图。参照图2，上固定支架16设置有从主板32向外延伸的一对安装板37。

支承支架24设置有顶板33和沿倾斜方向Y向下延伸的一对侧板38。顶板33设置有于所述一对侧板38的在倾斜方向Y上的上端部之间连接的第一顶板38A以及固定至第一顶板33A的上表面的第二顶板33B。形成有穿过顶板33A和顶板33B两者的螺栓插孔34，悬挂螺栓35插入该螺栓插孔34。第二顶板33B设置有向外延伸的一对待安装板39。

固定螺钉40固定至车身侧构件18，固定螺钉40插入到上固定支架16的每个安装板37中并且插入到支承支架24的对应的待安装板39中。上固定支架16的每个安装板37均利用固定螺钉40固定至车身侧构件18。

与每个安装板37对应的待安装板39经由可断裂树脂销41连接，该可断裂树脂销41插入到板37和39中并且能够在二次冲击时断裂。在二次冲击时，伴随着树脂销41的断裂，支承支架24沿柱运动方向(正交于图2中的纸张表面的方向，指的是图1中的柱运动方向X1)移动成与相对于上固定支架16的安装位置分离。

上柱支架22以槽状形成，该上柱支架22设置有分别与支承支架24的所述一对侧板38对应的一对侧板42以及于所述一对侧板42的在倾斜方向Y上的下端部之间连接的连接板43。

固定轴28由穿过支承支架24的侧板38的倾斜长孔44以及上柱支架22的侧板42的伸缩长孔27的螺栓形成。固定轴28的一端的头部45固定成能够与操作杆26一体地旋转。螺母46旋拧在设置于固定轴28的另一端上的螺纹部上。

操作杆26与支承支架24的一个侧板38之间插置有凸轮机构47，该凸轮机构47在操作杆26的旋转操作的同时实现了倾斜锁定和伸缩锁定。凸轮机构47设置有由固定轴28的轴部段支承的环形第一凸轮48和环形第二凸轮49。在第一凸轮48和第二凸轮48的面向彼此的表面上形成有彼此接合的凸轮突出部。

第一凸轮48被连接成能够与操作杆26一体地旋转，并且第一凸轮48相对于固定轴28的轴向方向的运动可被调节。第二凸轮49设置有作为面向支承支架24的另一侧板38的固定部的环形板以及从该环形板延伸的凸台。第二凸轮49的凸台插入到支承支架24的所述一个侧板38的倾斜长孔44中以使得能够对第二凸轮49的旋转进行调节。第二凸轮49在固定轴28的轴向方向上被可移动地支承。

螺母46与支承支架24的另一侧板38之间插置有由固定轴28支承的环形第一插置构件50和环形第二插置构件51。第一插置构件50设置有面向支承支架24的所述另一侧板38的环形板以及从该环形板延伸的凸台。第一插置构件50的凸台插入到支承支架24的所述另一侧板38的倾斜长孔44中，使得能够对第一插置构件50的旋转进行调节。

第二插置构件51设置有插置在螺母46与第一插置构件50之间的垫圈52以及插置在垫圈52与第一插置构件50之间的滚针轴承53。

与固定轴28一体地旋转的套筒54例如利用锯齿状配合与固定轴28的轴部段的外周接合。上推凸轮30与套筒54一体地设置。

伴随着操作杆26的旋转，第二凸轮49因第一凸轮48相对于第二凸轮49旋转而沿固定轴方向K移动，并且支承支架24的侧板38通过被插置在第二凸轮49与第一插置构件50的环形板之间而被固定。由此，支承支架24的每个侧板38通过被压力焊接至上柱支架22的对应侧板42而实现了倾斜锁定和伸缩锁定。另外，管9与管10之间的锁定通过上推凸轮30向上推动下管10而得以实现。

在位于内侧的下管10(第一管)的外周10a上设置有与位于外侧的上管9(第二管)的内周9a接触的沿轴向方向(正交于图2中的纸张表面的方向，图1中的轴向方向X)延伸的多个突出部61、62、63和64。在周向方向Z上以非等间距设置的所述多个突出部61至64靠近包括下管10的中心轴线C1的竖向平面VP侧。

详细地，如图3中所示，每个突出部61至64均具有形成在下管10的周向方向Z上的预定范围中的相对于上管9的接触区域。突出部61和突出部62设置在插入有竖向平面VP的两侧上并且位于下管10的周向方向Z上的上半部中。突出部61和突出部62可以关于竖向平面VP对称地设置，但不必对称地设置。

