CN107107945A - 转向装置 - Google Patents

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Abstract

转向装置具备:将与方向盘连结的输入轴支撑为能够旋转的筒状的内柱;向内侧插入内柱的至少一部分的筒状的外柱;以及将与输入轴连结的输出轴支撑为能够旋转,且支撑于前围板的下柱。一次碰撞时,下柱向后方移动,二次碰撞时,内柱及外柱相对移动。

Description

转向装置
技术领域
本发明涉及一种转向装置。
背景技术
作为伴随着方向盘的旋转而赋予车轮转向角的转向装置的支撑构造,已知有一种转向装置支撑于前围板(趾板)的构造。例如,在专利文献1中,转向柱装置在设置于前围板的插通孔和位于比前围板靠后方的固定部这两部位固定于车身。另外,在专利文献1中记载有:在驾驶员(操作者)碰撞方向盘的二次碰撞时,第一下夹套相对于第二下夹套相对移动,从而进行能量吸收。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-182062号公报
发明内容
发明所要解决的课题
另外,为了减轻碰撞事故的损害,优选转向装置具备:针对车身碰撞的一次碰撞的能量吸收构造;以及针对二次碰撞的能量吸收构造。一次碰撞时,由于向前围板施加向后方的碰撞负荷,因此向后方按压转向装置的与前围板的安装部分。因此,为了吸收一次碰撞的能量,使用下柱(安装于前围板的柱)相对于中间柱(在前方侧嵌合于下柱的柱)相对移动的构造。另一方面,为了提高能量吸收能力,优选一次碰撞时以及二次碰撞时的行程(柱的可移动量)较长。但是,在现有技术中,一次碰撞时的行程及二次碰撞时的行程由下柱与中间柱的相对移动而得到。因此,若使针对二次碰撞的行程增长,则针对一次碰撞的行程缩短相应的量,存在针对一次碰撞的行程变得不足的可能性。
本发明鉴于上述课题而做成,其目的在于提供一种能够同时提高一次碰撞时的能量吸收能力及二次碰撞时的能量吸收能力的转向装置。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,本发明的转向装置具备:将与方向盘连结的输入轴支撑为能够旋转的内柱;向内侧插入上述内柱的至少一部分的外柱;以及将与上述输入轴连结的输出轴支撑为能够旋转,且支撑于前围板的下柱,一次碰撞时,上述下柱向后方移动,二次碰撞时,上述内柱及上述外柱相对移动。
由此,利用下柱的移动来吸收一次碰撞时的冲击,且利用内柱的移动来吸收二次碰撞时的冲击。另外,即使增长二次碰撞时的内柱的可移动量,一次碰撞时的下柱的可移动量也不缩短。因此,本发明的转向装置能够同时提高一次碰撞时的能量吸收能力及二次碰撞时的能量吸收能力。
作为本发明的期望的方式,转向装置的特征在于,具备:设置于上述内柱的第一孔;对上述内柱的插入侧的一端进行切槽而成的上述外柱的第一狭缝;固定于车身侧部件且与保持力增加部件一同紧固并支撑上述外柱的外柱支架;支撑于上述保持力增加部件且开设有第二孔的内柱支架;以及位于横跨上述第一孔和上述第二孔的位置,且能够脱离地连结上述内柱及上述内柱支架的安全销,在上述外柱被紧固的状态下,上述外柱的内壁与上述内柱的外壁相接,在对上述外柱的紧固被解除了的状态下,能够调整上述内柱的伸缩位置。
在本发明的转向装置中,在一次碰撞时,当向前围板施加碰撞负荷时,下柱向后方移动。另外,二次碰撞时,当向方向盘施加碰撞负荷时,碰撞负荷经由输入轴而传向内柱。另一方面,支撑于保持力增加部件的内柱支架不移动。因此,由于向安全销施加剪切力,因此,在碰撞负荷超过安全销的容许剪切力的情况下,安全销被切断。当安全销被切断时,内柱与内柱支架的连结被解除,因此,成为利用内柱与外柱之间的摩擦力来支撑内柱的状态。由此,内柱及外柱变得能够相对移动。因此,在本发明的转向装置中,利用下柱向后方的移动而得到一次碰撞时的行程,而且利用内柱向前方的移动而得到二次碰撞时的行程。即,二次碰撞时的能量吸收机构在与一次碰撞时的能量吸收机构不同的位置由不同的部件构成。因此,本发明的转向装置能够同时提高一次碰撞时的能量吸收能力及二次碰撞时的能量吸收能力。
作为本发明的期望的方式,优选的是,上述外柱在与上述第一狭缝不同的位置具备作为沿着上述外柱的轴向的长孔的第二狭缝,在通过上述第二狭缝而露出的上述内柱安装限位件,上述限位件在二次碰撞后与上述第二狭缝的作为前方端部的内壁的第二端部内壁相接。
由此,由于二次碰撞时的行程被限制在预定值以下,因此,抑制二次碰撞时的内柱向前方的过度移动。因此,保持二次碰撞后的方向盘的位置在预定的范围内。因此,转向装置能够容易地进行二次碰撞后的方向盘的操作。
作为本发明的期望的方式,优选的是,根据上述内柱的伸缩位置的调整,上述内柱支架与上述第一狭缝的作为前方端部的内壁的第一端部内壁相接,在上述内柱支架与上述第一端部内壁相接的状态下,上述限位件位于远离上述第二端部内壁的位置。
由此,即使在内柱的伸缩位置成为最前方的情况下,二次碰撞时,内柱也能够向前方移动。即,不管内柱的伸缩位置如何,二次碰撞时,内柱都能够向前方移动。因此,不管内柱的伸缩位置如何,转向装置都能够提高二次碰撞时的能量吸收能力。
作为本发明的期望的方式,优选的是,具备与上述外柱的前方侧嵌合且与上述下柱的后方侧嵌合的中间柱。
为了在一次碰撞时引导下柱,在下柱的前方嵌合的部件需要固定以上的长度。在转向装置中,中间柱引导下柱。由此,在转向装置中,外柱的轴向的长度变短,因此容易制造外柱。
作为本发明的期望的方式,优选的是,上述下柱在与设置于上述前围板的贯通孔对应的位置具备作为环状弹性部件的衬套。
由此,由于衬套能够弹性变形,因此下柱能够以前方端部为中心摆动。即,下柱能够在衬套弹性变形的范围内向倾斜方向摆动。因此,转向装置能够调整倾斜位置。
作为本发明的期望的方式,优选的是,上述保持力增加部件为具有沿着上述外柱的轴向的长孔的板状部件。
由此,保持力增加部件的制作所需要的加工减少。因此容易制造转向装置。
作为本发明的期望的方式,优选的是,上述保持力增加部件配置于上述外柱的两侧,上述内柱支架与配置于上述外柱的两侧的各个上述保持力增加部件连结。
由此,在向内柱支架施加了负荷时,内柱支架承受来自外柱的两侧的紧固力。因此,安全销被切断时的内柱支架的姿势稳定。因此,内柱开始移动时的姿势容易相对于轴向保持平直。因此内柱容易相对于轴向平直地移动。
作为本发明的期望的方式,优选的是,上述安全销具备外销以及内销,上述外销是具备从一端贯通至另一端的导向孔的筒状的部件,且贯通上述第一孔及上述第二孔,上述内销贯通上述导向孔,并向上述导向孔的径向外侧按压上述导向孔的内壁。
由此,通过外销定位第一孔及第二孔,然后插入内销,从而组装转向装置,因此能够容易地进行组装。
