CN108423060A - 转向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种转向装置,其通过与上套筒一体移动的滑动部件与下套筒和支承部件间形成摩擦滑动,来吸收出现二次碰撞时的冲击载荷,且结构简单,振动刚度高。下套筒(8)以能够滑动的方式外嵌于上套筒(7)。支承下套筒(8)的支承部件(17)具有固定于车体(13)的被固定部(24)。出现二次碰撞时的冲击由冲击吸收机构(SA)吸收。冲击吸收机构(SA)具有与上套筒(7)一体移动并且在出现二次碰撞时相对于支承部件(17)摩擦滑动的第二滑动部件(50)。第二滑动部件(50)具有由支承部件(17)和下套筒(8)夹持的被夹持部(53)和在比被夹持部(53)接近被固定部(24)的位置处与下套筒(8)和支承部件(17)这两者接触的传递部(54)。
Description
技术领域
本发明涉及转向装置。
背景技术
已知有在下套筒(外柱)中内嵌有以能够伸缩调整的上套筒(内柱)的转向装置。在这样的转向装置中,下套筒受在车体固定的支承部件支承,并通过伸缩调整来调整上套筒相对于下套筒在轴向上位置。在车辆碰撞中出现二次碰撞时,产生冲击载荷,但借助上套筒相对于下套筒摩擦滑动的阻力,使得该冲击载荷得到吸收。
在日本特开2004-17908号公报的转向装置中,金属制环被压入上套筒的外周面。在出现二次碰撞时,在上套筒相对于下套筒形成了摩擦移动后,金属制环与下套筒碰撞。之后,借助与在上套筒相对于下套筒形成摩擦滑动时的阻力和上套筒相对于金属制形成环摩擦滑动时的阻力之和相当的载荷,使得冲击载荷得到吸收。
然而,在出现二次碰撞时,为了进一步保护驾驶员,近年来,要求能够在刚发生二次碰撞之后就充分地吸收冲击载荷的转向装置。日本特开2004-17908号公报中记载的转向装置中,在出现二次碰撞时,在上套筒相对于下套筒形成了摩擦移动后,金属制环与下套筒碰撞。这种情况下,在刚发生二次碰撞之后,仅借助上套筒相对于下套筒摩擦滑动的阻力,使得冲击载荷得到吸收。因此,可能无法从刚发生二次碰撞之后就开始充分地吸收冲击载荷。
因此,提出了构成为与上套筒一体移动的滑动部件在出现二次碰撞时相对于下套筒和支承部件摩擦滑动的转向装置。在该转向装置中,在出现二次碰撞时,在上套筒相对于下套筒开始摩擦滑动的同时,下套筒和支承部件相对于滑动部件形成摩擦滑动。即,从刚发生二次碰撞之后,就开始同时使用两种摩擦滑动,因此能够在刚发生二次碰撞之后,充分地吸收冲击。
这里,在转向装置中,在车辆行驶过程中等情况下,车体所产生的振动依次经由支承部件和下套筒传递到上套筒。若在振动的传递路径上存在刚度低的部分,则针对振动的刚度(振动刚度、单位振动振幅大小的助振力等的大小)降低,上套筒容易形成振动。若上套筒振动,则与上套筒连接的转向操纵部件振动,从而车辆的操作性降低。
在之前说明的构成为具有滑动部件的转向装置中,在下套筒与支承部件之间夹设有滑动部件。因此,从车体传递到支承部件的振动经由滑动部件传递到下套筒。在构成为具有滑动部件的转向装置中,为了充分确保由下套筒和支承部件相对于滑动部件形成的摩擦所产生的阻力,需要在支承部件的较易挠曲(刚度较低)的部分与下套筒之间夹设滑动部件。在支承部件的刚度较低的部分与下套筒之间夹设滑动部件的情况下,振动经由支承部件的刚度较低的部分传递到下套筒。由此,由于下套筒和上套筒容易振动,因此振动刚度有可能降低。
发明内容
本发明的一个目的在于针对通过与上套筒一体移动的滑动部件相对于下套筒和支承部件形成的摩擦滑动来吸收出现二次碰撞时的冲击载荷的转向装置,提供能够以简单的结构来提高振动刚度的转向装置。
本发明的一个方式的转向装置是如下转向装置(1;1P),其具有:上套筒(7),其在管柱轴向(X)上的一端连接转向操纵部件(2);下套筒(8),其以能够相对于所述上套筒的在所述管柱轴向上的另一端滑动的方式外嵌于所述上套筒的在所述管柱轴向上的另一端;支承部件(17),其具有向车体(13)进行固定的被固定部(24)并支承所述下套筒;以及冲击吸收机构(SA),其吸收出现二次碰撞时的冲击,并具有与所述上套筒一体移动且在出现二次碰撞时与所述下套筒和所述支承部件之间形成摩擦滑动的滑动部件(50),所述滑动部件具有:被夹持部(53),其由所述支承部件和所述下套筒夹持;和传递部(54),其与所述被夹持部一体形成,并在比所述被夹持部接近所述被固定部的位置处,与所述下套筒和所述支承部件这两者接触。
