CN105473416B - 转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于因发生冲击负荷而滑动的转向装置的技术领域。本发明的转向装置包括:筒状的内柱(3);内柱(3)的至少一部分被插入到其内侧的外柱(7);紧固外柱(7)的柱支架(1);设置于内柱(3)的外周的被按压部(28);根据操作杆(6)的旋转来紧固外柱(7)的第一固定机构(20);根据操作杆(6)的旋转,使齿轮锁定件(27)对被按压部(28)在倾斜方向上施力的第二固定机构(2);以及脱离机构(30)。上述脱离机构(30)在第一固定机构(20)以及第二固定机构(2)起作用的状态下,如果发生冲击负荷,则能够改变内柱(3)与按压支架(42)的相对位置来使内柱(3)脱离。

Description

转向装置
技术领域
本发明涉及转向装置。
背景技术
作为随着方向盘的旋转而对车轮赋予转向角的转向装置的支承构造,众所周知的是使用盒体(capsule)的技术。例如专利文献1中记载了以下技术:如果经由盒体安装于车体的转向柱受到过大负荷而使转向柱被压向车体前方,则盒体的一部分被切断而使转向柱向车体前方移动,保护驾驶员(操作者)免受方向盘的冲撞(二次碰撞)。另一方面,在专利文献2中公开了一种因发生冲击负荷而使伸缩式固定部件滑动的构造。在这种构造中,固定部件收纳于槽中,为了获取较大的行程量而需要较长的槽,因此存在柱体大型化的倾向。
专利文献1:日本特开2007-69800号公报
专利文献2:日本特开2009-29152号公报
发明内容
如专利文献1中记载的技术那样,在转向柱经由盒体安装于车体的情况下,如果盒体被切断则转向柱落下。因此,在为了保护体重较轻的操作者免受二次碰撞而减小使转向柱向车体前方移动的脱离负荷的设定值的情况下,转向柱容易因误动作而落下。如果转向柱因误动作而落下,则此后难以进行转向操作。因此,难以减小脱离负荷的设定值。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种转向装置,即使减小使转向柱向车体前方移动的脱离负荷的设定值,也能够抑制转向柱因误动作而落下。
为了实现上述目的,本发明涉及的转向装置,包括:内柱,其呈筒状,将与方向盘连结的输入轴以能够旋转的方式进行支承;外柱,其为筒状部件,上述内柱的至少一部分被插入到其内侧,具有将其上述内柱插入侧的一端切开而形成的缝隙;柱支架,其固定于车体侧部件,通过夹持上述外柱的按压支架来紧固上述外柱;被按压部,其设置于上述内柱的外周;第一固定机构,其根据操作杆的旋转来紧固上述外柱;第二固定机构,其根据上述操作杆的旋转,使锁定部件对上述被按压部在倾斜方向上施力;以及脱离机构,其在上述第一固定机构紧固上述外柱,并且上述第二固定机构使锁定部件对上述被按压部在倾斜方向上施力的状态下,能够改变上述内柱与上述按压支架的相对位置来使上述内柱脱离。
根据该结构,在车体中经由车体侧部件支承外柱,在二次碰撞时,如果从方向盘向转向柱传递力,则内柱插入外柱的内部并收纳于外柱。在这种情况下,外柱保持固定于车体。因此,即便因误动作而使内柱插入外柱的内部,也不会发生转向柱的落下。即便降低由柱支架夹持而产生的压力来降低在内柱与外柱之间产生的摩擦力,也因为第二固定机构使锁定部件对固定板部在倾斜方向上施力,所以由于二次碰撞以外的其它因素的负荷而导致超过脱离负荷的可能性会降低。因此,为了缓和二次碰撞对体重较轻的操作者的冲击,可以减小使方向盘向车体前方移动的脱离负荷的设定值。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述被按压部是固定板部,该固定板部的至少一部分配置在上述外柱的缝隙的内部,并与上述内柱以能够脱离的方式进行固定。
在操作者的体重较轻的情况下,最好减小使转向柱中的内柱向车体前方移动的脱离负荷的设定值,降低由柱支架夹持而产生的压力,从而来降低在内柱与外柱之间产生的摩擦力。在车体发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,固定板部与内柱能够脱离。因此,在车体发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,能够使内柱从柱支架脱离,解除第二固定机构的连结,转向装置能够缓和对体重较轻的操作者的冲击(二次碰撞)。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述脱离机构具备:上述固定板部的第一孔;上述内柱的第二孔;以及设置成横跨上述第一孔与上述第二孔的安全销,将上述内柱与上述固定板部以能够脱离的方式进行固定。根据该结构,在由于一次碰撞而对安装于车体的转向柱施加负荷的情况下,如果转向柱被压向车体前方,则安全销受到剪断力。如果安全销断裂,则固定板部与内柱的连结会被解除,从而第二固定机构的连结会被解除。因此,不会传递第二固定机构使锁定部件对固定板部在倾斜方向上施加的力。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述转向装置包括:倾斜螺栓,其贯穿上述按压支架并且与上述操作杆联动,上述第二固定机构具备旋转凸轮部,上述旋转凸轮部设置于与上述外柱的缝隙相向的位置并且与上述倾斜螺栓联动地旋转。根据该结构,能够使第一固定机构与第二固定机构的动作关联。而且,操作者仅通过操作杆的操作,就能够解除第一固定机构以及第二固定机构双方的固定,从而能够调整倾斜位置以及伸缩位置。此外,操作者仅通过操作杆的操作,就能够使第一固定机构以及第二固定机构来进行固定,从而能够固定倾斜位置以及伸缩位置。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述锁定部件根据上述旋转凸轮部的旋转,来改变相对于上述固定板部在倾斜方向上的相对位置。因此,操作者仅通过操作杆的操作,就能够解除第二固定机构的固定,从而能够调整倾斜位置以及伸缩位置。此外,操作者仅通过操作杆的操作,就能够使第二固定机构进行固定,从而能够固定倾斜位置以及伸缩位置。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述锁定部件在与上述固定板部抵接的抵接部分具备齿部或者凹凸。由此,第二固定机构能够对柱支架在倾斜方向上施力,相对固定板部侧在伸缩方向被可靠地固定。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述锁定部件包括在上述倾斜方向上分断开的第一锁定部件和第二锁定部件,上述脱离机构对于与上述被按压部抵接的上述第一锁定部件,以能够与其脱离的方式来固定上述第二锁定部件。