突出部63和突出部64设置在插入有竖向平面VP的两侧上并且位于下管10的周向方向Z上的下半部中。突出部63和突出部64设置在插入有竖向平面VP的两侧上并且位于下管10的在周向方向Z上的下半部中。突出部63和突出部64可以关于竖向平面VP对称地设置，但不必对称地设置。

突出部61相对于上管9的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段61a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段61b、以及位于第一端部部段61a与第二端部部段61b之间的中央部段61c。

于包括突出部61的中央部段61c以及下管10的中心轴线C1的平面P1c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c为45°或更小(θ1c≤45°)，由此，突出部61设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，包于括突出部61的第一端部部段61a以及下管10的中心轴线C1的平面P1a与竖向平面VP之间形成的角度θ1a为45°或更小(θ1a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部61的第二端部部段61b以及下管10的中心轴线C1的平面P1b与竖向平面VP之间形成的角度θ1b为45°或更小(θ1b≤45°)。

突出部62相对于上管9的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段62a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段62b、以及位于第一端部部段62a与第二端部部段62b之间的中央部段62c。

于包括突出部62的中央部段62c以及下管10的中心轴线C1的平面P2c与竖向平面VP之间形成的角度θ2c为45°或更小(θ2c≤45°)，由此，突出部62设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，于包括突出部62的第一端部部段62a以及下管10的中心轴线C1的平面P2a与竖向平面VP之间形成的角度θ2a为45°或更小(θ2a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部62的第二端部部段62b以及下管10的中心轴线C1的平面P2b与竖向平面VP之间形成的角度θ2b为45°或更小(θ2b≤45°)。

突出部63相对于上管9的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段63a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段63b、以及位于第一端部部段63a与第二端部部段63b之间的中央部段63c。

于包括突出部63的中央部段63c以及下管10的中心轴线C1的平面P3c与竖向平面VP之间形成的角度θ3c为45°或更小(θ3c≤45°)，由此，突出部63设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，于包括突出部63的第一端部部段63a以及下管10的中心轴线C1的平面P3a与竖向平面VP之间形成的角度θ3a为45°或更小(θ3a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部63的第二端部部段63b以及下管10的中心轴线C1的平面P3b与竖向平面VP之间形成的角度θ3b为45°或更小(θ3b≤45°)。

突出部64相对于上管9的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段64a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段64b、以及位于第一端部部段64a与第二端部部段64b之间的中央部段64c。

于包括突出部64的中央部段64c以及下管10的中心轴线C1的平面P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ4c为45°或更小(θ4c≤45°)，由此，突出部64设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，于包括突出部64的第一端部部段64a以及下管10的中心轴线C1的平面P4a与竖向平面VP之间形成的角度θ4a为45°或更小(θ4a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部64的第二端部部段64b以及下管10的中心轴线C1的平面P4b与竖向平面VP之间形成的角度θ4b为45°或更小(θ4b≤45°)。

另外，如图4中所示——图4为下管10的平面图。位于下管10的周向方向上的上半部中的每个突出部61和62在轴向方向X上非连续地设置。也就是说，突出部61由位于轴向方向X上的上侧上的突出部61U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部61L构造。突出部62由位于轴向方向X上的上侧上的突出部62U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部62L构造。

另外，如图5中所示——图5为下管10的底表面视图，位于下管10的周向方向上的下半部中的每个突出部63和64在轴向方向X上非连续地设置。也就是说，突出部63由位于轴向方向X上的上侧上的突出部63U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部63L构造。突出部64由位于轴向方向X上的上侧上的突出部64U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部64L构造。

尽管未在附图中示出，但是，由于上管9的轴向方向上的上端部在二次冲击时被斜向上地推动，因此位于下管10的周向方向上的上半部中的、轴向方向X上的下侧上的突出部61L和62L以及位于下管10的周向方向上的下半部中的、轴向方向X上的上侧上的突出部63U和64U被牢固地压向上管9的内周9a。

同时，当为了进行伸缩调节而释放通过锁定机构25的锁定时，由于上管9的轴向方向上的上端侧因上管9的自重、转向机构2的自重等而被向下推动，因此位于下管10的周向方向上的上半部中的、轴向方向X上的上侧上的突出部61U和62U以及位于下管10的周向方向上的下半部中的、轴向方向X上的下侧上的突出部63L和64L被牢固地压向上管9的内周9a。

