CN105813919A - 伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置 - Google Patents

Abstract

在外柱(11a)的前部上表面设有：从径向观察的形状为近似T形的槽(19a)；及1对被夹持部(20a、20a)。在被夹持部(20a、20a)的外侧面的靠后端部分中的下半部设有向宽度方向内侧凹陷的凹部(36、36)。由此，增大从随着调节柄的操作而作用在被夹持部(20a、20a)的力的位置、到外柱主体(38)中成为弹性变形的支点的位置的距离。所以，实现不管方向盘的前后位置如何都能够将为了操作调节柄所需的力的变动抑制得小而稳定地嵌合保持内柱的构造。

Description

伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置

技术领域

本发明涉及能调节方向盘的前后位置的伸缩转向装置、和构成该伸缩转向装置的外柱的改良。

背景技术

作为用于对转向轮(除了叉车等特殊车辆，通常为前轮)付与转向角的转向装置，广泛已知例如图9所示的构造。在转向装置中，在被车身1支承的圆筒状的转向柱2的内径侧，转向轴3被能旋转地支承。另外，在与转向柱2的后端开口相比向后方突出的、转向轴3的后端部分固定有方向盘4。使方向盘4旋转时，该旋转经由转向轴3、万向接头5a、中间轴6、万向接头5b，传递至转向齿轮单元7的输入轴8。输入轴8旋转时，配置在转向齿轮单元7的两侧的1对横拉杆9、9被推拉，对左右1对转向轮付与与方向盘4的操作量相应的转向角。另外，在本说明书和权利要求书中，前后方向、宽度方向和上下方向是指设置伸缩转向装置的车身的前后方向、宽度方向和上下方向。即，在图9中，相对于转向柱2，转向齿轮单元7位于前侧，方向盘4位于后侧。

在这样的转向装置中，以往已知用于根据驾驶者的体格、驾驶姿势来调节方向盘4的前后位置的伸缩机构。为了构成这样的伸缩机构，转向柱2通过将前侧的内柱10的后部能在轴向上相对变位地内嵌在后侧的外柱11的前部，从而使全长能呈望远镜状地伸缩。另外，转向轴3是利用花键卡合等将外管12与内轴13自由传递力矩、且自由伸缩地组合的构造。

此外，图示的例子还装配装配有能调节方向盘4的上下位置的倾斜机构。进一步，还装配装配有电动式助力转向装置，该电动式助力转向装置将电动马达14作为辅助动力源来降低为了操作方向盘4而所需的力。因此，在转向柱2(内柱10)的前端部结合固定有对构成电动式助力转向装置的蜗杆减速器等进行收纳的壳体15，而且壳体15相对于车身1被能以横轴16为中心摆动变位地支承。另外，相对于在车身1的其他位置支承的支承支架17能在前后方向和上下方向变位地支承有柱侧支架18，该柱侧支架18固定设置在转向柱2(外柱11)的一部分。

在倾斜机构、伸缩机构的情况下，除了电动式以外，还需要能够基于调节柄的操作，在能调节方向盘4的位置的状态、与能保持在调节后的位置的状态间切换。关于这样的位置调节机构的以往构造的1个例子，除了上述图9，使用图10来进行说明。为了能够将外柱11的前端部的内径弹性地扩大和缩小，在外柱11的前端部或靠近中间部分的下表面设有在轴向上较长的槽19。另外，在从宽度方向两侧夹着槽19的部分，设有构成柱侧支架18的1对被夹持部20、20。而且，在两个被夹持部20、20的互相对齐的部分，分别形成有在外柱11的轴向上较长的前后方向长孔21、21。另外，在构成支承支架17、并从宽度方向两侧夹持两个被夹持部20、20的互相平行的1对支承板部22、22，形成有以横轴16为中心的部分圆弧状的上下方向长孔23、23。

