CN107107944B - 转向角可变式转向装置 - Google Patents

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Abstract

转向角可变式转向装置利用转向角比调节用马达对旋转要素进行旋转驱动，使第一旋转轴的旋转量与第二旋转轴的旋转量的关系变化，从而使方向盘的转向量与转向角的变化量的关系变化。转向角比调节用马达被支承固定在转向柱中的比转向柱被支承于支承框架的部分靠前侧的前侧部分。在一次碰撞时，转向角比调节用马达与支承框架碰撞，从而进一步向后方的变位被阻止。

Description

转向角可变式转向装置
技术领域
本发明涉及转向角可变式转向装置的改良，其能调节方向盘的操作量与付与给转向轮的转向角的变化量的关系。
背景技术
作为用于对转向轮(除了叉车等特殊车辆外，通常为前轮)付与转向角的转向装置，例如广泛已知图11所示的构造。在该转向装置中，在车身1上支承有圆筒状的转向柱2，在转向柱2的内径侧能旋转地支承有转向轴3。而且，在比转向柱2的后端开口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，该旋转会经由转向轴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。此外，在图示的例子的情况下，为柱式辅助型的电动式助力转向装置，利用电动马达10对转向轴3付与与驾驶者施加给方向盘4的力相应的辅助力。
另外，以往已知根据车辆的行驶状态、运转状态等，使方向盘的转向量与转向轮的转向角的变化量的关系变化的转向角可变式转向装置，并一部分被实施。作为这样的转向角可变式转向装置，例如在专利文献1～4记载了如下构造：将差动式的变速器装入转向装置，并且利用电动马达等驱动源(一般为与构成助力转向装置的驱动源不同的驱动源)对该差动式变速器的旋转要素进行旋转驱动，使转向量与转向角的变化量的关系变化。专利文献1、2所记载的构造的情况使用行星齿轮式变速器作为差动式的变速器。另外，专利文献3、4所记载的构造的情况使用谐波齿轮式变速器作为差动式的变速器。
可是，在搭载了转向装置的汽车发生碰撞事故的情况下，在该汽车与其他汽车等碰撞的所谓一次碰撞时，车身的前部会塌陷且对转向柱2的前端部施加朝向后方的较大的冲击负荷。因此，不论该冲击负荷如何，防止转向柱2向后方变位，使得方向盘4不向后方变位(不会向驾驶者的身体顶推)，这对于保护驾驶者是重要的。因此，在专利文献5记载了如下构造：柱辅助型的电动式助力转向装置的辅助动力源即电动马达被支承固定在比支承有转向柱的管(转向悬梁)靠前侧的位置。此外，所述管在车身的宽度方向配设于转向柱。另外，电动马达的输出轴处于分别与车身的宽度方向和转向柱的中心轴正交的状态。搭载有这样的专利文献5所记载的转向装置的汽车发生碰撞事故，转向柱被向后方按压时，电动马达与管碰撞，阻止转向柱、进而是方向盘进一步向后方变位。但是，专利文献5所记载的构造限于搭载有柱辅助型的电动式助力转向装置的构造。然而，在普通汽车中比较大型的车辆等中，有的情况下采用的是与柱辅助型相比能够付与比较大的辅助力的、小齿轮辅助型、齿条辅助型的电动式助力转向装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平10-287250号公报
专利文献2：日本特开2002-240729号公报
专利文献3：日本特开2000-211541号公报
专利文献4：日本特开2004-9981号公报
专利文献5：日本特开平11-11329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而发明的，不限于搭载有柱辅助型的电动式助力转向装置的构造，实现能够防止在碰撞事故时方向盘向驾驶者的身体顶推的转向角可变式转向装置。