根据本实施方式，通过设置在下管10(第一管)的外周10a上而与上管9(第二管)的内周9a接触的所述多个突出部61至64通过在周向方向Z上以非等间距设置而靠近包括下管10的中心轴线C1的竖向平面VP侧。因此，在管9与管10二者于二次冲击时在转向轴3被斜向上地推动的同时相对地滑动的情况下以及在管9与管10二者在伸缩调节时相对地滑动的情况下可以减小滑动载荷并且可以抑制滑动载荷的改变。

另外，于包括每个突出部61、62、63和64的接触区域的周向方向Z上的中央部段61c、62c、63c和64c以及下管10(第一管)的中心轴线C1的平面P1c、P2c、P3c和P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c、θ2c、θ3c和θ4c为45°或更小。由此，可以通过大体上抑制上管9(第二管)以楔形形状插置到插入有竖向平面VP的相邻的突出部61与62以及63与64之间而抑制管9与管10二者之间的滑动载荷的改变。

另外，于包括每个突出部61、62、63和64的接触区域的第二端部部段61b、62b、63b和64b以及下管10(第一管)的中心轴线C1的平面P1b、P2b、P3b和P4b与竖向平面VP之间形成的角度θ1b、θ2b、θ3b和θ4b为45°或更小。由此，由于每个突出部61至64的接触区域设置在相对于作为参照的竖向平面VP的圆心角为45°或更小的范围内，因此可以抑制上管9(第二管)以楔形形状插置到插入有竖向平面VP的相邻突出部61与62以及63与64之间。由此，可以抑制管9与管10二者之间的滑动载荷的改变。

另外，在管9与管10二者之间发生跳动(runout)的时候，可以经由突出部61至64抑制在管9和管10二者滑动时滑动载荷的改变。

(第二实施方式)

接下来，图6示出了本发明的第二实施方式的转向柱装置100的示意性侧视图。图6中的第二实施方式与图1中的第一实施方式的主要不同之处在于转向柱104设置有作为内管的上管109(第一管)、作为外管的下管110(第二管)以及壳体(未在附图中示出)，其中，该壳体连接至下管110(第二管)的轴向方向上的下端部。

如图7中所示——图7为转向柱104的截面图，在位于内侧的上管109(第一管)的外周109a上设置有与位于外侧的下管110(第二管)的内周110a接触的沿轴向方向(正交于纸张表面的方向)延伸的多个突出部161、162、163和164。所述多个突出部161至164在周向方向Z上以非等间距设置成靠近包括上管109的中心轴线C1的竖向平面VP侧。

详细地，如图7中所示，每个突出部161至164均具有形成在上管109的周向方向Z上的预定范围中的相对于下管110的接触区域。突出部161和突出部162设置在插入有竖向平面VP的两侧上并且位于上管109的周向方向Z上的上半部中。突出部161和突出部162可以关于竖向平面VP对称地设置，但不必对称地设置。

突出部163和突出部164设置在上管109的周向方向Z上的下半部中并且设置在插入有竖向平面VP的两侧上。突出部163和突出部164设置在插入有竖向平面VP的两侧上并且位于上管109的周向方向Z上的下半部中。突出部163和突出部164可以关于竖向平面VP对称地设置，但不必对称地设置。

突出部161相对于下管110的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段161a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段161b、以及位于第一端部部段161a与第二端部部段161b之间的中央部段161c。

于包括突出部161的中央部段161c以及上管109的中心轴线C1的平面P1c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c为45°或更小(θ1c≤45°)。由此，突出部161设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，于包括突出部161的第一端部部段161a以及上管109的中心轴线C1的平面P1a与竖向平面VP之间形成的角度θ1a为45°或更小(θ1a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部161的第二端部部段161b以及上管109的中心轴线C1的平面P1b与竖向平面VP之间形成的角度θ1b为45°或更小(θ1b≤45°)。

突出部162相对于下管110的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段162a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段162b、以及位于第一端部部段162a与第二端部部段162b之间的中央部段162c。

于包括突出部162的中央部段162c以及上管109的中心轴线C1的平面P2c与竖向平面VP之间形成的角度θ2c为45°或更小(θ2c≤45°)。由此，突出部162设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，于包括突出部162的第一端部部段162a以及上管109的中心轴线C1的平面P2a与竖向平面VP之间形成的角度θ2a为45°或更小(θ2a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部162的第二端部部段162b以及上管109的中心轴线C1的平面P2b与竖向平面VP之间的角度θ2b为45°或更小(θ2b≤45°)。