此处，在图10中，图示的上下方向相当于车身的上下方向。而且，在各长孔21、23中插通有调节杆24。

利用装配于调节杆24的扩缩机构，将两个支承板部22、22彼此的间隔扩大和缩小，能调节外柱11的上下位置和前后位置、或者能将外柱11保持在调节后的位置。为了构成扩缩机构，在调节杆24的基端部，在从两个支承板部22、22中的一个支承板部22(图10的左方)的外侧面突出的部分结合固定有调节柄25的基端部，另外，在这一个支承板部22的外侧面与调节柄25之间设有凸轮装置26。凸轮装置26基于驱动侧凸轮27与被驱动侧凸轮28的相对变位来扩大和缩小轴向尺寸，其中的被驱动侧凸轮28与形成在一个支承板部22的上下方向长孔23配合，仅能沿着该上下方向长孔23进行变位(阻止旋转的状态下)。另一方面，利用调节柄25，使驱动侧凸轮27能与调节杆24一起转动。另外，在调节杆24的末端部，在从两个支承板部22、22中的另一个(图10的右方)支承板部22的外侧面突出的部分固定有螺母29，在另一个支承板部22的外侧面与螺母29之间设有推力轴承30和按压板31。在其中的按压板31的内侧面设有卡合块32，卡合块32与形成在另一个支承板部22的上下方向长孔23配合，仅能沿该上下方向长孔23变位。

在进行方向盘4的位置调节时，通过将调节柄25向预定方向(下方)转动，从而将驱动侧凸轮27旋转驱动，缩小凸轮装置26的轴向尺寸。而且，被驱动侧凸轮28与螺母29的互相对置的内侧面彼此的间隔扩大，释放两个支承板部22、22压住两个被夹持部20、20的力。同时，将在外柱11的前部内嵌有内柱10的后部的嵌合保持部分的内径弹性地扩大，使作用在外柱11的前部内周面与内柱10的后部外周面的抵接部的面压下降。在该状态下，在调节杆24能在各长孔21、23的内侧变位的范围，能够调节方向盘4的上下位置和前后位置。

在使方向盘4移动至期望位置后，使调节柄25向预定方向的反向(上方)转动，扩大凸轮装置26的轴向尺寸。由此，缩小相当于1对按压部的被驱动侧凸轮28与螺母29的互相对置的内侧面彼此的间隔，利用两个支承板部22、22强力压住两个被夹持部20、20。同时，将在外柱11的前部内嵌有内柱10的后部的部分的内径弹性地缩小，提高作用在外柱11的前部内周面与内柱10的后部外周面的抵接部的面压。在该状态下，方向盘4的上下位置和前后位置保持在调节后的位置。

顺便提及，为了确保在外柱11的前部中将内柱10进行嵌合保持的部分的灵活性，使槽19的前端部在外柱11的前端部边缘开口。在该情况下，由于槽19的开口端部侧即外柱11的前端部边缘的刚性最低，外柱11的刚性随着朝向槽19的深端部侧而变高，所以，根据方向盘4的前后位置的不同，为了缩小外柱11的前部的内径的、操作调节柄25所需的力会变化。

对此，在专利文献1中记载了将槽做成为由主槽部和副槽部构成且从径向观察的槽的形状为T形或者H形的构造的构造，该主槽部沿轴向形成，该副槽部在主槽部的前后方向两端部中的至少前端部沿周向形成，主槽部的轴向端部在其周向中间部开口。在该构造中，能够确保外柱的嵌合保持部分的灵活性，将扩大和缩小其内径所需的力抑制得低，并且能够缓和应力集中在槽的端部的情况。然而，在该构造中，为了不管方向盘的前后位置如何，都使操作调节柄所需的力(调节柄的操作力)稳定，仍然有改良的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-174105号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

本发明是鉴于上述这样的情况，其目的在于实现一种构造，不管方向盘的前后位置如何，都能使操作调节柄所需的力稳定。

用于解决问题的方案

本发明的伸缩转向装置用外柱包括：柱主体，其整体被形成为近似筒状，且在其前部形成有在轴向上较长的槽；及1对被夹持部，其在所述柱主体中的从宽度方向两侧夹着所述槽的位置，在向上方或者下方突出的状态下固定设置(一体形成、或者作为分体的部件并进行固定)，

在所述被夹持部的互相对齐的部分形成有在前后方向上较长的1对前后方向长孔。

特别是，在本发明的伸缩转向装置用外柱中，在所述两个被夹持部中的至少一个被夹持部的外侧面的靠后端部分中、上下方向上的所述柱主体侧部分(在将所述两个被夹持部以向上方突出的状态设置的情况下为下半部。同样，在以向下方突出的状态设置的情况下为上半部)设有向宽度方向内侧凹陷的凹部(非抵接部)。