用于解决问题的方案
本发明的转向角可变式转向装置包括转向柱、第一旋转轴、第二旋转轴、变速器、以及转向角比调节用马达。
所述转向柱是筒状，被支承于沿车身的宽度方向配设的支承框架。
所述第一旋转轴被旋转自如地支承在所述转向柱的内侧，由于固定在后端部的方向盘而旋转。
所述第二旋转轴与所述第一旋转轴同心地设置，随着旋转而对转向轮付与转向角。
所述变速器设在所述第一旋转轴与所述第二旋转轴之间，是将所述第一旋转轴与所述第二旋转轴能互相传递旋转力地连接的差动式的变速器，例如由行星齿轮式变速器、谐波齿轮式变速器、球式变速器等构成。
所述转向角比调节用马达被支承固定于所述转向柱，用于对构成所述变速器的旋转要素(例如行星齿轮式变速器的行星架、构成谐波齿轮式变速器的波发生器、球式变速器的旋转部件)进行旋转驱动。
而且，利用所述转向角比调节用马达对所述旋转要素进行旋转驱动，使所述第一旋转轴的旋转量与所述第二旋转轴的旋转量的关系变化。由此，使所述方向盘的转向量与所述转向角的变化量的关系(转向角比)变化。
特别是，在本发明的转向角可变式转向装置中，所述转向角比调节用马达被支承固定在所述转向柱中的比该转向柱被支承于所述支承框架的部分靠前侧的前侧部分。而且，所述转向角比调节用马达在一次碰撞时，通过与所述支承框架碰撞而进一步向后方的变位被阻止。
也可以是，所述转向角比调节用马达的输出轴分别与所述车身的宽度方向及所述转向柱的中心轴的轴向正交。
也可以是，所述转向角比调节用马达的输出轴与所述车身的宽度方向所形成的锐角θ满足0°≤θ＜90°。
也可以构成为：还包括辅助力付与装置，所述辅助力付与装置对于所述第二旋转轴或者随着所述第二旋转轴的旋转而变位的部件(例如构成转向齿轮单元的小齿轮轴、齿条轴)，付与与从所述方向盘付与的力同方向的辅助力。而且，将所述辅助力付与装置设在比所述转向角比调节用马达靠前侧的前侧部分。
构成为：所述辅助力付与装置包括辅助力付与用马达。而且，也可以是，将所述辅助力付与用马达支承固定在所述转向柱中的比支承固定了所述转向角比调节用马达的部分靠前侧的前侧部分。而且，构成为：在一次碰撞时，所述转向角比调节用马达碰撞到所述支承框架的状态下，所述辅助力付与用马达处于进一步向后方变位的倾向时，所述辅助力付与用马达与所述转向角比调节用马达碰撞。
也可以是，辅助力付与装置的输出轴与所述转向角比调节用马达的输出轴平行。
也可以是，所述转向角比调节用马达和所述辅助力付与用马达在宽度方向互相在相同侧被支承固定于所述转向柱。
也可以是，在比所述转向角比调节用马达靠前侧的位置，在被固定于所述转向角比调节用马达的部分设有倾斜面部，所述倾斜面部越朝向宽度方向外侧(在宽度方向越从转向柱离开)而越向朝向后方的方向倾斜。
也可以还包括转向锁定装置，所述转向锁定装置在工作时实际上阻止所述第一旋转轴和所述第二旋转轴在所述转向柱的内径侧旋转。而且，在所述转向柱中的比所述转向柱被支承于所述支承框架的部分靠前侧的前侧部分，将构成所述转向锁定装置的驱动器与所述转向角比调节用马达在宽度方向支承固定在相同侧。而且，构成为：在一次碰撞时，在所述转向角比调节用马达和所述驱动器和中的一个部件与所述支承框架碰撞的状态下，所述转向角比调节用马达和所述驱动器中的另一个部件处于进一步向后方变位的倾向时，所述另一个部件与所述一个部件碰撞。
发明效果
在搭载有如上所述构成的本发明的转向角可变式转向装置的车辆发生碰撞事故的情况下，车身的前部随着一次碰撞而塌陷时，对转向柱的前端部施加朝向后方的较大的冲击负荷，被支承固定于转向柱的转向角比调节用马达处于向后方变位的倾向。而且，由于转向角比调节用马达与支承框架碰撞，因此阻止转向柱进一步向后方变位。其结果是，能够防止在能旋转地支承在转向柱的内径侧的第一旋转轴的后端部支承的方向盘向驾驶者的身体顶推，能够保护驾驶者。另外，在本发明的情况下，与电动式助力转向装置的构造、有无该电动式助力转向装置无关，都能得到上述这样的效果。
