CN106335537A - 转向装置 - Google Patents

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CN106335537A CN201610528547.8A CN201610528547A CN106335537A CN 106335537 A CN106335537 A CN 106335537A CN 201610528547 A CN201610528547 A CN 201610528547A CN 106335537 A CN106335537 A CN 106335537A
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Abstract

本发明涉及转向装置。该转向装置包括:上托架,其将柱套支承为能够绕中心轴转动;一对第一齿列,其被上托架支承并沿轴向排列;以及齿部件,其能够与柱套一同转动并能够沿左右方向移动。齿部件具有设置于沿轴向分离的两个部位并能够与一对第一齿列啮合的第二齿。一对第一齿列中的、一方的第一齿列中的第一齿的齿顶角度与相对于一方的第一齿列远离中心轴的另一方的第一齿列中的第一齿的齿顶角度不同。

Description

转向装置
本申请主张于2015年7月8日提出的日本专利申请2015-137046号的优先权,并在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。
技术领域
本发明涉及转向装置。
背景技术
美国专利申请公开第2009/0013817号说明书所记载的转向柱包括调整部、保持部、齿板、按压部件、以及夹紧螺栓。调整部通过转动而能够进行规定的调整方向上的转向柱的位置调整。保持部对调整部进行保持。在调整部安装有对转向轴进行保持的套筒单元。在保持部设置有沿调整方向排列的多个齿。在齿板也设置有沿调整方向排列的多个齿。夹紧螺栓插通于按压部件以及齿板,并能够与调整部一同转动。
通过对安装于夹紧螺栓的杆进行操作,能够使按压部件向保持部侧移动。若按压部件向保持部侧移动,则齿板被按压部件按压从而朝向保持部移动。若移动了的齿板的齿进入保持部的齿彼此的间隙,则保持部的齿与齿板的齿啮合。由此,将调整方向上的套筒单元的位置固定。
美国专利申请公开第2009/0013817号说明中定义的调整方向是相对于转向轴的轴向上下交叉的交叉方向。在像美国专利申请公开第2009/0013817号说明书所记载的转向柱那样通过使齿彼此啮合从而将交叉方向上的套筒单元的位置固定的情况下,需要通过使齿彼此牢固地啮合来提高齿彼此的啮合强度,以使得即便产生车辆碰撞等较大的冲击也不使套筒单元的位置偏移。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种在利用柱套对转向轴进行保持并通过使齿彼此啮合来将与转向轴的轴向交叉的交叉方向上的柱套的位置固定的结构中、实现齿彼此的啮合强度的提高的转向装置。
本发明的一个方式的转向装置的结构上的特征在于,包括:转向轴,其在一端连结有转向操纵部件;柱套,其保持上述转向轴,并能够围绕在上述转向轴的轴向上与上述一端相反侧的支点转动;托架,其固定于车体,并将上述柱套支承为能够转动;操作部件,通过对该操作部件进行操作,从而切换使上述柱套相对于上述托架的能够转动的状态和不能转动的状态;一对齿列,上述一对齿列由多个第一齿构成,被上述托架支承,并且沿上述轴向排列,其中,上述多个第一齿具有沿与上述轴向以及相对于上述轴向上下交叉的交叉方向双方正交的正交方向延伸的齿线,并沿着上述交叉方向排列;以及齿部件,其具有第二齿,能够与上述柱套一同转动,并能够与上述操作部件的操作对应地沿上述正交方向移动,其中,上述第二齿具有沿正交方向延伸的齿线,在沿上述轴向分离的两个部位至少各设置有一个该第二齿,并且该第二齿能够与上述一对齿列啮合,上述一对齿列中,一方的齿列中的上述第一齿的齿顶角度与相对于上述一方的齿列远离上述支点的另一方的齿列中的上述第一齿的齿顶角度不同。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式所涉及的转向装置的简要结构的侧视图。
图2是转向装置的立体图。
图3是沿着图1中的III-III线的剖视图。
图4是左侧的倾斜锁定机构的分解立体图。
图5是沿着图3中的V-V线的剖视图。
图6是沿着图5中的VI-VI线的剖视图。
图7是表示处于啮合状态的第一齿列与第二齿列的示意图。
图8是表示图6中的转向装置1的解除状态的图。
图9是表示图5中第二齿列越上第一齿列的状态的图。
图10是第一变形例所涉及的倾斜锁定机构的分解立体图。
图11是第二变形例所涉及的倾斜锁定机构的分解立体图。
图12是第三变形例所涉及的倾斜锁定机构的分解立体图。
具体实施方式
通过以下参照附图对实施方式进行描述,本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚,其中对相同的元件标注相同的标记。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的转向装置1的简要结构的侧视图。在图1中,纸面左侧是供转向装置1安装的车体2的前侧,纸面右侧是车体2的后侧,纸面上侧是车体2的上侧,纸面下侧是车体2的下侧。
参照图1,转向装置1主要包括:转向轴3;柱套4;下托架5;上托架6;位置调整机构7;叠缩锁定机构8(参照后述图2);以及倾斜锁定机构9。在转向轴3中,在作为其后端的一端3A连结有方向盘等转向操纵部件11。在转向轴3中,作为其前端的另一端3B按顺序经由万向接头12、中间轴13以及万向接头14而与转向机构15的小齿轮轴16连结。
转向机构15由齿轮齿条机构等构成。转向机构15根据接收到转向轴3的旋转的情况而使轮胎等转向轮(未图示)转向。转向轴3沿车体2的前后方向延伸。以下,将转向轴3延伸的方向称为转向轴3的轴向X。轴向X以使另一端3B比一端3A低的方式相对于水平方向倾斜。对轴向X上的作为一端3A侧的后侧标注附图标记X1,对轴向X上的作为与一端3A相反的一侧的前侧标注附图标记X2。
将相对于轴向X的正交方向中的、图1中与纸面垂直的方向称为左右方向Y,将图1中大致上下延伸的方向称为上下方向Z。在左右方向Y上,图1的纸面的进深侧是右侧Y1,纸面的近前侧是左侧Y2。在上下方向Z上,对上侧标注附图标记Z1,对下侧标注附图标记Z2。在图1以外的各图中,对与图1的轴向X、后侧X1、前侧X2、左右方向Y、右侧Y1、左侧Y2、上下方向Z、上侧Z1以及下侧Z2对应的方向标注与图1相同的附图标记。