根据上述方式,在冲击吸收机构的滑动部件,传递部在比被夹持部接近支承部件的被固定部的位置处,与下套筒和支承部件这两者形成接触。因此,振动经由支承部件的刚度较大的部分在下套筒与支承部件之间传递。因此,能够提高振动刚度。另外,由于传递部与被夹持部一体形成,因此无需追加用于提高振动刚度的新部件。其结果是,能够以简单的结构提高振动刚度。
本发明的其它方式中,根据上述方式的转向装置,所述传递部在所述支承部件与所述下套筒之间从所述被夹持部向所述被固定部伸出。
根据上述方式,传递部在支承部件与下套筒之间从被夹持部向被固定部伸出。通过使支承部件与下套筒夹持被夹持部,由此能够使传递部在比被夹持部接近被固定部的位置处与支承部件和下套筒容易地形成接触。由此,能够以简单的结构提高振动刚度。
本发明的进一步其它方式中,根据上述方式的转向装置,所述传递部在比所述上套筒的中心轴线(C2)接近所述被固定部处,与所述支承部和所述下套筒这两者接触。根据上述方式,传递部在比上套筒的中心轴线接近被固定部处,与支承部件和下套筒这两者接触。因此,振动经由支承部件的刚度相对高的部分在下套筒与支承部件之间传递。因此,能够更加提高振动刚度。
本发明的进一步其它方式中,根据上述方式的转向装置,在所述上套筒位于伸缩调整范围内的任一位置的状态下,所述传递部都与所述支承部件和所述下套筒这两者接触。根据上述方式,在上套筒位于伸缩调整范围内的任一位置的状态下,传递部都与支承部件和下套筒这两者接触。因此,在因伸缩调整使得上套筒相对于下套筒移动到任何位置的情况下,都能经由支承部件的刚度较大的部分在下套筒与支承部件之间传递振动。
本发明的进一步其它方式中,根据上述方式的转向装置,所述传递部包括:平板部(58),其夹设于所述支承部件和所述下套筒之间;和突出部(59),其从所述平板部向所述支承部件和所述下套筒中的至少一者突出。
根据上述方式,在传递部上,突出部从平板部向支承部件和下套筒中的至少一者突出。因此,支承部件和下套筒中的至少一者与突出部接触。由此,同平板部与支承部件和下套筒这两者接触的情况相比,能够减少传递部与支承部件和下套筒形成接触的部分的面积。因此,能够减少出现二次碰撞时因支承部件和下套筒相对于传递部形成摩擦滑动而产生的阻力。由此,能够抑制在出现二次碰撞时在支承部件相对于滑动部件摩擦滑动时所产生的阻力过度增大这种情况出现。即,不会阻碍出现二次碰撞时支承部件相对于滑动部件形成的摩擦滑动,便能提高振动刚度。
本发明的进一步其它方式中,根据上述方式的转向装置,所述冲击吸收机构还具有其它滑动部件(40),其安装于所述上套筒,并在出现二次碰撞时与所述上套筒之间形成摩擦滑动。
根据上述方式,冲击吸收机构还具有独立于前述滑动部件的其它滑动部件。这里,为了在出现二次碰撞时适当地保护驾驶员,而需要使上套筒相对于下套筒滑动规定距离。在其它滑动部件安装于上套筒的结构中,与规定距离相比,在出现二次碰撞时,上套筒移动的距离缩短与其它滑动部件在管柱轴向上的宽度相当的距离。因此,需要将下套筒与上套筒的嵌合长度缩短与其它滑动部件在管柱轴向上的宽度相当的距离,来维持滑动距离。若缩短下套筒与上套筒的嵌合长度,则转向装置的振动刚度降低。但是,根据本发明,传递部在比被夹持部接近被固定部处与支承部件和下柱套筒这两者接触。因此,振动经由支承部件的刚度比供被夹持部接触的部分高的部分在下套筒与支承部件之间传递。因此,即使在下套筒与上套筒的嵌合长度变短的情况下,也能充分地确保振动刚度。
附图说明
根据以下参照附图对实施例进行的详细说明,本发明的上述以及更多的特点和优点变得更加清楚,在附图中,相同的附图标记表示相同的元素,其中:
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的转向装置的概略结构的示意图。
图2是沿图1的II-II线的剖面的示意图。
图3是转向装置所具备的冲击吸收机构的立体图。
图4是沿图1的IV-IV线的剖面的示意图。
图5是冲击吸收机构的周边的示意侧视图。
图6是示出发生二次碰撞时的冲击吸收机构的周边的状况的示意图。
图7是本发明的第二实施方式所涉及的转向装置的剖面的示意图。
图8是第二实施方式的第一变形例所涉及的转向装置的剖面的示意图。
图9是第二实施方式的第二变形例所涉及的转向装置的剖面的示意图。
具体实施方式
下面,参照附图详细说明本发明的各实施方式。图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的转向装置1的概略结构的示意图。参照图1,转向装置1具备转向轴3、管柱套筒6、中间轴4以及转向机构5。在转向轴3的一端(轴向上端)连结有方向盘等转向操纵部件2。转向装置1与转向操纵部件2的转向操纵联动,使转向轮(未图示)转向。转向机构5例如为齿轮齿条机构,但并不局限于此。