附图说明
图1是示意性地示出实施方式的第1例的转向角可变式转向装置的立体图。
图2是示意性地示出将图1的转向角可变式转向装置支承于车身的状态的侧视图。
图3是示出将实施方式的第2例的转向角可变式转向装置支承于车身的状态的示意图。
图4是示意性地示出实施方式的第3例的转向角可变式转向装置的立体图。
图5是示意性地示出实施方式的第4例的转向角可变式转向装置的立体图。
图6是示意性地示出实施方式的第5例的转向角可变式转向装置的立体图。
图7是示意性地示出实施方式的第6例的转向角可变式转向装置的立体图。
图8是示意性地示出实施方式的第7例的转向角可变式转向装置的立体图。
图9是示意性地示出实施方式的第8例的转向角可变式转向装置的立体图。
图10是从转向柱的中心轴的轴向观察图9的转向角可变式转向装置的图。
图11是将以往已知的转向装置的一个例子以局部剖切的状态示出的侧视图。
附图标记说明
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、7a：转向齿轮单元
8：输入轴
9：横拉杆
10：电动马达
11：上轴
12：下轴
13：变速器
14：转向角比调节用马达
15：柱侧支架
16：悬吊管
17：安装部
18：通孔
19：壳体
20：下支架
21、21a、21b：辅助力付与用马达
22：减速器
23：引导板
24、24a：倾斜面部
25：控制器
26：转向锁定装置
27：驱动器
具体实施方式
[实施方式的第1例]
图1～2示出本发明的实施方式的第1例。包含本例，本发明的转向角可变式转向装置的特征在于：在碰撞事故时用于防止方向盘4(参照图11)向驾驶者的身体顶推的构造。
本例的转向角可变式转向装置包括：转向柱2a；上轴11，其配置在后侧，相当于技术方案所记载的第一旋转轴；下轴12，其配置在前侧，相当于技术方案所记载的第二旋转轴；差动式的变速器13；以及转向角比调节用马达14。
转向柱2a的中间部经由柱侧支架15，被支承固定于悬吊管(转向悬梁)16的安装部17。悬吊管16相当于技术方案所记载的支承框架。柱侧支架15是将钢板等具有充分强度和刚性的金属板弯曲成型而成的，利用焊接等被支承固定在转向柱2a的中间部。另外，悬吊管16在车身的宽度方向配设，悬吊管16的宽度方向两端部被支承固定在车身的宽度方向两侧部分(例如左右1对前柱等)。利用插通了在柱侧支架15的宽度方向2个位置形成的通孔18、18的螺栓或者螺柱(未图示)，将柱侧支架15支承固定在悬吊管16的安装部17。所以，在本例的情况下，阻止转向柱2a相对于车身在前后方向的变位。
上轴11被旋转自如地支承在转向柱2a的内径侧。在比转向柱2a的后端开口部向后方突出的上轴11的后端部支承固定有方向盘4。所以，上轴11随着方向盘4的操作而旋转。
下轴12在上轴11的前方与该上轴11同心地设置。所以，下轴12的旋转能够经由万向接头5a、中间轴6、万向接头5b(参照图11)，传递至转向齿轮单元7的输入轴8。
变速器13设在上轴11与下轴12之间，是将这些上轴11与下轴12能互相传递旋转力地连接的差动式的变速器，例如由行星齿轮式变速器、谐波齿轮式变速器、球式变速器等构成。即，变速器13以预定的变速比将上轴11的旋转变速后，传递至下轴12(使上轴11的旋转量与下轴12的旋转量的关系变化)。变速器13的变速比的调节是通过对构成该变速器13的旋转要素(例如行星齿轮式变速器的行星架、构成谐波齿轮式变速器的波发生器、球式变速器的旋转部件)进行旋转驱动(调节旋转要素的旋转速度)而进行的。这样的变速器13被收纳在被支承固定在转向柱2a的靠前端部分的壳体19的内侧。另外，在壳体19的前部上表面支承固定有下支架20。下支架20被支承固定于悬吊管16的安装部17。