在操作者的体重较轻的情况下,最好减小使转向柱中的内柱向车体前方移动的脱离负荷的设定值,降低由柱支架夹持而产生的压力,从而来降低在内柱与外柱之间产生的摩擦力。在车体发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,第一锁定部件与第二锁定部件能够脱离。因此,在车体发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,能够使内柱从柱支架脱离,解除第二固定机构的连结,转向装置能够缓和对体重较轻的操作者的冲击(二次碰撞)。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述脱离机构具备:上述第一锁定部件的第一孔;上述第二锁定部件的第二孔;以及设置成横跨上述第一孔与上述第二孔的安全销,将上述第一锁定部件与上述第二锁定部件以能够脱离的方式进行固定。根据该结构,在由于一次碰撞而对安装于车体的转向柱施加负荷的情况下,如果转向柱被压向车体前方,则安全销受到剪断力。如果安全销断裂,则固定板部与内柱的连结会被解除,从而第二固定机构的连结会被解除。因此,不会传递第二固定机构使锁定部件对固定板部在倾斜方向上施加的力。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述转向装置包括:倾斜螺栓,其贯穿上述按压支架并且与上述操作杆联动,上述第二固定机构具备旋转凸轮部,上述旋转凸轮部设置于与上述外柱的缝隙相向的位置并且与上述倾斜螺栓联动地旋转,上述第二锁定部件根据上述旋转凸轮部的旋转来改变相对于上述固定板部在倾斜方向上的相对位置。根据该结构,能够使第一固定机构与第二固定机构的动作关联。而且,操作者仅通过操作杆的操作,就能够解除第一固定机构以及第二固定机构双方的固定,从而能够调整倾斜位置以及伸缩位置。此外,操作者仅通过操作杆的操作,就能够使第一固定机构以及第二固定机构来进行固定,从而能够固定倾斜位置以及伸缩位置。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述第一锁定部件在与上述被按压部抵接的抵接部分具备齿部或者凹凸。由此,第二固定机构能够对柱支架在倾斜方向上施力,相对固定板部侧在伸缩方向被可靠地固定。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述旋转凸轮部从上述倾斜螺栓的轴心偏心。由此,第二固定机构能够对柱支架在倾斜方向上施力,相对固定板部侧在伸缩方向被可靠地固定。
作为本发明的理想方式,优选的是,上述外柱位于车体前方侧,具备转轴支架,且能够插入脱离了的内柱。根据该结构,即便因误动作而使内柱插入外柱的内部,也不会发生转向柱的落下。
根据本发明,能够提供一种转向装置,即使减小使转向柱向车体前方移动的脱离负荷的设定值,也能够抑制转向柱因误动作而落下。
附图说明
图1是表示实施方式1~4的转向装置整体的示意图。
图2是表示实施方式1~4的转向装置的转向柱装置的立体图。
图3是表示实施方式1~4涉及的转向柱装置的侧面的图。
图4是表示实施方式1~4涉及的转向柱装置的正面(后侧)的图。
图5是表示实施方式1涉及的转向柱装置的侧面(部分截面)的图。
图6是表示图5的a-a截面的图。
图7是表示图5的A部分的放大图。
图8是表示图7的底面的图(转向柱装置的底视图)。
图9是表示实施方式1涉及的固定支架的立体图。
图10是表示实施方式1涉及的固定支架的立体图。
图11是表示实施方式2的转向柱装置的侧面(部分截面)的图。
图12是表示图11的b-b截面的图。
图13是表示图11的B部分的放大图。
图14是表示图11的底面的图(转向柱装置的底视图)。
图15是表示实施方式2的变形示例的与图13同样的图。
图16是表示实施方式3的转向柱装置的侧面(部分截面)的图。
图17是表示图16的c-c截面的图。
图18是表示图16的C部分的放大图。
图19是表示图16的底面的图(转向柱装置的底视图)。
图20(a)和图20(b)是用于说明实施方式3涉及的内板的图。
图21(a)和图21(b)是用于说明实施方式3的变形示例涉及的内板的图。
图22是用于说明实施方式3涉及的内板的安装方法的图。
图23(a)至图23(d)是用于说明实施方式3涉及的内板的安装方法的图。图24是用于说明实施方式5涉及的转向装置的安装状态的说明图。
图25是示意性地表示实施方式5涉及的转向装置的转向柱的侧视图。
图26是表示图25的d-d截面的截面图。
图27是示意性地表示图25的包含输入轴以及输出轴的旋转轴的截面的截面图。
图28是用于说明实施方式5涉及的第二固定机构处于固定的状态的说明图。
图29是用于说明实施方式5涉及的第二固定机构处于解除固定的状态的说明图。
图30是从倾斜方向的下侧观察实施方式5涉及的第二固定机构的俯视图。
图31是用于说明实施方式5涉及的第二固定机构在发生了一次碰撞的情况下的状态的说明图。
图32是说明比较示例涉及的转向装置的转向柱在发生了一次碰撞后,能够位移的二次碰撞时的负荷的说明图。
图33是说明实施方式5涉及的转向装置的转向柱在发生了一次碰撞后,能够位移的二次碰撞时的负荷的说明图。
图34是用于说明实施方式5的变形示例涉及的第二固定机构处于固定的状态的说明图。
图35是用于说明实施方式6涉及的第二固定机构处于固定的状态的说明图。
图36是从倾斜方向的下侧观察实施方式6涉及的第二固定机构的俯视图。
图37是用于说明实施方式6涉及的第二固定机构在发生了一次碰撞的情况下的状态的说明图。
附图标记说明
1 柱支架
2 第二固定机构
3 内柱
3h 第二孔
4 方向盘
5 输入轴
6 操作杆
7 外柱
7S 缝隙
8 输出轴
9 万向接头
10 下轴
11 万向接头
12 转轴支架
13 车体侧部件
14 转向柱
15 转向轴
20 第一固定机构
21 倾斜螺栓
21A 倾斜螺栓头部
21B 螺栓主体
21D 螺纹部
21G 第二旋转凸轮部
22 铆接螺母
23 第一旋转凸轮部
24 第一固定凸轮部
25 旋转止动器
26 推力轴承
27 齿轮锁定件
27A 第二锁定部件
27B 第一锁定部件
27G 齿部
28 固定板部
28h 第一孔
28G 齿部
29 偏心凸轮
29G 滑接部
30 脱离机构
31 安全销
32 安全销头部
33 中空部
34 钩部
41 安装板部
42 按压支架
43 定距支架
44 定位部
45 固定位置
100 转向装置
101 方向盘
102 齿条罩
103 小齿轮