突出部163相对于下管110的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段163a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段163b、以及位于第一端部部段163a与第二端部部段163b之间的中央部段163c。

于包括突出部163的中央部段163c以及上管109的中心轴线C1的平面P3c与竖向平面VP之间形成的角度θ3c为45°或更小(θ3c≤45°)。由此，突出部163设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，于包括突出部163的第一端部部段163a以及上管109的中心轴线C1的平面P3a与竖向平面VP之间形成的角度θ3a为45°或更小(θ3a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部163的第二端部部段163b以及上管109的中心轴线C1的平面P3b与竖向平面VP之间形成的角度θ3b为45°或更小(θ3b≤45°)。

突出部164相对于下管110的接触区域设置有在周向方向Z上位于靠近竖向平面VP的一侧处的第一端部部段164a、位于远离竖向平面VP的一侧处的第二端部部段164b、以及位于第一端部部段164a与第二端部部段164b之间的中央部段164c。

于包括突出部164的中央部段164c以及上管109的中心轴线C1的平面P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ4c为45°或更小(θ4c≤45°)。由此，突出部164设置成靠近竖向平面VP。另外，自然，于包括突出部164的第一端部部段164a以及上管109的中心轴线C1的平面P4a与竖向平面VP之间形成的角度θ4a为45°或更小(θ4a≤45°)。此处，更优选地是，于包括突出部164的第一端部部段164b以及上管109的中心轴线C1的平面P4b与竖向平面VP之间形成的角度θ4b为45°或更小(θ4b≤45°)。

另外，如图8中所示——图8为上管109的平面图。位于上管109的周向方向上的上半部中的每个突出部161和162沿轴向方向X非连续地设置。也就是说，突出部161由位于轴向方向X上的上侧上的突出部161U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部161L构造。突出部162由位于轴向方向X上的上侧上的突出部162U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部162L构造。

另外，如图9中所示——图9为上管109的底表面视图，位于上管109的周向方向上的下半部中的每个突出部163和164沿轴向方向X非连续地设置。也就是说，突出部163由位于轴向方向X上的上侧上的突出部163U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部163L构造。突出部164由位于轴向方向X上的上侧上的突出部164U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部164L构造。

尽管未在附图中示出，但是，由于上管109的轴向方向上的上端部在二次冲击时被斜向上地推动，因此位于上管109的周向方向上的上半部中的、轴向方向X上的上侧上的突出部161U和162U以及位于上管109的周向方向上的下半部中的、轴向方向X上的下侧上的突出部163L和164L被牢固地压向下管110的内周110a。

同时，当为了进行伸缩调节而释放通过锁定机构25的锁定时，由于上管109的轴向方向上的上端侧因上管109的自重、转向机构2的自重等而被向下推动，因此位于上管109的周向方向上的上半部中的、轴向方向X上的下侧上的突出部161L和162L以及位于上管109的周向方向上的下半部中的、轴向方向X上的上侧上的突出部163U和164U被牢固地压向下管110的内周110a。

根据本实施方式，通过设置在上管109(第一管)的外周109a上而与下管110(第二管)的内周110a接触的所述多个突出部161至164通过在周向方向Z上以非等间距设置而靠近包括上管109的中心轴线C1的竖向平面VP侧。因此，在管9与管10二者于二次冲击时在转向轴3被斜向上地推动的同时相对地滑动的情况下以及在管9与管10二者在伸缩调节时相对地滑动时的情况下可以减小滑动载荷并且可以抑制滑动载荷的改变。

另外，于包括与每个突出部161、162、163和164的接触区域的周向方向Z有关的中央部段161c、162c、163c和164c以及上管109(第一管)的中心轴线C1的平面P1c、P2c、P3c和P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c、θ2c、θ3c和θ4c为45°或更小。由此，可以通过基本上抑制下管110(第二管)以楔形形状插置到插入有竖向平面VP的相邻突出部161与162以及163与164之间而抑制管109与管110二者之间的滑动载荷的改变。