作为本发明的期望的方式,优选的是,具备安装于上述内柱支架并在上述外柱的轴向上与上述第一狭缝的前方端部的内壁对置的减震器。
由此,当伸缩位置成为最前方时,减震器与第一端部内壁相接。在减震器与第一端部内壁相接的状态下向内柱施加力的情况下,向减震器施加来自与第一端部内壁的反作用力。由此,减震器发生弹性变形,因此,消耗施加至减震器的力的一部分用于使减震器弹性变形。而且,比施加至减震器的力小的力向内柱支架传递,大小与传递至内柱支架的力大致相等的剪切力作用于安全销。因此,作用于安全销的剪切力变得比施加至内柱上的力小。因此,转向装置能够抑制进行伸缩调整时的安全销的切断,能够保护脱离机构。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够同时提高一次碰撞时的能量吸收能力及二次碰撞时的能量吸收能力的转向装置。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的转向装置的周边的图。
图2是本实施方式的转向装置的侧视图。
图3是本实施方式的转向装置的剖视图。
图4是从车身下方侧观察本实施方式的转向装置的立体图。
图5是图2的A-A剖视图。
图6是图2的B-B剖视图。
图7是从车身前方侧观察本实施方式的限位件的周边的立体图。
图8是图2的C-C剖视图。
图9是放大表示图3中的内柱支架的周边的图。
图10是图9的D向视图。
图11是从车身上方侧观察本实施方式的内柱支架的立体图。
图12是从车身下方侧观察本实施方式的内柱支架的立体图。
图13是放大表示图9中的安全销的周边的图。
图14是仅将图13中的安全销做成侧视图来表示的图。
图15是用于说明切断后的安全销的状态的图。
图16是表示比较例中的转向柱的位移量与为了使转向柱移动而所需要的负荷的关系的曲线图。
图17是表示本实施方式中的转向柱的位移量与为了使转向柱移动而所需要的负荷的关系的图。
图18是表示比较例的转向装置的碰撞前的状态的剖视图。
图19是表示比较例的转向装置的一次碰撞后的状态的剖视图。
图20是表示比较例的转向装置的二次碰撞后的状态的剖视图。
图21是表示本实施方式的转向装置的碰撞前的状态的剖视图。
图22是表示本实施方式的转向装置的一次碰撞后的状态的剖视图。
图23是表示本实施方式的转向装置的二次碰撞后的状态的剖视图。
具体实施方式
对于用于实施本发明的方式(实施方式),参照附图,并且详细地进行说明。本发明并不由以下的实施方式所记载的内容限定。另外,以下所记载的所结构单元包含本领域技术人员能够容易地想到的单元、实质上相同的单元。进一步地,以下所记载的结构单元能够适当进行组合。
(实施方式)
图1是示意性地表示本实施方式的转向装置的周边的图。图2是本实施方式的转向装置的侧视图。图3是本实施方式的转向装置的剖视图。图4是从车身下方侧观察本实施方式的转向装置的立体图。在以下的说明中,将转向装置100安装于车身10的情况下的车身10的前方简单地记载为前方,将转向装置100安装于车身10的情况下的车身10的后方简单地记载为后方。另外,将转向装置100安装于车身10的情况下的车身10的上方简单地记载为上方,将转向装置100安装于车身10的情况下的车身10的下方简单地记载为下方。在图2中,图中的左侧为前方,图中的右侧为后方,图中的上侧为上方,图中的下侧为下方。
(转向装置)
如图1所示,按照操作者施加的力传递的顺序,转向装置100具备方向盘14、转向轴15、万向节16、下轴17、以及万向节18,而且该转向装置100与小齿轮轴19接合。
转向轴15包括输入轴151和输出轴152。输入轴151的一方的端部与方向盘14连结,另一方的端部与输出轴152连结。例如,在输入轴151的表面施加了树脂涂层。由此,输入轴151经由树脂与输出轴152连结。输出轴152的一方的端部与输入轴151连结,另一方的端部与万向节16连结。在本实施方式中,输入轴151及输出轴152由机械构造用碳钢(SC材料)、机械构造用碳钢钢管(STKM材料)或者冷轧钢板(SPCC材料)等一般的钢材等形成。
下轴17的一方的端部与万向节16连结,另一方的端部与万向节18连结。小齿轮轴19的一方的端部与万向节18连结。
转向装置100具备支撑转向轴15的转向柱5。转向柱5例如具备内柱51、外柱54、中间柱55以及下柱58。从后方向前方,以内柱51、外柱54、中间柱55、下柱58的顺序配置。如图2所示,内柱51为支撑输入轴151的筒状部件。外柱54是向内侧插入内柱51的至少一部分的筒状部件。中间柱55是插入外柱54的内侧的筒状部件,例如,通过过盈配合而与外柱54连结。中间柱55的前方端部与设置于外柱54的内壁的台阶部543相接。下柱58为插入中间柱55的内侧的筒状部件,通过设置于中间柱55的铆接部551与中间柱55连结。例如,内柱51、外柱54、中间柱55以及下柱58由机械构造用碳钢钢管(STKM材料)或者压铸铝合金(ADC材料)等形成。
如图3所示,内柱51例如经由轴承511及中间轴承512而支撑输入轴151。轴承511例如为深沟球轴承,配置于内柱51的后方端部。中间轴承512例如为被合成橡胶等覆盖的滚针轴承或者合成树脂制的衬套,且配置于内柱51的前方端部。由此,内柱51能够将输入轴151支撑为能够以旋转中心轴Zr为中心旋转。另外,在输入轴151安装有钥匙锁定轴环1511。例如,当操作者拔出钥匙时,销从内柱51向钥匙锁定轴环1511突出,销与钥匙锁定轴环1511嵌合。由此,内柱51和输入轴151以不能相对旋转的方式被固定,因此在拔出钥匙的状态下,不能操作方向盘14。
如图3所示,下柱58例如经由轴承581支撑输出轴152。轴承581例如为深沟球轴承,且配置于下柱58的前方端部。由此,下柱58能够将输出轴152支撑为能够以旋转中心轴Zr为中心旋转。另外,下柱58经由衬套59安装于前围板11的贯通孔111。即,下柱58在与贯通孔111对应的位置具备衬套59。前围板11是隔开驾驶室和发送机舱的隔壁板,其包括趾板。衬套59例如为由合成树脂等的弹性体形成的环状部件。衬套59覆盖下柱58的前方端部,且填补贯通孔111与下柱58的外壁之间的间隙。衬套59能够弹性变形,因此下柱58能够以前方端部为中心摆动。即,转向柱5能够在衬套59的弹性变形的范围内向倾斜方向摆动。
此外,转向装置100也可以不必具有中间柱55。例如,只要中间柱55与外柱54形成为一体即可。即,只要以补偿中间柱55的长度的方式较长地形成外柱54即可。在这样的情况下,下柱58嵌合于外柱54的前方侧。
转向装置100具备外柱支架52,固定于车身侧部件13而支撑外柱54。外柱支架52例如由冷轧钢板(SPCC材料)等一般的钢材等形成。外柱支架52具备:固定于车身侧部件13的安装板部522;以及一体形成于安装板部522的框状支撑部521。如图4所示,外柱支架52的安装板部522具有安装孔522h,且使用安装孔522h及螺栓等固定部件而固定于车身侧部件13。外柱支架52的框状支撑部521配置于外柱54的两侧,紧固外柱54。另外,在框状支撑部521设置有作为在车身10的上下方向上较长的长孔的倾斜调整孔521h。