转向轴3包括沿轴向X延伸的上轴20以及下轴21。上轴20位于比下轴21更靠后侧X1的位置,并相对于下轴21配置为同轴状。上轴20的后端20A是转向轴3的一端3A。下轴21的前端21A是转向轴3的另一端3B。下轴21的后端部21B从前侧X2插入于上轴20中形成为圆筒状的前端部20B。
下轴21通过花键嵌合、锯齿嵌合而与上轴20连结。因此,上轴20与下轴21能够一体旋转并能够沿着轴向X相对移动。由于上轴20相对于下轴21的朝轴向X的移动,从而转向轴3能够沿着轴向X伸缩。
柱套4整体为朝轴向X延伸的中空体。柱套4收容并保持转向轴3。柱套4包括沿轴向X延伸的筒状的上柱套22以及下柱套23。上柱套22位于比下柱套23更靠后侧X1的位置。上柱套22的前端部22A从后侧X1插入于下柱套23的后端部23A。该状态下的上柱套22能够相对于下柱套23沿轴向X相对移动。由于上柱套22相对于下柱套23相对移动,从而柱套4整体能够沿着轴向X伸缩。
上柱套22的后端部22B通过轴承24而与上轴20连结。下柱套23的前端部23B通过轴承25而与下轴21连结。由此,柱套4经由轴承24以及轴承25将转向轴3支承为旋转自如。相互连结的上轴20与上柱套22能够相对于下轴21与下柱套23沿轴向X移动。由此,柱套4能够与转向轴3一同伸缩。将这里的转向轴3与柱套4的伸缩称为叠缩(telesco(pe))。将基于叠缩的转向轴3的一端3A(即与一端3A连结的转向操纵部件11)在轴向X上的位置调整称为叠缩调整。
下托架5包括:左右一对可动托架5A(也参照图2);固定托架5B;以及中心轴5C。可动托架5A固定于下柱套23的前端部23B的上侧外周面。固定托架5B固定于车体2。中心轴5C沿左右方向Y延伸。中心轴5C架设在一对可动托架5A之间并贯通固定托架5B。由此,下柱套23的前端部23B与车体2连结。可动托架5A设置于下柱套23的前端部23B。因此,中心轴5C位于柱套4中的偏向前侧X2的位置。
可动托架5A被固定托架5B支承为能够绕中心轴5C转动。因此,柱套4整体能够跟随转向轴3相对于固定托架5B与上托架6绕中心轴5C上下转动。这样,将以中心轴5C为支点的柱套4的转动称为倾斜,将沿着以中心轴5C为中心的圆弧的大致上下的方向称为倾斜方向C。倾斜方向C是相对于轴向X上下交叉的交叉方向,并且相对于左右方向Y正交。前述上下方向Z是相对于轴向X上下交叉的交叉方向,并且是相对于倾斜方向C的切线方向,且相对于左右方向Y正交。
将基于倾斜的转向操纵部件11在倾斜方向C上的位置调整称为倾斜调整。通过使柱套4沿着倾斜方向C转动,从而能够进行倾斜调整。下柱套23由于经由下托架5而与车体2连结,从而无法沿轴向X移动。因此,在进行叠缩调整时,实际上是上柱套22进行移动。
上托架6是支承下柱套23的后端部23A并将后端部23A与车体2连结的托架。参照转向装置1的立体图图2,上托架6一体地包括一对侧板30、以及在上下方向Z较薄的连结板31。一对侧板30在左右方向Y较薄且以夹持下柱套23的后端部23A的方式对置。连结板31与一对侧板30各自的上端部连结。
在一对侧板30,在从左右方向Y观察时相同的位置形成有倾斜槽32。倾斜槽32沿着倾斜方向C呈圆弧状延伸。连结板31具有比一对侧板30更向左右方向Y的两外侧延伸的部分。借助插通于该部分的未图示的螺栓等,将上托架6整体固定于车体2(参照图1)。
在下柱套23的上侧外周面,形成有遍及轴向X的整个区域地延伸并沿上下方向Z贯通下柱套23的狭缝33。在下柱套23的后端部23A,一体地设置有从左右方向Y划分狭缝33并向上侧Z1伸出的一对延伸配置部34。各延伸配置部34是在轴向X以及上下方向Z较长的板状且在左右方向Y较薄。一对延伸配置部34配置在一对侧板30之间。各个延伸配置部34相对于左右方向Y上位于同一侧的侧板30,从左右方向Y进行对置。
图3是沿着图1中的III-III线的剖视图。在图3中,将通过转向轴3的中心轴3C并沿上下方向Z延伸的假想平面称为基准面3D。参照图3,在一对延伸配置部34各自的从左右方向Y观察时相同的位置,形成有沿左右方向Y贯通延伸配置部34的圆形状的插通孔35。一对延伸配置部34的插通孔35在从左右方向Y观察时,与上托架6的一对侧板30的倾斜槽32的一部分重叠。
位置调整机构7是用于解除转向操纵部件11(参照图1)的位置的锁定以便进行倾斜调整以及叠缩调整、或将结束了倾斜调整、叠缩调整的转向操纵部件11的位置锁定的机构。位置调整机构7包括:作为紧固轴的倾斜螺栓40;操作部件41;凸轮42;移动部件43;螺母44;移动部件45;滚针轴承46;以及推力垫圈47。
倾斜螺栓40是具有沿左右方向Y延伸的中心轴线40A的金属制的螺栓。在倾斜螺栓40中,在左端部设置有头部40B,在外周面的右端部设置有螺纹槽40C。倾斜螺栓40中的比头部40B更靠右侧Y1的部分在比转向轴3更靠上侧Z1的位置,插通于一对侧板30的倾斜槽32与一对延伸配置部34的插通孔35。在该状态下,头部40B位于比左侧Y2的侧板30更靠左侧Y2的位置,螺纹槽40C位于比右侧Y1的侧板30更靠右侧Y1的位置。
操作部件41是能够进行把持的杆等。在操作部件41的基端部41A,形成有沿左右方向Y贯通操作部件41的插通孔41B。在插通孔41B插通有倾斜螺栓40的左端部,并且基端部41A固定于倾斜螺栓40。因此,驾驶员等使用者能够抓住操作部件41的在长边方向上与基端部41A相反的把持部41C而对操作部件41进行操作。倾斜螺栓40与操作部件41的操作对应地绕中心轴线40A与操作部件41一体旋转。
凸轮42一体地包括环状的板部42A、以及筒状的突起部42B。板部42A从右侧Y1与操作部件41的基端部41A邻接。突起部42B从板部42A向左侧Y2延伸。在板部42A与突起部42B各自的内周面所划分的空间插通有倾斜螺栓40。突起部42B插通于操作部件41的插通孔41B。凸轮42与倾斜螺栓40以及操作部件41一体旋转。
图4是左侧Y2的倾斜锁定机构9的分解立体图。参照图4,移动部件43例如是金属制的烧结体。移动部件43一体地包括第一按压部51、第二按压部52、以及突起部53。第一按压部51是在左右方向Y较薄的板状,并且在从左右方向Y观察时呈近似四边形状。在从左右方向Y观察时的第一按压部51的大致中央,形成有沿左右方向Y贯通第一按压部51的圆形状的贯通孔51A。将第一按压部51的右侧面称为第一按压面54。
第二按压部52是从第一按压面54向右侧Y1突出的块状,并且在从右侧Y1观察时呈近似圆形状。在第二按压部52的上下方向Z的两侧,各形成有一个沿着轴向X以及左右方向Y呈平坦状的平坦面52A。将第二按压部52的右侧面称为第二按压面55。第二按压面55是在轴向X上朝外侧鼓出的近似半圆形状,并且以沿轴向X隔开间隔的方式设置有一对。第一按压部51的贯通孔51A也沿着左右方向Y贯通第二按压部52中的一对第二按压面55之间的部分。