另外，电动马达即转向角比调节用马达14用于对构成变速器13的旋转要素进行旋转驱动。在本例的情况下，转向角比调节用马达14被支承固定于变速器13的壳体19，使得转向角比调节用马达14的中心轴(输出轴)α、与相对于悬吊管16的中心轴及转向柱2a的中心轴分别正交的虚拟直线β平行。所以，转向角比调节用马达14经由壳体19被支承固定在转向柱2a上。
由此，与中心轴α和虚拟直线β正交并包含转向柱2a的中心轴的虚拟平面γ、与转向角比调节用马达14的上端部的距离(在中心轴α的方向的距离)D14，大于虚拟平面γ与悬吊管16的上端部的距离D16(D14＞D16)。即，在以虚拟平面γ为基准的情况下，转向角比调节用马达14的上端部比悬吊管16的上端部向上方突出(距虚拟平面γ远)。换言之，在转向柱2a的中心轴的轴向，转向角比调节用马达14的至少一部分与悬吊管16重叠。
上述这样的本例的转向角可变式转向装置中，利用方向盘4的操作使上轴11旋转时，上轴11的旋转经由变速器13(由变速器13变速)传递至下轴12。然后，下轴12的旋转经由万向接头5a、中间轴6、万向接头5b传递至输入轴8，配置在转向齿轮单元7两侧的1对横拉杆9、9被推拉，对左右1对转向轮付与转向角。
在搭载有上述这样的转向角比可变式转向装置的车辆发生碰撞事故的情况下，车身的前部随着一次碰撞而塌陷时，对转向柱2a的前端部、或者被支承固定在转向柱2a的前端部的部件(壳体19、转向角比调节用马达14等)施加朝向后方的大的冲击负荷，这些各部件14、19存在向后方变位的倾向。这样，被支承固定于转向柱2a的前端部(被前端部支承的变速器13的壳体19)的转向角比调节用马达14与悬吊管16碰撞，阻止转向柱2a进一步向后方变位。因此，能够防止在能旋转地被支承在转向柱2a的内径侧的上轴11的后端部支承的方向盘4向后方变位(向驾驶者顶推)，能够保护驾驶者。另外，由于能够适当维持方向盘4与驾驶者的身体的位置关系(距离)，因此充分发挥例如设置在该方向盘4上的气囊的冲击减轻效果。从这一点而言，也能保护驾驶者。此外，如上所述，从适当维持一次碰撞后的方向盘4与驾驶者的身体的位置关系(距离)的观点而言，将悬吊管16的前端部与转向角比调节用马达14的后端部在转向柱2a的中心轴的轴向的距离L决定为适当的值。即，该距离L是根据车种等适当设定的值，例如可以设定为5mm以上。
另外，本例的转向角比调节用马达14被支承于壳体19，使得其中心轴α与相对于悬吊管16的中心轴及转向柱2a的中心轴分别正交的虚拟直线β互相平行。因此，能够减小将转向角比调节用马达14的重心和转向柱2a的中心轴连接的虚拟直线、与重力的作用方向所成的角度(宽度方向的距离)，基于转向角比调节用马达14的存在，能够将施加在转向柱2a上的绕该转向柱2a的中心轴的力矩抑制得小。其结果是，由于能够将施加在悬吊管16的安装部17与柱侧支架15及下支架20的结合部的扭曲应力抑制得小，因此能够使安装部17、柱侧支架15和下支架20薄壁化、轻量化。
此外，在本例的转向角可变式转向装置中，也可以装入用于在二次碰撞时缓解施加在驾驶者身体上的冲击的冲击吸收机构。即，在碰撞事故时，接着一次碰撞，会产生驾驶者的身体与方向盘4(参照图11)碰撞的二次碰撞。因此，设有能量吸收部件，该能量吸收部件将被支承固定在转向柱2a的中间部的柱侧支架15、和被支承固定在转向柱2a的前端部(被支承在该前端部的变速器13的壳体19)的下支架20，以能利用伴随二次碰撞的向前方的冲击负荷向前方脱离的方式，支承于悬吊管16的安装部17，并且通过在与转向柱2a一起向前方变位的部分与车身之间进行塑性变形来吸收冲击负荷。或者，将转向柱2a构成为使前侧的内柱的后部与后侧的外柱的前端部能进行轴向的相对变位地嵌合，从而全长能收缩。另外，上轴11是将内轴与外管能传递力矩、且在轴向施加大的冲击负荷的情况下全长能收缩地组合而成的。