另外，于包括每个突出部161、162、163和164的接触区域的第二端部部段161b、162b、163b和164b以及上管109(第一管)的中心轴线C1的平面P1b、P2b、P3b和P4b与竖向平面VP之间形成的角度θ1b、θ2b、θ3b和θ4b为45°或更小。由此，由于每个突出部161至164的接触区域设置在相对于作为参照的竖向平面VP的圆心角为45°或更小的范围内，因此可以抑制下管110(第二管)以楔形形状插置到插入有竖向平面VP的相邻突出部161与162以及163与164之间。由此，可以抑制管109与管110之间的滑动载荷的改变。

另外，在管9与管10二者之间发生跳动的时候，可以经由突出部161至164抑制在管109和管110二者滑动时滑动载荷的改变。

(第三实施方式)

接下来，图10示出了本发明的第三实施方式的转向柱装置200的示意性侧视图。如图10中所示，转向柱204包括作为外管的上管209(第二管)以及作为内管的下管210(第一管)。

图11为转向柱204的截面图。将参照图11描述第三实施方式与图3中的第一实施方式的主要差异。

也就是说，设置在下管210的外周210a上的多个突出部261、262、263和264(与第一突出部等同)分别包括与上管209的内周209a接触的具有环形截面的顶部部段261c、262c、263c和264c。每个突出部261、262、263和264的顶部部段261c、262c、263c和264c的曲率半径R1小于上管209的内周209a的曲率半径R2(R1<R2)。

另外，于包括每个突出部261、262、263和264的顶部部段261c、262c、263c和264c以及下管210的中心轴线C1的平面P1c、P2c、P3c和P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c、θ2c、θ3c和θ4c小于45°(θ1c<45°、θ2c<45°、θ3c<45°、θ4c<45°)。

另外，如图12中所示——图12为下管210的平面图，位于下管210的周向方向上的上半部中的每个突出部261和262沿轴向方向X非连续地设置。也就是说，突出部261由位于轴向方向X上的上侧上的突出部261U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部261L构造。突出部262由位于轴向方向X上的上侧上的突出部262U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部262L构造。

另外，如图13中所示——图13为下管210的底表面视图，位于下管210的周向方向上的下半部中的每个突出部263和264沿轴向方向X非连续地设置。也就是说，突出部263由位于轴向方向X上的上侧上的突出部263U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部263L构造。突出部264由位于轴向方向X上的上侧上的突出部264U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部264L构造。

根据本实施方式，通过设置在下管210(第一管)的外周210a上而与上管209(第二管)的内周209a接触的所述多个突出部261至264通过在周向方向Z上以非等间距设置而靠近包括下管210的中心轴线C1的竖向平面VP侧。因此，在管209与管210二者于二次冲击时在转向轴3被斜向上地推动的同时相对地滑动的情况下以及在管209与管210二者在伸缩调节时相对地滑动的情况下可以减小滑动载荷并且可以抑制滑动载荷的改变。

特别地，由于突出部261至264的具有环形截面的顶部部段261c至264c与上管209(第二管)的内周209a大致以线接触的状态接触，因此可以抑制接触位置在周向方向Z上的改变。因此，可以可靠地抑制管209与管210二者之间的滑动载荷的改变。

另外，如图11中所示，由于当从轴向方向观察下管210时，突出部261至264中的每一者均设置在相对于作为参照的竖向平面VP的圆心角小于45°的范围内，因此可以抑制上管209以楔形形状插置到插入有竖向平面VP的相邻突出部261与262以及263与264之间。因此，可以可靠地抑制在二次冲击时或者在伸缩调节期间管209与管210之间的滑动载荷的改变。

(第四实施方式)

接下来，图14示出了本发明的第四实施方式的转向柱装置300的示意性侧视图。如图14中所示，转向柱304包括作为内管的上管309(第一管)以及作为外管的下管310(第二管)。

图15为转向柱304的截面图。将参照图15描述第四实施方式与图7中的第二实施方式的主要差异。

也就是说，设置在位于内侧的上管309(第一管)的外周309a上的突出部361、362、363和364(与第一突出部等同)分别包括与位于外侧的下管310(第二管)的内周310a接触的、具有环形截面的顶部部段361c、362c、363c和364c。每个突出部361、362、363和364的顶部部段361c、362c、363c和364c的曲率半径R1小于下管310的内周310a的曲率半径R2(R1<R2)。