突起部53是从第二按压部52中的一对第二按压面55之间的部分向右侧Y1突出的小片状,并且在从右侧Y1观察时呈近似四边形状。突起部53中的轴向X的两侧的端面53A沿着倾斜方向C、严格来说沿着相对于倾斜方向C的切线方向呈平坦状。第二按压部52中的上侧Z1的平坦面52A与突起部53的上端面成为一个面。第二按压部52中的下侧Z2的平坦面52A与突起部53的下端面成为一个面。以下,将突起部53的上端面以及下端面视为平坦面52A的一部分。第一按压部51的贯通孔51A也沿着左右方向Y贯通突起部53。在突起部53的右端面,形成有沿着轴向X对突起部53进行切口而成的切口53B。切口53B在轴向X上的贯通孔51A的两侧各设置有一个,并与贯通孔51A连通。因此,突起部53以贯通孔51A以及切口53B为边界被上下分割成两部分。
参照图3,在移动部件43的贯通孔51A,以具有少许游隙的方式插通有倾斜螺栓40的左端部。移动部件43的第一按压部51从右侧Y1与凸轮42的板部42A邻接。在板部42A的右侧面以及第一按压部51的左侧面形成有凸轮突起56。移动部件43的突起部53插通于左侧Y2的侧板30的倾斜槽32。突起部53中的轴向X的两侧的端面53A分别沿着一对边缘部32A,该一对边缘部32A在倾斜槽32中沿着倾斜方向C平行地延伸(参照图4)。因此,防止移动部件43在倾斜槽32内的空转、移动部件43与倾斜螺栓40的共转。
移动部件43的第二按压部52的一对第二按压面55从左侧Y2与左侧Y2的侧板30的左侧面中的倾斜槽32的周边部分接触。在倾斜螺栓40的螺纹槽40C安装有螺母44。在螺母44与右侧Y1的侧板30之间,从左侧Y2按顺序排列有移动部件45、环状的滚针轴承46、以及推力垫圈47。
移动部件45与以基准面3D为中心使移动部件43向右侧Y1反转后的形状几乎一致。但是,与移动部件43不同,在移动部件45未形成有凸轮突起56。在移动部件45中,对与移动部件43的各部分对应的部位标注相同的附图标记,并省略该部位的详细说明。倾斜螺栓40的右端部分别插通于移动部件45、滚针轴承46以及推力垫圈47。在移动部件45的贯通孔51A,以具有少许游隙的方式插通有倾斜螺栓40的右端部。移动部件45的突起部53插通于右侧Y1的倾斜槽32。与移动部件43相同,防止移动部件45在倾斜槽32内的空转、移动部件45与倾斜螺栓40的共转。移动部件45的第二按压部52的第二按压面55从右侧Y1与右侧Y1的侧板30的右侧面中的倾斜槽32的周边部分接触。
倾斜螺栓40能够在上托架6中的左右的侧板30的倾斜槽32内,与移动部件43以及45各自的突起部53一同沿着倾斜槽32在倾斜方向C上移动。但是,倾斜螺栓40在柱套4的下柱套23的插通孔35内,虽然能够绕中心轴线40A旋转,但不能在其他方向上移动。因此,若使柱套4倾斜以便进行倾斜调整,则倾斜螺栓40与柱套4一同沿倾斜方向C转动。这样,上托架6经由倾斜螺栓40将柱套4支承为能够转动。在突起部53在倾斜槽32内能够移动的范围内进行倾斜调整。
在使用者进行叠缩调整、倾斜调整后,若对操作部件41进行操作而使其旋转,则凸轮42旋转,凸轮42以及移动部件43中的彼此的凸轮突起56抵接(乗り上げる)。由此,移动部件43沿着在左右方向Y上延伸的倾斜螺栓40向右侧Y1移动,并利用第二按压面55从左侧Y2对左侧Y2的侧板30的左侧面进行按压。这样,移动部件45沿着倾斜螺栓40靠近左侧Y2,从而移动部件45的第二按压面55从右侧Y1对右侧Y1的侧板30的右侧面进行按压。由此,移动部件43与移动部件45的左右方向Y上的间隔变窄,一对侧板30在移动部件43与移动部件45之间被从左右方向Y的两侧紧固。在该状态下,各侧板30与延伸配置部34之间、以及随着紧固而缩径的下柱套23与上柱套22之间被摩擦保持。由此,柱套4不能转动以及伸缩,转向操纵部件11(参照图1)不能沿倾斜方向C以及轴向X移动。
这样,将倾斜方向C以及轴向X上转向操纵部件11的位置被锁定时的转向装置1的状态称为锁定状态。将锁定状态下的左右方向Y上的移动部件43以及移动部件45各自的位置称为锁定位置。在通常的运转时,转向装置1处于锁定状态。在锁定状态下的转向装置1中,若对操作部件41进行操作而使其向与刚才相反的方向旋转,则凸轮42相对于移动部件43相对旋转。因此,解除凸轮42与移动部件43彼此的凸轮突起56的抵接。由此,移动部件43沿着倾斜螺栓40从锁定位置向左侧Y2移动。与移动部件43的移动连动地,移动部件45沿着倾斜螺栓40向右侧Y1移动。由此,移动部件43与移动部件45的间隔变宽,解除移动部件43与移动部件45之间的一对侧板30的紧固。在该状态下,解除各侧板30与延伸配置部34之间、以及下柱套23与上柱套22之间的摩擦保持。由此,柱套4能够转动以及伸缩,转向操纵部件11能够沿倾斜方向C以及轴向X移动。因此,能够再次进行叠缩调整、倾斜调整。
这样,将倾斜方向C以及轴向X上转向操纵部件11的位置的固定被解除时的转向装置1的状态称为解除状态。将解除状态下的左右方向Y上的移动部件43以及移动部件45各自的位置称为解除位置。叠缩锁定机构8包括:筒状的锁定部件57;传递部件58;以及锁定板59。叠缩锁定机构8通过锁定部件57的外周面的齿60与锁定板59的齿61的啮合而将轴向X上的上柱套22的位置牢固地锁定,或通过啮合的解除而将上柱套22的锁定解除。在锁定状态下的转向装置1中,利用位置调整机构7来使用摩擦力将轴向X上的上柱套22的位置锁定。通过齿60与齿61的啮合而使该锁定进一步变得牢固。
倾斜锁定机构9是用于在锁定状态下的转向装置1中将倾斜方向C上的柱套4的位置牢固地锁定、或将该锁定解除的机构。倾斜锁定机构9设置于一对侧板30各自的周边。参照图4,左侧Y2的倾斜锁定机构9包括:前述移动部件43;齿卡合部65;齿部件66;弹性部件67;以及间隔件68。齿卡合部65设置于左侧Y2的侧板30。
齿卡合部65通过压出成型等与左侧Y2的侧板30一体形成,并从左侧Y2的侧板30的左侧面向左侧Y2突出。因此,在图4中,齿卡合部65位于左侧Y2的侧板30的背面。在左侧Y2的侧板30的右侧面,作为压出成型的痕迹形成有与齿卡合部65几乎一致大小的凹陷65A。齿卡合部65以从轴向X的两侧夹持倾斜槽32的方式设置有一对。齿卡合部65一体地具有保持部70、以及第一齿列71。保持部70沿着倾斜方向C呈带状地延伸。第一齿列71从保持部70朝向倾斜槽32突出。齿卡合部65以沿轴向X排列的方式存在有一对,因此第一齿列71也以沿轴向X排列的方式存在有一对。一对第一齿列71包括一方的第一齿列71A、与另一方的第一齿列71B。一方的第一齿列71A位于比倾斜槽32更靠前侧X2的位置。另一方的第一齿列71B位于比倾斜槽32更靠后侧X1的位置。第一齿列71A位于与柱套4的转动支点亦即下托架5的中心轴5C(参照图1)接近的位置。第一齿列71B位于比第一齿列71A更远离中心轴5C的位置。