图5是图2的A-A剖视图。如图5所示,外柱54具有两个杆贯通部31、第一狭缝541、以及第二狭缝542。杆贯通部31例如为从内柱51的外壁向下方突出的部件,具有作为圆孔的杆贯通孔31h。两个杆贯通部31具有的各自的杆贯通孔31h隔着第一狭缝541而对置。另外,杆贯通部31的一部分与框状支撑部521对置。杆33贯通两个杆贯通孔31h,并且贯通框状支撑部521的倾斜调整孔521h,与操作杆53连结。
第一狭缝541是在外柱54中的内柱51的插入侧的一端进行切槽而成的长孔。第一狭缝541设于两个杆贯通部31之间的位置。外柱54由于具有第一狭缝541,因此一旦被紧固,则内径减小。由此,在外柱54被紧固的状态下,在外柱54覆盖内柱51的部分,外柱54的内壁和内柱51的外壁接触。因此,在外柱54与内柱51之间产生摩擦力。例如,在本实施方式中,在内柱51的外壁实施了涂层,该涂层是用于降低与外柱54的摩擦的由低摩擦材料形成的涂层。
如图5所示,为了使对转向柱5的紧固保持力牢固,转向装置100具有第一伸缩摩擦板21和第二伸缩摩擦板22作为保持力增加部件。例如,第一伸缩摩擦板21及第二伸缩摩擦板22由冷轧钢板(SPCC材料)等一般的钢材等形成。第一伸缩摩擦板21为具有伸缩调整孔21h的板状部件,该伸缩调整孔21h是以旋转中心轴Zr方向为长度方向的长孔。第一伸缩摩擦板21例如配置于外柱54的两侧。更具体而言,第一伸缩摩擦板21两个两个重叠地配置于框状支撑部521与杆贯通部31之间的位置。第二伸缩摩擦板22例如为将板材弯曲而形成的部件,从旋转中心轴Zr方向观察,为大致U字形状。第二伸缩摩擦板22包含:配置于两个第一伸缩摩擦板21之间的两个摩擦部221;连结两个摩擦部221的连结部222;以及设置于连结部222的屈曲部223。
摩擦部221具有作为圆孔的杆贯通孔22h。杆33贯通伸缩调整孔21h及杆贯通孔22h。由于连结部222连结两个摩擦部221而成为一体,因此将摩擦部221配置于两个第一伸缩摩擦板21之间的作业变得容易。另外,连结部222具有屈曲部223,从而能够保持弯曲的状态。由此,即使在外柱支架52的紧固状态发生变化而使两个摩擦部221彼此的距离发生了变化的情况下,连结部222也难以拉拽摩擦部221。因此,因摩擦部221被连结部222拉伸而在摩擦部221与第一伸缩摩擦板21之间产生间隙的可能性降低。
此外,第一伸缩摩擦板21也可以不必配置于框状支撑部521与杆贯通部31之间的位置。例如,第一伸缩摩擦板21也可以配置于框状支撑部521的外侧。即,第一伸缩摩擦板21也可以隔着框状支撑部521而配置于与杆贯通部31相反的一侧。
此外,在本实施方式中,作为用于使对转向柱5的紧固保持力牢固的保持力增加部件,使用了伸缩摩擦板(第一伸缩摩擦板21及第二伸缩摩擦板22),但是例如也可以使用齿轮啮合式等公知的方案。
当紧固框状支撑部521时,第一伸缩摩擦板21及第二伸缩摩擦板22的摩擦部221被框状支撑部521向外柱54的杆贯通部31挤压。由此,在框状支撑部521与第一伸缩摩擦板21之间、第一伸缩摩擦板21与第二伸缩摩擦板22的摩擦部221之间、以及第一伸缩摩擦板21与杆贯通部31之间分别产生摩擦力。因此,与没有第一伸缩摩擦板21及第二伸缩摩擦板22的情况相比,产生摩擦力的面增加。框状支撑部521通过第一伸缩摩擦板21及第二伸缩摩擦板22,能够更牢固地紧固外柱54。
当操作杆53被旋转时,对框状支撑部521的紧固力松动,框状支撑部521与外柱54之间的摩擦力消失或者减小。由此,能够进行外柱54的倾斜位置的调整。在本实施方式中,如图2所示,转向装置100具备第一弹簧56和第二弹簧57。第一弹簧56及第二弹簧57例如为盘簧。第一弹簧56的一端安装于安装板部522,第一弹簧56的另一端安装于外柱54。第一弹簧56辅助倾斜调整时的转向柱5的上下移动,并且抑制转向柱5的掉下。第二弹簧57的一端安装于安装板部522,第二弹簧57的另一端安装于操作杆53。第二弹簧57经由操作杆53向杆33施加预压。具体而言,第二弹簧57向杆33施加与倾斜调整孔521h的长度方向交叉的方向的预压。由此,抑制倾斜调整时的杆33的晃动。
另外,使操作杆53被旋转时,对框状支撑部521的紧固力松动,外柱54的第一狭缝541的宽度增大。由此,因为外柱54紧固内柱51的力消失,所以内柱51滑动时的摩擦力消失。由此,操作者在旋转操作杆53后,经由方向盘14推拉内柱51,从而能够调整伸缩位置。
图6是图2的B-B剖视图。图7是从车身前方侧观察本实施方式的限位件的周边的立体图。如图6及图7所示,转向装置100具备限位件7。限位件7安装于内柱51的在第二狭缝542露出的位置。
限位件7例如具备螺栓71、挡板72、垫圈73、衬垫74以及导电板75。挡板72为具备圆筒状的突起部的金属制的板状部件。挡板72的圆筒状的突起部从内柱51的内侧嵌入贯通孔,该贯通孔设置于内柱51中的在第二狭缝542露出的位置。挡板72在圆筒状的突起部的内壁具有内螺纹。螺栓71与挡板72的内螺纹紧固。垫圈73配置于螺栓71的螺栓头部与挡板72之间。垫圈73的底面为沿着内柱51的外壁的形状的形状。由此,螺栓71的姿势稳定。衬垫74是用于填补第二狭缝542的内壁与螺栓71的间隙以及第二狭缝542的内壁与挡板72的间隙的部件。衬垫74例如为具备贯通孔的树脂制部件。螺栓71及挡板72配置于衬垫74的贯通孔的内侧。导电板75例如为金属制的板状部件。导电板75例如被螺栓71的头部和衬垫74夹持而固定,而且与外柱54相接。由此,内柱51经由挡板72、螺栓71以及导电板75而成为与外柱54导电的状态。在本实施方式中,在例如为了喇叭而进行车身接地的情况下,需要从输入轴151向车身10侧流通电流。但是,由于输入轴151经由树脂涂层而与输出轴152连结,因此电流不能从输入轴151流向输出轴152。另外,由于在内柱51的外壁实施了由低摩擦材形成的涂层,因此电流不能从内柱51的外壁流向外柱54。因此,在本实施方式中,限位件7负责使从输入轴151传递到内柱51的电流流向外柱54的功能。
限位件7安装于内柱51,且在进行伸缩调整时,能够以与第二狭缝542的内壁对置的状态滑动。由于衬垫74为树脂制,因此限位件7相对于第二狭缝542顺畅地滑动。限位件7通过在调整伸缩位置时与第二狭缝542的作为后方端部的第三端部内壁542b相接,从而限制伸缩位置的调整范围。另外,通过使衬垫74与第二狭缝542的内壁相接,从而限位件7抑制内柱51的以旋转中心轴Zr为中心的旋转。