下面,将转向轴3的轴向即管柱轴向X的上方称为轴向上方XU,将管柱轴向X的下方称为轴向下方XL。转向轴3具有筒状的上轴3U和下轴3L。上轴3U和下轴3L例如通过花键嵌合、锯齿嵌合以能够相对移动的方式嵌合。转向操纵部件2与上轴3U的靠轴向上方XU的一端连结。
管柱套筒6包括:上套筒7,在其一端经由上轴3U连接有转向操纵部件2;和下套筒8,其以能够滑动的方式外嵌于上套筒7的另一端。上套筒7也是内套筒,下套筒8也是外套筒。管柱轴向X既是上套筒7的轴向,也是下套筒8的轴向。轴向上方XU也是上套筒7的一端侧,轴向下方XL也是上套筒7的另一端侧。
转向轴3插通于管柱套筒6内。上轴3U以能够旋转的方式经由轴承9支承于上套筒7。下轴3L以能够旋转的方式经由轴承10支承于下套筒8。通过上轴3U相对于下轴3L沿管柱轴向X移动,由此使上套筒7相对于下套筒8沿管柱轴向X移动。管柱套筒6能与转向轴3一起沿管柱轴向X伸缩。
通过使转向轴3和管柱套筒6沿管柱轴向X伸缩,由此能够在车辆的前后方向上调整转向操纵部件2的位置。这样,转向装置1具有伸缩调整功能。伸缩调整通过使上套筒7在规定的伸缩调整范围内滑动来实施。伸缩调整范围包括上套筒7在管柱轴向X上的调整上限位置、上套筒7在管柱轴向X上的调整下限位置、以及位于调整上限位置与调整下限位置之间的位置。管柱套筒6在上套筒7位于调整上限位置时,处于伸长最长的状态,在上套筒7为调整下限位置时,处于缩短最短的状态。
图2是沿图1的II-II线的剖面的示意图。在上套筒7形成有长边在管柱轴向X上的引导槽27。在下套筒8固定有被引导突起28,该被引导突起与引导槽27嵌合,并能够相对于引导槽27沿管柱轴向X相对移动。在下套筒8形成有插通孔8b,在插通孔8b插通有被引导突起28。被引导突起28包括:头部28a,该头部28a与下套筒8的外周面上的位于插通孔8b四周的部分抵接;和轴部28b,该轴部28b插通于插通孔8b。头部28a和轴部28b一体形成。轴部28b的顶端嵌合于引导槽27。
伸缩调整时,引导槽27的轴向下端与被引导突起28抵接,由此上套筒7被限制于伸缩调整范围的调整上限位置。从而,防止上套筒7从下套筒8脱落。另外,在伸缩调整时,引导槽27的轴向上端与被引导突起28抵接,由此上套筒7被限制于伸缩调整范围的调整下限位置。
参照图1,转向装置1包括:固定托架14,其固定于车体13;纵摇中心轴15,其由固定托架14支承;以及管柱托架16,其固定于下套筒8的外周,并由纵摇中心轴15支承得能够转动。转向轴3和管柱套筒6能够以纵摇中心轴15的中心轴线即纵摇中心CC为支点向纵摇方向Y(大致上下方向)转动。下面,将纵摇方向Y的上方称为纵摇方向上方YU,将纵摇方向Y的下方称为纵摇方向下方YL。
使转向轴3和管柱套筒6绕纵摇中心CC转动,由此能够沿纵摇方向Y调整转向操纵部件2的位置。这样,转向装置1具有纵摇调整功能。参照图2,转向装置1包括固定于车体13并支承下套筒8的托架等支承部件17和对做了纵摇调整和伸缩调整后的上套筒7的位置进行锁定的紧固机构18。紧固机构18经由支承部件17,对一体设置于下套筒8的管柱轴向X上的上部的一对被紧固部19进行紧固。
下套筒8具有从下套筒8的轴向上端8a向轴向下方XL延伸的狭缝26。一对被紧固部19配置于狭缝26的两侧。紧固机构18安装于一对被紧固部19。紧固机构18紧固一对被紧固部19,由此下套筒8弹性缩颈,并紧固上套筒7。
支承部件17包括:板状的被固定部24,其经由螺栓25等固定于车体13;和一对侧板22,其从被固定部24向纵摇方向下方YL延伸。在各侧板22形成有沿纵摇方向Y延伸的纵摇用长孔23。下套筒8的一对被紧固部19配置于一对侧板22之间。在各被紧固部19形成有由圆孔构成的轴插通孔29。
紧固机构18包括紧固轴21(插通轴)和对紧固轴21进行旋转操作的操作杆20。紧固轴21的中心轴线C1相当于操作杆20的旋转中心。紧固轴21例如为螺栓。紧固轴21插通于支承部件17的两侧板22的纵摇用长孔23和下套筒8的两被紧固部19的轴插通孔29。在纵摇调整时,紧固轴21和下套筒8相对于支承部件17相对移动。此时,紧固轴21在纵摇用长孔23内沿纵摇方向Y移动。
