CN107148379A - 转向柱装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有脱离盒的转向柱装置，上述脱离盒容易调整脱离负荷，且脱离负荷的偏差小，车身安装支架向车身的安装容易。预先通过与套筒(7)螺纹结合的锁定部件(8)将滑板(9)以成为所希望的脱离负荷的方式调整固定于凸缘部(21)。在将凸缘部(21)紧固于车身(3)时，固定螺栓(10)将套筒(7)紧固于车身(3)。能够使固定螺栓(10)的紧固扭矩不变化而调整上侧车身安装支架(2)从车身(3)脱离时的脱离负荷。

Description

转向柱装置

技术领域

本发明涉及转向柱装置，特别是涉及在二次碰撞时，转向柱能够与转向轴一同从车身向车身前方侧脱离的转向柱装置。

背景技术

为了缓和汽车与其它汽车等碰撞而驾驶者因惯性与方向盘二次碰撞时的冲击，具有在驾驶者与方向盘二次碰撞时，转向柱与转向轴一同从车身脱离的转向柱装置。

在这种转向柱装置中，采用下述构造：与转向柱一体的车身安装支架经由所谓的盒(capsale)固定于车身，车身安装支架受通过二次碰撞时的冲击负荷而从盒中拔出。

公开有下述现有技术：在车身安装支架上形成有向车身后方侧开放且开放端部的宽度窄的大致U字形状的切槽，在该切槽的内侧面嵌入构成盒的衬套6，将该衬套6用卡圈7、环8夹住而安装于车身安装支架后，固定于车身，使得能够通过预定的负荷而从车身拔出(专利文献1)。

另外，作为盒的其它形态，公开有由涂敷有含有固态润滑剂的低摩擦的合成树脂皮膜的垫圈7构成的现有技术(专利文献2)、将两片滑板重合的现有技术(专利文献3)。

此外，括弧内表示在各专利文献所记载的符号。

但是，上述的专利文献1的转向柱装置的盒除了受使衬套6从车身安装支架的切槽拔出的脱离负荷外，还受卡圈7及环8夹着车身安装支架时的摩擦力。因此，为了降低脱离负荷，需要严格管理衬套的尺寸精度。另外，若如专利文献2、专利文献3的转向柱装置的盒那样，使用由低摩擦的合成树脂包覆的垫圈7或滑板，则在降低从车身脱离的负荷(脱离负荷)的情况下，向车身的固定变得不稳定。因此，需要严格限制螺栓的紧固扭矩的容许范围。

专利文献1：日本国特开2008－265364号公报

专利文献2：日本国实公昭56－25981号公报

专利文献3：日本国实用新型登录第2580481号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的课题在于，提供一种具有盒的转向柱装置，上述盒容易将脱离负荷调整得低，且脱离负荷的偏差小，车身安装支架向车身的安装容易。

用于解决课题的技术方案

上述课题通过以下的技术方案解决。

即，本发明的转向柱装置具备：转向轴，其能够在车身后方侧装配方向盘；转向柱，其能够转动地轴支承上述转向轴；以及车身安装支架，其具有凸缘部，与上述转向柱一体地设置，上述凸缘部形成有车身后方侧开放的切槽，上述车身安装支架通过将上述凸缘部固定于上述车身而将上述转向柱支承于上述车身，并且能够在二次碰撞时向车身前方侧移动而与上述转向柱一同从上述车身脱离。

而且，上述脱离盒具有：套筒，其具有用于使联结部件插通的贯通孔，并且配置于上述切槽内，上述联结部件将上述车身安装支架固定于上述车身；滑板，其具有使上述套筒插通的孔，且夹着上述车身安装支架；以及固定部件及锁定部件，其以夹着上述滑板和上述车身安装支架的方式分别设置于上述套筒的一端部及另一端部，利用上述固定部及上述锁定部件夹住上述滑板和上述车身安装支架，从而将上述滑板调整为所希望的脱离负荷。

特别是，本发明的转向柱装置也可以是，上述套筒在圆筒部具有阳螺纹，并且与上述锁定部件的圆孔所具有的阴螺纹螺纹结合，通过上述锁定部件的紧固扭矩，调整为所希望的脱离负荷。

