CN105984484B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向装置，其使冲击能量的吸收特性稳定。转向装置(20)具有：外柱(23)，其被托架(21)支撑；以及内管(24)，其被该外柱(23)保持成能够在车辆前后方向上移动。在内管(24)中设置有金属制的冲击能量吸收部件(26)，该冲击能量吸收部件(26)在沿该内管(24)的轴线(C2)的剖视图中呈大致U字状。冲击能量吸收部件(26)具有：可抵接部(62)，其从基部(61)的后端弯曲，且能够与紧固机构(27)抵接；以及能量吸收部(63)，其从该可抵接部(62)的端部朝向前方折返，且能够一边变形一边吸收冲击能量。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及具有伸缩调整机构和二次冲撞时的冲击吸收机构、且能够在同一部件上共有这些机构的转向装置。

背景技术

一般公知有能够将驾驶员所操舵的方向盘的位置向前后调节的转向装置。作为这样的转向装置之一，存在如下装置：外柱被托架支撑，并且圆筒状的内管被该外柱保持成能够在前后方向上移动。作为与这样的转向装置相关的以往技术，存在于专利文献1中公开的技术。基于图8对专利文献1所公开的技术进行说明。

图8中示出了专利文献1的转向装置100。此外，重新标注了标号。参照图8的(a)。转向装置100具有：外柱103，其被托架101支撑并且贯穿插入有螺栓102；内管104，其被该外柱103保持成能够在车辆前后方向(附图的左右方向)上移动；以及冲击能量吸收部件110，其在从安装于该内管104的上表面的方向盘输入有冲击时吸收冲击能量。

冲击能量吸收部件110是将金属板弯折而形成的。冲击能量吸收部件110由以下部分构成：基部111，其固定于内管104的上表面；立起部112，其从该基部111的后端立起；上板部113，其从该立起部112的上端向后方延伸；可抵接部114，其从该上板部113的后端下降且能够与螺栓102抵接；能量吸收部115，其从该可抵接部114的下端向前方延伸且在对内管104施加有冲击时与螺栓102抵接而一边变形一边吸收冲击能量；以及前部止动件116，其从该能量吸收部115的前端立起且限制内管104的后退。

一并参照图8的(b)。托架101、螺栓102、以及外柱103被固定而不能移动。内管104和冲击能量吸收部件110能在前后方向上移动。通过使内管104前后滑动，驾驶员能够将方向盘调节到任意位置。若提高螺栓102的紧固力，则外柱103对内管104的保持力提高。由此能够限制内管104向前后方向的移动。

通常时，也可以将可抵接部114称作限制内管104的前进的后部止动件。图8的(b)的转向装置100被以内管104和冲击能量吸收部件110移动到前进极限的状态示出。

从后方对图8的(a)所示的状态的转向装置100输入有冲击载荷。若冲击载荷较大，则内管104克服螺栓102的紧固力而前进。通过前进，如图8的(b)所示，可抵接部114与螺栓102抵接。若从该状态进一步输入冲击载荷，则如图8的(c)所示那样，内管104进一步前进。此时，能量吸收部115与螺栓102抵接而一边变形一边吸收冲击能量。

在这样的具有吸收冲击能量的性能的转向装置100中，希望每个产品的能量吸收特性近似。

关于这一点，能量吸收部115相当于内管104抵接的方式在每个产品中存在偏差。在此，能量吸收部115一边与内管104的上表面接触一边移位。因此，可以想到，内管104与能量吸收部115之间的摩擦会对能量吸收部115吸收冲击能量的吸收特性产生影响。由于在抵接状态中存在偏差，因此在每个产品的冲击能量的吸收特性方面会产生差异。