而且，设有能量吸收部件，该能量吸收部件将被支承固定在外柱的中间部的柱侧支架15，以能利用伴随二次碰撞的向前方的冲击负荷向前方脱离的方式支承于悬吊管16的安装部17，并且通过在外柱与车身之间塑性变形来吸收冲击负荷。在这样的构造的情况下，在二次碰撞时，外柱一边缩小转向柱的全长一边向前方变位，从而吸收冲击负荷。此外，在搭载有包括将内柱和外柱呈望远镜状组合而成的转向柱的转向角比可变式转向装置的车辆发生碰撞事故，并对该转向柱的前端部施加朝向后方的较大的冲击负荷时，配置在前侧的内柱处于一边缩小该转向柱2a的全长一边向后方变位的倾向。即使在该情况下，由于内柱的变位量增大时，方向盘4也有可能向驾驶者顶推，因此希望将转向角比调节用马达14支承固定在内柱上，在一次碰撞时，阻止该内柱向后方变位。无论如何，根据本例的转向角可变式转向装置，由于即使在产生了碰撞事故的情况下，也能够适当维持方向盘4与驾驶者的身体的位置关系，因此能够容易设计上述这样的冲击吸收机构。
另外，也可以在本例的转向角比可变式转向装置中装入用于调节方向盘4的上下位置的倾斜机构、用于调节前后位置的伸缩机构。
在转向角比可变式转向装置中装入倾斜机构的情况下，能以在车身宽度方向配置的倾斜轴为中心摆动变位地，将下支架20支承于车身。并且，能在能调节上下位置的状态、能保持在调节后的位置的状态间切换地，将转向柱2a的中间部支承于悬吊管16的安装部17。
另外，在转向角比可变式转向装置中装入伸缩机构的情况下，将转向柱2a构成为将内柱与外柱组合且全长能伸缩。并且，将上轴构成为将内轴与外管组合并且全长能伸缩。而且，能在能调节前后位置的状态、能保持在调节后的位置的状态间切换地，将内柱和外柱中的配置在后侧的柱部件支承于悬吊管16的安装部17。
[实施方式的第2例]
图3示出本发明的实施方式的第2例。在本例的转向角可变式转向装置中装入电动式助力转向装置。在该电动式助力转向装置中，将辅助力付与用马达21作为辅助动力源，降低为了操作方向盘4(参照图11)而所需的力。另外，该电动式助力转向装置为小齿轮辅助型，将助力付与用马达21的辅助动力付与给构成转向齿轮单元7a的小齿轮轴。这样的小齿轮辅助型与上述图11所示的柱辅助型相比，由于能够付与大的辅助力，因此能够优选适用于普通汽车中比较大型的车辆。
在装入了这样的小齿轮辅助型的电动式助力转向装置的转向装置的情况下，不能采用如下构造(例如参照专利文献5所记载的构造)：在碰撞事故时，使电动式助力转向装置的辅助动力源即电动马达(辅助力付与用马达)碰撞到悬吊管16(参照图2)，从而防止转向柱向后方变位。与之相对，在本例的情况下，通过使转向角比调节用马达14碰撞到悬吊管16，从而能够防止转向柱2a向后方变位。即，即使在为了得到大的辅助力，而装入了小齿轮辅助型的电动式助力转向装置的情况下，在碰撞事故时，也能够防止转向柱2a向后方变位。
其他部分的构成及作用与上述的实施方式的第1例相同。
[实施方式的第3例]
图4示出本发明的实施方式的第3例。在本例的转向角可变式转向装置中装入有柱辅助型的电动式助力转向装置，该柱辅助型的电动式助力转向装置将辅助力付与用马达21a的辅助动力经由减速器22付与给下轴12。在本例的情况下，在收纳变速器13的壳体19的前部支承固定有减速器22。辅助力付与用马达21a在转向柱2a的宽度方向，在壳体19上支承固定有转向角比调节用马达14的一侧的相反侧，被支承固定于减速器22。所以，基于辅助力付与用马达21a的存在而施加在转向柱2a上的绕转向柱2a的中心轴的力矩的方向，与基于转向角比调节用马达14的存在而施加的力矩的方向相反。另外，辅助力付与用马达21a的中心轴α21、与转向角比调节用马达14的中心轴α14(与悬吊管16的中心轴及转向柱2a的中心轴分别正交的虚线)互相平行。因此，能够将转向柱2a的绕中心轴的力矩抑制得更小，能够将施加在悬吊管16的安装部17与柱侧支架15及下支架20的结合部的扭曲应力抑制得更小。