图5是沿着图3中的V-V线的剖视图。参照图5,保持部70的左端面是在轴向X以及倾斜方向C上形成为平坦的被卡合面70A。各第一齿列71由沿着圆弧状的倾斜方向C以等间隔排列的多个第一齿72构成。各第一齿72在从左侧Y2观察时呈近似三角形状,其具有朝向倾斜槽32侧的齿顶72A。详细而言,前侧X2的第一齿列71A各自的第一齿72的齿顶72A朝向后侧X1并面对倾斜槽32。后侧X1的第一齿列71B各自的第一齿72的齿顶72A朝向前侧X2并面对倾斜槽32。在各第一齿72中,由齿顶72A构成的齿线72B沿左右方向Y延伸(亦参照后述图8)。各第一齿72的左端面与保持部70的被卡合面70A成为一个面。
参照图4,齿部件66是通过冲压成型等对一张金属板进行加工而形成的。齿部件66一体地包括:主体部74;一对第二齿列75;一对肋76;一对弹簧部77。主体部74是在左右方向Y较薄的板状,并且是在倾斜方向C较长的近似矩形状。主体部74的右侧面是在轴向X以及倾斜方向C上形成为平坦的卡合面74A。
在主体部74的轴向X以及上下方向Z上的大致中央,形成有沿左右方向Y贯通主体部74的贯通孔78。贯通孔78是在从左右方向Y观察时具有与移动部件43的第二按压部52几乎一致的大小的近似圆形状。因此,周边部78A在主体部74中划分上下方向Z上的贯通孔78的两端。周边部78A与第二按压部52的平坦面52A平行地延伸。
第二齿列75在主体部74的轴向X上的两端缘各设置有一列。各第二齿列75由沿着倾斜方向C以等间隔排列的多个第二齿82构成。各第二齿82在从左右方向Y观察时呈近似三角形状,其具有在轴向X上朝向主体部74的外侧的齿顶82A。详细而言,一对第二齿列75中的、设置于主体部74的前端缘的前侧X2的第二齿列75A各自的第二齿82的齿顶82A朝向前侧X2。设置于主体部74的后端缘的后侧X1的第二齿列75B各自的第二齿82的齿顶82A朝向后侧X1。在各第二齿82中,由齿顶82A构成的齿线82B沿左右方向Y延伸(亦参照后述图8)。各第二齿82的左端面是主体部74的左侧面的一部分,各第二齿82的右端面是主体部74的卡合面74A的一部分。
一对肋76通过使主体部74的上下方向Z上的两端部向左侧Y2弯折而构成。因此,肋76在上下方向Z较薄,并沿着轴向X细长地延伸。一对弹簧部77分别具有支承部83、以及变形部84。支承部83以沿上下方向Z从主体部74离开的方式从肋76突出。变形部84被支承部83支承而能够沿左右方向Y弹性变形。一对弹簧部77中的上侧Z1的弹簧部77的支承部83从上侧Z1的肋76的后端部76A向上侧Z1延伸。下侧Z2的弹簧部77的支承部83从下侧Z2的肋76的前端部76B向下侧Z2延伸。支承部83是在左右方向Y较薄的板状。上侧Z1的弹簧部77的变形部84从支承部83的前端部朝向前侧X2并且右侧Y1倾斜地延伸。下侧Z2的弹簧部77的变形部84从下侧Z2的支承部83的后端部朝向后侧X1并且右侧Y1倾斜地延伸。在各变形部84的前端部,形成有被朝向右侧Y1压出的凸状的接触部84A。
齿部件66配置在移动部件43的第一按压部51与左侧Y2的侧板30之间。参照沿着图5中的VI-VI线的剖视图图6,在齿部件66的主体部74的贯通孔78,插通有移动部件43的第二按压部52。在该状态下,齿部件66相对于第二按压部52能够沿左右方向Y相对移动。但是,贯通孔78如前述那样具有与第二按压部52几乎一致的大小,因此限制齿部件66相对于移动部件43的相对旋转。
齿部件66中的主体部74的卡合面74A与左侧Y2的侧板30的左侧面上的被一对第一齿列71夹持的区域对置(参照图4)。齿部件66的弹簧部77的接触部84A从左侧Y2与左侧Y2的侧板30的左侧面接触(参照图5)。弹性部件67例如是碟簧。弹性部件67在图6中是随着趋向右侧Y1而沿倾斜螺栓40的径向扩张的近似圆环状。然而,弹性部件67也可以是随着趋向左侧Y2而沿径向扩张的近似圆环状。
在弹性部件67的中空部分插通有移动部件43的第二按压部52。弹性部件67配置在齿部件66与移动部件43的第一按压部51之间。弹性部件67的左端部的内周边在第二按压部52的外周面沿着平坦面52A以外的部分(参照图4)。弹性部件67的右端部与齿部件66的主体部74的左侧面、第二齿列75的一部分接触(参照图5)。
间隔件68例如是金属制的烧结体,并且是在左右方向Y较薄的圆环状(参照图4)。间隔件68从右侧Y1外嵌于移动部件43的第二按压部52。间隔件68的内周面在第二按压部52的外周面沿着平坦面52A以外的部分(参照图5)。间隔件68配置在移动部件43的第一按压部51与弹性部件67之间。间隔件68的左侧面从右侧Y1与第一按压部51的第一按压面54面接触。间隔件68的右侧面遍及其周向的整个区域地从左侧Y2与弹性部件67的左端部接触。
如前述那样,能够与柱套4一同沿倾斜方向C转动的倾斜螺栓40插通于移动部件43的贯通孔51A。移动部件43的第二按压部52插通于齿部件66、弹性部件67、以及间隔件68。因此,在倾斜调整时,齿部件66、弹性部件67、以及间隔件68与柱套4一同沿倾斜方向C转动。
参照图3,右侧Y1的倾斜锁定机构9取代移动部件43地包括前述移动部件45。右侧Y1的倾斜锁定机构9与左侧Y2的倾斜锁定机构9相同地,包括齿卡合部65、齿部件66、弹性部件67、以及间隔件68。右侧Y1的倾斜锁定机构9的移动部件45、齿卡合部65(未图示)、齿部件66、弹性部件67、以及间隔件68分别以隔着基准面与左侧Y2的倾斜锁定机构9的移动部件43、齿卡合部65、齿部件66、弹性部件67、以及间隔件68分别对称的方式配置。
以下,对左侧Y2的倾斜锁定机构9的动作进行说明。但是,右侧Y1的倾斜锁定机构9的动作与左侧Y2的倾斜锁定机构9的动作除了左右的朝向相反之外,基本相同。首先,对将转向装置1变为锁定状态时的倾斜锁定机构9的动作进行说明。在图5以及图6中,示出了处于前述锁定状态的转向装置1。在以下的说明中,只要未特别提及,则在将转向装置1变为锁定状态前的阶段中,第一齿列71的第一齿72与第二齿列75的第二齿82因相位的一致,从而处于从左右方向Y观察时不相互重叠的位置关系。