专利文献1：日本特开2012-40949号公报

发明内容

本发明的课题在于提供一种使每个产品的对冲击能量的吸收特性稳定的转向装置。

根据技术方案1的发明，提供一种转向装置，该转向装置具有：外柱，其被托架支撑；和内管，其被该外柱保持成能够在车辆前后方向上移动，所述外柱具有管保持部和一对腿部，该管保持部对所述内管的外周进行保持，该一对腿部从该管保持部的两端部延伸，所述腿部被紧固机构互相紧固，利用所述紧固机构的紧固力限制所述内管在车辆前后方向上的移动，其特征在于，在所述内管上设置有金属制的冲击能量吸收部件，该冲击能量吸收部件在沿该内管的轴线的剖视图中呈大致U字状，所述冲击能量吸收部件具有：基部，其安装于所述内管；可抵接部，其从该基部的后端弯曲，能够与所述紧固机构抵接；以及能量吸收部，其从该可抵接部的端部朝向前方折返，并在对所述内管施加有冲击时与所述紧固机构抵接而一边变形一边吸收冲击能量。

如技术方案2所述，优选的是，所述紧固机构具有：螺栓，其贯穿插入所述一对腿部中；螺母，其紧固于该螺栓上；以及引导部件，其安装于所述螺栓的轴部，且位于所述一对腿部之间，所述引导部件具有：引导部件腿部，其延伸至所述能量吸收部的侧部；和引导部件底部，其以连结两个该引导部件腿部的端部的方式沿能量吸收部延伸。

如技术方案3所述，优选的是，所述冲击能量吸收部件具有凸缘部，该凸缘部从所述基部的一对侧部起沿着所述引导部件的侧部形成，从所述凸缘部的后端起直至比所述可抵接部靠后方的位置延伸设置有延长部。

在技术方案1的发明中，剖视图中大致呈U字状的冲击能量吸收部件具有：基部，其安装于内管；可抵接部，其从该基部的后端弯曲，且能够与紧固机构抵接；以及能量吸收部，其从该可抵接部的端部朝向前方折返。能量吸收部不与内管接触。这样，当能量吸收部变形时，能够减小可与其它部件接触的部位的面积变小。能够降低摩擦的影响，从而使每个产品的对冲击能量的吸收特性稳定。

除此之外，能够不用考虑与内管的摩擦来进行转向装置的设计。设计变得容易而优选。

在技术方案2的发明中，设置于螺栓上的引导部件具有：引导部件腿部，其延伸至能量吸收部的侧部；以及引导部件底部，其以连结两个该引导部件腿部的端部的方式沿能量吸收部下表面延伸。当能量吸收部变形时，若能量吸收部在与螺栓轴垂直的方向上移位，则与引导部件底部接触。这样，能够限制能量吸收部在与螺栓的轴垂直的方向上移位，从而能够在能量吸收部中可靠地吸收冲击能量。

在技术方案3的发明中，凸缘部从基部的一对侧部沿引导部件的侧部延伸。而且，延长部从凸缘部的后端延伸到比可抵接部靠后方的位置。当能量吸收部变形时，若能量吸收部在螺栓的轴向上移位，则与延长部接触。这样，能够限制能量吸收部在螺栓的轴向上移位，从而能够在能量吸收部中可靠地吸收冲击能量。

附图说明

图1是本发明的实施例的转向装置的侧视图。

图2是沿图1的2-2线的剖视图。

图3是沿图2的3-3线的剖视图。

图4是图2所示的内管、冲击能量吸收部件以及引导部件的分解立体图。

图5是对图2所示的转向装置的操作方法进行说明的图。

图6是对图3所示的转向装置的通常时的作用进行说明的图。

图7是对图3所示的转向装置在受到冲击时的作用进行说明的图。

图8是对以往的技术进行说明的图。

标号说明

20：转向装置；23：外柱；24：内管；26：冲击能量吸收部件；27：紧固机构；41：管保持部；42：腿部；51：螺栓；54：引导部件；56：螺母；61：基部；62：可抵接部；63：能量吸收部；64：凸缘部；65：延长部；72b：引导部件腿部；C2：(内管的)轴线。

具体实施方式

以下基于附图说明本发明的实施方式。此外，在说明中，左右是指以车辆的乘客为基准的左右，前后是指以车辆的前进方向为基准的前后。另外，图中Fr表示前，Rr表示后，Le表示从乘客观察的左，Ri表示从乘客观察的右，Up表示上，Dn表示下。