设置于紧固轴21一端的头部21a以能够与操作杆20一体旋转的方式被固定。紧固机构18还包括力转换机构30,该力转换机构30夹设于紧固轴21的头部21a与第一侧板22(图2中左侧的侧板22)之间,将操作杆20的操作转矩转换为紧固轴21的轴向力(用于紧固一对侧板22的紧固力)。力转换机构30包括:旋转凸轮31,其以能够与操作杆20一体旋转的方式与操作杆20连结,被限制相对于紧固轴21沿中心轴线C1延伸的方向即紧固轴方向J移动;和第一紧固部件32,其与旋转凸轮31凸轮卡合,并紧固第一侧板22。紧固部件32是旋转受到限制的非旋转凸轮。第一紧固部件32从紧固轴方向J与下套筒8的第一被紧固部19(图2中左侧的被紧固部19)对置。
紧固机构18还包括:第二紧固部件33,其紧固第二侧板22(图2中右侧的侧板22);和针状滚子轴承37,其夹设于第二紧固部件33与第二侧板22之间。第二紧固部件33是与设置于紧固轴21的另一端的螺纹部21b螺纹配合的螺母。第二紧固部件33经由针状滚子轴承37紧固第二侧板22。第二紧固部件33从紧固轴方向J与下套筒8的第二被紧固部19(图2中右侧的被紧固部19)对置。
旋转凸轮31、第一紧固部件32以及针状滚子轴承37由紧固轴21的外周支承。紧固部件32与形成于第一侧板22的纵摇用长孔23嵌合,由此其旋转被限制。若随着操作杆20向锁定方向旋转,旋转凸轮31相对于紧固部件32旋转,则紧固部件32沿紧固轴方向J向远离旋转凸轮31的方向移动。由此,由一对紧固部件32、33夹着支承部件17的一对侧板22并紧固。
此时,支承部件17的各侧板22紧固下套筒8的对应的被紧固部19,因此下套筒8沿纵摇方向Y的移动被限制,从而实现纵摇锁定。另外,通过紧固两被紧固部19,由此下套筒8弹性缩径而紧固上套筒7。其结果是,上套筒7被锁定(保持)于伸缩调整范围内的规定的伸缩位置,实现伸缩锁定。
如上所述,一方面,紧固机构18经由支承部件17将下套筒8紧固于上套筒7,由此保持上套筒相对于下套筒8的位置。另一方面,若操作杆20向锁定解除方向旋转,则随着旋转凸轮31旋转,紧固部件32沿紧固轴方向J向接近旋转凸轮31的方向移动。由此,一对紧固部件32、33对一对侧板22形成的紧固被解除,从而能够实施纵摇调整和伸缩调整。
参照图3,转向装置1还包括吸收二次碰撞时的冲击的冲击吸收机构SA。冲击吸收机构SA包括第一滑动部件40(其它滑动部件)和一对第二滑动部件50(滑动部件)。第一滑动部件40和第二滑动部件50是金属制的,通过冲压加工、锻造而一体形成。图4是沿图1的IV-IV线的剖面的示意图。
参照图4,第一滑动部件40以能够相对于上套筒7形成摩擦滑动的方式安装于上套筒7。第一滑动部件40例如被压入上套筒7。将第一滑动部件40与上套筒7之间的摩擦滑动称为第一相对滑动。将在形成第一相对滑动时产生的阻力称为第一阻力G1。第一滑动部件40包括:筒状的嵌合部41,其外嵌于上套筒7的外周面;圆环状的凸缘部42,其从嵌合部41的一端沿上套筒7的径向R伸出;以及多个突起部43,其从嵌合部41的内周面向上套筒7的外周面突出,并与上套筒7的外周面接触(在本实施方式中为8个)。径向R是指以上套筒7的中心轴线C2为中心的半径方向。
通过调整多个突起部43与上套筒7的外周面之间的摩擦力、突起部43的强度,能够调整因第一相对滑动而产生的第一阻力G1。多个突起部43沿上套筒7的外周面的周向C等间隔地配置,因此第一阻力G1容易稳定。
第一滑动部件40还包括固定第二滑动部件50的一对固定部44。一对固定部44分别从径向R上的凸缘部42的外侧端向径向外侧延伸。径向外侧是指径向R上远离中心轴线C2的方向。一对固定部44以隔着上套筒7的方式在周向C上配置于相互分开180°的位置。
参照图1,在上套筒7安装有复合开关、车锁(keylock)等安装部件100。安装部件100安装得比上套筒7中的安装有第一滑动部件40的部分靠轴向上方XU。另外,转向装置1还包括对置部件101,该对置部件101固定于上套筒7,从管柱轴向X上的转向操纵部件2侧(轴向上方XU)与第一滑动部件40对置。对置部件101的轴向下端在上套筒7位于安装部件100与第一滑动部件40之间。对置部件101例如是用于将安装部件100安装于上套筒7的托架等。该托架通过焊接、铆接或者压入等固定于上套筒7。对置部件101并不局限于用于将安装部件100安装于上套筒7的托架,也可以是用于将安装部件100以外的车辆用部件(例如,管柱罩、线束、膝部气囊等)安装于上套筒7的托架。