104 转向横拉杆
105 阴转向轴
106 阳转向轴
107 十字接头
108 中间轴
109 十字接头
110 转向装置
120 转向柱装置
121 内柱
122 外柱
123 倾斜支架
1231 车体安装侧支架
1232 按压支架
124 固定支架
125 伸缩多板
126 伸缩多板
127 倾斜杆
128 倾斜螺栓用孔
129 紧固机构
130 操作部
131 滚动轴承
132 倾斜螺栓
133 凸轮锁定机构
134 螺母
135 滚动轴承
136 防脱落机构
137 剪断销
138 剪断销
139 内柱接触面
140 剪断销用孔
141 剪断销用孔
142 固定部
143 固定部
144 横梁部
145 柱部
146 安装部
147 定距支架
148 凸轮和齿轮机构
149 剪断销
150 剪断销
151 可动侧齿轮锁定件
152 固定侧齿轮锁定件
153 倾斜螺栓中央部
154 凸轮机构
155 偏心凸轮
156 按压块
157 按压块
158 内板
159 凹部
160 嵌合突起部
161 嵌合孔部
162 注射口
RP 齿轮齿条副
PV 旋转轴
SE 动力传递机构
VB 车体
具体实施方式
参照附图详细地说明用于实施本发明的方式(实施方式)。本发明并不被以下的实施方式所记载的内容限定。此外,以下所记载的结构要素中包括本领域技术人员能够容易地想到的结构要素、实质上相同的结构要素。而且,以下所述的结构要素能够适当地组合。
实施方式1~4
实施方式1~4涉及转向装置、具体而言是转向柱装置。特别涉及转向装置的转向柱,能够进行倾斜及伸缩动作,具有冲击能量吸收功能。
目前,能够通过倾斜及伸缩动作来调整方向盘位置,并且还具有吸收碰撞时的冲击能量的功能的转向装置已在使用。然而,在需要更加稳定的冲击吸收功能的同时,还需要不损害将转向装置安装到车辆时的安装强度和稳定性。
作为现有技术的专利文献1(日本特开2007-69800号公报)所记载的结构中,行程机构由外柱和内柱构成,伸缩多板前端的钩部从外柱的固定部脱落而能够从外柱脱离。在这种情况下,由于左右伸缩多板被分别固定,所以柱可能因脱离负荷的左右偏差而产生扭曲。
另一方面,专利文献2(日本特开2009-29152号公报)所记载的结构中,公开了一种伸缩式固定部件因冲击负荷的产生而使固定部滑动的结构。在这种结构中,由于固定部件收纳于槽中,所以为了获取较大的行程量而需要较长的槽,因此存在柱体大型化的倾向。
如上所述,需要一种具有更强的能量吸收功能且具有转向装置的安装时的稳定性、并且不会导致大型化的转向装置。
用于解决上述问题的第一结构如下所述。即,在由内柱和外柱构成的伸缩嵌合结构中,将紧固固定部的摩擦板(所谓伸缩多板)固定的T形的固定支架以内柱能够脱离的方式固定在外柱的缝隙之间。通过使固定部从内柱脱离,能够防止柱的脱落,并且实现在低负荷下的脱离并吸收冲击。在固定支架、内柱设置有孔,将销插入其中进行固定。如果二次碰撞负荷输入到转向轴,则可传递至内柱,对固定支架进行固定的销被剪断,固定支架的固定面与内柱相对位移的同时,能够实现伸缩行程以上的行程。
优选的是,为了使脱离负荷稳定而采用在左右配置有多板,并使其中央的固定面脱离的方式较佳(所谓T形)。在左右的固定部产生相同的固定力,且在受到冲击负荷时撑紧。其中心部的固定面能够笔直地脱离。此外,即使左右固定部的负荷平衡被破坏,也由于外柱的缝隙进行导向,所以能够比较笔直地脱离,从而能够进行移动。此外,也能提高柱的紧固性。
优选的是,剪断销使用使树脂流入并固化的注入方式进行溢出填充,则能够抑制固定部的松动。即使利用树脂销、铆钉、螺栓等进行固定,也能够基于材料强度、剪断部的面积计算脱离负荷,故能够适用。
用于解决上述问题的第二结构如下所述。即,在由内柱和外柱构成的伸缩嵌合结构中,将紧固固定部的固定侧齿轮锁定件以内柱能够脱离的方式固定在外柱的缝隙之间。通过使固定部从内柱脱离,能够防止柱的脱落,并且实现在低负荷下的脱离并吸收冲击。在固定支架、内柱设置有孔,将销插入其中进行固定。如果二次碰撞负荷输入到转向轴,则可传递至内柱,对固定支架进行固定的销被剪断,固定支架的固定面与内柱相对位移的同时,能够实现伸缩行程以上的行程。
在该紧固结构中,(1)由于将齿轮从下方推向上方,所以将内柱向外柱上方内表面按压。(2)定距支架延伸至外柱的侧面。(3)以夹着外柱的缝隙的方式用定距支架来横向按压内柱。由此,也能提高柱的紧固性。
优选的是,剪断销使用使树脂流入并固化的注入方式进行溢出填充,则能够抑制固定部的松动。即使利用树脂销、铆钉、螺栓等进行固定,也能够基于材料强度、剪断部的面积计算脱离负荷,故能够适用。
此外,也能够组合公知的凸轮(例如日本特开2001-322552号公报中记载的结构)和固定侧齿轮锁定件的无齿轮的平板来使平板脱离,代替本发明的带有凸轮的倾斜螺栓、齿轮锁定件、以及固定侧齿轮锁定件的锁定机构。
用于解决上述问题的第三结构如下所述。即,在内柱和外柱的伸缩嵌合结构中,将紧固固定部的摩擦板(伸缩多板)固定的T形的固定支架以内柱能够脱离的方式固定在外柱的缝隙之间。通过使固定部从内柱脱离,能够防止柱的脱落,并且实现在低负荷下的脱离并吸收冲击。在固定支架、内柱设置有孔,将销插入其中进行固定。如果二次碰撞负荷输入到转向轴,则可传递至内柱,对固定支架进行固定的销被剪断,固定支架的固定面与内柱相对位移的同时,能够实现伸缩行程以上的行程。
优选的是,为了使脱离负荷稳定而采用在左右配置有多板,并使其中央的固定面脱离的方式较佳(T形)。在左右的固定部产生相同的固定力,且在受到冲击负荷时撑紧。其中心部的固定面能够笔直地脱离。此外,即使左右固定部的负荷平衡被破坏,也由于外柱的缝隙进行导向,所以能够比较笔直地脱离,从而能够进行移动。此外,也能提高柱的紧固性。
优选的是,剪断销使用使树脂流入并固化的注入方式来形成。此时,固定支架将内板从内侧铆接固定于内柱,暂时封闭供剪断销穿过的内柱的孔。在此状态下,使固定支架的供剪断销穿过的孔与上述内柱的孔重合并定位,从固定支架侧的孔注入树脂并使其固化而固定成一个整体。由于能够基于剪断部的面积计算脱离负荷,所以能够在要实现稳定的脱离时应用。
此外,优选的是,在内板设置有树脂积存部,通过填充树脂能够防止树脂从孔中脱落。而且,如果进一步使树脂溢出填充,则能够抑制固定部的松动。还能够视觉确认填充量。
采用该结构,即使对于比较低的负荷所产生的冲击,也能够实现稳定的能量吸收,并且也不损害转向装置安装于车辆时的稳定性。