图8是图2的C-C剖视图。图9是放大表示图3中的内柱支架的周边的图。图10是图9的D向视图。图11是从车身上方侧观察本实施方式的内柱支架的立体图。图12是从车身下方侧观察本实施方式的内柱支架的立体图。转向装置100例如具备由铝合金或者钢材等金属形成的内柱支架4。
如图9所示,内柱支架4例如配置于内柱51的下方。如图11及图12所示,内柱支架4例如包括臂部41、插进部42、首部44以及脚部43。如图10所示,臂部41是对在外柱54的两侧对置的两组第一伸缩摩擦板21进行连接的杆状的部分。插进部42设置于臂部41的两端,为插进设置于第一伸缩摩擦板21的孔的部分。插进部42形成为比臂部41细。首部44是从臂部41的一部分向与臂部41的长度方向正交的方向突出的部分。脚部43为设置于首部44的与臂部41相反的一侧的端部的板状的部分,且与内柱51接触。如图12所示,脚部43的内柱侧表面431形成为沿着内柱51的外壁的形状的形状。脚部43例如在与内柱51对置的表面的相反侧的表面具备两个圆形的凹部45。
另外,臂部41具备弯曲部46,该弯曲部46在首部44与第一伸缩摩擦板21之间的位置向靠近内柱51的方向弯曲。臂部41具备两个弯曲部46,两个弯曲部46配置于隔着首部44的两侧。由此,与臂部41没有弯曲部46的情况相比,插进部42的位置变得接近内柱51。另外,臂部41具备向与内柱51的轴向正交的方向突出的肋47。肋47例如形成为在沿臂部41的长度方向的方向上较长。另外,如图12所示,肋47从臂部41的下方侧表面突出,且配置于臂部41的前方端部。通过在臂部41设置肋47,从而提高臂部41的刚性。
另外,如图9所示,内柱支架4具备切槽部49和贯通孔49h。切槽部49是在内柱支架4的前方端部形成于与内柱51对置的表面的切槽。贯通孔49h在内柱51的径向上贯通臂部41。在切槽部49设置减震器9。
如图10所示,内柱支架4与配置于外柱54的两侧的第一伸缩摩擦板21连结。内柱支架4通过使插进部42插进设置于第一伸缩摩擦板21的孔,从而支撑于第一伸缩摩擦板21。另外,配置于外柱54的两侧的第一伸缩摩擦板21隔着内柱支架4的臂部41而对置。另外,内柱支架4通过脚部43与内柱51连结。
为了能够脱离地连结内柱支架4与内柱51,如图9所示,在内柱51开设有第一孔51h,在脚部43的凹部45的底面开始有第二孔43h。第一孔51h和第二孔43h连通。例如在本实施方式中,第一孔51h及第二孔43h分别设置有两个,内周完全相同。通过向横跨第一孔51h和第二孔43h的位置插入安全销8,从而能够脱离地连结内柱支架4和内柱51。另外,第一孔51h及第二孔43h配置于如下位置:相距配置于外柱54的两侧的各个第一伸缩摩擦板21的距离相等。
另外,内柱支架4配置成,至少一部分与外柱54的第一狭缝541相嵌。具体而言,内柱支架4的脚部43以与第一狭缝541的内壁对置的方式相嵌。
内柱支架4安装于内柱51,在进行伸缩调整时,能够以与第一狭缝541的内壁对置的状态滑动。内柱支架4通过在调整伸缩位置时与第一狭缝541的作为前方端部的内壁的第一端部内壁541f相接,从而限制伸缩位置的调整范围。另外,如图3所示,从限位件7到第二狭缝542的前方的第二端部内壁542f的距离比从内柱支架4到第一端部内壁541f的距离长。由此,在内柱支架4从内柱51脱离后,确保内柱51向前方的移动量(行程量)为预定量以上。因此,在本实施方式中,伸缩位置的前方的界限被内柱支架4及第一端部内壁541f限制,伸缩位置的后方的界限被限位件7及第三端部内壁542b限制。
图13是放大表示图9中的安全销的周边的图。图14是仅将图13中的安全销做成侧视图来表示的图。在本实施方式中,安全销8具备外销81和内销82。外销81及内销82例如由聚缩醛等树脂形成。
如图13所示,外销81是贯通第一孔51h及第二孔43h的筒状的部件。外销81例如具备主体部811、防脱部812、外凸缘部813以及导向孔81h。主体部811是圆筒状,且贯通第一孔51h及第二孔43h。防脱部812设置于主体部811的一端,位于内柱51的内侧。防脱部812是圆筒状,且具有比第一孔51h的内周及第二孔43h的内周大的外周。由此,由于防脱部812与内柱51的内壁相接,因此,外销81难以从第一孔51h及第二孔43h脱落。外凸缘部813设置于主体部811的另一端,在内柱51的径向上位于比第二孔43h靠外侧。外凸缘部813例如为圆盘状,具有比第一孔51h的内周及第二孔43h的内周大的外周。由此,由于外凸缘部813与凹部45的底面相接,因此外销81难以从第一孔51h及第二孔43h脱落。导向孔81h是从外凸缘部813贯通至防脱部812的贯通孔。
在本实施方式中,外销81通过压入而插入第一孔51h及第二孔43h。通过向第一孔51h及第二孔43h插入外销81,从而定位第一孔51h及第二孔43h。例如,防脱部812从第二孔43h侧插入第一孔51h及第二孔43h。防脱部812形成为,与主体部811相反的一侧的端部81e的外周比第一孔51h的内周及第二孔43h的内周小。由此,防脱部812变得容易插入第二孔43h。
此外,外销81也可以从第一孔51h侧插入第一孔51h及第二孔43h。另外,也可以在主体部811的外壁设置肋等,在此基础上压入外销81。
如图14所示,外销81具备一个切口81s,该切口81s从防脱部812朝向外凸缘部813而设置。当向第二孔43h插入防脱部812时,外销81的周向上的切口81s的宽度ds变小,从而防脱部812的外周变小。由此,防脱部812容易通过第一孔51h及第二孔43h。在以下的说明中,外销81的周向上的切口81s的宽度ds简单地记载为切口81s的宽度ds。
此外,外销81可以具备多个切口81s。在切口81s为多个的情况下,优选多个切口81s在外销81的周向上等间隔地配置。
在外销81贯通第一孔51h及第二孔43h前的状态下,主体部811的外周比第一孔51h的内周及第二孔43h的内周大。而且,在外销81正在贯通第一孔51h及第二孔43h的状态下,主体部811发生弹性变形,从而主体部811的外周变得与第一孔51h的内周及第二孔43h的内周相等。由此,主体部811推压第一孔51h的内壁及第二孔43h的内壁。因此,难以产生主体部811与第一孔51h的内壁之间的间隙以及主体部811与第二孔43h的内壁之间的间隙。由此,抑制了外销81的晃动。
内销82是插入外销81的导向孔81h的部件。内销82例如具备胴体部821、突出部822、内凸缘部823以及导向部824。