在对操作部件41(参照图3)进行操作而将转向装置1变为锁定状态时,移动部件43从解除位置朝向锁定位置而向右侧Y1移动。齿部件66经由间隔件68以及弹性部件67而借助移动部件43的第一按压部51向右侧Y1移动。因此,若转向装置1成为锁定状态,则如图5以及图6所示,齿部件66到达上托架6的左侧Y2的侧板30的左侧面上的被一对第一齿列71夹持的区域。由此,齿部件66的第二齿列75接近第一齿列71,齿部件66的主体部74的卡合面74A(参照图6)与左侧Y2的侧板30的左侧面面接触。在该状态下,侧板30中的前侧X2的第一齿列71A的第一齿72、与齿部件66中的前侧X2的第二齿列75A的第二齿82沿倾斜方向C交替排列并相互啮合。后侧X1的第一齿列71B的第一齿72、与后侧X1的第二齿列75B的第二齿82沿倾斜方向C交替排列并相互啮合。
由此,一对第一齿列71与一对第二齿列75一个个啮合。因此,在该状态下,与齿部件66一体移动的柱套4变得无法转动,因此将倾斜方向C上的柱套4的位置固定。因此,在锁定状态下,通过下柱套23的延伸配置部34与上托架6的侧板30之间的摩擦保持、以及第一齿列71与第二齿列75的啮合,从而将上柱套22的倾斜方向C上的位置进一步牢固地锁定。
在锁定状态下,齿部件66的弹簧部77的变形部84被侧板30按压,从而沿左右方向Y弹性变形。由此,借助变形部84欲回到原来的状态的回复力,从而如图6所示地将齿部件66整体朝向左侧Y2的弹性部件67施力。弹性部件67因被齿部件66以及移动部件43的第一按压部51夹持从而沿左右方向Y被压缩,由此产生欲回到原来的状态的回复力。
参照图1,在车辆碰撞时,在车辆与障碍物碰撞的一次碰撞后,产生驾驶员与转向操纵部件11碰撞的二次碰撞。在二次碰撞中,因内置于转向操纵部件11的安全气囊打开或驾驶员与安全气囊碰撞这些情况所产生的反作用力,转向操纵部件11在轴向X以及倾斜方向C上受到冲击。特别是在倾斜方向C上,转向操纵部件11欲与柱套4一同向上移动。但是,在转向装置1中,除了利用位置调整机构7来保持轴向X以及倾斜方向C上的柱套4的位置之外,还利用倾斜锁定机构9来牢固地保持倾斜方向C上的柱套4以及转向操纵部件11的位置。因此,在二次碰撞时,特别是能够抑制初始时的柱套4的空走来适当地保持安全气囊的倾斜方向C上的位置。在转向操纵部件11向前侧X2移动以便进行二次碰撞的冲击吸收的情况下,能够使转向操纵部件11以稳定的姿势前进。由此,能够使二次碰撞时的脱离性能稳定。将利用倾斜锁定机构9进行的这样的柱套4的保持称为正锁。
图7是表示处于啮合状态的第一齿列71与第二齿列75的示意图。参照图7,若如前述那样在二次碰撞中柱套4欲向上移动,则如空心箭头所示,齿部件66也欲向上移动。即使在二次碰撞以外的通常状态下,也会因使用者对转向操纵部件11施加朝上的强力等,从而柱套4以及齿部件66欲向上移动。
若齿部件66欲向上移动,则齿部件66中的前侧X2的第二齿列75A的第二齿82在其齿面82C从前侧X2的第一齿列71A的第一齿72受到反作用力F1。齿部件66中的后侧X1的第二齿列75B的第二齿82在其齿面82C从后侧X1的第一齿列71B的第一齿72受到反作用力F2。反作用力F1、F2的朝向与齿面82C大致正交。反作用力F1的轴向X的分力Fx1朝向后侧X1,反作用力F2的轴向X的分力Fx2朝向前侧X2。
这里,接近中心轴5C的前侧X2的第一齿列71A中的各第一齿72的齿顶角度α与接近转向操纵部件11的后侧X1的第一齿列71B中的各第一齿72的齿顶角度β不同。齿顶角度α以及β是各第一齿72中的朝向齿顶72A相互接近的一对齿面72C的交叉角度。由于齿顶角度α与齿顶角度β不同,从而在一对第一齿列71与一对第二齿列75一个个啮合的状态下,分力Fx1与分力Fx2产生差异。由此,齿部件66在轴向X上被施力。因此,第一齿72与第二齿82之间的松动受到抑制,从而使第一齿72与第二齿82牢固地啮合。其结果是,实现第一齿72与第二齿82的啮合强度的提高、换言之正锁的强度提高。
在一对第一齿列71各自的多个第一齿72沿着倾斜方向C排列的情况下,接近中心轴5C的第一齿列71A中的第一齿72的间距比相比于第一齿列71A远离中心轴5C的第一齿列71B中的第一齿72的间距窄。这样,第一齿72的间距越窄,则啮合状态下的第一齿72与第二齿82的接触区域越小。因此,第一齿列71A的第一齿72与第二齿列75A的第二齿82的啮合强度比第一齿列71B的第一齿72与第二齿列75B的第二齿82的啮合强度低。因此,正锁的强度由第一齿列71A的第一齿72与第二齿列75A的第二齿82的啮合强度决定。然而,由于尺寸公差的影响,从而在啮合状态下的第一齿72与第二齿82之间必然产生间隙80,因此存在基于该间隙80的松动使啮合强度降低的担心。但是,若通过提高第一齿72、第二齿82的尺寸精度来抑制松动,则会担心成本上升。
因此,第一齿列71A中的第一齿72的齿顶角度α设定为比第一齿列71B中的第一齿72的齿顶角度β小。例如,在齿顶角度α为60度时,齿顶角度β为70度。由于齿顶角度α比齿顶角度β小,从而第二齿82从第一齿列71A的第一齿72受到的轴向X的分力Fx1比第二齿82从第一齿列71B的第一齿72受到的轴向X的分力Fx2小。由此,因分力Fx1与分力Fx2之差,从而齿部件66在轴向X上被朝向中心轴5C侧(前侧X2)施力。因此,第一齿列71A的第一齿72与第二齿列75A的第二齿82之间的松动受到抑制,从而使上述第一齿72与第二齿82牢固地啮合。其结果是,提高第一齿列71A的第一齿72与第二齿列75A的第二齿82的啮合率,从而实现上述第一齿72与第二齿82的啮合强度的提高。
由于即使不提高第一齿72、第二齿82的尺寸精度,而仅通过如此地使齿顶角度α与齿顶角度β产生差异就能够抑制松动来提高啮合强度,所以能够避免成本上升。由于齿顶角度β设定为比齿顶角度α大,所以后侧X1的第一齿列71B的第一齿72与第二齿列75B的第二齿82的接触区域比较大。由此,充分确保上述第一齿72与第二齿82的啮合强度。
也可以与齿顶角度α和β的关系相同地,使和第一齿列71A的第一齿72啮合的第二齿列75A的第二齿82的齿顶角度γ、与和第一齿列71B的第一齿72啮合的第二齿列75B的第二齿82的齿顶角度θ不同。齿顶角度γ以及θ是各第二齿82中的朝向齿顶82A相互接近的一对齿面82C的交叉角度。在如前述那样使齿顶角度α比齿顶角度β小的情况下,只要使齿顶角度γ比齿顶角度θ小即可。优选齿顶角度α与齿顶角度γ相同,同样地优选齿顶角度β与齿顶角度θ相同。
接下来,对将转向装置1从锁定状态变为解除状态时的倾斜锁定机构9的动作进行说明。以下,亦参照表示图6中的转向装置1的解除状态的图8。在对操作部件41进行操作而使转向装置1变为解除状态时,移动部件43从锁定位置向左侧Y2移动。随着移动部件43朝向左侧Y2的移动,齿部件66与移动部件43的第一按压部51的间隔变宽,从而左右方向Y上的弹性部件67的压缩量缓缓变小。如图8所示,若转向装置1成为解除状态,则弹性部件67成为未被压缩的状态。