参照图3,第二滑动部件50为从第一滑动部件40向轴向下方XL延伸的大致矩形状的板部件。由于一对第二滑动部件50与第一滑动部件40一体形成,因此固定(连结)于第一滑动部件40。故而,在伸缩调整时,第二滑动部件50与第一滑动部件40一起同上套筒7一体移动。
参照图2,一对第二滑动部件50隔着上套筒7在紧固轴方向J上分离,并在紧固轴方向J上相互对置。一个第二滑动部件50夹设于第一侧板22与第一被紧固部19之间。另一个第二滑动部件50夹设于第二侧板22与第二被紧固部19之间。在由紧固机构18形成了紧固的紧固状态(下套筒8紧固了上套筒7的状态)下,各第二滑动部件50被对应的紧固部件32、33按压于对应的被紧固部19。
将由紧固机构18紧固的紧固状态下的一对第二滑动部件50相对于一对侧板22和一对被紧固部19形成的摩擦滑动称为第二相对滑动。将因第二相对滑动而产生的阻力称为第二阻力G2。通过对第二滑动部件50与侧板22和下套筒8之间形成的摩擦力进行调整,由此能够调整第二阻力G2。一对侧板22分别能够以被固定部24与各侧板22间的连结部分22a为支点,以使其顶端部22b沿一对侧板22相互对置的方向(相当于紧固轴方向J)移动的方式挠曲。在侧板22上,随着远离连结部分22a而刚度减小。因此,侧板22的比上套筒7的中心轴线C2靠纵摇方向下方YL侧的部分的刚度小于侧板22的比上套筒7的中心轴线C2靠纵摇方向上方YU侧的部分。将侧板22的比上套筒7的中心轴线C2靠纵摇方向上方YU侧的部分称为高刚度部22A,将侧板22的比上套筒7的中心轴线C2靠纵摇方向下方YL的部分称为低刚度部22B。并且,在低刚度部22B形成有各纵摇用长孔23,因此能够更加减小低刚度部22B的刚度。
参照图3,第二滑动部件50包括:固定部51,其固定于第一滑动部件40;和延设部52,其与管柱轴向X平行地延伸。亦参照图2,各第二滑动部件50的延设部52包括:被夹持部53,其在由紧固机构18紧固时,被夹持于下套筒8与所对应的侧板22之间;和传递部54,其使振动在支承部件17与下套筒8之间传递。各第二滑动部件50的延设部52还包括将被夹持部53与固定部51连结起来的连结部55(参见图3)。
在被夹持部53形成有供紧固轴21插通并且长边沿着管柱轴向X的轴向长孔56。在一个第二滑动部件50的轴向长孔56中插通被支承于紧固轴21的第一紧固部件32(参见图2)。被夹持部53相对于上套筒7的中心轴线C2位于与被固定部24侧相反一侧(纵摇方向下方YL)。各延设部52的传递部54是在下套筒8与支承部件17的对应的侧板22之间从被夹持部53向被固定部24侧(纵摇方向上方YU)延伸的平板状。
在各第二滑动部件50,在对应的侧板22的低刚度部22B和被紧固部19之间,被夹持部53被特别稳固地夹持。因此,在出现第二相对滑动时,主要是各延设部52的被夹持部53相对于对应的侧板22的低刚度部22B和被紧固部19形成摩擦滑动。各延设部52的传递部54也是在比被夹持部53接近被固定部24处(纵摇方向上方YU)、至少在紧固机构18的紧固状态下与支承部件17的对应的侧板22和下套筒8这两者接触的接触部。具体而言,各延设部52的传递部54的至少局部在比上套筒7的中心轴线C2接近被固定部24处(纵摇方向上方YU),与支承部件17的对应的侧板22和下套筒8这两者接触。换言之,各传递部54的至少局部与对应的侧板22的高刚度部22A接触。在比被夹持部53接近被固定部24的位置(比被夹持部53靠纵摇方向上方YU的位置)传递振动。
连结部55与被夹持部53的比管柱轴向X上的中央部靠轴向上方XU的部分中的靠被固定部24侧(纵摇方向上方YU)的端部连结。连结部55在管柱轴向X上配置于传递部54与固定部51之间。在管柱轴向X上,在连结部55与传递部54之间,形成有用于沿管柱轴向X使连结部55与传递部54分离的狭缝57。狭缝57相对于管柱轴向X倾斜地延伸,以使传递部54的在纵摇方向Y上的宽度随着朝向轴向下方XL而变大。在连结部55形成有用于减小延设部52的弯曲刚度的贯通孔55a。
图5中(a)和图5中(b)是冲击吸收机构SA的周边的示意侧视图。图5中(a)示出上套筒7位于调整下限位置的状态,图5中的(b)示出上套筒7位于调整上限位置的状态。参照图5中的(a)和图5中的(b),在伸缩调整时,第二滑动部件50与上套筒7一起沿管柱轴向X移动。紧固轴21在轴向长孔56内沿管柱轴向X相对于第二滑动部件50相对移动。将延设部52的从轴向上方XU划分出轴向长孔56的部分称为上方划分部56a,延设部52的从轴向下方XL划分出轴向长孔56的部分称为下方划分部56b。