胴体部821是圆柱状,贯通导向孔81h。胴体部821具备大径部8211和小径部8212。大径部8211例如是圆柱状,具有与导向孔81h的内周相等的外周。小径部8212设置于横跨第一孔51h及第二孔43h的位置。小径部8212例如呈与大径部8211同心的旋转体的形状。小径部8212的外周比大径部8211的外周小。小径部8212例如通过在周向的全周切去胴体部821的一部分而形成。即,小径部8212是使胴体部821的表面沿周向凹陷而成的槽。小径部8212的表面的底部例如是曲面状。即,在以包含旋转中心轴Zr的平面将内销82切断的剖面(图13所示的剖面)中,小径部8212的表面描绘圆弧。更具体而言,小径部8212的表面描绘半圆。例如,在图13所示的剖面中,通过小径部8212中的外周最小的部分的直线L1位于内柱51的外壁的延长线上、即脚部43的内柱侧表面431的延长线上。
突出部822设置于胴体部821的内柱51的内部侧的端部。即,突出部822配置于为内柱51的内部且为导向孔81h的外部的位置。突出部822具有比导向孔81h的内周大的外周。由此,由于突出部822与导向孔81h的一端的缘相接,因此内销82难以从外销81脱落。
内凸缘部823例如是与胴体部821同心的圆盘状,且设置于胴体部821中的与突出部822相反的一侧的端部。内凸缘部823配置于为凹部45的内部且为导向孔81h的外部的位置。内凸缘部823的外周比导向孔81h的内周大。由此,由于内凸缘部823与导向孔81h的另一端的缘相接,因此内销82难以从外销81脱落。
导向部824例如是与胴体部821同心的圆柱状,且设置于突出部822中的与胴体部821相反的一侧的端部。即,在胴体部821与导向部824之间配置有突出部822。导向部824的外周比胴体部821的外周小。另外,如图13所示,从外销81的端部81e到导向部824的前端的距离l1比从端部81e到输入轴151的距离l2小。
此外,导向孔81h也可以在端部具备扩大了内周的台阶部。在该情况下,突出部822与台阶部的缘相接,因此内销82难以从导向孔81h的端部突出。
在本实施方式中,内销82从导向部824侧插入导向孔81h。首先,导向部824从外凸缘部813侧插入导向孔81h。导向部824的外周比胴体部821的外周小,因此在导向部824与导向孔81h的内壁之间产生间隙。由此,导向部824能够容易地进入导向孔81h内。然后,例如突出部822与导向孔81h的缘相接后,对于内销82施加压力,内销82被推入导向孔81h。即,内销82被压入导向孔81h。在导向部824提前被插入导向孔81h内的状态下,向导向孔81h推入内销82。
在向导向孔81h推入内销82时,存在内销82的中心轴相对于导向孔81h的中心轴倾斜的可能性。即,存在内销82倒下的可能性。但是,在本实施方式中,即使在假如内销82倒下的情况下,导向部824的缘8241也与导向孔81h的内壁接触。由此,内销82的中心轴与导向孔81h的中心轴形成的角度、即内销82倒下的角度被限制在预定的角度以下。由此,向导向孔81h内推入时的内销82的姿势容易稳定。
此外,优选在导向部824的缘8241实施倒角。倒角例如可以是以剖面形状成为直线状的方式切出的倒角(C倒角),也可以是以剖面形状成为曲线状的方式切出的倒角(R倒角)。由此,在向导向孔81h插入内销82时,导向部824变得容易进入导向孔81h。
在向导向孔81h插入内销82前的状态下,大径部8211的外周比导向孔81h的内周大。而且,在胴体部821正在贯通导向孔81h的状态下,大径部8211发生弹性变形,从而大径部8211的外周变得与导向孔81h的内周相等。由此,大径部8211向径向外侧推压导向孔81h的内壁。因此,难以产生胴体部821与导向孔81h的内壁之间的间隙。由此,抑制了内销82的晃动。
大径部8211向径向外侧推压导向孔81h的内壁,从而对外销81作用扩大切口81s的宽度ds的力。由此,在外销81与第一孔51h的内壁及第二孔43h的内壁之间产生的摩擦力变大。进一步地,由于防脱部812上的切口81s的宽度ds变大,因此防脱部812的外周变大。因此,外销81和内销82成为一体的安全销8固定于横跨第一孔51h及第二孔43h的位置而连结内柱51及内柱支架4。
在通过外销81对第一孔51h及第二孔43h进行定位之后,将内销82插入而组装转向装置100,因此能够容易地进行组装。
另外,如图13所示,距离l1比距离l2小,因此内销82的导向部824难以与输入轴151接触。由此,抑制因输入轴151与导向部824的接触而导致的输入轴151的旋转阻力的增加。
另外,本实施方式的转向装置100在第一孔51h及第二孔43h使用安全销8,从而与向第一孔51h及第二孔43h填充树脂部件的情况相比,不需要用于填充树脂部件的装置及用于接受树脂部件的部件。因此,本实施方式的转向装置100能够容易地进行组装。
此外,如图13所示,优选凹部45的深度d1为安全销8的从第二孔43h突出的部分的长度d2以上。由此,安全销8不会比内柱支架4的表面突出。因此,降低安全销8因外力而破损的可能性。
当向方向盘14施加碰撞负荷时,碰撞负荷经由输入轴151传递至内柱51,从而使内柱51向前方移动。另一方面,支撑于第一伸缩摩擦板21的内柱支架4不移动。因此,由于向安全销8施加剪切力,因此,在碰撞负荷超过安全销8的容许剪切力的情况下,安全销8被切断。若安全销8被切断,则内柱51与内柱支架4的连结被解除。若内柱51与内柱支架4的连结被解除了,则内柱51成为在轴向上被产生于内柱51与外柱54之间的摩擦力支撑的状态。由此,在操作者与方向盘14碰撞而施加碰撞负荷的情况下,在施加了碰撞负荷之后,用于使内柱51移动的力降低,并吸收冲击。
另外,即使安全销8被切断,外柱54仍保持被固定于车身侧部件13的外柱支架52支撑。另外,内柱51保持被外柱54支撑。因此,即使安全销8被切断,转向柱5也不会落下。
图15是用于说明切断后的安全销的状态的图。如图15所示,安全销8在切断面BK被切断。切断面BK产生于安全销8中的横跨第一孔51h及第二孔43h的部分。在图15所示的剖面中,切断面BK位于内柱51的外壁的延长线上、即脚部43的内柱侧表面431的延长线上。
安全销8的容许剪切力取决于切断面BK的剖面积。小径部8212的外周比大径部8211的外周小,因此,在向内销82施加了剪切力时,发生应力集中,在小径部8212容易发生龟裂。由此,内销82容易在小径部8212被切断。即,内销82上的切断面BK容易落在小径部8212内。由此,内销82上的切断面BK的面积难以产生偏差。因此,安全销8的容许剪切力稳定。
另外,如上所述,小径部8212的表面的底部为曲面状,因此,与小径部8212的表面的底部为尖的形状的情况相比,容易加工。因此,能够提高本实施方式的小径部8212的加工精度。
另外,如图14所示,优选从外凸缘部813到切口81s的前端81sb的距离d3比从外凸缘部813到内柱51的外壁的距离d4大。由此,切断安全销8时的切断面BK不包含切口81s。由此,切断面BK上的主体部811的剖面没有切口81s的量的缺损部分,因此抑制安全销8的容许剪切力的偏差。
