CN110254497B

CN110254497B - 转向装置

Info

Publication number: CN110254497B
Application number: CN201910129405.8A
Authority: CN
Inventors: 关口畅
Original assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Yamada Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2019-02-21
Publication date: 2022-05-03
Anticipated expiration: 2039-02-21
Also published as: CN110254497A; JP2019156093A; US10759464B2; US20190276068A1; JP7017955B2; DE102019103303A1

Abstract

本发明提供转向装置。转向装置(10)具有：主管(11)；内轴(14)，其能够旋转地被支承于主管(11)；和外轴(30)，其供内轴(14)插入并能够与内轴(14)一同旋转。外轴(30)被设置成能够借助于移动机构沿着轴线(CL)相对地移动。内轴(14)具有第一内轴(20)和第二内轴(40)。第一内轴(20)具有沿着轴线(CL)排列且彼此硬度不同的第一抵接部(23)和第二抵接部(24)。通过操作移动机构(50)而使外轴(30)仅与第一抵接部(23)或第二抵接部(24)中的任一方抵接。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及将方向盘的操纵转矩向车轮传递的转向装置。

背景技术

车辆的乘员通过操纵方向盘来对车辆进行操作。方向盘的操纵力通过转向装置被传递给车轮。通过车轮向左右转向，从而车辆被确定行进的方向。作为这样的转向装置，有日本特开2004-322688号公报公开的技术。

日本特开2004-322688号公报所示的那样的转向装置具备：转向柱，其被固定于车体；主轴，其被支承于该转向柱，并且在上端固定有方向盘；中间轴，其通过轴接头被连接于该主轴的下端；和齿轮箱，其通过轴接头被连接于该中间轴的下端。

通过操纵方向盘，拉杆借助于齿轮箱而左右移位，由此，车轮转向。

然而，在驾驶车辆时，有时由于路面的凹凸引起的振动等从车轮传递至方向盘。在操纵方向盘时传递给乘员的感觉因乘员而喜好不同。例如，有的乘员喜欢路面凹凸等的感觉进一步传过来，相反地也有乘员喜欢路面凹凸等的感觉不易传过来。若能够选择在操纵方向盘时传递给乘员的感觉，则更多的乘员能够舒适地进行驾驶，是优选的。

发明内容

本发明的课题在于，提供能够选择操纵感觉的转向装置。

本发明提供一种转向装置，该转向装置具有：主管，其形成为筒状；内轴，其能够以轴线为中心旋转地被支承于该主管；和外轴，其供该内轴插入并能够与所述内轴一同旋转，所述转向装置的特征在于，

所述内轴和所述外轴被设置成能够借助于移动机构沿着轴线相对地移动，

所述内轴具有：第一内轴，其被设置于所述主管的一端；和第二内轴，其被设置于所述主管的另一端，供操作者操纵的方向盘被固定于该第二内轴的端部，

所述第一内轴和第二内轴均至少一部分被插入于所述外轴，并且彼此分离地配置，

所述第一内轴具有沿着所述轴线排列且彼此硬度不同的第一抵接部和第二抵接部，

所述外轴具有转矩传递部，通过操作所述移动机构而使所述转矩传递部仅与所述第一抵接部或所述第二抵接部中的任一方的抵接部抵接，并且所述转矩传递部能够仅与所述一方的抵接部之间传递转矩。

根据本发明，外轴具有转矩传递部，通过操作移动机构而使所述转矩传递部仅与第一抵接部或第二抵接部中的任一方的抵接部抵接，并且所述转矩传递部能够仅与抵接的抵接部之间传递转矩。通过操作移动机构，从而使转矩传递部与第一抵接部或第二抵接部的任一方抵接。此时，仅抵接的一方的抵接部能够与转矩传递部之间传递转矩。即，不抵接的一方的抵接部不能与转矩传递部之间传递转矩。并且，第一抵接部和第二抵接部彼此硬度不同。在通过第一抵接部传递转矩的情况和通过第二抵接部传递转矩的情况下，操作方向盘时传递给乘员的感觉不同。这些感觉的选择能够通过操作移动机构来进行。能够提供可选择操纵感觉的转向装置。