另外，上述套筒的上述贯通孔也可以形成插入紧固工具的承口。

另外，在上述锁定部件的外径也可以具有插入紧固工具的凹部。

另外，上述套筒的固定部也可以是与设置于上述圆筒部的槽嵌合的夹板。

另外，上述套筒的固定部也可以是在上述圆筒部的端部所设置的凸缘。

另外，上述滑板在与上述车身安装支架接触的接触面也可以施加有低摩擦的合成树脂皮膜。

另外，也可以是，上述滑板由内表面施加了低摩擦的合成树脂皮膜的外侧滑板和外表面施加了低摩擦的合成树脂皮膜的内侧滑板构成，且使各个上述低摩擦的合成树脂皮膜对置。

另外，也可以是，上述锁定部件在圆筒部的前端设置突出部，且具有阻止上述锁定部件的旋转的防松机构。

发明效果

本发明的转向柱装置中，对于滑板和车身安装支架，用套筒和锁定部件夹住滑板和车身安装支架，预先将滑板调整为所希望的脱离负荷，然后将联结部件插通于套筒而将车身安装支架固定于车身，从而能够使联结部件的紧固扭矩不变化而将盒脱离负荷调整为所希望的值。由此，联结部件的紧固扭矩不会影响盒的脱离负荷，防止因联结部件的紧固扭矩的偏差而产生的盒的脱离负荷的偏差，从而能够将脱离负荷设定得低。另外，通过使用涂敷了低摩擦的合成树脂皮膜的滑板，能够降低车身安装支架与脱离盒的接合面的摩擦系数，从而有效地抑制脱离负荷的偏差。

附图说明

图1是本发明的转向柱装置的整体侧视图。

图2是图1的A－A剖视图。

图3是表示图1的上侧车身安装支架的俯视图，是去除一个盒进行图示的图。

图4是本发明的第一实施例的盒的分解立体图。

图5是本发明的第一实施例的盒的剖视图，表示固定螺栓紧固后的状态。

图6是本发明的第二实施例的盒的分解立体图。

图7是本发明的第二实施例的盒的剖视图，表示固定螺栓紧固后的状态。

图8是本发明的第三实施例的盒的从背侧观察的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的实施方式。图1是本发明的实施方式的转向柱装置整体的侧视图。图2是图1的A－A剖视图。图3是表示图1的上侧车身安装支架的俯视图，是去除了一个盒进行图示的图。图4是本发明的第一实施方式的盒的分解立体图。图5是图4的盒的剖视图，表示螺栓紧固后的状态。

图1～图3表示将本发明应用于倾斜、伸缩式的转向柱装置的实施方式。在外柱11的内径部，通过轴承131、131能够转动地轴支承有转向轴13，转向轴13在车身后方侧装配有方向盘12。外柱11在轴向上能够移动地外嵌于内柱14，在内柱14的车身前方侧，通过转向节销16向车身3能够倾斜地轴支承有下侧车身安装支架15。

此外，外柱11及内柱14构成本发明的转向柱。

在外柱11的下侧设置有定距支架4。定距支架4的左右的被夹持部41、41被夹入上侧车身安装支架2的左右的侧板23、23的内侧。在侧板23、23的上端一体形成向左右延伸的凸缘部21，该凸缘部21安装于车身3。

在侧板23、23上形成有倾斜用长槽231、231。倾斜用长槽231、231形成为以上述的转向节销16为中心的圆弧状。在定距支架4的左右的被夹持部41、41，在图2的左右方向上形成有伸缩调整用的伸缩用长孔411、411。

从图2的右侧，通过上述倾斜用长槽231、231及伸缩用长孔411、411而插入有圆棒状的紧固杆51。在紧固杆51的右端形成有圆筒状的头部511，在头部511的右侧外径部形成有宽度比倾斜用长槽231的槽宽稍窄的矩形截面的防旋部512。防旋部512嵌入倾斜用长槽231，防止紧固杆51相对于上侧车身安装支架2旋转，并且，在进行倾斜位置调整时，使紧固杆51沿着倾斜用长槽231滑动。

此外，在伸缩用长孔411、411的车宽方向外方的开口部装配有使紧固杆51游隙嵌合的长孔形状的套筒59、59。

在紧固杆51的左端外周，将固定凸轮58、可动凸轮57、操作杆56、止推轴承53、调整螺母54以该顺序外嵌，将在调整螺母54的内径部所形成的阴螺纹旋入在紧固杆51的左端所形成的阳螺纹55。

在可动凸轮57的左端面固定操作杆56，利用该操作杆56，能够通过由可动凸轮57和固定凸轮58而得到的凸轮机构来夹紧定距支架4的左右的被夹持部41、41，被夹持部41、41同时夹紧内柱14。