如前述那样,在转向装置1处于锁定状态时,齿部件66的弹簧部77的变形部84产生弹性变形。因此,齿部件66整体因变形部84的回复力而被朝向左侧Y2施力。若移动部件43向左侧Y2移动以便将转向装置1变为解除状态,从而使得弹性部件67成为未被压缩的状态,则齿部件66借助变形部84的回复力而向左侧Y2移动。伴随于此,齿部件66的第二齿列75也向左侧Y2移动。由此,若转向装置1成为解除状态,则第二齿列75比第一齿列71更向左侧Y2移动。由此,解除第二齿列75与第一齿列71的啮合。将此时的移动部件43的左右方向Y上的位置称为解除位置。
如前述那样,在解除状态下,上托架6的侧板30与下柱套23的延伸配置部34之间的摩擦力也消失。因此,在解除状态下,倾斜方向C上的柱套4的位置的锁定被完全解除。由此,能够进行转向操纵部件11的倾斜调整。图9是表示图5中第二齿列75越上第一齿列71的状态的图。接下来,设想如下情况:在第二齿列75越上第一齿列71的状态下,使用者对操作部件41进行操作以便将转向装置1变为锁定状态。如图9所示,在第二齿列75越上第一齿列71的状态下,从左右方向Y观察时第一齿72与第二齿82因相位的不一致而相互重叠。因此,第一齿列71与第二齿列75不啮合,而产生第二齿列75越上第一齿列71的所谓的齿在齿上。将产生了齿在齿上时的转向装置1的状态称为齿在齿上状态。
在齿在齿上状态下,与锁定状态相同地,利用位置调整机构7(参照图1)将柱套4的位置锁定。转向操纵部件11在倾斜调整后的位置被锁定。因此,不论第一齿列71与第二齿列75是否啮合,都能够在移动部件43的突起部53在倾斜槽32内能够移动的范围内,无级地进行倾斜调整。
在齿在齿上状态下,主要利用侧板30与延伸配置部34之间的摩擦力将倾斜方向C上的柱套4的位置锁定。因此,在基于二次碰撞等的冲击超过该摩擦力的情况下,柱套4欲沿倾斜方向C转动。在该情况下,若柱套4沿倾斜方向C转动与第一齿72、第二齿82的间距的大约一半相当的量,则第一齿列71的第一齿72与第二齿列75的第二齿82沿倾斜方向C交替地排列。由此,第二齿列75变得不越上第一齿列71。具有第二齿列75的齿部件66受到沿左右方向Y被压缩了的弹性部件67的回复力。因此,齿部件66向上托架6的侧板30侧移动,从而第一齿列71与第二齿列75啮合。由此,转向装置1从齿在齿上状态变为锁定状态。由此,能够通过正锁来防止柱套4朝向倾斜方向C的转动。
通过将使用碟簧的弹性部件67与间隔件68组合在一起,能够使前述回复力几乎恒定。由此,即使在第二齿列75越上第一齿列71的状态下,使用者也能够在中途不感到沉重地将操作部件41顺畅地操作至最后。当然,根据需要,也可以省略弹性部件67以及间隔件68。
本发明并不限定于以上说明的实施方式,能够在权利要求所记载的范围内进行各种变更。例如,第一齿列71在前述的实施方式中,作为齿卡合部65的一部分而与上托架6的侧板30一体形成,从而被上托架6支承。然而,第一齿列71也可以相对于侧板30分开形成。具有第二齿列75的齿部件66也可以与移动部件43、移动部件45形成为一体。以下对与上述内容相关的倾斜锁定机构9的第一变形例~第三变形例进行说明。在以下的说明中,对左侧Y2的倾斜锁定机构9进行说明。然而,对于右侧Y1的倾斜锁定机构9,在构造上也与左侧Y2的倾斜锁定机构9相同。
图10是第一变形例所涉及的倾斜锁定机构的分解立体图。在图10和后述的图11以及图12中,对于与目前为止说明的部件相同的部件标注相同的附图标记,并省略其说明。在第一变形例中,作为相对于侧板30独立形成的部件,设置有齿部件85。齿部件85在从左右方向Y观察时呈近似矩形状,并且是在左右方向Y较薄的金属板。在从左右方向Y观察时的齿部件85的大致中央部,形成有沿左右方向Y贯通齿部件85的引导槽85A。引导槽85A沿着倾斜方向C延伸。一对第一齿列71以从轴向X上的两侧对引导槽85A进行切边的方式与齿部件85一体形成。与前述实施方式相同地,在各个第一齿列71中,多个第一齿72沿着倾斜方向C以等间隔排列。
前侧X2的第一齿列71A的第一齿72的齿顶72A朝向后侧X1而在引导槽85A露出。后侧X1的第一齿列71B的第一齿72的齿顶72A朝向前侧X2而在引导槽85A露出。在任一个第一齿72中,齿线72B均沿着左右方向Y延伸。在齿部件85中的轴向X上的引导槽85A的两外侧,各形成有一个沿着上下方向Z呈直线状延伸并沿左右方向Y贯通齿部件85的插通槽85B。
与插通槽85B几乎相同的形状的插通槽30A在左侧Y2的侧板30且在轴向X上的倾斜槽32的两外侧各形成有一个。插通槽30A沿着上下方向Z呈直线状延伸并沿左右方向Y贯通左侧Y2的侧板30。沿着插通槽85B、30A设置有一对长块状的支承部件86。设置于支承部件86的左侧面的凸部86A从右侧Y1插通于插通槽85B。设置于支承部件86的右侧面的凸部86B从左侧Y2插通于插通槽30A。由此,齿部件85经由支承部件86而被左侧Y2的侧板30支承。齿部件85以从左侧Y2的侧板30向左侧Y2远离的状态被定位,由此在从左右方向Y观察时引导槽85A与倾斜槽32重叠。由于齿部件85具有弹性,所以第一齿列71A能够沿左右方向Y弹性变形。支承部件86可以是相对于侧板30独立形成的部件,也可以与侧板30一体形成。
省略前述齿部件66(参照图4),并将齿部件66中的一对第二齿列75设置于移动部件43。因此,在第一变形例中,移动部件43也兼并发挥齿部件66的功能。该情况下的第二齿列75一体形成于移动部件43的第二按压部52中的轴向X的两侧面。与前述实施方式相同地,在各个第二齿列75中,多个第二齿82沿着倾斜方向C以等间隔排列。前侧X2的第二齿列75A的第二齿82的齿顶82A朝向前侧X2。后侧X1的第二齿列75B的第二齿82的齿顶82A朝向后侧X1。在任一个第二齿82中,齿线82B均沿着左右方向Y延伸。
在第一变形例的倾斜锁定机构9中,也可以在细微处与前述实施方式的倾斜锁定机构9进一步不同。例如,在第一变形例的倾斜锁定机构9中,移动部件43的突起部53形成为圆筒状,并插通于齿部件85的引导槽85A与侧板30的倾斜槽32。弹性部件67是外嵌于倾斜螺栓40以及突起部53的螺旋弹簧,并且插通于引导槽85A以及倾斜槽32。弹性部件67在移动部件43的第二按压部52与下柱套23上的左侧Y2的延伸配置部34(参照图3)之间被压缩,从而产生前述回复力。在第一变形例中,也可以将前述间隔件68省略。