在上套筒7位于伸缩调整范围内的任意位置的状态下,在紧固轴21和第一紧固部件32与轴向长孔56的上方划分部56a和下方划分部56b之间都设置有间隔。具体而言,如图5中的(a)所示,在进行伸缩调整时,即使在上套筒7位于调整下限位置的状态下,在一个第二滑动部件50处,紧固轴21和第一紧固部件32也不与轴向长孔56的上方划分部56a接触。如图5中的(b)所示,在一个第二滑动部件50处,在进行伸缩调整时,即使上套筒7位于调整上限位置的状态下,紧固轴21和第一紧固部件32也不与轴向长孔56的下方划分部56b接触。省略图示,但在另一个第二滑动部件50处,也是在上套筒7位于伸缩调整范围内的任意位置的状态下,在紧固轴21与轴向长孔56的上方划分部56a和下方划分部56b之间都设置有间隔。
如图5中(a)所示,在上套筒7位于调整下限位置的状态下,一个第二滑动部件50的延设部52的传递部54的局部夹设于下套筒8与对应的侧板22之间,并且该传递部54与下套筒8和对应的侧板22这两者接触。另外,如图5中的(b),在上套筒7位于调整上限位置的状态下,一个第二滑动部件50的延设部52的传递部54的局部被夹设于下套筒8与对应的侧板22之间,并且该传递部54与下套筒8和对应的侧板22这两者接触。另一个第二滑动部件50的延设部52的传递部54也具有与一个第二滑动部件50的延设部52的传递部54相同的结构。
这样,在上套筒7位于伸缩调整范围内的任一位置的状态下,各传递部54也都与下套筒8和对应的侧板22这两者接触。接下来,对产生车辆碰撞的二次碰撞时的转向装置1的动作进行说明。二次碰撞是指在车辆碰撞时车辆的驾驶员与转向操纵部件2碰撞。图6是示出产生二次碰撞时的冲击吸收机构SA的周边的状态的示意图。图6中的(b)示出图6中的(a)所示的状态之后的状态。
当在由紧固机构18形成了紧固的紧固状态下产生出现二次碰撞时,冲击经由转向操纵部件2传递到上套筒7。下套筒8由固定于车体13的支承部件17的一对侧板22支承。因此,在出现二次碰撞时,上套筒7相对于支承部件17和下套筒8向轴向下方XL移动。由此,一边使上套筒7相对于下套筒8摩擦滑动一边使管柱套筒6收缩。将在实现了由紧固机构18紧固的状态下上套筒7相对于下套筒8形成摩擦滑动时的阻力设为管柱阻力F。
设想了例如因第一相对滑动产生的第一阻力G1大于因第二相对滑动产生的第二阻力G2的情况。在该情况下,首先,开始第二相对滑动。各第二滑动部件50作为在出现二次碰撞时相对于支承部件17的对应的侧板22和下套筒8形成第二相对滑动而产生第二阻力G2的第二阻力产生单元发挥功能。在第二相对滑动中,在二次碰撞开始后,随着时间的经过,紧固轴21在轴向长孔56内向第一滑动部件40侧(轴向上方XU)相对移动。
二次碰撞的初始阶段的冲击载荷相当于因第二相对滑动产生的第二阻力G2与上套筒7相对于下套筒8形成摩擦滑动时的管柱阻力F之和。在第二相对滑动的中途,引导槽27的轴向上端与被引导突起28抵接,被引导突起28断裂。在被引导突起28断裂后,第二相对滑动仍会继续。因此,在刚发生二次碰撞后,与伸缩调整后的上套筒7的位置不发生关系,第二相对滑动都会开始。这样,能够利用第二阻力G2和管柱阻力F,在刚发生二次碰撞之后,充分地吸收冲击载荷。
而且,一方面,如图6中的(a)所示,第一滑动部件40与下套筒8的轴向上端8a抵接。由此,第一滑动部件40和第二滑动部件50相对于下套筒8和支承部件17向轴向下方XL的移动受到限制。由此,第二滑动部件50相对于支承部件17和下套筒8的移动结束。即,第二相对滑动停止。下套筒8的轴向上端8a作为使第二相对滑动停止的第二限位器发挥功能。另一方面,上套筒7相对于下套筒8继续向轴向下方XL移动。因此,上套筒7与第一滑动部件40之间的相对移动(第一相对滑动)开始。第一滑动部件40作为在出现二次碰撞时相对于上套筒7进行第一相对滑动而产生第一阻力的第一阻力产生单元发挥功能。
第一相对滑动开始后的冲击载荷相当于因第一相对滑动产生的第一阻力G1和上套筒7与下套筒8之间形成摩擦滑动时的管柱阻力F之和。第一相对滑动因对置部件101从轴向上方XU与第一滑动部件40抵接而停止(参见图6中的(b))。这样,在二次碰撞的初始阶段,发生第二相对滑动,在二次碰撞的终止期阶段,发生第一相对滑动。
与之前所述不同,在因第一相对滑动产生的第一阻力G1小于因第二相对滑动产生的第二阻力G2的情况下(G1<G2),首先,先发生第一相对滑动,因对置部件101从轴向上方XU与第一滑动部件40抵接,而第一相对滑动停止。对置部件101作为使第一相对滑动停止的第一限位器发挥功能。当第一相对滑动结束时,第二相对滑动开始。在该情况下,也能利用第一阻力G1和管柱阻力F,在刚发生二次碰撞之后,充分地吸收冲击载荷。