就夹紧时而言，当操作杆56转动时，通过该操作杆56，在可动凸轮57的右端面所设置的凸轮突起和在固定凸轮58的左面所设置的凸轮突起彼此越上，与此同时，将紧固杆51向左侧拉，从而将侧板23、23紧固，由此，定距支架4的左右的被夹持部41、41的间隔变窄而夹紧内柱14。

就松开时而言，将操作杆56向反方向转动，可动凸轮57和固定凸轮58双方的凸轮突起的相位错开，从而解除凸轮机构的支撑，解除将紧固杆51向左侧拉的力，从而使侧板23、23互相分开，释放定距支架4的左右的被夹持部41、41的紧固和被夹持部41、41的对内柱14的紧固力。

如图3所示，在凸缘部21形成有将车身后方侧(图3的右侧)开放的大致U字形状的切槽6、6，利用该切槽6、6，凸缘部21能够脱离地安装于车身3。

图4～图6是表示一个凸缘部21侧的向车身3的安装方法的第一实施方式。另一个凸缘部的向车身3的安装方法与一个凸缘部21侧的向车身3的安装方法相同。

图4～图5表示第一实施例的盒的详情，向车身3安装凸缘部21的脱离盒由套筒7、作为固定部的一例的夹板77、锁定部件8、滑板9构成。

套筒7由导电性的材料成形，具备具有阳螺纹的圆筒部72和在圆筒部72的端部外周面所设置的槽71，在圆筒部72的轴心形成有用于插入固定螺栓10的贯通孔73。作为套筒7的材料，考虑低碳钢、铝、镁等，但优选硬度比锁定部件8的材料低。套筒7成为如下支柱，将圆筒72插入滑板9中的外侧滑板91的圆孔93、内侧滑板92的切槽94、凸缘部21的切槽6重合的部分，通过安装于槽71的夹板77和与圆筒部72螺旋结合的锁定部件8夹住滑板9和凸缘部21。另外，贯通孔73由插入紧固工具的承口构成，在本实施例中呈四边形。该贯通孔73不必须为四边形，也能够作成椭圆形、六边形、八边形等公知的形状。

夹板77由具有导电性的厚度0.3mm～0.8mm程度的薄板成形，通过压力机折弯薄板而成形。夹板77插入凸缘部21的上表面21B侧与车身3的下表面3A之间。在夹板77的中心形成有贯通孔78，在贯通孔78，朝向夹板77的中心呈放射状地形成有在贯通孔78的圆周上等间隔地配置的多个爪77A。与爪77A的内侧相接的内切圆的直径尺寸形成为比圆筒部72的槽71的槽底外径尺寸稍小的小径。

因此，当将夹板77压入套筒7的圆筒部72时，爪77A一边向放射方向外侧扩张，一边嵌入在圆筒部72的端部所设置的槽71，通过爪77A的弹力使爪77A的内侧侵入槽71的外周部，因此，夹板77和套筒7结合。即，爪77A具有推动螺母(push nut)的功能。

滑板9由外侧滑板91和内侧滑板92构成，上述外侧滑板91是将具有导电性的厚度0.3mm～0.8mm程度的薄板折弯加工成コ字而成，在其内侧具有涂敷了由低摩擦的合成树脂皮膜构成的低摩擦材料的涂层面91A，上述内侧滑板92是将具有导电性的厚度0.3mm～0.8mm左右的薄板折弯加工成コ字而成，在其外侧具有涂敷了同样的低摩擦材料的涂层面92A。以涂层面91A和涂层面92A对置的方式，将内侧滑板92嵌入外侧滑板91而使用。

在外侧滑板91的中央部设置有使套筒7贯通的圆孔93，在内侧滑板92形成有开放了一方的大致U字形状的切槽94，供套筒7贯通。该切槽94作成与凸缘部21的切槽6相同的形状。

锁定部件8为圆形的锁紧螺母，在其内径部的圆孔81形成阴螺纹，与套筒7的圆筒部72的阳螺纹进行螺纹结合。另外，在锁定部件8的外径形成凹部82，装配紧固工具，并螺丝紧固。该凹部82不必须是槽，也能够将外形作成六边形等公知的形状。