在实施上述这样的本发明的伸缩转向装置用外柱的情况下，优选的是所述凹部也可以与所述前后方向长孔连续。

另外，优选的是，在所述凹部与所述被夹持部的外侧面之间形成的台阶部也可以形成到与所述前后方向长孔的上下方向中间位置相比的柱主体相反侧。

另外，优选的是，所述凹部的上下方向尺寸也可以越朝向后方越大。

另外，优选的是，所述被夹持部的上下方向尺寸也可以在与所述柱主体的靠前端部分相比的靠后端部分大。

另外，本发明的伸缩转向装置的发明包括转向柱、支承支架、杆状部件、及调节部。

其中的转向柱由内柱和外柱构成，所述外柱外嵌在该内柱的后部，能基于设在与该内柱的嵌合部即前部的槽来扩大和缩小该前部的直径。此外，在这样的转向柱的内径侧，将转向轴自由旋转地支承，该转向轴是将外轴与内轴能伸缩全长地组合而成的，并在后端部支承固定有方向盘。

另外，所述支承支架包括：从宽度方向两侧夹着设在所述外柱上的1对被夹持部的1对支承板部；及将这两个支承板部相对于车身支承的安装板部。在所述两个支承板部中，在与形成于所述两个被夹持部的前后方向长孔对齐的部分分别形成有两个支架侧通孔。

另外，所述杆状部件分别插通所述两个前后方向长孔和所述两个支架侧通孔。

另外，所述调节部基于设在所述杆状部件的端部的调节柄的操作，将设在该杆状部件的两端部的1对按压部的间隔扩大和缩小。而且，在该间隔收缩时缩小所述两个支承板部的内侧面彼此的间隔，使这两个支承板部的内侧面与所述两个被夹持板部的外侧面摩擦卡合，固定所述外柱相对于所述内柱的前后方向位置。

特别是，在本发明的伸缩转向装置中，所述外柱是上述那样的本发明的伸缩转向装置用外柱。

发明的效果

根据如上所述构成的本发明的伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置，不管方向盘的前后位置如何，都能够使为了操作调节柄所需的力稳定。即，在1对被夹持部中的至少一个被夹持部的外侧面的靠后端部分中的、上下方向上的柱主体侧部分设有向宽度方向内侧凹陷的凹部。因此，在使所述方向盘的前后位置位于能调节的范围中的与中央位置相比的前方的情况下，能够将利用1对支承板部从宽度方向两侧压住所述两个被夹持部的力在外柱(柱主体)的前部，有效地利用为将嵌合保持内柱的部分的内径缩小的力。所以，能够抑制为了操作所述调节柄所需的力徒然增大。

附图说明

图1示出本发明的第1实施方式，是示出取出外柱并从后上方观察的状态的立体图。

图2是示出从上方观察外柱的状态的平面图。

图3是外柱的主要部分部分放大侧视图。

图4(A)是以使方向盘位于能调节的范围的前端位置的状态来示出支承板部与被夹持板部的位置关系的主要部分放大侧视图，(B)是以位于中央位置的状态来示出该位置关系的主要部分放大侧视图，(C)是以位于后端位置的状态来示出该位置关系的主要部分放大侧视图。

图5(A)是图4(A)的IV-IV剖视图，(B)是图4(B)的IV′-IV′剖视图。

图6是示出槽的形状的其他例子的与图2同样的图。

图7是示出本发明的第2实施方式的与图3同样的图。

图8是示出本发明的第3实施方式的与图3同样的图。

图9是示出以往已知的汽车用转向装置的1个例子的部分切断侧视图。

图10是示出方向盘的位置调节机构的现有构造的1个例子的剖视图。

附图标记的说明

1车身，2、2a转向柱，3转向轴，4方向盘，5a、5b万向接头，6中间轴，7转向齿轮单元，8输入轴，9横拉杆，10、10a内柱，11、11a、11b外柱，12外管，13内轴，14电动马达，15壳体，16横轴，17、17a支承支架，18、18a柱侧支架，19、19a槽，20、20a、20b被夹持部，21前后方向长孔，22、22a支承板部，23上下方向长孔，24调节杆，25调节柄，26凸轮装置，27驱动侧凸轮，28被驱动侧凸轮，29螺母，30推力轴承，31按压板，32卡合块，33主槽部，34副槽部，35宽幅部，36、36a凹部，37安装板部，38外柱主体