附图说明

图1是实施例的转向装置的立体图。

图2是图1所示的转向装置的分解立体图。

图3是沿图1的3-3线的剖视图。

图4是图1所示的转向装置的要部立体图。

图5是沿图4的5-5线的剖视图。

图6是沿图4的6-6线的剖视图。

图7是沿图1的7-7线的剖视图。

图8A是对使锁定操作部移位到后方时的作用进行说明的图，图8B是对将锁定操作部和移动机构延出部朝向前方推出时的作用进行说明的图，图8C是对手离开了锁定操作部时的作用进行说明的图。

图9是对图1所示的转向装置的作用进行说明的图。

标号说明

10 转向装置

11 主管

14 内轴

20 第一内轴

23 第一抵接部

24 第二抵接部

30 外轴

31a 转矩传递部

31b 外轴孔部

32a 外轴槽部

40 第二内轴

50 移动机构

52 连结部件

70 锁定机构

CL 轴线

Sh 方向盘

具体实施方式

下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。

<实施例>

参照图1。转向装置10被安装于车辆的前部。另外，在说明中，左右是指以车辆的乘员为基准的左右，前后是指以车辆的行进方向为基准的前后。此外，图中Fr表示“前”，Rr表示“后”，Le表示从乘员角度观察的“左”，Ri表示从乘员角度观察的“右”，Up表示“上”，Dn表示“下”。

参照图2和图3，转向装置10具有：主管11，其形成为筒状；树脂环制成的轴承12、13，它们分别被设置在该主管11的前后两端；内轴14，其通过所述轴承12、13能够旋转地被支承于主管11；筒状的外轴30，其覆盖该内轴14；和移动机构50，其被设置在该外轴30的外周，用于使外轴30沿着轴线CL前后移动。

金属制的主管11具有：长孔部11a，其呈椭圆形状地被开设在覆盖外轴30的部位；和在长孔部11a的前方开设有两个，用于将移动机构50锁定成不能移动的锁定孔部11b、11c。主管11的两端形成为，直径比其它部位小。

长孔部11a呈沿着轴线CL的椭圆形状，在周向上按照90°形成有四个长孔部11a。

锁定孔部11b、11c分别呈圆形，形成于周向上隔开180°的两处。锁定孔部11b、11c两处均位于长孔部11a的前方。

内轴14具有：第一内轴20，其被设置在主管11的一端(前端)；和第二内轴40，其被设置在主管11的另一端(后端)，在端部固定有供操作者操纵的方向盘Sh。第一内轴20和第二内轴40彼此分离。

第一内轴20具有：第一内轴筒部21，其形成为筒状，并且被嵌入于前部的轴承12；第一内轴轴部22，其被嵌入于该第一内轴筒部21的后端；以及第一抵接部23和第二抵接部24，它们被嵌入于该第一内轴轴部22，沿着轴线CL交替地各排列三个。

第一内轴筒部21形成为，直径从前部朝向后部阶段性地增大。

金属制的第一内轴轴部22具有：基部22a，其呈圆板形状，被嵌入于第一内轴筒部21；和抵接部支承部22b，其一体地形成于该基部22a，以与轴线CL垂直的截面为基准而形成为大致X字状。

参照图4。第一抵接部23和第二抵接部24至少各配置一个。第一抵接部23和第二抵接部24既可以从第一抵接部23起配置，也可以从第二抵接部24起配置。即，第一抵接部23和第二抵接部24也可以按与图中所示相反的顺序配置。

参照图5和图6。第一抵接部23和第二抵接部24分别形成为相同的形状。

第一抵接部23由硬质树脂构成，其沿着抵接部支承部22b的外周形成为大致X字状。

第二抵接部24由橡胶构成，其沿着抵接部支承部22b的外周形成为大致X字状。

参照图2和图3。第二内轴40具有：第二内轴筒部41，其形成为筒状，并且被嵌入于后部的轴承13；第二内轴轴部42，其被嵌入于该第二内轴筒部41的前端；和第二内轴抵接部43，其被嵌入于该第二内轴轴部42，并沿着轴线CL延伸。