<实施例>

参照图1。转向装置20具有：托架21，其固定于车体11；外柱23，其支撑于该托架21；内管24，其被该外柱23保持成能够向车辆前后方向移动；转向轴25，其配置于该内管24的内部且能够在后端安装方向盘；冲击能量吸收部件26，其为了在从该转向轴25的后端侧输入有载荷时吸收该能量而安装于内管24的下部；以及紧固机构27，其限制内管24向前后方向的移动。

参照图2。在图2中示出了内管24处于不能移动的状态的转向装置20。托架21由以下部分构成：车体安装部31，其固定于车体11(参照图1)；左右的外柱支撑部32、32，它们一体地形成于该车体安装部31的左右下部，且夹持外柱23；以及顶部38。车体安装部31、31通过顶部38以成为一体结构的方式连结形成。

车体安装部31、31上分别形成有供弹簧35穿过的贯穿插入孔33a、33a。车体安装部31、31成为弹簧35的座。

在外柱支撑部32、32上分别形成有倾斜调整用的长孔34a、34a。在图所示的状态中，外柱支撑部32、32相互大致平行地对置。

外柱23具有：管保持部41，其在沿车宽方向的剖视图中朝向下方开口；以及一对腿部42、42，它们分别从该管保持部41的下端部向下方延伸。管保持部41沿内管24的外周配置。

在腿部42、42上分别大致水平地形成有螺栓贯穿插入孔42a、42a。在图2所示的状态中，腿部42、42的侧面分别与外柱支撑部32、32的内侧面接触，并且以彼此接近的方式被这些外柱支撑部32、32按压。

紧固机构27是在贯穿插入于长孔34a、34a和螺栓贯穿插入孔42a、42a的螺栓51上安装操作杆52、凸轮部53、引导部件54以及螺母56而成的。

操作杆52固定于螺栓51的轴部51a，以使螺栓51旋转。

凸轮部53是当使螺栓51旋转时用于使螺栓51和操作杆52在螺栓51的轴线C1方向上移位的部件。凸轮部53由可动凸轮53a、和固定凸轮53b构成，其中，该可动凸轮53a固定于螺栓51的轴部51a而能够与螺栓51一起旋转，该固定凸轮53b固定于左侧的外柱23的外侧面部且不能旋转。

引导部件54是配置于一对腿部42、42之间的树脂制的部件。关于引导部件54，后面将会详细说明。

参照图3。转向轴25由上轴25a和下轴25b构成，该上轴25a经由轴承28支撑于内管24中，该下轴25b花键嵌合于该上轴25a的内部。

参照图4。冲击能量吸收部件26由1张金属制的板材构成。冲击能量吸收部件26由以下部分构成：基部61，其安装于内管24的下表面部；可抵接部62，其从该基部61的后端向下方弯曲且能够与引导部件54抵接；能量吸收部63，其从该可抵接部62的端部朝向前方折返，能够一边变形一边吸收冲击能量；凸缘部64、64，它们从基部61的一对侧部向下方延伸；延长部65、65，它们从这些凸缘部64、64的后端延伸至比可抵接部62靠后方的位置；以及前部止动部67，其从基部61的前端向下方折弯。

此外，为了使当与引导部件54接触时能够产生的声音变得更小，也可以在前部止动部67上安装橡胶制的缓冲部件66。

参照图3。可抵接部62在侧视图中呈朝向前方开口的大致U字状。基部61和能量吸收部63相对于该可抵接部62大致平行地呈直线状延伸。冲击能量吸收部件26在沿内管24的轴线C2的剖视图中能够呈大致U字状。

参照图2和图4。引导部件54由上部引导部71和长方体状的下部引导部72构成，该上部引导部71在侧视图中呈大致D字状，该下部引导部72一体地形成于该上部引导部71的下部。

在上部引导部71中形成有与螺栓51的轴部51a的直径大致相同的直径的孔71a。上部引导部71的后侧的末端部71b在侧视图中形成为大致半圆状。上部引导部71的末端部71b的曲率半径与可抵接部62的曲率半径大致相同。

下部引导部72由上边部72a、引导部件腿部72b、72b、以及引导部件底部72c构成，其中，该上边部72a沿能量吸收部63的上表面在车宽方向上延伸，该引导部件腿部72b、72b从该上边部72a的两侧部沿能量吸收部的侧部延伸，该引导部件底部72c以连结这些引导部件腿部72b、72b的端部的方式沿能量吸收部63的下表面(一面)延伸。