其他部分的构成及作用与上述的实施方式的第1例相同。
[实施方式的第4例]
图5示出本发明的实施方式的第4例。在本例的情况下，在转向角比调节用马达14的外周面的宽度方向外侧部分支承固定有将钢板等金属板弯曲为近似L形而成型的引导板23。由此，在转向角比调节用马达14的前侧设有越朝向宽度方向外侧(越离开转向柱2a)越向朝向后方的方向倾斜的倾斜面部24。在搭载了这样的本例的转向角可变式转向装置的车辆发生碰撞事故的情况下，在一次碰撞时塌陷并向后方变位的车身的前部被倾斜面部24引导，沿着该倾斜面部24向宽度方向外侧移动。所以，能够将一次碰撞时施加在转向角比调节用马达14上的朝向后方的冲击负荷抑制得小。
其他部分的构成及作用与上述的实施方式的第1例相同。
[实施方式的第5例]
图6示出本发明的实施方式的第5例。在本例的情况下，在转向角比调节用马达14的外周面的宽度方向外侧部分支承固定有用于控制向该转向角比调节用马达14的通电的控制器(ECU)25。而且，在控制器25的前端面的宽度方向外半部设有越朝向宽度方向外侧而越向朝向后方的方向倾斜的倾斜面部24a。
其他部分的构成及作用与上述的实施方式的第1例及上述的实施方式的第4例相同。
[实施方式的第6例]
图7示出本发明的实施方式的第6例。在本例的转向角可变式转向装置中装入有柱辅助型的电动式助力转向装置，该柱辅助型的电动式助力转向装置将辅助力付与用马达21b的辅助动力经由减速器22付与给下轴12。在收纳变速器13的壳体19的前部支承固定有减速器22。在转向柱2a的宽度方向，在转向角比调节用马达14支承固定于收纳变速器13的壳体19的一侧的相同侧，辅助力付与用马达21b被支承固定于减速器22。换言之，辅助力付与用马达21b与转向角比调节用马达14以在转向柱2a的中心轴的轴向重叠的状态设置。所以，在一次碰撞时，在转向角比调节用马达14与悬吊管16(参照图2)碰撞的状态下，辅助力付与用马达21b处于进一步向后方变位的倾向时，该辅助力付与用马达21b会与转向角比调节用马达14碰撞。其结果是，利用一体化的这两个马达14、21b与悬吊管16的配合部(抵接部)，阻止转向柱2a向后方变位。即，根据本例，在一次碰撞时，用于阻止转向柱2a向后方变位的构造为双重，在转向角比调节用马达14与悬吊管16(参照图2)碰撞的状态下，能够使阻止转向柱2a进一步向后方变位的力更大。另外，在组装转向角可变式转向装置时，不变更该转向角可变式转向装置的朝向，就能够组装转向角比调节用马达14和辅助力付与用马达21b，能够抑制制造成本。
其他部分的构成和作用与上述的实施方式的第1例相同。
[实施方式的第7例]
图8示出本发明的实施方式的第7例。在本例的转向角可变式转向柱上装入有用于实际上阻止上轴11在转向柱2a内旋转的转向锁定装置26。转向锁定装置26在转向柱2a的周围设置在与变速器13的后侧相邻的部分。转向锁定装置26包括：在转向柱2a的中间部形成的通孔(未图示)；在周向的至少1个部位形成有卡合凹部的键锁定环(未图示)；在通孔的内侧能在转向柱2a的径向变位地设置的锁定销(未图示)；以及直线移动式的驱动器(螺线管)27。
其中的键锁定环外嵌固定在与上轴11中的通孔在轴向的相位一致的位置。而且，利用驱动器27使锁定销向径向内侧变位，使锁定销的末端部(径向内端部)卡合在卡合凹部，从而使上轴11实际上不能相对于转向柱2a旋转。即，在使卡合凹部与锁定销卡合的状态下，在以预定以上(超过由键锁定调节规定的值)的力使方向盘4(参照图2)旋转的情况下，上轴11相对于键锁定环进行旋转。但是，在为了对转向轮付与期望的转向角而将方向盘4以通常的运转姿势操作程度的力下，上轴11不会旋转。与之相对，在利用驱动器27使锁定销向径向外侧变位并使该锁定销的末端部与卡合凹部的卡合脱离的状态下，上轴11能够相对于转向柱2a进行旋转。