另外，于包括每个突出部361、362、363和364的顶部部段361c、362c、363c和364c以及上管309的中心轴线C1的平面P1c、P2c、P3c和P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c、θ2c、θ3c和θ4c小于45°(θ1c<45°、θ2c<45°、θ3c<45°、θ4c<45°)。

另外，如图16中所示——图16为上管309的平面图。位于上管309的周向方向上的上半部中的每个突出部361和362沿轴向方向X非连续地设置。也就是说，突出部361由位于轴向方向X上的上侧上的突出部361U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部361L构造。突出部362由位于轴向方向X上的上侧上的突出部362U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部362L构造。

另外，如图17中所示——图17为上管309的底表面视图，位于上管309的周向方向上的下半部中的每个突出部363和364沿轴向方向X非连续地设置。也就是说，突出部363由位于轴向方向X上的上侧上的突出部363U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部363L构造。突出部364由位于轴向方向X上的上侧上的突出部364U以及位于轴向方向X上的下侧上的突出部364L构造。

根据本实施方式，通过设置在上管309(第一管)的外周309a上而与下管310(第二管)的内周310a接触的所述多个突出部361至364通过在周向方向Z上以非等间距设置而靠近包括上管309的中心轴线C1的竖向平面VP侧。因此，在管309与管310二者于二次冲击时在转向轴被斜向上地推动的同时相对地滑动的情况下以及在管309与管310二者在伸缩调节时相对地滑动的情况下可以减小滑动载荷并且可以抑制滑动载荷的改变。

特别地，由于突出部361至364的具有环形截面的顶部部段361c至364c与下管310(第二管)的内周310a大致以线接触的状态接触，因此可以抑制接触位置在周向方向Z上的改变。因此，可以可靠地抑制管309与管310二者之间的滑动载荷的改变。

另外，如图15中所示，由于当从轴向方向观察上管309时，突出部361至364中的每一者均设置在相对于作为参照的竖向平面VP的圆心角小于45°的范围内，因此可以抑制下管310以楔形形状插置到插入有竖向平面VP的相邻突出部361与362以及363与364之间。因此，可以可靠地抑制在二次冲击时或者在伸缩调节期间管309与管310二者之间的滑动载荷的改变。

(第五实施方式)

接下来，图18为本发明的第五实施方式的转向柱装置400的转向柱404的截面图。

将参照图18描述第五实施方式与图11中的第三实施方式的主要差异。也就是说，通过设置在作为内管的下管410(第一管)的外周410a上而与作为外管的上管409(第二管)的内周409a接触的所述多个突出部包括作为所述多个第一突出部的突出部261至264以及多个第二突出部71和72。

第二突出部71和72分别包括与上管409的内周409a接触的、具有环形截面的顶部部段71c和72c。顶部部段71c和72c的曲率半径R3小于上管409的内周409a的曲率半径R2(R3<R2)。

于包括每个第二突出部71和72的顶部部段71c和72c以及下管410的中心轴线C1的平面Q1C和Q2c与竖向平面VP之间形成的角度β1c和β2c为45°至90°(45°≤β1c≤90°,45°≤β2c≤90°)。

根据本实施方式，以与第三实施方式相同的方式，可以在二次冲击时或在伸缩调节期间利用第一突出部261至264将两个管之间的滑动载荷抑制得较低。此外，可以利用第二突出部71和72提高转向柱404的左-右方向上的刚度，当从轴向方向观察下管410时，第二突出部71和72设置在相对于作为参照的竖向平面VP的圆心角为45°至90°的范围内。

(第六实施方式)

接下来，图19为本发明的第六实施方式的转向柱装置500的转向柱504的截面图。

将参照图19描述第六实施方式与图15中的四实施方式的主要差异。也就是说，通过设置在作为内管的上管509(第一管)的外周509a上而与作为外管的下管510(第二管)的内周510a接触的所述多个突出部包括作为所述多个第一突出部的突出部361至364以及多个第二突出部71和72。

第二突出部71和72分别包括与上管409的内周409a接触的、具有环形截面的顶部部段71c和72c。顶部部段71c和72c的曲率半径R3小于上管409的内周409a的曲率半径R2(R3<R2)。

于包括每个第二突出部71和72的顶部部段71c和72c以及上管509的中心轴线C1的平面Q1C和Q2c与竖向平面VP之间形成的角度β1c和β2c为45°至90°(45°≤β1c≤90°,45°≤β2c≤90°)。