构成为，以弹簧35与引导部件底部72c抵接而对引导部件54向上方侧弹性施力的方式构成。即，利用弹簧35将引导部件54按压到冲击能量吸收部件26。这样，能够经由冲击能量吸收部件26将内管24向上方上推，在进行伸缩调整时，当进行紧固机构27的紧固解除时，内管24被保持于适当位置，能够以更加稳定的状态使方向盘在前后方向上移动。

另外，弹簧35向上方按压引导部件54和内管24，由此，引导部件54的孔71a的下端面部分被相对于贯穿插入外柱23的腿部42、42中的螺栓51按压。由此，能够防止螺栓51和引导部件54的松动。

以垂直于内管24的轴线C2的截面(图2)为基准，基部61和上部引导部件71的上表面沿内管24的外周面形成为圆弧状。接着，对转向装置20的操作方法进行说明。

参照图5。当调节方向盘的位置时，首先，使操作杆52旋转。于是，如箭头(1)所示那样，螺栓51旋转。若螺栓51旋转，则可动凸轮53a如箭头(2)所示那样在引导面部53c上移动。与此同时，螺栓51如箭头(3)所示那样向紧固力减弱的方向移动。通过使紧固力减弱，外柱支撑部32、32和腿部42、42朝向外侧扩展(参照箭头(4)和箭头(5))。这样，内管24的保持力减弱，内管24能够向前后方向(附图的表背方向)移动。

参照图6。图6示出了内管24能够在前后方向上移动的转向装置20。如箭头(10)和箭头(11)所示那样，能够使内管24在前后方向上移动。

当内管24在前后方向上移动时，轴承28和上轴25a也在前后方向上移动。这样，能够调节安装于上轴25a的后端部上的方向盘的位置。托架21、外柱23、下轴25b、以及紧固机构27不移动。

通过可抵接部62与上部引导部71的末端部71b接触，从而限制了内管24的前进。即，当内管24能够移动时，上部引导部71的末端部71b也可以被称作是规定内管24的前进极限的止动件。

另一方面，当使内管24后退时，通过前部止动部67与上部引导部71的后端接触，从而限制内管24的后退。在前部止动部67与上部引导部71的后端接触的状态下，能量吸收部63的前端位于下部引导部72的上方。即，能量吸收部63的长度被设定为如下这样的长度：当使内管24后退到后退极限时，以前后方向为基准，能量吸收部63的一部分与引导部件54搭接(ラップ)。

驾驶员在调节了方向盘的位置后再次使操作杆52(参照图1)旋转，使内管24恢复到不能移动的状态。接着，对输入有载荷时的转向装置20的作用进行说明。

图7的(a)中示出了处于不能移动状态的转向装置20。例如，当车辆碰撞时，驾驶员的上半身会朝向前方移位。当移位的上半身与方向盘接触时，经由上轴25a(参照图3)对内管24输入以空心箭头所示那样的向前的载荷。

若该载荷较大，则内管24克服外柱23(参照图3)的保持力向前方移位。由于内管24移位，冲击能量吸收部件26也向前方移位。此时，紧固机构27不移位。

由于内管24向前方移位，如图7的(b)所示那样，可抵接部62与上部引导部71的末端部71b接触。如果进一步输入有载荷而使内管24前进，则如图7的(c)所示那样，能量吸收部63发生塑性变形，同时冲击能量吸收部件26也向前方移位。此时，能量吸收部63以向后方倾倒的方式发生塑性变形，从而吸收经由上轴25a输入的冲击载荷的能量。

根据以上那样的本发明，能够获得以下的效果。

参照图7。剖视图大致呈U字状的冲击能量吸收部件26具有：基部61，其安装于内管24；可抵接部62，其从该基部61的后端弯曲，且能够与作为紧固机构27的一部分的引导部件54抵接；以及能量吸收部63，其从该可抵接部62的端部朝向前方折返。

能量吸收部63不与内管24接触。这样，当能量吸收部63变形时，能够使可与其它部件接触的部位的面积变小。能够降低摩擦的影响，从而使每个产品的对冲击能量的吸收特性稳定。