以下,参照图1~图23(d)具体地进行说明。图1~图4是示意性地表示实施方式1~4的图。图5~图10是具体地表示实施方式1的结构的图。同样,图11~图15是具体地表示实施方式2的结构的图,图16~图23(d)是具体地表示实施方式3的结构的图。在图2中,轴向DA表示转向轴的轴向,前方DF和后方DB表示将转向装置安装于车体时的车体的前方和后方。
实施方式1涉及的转向柱装置,其支承转向轴,转向柱包括内柱和外柱,具有能够进行伸缩调整、以及能够吸收冲击地在轴向上进行移动的功能,并且通过安装于车体的倾斜支架能够进行倾斜调整,利用倾斜支架具有的紧固机构将外柱紧固来保持内柱,其中,转向柱装置具有使紧固机构的摩擦面增加的伸缩用多板,伸缩多板固定于固定支架,该固定支架设置在柱底面且在外柱的缝隙间,使内柱侧面的孔与固定支架侧面的孔一致并在其中插通剪断销,由此内柱以能够从固定支架脱离的方式被支承。
即,实施方式1涉及一种转向柱装置120,其支承包括阳转向轴106和阴转向轴105的转向轴,其特征在于:转向柱包括内柱121和外柱122,具有能够进行伸缩调整、以及能够吸收冲击地在轴向上移动的功能,并且通过安装于车体的倾斜支架123能够进行倾斜调整,利用倾斜支架123具有的紧固机构129将外柱122紧固来保持内柱121,其中,转向柱装置120具有使紧固机构129的摩擦面增加的伸缩多板125,伸缩多板125固定于固定支架124,该固定支架124设置在柱(121、122)的底面侧且在外柱122的缝隙间,使内柱121的孔与固定支架124的孔一致并在其中插通剪断销,由此内柱121以能够从固定支架124脱离的方式被支承。
实施方式2涉及一种转向柱装置,其支承转向轴,转向柱包括内柱和外柱,具有能够进行伸缩动作以及吸收冲击的功能,可在轴向上相对地进行移动,并且通过安装于车体的倾斜支架以能够进行倾斜调整的方式安装于车体,倾斜支架具有紧固机构,通过紧固外柱来保持内柱,外柱具有缝隙,由通过紧固机构的作用从左右方向对缝隙进行按压的按压支架包住地保持内柱,在该缝隙间配置以能够脱离的方式安装于内柱的固定板,通过使构成紧固机构的倾斜杆旋转,而使倾斜杆中央的凸轮旋转,由此将凸轮从下向上压向固定板进行保持。
即,实施方式2涉及一种转向柱装置120,其支承包括阳转向轴106和阴转向轴105的转向轴,其特征在于:转向柱装置120包括内柱121和外柱122,具有能够进行伸缩动作以及吸收冲击的功能,可在轴向上相对地移动,并且通过安装于车体的倾斜支架123以能够进行倾斜调整的方式安装于车体,倾斜支架123具有紧固机构129,通过紧固外柱122来保持内柱121,外柱122具有缝隙,由从左右方向借由紧固机构129的作用对缝隙进行按压的按压支架1232包住地保持内柱121,在该缝隙间配置凸轮和齿轮机构148,该凸轮和齿轮机构148以能够脱离的方式安装于内柱121,并且具有作为固定板的功能,通过使构成紧固机构129的倾斜杆127旋转,使倾斜杆中央部的凸轮即凸轮锁定机构133旋转,由此将形成于倾斜螺栓中央部153的凸轮部从下向上压向固定板进行保持。
实施方式3涉及一种转向柱装置,其支承转向轴,转向柱包括内柱和外柱,具有能够进行伸缩调整的功能并且能够吸收冲击地在轴向上移动,上述转向柱装置具有安装于车体的倾斜支架,以能够进行倾斜调整的方式安装于车体,通过紧固机构将倾斜支架、外柱和作为摩擦板的伸缩多板紧固,由此保持内嵌于外柱的内柱,外柱具有缝隙,由通过紧固机构从左右方向对缝隙进行按压的按压支架包住地保持内柱,在该缝隙间配置以能够脱离的方式安装于内柱的固定板,并且通过树脂的注塑成型将用于固定摩擦板的固定支架结合地固定于内柱。
实施方式3涉及支承转向轴的转向柱装置,其特征在于:转向柱包括内柱和外柱,具有能够进行伸缩调整功能并且能够吸收冲击地在轴向上移动,上述转向柱装置具有安装于车体的倾斜支架,以能够进行倾斜调整的方式安装于车体,通过紧固机构将倾斜支架、外柱和作为摩擦板的伸缩多板紧固,由此保持内嵌于外柱的内柱,外柱具有缝隙,由从左右方向对缝隙通过紧固机构进行按压的按压支架包住地保持内柱,在该缝隙间配置以能够脱离的方式安装于内柱的作为摩擦板的固定板即内板158,并且通过树脂的注塑成型而形成的剪断销137、138将用于固定摩擦板的固定支架结合地固定于内柱。
实施方式4涉及一种转向装置,其具有实施方式1~3中任一个所述的转向柱装置。
实施方式4的转向装置适用于车辆的转向装置。
实施方式5
图24是用于说明实施方式5涉及的转向装置的结构图。使用图24,说明实施方式5涉及的转向装置的概要。此外,在以下的说明中,将转向装置100安装于车体时的车体的前方简称为前方,将转向装置100安装于车体时的车体的后方简称为后方。在图24中,前方是图中的左侧,后方是图中的右侧。
转向装置100设置于车体VB,按照传递从操作者给与的力F的顺序依次包括方向盘4、转向轴15、万向接头9、下轴10以及万向接头11,与齿轮齿条副RP接合。
转向轴15包括输入轴5和输出轴8。输入轴5的一端部连结于方向盘4,另一端部连结于输出轴8。输出轴8的一端部在转向柱内连结于输入轴5,另一端部连结于万向接头9。在实施方式5中,输入轴5和输出轴8是铁制等。
下轴10的一端部连结于万向接头9,另一端部连结于万向接头11。齿轮齿条副RP的一端部连结于万向接头11。
此外,转向装置100具有转向柱14,该转向柱14包括:以输入轴5可旋转的方式支承输入轴5的筒状的内柱3、以及内柱3的至少一部分被插入到其内侧的筒状的外柱7。内柱3相比外柱7配置于后方侧。在以下的说明中,内柱3的轴向和外柱7的轴向可简称为轴向。
转向装置100具有固定于车体侧部件13而支承外柱7的柱支架1。柱支架1通过螺栓等不能脱离地固定于车体侧部件13。
此外,外柱7具有设置于前方侧端部的转轴支架12。转轴支架12以旋转軸PV为中心可旋转地被车体侧部件VB支承。旋转軸PV例如与水平方向平行。由此,外柱7被支承为可在铅垂方向上摆动。操作者在使操作杆6旋转之后,就能够通过方向盘4使转向柱14铅垂方向地摆动来调整倾斜方向的位置。此外,操作者在使操作杆6旋转后,就能够通过方向盘4使内柱3移动来调整伸缩位置。
下轴10配置在将车厢和发动机室隔开的隔壁状的隔板BH的附近。齿轮齿条副RP的小齿轮与齿条轴(未图示)啮合。由此,经由输出轴8输出的转向转矩(包含辅助转向转矩),经由万向接头9向下轴10传递,进而经由万向接头11向小齿轮传递。传递到小齿轮的转向力经由转向齿轮(未图示)和齿条(未图示)传递到转向横拉杆(未图示),从而使转向轮(未图示)转向。