根据本实施方式，以与第四实施方式相同的方式，可以利用第一突出部361至364抑制两个管509与510之间的滑动载荷在二次冲击时或在伸缩调节期间较低。此外，可以利用第二突出部71和72提高转向柱504的左-右方向上的刚度，当从轴向方向观察上管509时，第二突出部71和72设置在相对于作为参照的竖向平面VP的圆心角为45°至90°的范围内。

(参照实施方式)

图20示出了本发明的参照实施方式。将参照图20描述该参照实施方式与图11中的第三实施方式的主要差异。

也就是说，在图11的第三实施方式中，突出部261至264通过在周向方向Z上以非等间距设置而靠近包括下管210的中心轴线C1的竖向平面VP侧。于包括每个突出部261至264的顶部部段261c至264c以及下管210的中心轴线C1的平面P1c至P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c至θ4c小于45°。

与之相比，在参照实施方式中，突出部261至264不靠近包括下管210的中心轴线C1的竖向平面VP侧。于包括每个突出部261至264的顶部部段261c至264c以及下管210的中心轴线C1的平面P1c至P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c至θ4c为45°至90°。

在参照实施方式中，可以利用突出部261至264提高转向柱的左-右方向的刚度。

此处尽管未被示出，但是作为另一参照实施方式，可以例证在图15中的第四实施方式中的于包括每个突出部361至364的顶部部段361c至364c以及上管309的中心轴线C1的平面P1c至P4c与竖向平面VP之间形成的角度θ1c至θ4c为45°至90°的构型。

本发明不限于这些实施方式，并且在权利要求的范围内，可以进行关于本发明的各种改型。

工业应用

根据本发明，提供了一种能够抑制滑动载荷的改变的转向柱装置。

附图标记列表

1 转向柱装置

2 转向构件

3 转向轴

4 转向柱

7 上轴

8 下轴

9 上管(第二管)

9a 内周

10 下管(第一管)

10a 外周

16 上固定支架

18 车身侧构件

22 上柱支架

23 悬挂机构

24 支承支架

25 锁定机构

26 操作杆

27 伸缩长孔

28 固定轴

29 开口

30 上推凸轮

35 悬挂螺栓

37 安装板

39 待安装板

40 固定螺钉

41 树脂销

44 倾斜长孔

46 螺母

47 凸轮机构

48 第一凸轮

49 第二凸轮

61、62、63、64；61U、61L；62U、62L；63U、63L；64U、64L 突出部

61a、62a、63a、64a 第一端部部段

61b、62b、63b、64b 第二端部部段

61c、62c、63c、64c 中央部段

71、72 第二突出部

100 转向柱装置

104 转向柱

109 上管(第一管)

109a 外周

110 下管(第二管)

110a 内周

161、162、263(应为163)、164；161U、161L；162U、162L；163U、163L；164U、164L 突出部

161a、162a、163a、164a 第一端部部段

161b、162b、163b、164b 第二端部部段

161c、162c、163c、164c 中央部段

200 转向柱装置

204 转向柱

209 上管(第二管)

209a 内周

210 下管(第一管)

210a 外周

261、262、263、264；261U、261L；262U、262L；263U、263L；264U、264L 突出部(第一突出部)

300 转向柱装置

304 转向柱

309 上管(第一管)

309a 外周

310 下管(第二管)

310a 内周

361、362、363、364；361U、361L；362U、362L；363U、363L；364U、364L 突出部(第一突出部)

400 转向柱装置

404 转向柱

409 上管(第二管)

409a 内周

410 下管(第一管)

410a 外周

500 转向柱装置

504 转向柱

509 上管(第一管)

509a 外周

510 下管(第二管)

510a 内周

C1 中心轴线

P1a、P2a、P3a、P4a 平面(包括突出部的第一端部部段以及中心轴线)

P1b、P2b、P3b、P4b 平面(包括突出部的第二端部部段以及中心轴线)

P1c、P2c、P3c、P4c 平面(包括突出部的中央部段以及中心轴线)

R1、R3 曲率半径(突出部的顶部部段的)

R2 曲率半径(第二管的内周的)

VP 竖向平面(包括中心轴线)

K 固定轴方向

X 轴向方向(转向轴的)

X1 柱运动方向

Y 倾斜方向

Z 周向方向

θ1a、θ2a、θ3a、θ4a 角度(于包括突出部的第一端部部段以及中心轴线的平面与竖向平面之间形成)