具体实施方式

[第1实施方式]

图1～5示出本发明的第1实施方式。另外，包含本实施方式的本发明的特征在于实现如下构造：不管方向盘4(参照图9)的前后位置如何，都能使操作调节柄25(参照图10)所需的力(该调节柄25的操作力)稳定(将该调节柄25的操作力的变动抑制得小)。

由于其他部分的构造和作用与上述的现有构造的情况相同，所以省略或者简化重复的图示以及说明，以下，以本实施方式的特征部分为中心进行说明。

在本实施方式的情况下，外柱11a包括：整体被形成为近似圆筒状的外柱主体38；及构成柱侧支架18a的1对被夹持部20a、20a。在外柱主体38的前部(图1～4的左部)上表面形成有从径向观察的形状为近似T形的槽19a。为了随着调节柄25的操作，充分提高外柱主体38的前部内周面与内柱10a的后部外周面的抵接压力，而形成槽19a，以便使外柱主体38的前部的径向上的刚性低。槽19a由轴向上较长的主槽部33、副槽部34、及宽幅部35构成。主槽部33在两个被夹持部20a、20a之间的部分沿外柱11a的轴向(与中心轴平行)形成。副槽部34在主槽部33的前端部沿周向形成，使主槽部33的前端部与其周向中间部连续(使主槽部33的前端部在其周向中间部开口)。另外，宽幅部35在主槽部33的后端部被形成为从径向观察的形状为近似圆形，使主槽部33的后端部与其周向中间部连续(使主槽部33的后端部在其周向中间部开口)。但是，如图6所示，也可以构成为不设有副槽部34，使槽19a的前端部在外柱11a的前端部边缘开口。

另外，两个被夹持部20a、20a在外柱主体38的外周面中的从宽度方向(周向)两侧夹着槽19a的主槽部33的位置，互相平行且与外柱主体38一体形成。但是，两个被夹持部20a、20a也可以通过用焊接等将分体的部件固定来设置。无论如何，在被夹持部20a、20a的互相对齐的部分分别形成有在外柱11a的轴向上较长的前后方向长孔21a、21a。

并且，在本实施方式的情况下，在被夹持部20a、20a的外侧面的靠后端部分(在能调节方向盘4的范围的中央位置的情况下，为与调节杆24所处于的部分相比的的后侧部分)中的、被夹持部20a、20a的基半部即下半部(上下方向上的外柱主体38侧半部)，设有向宽度方向内侧凹陷的非抵接部即凹部36、36。即，使由被夹持部20a、20a构成的柱侧支架18a的靠后端部分的宽度尺寸(被夹持部20a、20a的靠后端部分的外侧面彼此的间隔)在下半部比上半部小。

另外，在凹部36、36与被夹持部20a、20a的夹持面(外侧面)之间，在与前后方向长孔21a相比的后部形成有台阶部39a，在与前后方向长孔21a相比的柱中心侧形成台阶部39b。台阶部39a、39b与前后方向长孔21a、21a连接。即，前后方向长孔21a、21a的至少一部分能够与凹部36、36连续。

并且，在凹部36、36与被夹持部20a、20a的夹持面之间形成的台阶部39a形成到与前后方向长孔21a、21a的上下方向中间位置C相比的柱主体相反侧。

上述这样的外柱11a在其前部将内柱10a的后部能在轴向相对变位地内嵌，从而构成望远镜状的转向柱2a。而且，转向柱2a的中间部经由支承支架17a支承在车身1上(参照图9)。支承支架17a是将钢板等能够确保所需的强度和刚性的金属板弯曲为近似U形而形成的，包括：用于支承在车身上的安装板部37；及从安装板部37的下表面垂下的在宽度方向上互相平行的1对支承板部22a、22a。在利用1对支承板部22a、22a将被夹持部20a、20a从宽度方向两侧夹持的状态下，在形成于支承板部22a、22a的上下方向长孔23、23和两个前后方向长孔21a、21a中插通有调节杆24。而且，利用装配于调节杆24的扩缩机构(例如图10所示的凸轮装置26和螺母29)，将两个支承板部22a、22a彼此的间隔扩大和缩小，能调节外柱11a的上下位置和前后位置，能将外柱11a保持在调节后的位置。