第二内轴筒部41形成为，直径从后部朝向前部阶段性地增大。

金属制的第二内轴轴部42可以采用与第一内轴轴部22相同的结构。金属制的第二内轴轴部42具有：基部42a，其呈圆板形状，被嵌入于第二内轴筒部41；和抵接部支承部42b，其一体地形成于该基部42a，以与轴线CL垂直的截面为基准而形成为大致X字状。

第二内轴抵接部43由硬质树脂构成，其沿着抵接部支承部42b的外周形成为大致X字状。第二内轴抵接部43以与轴线CL垂直的截面为基准而形成与第一抵接部23和第二抵接部24相同的形状。第二内轴抵接部43与形成为沿着第二内轴抵接部43的形状的外轴30的内周面抵接。因此，能够将第二内轴抵接部43的转矩向外轴30传递。

另外，第二内轴抵接部43既可以被设置成能够相对于第二内轴轴部42拆装，也可以通过嵌入成型一体地形成于第二内轴轴部42。

外轴30具有：外轴主体部31，其包围第一抵接部23和第二抵接部24的周缘；和外轴大径部32，其一体地形成于该外轴主体部31的后端，直径大于外轴主体部31。

参照图4至图6。外轴主体部31具有：转矩传递部31a，其形成为沿着第二抵接部24的外周的形状，能够向第二抵接部24传递转矩；和外轴孔部31b，其形成在与该转矩传递部31a相邻的位置，被开设成不向第一抵接部23进行转矩的传递。转矩传递部31a和外轴孔部31b沿着轴线CL交替地形成。

转矩传递部31a也可以能够供第二抵接部24嵌合地形成为大致X字孔状。

当使方向盘Sh(参照图3)旋转时，外轴30借助于第二内轴40(图3)而旋转。该转矩通过转矩传递部31a被传递至第二抵接部24，第一内轴20进行旋转。另一方面，转矩不被传递至第一抵接部23。

参照图2和图3。外轴大径部32具有外轴槽部32a，所述外轴槽部32a在周向上连续一周地形成为槽状。

参照图2和图7。移动机构50具有：移动机构主体部60，其被设置在主管11的外周，能够沿着轴线CL移动；连结部件52，其被插入于该移动机构主体部60，并且末端被插入于外轴槽部32a；和锁定机构70，其用于防止内轴20和外轴30在轴线CL方向上相对移动。

移动机构主体部60具有：移动机构筒状体61，其形成为筒状；和平板状的移动机构延出部62、62，它们从该移动机构筒状体61向左右延伸。

移动机构筒状体61在前部且左右的部位分别形成有朝向轴线CL凹陷的凹部61a。在凹部61a的底部，从前端沿着轴线CL形成有缝隙状的缝隙部61b。

连结部件52贯通移动机构主体部60和锁定孔部11b，末端到达外轴槽部32a。在移动机构筒状体61上，在周向上按照90°安装有四个连结部件52。

锁定机构70具有：支承销71、71，它们分别被插入于左右的移动机构延出部62，并沿着轴线CL延伸；弹簧72、72，它们分别被设置于所述支承销71、71；锁定操作部73，其被所述弹簧72、72向离开移动机构主体部60的方向施力，用于切换锁定状态与解锁状态；和左右的锁定部件74、74，它们与所述锁定操作部73抵接，通过操作锁定操作部73而切换相对于锁定孔部11b的进入与后退。

锁定操作部73具有：锁定操作部主体73a，其能够沿着移动机构筒状体61的外周移动；和锁定操作部延出部73b、73b，它们从该锁定操作部主体73a向左右延伸，承受弹簧72、72。

锁定操作部主体73a形成为大致环状，左右的内周面形成为平坦面状。该形成为平坦面状的部位是与锁定部件74抵接的锁定部件抵接部73c。

锁定部件74具有：锁定部件主体74a，其呈圆弧形状，被收纳在凹部61a中；锁定部件突出部74b，其从该锁定部件主体74a朝向外轴30突出，并能够插入到锁定孔部11b中；和操作部止挡74c、74d，它们从锁定部件主体74a的前端和后端立起，限制锁定操作部73的移动量。