此外，图5中，在锁定部件8的端面，在圆孔81的周围突出地形成有突出部84。但是，在第一实施例中，也可以不设置突出部84。

如图5所示，在将内侧滑板92、外侧滑板91装配于凸缘21的切槽6的周围的状态下，装配了夹板77的套筒7贯通圆孔93、切槽94以及切槽6，将锁定部件8螺纹结合于套筒7，从而第一实施例的脱离盒固定于凸缘21。另外，在该状态下，固定螺栓10贯通贯通孔73而与车身3紧固，从而将转向柱装置装配于车身。此外，作为联结部件，也能够使用双头螺栓和螺母的公知的构件来代替固定螺栓10。

在产生了二次碰撞时，脱离盒因二次碰撞时的冲击而从凸缘21脱离。此时，固定螺栓10以装配了锁定部件8、套筒7、外侧滑板91、夹板77的状态留在车身3上，在内侧滑板92装配于凸缘21的状态下，转向装置向车辆前方移动。

因此，上侧车身安装支架2通过凸缘部21固定于车身3而将转向柱支承于车身3，并且，能够在二次碰撞时向车身前方侧移动而与转向柱一同从车身3脱离。

就脱离盒而言，通常时候，为了能够操作方向盘12，需要使转向柱装置不晃动的固定力，另一方面，为了减轻驾驶者碰撞到方向盘12时的伤害，要求低的脱离负荷。因此，脱离负荷的容许范围要求窄的范围。

在上述的第一实施例中，将滑板9以外侧滑板91的涂层面91A和内侧滑板92的涂层面92A对置的方式重合后，使固定有夹板77的套筒7的圆筒部72的阳螺纹与锁定部件8的圆孔81的阴螺纹螺纹结合，将锁定部件8的紧固扭矩调整为所希望的值，从而设定盒的脱离负荷。通过使涂层面91A和涂层面92A对置，从而能够降低脱离时的滑动面的摩擦系数，能够有效地抑制锁定部件8的紧固扭矩的偏差。

另外，就固定螺栓10的紧固轴力而言，使固定螺栓10的头部的紧固座面贴紧套筒7，将套筒7的上端面74挤压到车身3的下表面3A，从而所有的轴力通过盒而用作固定凸缘21的力。因此，固定螺栓10的头部的座面不按压滑板9，能够使挤压滑板9的力和将凸缘21固定于车身的力不同，固定螺栓10的紧固扭矩不会对脱离负荷带来影响，不需要使将转向装置组装于车辆的紧固扭矩和将其它零件组装于车身的紧固扭矩不同，将转向装置组装于车身的作业变得容易。

接下来，说明本发明的第二实施例。图6是本发明的第二实施例的盒的分解立体图。在以下的说明中，仅对与第一实施例不同的构造部分进行说明，省略重复的说明。第二实施例的不同之处在于，代替第一实施例的夹板77，在套筒7的端部形成有成为固定部的大径凸缘部75，仅由外侧滑板91这一个零件构成滑板9，并且在锁定部件8的端部设置有与圆孔93嵌合的圆筒部83。

在能够将上述的脱离负荷的容许范围变大的情况下，能够仅由外侧滑板91这一个零件构成。也可以与第一实施例的套筒7、锁定部件8、夹板77组合而变形使用。

为了阻止滑板9因紧固锁定部件8时的座面的摩擦而变形，在锁定部件8的端部所设置的圆筒部83与圆孔93嵌合。另外，为了使盒即使在组装于车辆之前因外力而受到冲击也能够阻止错位，圆筒部83也嵌合于切槽6。也可以将第二实施例的锁定部件8与第一实施例的套筒7、夹板77组合而变形使用。

设置于套筒7的端部的大径凸缘部75与第一实施例的夹板77同样地，将滑板9和凸缘21加在大径凸缘部75与锁定部件8之间，固定螺栓10贯通套筒7的贯通孔73而与车身3紧固，从而将转向柱装置装配于车身。通过一体形成大径凸缘部75，能够使零件简化，从而组装作业变得容易。通过将大径凸缘部75形成为壁厚，能够提高凸缘21的安装刚性。也可以将第二实施例的套筒7与第一实施例的锁定部件8、滑板9组合而变形使用。

接下来，说明本发明的第三实施例。图8是本发明的第三实施例的盒的立体图。以下的说明中，仅对与第一实施例不同的构造部分进行说明，省略重复的说明。第三实施例的不同之处仅在于在锁定部件8的端部设置有铆接部S。

铆接部S是在以所希望的紧固扭矩将锁定部件8螺纹结合于套筒7后，利用工具使从锁定部件8的端面所突出的突出部84(参照图5)变形来阻止锁定部件8的旋转的所谓的防松机构，阻止在组装于车辆之前盒因外力而受到冲击的情况产生的松动、组装于车辆后因行驶振动引起的松动。