另外,在安全销8被切断后,期望内柱51相对于轴向平直地移动。这是因为,在内柱51移动的方向为相对于外柱54的轴向形成角度的方向的情况下,以下可能性增高:内柱51的移动被阻碍;或者内柱51与外柱54之间产生的摩擦力大于预定值。
在本实施方式中,如图10所示,内柱支架4与配置于外柱54的两侧的第一伸缩摩擦板21接合。由此,在向内柱支架4施加了轴向负荷时,内柱支架4承受来自外柱54的两侧的紧固力。因此,安全销8被切断时的内柱支架4的姿势稳定。因此,内柱51开始移动时的姿势容易相对于轴向保持平直。由此,内柱51容易相对于轴向平直地移动。
另外,如图9所示,第一孔51h及第二孔43h分别在轴向上不同的位置设置有两个。因此,在轴向上不同的位置配置有两个安全销8。假设,在分别设置一个第一孔51h及第二孔43h的情况下,即在配置一个安全销8的情况下,存在内柱支架4以安全销8为中心旋转的可能性。与之相对,在本实施方式中,通过在轴向上不同的位置配置两个安全销8,从而抑制内柱支架4的旋转。由此,安全销8被切断时的内柱支架4的姿势更稳定。
另外,第一孔51h及第二孔43h配置于如下位置:相距在隔着内柱支架4的两侧对置的第一伸缩摩擦板21的距离相等。由此,在向内柱支架4施加了轴向负荷时,内柱支架4更均匀地承受来自外柱54的两侧的紧固力,因此安全销8被切断时的内柱支架4的姿势稳定。因此,内柱51开始移动时的姿势更容易相对于轴向保持平直。由此,内柱51更容易相对于轴向平直地移动。
另外,即使在假设内柱支架4不能均匀地承受来自外柱54的两侧的紧固力的情况下,由于限位件7嵌于第二狭缝542,因此也在第二狭缝542的长度方向即轴向上引导内柱51。因此,安全销8被切断时的内柱支架4的姿势稳定。
此外,安全销8的容许剪切力能够通过变更第一孔51h及第二孔43h的个数、第一孔51h及第二孔43h的剖面积、以及安全销8的材料来调节。例如,第一孔51h及第二孔43h的个数分别可以为一个,也可以为三个以上。另外,安全销8例如可以由含有有色金属的金属、或者橡胶等形成。
此外,安全销8也可以不必由上述的外销81及内销82构成。例如,安全销8也可以通过使填充于横跨第一孔51h及第二孔43h的位置的树脂等凝固而形成。
图16是表示比较例中的转向柱的位移量与为了使转向柱移动而所需要的负荷的关系的曲线图。图17是表示本实施方式中的转向柱的位移量与为了使转向柱移动而所需要的负荷的关系的图。在图16及图17中,横轴是转向柱向前方的位移量,纵轴是为了使转向柱向前方移动而所需要的负荷。
比较例是如专利文献1所记载的技术,外柱能够脱离地安装于车身的情况下的例子。在比较例中,外柱配置于比内柱靠后方,当向外柱施加碰撞负荷时,杆与设置于外柱的伸缩调整孔的端部接触,从而负荷传至作为支架与车身侧部件的接合部件的盒(capsale)。图16所示的力F2c表示盒的容许剪切力。
在比较例中,外柱在轴向上被因支架的紧固而产生于外柱与内柱之间的摩擦力支撑。图16所示的力F1c表示支撑外柱的该摩擦力。力F1c比力F2c小。为了使外柱不会因在通常使用中施加的负荷而移动,力F1c需要保持预定值以上。
在比较例中,若向外柱施加力F2c以上的负荷,则盒被切断,外柱从车身脱离。然后,外柱一边利用与内柱的摩擦力吸收冲击,一边在轴向上移动。但是,如上所述,由于力F1c保持预定值以上,因此难以使外柱的移动顺滑而更容易保护操作者免受二次碰撞。
另一方面,在本实施方式中,内柱51在轴向上被第一摩擦力和第二摩擦力支撑,上述第一摩擦力因外柱支架52的紧固而产生于内柱51与外柱54之间,上述第二摩擦力产生于第一伸缩摩擦板21与接触第一伸缩摩擦板21的部件(外柱支架52、第二伸缩摩擦板22以及外柱54)之间。图17所示的力F1表示第一摩擦力,力F3表示第一摩擦力与第二摩擦力的和。另外,图17所示的力F2表示安全销8的容许剪切力。力F2比力F3小且比力F1大。
在本实施方式中,若向内柱51施加力F2以上的负荷,则安全销8被切断,内柱51从内柱支架4脱离。由此,由于内柱51与第一伸缩摩擦板21的连结被解除,因此上述的第二摩擦力不作用于内柱51。因此,在安全销8被切断之后,内柱51一边利用上述的第一摩擦力吸收冲击,一边在轴向上移动。本实施方式的转向装置100若将第一摩擦力设定得较小,则能够使内柱51的移动顺滑而更容易保护操作者免受二次碰撞。
在本实施方式中,即使假设使缩小第一摩擦力的设定值,在用于在轴向上支撑内柱51的力中,第二摩擦力也能够补充将第一摩擦力缩小的量。因此,本实施方式的转向装置100通过调节第一摩擦力的设定值和第二摩擦力的设定值,从而能够抑制内柱51因早通常使用中施加的负荷而移动,而且能够更容易保护操作者免受二次碰撞。
另外,在通常使用中,在对操作杆53进行操作,然后进行伸缩调整时,当内柱支架4与第一端部内壁541f相接时,在安全销8作用剪切力。因此,在伸缩调整时向内柱51施加的力过大的情况下,存在因伸缩调整而切断安全销8的可能性。因此,本实施方式的转向装置100如上所述地具备减震器9。如图9所示,减震器9例如由合成橡胶形成,且安装于内柱支架4的前方端部。更具体而言,减震器9贯通内柱支架4的贯通孔49h,从而固定于内柱支架4。
在对操作杆53进行操作,然后进行伸缩调整时,当伸缩位置成为最前方时,减震器9与第一端部内壁541f相接。在减震器9与第一端部内壁541f相接的状态下,在向内柱51施加力的情况下,向减震器9施加来自第一端部内壁541f的反作用力。由此,减震器9发生弹性变形,因此,消耗施加至减震器9的力的一部分用于使减震器9弹性变形。而且,比施加至减震器9的力小的力向内柱支架4传递,大小与传递至内柱支架4的力大致相等的剪切力作用于安全销8。因此,作用于安全销8的剪切力变得比施加至内柱51的力小。因此,本实施方式的转向装置100能够抑制进行伸缩调整时的安全销8的切断,保护脱离机构。
图18是表示比较例的转向装置的碰撞前的状态的剖视图。图19是表示比较例的转向装置的一次碰撞后的状态的剖视图。图20是表示比较例的转向装置的二次碰撞后的状态的剖视图。在比较例的转向装置100C中,车身侧部件13和外柱支架52通过盒等能够脱离地连结。另外,在转向装置100C中,未设置上述的内柱支架4,二次碰撞时,内柱51相对于外柱54不滑动。在转向装置100C中,一次碰撞时的行程及二次碰撞时的行程由下柱58与中间柱55的相对移动而得到。例如,如图18所示,碰撞前的从中间柱55的前方端部55f到衬套59的距离等于距离S1C及距离S2C的和,上述距离S1C等于一次碰撞时的行程,上述距离S2C等于二次碰撞时的行程。