下面，对转向装置10的作用进行说明。乘员通过使外轴30向前向后，从而能够变更操纵感觉。

参照图7。在图7所示的状态下，转矩传递部31a与第二抵接部24抵接。即，外轴30的转矩通过转矩传递部31a被传递至第二抵接部24(第一内轴20)。

另一方面，由于路面的凹凸而被输入至车轮的振动等通过第二抵接部24被传递至转矩传递部31a。被传递至转矩传递部31a的振动等通过外轴30和第二内轴40被传递至方向盘Sh(参照图3)。乘员操纵方向盘Sh时感到的操纵感觉受第二抵接部24的影响。

乘员能够变更经方向盘Sh(参照图3)传递的操纵感觉。乘员进行使转矩传递部31a与第一抵接部23接触的操作。首先，乘员克服弹簧72的作用力而朝向移动机构延出部62推压锁定操作部73。

参照图8A。锁定部件主体74a形成为圆弧状。锁定操作部73与锁定部件主体74a抵接。通过使锁定操作部73向后方移位，从而锁定部件主体74a的后端被按压于凹部61a的底部，前端抬起。由于锁定部件主体74a的前端抬起，从而锁定部件突出部74b从后面的锁定孔部11c脱出。由此，锁定状态被解除，成为解锁状态。

参照图8B。乘员在朝向移动机构延出部62推压锁定操作部73的状态下将锁定操作部73和移动机构延出部62朝向前方推出。乘员将锁定操作部73和移动机构延出部62朝向前方推出直至连结部件25与长孔部11a的前端接触。即，长孔部11a的前端规定了外轴30的前进限。此外，长孔部11a的后端规定了外轴30的后退限。

参照图8C。乘员在连结部件25接触到长孔部11a的前端后手离开锁定操作部73。锁定操作部73借助于弹簧72的作用力向前方移位。通过使锁定操作部73向前方移位，从而锁定部件主体74a的前端朝向主管11被按压，后端抬起。由于锁定部件主体74a的前端朝向主管11被按压，从而锁定部件突出部74b进入到前面的锁定孔部11b中。由此，成为限制外轴30向前后方向移动的锁定状态。

参照图9。通过使外轴30向前方移位，从而转矩传递部31a与第一抵接部23抵接。在该情况下，外轴30的转矩被传递至第一抵接部23，不被传递至第二抵接部24。

另一方面，由于路面的凹凸而输入至车轮的振动等通过第一抵接部23被传递至转矩传递部31a。被传递至转矩传递部31a的振动等通过外轴30和第二内轴40被传递至方向盘Sh(参照图3)。乘员操纵方向盘Sh时感到的操纵感觉受第一抵接部23的影响。

由于第一抵接部23(例如硬质树脂)和第二抵接部24(例如橡胶)采用了各自不同的原材料，因此，操纵感觉根据转矩传递部31a抵接的部位而变化。

以上所说明的转向装置10起到下面的效果。

参照图4和图9。转向装置10具有转矩传递部31a，通过操作移动机构50(参照图3)，所述转矩传递部31a仅与第一抵接部23或第二抵接部24中的任一方抵接。转矩传递部31a能够仅与一方的抵接部(例如，图4中的第二抵接部24)之间传递转矩。通过操作移动机构50，从而使转矩传递部31a与第一抵接部23或第二抵接部24中的任一方抵接。此时，仅抵接的一方的抵接部能够与转矩传递部31a之间传递转矩。即，另一方的抵接部(例如，图4中的第一抵接部23)不能与转矩传递部31a之间传递转矩。并且，第一抵接部23和第二抵接部24彼此硬度不同。在通过第一抵接部23传递转矩的情况(图9)和通过第二抵接部24传递转矩的情况(图4)下，操作方向盘Sh(参照图1)时传递给乘员的感觉不同。这些感觉的选择能够通过操作移动机构50来进行。能够提供可选择操纵感觉的转向装置。