在本例的情况下，在转向柱2a的宽度方向，在收纳变速器13的壳体19的支承有转向角比调节用马达14的一侧的相同侧，支承固定有驱动器27。此处，驱动器27的中心轴α27与转向角比调节用马达14的中心轴α14互相平行。换言之，驱动器27与转向角比调节用马达14以在转向柱2a的中心轴的轴向重叠的状态设置。因此，在搭载有本例的转向角可变式转向装置的车辆发生碰撞事故的情况下，随着转向柱2a向后方变位，首先，驱动器27碰撞到悬吊管16。在该状态下，转向角比调节用马达14处于进一步向后方变位的倾向时，该转向角比调节用马达14碰撞到驱动器27。其结果是，利用一体化的这些驱动器27及转向角比调节用马达14与悬吊管16的配合部(抵接部)，阻止转向柱2a向后方变位。即，根据本例，在一次碰撞时，能够使用于阻止转向柱2a向后方变位的构造为双重。另外，在组装转向角可变式转向装置时，不变更该转向角可变式转向装置的朝向，就能够组装转向角比调节用马达14和驱动器27，能够抑制制造成本。
其他部分的构成及作用与上述的实施方式的第1例和上述的实施方式的第6例相同。
[实施方式的第8例]
图9和图10示出本发明的实施方式的第8例。在本例的情况下，转向角比调节用马达14的中心轴α、与相对于悬吊管16的中心轴δ和转向柱2a的中心轴ε分别正交的虚拟直线β(参照图2)未平行配置。即，在上述的实施方式中，转向角比调节用马达14的中心轴α与悬吊管16的中心轴δ及转向柱2a的中心轴ε正交，但在本例中不正交。
更具体而言，如图10所示，在从转向柱2a的中心轴ε的轴向观察时，转向角比调节用马达14的中心轴α与悬吊管16的中心轴δ所形成的锐角θ满足0°≤θ＜90°。此处，在转向柱2a的中心轴ε的轴向，转向角比调节用马达14的至少一部分与悬吊管16重叠。
这样，通过使转向角比调节用马达14与悬吊管16不成直角(θ＝90°)地倾斜地配置(0°≤θ＜90°)，从而在从转向柱2a的中心轴ε的轴向观察时，能够扩大转向角比调节用马达14与悬吊管16重叠的区域。所以，由于一次碰撞时的转向角比调节用马达14向后方的变位易于被悬吊管16限制，因此能够防止转向柱2a、进而是方向盘4向后方变位，更可靠地保护驾驶者。
本申请基于2014年11月28日申请的日本专利申请特愿2014-241031，其内容作为参照并入本文。

Claims (9)

1.一种转向角可变式转向装置，包括：
筒状的转向柱，其被沿车身的宽度方向配设的支承框架支承；
第一旋转轴，其旋转自如地被支承在所述转向柱的内侧，由于固定在后端部的方向盘而旋转；
第二旋转轴，其与所述第一旋转轴同心地设置，随着旋转对转向轮付与转向角；
变速器，其设在所述第一旋转轴与所述第二旋转轴之间，将所述第一旋转轴与所述第二旋转轴能互相传递旋转力地连接；以及
转向角比调节用马达，其被支承固定于所述转向柱，用于对构成所述变速器的旋转要素进行旋转驱动，
利用所述转向角比调节用马达对所述旋转要素进行旋转驱动，使所述第一旋转轴的旋转量与所述第二旋转轴的旋转量的关系变化，从而使所述方向盘的转向量与所述转向角的变化量的关系变化，其中，
所述转向角比调节用马达被支承固定在所述转向柱中的比所述转向柱被所述支承框架支承的部分靠前侧的前侧部分，
在一次碰撞时，所述转向角比调节用马达与所述支承框架碰撞，从而进一步向后方的变位被阻止，
所述转向角可变式转向装置还包括：
辅助力付与装置，所述辅助力付与装置对于所述第二旋转轴或者随着所述第二旋转轴的旋转而变位的部件付与与从所述方向盘付与的力同方向的辅助力，
所述辅助力付与装置设置在比所述转向角比调节用马达靠前侧的前侧部分，
所述辅助力付与装置包括辅助力付与用马达，
所述辅助力付与用马达被支承固定在所述转向柱中的比支承固定了所述转向角比调节用马达的部分靠前侧的前侧部分，