在此基础上，不用考虑与内管24的摩擦，仅变更冲击能量吸收部件26的板厚、板宽、或可抵接部62和末端部71b的曲率半径，就能够进行各种能量吸收载荷的设定。

而且，在引导部件54中与可抵接部62抵接的部位即上部引导部71的末端部71b、和可抵接部62在沿内管24的轴线的剖视图中都呈圆弧形状。并且，末端部71b的曲率半径与可抵接部62的曲率半径大致相同。在沿内管24的轴线的剖视图中，能够使可抵接部62可靠地与引导部件54接触。由此，能够特别可靠地吸收冲击能量。

参照图2。螺栓51贯穿插入的引导部件54具有延伸到能量吸收部63的侧部的引导部件腿部72b、72b。当能量吸收部63变形时，引导部件腿部72b、72b成为引导件，限制能量吸收部63在螺栓51的轴向上移位，能够在能量吸收部63中可靠地吸收冲击能量。

而且，引导部件54具有以连结引导部件腿部72b、72b的端部的方式沿能量吸收部63的下表面(一面)延伸的引导部件底部72c。当能量吸收部63变形时，若能量吸收部63欲在与螺栓51的轴垂直的方向(附图中的上下方向)上移位，则能量吸收部63与引导部件底部72c接触。由此限制能量吸收部63向与螺栓的轴垂直的方向移位，能够在能量吸收部63中可靠地吸收冲击能量。

本发明的引导部件54通过一个部件具有使冲击能量吸收部件26变形的功能、防止冲击能量吸收部件26向下方移位的功能、作为伸缩调整时的缓冲件的功能，有助于部件数量的削减和成本的削减。

而且，用于限制螺栓51沿轴向移动的凸缘部64、64从基部61的一对侧部沿引导部件54的侧部延伸。

参照图3。延长部65从凸缘部64的后端延伸到比可抵接部62靠后方的位置。当能量吸收部63变形时，延长部65成为引导件，限制能量吸收部63在螺栓51的轴向上的移位，能量吸收部63能够沿内管24的轴向变形，从而能够可靠地吸收冲击能量。

参照图6。能量吸收部63的长度被设定为如下这样的长度：当使内管24后退到后退极限时，以前后方向为基准，能量吸收部63的一部分与引导部件54搭接。这样，能量吸收部63能够沿内管24的轴向变形到能量吸收部63的前端附近而不会从引导部件54脱开。

此外，只要能够实现本发明的作用和效果，本发明不限于实施例。

产业上的可利用性

本发明的转向装置适用于乘用车的转向装置。

Claims (2)

1.一种转向装置，该转向装置具有：外柱，其被托架支撑；和内管，其被该外柱保持成能够在车辆前后方向上移动，

所述外柱具有管保持部和一对腿部，该管保持部对所述内管的外周进行保持，该一对腿部从该管保持部的两端部延伸，

所述腿部被紧固机构互相紧固，

利用所述紧固机构的紧固力限制所述内管在车辆前后方向上的移动，其特征在于，

在所述内管上设置有金属制的冲击能量吸收部件，该冲击能量吸收部件在沿该内管的轴线的剖视图中呈大致U字状，

所述冲击能量吸收部件具有：基部，其安装于所述内管；可抵接部，其从该基部的后端弯曲，能够与所述紧固机构抵接；能量吸收部，其从该可抵接部的端部朝向前方折返，并在对所述内管施加有冲击时与所述紧固机构抵接而一边变形一边吸收冲击能量；以及凸缘部，该凸缘部从所述基部的一对侧部向下方延伸，

从所述凸缘部的后端起直至比所述可抵接部靠后方的位置延伸设置有延长部。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述紧固机构具有：螺栓，其贯穿插入所述一对腿部中；螺母，其紧固于该螺栓上；以及引导部件，其安装于所述螺栓的轴部，且位于所述一对腿部之间，

所述引导部件具有：引导部件腿部，其延伸至所述能量吸收部的侧部；和引导部件底部，其以连结两个该引导部件腿部的端部的方式沿能量吸收部延伸。