另外,与之前所述不同,在因第一相对滑动产生的第一阻力G1与因第二相对滑动产生的第二阻力G2相等的情况下(G1=G2),也能够同时开始第一相对滑动和第二相对滑动,还能够交替发生第一相对滑动和第二相对滑动。
根据第一实施方式,在冲击吸收机构SA的第二滑动部件50,传递部54在比被夹持部53接近支承部件17的被固定部24位置,与下套筒和支承部件这两者接触。因此,经由支承部件17的刚度较大的部分在下套筒8与支承部件17之间传递振动。
并且,若振动的传递路径变长,则振动刚度降低,因此在第一实施方式中,传递部54位于比被夹持部53接近支承部件17的被固定部24的位置。故而,与在第二滑动部件50没有设置有传递部54这种结构的转向装置相比,能够缩短振动的传递路径。因此,能够提高振动刚度。另外,由于传递部54与被夹持部53一体形成,因此无需追加用于提高振动刚度的新部件。
其结果是,能够以简单的结构提高振动刚度。另外,根据第一实施方式,各延设部52的传递部54在支承部件17的对应的侧板22与下套筒8之间从被夹持部53向被固定部24伸出。使对应的侧板22与下套筒8夹持各被夹持部53,由此在比被夹持部53接近被固定部24的位置,能够使传递部54容易与对应的侧板22和下套筒接触。由此能够以简单的结构提高振动刚度。
另外,根据第一实施方式,传递部54在比上套筒7的中心轴线C2接近被固定部24处,与支承部件17和下套筒8这两者接触。因此,能切实地经由支承部件17的刚度更高的部分(侧板22的高刚度部22A),在下套筒8与支承部件17之间传递振动。因此,能够更加提高振动刚度。
另外,根据第一实施方式,在上套筒7位于伸缩调整范围内的任一位置的状态下,各第二滑动部件50的传递部54都会与下套筒8和支承部件17的对应的侧板22这两者接触。因此,即使在因进行伸缩调整而使得上套筒7移动到伸缩调整范围内的某个位置的情况下,也会经由支承部件17的刚度较大的部分,在下套筒8与支承部件17之间传递振动。
连结部55以在由紧固机构18紧固的紧固状态下使其顶端沿紧固轴方向J移动的方式挠曲。根据本实施方式,在连结部55与传递部54之间,设置有与管柱轴向X交叉地延伸的狭缝57。因此,抑制传递部54带着被连结部55挠曲。
这里,为了在出现二次碰撞时适当地保护驾驶员,需要使上套筒7相对于下套筒8滑动规定距离。在第一滑动部件40被安装于上套筒7的结构中,在出现二次碰撞时,与规定距离相比,上套筒7移动的距离短出与第一滑动部件40在管柱轴向X上的宽度相当的距离。因此,需要将下套筒8与上套筒7的嵌合长度缩短与第一滑动部件40在管柱轴向X上的宽度相当的距离,来维持滑动距离。若缩短下套筒8与上套筒7的嵌合长度,则转向装置1的振动刚度降低。但是,根据第一实施方式,各传递部54在比被夹持部53接近被固定部24处与支承部件17的对应的侧板22和下套筒8这两者接触。因此,经由对应的侧板22的比供被夹持部53接触的部分(低刚度部22B)刚度大的部分(高刚度部22A),在下套筒8与支承部件17之间传递振动。因此,即使在下套筒8与上套筒7的嵌合长度变短的情况下,也能充分确保振动刚度。
图7是本发明的第二实施方式所涉及的转向装置1P的剖面的示意图。在图7中,对与之前说明的部件相同的部件标注相同的参照附图标记,省略其说明(后述的图8和图9亦同)。参见图7,第二实施方式所涉及的转向装置1P与第一实施方式所涉及的转向装置1(参见图2)的不同点是,各延设部52的传递部54包括夹设于下套筒8和支承部件17的对应的侧板22之间的平板部58和从平板部58向下套筒8(紧固轴方向J)突出的突出部59。突出部59形成为沿管柱轴向X延伸的条纹状。从管柱轴向X观察,突出部59为大致梯形。在该实施方式中,突出部59的顶端平坦,但也可以是,从管柱轴向X观察,突出部59的顶端形成为圆弧状。
突出部59是通过冲压加工等使平板部58变形而形成的。因此,在平板部58的与靠设置有突出部59的一侧的面(靠下套筒8侧的面)相反一侧的面(靠对应的侧板22侧的面),在与突出部59对应的位置,形成有凹部59a。在第二实施方式中,在比上套筒7的中心轴线C2接近被固定部24的位置(纵摇方向上方YU的位置),突出部59与下套筒8接触,并且,平板部58与对应的侧板22接触。因此,经由平板部58和突出部59,在下套筒8与支承部件17的对应的侧板22之间传递振动。