在一次碰撞时，所述转向角比调节用马达碰撞到所述支承框架的状态下，所述辅助力付与用马达处于进一步向后方变位的倾向时，所述辅助力付与用马达与所述转向角比调节用马达碰撞。
2.如权利要求1所述的转向角可变式转向装置，
所述转向角比调节用马达的输出轴分别与所述车身的宽度方向及所述转向柱的中心轴的轴向正交。
3.如权利要求1所述的转向角可变式转向装置，
所述转向角比调节用马达的输出轴与所述车身的宽度方向所形成的锐角θ满足0°≤θ＜90°。
4.如权利要求1所述的转向角可变式转向装置，
所述辅助力付与用马达的输出轴、与所述转向角比调节用马达的输出轴平行。
5.如权利要求1所述的转向角可变式转向装置，
所述转向角比调节用马达和所述辅助力付与用马达在宽度方向互相在相同侧被相对于所述转向柱支承固定。
6.如权利要求4所述的转向角可变式转向装置，
所述转向角比调节用马达和所述辅助力付与用马达在宽度方向互相在相同侧被相对于所述转向柱支承固定。
7.如权利要求1～6中的任一项所述的转向角可变式转向装置，
在比所述转向角比调节用马达靠前侧的位置，在被固定于所述转向角比调节用马达的部分设有倾斜面部，所述倾斜面部越朝向宽度方向外侧而越向朝向后方的方向倾斜。
8.如权利要求1～6中的任一项所述的转向角可变式转向装置，
还包括转向锁定装置，在工作时实际上阻止所述第一旋转轴和所述第二旋转轴在所述转向柱的内径侧旋转，
所述转向锁定装置包括：在所述转向柱上形成的通孔；在所述第一旋转轴和所述第二旋转轴中的一个轴的一部分在轴向与所述通孔对齐的位置直接或者经由其他部件形成的卡合凹部；能在所述通孔的内侧在所述转向柱的径向变位地设置的锁定销；以及用于使所述锁定销在所述转向柱的径向变位的驱动器，
利用所述驱动器使所述锁定销在径向内侧变位，使所述锁定销的末端部与所述卡合凹部卡合，从而实现实际上阻止所述第一旋转轴和所述第二旋转轴相对于所述转向柱旋转的状态，
利用所述驱动器使所述锁定销向径向外侧变位，使所述锁定销的末端部与所述卡合凹部的卡合脱离，从而实现允许所述第一旋转轴和所述第二旋转轴相对于所述转向柱旋转的状态，
在所述转向柱中的比所述转向柱被支承于所述支承框架支承的部分靠前侧的前侧部分，所述驱动器与所述转向角比调节用马达被支承固定在宽度方向的相同侧，
在一次碰撞时，在所述转向角比调节用马达和所述驱动器中的一个部件与所述支承框架碰撞的状态下，所述转向角比调节用马达和所述驱动器中的另一个部件处于进一步向后方变位的倾向时，所述另一个部件与所述一个部件碰撞。
9.如权利要求7所述的转向角可变式转向装置，
还包括转向锁定装置，在工作时实际上阻止所述第一旋转轴和所述第二旋转轴在所述转向柱的内径侧旋转，
所述转向锁定装置包括：在所述转向柱上形成的通孔；在所述第一旋转轴和所述第二旋转轴中的一个轴的一部分在轴向与所述通孔对齐的位置直接或者经由其他部件形成的卡合凹部；能在所述通孔的内侧在所述转向柱的径向变位地设置的锁定销；以及用于使所述锁定销在所述转向柱的径向变位的驱动器，
利用所述驱动器使所述锁定销在径向内侧变位，使所述锁定销的末端部与所述卡合凹部卡合，从而实现实际上阻止所述第一旋转轴和所述第二旋转轴相对于所述转向柱旋转的状态，
利用所述驱动器使所述锁定销向径向外侧变位，使所述锁定销的末端部与所述卡合凹部的卡合脱离，从而实现允许所述第一旋转轴和所述第二旋转轴相对于所述转向柱旋转的状态，
在所述转向柱中的比所述转向柱被支承于所述支承框架支承的部分靠前侧的前侧部分，所述驱动器与所述转向角比调节用马达被支承固定在宽度方向的相同侧，
在一次碰撞时，在所述转向角比调节用马达和所述驱动器中的一个部件与所述支承框架碰撞的状态下，所述转向角比调节用马达和所述驱动器中的另一个部件处于进一步向后方变位的倾向时，所述另一个部件与所述一个部件碰撞。
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