如图19所示,在一次碰撞时,向前围板11施加碰撞负荷C1。由于碰撞负荷C1,下柱58一边抵抗铆接部551的摩擦,一边向后方移动。具体而言,下柱58向后方移动距离S1C。由此,吸收一次碰撞的冲击。但是,在一次碰撞后的中间柱55的前方端部55f与衬套59之间需要预定的空间,以使得能够在二次碰撞时使下柱58和中间柱55相对移动。更具体而言,一次碰撞后的从中间柱55的前方端部55f到衬套59的距离需要比距离S2C大。因此,一次碰撞时的行程被限制为固定以下。
如图20所示,在二次碰撞时,向输入轴151施加碰撞负荷C2。由于碰撞负荷C2,作为车身侧部件13与外柱支架52的连结部件的盒被切断,转向柱5从车身侧部件13脱离。而且,内柱51、外柱54以及中间柱55成为一体,一边抵抗铆接部551的摩擦,一边向前方移动,直至中间柱55的前方端部55f与衬套59相接。即,内柱51、外柱54以及中间柱55向前方移动距离S2C。由此,吸收二次碰撞的冲击。
图21是表示本实施方式的转向装置的碰撞前的状态的剖视图。图22是表示本实施方式的转向装置的一次碰撞后的状态的剖视图。图23是表示本实施方式的转向装置的二次碰撞后的状态的剖视图。相对于上述的比较例,在本实施方式的转向装置100中,一次碰撞时的行程由下柱58与中间柱55的相对移动而得到,二次碰撞时的行程由内柱51与外柱54的相对移动而得到。如图21所示,碰撞前的从中间柱55的前方端部55f到衬套59的距离是距离S1,等于一次碰撞时的行程。
在图21~图23中,内柱51的伸缩位置成为最前方。在本实施方式的转向装置100中,在内柱51的伸缩位置为最前方的状态下,在限位件7与第二端部内壁542f之间设置有预定的空间。更具体而言,在内柱51的伸缩位置为最前方的状态下,限位件7位于与第二端部内壁542f相隔了距离S2的位置,该距离S2等于二次碰撞时的行程。距离S2为比较例中的距离S2C以上的距离。
如图22所示,在一次碰撞时,向前围板11施加碰撞负荷C1。由于碰撞负荷C1,下柱58一边抵抗铆接部551的摩擦,一边向后方移动,直至中间柱55的前方端部55f与衬套59相接。即,下柱58向后方移动距离S1。由此,吸收一次碰撞的冲击。在本实施方式的转向装置100中,不需要如上述的比较例那样在中间柱55的前方端部55f与衬套59之间设置预定的空间。因此,转向装置100相较于比较例,能够增大一次碰撞时的行程。因此,距离S1成为比比较例的距离S1C大的距离。
如图23所示,在二次碰撞时,向输入轴151施加碰撞负荷C2。由于碰撞负荷C2,安全销8被切断,内柱51从内柱支架4脱离。由于在限位件7与第二端部内壁542f之间设置有预定的空间,因此内柱51能够一边抵抗在与外柱54之间产生的摩擦力(上述的第一摩擦力),一边向前方移动。内柱51移动至限位件7与第二端部内壁542f相接。即,内柱51向前方移动距离S2。另外,由于距离S2为比较例中的距离S2C以上,因此转向装置100的二次碰撞时的行程与比较例相等或为比较例以上。因此,在二次碰撞时,无论内柱51的伸缩位置如何,内柱51都能够向前方移动,因此吸收二次碰撞的冲击。
如以上所说明地,本实施方式的转向装置100具备内柱51、外柱54以及下柱58。内柱51是将与方向盘14连结的输入轴151支撑为能够旋转的筒状的部件。外柱54是向内侧插入内柱51的至少一部分的筒状的部件。下柱58是将与输入轴151连结的输出轴152支撑为能够旋转,且支撑于前围板11的筒状的部件。一次碰撞时,下柱58向后方移动,二次碰撞时,内柱51及外柱54相对移动。
由此,利用下柱58的移动,吸收一次碰撞时的冲击,而且利用内柱51的移动,吸收二次碰撞时的冲击。另外,即使增长二次碰撞时的内柱51的可移动量,一次碰撞时的下柱58的可移动量也不会缩短。因此,本实施方式的转向装置100能够同时提高一次碰撞时的能量吸收能力及二次碰撞时的能量吸收能力。
更具体而言,本实施方式的转向装置100具备内柱51、外柱54、下柱58、外柱支架52、内柱支架4以及安全销8。内柱51是将与方向盘14连结的输入轴151支撑为能够旋转,且开设有第一孔51h的筒状的部件。外柱54是向内侧插入内柱51的至少一部分的筒状,且具有对内柱51的插入侧的一端进行切槽而成的第一狭缝541。下柱58是将与输入轴151连结的输出轴152支撑为能够旋转,且支撑于前围板11的筒状的部件。外柱支架52固定于车身侧部件13,且与保持力增加部件(第一伸缩摩擦板21)一同紧固并支撑外柱54。内柱支架4支撑于保持力增加部件(第一伸缩摩擦板21),且开设有第二孔43h。安全销8位于横跨第一孔51h和第二孔43h的位置,且能够脱离地连结内柱51及内柱支架4。在外柱54被紧固的状态下,外柱54的内壁与内柱51的外壁相接,在接触了对外柱54的紧固的状态下,能够调整内柱51的伸缩位置。
在本实施方式的转向装置100中,在一次碰撞时,当向前围板11施加碰撞负荷时,下柱58向后方移动。另外,在二次碰撞时,当向方向盘14施加碰撞负荷时,碰撞负荷经由输入轴151而传至内柱51。另一方面,支撑于第一伸缩摩擦板21的内柱支架4不移动。因此,由于向安全销8施加剪切力,因此,在碰撞负荷超过安全销8的容许剪切力的情况,安全销8被切断。当安全销8被切断时,内柱51与内柱支架4的连结被解除,因此成为利用内柱51与外柱54之间的摩擦力来支撑内柱51的状态。由此,内柱51及外柱54变得能够相对移动。因此,在转向装置100中,利用下柱58向后方的移动而得到一次碰撞时的行程,而且利用内柱51向前方的移动而得到二次碰撞时的行程。即,二次碰撞时的能量吸收机构在与一次碰撞时的能量吸收机构不同的位置由不同的部件构成。因此,本实施方式的转向装置100能够同时提高一次碰撞时的能量吸收能力及二次碰撞时的能量吸收能力。
进一步地,即使安全销被切断,外柱54仍保持被外柱支架52支撑,该外柱支架52固定于车身侧部件13。另外,内柱51保持被外柱54支撑。因此,即使安全销8被切断,转向柱5也不会落下。因此,本实施方式的转向装置100即使降低使转向柱5向前方移动的脱离负荷的设定值(安全销8的容许剪切力),也能够抑制因误操作而导致的转向柱5的落下。
在本实施方式的转向装置100中,外柱54在与第一狭缝541不同的位置具备作为沿着外柱54的轴向的长孔的第二狭缝542。在通过第二狭缝542而露出的内柱51安装限位件7。限位件7在二次碰撞后与第二狭缝542的前方的第二端部内壁542f相接。
由此,由于二次碰撞时的行程被限制在预定值以下,因此,抑制二次碰撞时的内柱51向前方的过度移动。因此,保持二次碰撞后的方向盘14的位置在预定的范围内。因此,转向装置100能够容易地进行二次碰撞后的方向盘14的操作。
在本实施方式的转向装置100中,根据伸缩位置的调整,内柱支架4与第一狭缝541的作为前方端部的内壁的第一端部内壁541f相接。在内柱支架4与第一端部内壁541f相接的状态下,限位件7位于远离第二端部内壁542f的位置。