根据上述这样的本实施方式的伸缩转向柱装置，无论方向盘4的前后位置如何，都能够将为了操作调节柄25(参照图9)所需的力的变动抑制得小。下面说明其原因。

如图4(A)所示，在将方向盘4移动至能调节的范围中的前端位置的状态(使调节杆24与前后方向长孔21a、21a的后端部卡合的状态)下，构成支承支架17a的1对支承板部22a、22a位于外柱11a中刚性比较高的槽19a的后端部的宽度方向两侧。在该状态下，为了将方向盘4的前后位置保持在调节后的位置(前端位置)，操作调节柄25，缩小两个支承板部22a、22a彼此的间隔时，支承板部22a、22a的内侧面、与1对被夹持部20a、20a的外侧面中的靠后端部分抵接。在本实施方式的情况下，由于在被夹持部20a、20a的外侧面的靠后端部分中的下半部设有向宽度方向内侧凹陷的凹部36、36，所以仅被夹持部20a、20a的外侧面中的上半部与支承板部22a、22a的内侧面抵接。另外，支承板部22a、22a随着调节柄25的操作，越朝向下端部，越在宽度方向上向互相接近的方向弹性变形。

所以，在本实施方式的情况下，在外柱主体38中，在使刚性比较高的槽19a的后端部周围在缩径的方向进行弹性变形的情况下，能够延长从成为该弹性变形的支点的部分{是与外柱11a的中心轴正交、且水平方向的假想线与外柱主体38的交点，是外柱主体38的宽度方向两端部，是图5(A)的点O所示的部分}、到成为力点的这两个被夹持部20a、20a的外侧面与两个支承板部22a、22a的内侧面的抵接部的下端部{图5(A)的点F₁所示的部分}的距离L₁。所以，能够将利用支承板部22a、22a压住被夹持部20a、20a的力有效地利用为缩小外柱主体38的前部的内径的力。其结果是，即使在外柱主体38中使刚性比较高的槽19a的后端部周围弹性变形的情况下，也能抑制为了操作调节柄25所需的力徒然增大。

与之相对，如图4(C)所示，在将方向盘4移动至能调节的范围中的后端位置的状态(使调节杆24与两个前后方向长孔21a、21a的前端部卡合的状态)下，从成为弹性变形的支点的部分{图5(B)的点O所示的部分}、到成为力点的被夹持部20a、20a的外侧面与支承板部22a、22a的内侧面的抵接部的下端部{图5(B)的点F₂所示的部分}的距离L₂变短(与现有构造的情况相同)。另外，如图4(B)所示，在将方向盘4移动至能调节的范围中的中央位置的状态(使调节杆24与两个前后方向长孔21a、21a的中央部卡合的状态)下，成为弹性变形的支点的部分、和成为力点的两个被夹持部20a、20a的外侧面与两个支承板部22a、22a的内侧面的抵接部的下端部中，与靠后部分之间的距离变长，同样地，与靠前部分之间的距离变短。即，在使外柱主体38中刚性比较低的槽部19a的前端部或中间部周围弹性变形的情况下，使该弹性变形的支点与力点的距离与现有构造的情况相同。由此，不管方向盘4的前后位置如何，都能够使为了操作调节柄25所需的力稳定。

此外，在本实施方式中，由于前后方向长孔21a、21a与凹部36、36连续，所以支承板部22a、22a容易随着调节柄25的夹持操作而向凹部36、36挠曲，容易降低为了操作调节柄25所需的力。

特别是，在凹部36、36与被夹持部20a、20a的夹持面之间形成的台阶部39a形成到与前后方向长孔21a、21a的上下方向中间位置C相比的柱主体相反侧，从而能够进一步降低为了操作调节柄25所需的力。

[第2实施方式]

图7示出本发明的第2实施方式。在本实施方式的外柱11b的情况下，在1对被夹持部20b、20b的外侧面的靠后端部分中的下半部设有上下方向尺寸随着朝向后方而增大的凹部36a。即，在凹部36、36与被夹持部20a、20a的夹持面之间形成的台阶部39倾斜地设置，使得从靠前端部分向靠后端部分，一对被夹持部20b、20b的上下方向尺寸增大。