在第一变形例的情况下,在对操作部件41进行操作而将转向装置1变为锁定状态时,移动部件43从解除位置朝向锁定位置而向右侧Y1移动。若转向装置1成为锁定状态,则到达了锁定位置的移动部件43的第二按压部52到达齿部件85的引导槽85A内、即被一对第一齿列71夹持的区域。在该状态下,前侧X2的第一齿列71A的第一齿72、与移动部件43中的前侧X2的第二齿列75A的第二齿82沿倾斜方向C交替排列并相互啮合。后侧X1的第一齿列71B的第一齿72、与后侧X1的第二齿列75B的第二齿82沿倾斜方向C交替排列并相互啮合。由此,一对第一齿列71与一对第二齿列75一个个啮合。
若对操作部件41进行反向操作而将转向装置1从锁定状态变为解除状态,则移动部件43从锁定位置向左侧Y2移动而到达解除位置。此时,利用弹性部件67的回复力,促进移动部件43朝向解除位置的移动。若转向装置1成为解除状态,则第二齿列75比第一齿列71更向左侧Y2移动,从而解除第二齿列75与第一齿列71的啮合。
在第二齿列75越上第一齿列71的状态下,若对操作部件41进行操作以便将转向装置1变为锁定状态,则第一齿列71被第二齿列75按压。由此,第一齿列71朝向左侧Y2的侧板30产生弹性变形。由此,转向装置1成为前述的齿在齿上状态。即使在第一变形例中,一对第一齿列71中的、前侧X2的第一齿列71A上的各第一齿72的齿顶角度α也与后侧X1的第一齿列71B上的各第一齿72的齿顶角度β不同。优选齿顶角度α设定为比齿顶角度β小。由此,在二次碰撞等时,由于移动部件43被向前侧X2施力,从而第一齿列71A的第一齿72与第二齿列75A的第二齿82之间的松动受到抑制。由此,如前述那样实现上述第一齿72与第二齿82的啮合强度的提高。
图11是第二变形例所涉及的倾斜锁定机构9的分解立体图。第二变形例所涉及的倾斜锁定机构9在细微处与第一变形例所涉及的倾斜锁定机构9不同。详细而言,在第二变形例所涉及的倾斜锁定机构9中,一对第一齿列71不一体形成于对引导槽85A进行切边的位置,而一体形成于轴向X上的齿部件85的两侧缘。在各个第一齿列71中,多个第一齿72沿着倾斜方向C以等间隔排列。前侧X2的第一齿列71A的第一齿72的齿顶72A朝向前侧X2。后侧X1的第一齿列71B的第一齿72的齿顶72A朝向后侧X1。在任一个第一齿72中,齿线72B均沿着左右方向Y延伸。
在第二变形例中,移动部件43的第一按压部51的轴向X上的两端部作为折曲部51B而向右侧Y1弯折。折曲部51B设置有一对,并在轴向X上对置。第二齿列75在移动部件43中,不形成于第二按压部52中的轴向X的两侧面,而在一对折曲部51B彼此的对置面各一体形成有一列。在各个第二齿列75中,多个第二齿82沿着倾斜方向C以等间隔排列。前侧X2的第二齿列75A的第二齿82的齿顶82A朝向后侧X1。后侧X1的第二齿列75B的第二齿82的齿顶82A朝向前侧X2。在任一个第二齿82中,齿线72B均沿着左右方向Y延伸。
在第二变形例的情况下,在对操作部件41进行操作而将转向装置1变为锁定状态时,移动部件43从解除位置朝向锁定位置而向右侧Y1移动。若转向装置1成为锁定状态,则到达了锁定位置的移动部件43的第二按压部52达到齿部件85的引导槽85A内,并且移动部件43的第一按压部51中的一对折曲部51B从轴向X上的两侧夹持齿部件85。在该状态下,齿部件85中的前侧X2的第一齿列71A的第一齿72、与移动部件43中的前侧X2的第二齿列75A的第二齿82沿倾斜方向C交替排列并相互啮合。后侧X1的第一齿列71B的第一齿72、与后侧X1的第二齿列75B的第二齿82沿倾斜方向C交替排列并相互啮合。由此,一对第一齿列71与一对第二齿列75一个个啮合。
若对操作部件41进行反向操作而将转向装置1从锁定状态变为解除状态,则与第一变形例相同地,解除第二齿列75与第一齿列71的啮合。即使在第二变形例中,也能够与第一变形例相同地,将转向装置1变为齿在齿上状态。即使在第二变形例中,前侧X2的第一齿列71A中的各第一齿72的齿顶角度α也与后侧X1的第一齿列71B中的各第一齿72的齿顶角度β不同。优选,齿顶角度α设定为比齿顶角度β小。但是,在第二变形例的情况下,啮合状态下的第一齿列71与第二齿列75的前后的位置关系和前述实施方式、第一变形例相反。因此,在二次碰撞等时,前述分力Fx1(参照图7)朝向前侧X2,前述分力Fx2(参照图7)朝向后侧X1。由于在齿顶角度α比齿顶角度β小的情况下分力Fx1比分力Fx2小,所以在第二变形例中,移动部件43被向后侧X1施力。即使在该情况下,第一齿列71A的第一齿72与第二齿列75A的第二齿82之间的松动也受到抑制。由此,如前述那样实现上述第一齿72与第二齿82的啮合强度的提高。
图12是第三变形例所涉及的倾斜锁定机构9的分解立体图。在第三变形例中,上托架6的侧板30的倾斜槽32在轴向X上宽度较宽,并沿着相对于倾斜方向C的切线方向、即上下方向Z呈直线状延伸。因此,在进行倾斜调整时,倾斜螺栓40能够在直线状的倾斜槽32内,沿着倾斜方向C而在圆弧状的轨迹上移动。
在第三变形例中,作为与侧板30分别形成的部件,设置有第一齿部件88与第二齿部件89。第一齿部件88在从左右方向Y观察时呈近似矩形状,并且是在左右方向Y较薄的金属板。在从左右方向Y观察时的第一齿部件88的大致中央部,形成有沿左右方向Y贯通第一齿部件88的引导槽88A。引导槽88A沿着上下方向Z呈直线状延伸。引导槽88A在轴向X上比倾斜槽32窄。在引导槽88A插通有倾斜螺栓40。
在左侧Y2的侧板30的左侧面且在上下方向Z上的倾斜槽32的两外侧,各一体形成有一个向左侧Y2突出并沿着轴向X呈直线状延伸的肋状的引导部90。第一齿部件88配置在上下的引导部90之间,并经由上述引导部90而被侧板30支承。第一齿部件88能够沿着引导部90在轴向X上滑动,但无法朝轴向X以外的方向移动。在左侧Y2的侧板30的左侧面且在轴向X上的倾斜槽32的两外侧,各形成有一个向右侧Y1凹陷并与倾斜槽32平行地延伸的收纳槽91。
一对第一齿列71一体形成于轴向X上的第一齿部件88的两侧缘。与前述实施方式、第一变形例、第二变形例不同,在第三变形例的各个第一齿列71中,多个第一齿72沿着上下方向Z以等间隔呈直线状排列。前侧X2的第一齿列71A的第一齿72的齿顶72A朝向前侧X2。后侧X1的第一齿列71B的第一齿72的齿顶72A朝向后侧X1。在任一个第一齿72中,齿线72B均沿着左右方向Y延伸。
第二齿部件89形成为在轴向X较长且在左右方向Y较薄的块状,并配置于第一齿部件88的左侧Y2。在轴向X上的第二齿部件89的大致中央,形成有沿左右方向Y贯通第二齿部件89的嵌合孔89A。嵌合孔89A在从左右方向Y观察时,与移动部件43的第二按压部52一致,在嵌合孔89A从左侧Y2嵌入有第二按压部52。由此,第二齿部件89与移动部件43一体化。