由此,即使在内柱51的伸缩位置成为最前方的情况下,二次碰撞时,内柱51也能够向前方移动。即,不管内柱51的伸缩位置如何,二次碰撞时,内柱51都能够向前方移动。因此,不管内柱51的伸缩位置如何,转向装置100都能够提高二次碰撞时的能量吸收能力。
本实施方式的转向装置100具备中间柱55,该中间柱55嵌合于外柱54的前方侧,而且嵌合于下柱58的后方侧。
为了在一次碰撞时引导下柱58,在下柱58的前方嵌合的部件需要固定以上的长度。在转向装置100中,中间柱55引导下柱58。由此,在转向装置100中,外柱54的轴向的长度变短,因此容易制造外柱54。
在本实施方式的转向装置100中,下柱58在与设置于前围板11的贯通孔111对应的位置具备作为环状的弹性部件的衬套59。
由此,由于衬套59能够弹性变形,因此下柱58能够以前方端部为中心摆动。即,下柱58能够在衬套59弹性变形的范围内向倾斜方向摆动。由此,转向装置100能够调整倾斜位置。
在本实施方式的转向装置100中,保持力增加部件(第一伸缩摩擦板21)为具有沿着外柱54的轴向的长孔(伸缩调整孔21h)的板状部件。
由此,保持力增加部件的制作所需要的加工减少。因此,更容易制造转向装置100。
在本实施方式的转向装置100中,保持力增加部件(第一伸缩摩擦板21)配置于外柱54的两侧。内柱支架4与配置于外柱54的两侧的各个保持力增加部件(第一伸缩摩擦板21)连结。
由此,在向内柱支架4施加了负荷时,内柱支架4承受来自外柱54的两侧的紧固力。因此,安全销8被切断时的内柱支架4的姿势稳定。因此,内柱51开始移动时的姿势容易相对于轴向保持平直。因此,内柱51容易相对于轴向平直移动。
在本实施方式的转向装置100中,安全销具备外销81以及内销82,上述外销81是具备从一端贯通至另一端的导向孔81h的筒状的部件,且贯通第一孔51h及第二孔43h,上述内销82贯通导向孔81h,并向导向孔81h的径向外侧按压导向孔81h的内壁。
由此,通过外销81定位第一孔51h及第二孔43h,然后插入内销82,从而组装转向装置100,因此能够容易地进行组装。
本实施方式的转向装置100具备减震器9,该减震器9安装于内柱支架4,在外柱54的轴向上与作为第一狭缝541的前方端部的内壁的第一端部内壁541f对置。
由此,当伸缩位置成为最前方时,减震器9与第一端部内壁541f相接。在减震器9与第一端部内壁541f相接的状态下向内柱51施加力的情况下,向减震器9施加来自第一端部内壁541f的反作用力。由此,由于减震器9发生弹性变形,因此消耗施加至减震器9的力的一部分用于使减震器9弹性变形。而且,比施加至减震器9的力小的力向内柱支架4传递,大小与传递至内柱支架4的力大致相等的剪切力作用于安全销8。因此,作用于安全销8的剪切力变得比施加于内柱51的力小。因此,转向装置100能够抑制进行伸缩调整时的安全销8的切断,能够保护脱离机构。
符号说明
10—车身,11—前围板,111—贯通孔,13—车身侧部件,14—方向盘,15—转向轴,151—输入轴,152—输出轴,16—万向节,17—下轴,18—万向节,19—小齿轮轴,100—转向装置,21—第一伸缩摩擦板(保持力增加部件),22—第二伸缩摩擦板,31—杆贯通部,33—杆,4—内柱支架,43h—第二孔,5—转向柱,51—内柱,51h—第一孔,52—外柱支架,53—操作杆,54—外柱,541—第一狭缝,541f—第一端部内壁,542—第二狭缝,542f—第二端部内壁,542b—第三端部内壁,55—中间柱,551—铆接部,55f—前方端部,58—下柱,59—衬套,7—限位件,8—安全销,81—外销,82—内销,9—减震器,BK—切断面,C1、C2—碰撞负荷,Zr—旋转中心轴。

Claims (10)

1.一种转向装置,其特征在于,具备:
将与方向盘连结的输入轴支撑为能够旋转的筒状的内柱;
向内侧插入上述内柱的至少一部分的筒状的外柱;以及
将与上述输入轴连结的输出轴支撑为能够旋转,且支撑于前围板的筒状的下柱,
一次碰撞时,上述下柱向后方移动,二次碰撞时,上述内柱及上述外柱相对移动。
2.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,具备:
设置于上述内柱的第一孔;
对上述内柱的插入侧的一端进行切槽而成的上述外柱的第一狭缝;
固定于车身侧部件,且与保持力增加部件一同紧固并支撑上述外柱的外柱支架;
支撑于上述保持力增加部件,且开设有第二孔的内柱支架;以及
位于横跨上述第一孔和上述第二孔的位置,且能够脱离地连结上述内柱及上述内柱支架的安全销,
在上述外柱被紧固的状态下,上述外柱的内壁与上述内柱的外壁相接,在上述外柱的紧固被解除了的状态下,能够调整上述内柱的伸缩位置。
3.根据权利要求2所述的转向装置,其特征在于,
上述外柱在与上述第一狭缝不同的位置具备作为沿着上述外柱的轴向的长孔的第二狭缝,
在通过上述第二狭缝而露出的上述内柱安装限位件,
上述限位件在二次碰撞后与上述第二狭缝的作为前方端部的内壁的第二端部内壁相接。
4.根据权利要求3所述的转向装置,其特征在于,
根据上述内柱的伸缩位置的调整,上述内柱支架与上述第一狭缝的作为前方端部的内壁的第一端部内壁相接,
在上述内柱支架与上述第一端部内壁相接的状态下,上述限位件位于远离上述第二端部内壁的位置。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的转向装置,其特征在于,
具备与上述外柱的前方侧嵌合且与上述下柱的后方侧嵌合的中间柱。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的转向装置,其特征在于,
上述下柱在与设置于上述前围板的贯通孔对应的位置具备作为环状的弹性部件的衬套。
7.根据权利要求2~6中任一项所述的转向装置,其特征在于,
上述保持力增加部件为具有沿着上述外柱的轴向的长孔的板状部件。
8.根据权利要求2~7中任一项所述的转向装置,其特征在于,
上述保持力增加部件配置于上述外柱的两侧,
上述内柱支架与配置于上述外柱的两侧的各个上述保持力增加部件连结。
9.根据权利要求2~8中任一项所述的转向装置,其特征在于,
上述安全销具备外销和内销,上述外销是具备从一端贯通至另一端的导向孔的筒状的部件,且贯通上述第一孔及上述第二孔,上述内销贯通上述导向孔,并向上述导向孔的径向外侧按压上述导向孔的内壁。
10.根据权利要求2~9中任一项所述的转向装置,其特征在于,
具备安装于上述内柱支架并在上述外柱的轴向上与上述第一狭缝的前方端部的内壁对置的减震器。
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