根据第二实施方式,起到与第一实施方式相同的效果。另外,根据第二实施方式,突出部59从平板部58向下套筒8突出。因此,在紧固机构18的紧固状态下,下套筒8与突出部59接触。由此,同平板部58与支承部件17和下套筒8这两者接触的情况相比,能够减小传递部与支承部件17和下套筒8接触的部分的面积。因此,能够减小出现二次碰撞时因支承部件17和下套筒8与传递部54间形成的摩擦滑动产生的阻力。由此,能够抑制在出现二次碰撞时因支承部件17和下套筒8与第二滑动部件50间的第二相对滑动产生的第二阻力G2过度增大这种情况出现。即,不阻碍第二相对滑动,便能提高振动刚度。
如图8所示,与第二实施方式不同,突出部59也可以向支承部件17的对应的侧板22突出。在该情况下,在比上套筒7的中心轴线C2接近被固定部24的位置(纵摇方向上方YU的位置),突出部59与对应的侧板22接触,并且,平板部58与下套筒8接触。如图9所示,与第二实施方式不同,突出部59也可以向支承部件17的对应的侧板22和下套筒8这两者突出。在该情况下,在比上套筒7的中心轴线C2接近被固定部24的位置(纵摇方向上方YU的位置),突出部59与对应的侧板22和下套筒8接触。这样,在突出部59向支承部件17的对应的侧板22和下套筒8这两者突出的情况下,能够更加减小传递部54与支承部件17和下套筒8接触的部分的面积。
本发明并不局限于以上说明的实施方式,还能够如下所述进行各种变更。例如,转向装置1未必要包含一对第二滑动部件50。即,可以仅设置一对第二滑动部件50中的一个。
另外,在上述实施方式中,第一滑动部件40和第二滑动部件50通过冲压加工、铸造等一体形成。但是,也可以是,与上述实施方式不同,将分别形成的第一滑动部件40与第二滑动部件50通过焊接等固定(连结)起来。另外,在上述实施方式中,将第一滑动部件40和第二滑动部件50设定为金属制,但与上述实施方式不同,第一滑动部件40和第二滑动部件50也可以由树脂等形成。另外,在上述实施方式中,设定为第一滑动部件40和一对第二滑动部件50固定在一起,但未必一定要固定。例如,第一滑动部件40和一对第二滑动部件50可以以能够一体移动的方式凹凸卡合。
另外,与上述实施方式不同,第一滑动部件40可以通过焊接等固定于上套筒7。在该情况下,在刚发生二次碰撞之后,一定会发生第二相对滑动。另外,也可以是,与上述实施方式不同,在冲击吸收机构SA不设置第一滑动部件40,而将第二滑动部件50直接固定于上套筒7。即使在该情况下,在刚发生二次碰撞后,也未必会发生第二相对滑动。
本申请主张于2017年2月13日提出的日本专利申请2017-024370号的优先权,并在此引用包括说明书、附图、摘要在内的全部内容。
Claims (6)
1.一种转向装置,包括:
上套筒,其在管柱轴向上的一端连接转向操纵部件;
下套筒,其以能够相对于所述上套筒的在所述管柱轴向上的另一端滑动的方式外嵌于所述上套筒的在所述管柱轴向上的另一端;
支承部件,其具有向车体进行固定的被固定部并支承所述下套筒;以及
冲击吸收机构,其吸收出现二次碰撞时的冲击,并具有与所述上套筒一体移动且在出现二次碰撞时与所述支承部件之间形成摩擦滑动的滑动部件,
所述转向装置的特征在于,
所述滑动部件具有:被夹持部,其由所述支承部件和所述下套筒夹持;传递部,其与所述被夹持部一体形成,并在比所述被夹持部接近所述被固定部的位置处,与所述下套筒和所述支承部件这两者接触。
2.根据权利要求1所述的转向装置,其特征在于,
所述传递部在所述支承部件与所述下套筒之间,从所述被夹持部向所述被固定部伸出。
3.根据权利要求1或2所述的转向装置,其特征在于,
所述传递部在比所述上套筒的中心轴线接近所述被固定部处,与所述支承部件和所述下套筒这两者接触。
4.根据权利要求1或2所述的转向装置,其特征在于,
在所述上套筒位于伸缩调整范围内的任一位置的状态下,所述传递部都与所述支承部件和所述下套筒这两者接触。
5.根据权利要求1或2所述的转向装置,其特征在于,
所述传递部包括:平板部,其夹设于所述支承部件和所述下套筒之间;和突出部,其从所述平板部向所述支承部件和所述下套筒中至少一者突出。
6.根据权利要求1或2所述的转向装置,其特征在于,
所述冲击吸收机构还具有其它滑动部件,所述其它滑动部件安装于所述上套筒,并在出现二次碰撞时与所述上套筒之间形成摩擦滑动。
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