在这样的本实施方式的情况下，随着使方向盘4向后方变位，由于能够增大从1对支承板部22a、22a(参照图4～5)的内侧面作用的力的力点F的位置到支点O的距离，所以能够使为了操作调节柄25(参照图9)所需的力均匀。

由于其他部分的构成和作用与上述第1实施方式同样，所以省略重复的图示以及说明。

[第3实施方式]

图8示出本发明的第3实施方式。如图8所示，一对被夹持部20a随着朝向图8的右侧即车身的后方，向上侧变厚，被夹持部20a的上下方向尺寸与外柱主体38的靠前端部分相比，在靠后端部分形成得长。

由于其他部分的构成和作用与上述第1实施方式同样，所以省略重复的图示以及说明。

此外，在图1所示的外柱11a中，设有槽19a和一对被夹持部20a、20a的一侧是外柱11a的前侧，但另一侧能够是后侧。在图7、图8中也一样。

工业上的实用性

本发明在用于调节方向盘的前后位置的伸缩转向装置中实施是必须的，但是否同时实施用于调节方向盘的上下位置的倾斜转向装置则是自由的。

进一步，转向柱的上下方向上的上下关系也可以与上述的实施方式相反。即，也能够将槽和1对被夹持部配置在外柱的下侧。

但是，为了确保驾驶员的膝盖周边的空间，优选的是与柱主体的轴向中心轴(前后方向中心轴)相比，在上侧有被夹持部。

另外，也可以构成为将凹部仅设在1对被夹持部中的任意一个被夹持部的外侧面。

本申请基于2014年3月3日提出申请的日本专利申请2014-040344号、和2014年7月11日提出申请的日本专利申请2014-143054号，将其内容作为参照援引于此。

Claims (6)

1.一种伸缩转向装置用外柱，包括：

柱主体，其整体被形成为近似筒状，且在其前部形成有在轴向上较长的槽；及

1对被夹持部，其在所述柱主体中的从宽度方向两侧夹着所述槽的位置，在向上方或者下方突出的状态下固定设置，

在所述被夹持部的互相对齐的部分形成有在前后方向上较长的1对前后方向长孔，

在所述被夹持部中的至少一个被夹持部的外侧面的靠后端部分中，在上下方向上的所述柱主体侧部分设有向宽度方向内侧凹陷的凹部。

2.如权利要求1所述的伸缩转向装置用外柱，

所述凹部与所述前后方向长孔连续。

3.如权利要求1或2所述的伸缩转向装置用外柱，

在所述凹部和所述被夹持部的外侧面之间形成的台阶部形成到与所述前后方向长孔的上下方向中间位置相比的柱主体相反侧。

4.如权利要求1～3的任一项所述的伸缩转向装置用外柱，

所述凹部的上下方向尺寸越朝向后方越大。

5.如权利要求1～4的任一项所述的伸缩转向装置用外柱，

所述被夹持部的上下方向尺寸在与所述柱主体的靠前端部分相比的靠后端部分大。

6.一种伸缩转向装置，

所述伸缩转向装置包括：

转向柱，其由内柱和外柱构成，所述外柱外嵌在该内柱的后部，能基于设在与所述内柱的嵌合部即前部的槽来扩大和缩小所述前部的内径；

支承支架，其包括从宽度方向两侧将设在所述外柱上的1对被夹持部夹着的1对支承板部、及将所述支承板部相对于车身支承的安装板部，在所述支承板部中，在与形成于所述被夹持部的前后方向长孔对齐的部分分别形成有支架侧通孔；

杆状部件，其分别插通所述前后方向长孔和所述支架侧通孔；及

调节部，其基于设在所述杆状部件的端部的调节柄的操作，扩大和缩小设在所述杆状部件的两端部的1对按压部的间隔，在该间隔收缩时缩小两个所述支承板部的内侧面彼此的间隔，使所述支承板部的内侧面与所述被夹持部的外侧面摩擦卡合，固定所述外柱相对于所述内柱的前后位置，

所述外柱是权利要求1或2所述的伸缩转向装置用外柱。