通过以上的结构,车体VB经由车体侧部件13支承外柱7,在二次碰撞时,如果从方向盘4向转向柱14传递力,则内柱3在外柱7保持固定于车体VB的状态下,插入到外柱7的内部,并收纳到外柱7,能够缓和操作者从方向盘4受到的冲击。在操作者的体重较轻的情况下,最好减小使转向柱14中的内柱3向车体前方移动的脱离负荷的设定值,降低由柱支架1夹持而产生的压力,从而来降低在内柱3与外柱7之间产生的摩擦力。然而,如果内柱3与外柱7之间产生的摩擦力过低,则由于二次碰撞以外的其它因素的负荷也可能会超过脱离负荷。因此,实施方式5的转向装置100除了由柱支架1夹持的第一固定机构20之外,还具备第二固定机构2。
图25是示意性地表示实施方式5涉及的转向装置的转向柱的侧视图。图26是表示图25的d-d截面的截面图。图27是示意性地表示图25的包含输入轴以及输出轴的旋转轴的截面的截面图。图28是用于说明实施方式5涉及的第二固定机构处于固定的状态的说明图。图29是用于说明实施方式5涉及的第二固定机构处于解除固定的状态的说明图。图30是从倾斜方向的下侧观察实施方式5涉及的第二固定机构的俯视图。此外,图30是图27中的e-e方向的向视图。利用从图24到图30,来说明转向装置100的第二固定机构2。
另外,在图26中,省略输入轴5以及输出轴8的图示。例如,如图27所示,内柱3具备旋转自如地支承输入轴5的轴承(bearing)3R。外柱7具备旋转自如地支承输出轴8的轴承(bearing)7R。内柱3以其外周表面的至少一部分与外柱7的内侧表面相向的方式插入外柱7,在相向部分形成锯齿状突起(serration)或者花键(spline)等动力传递机构SE,输入轴5的旋转能够传递为输出轴8的旋转。
如作为图25的d-d截面的图26所示,柱支架1具备:用于固定到如图24所示的车体侧部件13的安装板部41;和以夹持外柱7的方式固定于安装板部41的按压支架42。按压支架42配置在外柱7的两侧,能够经由定距支架43来紧固外柱7。此外,在按压支架42中设有长孔即倾斜调整孔,能够贯通与操作杆6的旋转联动的倾斜螺栓21。定距支架43包括具有对外柱7进行定位的半圆状凹部的定位部44,在与外柱7相接的固定位置45通过焊接加工等被固定。外柱7与定距支架43也可以通过铝合金压铸来一体成型。
第一固定机构20是凸轮机构,具有:第一旋转凸轮部23,其安装于操作杆6,并与操作杆6一体地旋转;以及第一固定凸轮部24,其以能够滑动的方式安装于柱支架1的倾斜调整孔,并且不与操作杆6的旋转联动而不能相对旋转。第一旋转凸轮部23和第一固定凸轮部24在周向上形成有凹凸,由此,在使其相对旋转的情况下,与第一旋转凸轮部23的旋转位置相应地,第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离发生变化。
倾斜螺栓21具备倾斜螺栓头部21A、螺栓主体21B、第二旋转凸轮部21G以及螺纹部21D。倾斜螺栓21贯穿操作杆6、第一旋转凸轮部23、第一固定凸轮部24、按压支架42、定距支架43、按压支架42以及推力轴承26,螺纹部21D紧固于铆接螺母22。固定于倾斜螺栓头部21A的旋转止动器25和第一固定凸轮部24将操作杆6夹在中间,使操作杆6的旋转与倾斜螺栓21以及第一旋转凸轮部23的旋转联动。与第一旋转凸轮部23的旋转位置相对应,第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离发生变化,而推力轴承26对其以在倾斜螺栓21的轴向上能够移动的方式进行支承。
此外,与第一旋转凸轮部23的旋转位置相对应,第一旋转凸轮部23和第一固定凸轮部24之间的距离发生变化,因此在第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变小的情况下,对按压支架42之间夹压的压力变小。因此,根据操作杆6的旋转来放松作用于按压支架42之间的紧固力,从而按压支架42间与外柱7之间的摩擦力消失或者变小。由此,操作者通过旋转操作杆6,能够经由方向盘4使转向柱14沿倾斜调整孔的长度方向铅垂方向地摆动。由此,操作者能够调整外柱7的倾斜位置。此外,如果根据操作杆6的旋转来放松了作用于按压支架42间的紧固力,则如图30所示的外柱7的缝隙7S的宽度变大。由此,外柱7紧固内柱3的力消失,因此内柱3滑动时的摩擦力消失。其结果,操作者能够调整伸缩位置。
此外,在第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变大的情况下,对按压支架42间夹压的压力变大。因此,通过旋转操作杆6,能够固定转向柱14的倾斜位置。此外,通过旋转操作杆6,能够提高由柱支架1夹持而产生的压力,能够提高在内柱3与外柱7之间产生的摩擦力,固定伸缩位置。
这样,根据操作杆6的旋转放松作用于按压支架42间的紧固力,使按压支架42间与外柱7之间的摩擦力消失或者变小。从而,能够调整外柱7的倾斜位置。此外,如果使操作杆6旋转来放松作用于按压支架42间的紧固力,则如图30所示的外柱7的缝隙7S的宽度变大。由此,外柱7紧固内柱3的力消失,所以内柱3滑动时的摩擦力消失。因此,操作者在使操作杆6旋转后,能够通过方向盘4来推拉内柱3,调整伸缩位置。
第二固定机构2是凸轮机构,具备:与操作杆6联动并一体地旋转的倾斜螺栓21的第二旋转凸轮部21G;齿轮锁定件27;以及作为被按压部的固定板部28,其安装在内柱3的外周。
如图28所示,齿轮锁定件27是锁定部件,具备齿部27G。固定板部28是齿轮锁定部件,在表面具备齿部28G。齿部28G是与齿部27G的凹凸形状、间距等相匹配的凹凸形状。齿轮锁定件27以其齿部27G与齿部28G相向的方式,安装于第二旋转凸轮部21G。
第二旋转凸轮部21G是相对于螺栓主体21B的轴心偏心的所谓的偏心紧固件。如果第二旋转凸轮部21G与操作杆6的旋转联动地旋转,则能够选择如图28所示的使齿轮锁定件27向固定板部28按压而固定的状态和如图29所示的使齿轮锁定件27从固定板部28离开而解除固定的状态。如图28所示,通过在第二旋转凸轮部21G产生的轴向力,齿轮锁定件27被向固定板部28侧施力,从而齿部27G与齿部28G啮合。在这种情况下,成为上述的第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变小的状态。因此,第二固定机构2对柱支架1在倾斜方向上施力,相对固定板部28侧在伸缩方向被可靠地固定。
如图29所示,如果第二旋转凸轮部21G与操作杆6的旋转联动地旋转,则齿轮锁定件27从固定板部28离开,成为解除固定的状态,齿轮锁定件27向固定板部28施加的按压力被解除。在这种情况下,成为上述的第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变大的状态。由此,操作者能够调整倾斜位置以及伸缩位置。