第二齿部件89的轴向X上的两端部作为折曲部89B而向右侧Y1弯折。折曲部89B设置有一对,并且在轴向X上对置。第二齿列75在一对折曲部89B彼此的对置面各一体形成有一列。前侧X2的第二齿列75A的第二齿82的齿顶82A朝向后侧X1,后侧X1的第二齿列75B的第二齿82的齿顶82A朝向前侧X2。在任一个第二齿82中,齿线82B均沿着左右方向Y延伸。在第三变形例中的各个第二齿列75中,与第一齿列71相同地,多个第二齿82沿着上下方向Z以等间隔呈直线状排列。
在第三变形例的倾斜锁定机构9中,也可以在细微处与前述实施方式的倾斜锁定机构9进一步不同。例如,在第三变形例的倾斜锁定机构9中,移动部件43的第二按压部52具有从右侧Y1观察时呈近似矩形状的轮廓。移动部件43的突起部53形成为圆筒状。第二按压部52嵌入于第一齿部件88的引导槽88A。在该状态下,移动部件43能够沿着上下方向Z滑动,但无法在其他方向上移动。
弹性部件67是在从左右方向Y观察时呈近似矩形状的板簧,其以向左侧Y2鼓出的方式弯曲。在从左右方向Y观察时的弹性部件67的中央,形成有近似矩形状的嵌合孔67A。在近似矩形状的弹性部件67的四角,各一体形成有一个向左侧Y2弯折而延伸的爪状的卡合部67B。卡合部67B与第二齿部件89卡合。由此,弹性部件67相对于第二齿部件89定位,并且第二按压部52嵌入于嵌合孔67A。由此,弹性部件67相对于移动部件43定位。弹性部件67在第一齿部件88与第二齿部件89之间被压缩。由此,产生前述的回复力。此外,在第三变形例中,也可以省略前述的间隔件68。
在第三变形例的情况下,在对操作部件41进行操作而将转向装置1变为锁定状态时,移动部件43跟随第二齿部件89从解除位置朝向锁定位置并向右侧Y1移动。若移动部件43到达锁定位置而使转向装置1成为锁定状态,则第二齿部件89上的一对折曲部89B从轴向X上的两侧夹持第一齿部件88。在该状态下,第一齿部件88中的前侧X2的第一齿列71A的第一齿72、与第二齿部件89上的前侧X2的第二齿列75A的第二齿82沿上下方向Z交替排列并相互啮合。后侧X1的第一齿列71B的第一齿72、与后侧X1的第二齿列75B的第二齿82沿上下方向Z交替排列并相互啮合。由此,一对第一齿列71与一对第二齿列75一个个啮合。
若对操作部件41进行反向操作而将转向装置1从锁定状态变为解除状态,则移动部件43跟随第二齿部件89从锁定位置向左侧Y2移动而到达解除位置。此时,利用弹性部件67的回复力,促进移动部件43以及第二齿部件89朝向解除位置的移动。若转向装置1成为解除状态,则第二齿列75比第一齿列71更向左侧Y2移动。由此,解除第二齿列75与第一齿列71的啮合。若在该状态下使柱套4倾斜,则第二齿部件89在沿着倾斜方向C的圆弧状的轨迹上与倾斜螺栓40一同转动。此时,第二齿部件89相对于第一齿部件88,在上下方向Z上相对移动,但在轴向X上一体移动。由此,第一齿列71与对应的第二齿列75在轴向X上总是配置于相同的位置。因此,与前述实施方式、第一变形例、第二变形例不同,即使第一齿列71以及第二齿列75不呈沿着倾斜方向C的圆弧状、而呈沿着上下方向Z的直线状延伸,也能够在倾斜调整后使第一齿列71与第二齿列75可靠地啮合。
在第二齿列75越上第一齿列71的状态下,若对操作部件41进行操作以便将转向装置1变为锁定状态,则第一齿列71朝向左侧Y2的侧板30弹性变形而收纳于左侧Y2的侧板30的收纳槽91。由此,转向装置1成为前述的齿在齿上状态。即使在第三变形例中,前侧X2的第一齿列71A中的各第一齿72的齿顶角度α也与后侧X1的第一齿列71B中的各第一齿72的齿顶角度β不同。优选齿顶角度α设定为比齿顶角度β小。在二次碰撞等时,与第二变形例的移动部件43相同地,第二齿部件89被向后侧X1施力。由此,第一齿列71A的第一齿72与第二齿列75A的第二齿82之间的松动受到抑制。由此,如前述那样实现上述第一齿72与第二齿82的啮合强度的提高。
并不限定于前述实施方式、第一变形例~第三变形例,只要是第一齿72的齿线72B、第二齿82的齿线82B沿着与倾斜螺栓40的中心轴线40A平行的左右方向Y延伸的结构的倾斜锁定机构9,就能够应用本发明。因此,本发明也能够应用于前述美国专利申请公开第2009/0013817号说明书所记载的转向柱中的保持部以及齿板的齿。另外,第二齿82以多个集中的方式沿着倾斜方向C等排列从而构成一对第二齿列75,但也可以不构成齿列。总而言之,第二齿82只要在沿轴向X分离的两个部位至少各设置有一个并能够与一对第一齿列71啮合即可。
倾斜锁定机构9也可以设置于上托架6的右侧Y1以及左侧Y2中的任一方。倾斜锁定机构9也能够应用于不具有叠缩锁定机构8的转向装置、无法进行叠缩调整的转向装置。倾斜锁定机构9也能够应用于利用密封室(未图示)将上托架6的连结板31(参照图2)与车体2(参照图1)连结的结构的转向装置1。在二次碰撞时,横跨密封室以及连结板31而插入的树脂销(未图示)断裂。由此,上托架6从车体2脱离。
下柱套23只要是借助一对侧板30的夹持而缩径从而保持上柱套22的结构即可,例如也可以在狭缝33(参照图2)中使前侧X2成为封闭端。转向装置1也可以是取代下柱套23而不缩径地保持上柱套22的结构。转向装置1并不限定于不对转向操纵部件11的转向操纵进行辅助的手动式的转向装置,也可以是利用电动马达对转向操纵部件11的转向操纵进行辅助的柱辅助式的电动助力转向装置。

Claims (2)

1.一种转向装置,其特征在于,包括:
转向轴,其在一端连结有转向操纵部件;
柱套,其保持所述转向轴,并能够围绕在所述转向轴的轴向上与所述一端相反侧的支点转动;
托架,其固定于车体,并将所述柱套支承为能够转动;
操作部件,通过对该操作部件进行操作,从而切换使所述柱套相对于所述托架能够转动的状态和不能转动的状态;
一对齿列,所述一对齿列由多个第一齿构成,被所述托架支承,并且沿着所述轴向排列,其中,所述多个第一齿具有沿着与所述轴向以及相对于所述轴向上下交叉的交叉方向双方正交的正交方向延伸的齿线,并且沿着所述交叉方向排列;以及
齿部件,其具有第二齿,能够与所述柱套一同转动,并能够与所述操作部件的操作对应地沿所述正交方向移动,其中,所述第二齿具有沿着所述正交方向延伸的齿线,在沿着所述轴向分离的两个部位至少各设置有一个该第二齿,并且该第二齿能够与所述一对齿列啮合,
所述一对齿列中,一方的齿列中的所述第一齿的齿顶角度与相对于所述一方的齿列远离所述支点的另一方的齿列中的所述第一齿的齿顶角度不同。
2.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,
所述一方的齿列中的所述第一齿的齿顶角度比所述另一方的齿列中的所述第一齿的齿顶角度小。
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