特别是，能够利用机械的简便结构选择操纵感觉。虽是无需马达及控制部等高价部件的低价的转向装置10，但能够适当地选择操纵感觉，是优选的。

参照图2。第一抵接部23和第二抵接部24以与轴线CL垂直的截面为基准而形成为大致X字状，并且转矩传递部31a以能够供第一抵接部23和第二抵接部24嵌合的方式形成为大致X字孔状。由此，能够允许向轴线CL方向移动，并能够可靠地传递转矩。

参照图7。移动机构50具有锁定机构70，所述锁定机构70用于防止在转矩传递部31a与第一抵接部23或第二抵接部24抵接时内轴20和外轴30在轴线CL方向上相对移动。在操作方向盘Sh(参照图3)时，内轴20和外轴30被锁定机构70锁定。能够防止在操作方向盘Sh过程中操纵感觉变化。

参照图1。移动机构50被支承方向盘Sh的主管11支承。主管11还支承着支承方向盘Sh的内轴14。方向盘Sh被配置在操作者的附近。因此，通过将移动机构50配置在方向盘Sh的附近，从而操作者还能够容易地进行移动机构50的操作。

参照图3。移动机构50仅与外轴30连接。外轴30被设置成能够沿着轴线CL移动，内轴14不能沿着轴线CL移动。不能移动对方向盘Sh进行支承的内轴14，仅使外轴30移动。由此，不使方向盘Sh的位置移位就能够变更操纵感觉。

一并地参照图2。外轴30具有外轴槽部32a，所述外轴槽部32a在外周的整个周向上形成为槽状，移动机构50具有连结部件52，所述连结部件52贯通主管11并面对外轴槽部32a，并且能够与外轴槽部32a抵接。能够利用简单的机构变更操纵感觉。

参照图4和图9。与转矩传递部31a相邻地，在与另一方的抵接部(例如，图4中的第一抵接部23)对应的位置上开设有外轴孔部31b。由于开设有外轴孔部31b，因此，另一方的抵接部不与外轴30抵接。因此，另一方的抵接部不能传递转矩。利用开设孔的简便的结构使得不能在另一方的抵接部与外轴30之间传递转矩。能够利用简单的结构仅与一方的抵接部(图4中的第二抵接部24)之间传递操纵转矩。

另外，以支承方向盘的部位为例对本发明的转向装置进行了说明，但即便是中间轴等也能够应用，不限于这些形式的应用。

只要起到本发明的作用和效果，则本发明不限定于实施例。

产业上的可利用性

本发明的转向装置适合应用于乘用车辆。

Claims

1.一种转向装置，该转向装置具有：主管，其形成为筒状；内轴，其能够以轴线为中心旋转地被支承于该主管；和外轴，其供该内轴插入并能够与所述内轴一同旋转，其特征在于，

所述第一内轴和第二内轴均至少一部分被插入于所述外轴，并且所述第一内轴和所述第二内轴彼此分离地配置，

所述外轴具有转矩传递部，通过操作所述移动机构使所述转矩传递部仅与所述第一抵接部或所述第二抵接部中的任一方的抵接部抵接，并且所述转矩传递部能够仅与所述一方的抵接部之间传递转矩。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述第一抵接部和所述第二抵接部以与所述轴线垂直的截面为基准而形成为大致X字状，并且，

所述转矩传递部以能够供所述第一抵接部和所述第二抵接部嵌合的方式形成为大致X字孔状。

3.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述移动机构具有锁定机构，所述锁定机构被配置在所述主管的外周，并且被所述主管支承，用于在所述转矩传递部与所述第一抵接部或第二抵接部抵接时防止所述内轴和所述外轴在所述轴线方向上相对移动。

4.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述移动机构仅与所述外轴连接，

所述外轴被设置成能够沿着所述轴线移动，

所述内轴不能沿着所述轴线移动。

5.根据权利要求4所述的转向装置，其中，

所述外轴具有外轴槽部，所述外轴槽部在外周的整个周向上形成为槽状，

所述移动机构具有连结部件，所述连结部件贯通所述主管并面对所述外轴槽部，并且能够与所述外轴槽部抵接。

6.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述外轴与所述转矩传递部相邻，并在与另一方的抵接部对应的位置开设有外轴孔部。