铆接部S除实施例3之外，例如也可以使用使套筒7的圆筒部72的外径变形的公知的方法。另外，也可以预先使突出部84变形，再与套筒7螺纹结合。而且，也可以在圆孔81装配通过螺纹结合而变形的防松部件，再另外，也可以在圆筒部72涂布粘接材料。

此外，本发明不限于上述的实施方式，能够适宜进行变形、改良等。

在上述实施方式中，也可以通过在滑板9的涂层面91A、或者在涂层面92A涂布润滑剂来调整脱离负荷。另外，在满足脱离负荷和临时保持功能的范围内，外侧滑板91、内侧滑板92的材料也可以改变为非铁金属、合成树脂等。

在用途不同的情况下，也可以将脱离负荷调整得高。

本申请基于2014年11月4日申请的日本专利申请2014－224243号，其内容作为参照并入于此。

符号说明

10—固定螺栓，11—外柱，12—方向盘，13—转向轴，14—内柱，15—下侧车身安装支架，16—转向节销，2—上侧车身安装支架，21—凸缘部，21A—下表面，21B—上表面，23—侧板，231—倾斜用长槽，3—车身，3A—下表面，4—定距支架，41—被夹持部，411—长孔，51—紧固杆，511—头部，512—防旋部，53—止推轴承，54—调整螺母，55—阳螺纹，56—操作杆，6—切槽，7—套筒，71—槽，72—圆筒部，73—贯通孔，74—上端面，75—大径凸缘部，77—夹板，77A—爪，78—贯通孔，8—锁定部件，81—圆孔，82—凹部，83—圆筒部，84—突出部，9—滑板，91—外侧滑板，91A—涂层面，92—内侧滑板，92A—涂层面，93—圆孔，94—切槽。

Claims (9)

1.一种转向柱装置，其具有：

转向轴，其能够在车身后方侧装配方向盘；

转向柱，其能够转动地轴支承上述转向轴；

车身安装支架，其具有凸缘部，与上述转向柱一体地设置，上述凸缘部形成有车身后方侧开放的切槽；以及

脱离盒，其能够脱离地将上述车身安装支架固定于上述车身，

上述车身安装支架通过将上述凸缘部固定于上述车身而将上述转向柱支承于上述车身，并且能够在二次碰撞时向车身前方侧移动而与上述转向柱一同从上述车身脱离，

上述转向柱装置的特征在于，

上述脱离盒具有：

套筒，其具有用于使联结部件插通的贯通孔，并且配置于上述切槽内，上述联结部件将上述车身安装支架固定于上述车身；

滑板，其具有使上述套筒插通的孔，且夹着上述车身安装支架；以及

固定部件及锁定部件，以夹着上述滑板和上述车身安装支架的方式分别设置于上述套筒的一端部及另一端部，

利用上述固定部及上述锁定部件夹住上述滑板和上述车身安装支架，从而将上述滑板调整为所希望的脱离负荷。

2.根据权利要求1所述的转向柱装置，其特征在于，

上述套筒在圆筒部具有阳螺纹，并且与上述锁定部件的圆孔所具有的阴螺纹螺纹结合，通过上述锁定部件的紧固扭矩，调整为所希望的脱离负荷。

3.根据权利要求2所述的转向柱装置，其特征在于，

上述套筒的上述贯通孔是插入紧固工具的承口。

4.根据权利要求2所述的转向柱装置，其特征在于，

在上述锁定部件的外径具有插入紧固工具的凹部。

5.根据权利要求2所述的转向柱装置，其特征在于，

上述套筒的固定部是与设置于上述圆筒部的槽嵌合的夹板。

6.根据权利要求2所述的转向柱装置，其特征在于，

上述套筒的固定部是在上述圆筒部的端部所设置的凸缘。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的转向柱装置，其特征在于，

上述滑板在与上述车身安装支架接触的接触面施加有低摩擦的合成树脂皮膜。

8.根据权利要求1～6中任一项所述的转向柱装置，其特征在于，

上述滑板由内表面施加了低摩擦的合成树脂皮膜的外侧滑板和外表面施加了低摩擦的合成树脂皮膜的内侧滑板构成，且使各个上述低摩擦的合成树脂皮膜对置。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的转向柱装置，其特征在于，

上述锁定部件在圆筒部的前端设置突出部，且具有阻止上述锁定部件的旋转的防松机构。