如图30所示,固定板部28的至少一部分固定于外柱7的缝隙7S的位置处的内柱3。因此,固定板部28的宽度Δw小于缝隙7S的宽度ΔS。由此,固定板部28不会阻碍作用于按压支架42间的紧固力。
固定板部28通过脱离机构30固定于内柱3。脱离机构30包括固定板部28侧的第一孔28h、内柱3侧的第二孔3h以及安全销31。安全销31是用于在二次碰撞时受到剪断力而断裂的机械保险(mechanical fuse)。使安全销31断裂的脱离负荷取决于安全销31的材质和剪切面的截面积。安全销31在脱离前的状态下位于横跨固定板部28侧的第一孔28h和内柱3侧的第二孔3h的位置。如图28所示,安全销31具备:圆筒的安全销主体;设置在安全销主体的一端,具有比安全销主体的直径大的直径的安全销头部32;以及设置在安全销主体的另一端,定位于第二孔3h的边缘的钩部34。在安全销主体开设有中空且有底的中空部33,对钩部34施加朝向外侧的弹性力。通过这种结构,脱离机构30将内柱3和固定板部28以可脱离的方式进行固定。
在实施方式5中,安全销31是销形状,但是也可以是利用使树脂流入固定板部28侧的第一孔28h和内柱3侧的第二孔3h中并使该树脂硬化的树脂注入等方式埋设而成的安全销。
图31是用于说明实施方式5涉及的第二固定机构在发生了一次碰撞的情况下的状态的说明图。如果对安装于车体的转向柱14施加超过二次碰撞的负荷设定值的过大负荷,转向柱14被向车体前方的力F按压,则安全销31在截断面BK被截断。由此,内柱3在外柱7保持固定于车体VB的状态下插入到外柱7的内部并收纳于外柱7。
图32是说明比较示例涉及的转向装置的转向柱在发生了一次碰撞后,能够位移的二次碰撞时的负荷的说明图。图33是说明实施方式5涉及的转向装置的转向柱在发生了一次碰撞后,能够位移的二次碰撞时的负荷的说明图。在图32以及图33中,横轴是内柱3向前方的位移量,纵轴是使内柱3向前方移动所需的负荷。
如记载在专利文献1中的技术那样,比较示例是将外柱经由盒体安装于车体的情况下的示例。在比较示例中,外柱相比内柱配置在后方侧,如果过大负荷施加于外柱,则杆接触到与外柱一体设置的伸缩调整孔的端部,负荷经由支架传递到盒体。图32所示的力F5表示盒体的容许剪断力。
在比较示例中,外柱通过由支架所紧固而与内柱之间产生的摩擦力沿轴向被支承。图32所示的力F4表示支承外柱的该摩擦力。力F4小于力F5。为了使外柱不会因通常使用时所施加的负荷而移动,需要将力F4保持为规定值以上。
在比较示例中,如果有F5以上的负荷施加于外柱,则盒体被切断,外柱从车体脱离。然后,外柱在由其与内柱之间的摩擦力吸收冲击的同时在轴向上移动。然而,如上所述,由于力F4被保持为规定值以上,所以难以使外柱的移动变得流畅来更容易地保护操作者免受二次碰撞。
另一方面,在实施方式5中,内柱3通过第一摩擦力和由第二固定机构2产生的第二摩擦力,固定于外柱7并在轴向被支承,该第一摩擦力是由第一固定机构20对柱支架1的紧固而与外柱7之间产生的。图33所示的力F1表示第一摩擦力,力F3表示第一摩擦力和第二摩擦力之和。此外,图33所示的力F2表示脱离机构30的安全销31的容许剪断力。力F2比力F3小且比力F1大。
在实施方式5中,如果存在力F2以上的负荷施加于内柱3,则安全销31被截断,内柱3从柱支架1(固定板部28)脱离。由此,第二固定机构2的连结会被解除,因此,上述的第二摩擦力不会作用于内柱3。因此,在脱离机构30的安全销31被截断后,内柱3利用上述的第一摩擦力吸收冲击的同时在轴向上移动。实施方式5涉及的转向装置100如果将第一摩擦力设定得较小,则会使内柱3的移动变得流畅,从而缓和二次碰撞给与操作者的冲击。
在实施方式5中,即使将第一摩擦力的设定值设定得较小,第二摩擦力也能够补充用于沿轴向支承内柱3的力中的第一摩擦力被减小所对应的量。因此,实施方式5涉及的转向装置100通过调节第一摩擦力的设定值与第二摩擦力的设定值的相加值,能够抑制内柱3因通常使用时所施加的负荷而移动,并且能够缓和二次碰撞给与操作者的冲击。
如上所述,实施方式5涉及的转向装置100具备筒状的内柱3、筒状的外柱7、柱支架1、固定板部28、第一固定机构20、第二固定机构2以及脱离机构30。内柱3能够旋转自如地支承与方向盘4连结的输入轴5。外柱7是内柱3的至少一部分被插入到其内侧的筒状部件,具有将插入内柱3侧的一端切开而形成的缝隙7S。柱支架1固定于车体侧部件13,由夹持外柱7的按压支架42来紧固外柱7。固定板部28的至少一部分配置在外柱7的缝隙7S的内部,并配设在内柱3的外周。第一固定机构20根据操作杆6的旋转,利用按压支架42来紧固外柱7,提高在内柱3与外柱7之间产生的第一摩擦力。第二固定机构2根据操作杆6的旋转,使作为锁定部件的齿轮锁定件27对固定板部28在倾斜方向上施力。在第一固定机构20紧固外柱7,并且第二固定机构2使齿轮锁定件27对固定板部28在倾斜方向上施力的状态下,脱离机构30能够改变内柱3与按压支架42的相对位置而脱离。
根据该结构,在车体VB中经由车体侧部件13支承外柱7,在二次碰撞时,如果从方向盘4向转向柱14传递力,则内柱3被插入外柱7的内部而收纳于外柱7。在这种情况下,外柱7保持固定于车体VB。即便因误动作而使内柱3插入外柱7的内部,也不会发生转向柱落下。即便降低由柱支架1夹持而产生的压力来降低在内柱3与外柱7之间产生的摩擦力,但由于第二固定机构2使齿轮锁定件27对固定板部28在倾斜方向上施力,因此降低了因二次碰撞以外的其它因素的负荷导致超过脱离负荷的可能性。因此,为了缓和二次碰撞对体重较轻的操作者的冲击,可以减小使方向盘4(内柱3)向车体前方移动的脱离负荷的设定值。
在操作者的体重较轻的情况下,最好减小使转向柱14中的内柱3向车体前方移动的脱离负荷的设定值,降低由柱支架1夹持而产生的压力,从而来降低内柱3与外柱7之间产生的摩擦力。固定板部28的至少一部分配置在外柱7的缝隙7S的内部,并与内柱3以能够脱离的方式进行固定。因此,在车体VB发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,内柱3从柱支架1(固定板部28)脱离,第二固定机构2的连结会被解除。由此,上述的第二摩擦力不会作用于内柱3。因此,在脱离机构30的安全销31被截断后,内柱3利用上述的第一摩擦力吸收冲击的同时在轴向上移动。其结果,转向装置100能够缓和对体重较轻的操作者的冲击(二次碰撞)。
脱离机构30在固定板部28具备第一孔28h,并且具备安全销31,其设置成横跨在内柱3开设的第二孔3h和第一孔28h。在由于一次碰撞而对安装于车体VB的转向柱14施加负荷的情况下,如果转向柱14被压向车体前方,则安全销31受到剪断力。如果安全销31断裂,则固定板部28与内柱3的连结会被解除,从而第二固定机构2的连结会被解除。因此,第二固定机构2使齿轮锁定件27对固定板部28在倾斜方向上施加的力不会被传递,上述第二摩擦力不会起作用。