θ1b、θ2b、θ3b、θ4b 角度(于包括突出部的第二端部部段以及中心轴线的平面与竖向平面之间形成)

θ1c、θ2c、θ3c、θ4c 角度(于包括突出部的中央部段(顶部)以及中心轴线的平面与竖向平面之间形成)

Claims (9)

1.一种转向柱装置，包括：

第一管以及第二管，所述第一管位于内侧而所述第二管位于外侧，所述第一管与所述第二管彼此配合成能够沿轴向方向相对地滑动，并且所述第一管和所述第二管可旋转地支承转向轴，

其中，所述第一管的外周上设置有四个突出部，所述四个突出部与所述第二管的内周接触并沿所述第一管的轴向方向延伸，并且

所述四个突出部中的两个设置在包括所述第一管的中心轴线的竖向平面的两侧、且设置在所述第一管的周向方向的上半部，

所述四个突出部中的其余的两个设置在包括所述第一管的中心轴线的竖向平面的两侧、且设置在所述第一管的周向方向的下半部，

其中，所述四个突出部以与在所述第一管的周向方向上以等间距设置的情况相比靠近所述竖向平面的方式，在所述第一管的周向方向上以非等间距设置，

每个所述突出部均包括具有环形截面的顶部部段，所述顶部部段与所述第二管的内周接触，并且

每个所述突出部的所述顶部部段的曲率半径小于所述第二管的内周的曲率半径，

所述四个突出部包括多个第一突出部，并且

在包括每个所述第一突出部的所述顶部部段以及所述第一管的所述中心轴线的平面与所述竖向平面之间形成的角度小于45°，

在所述第一管插入于所述第二管的内侧的状态下，所述四个突出部与所述第二管的内周接触，且所述第一管与所述第二管能够伸缩调节。

2.根据权利要求1所述的转向柱装置，其中，

所述四个突出部包括多个第二突出部，以及

在包括每个所述第二突出部的所述顶部部段以及所述第一管的所述中心轴线的平面与所述竖向平面之间形成的角度大于等于45°且小于等于90°。

3.根据权利要求1或2所述的转向柱装置，其中，

每个所述突出部均在所述第一管的所述轴向方向上非连续地设置。

4.根据权利要求1或2所述的转向柱装置，其中，

所述第一管为下管，并且所述第二管为上管。

5.根据权利要求1或2所述的转向柱装置，其中，

所述第一管为上管，并且所述第二管为下管。

6.一种转向柱装置，包括：

第一管以及第二管，所述第一管位于内侧而所述第二管位于外侧，所述第一管与所述第二管彼此配合成能够沿轴向方向相对地滑动，并且所述第一管和所述第二管可旋转地支承转向轴，

其中，所述第一管的外周上设置有四个突出部，所述四个突出部与所述第二管的内周接触并沿所述第一管的轴向方向延伸，并且

所述四个突出部中的两个设置在包括所述第一管的中心轴线的竖向平面的两侧、且设置在所述第一管的周向方向的上半部，

所述四个突出部中的其余的两个设置在包括所述第一管的中心轴线的竖向平面的两侧、且设置在所述第一管的周向方向的下半部，

其中，所述四个突出部以与在所述第一管的周向方向上以等间距设置的情况相比靠近所述竖向平面的方式，在所述第一管的周向方向上以非等间距设置，

所述四个突出部包括多个第一突出部，

每个所述第一突出部均具有形成在所述第一管的周向方向上的预定范围中的相对于所述第二管的接触区域，

所述接触区域包括在所述周向方向上位于靠近所述竖向平面的一侧的第一端部部段、位于远离所述竖向平面的一侧的第二端部部段以及位于所述第一端部部段与所述第二端部部段之间的中央部段，并且

在包括每个所述第一突出部的所述第二端部部段以及所述第一管的所述中心轴线的平面与所述竖向平面之间形成的角度小于或等于45°，

在所述第一管插入于所述第二管的内侧的状态下，所述四个突出部与所述第二管的内周接触，且所述第一管与所述第二管能够伸缩调节。

7.根据权利要求6所述的转向柱装置，其中，

每个所述突出部均在所述第一管的所述轴向方向上非连续地设置。

8.根据权利要求6或7所述的转向柱装置，其中，

所述第一管为下管，并且所述第二管为上管。

9.根据权利要求6或7所述的转向柱装置，其中，

所述第一管为上管，并且所述第二管为下管。