倾斜螺栓21贯穿按压支架42,并与操作杆6联动地旋转。第二旋转凸轮部21G设置在与外柱7的缝隙7S相向的位置,与倾斜螺栓21联动地旋转。根据该结构,能够使第一固定机构20与第二固定机构2的动作相关联。而且,操作者仅通过操作杆6的操作,就能够解除第一固定机构20以及第二固定机构2的固定,从而能够调整倾斜位置以及伸缩位置。此外,操作者仅通过操作杆6的操作,就能够使第一固定机构20以及第二固定机构2来进行固定,从而能够固定倾斜位置以及伸缩位置。
而且,作为锁定部件的齿轮锁定件27根据第二旋转凸轮部21G的旋转来改变相对于固定板部28在倾斜方向上的相对位置。因此,操作者仅通过操作杆6的操作,就能够解除第二固定机构2的固定,从而能够调整倾斜位置以及伸缩位置。此外,操作者仅通过操作杆6的操作,就能够使第二固定机构2进行固定,从而能够固定倾斜位置以及伸缩位置。
作为锁定部件的齿轮锁定件27在与固定板部28抵接的抵接部分具备齿部27G。由此,第二固定机构2对柱支架1在倾斜方向上施力,相对固定板部28侧在伸缩方向被可靠地固定。
固定板部28在表面具备齿部28G。由此,第二固定机构2相对固定板部28侧在伸缩方向被可靠地固定。
在实施方式5涉及的转向装置100中,外柱7位于车体前方侧,具备转轴支架12,且能够插入脱离了的内柱3。根据该结构,即便因误动作而使内柱3插入外柱7的内部,也不会发生转向柱14的落下。
实施方式5的变形示例
图34是用于说明实施方式5的变形示例涉及的第二固定机构处于固定的状态的说明图。另外,对与上述实施方式相同的结构标注相同符号,并省略重复的说明。
实施方式5的变形示例涉及的第二固定机构2是凸轮机构,具备:与操作杆6联动并一体地旋转的倾斜螺栓21的第二旋转凸轮部21G、偏心凸轮29、以及安装于内柱3的固定板部28。
如图34所示,偏心凸轮29是锁定部件,具备滑接部29G。偏心凸轮29通过压入等方法来固定于第二旋转凸轮部21G,与第二旋转凸轮部21G的旋转联动地旋转。滑接部29G在表面被实施滚花加工、齿轮加工、凹凸形状等防滑加工。固定板部28是具有平滑面28P的平板部件,表面平坦。固定板部28也可以在表面实施滚花加工、齿轮加工、凹凸形状等。
第二旋转凸轮部21G可以是与螺栓主体21B的轴心同径,也可以是偏心的所谓的紧固螺栓。如果第二旋转凸轮部21G与操作杆6的旋转联动地旋转,则能够选择图34所示的使偏心凸轮29的滑接部29G向固定板部28按压而固定的状态和使偏心凸轮29的滑接部29G从固定板部28离开而解除固定的状态。如图34所示,通过在偏心凸轮29产生的轴向力,滑接部29G被向固定板部28侧施力,从而被固定。在这种情况下,成为上述的第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变小的状态。因此,第二固定机构2对柱支架1在倾斜方向上施力,相对固定板部28侧在伸缩方向被可靠地固定。
如图34所示,如果第二旋转凸轮部21G与操作杆6的旋转联动地旋转,则滑接部29G从固定板部28离开,成为解除固定的状态,偏心凸轮29向固定板部28施加的按压力被解除。在这种情况下,成为上述的第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变大的状态。由此,操作者能够调整倾斜位置以及伸缩位置。
作为锁定部件的偏心凸轮29在与固定板部28抵接的抵接部分具备滑接部29G。由此,第二固定机构2对柱支架1在倾斜方向上施力,相对固定板部28侧在伸缩方向被可靠地固定。第二固定机构2根据操作杆6的旋转,使作为锁定部件的偏心凸轮29对固定板部28在倾斜方向上施力。因此,即便固定板部28为具有平滑面28P的平板部件,偏心凸轮29也能够相对固定板部28侧在伸缩方向被可靠地固定。
实施方式6
图35是用于说明实施方式6涉及的第二固定机构处于固定的状态的说明图。图36是从倾斜方向的下侧观察实施方式6涉及的第二固定机构的俯视图。图37是用于说明实施方式6涉及的第二固定机构在发生了一次碰撞的情况下的状态的说明图。另外,对于上述的实施方式5相同的结构标注相同符号,并省略重复的说明。与实施方式5的转向装置不同,实施方式6的转向装置的锁定部件包括在倾斜方向上分断开的第一锁定部件27B和第二锁定部件27A。而且,脱离机构30对于与作为被按压部的固定板部28抵接的第一锁定部件27B,以能够与其脱离的方式来固定第二锁定部件27A。以下,使用图35到图37,来更加详细地说明实施方式6的转向装置。
如图35所示,齿轮锁定件27是锁定部件,包括第一锁定部件27B和第二锁定部件27A。第一锁定部件27B具备与固定板部28抵接的齿部27G。固定板部28是在表面具备齿部28G的被按压部。齿部28G是与齿部27G的凹凸形状、间距等相匹配的凹凸形状。齿轮锁定件27以其齿部27G与齿部28G相向的方式安装于第二旋转凸轮部21G。
第一锁定部件27B和第二锁定部件27A由脱离机构30固定。优选第一锁定部件27B与第二锁定部件27A相互相向的面是平滑平面。脱离机构30包括第一锁定部件27B的第一孔27Bh、第二锁定部件27A的第二孔27Ah以及安全销31。安全销31是用于在二次碰撞时受到剪断力而断裂的机械保险。使安全销31断裂的脱离负荷取决于安全销31的材质和剪切面的截面积。安全销31在脱离前的状态下,位于横跨第一锁定部件27B的第一孔27Bh和第二锁定部件27A的第二孔27Ah的位置。如图35所示,安全销31具备:圆筒的安全销主体;设置在安全销主体的一端,具有比安全销主体的直径大的直径的安全销头部32;以及设置在安全销主体的另一端,定位于第二孔27Ah的边缘的钩部34。在安全销主体,开设有中空且有底的中空部33,对钩部34施加朝向外侧的弹性力。
在实施方式6中,安全销31是销形状,不过也可以是利用使树脂流入第一锁定部件27B的第一孔27Bh和第二锁定部件27A的第二孔27Ah中并使其硬化的树脂注入等方式埋设而成的安全销。
如上所述,第二旋转凸轮部21G是相对于螺栓主体21B的轴心偏心的所谓的偏心紧固件。如果第二旋转凸轮部21G与操作杆6的旋转联动地旋转,则能够选择经由第二锁定部件27A使第一锁定部件27B向固定板部28按压而固定的状态和经由第二锁定部件27A使第一锁定部件27B从固定板部28离开而解除固定的状态。这样,通过在第二旋转凸轮部21G产生的轴向力,第二锁定部件27A被向固定板部28侧施力,从而第一锁定部件27B的齿部27G与第二锁定部件27A一起与齿部28G啮合。在这种情况下,成为上述的第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变小的状态。因此,第二固定机构2对柱支架1在倾斜方向上施力,相对固定板部28侧在伸缩方向被可靠地固定。
此外,如果第二旋转凸轮部21G与操作杆6的旋转联动地旋转,则经由第二锁定部件27A使第一锁定部件27B从固定板部28离开,成为解除固定的状态,齿轮锁定件27向固定板部28施加的按压力被解除。在这种情况下,成为上述的第一旋转凸轮部23与第一固定凸轮部24之间的距离变大的状态。由此,操作者能够调整倾斜位置以及伸缩位置。
如图36所示,固定板部28的至少一部分固定于外柱7的缝隙7S的位置处的内柱3。内柱3与固定板部28的固定可以是基于螺栓等的固定,但是优选是在图36所示的焊接位置28w通过焊接固定。此外,固定板部28的宽度Δw小于缝隙7S的宽度ΔS。由此,固定板部28不会阻碍作用于按压支架42间的紧固力。实施方式6的被按压部采用固定板部28,但是不限于此,被按压部可以在内柱3的外周表面直接形成齿部28G的形状。
如图37所示,对安装于车体VB的转向柱14施加超过二次碰撞的负荷设定值的过大的负荷,如果转向柱14被向车体前方的力F按压,则安全销31在截断面BK被截断。由此,内柱3在外柱7保持固定于车体VB的状态下,插入到外柱7的内部而收纳于外柱7。
如上所述,实施方式6涉及的转向装置100具备筒状的内柱3、筒状的外柱7、柱支架1、固定板部28、第一固定机构20、第二固定机构2以及脱离机构30。内柱3能够旋转自如地支承与方向盘4连结的输入轴5。外柱7是内柱3的至少一部分被插入到其内侧的筒状部件,具有将插入内柱3侧的一端切开而形成的缝隙7S。柱支架1固定于车体侧部件13,由夹持外柱7的按压支架42来紧固外柱7。固定板部28的至少一部分配置在外柱7的缝隙7S的内部,并配设在内柱3的外周。第一固定机构20根据操作杆6的旋转,利用按压支架42来紧固外柱7,提高在内柱3与外柱7之间产生的第一摩擦力。第二固定机构2根据操作杆6的旋转,使作为锁定部件的齿轮锁定件27对固定板部28在倾斜方向上施力。在第一固定机构20紧固外柱7,并且第二固定机构2使齿轮锁定件27对固定板部28在倾斜方向上施力的状态下,脱离机构30能够使第二锁定部件27A相对于与固定板部28抵接的第一锁定部件27B脱离,因此能够改变内柱3与按压支架42的相对位置而脱离。
根据该结构,在车体VB中经由车体侧部件13支承外柱7,在二次碰撞时,如果从方向盘4向转向柱14传递力,则内柱3被插入外柱7的内部而收纳于外柱7。在这种情况下,外柱7保持固定于车体VB。即便因误动作而使内柱3插入外柱7的内部,也不会发生转向柱14的落下。即便降低由柱支架1夹持而产生的压力来降低在内柱3与外柱7之间产生的摩擦力,但由于第二固定机构2使齿轮锁定件27对固定板部28在倾斜方向上施力,因此降低了因二次碰撞以外的其它因素的负荷导致超过脱离负荷的可能性。因此,为了缓和二次碰撞对体重较轻的操作者的冲击,可以减小使方向盘4(内柱3)向车体前方移动的脱离负荷的设定值。
在操作者的体重较轻的情况下,最好减小使转向柱14中的内柱3向车体前方移动的脱离负荷的设定值,降低由柱支架1夹持而产生的压力,从而来降低内柱3与外柱7之间产生的摩擦力。在车体VB发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,由于冲击负荷使脱离机构30的安全销31被剪断。其结果,在第一锁定部件27B与第二锁定部件27A之间,通过脱离机构30固定的力消失,而能够在第一锁定部件27B与第二锁定部件27A相互相向的面错开。因此,在车体VB发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,内柱3与第一锁定部件27B一起从柱支架1(固定板部28)脱离,第二固定机构2的连结会被解除。由此,上述的第二摩擦力不会作用于内柱3。因此,在脱离机构30的安全销31被截断后,内柱3利用上述的第一摩擦力吸收冲击的同时在轴向上移动。其结果,转向装置100能够缓和对体重较轻的操作者的冲击(二次碰撞)。
上面所说明的实施方式5以及实施方式6涉及的转向装置也能够适用于具备电动马达的转向装置。

Claims (7)

1.一种转向装置,其特征在于,包括:
内柱,其呈筒状,将与方向盘连结的输入轴以能够旋转的方式进行支承;
外柱,其为筒状部件,所述内柱的至少一部分被插入到其内侧,具有将其所述内柱插入侧的一端切开而形成的缝隙;
柱支架,其固定于车体侧部件,通过夹持所述外柱的按压支架来紧固所述外柱;
被按压部,其设置于所述内柱的外周;
第一固定机构,其根据操作杆的旋转来紧固所述外柱;
第二固定机构,其根据所述操作杆的旋转,使锁定部件对所述被按压部在倾斜方向上施力;以及
脱离机构,其在所述第一固定机构紧固所述外柱,并且所述第二固定机构使锁定部件对所述被按压部在倾斜方向上施力的状态下,能够改变所述内柱与所述按压支架的相对位置来使所述内柱脱离,
所述锁定部件包括在所述倾斜方向上分断开的第一锁定部件和第二锁定部件,
所述脱离机构对于与所述被按压部抵接的所述第一锁定部件,以能够与其脱离的方式来固定所述第二锁定部件。
2.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于:
所述脱离机构具备:所述第一锁定部件的第一孔;所述第二锁定部件的第二孔;以及设置成横跨所述第一孔与所述第二孔的安全销,将所述第一锁定部件与所述第二锁定部件以能够脱离的方式进行固定。
3.根据权利要求1或者2所述的转向装置,其特征在于,包括:
倾斜螺栓,其贯穿所述按压支架并且与所述操作杆联动,
所述第二固定机构具备旋转凸轮部,所述旋转凸轮部设置于与所述外柱的缝隙相向的位置并且与所述倾斜螺栓联动地旋转,
所述第二锁定部件根据所述旋转凸轮部的旋转来改变相对于所述固定板部在倾斜方向上的相对位置。
4.根据权利要求1或者2所述的转向装置,其特征在于:
所述第一锁定部件在与所述被按压部抵接的抵接部分具备齿部或者凹凸。
5.根据权利要求3所述的转向装置,其特征在于:
所述第一锁定部件在与所述被按压部抵接的抵接部分具备齿部或者凹凸。
6.根据权利要求3所述的转向装置,其特征在于:
所述旋转凸轮部从所述倾斜螺栓的轴心偏心。
7.根据权利要求1或者2所述的转向装置,其特征在于:
所述外柱位于车体前方侧,具备转轴支架,且能够插入脱离了的内柱。
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