CN110450847B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转向装置。柱套包括：中空的外套，该外套具有隔着狭缝配置的一对被紧固部；和筒状的内套，该内套在相对于外套的嵌合区域形成有轴向的长孔。紧固机构经由固定托架的一对侧板而将一对被紧固部紧固。长孔配置在相对于通过内套的中心轴的铅垂面位于左右方向的任一侧的位置，且配置在避开相对于中心轴位于铅垂方向的上方位置和下方位置的位置。

Description

转向装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月8日提出的日本专利申请第2018-090079号的优先权，并在此引用包括说明书、附图以及说明书摘要的全部内容。

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

在日本特开2015-164851号公报提出的转向柱装置中，在外柱(外套)中的嵌合保持内柱(内套)的部分的下表面设置有单一的狭缝，外柱具有从宽度方向两侧夹持上述狭缝的一对被夹持部。在日本特开2015-164851号公报中，在外柱中，在形成上述狭缝的部分的宽度方向是的一个半部中形成上述狭缝的范围比宽度方向的另一个半部中形成上述狭缝的范围大。由此，外柱的宽度方向的一个半部容易变形且相对于内柱的保持力得到提高。

外柱中，在与嵌合保持内柱的部分在轴向上分离的部分且在从上述狭缝脱离的刚性较高的部分，设置有用于转向锁定装置的锁定用透孔。锁定用透孔的周缘部较牢固，以便即使在从转向盘加载有过大的力时也不会产生变形。因此，锁定用透孔不会对转向柱的左右方向的刚性产生影响。

一举解决如下课题实际上较困难：仅使用在外柱中的嵌合保持内柱的部分设置的单一的狭缝，以所希望的方式调整相对于内柱的保持力这一课题；和关于作为由内柱和外柱构成的转向柱的左右方向的刚性，以所希望的方式调整左半部的刚性与右半部的刚性的关系这一课题。

发明内容

本发明的目的之一是，提供一种以所希望的方式调整相对于内套的保持力，并且关于柱套的左右方向的刚性，以所希望的方式调整左半部的刚性与右半部的刚性的关系的转向装置。

本发明的一方式的转向装置的结构上的特征为，具备：柱套，其包括：中空的外套，该外套具有狭缝和隔着所述狭缝配置的一对被紧固部；和管状的内套，该内套能够在轴向相对滑动地内嵌于所述外套，在所述柱套中，在所述内套中的相对于所述外套的嵌合区域，形成有沿所述轴向延伸的贯通或非贯通的长孔；支承部件，其固定于车身，包括在左右方向夹持所述外套的所述一对被紧固部的一对侧板；和紧固机构，其经由所述一对侧板将所述外套紧固于所述内套来保持所述内套相对于所述外套的位置，其中，所述长孔配置在相对于通过所述内套的中心轴的铅垂面位于左右方向的任一侧的位置，且配置在避开通过所述中心轴沿铅垂方向延伸的直线上的上方位置和下方位置的位置。

附图说明

根据以下参照附图对实施方式进行的详细说明，本发明的上述以及更多的特点和优点会变得更加清楚，其中对相同的元素标注相同的附图标记，其中，

图1是本发明的第1实施方式的转向装置的局部断开示意性侧视图。

图2是第1实施方式的转向装置的简要立体图。

图3是第1实施方式的转向装置的简要剖视图，相当于沿着图1的III-III线切断的剖视图。

图4是第1实施方式的转向装置的主要部分的仰视图。

图5是第1实施方式中，上侧的内套的简要立体图。

图6是第2实施方式的转向装置的简要剖视图。

图7是第3实施方式的转向装置的简要剖视图。

图8是第4实施方式的转向装置的简要剖视图。

图9是第5实施方式的转向装置的简要剖视图。

图10是第6实施方式的转向装置的简要剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图对将本发明具体化了的实施方式进行说明。图1是表示本发明的第1实施方式的转向装置的简要结构的局部断开示意性侧视图。参照图1，转向装置1具备柱轴3、柱套4、中间轴5、转向机构6、下侧支承机构7、以及上侧支承机构8。柱轴3连结于转向盘等转向操纵部件2。转向机构6与转向轮(未图示)连结。

柱轴3经由中间轴5而连结于转向机构6。转向装置1与转向操纵部件2的转向操纵联动，并经由转向机构6而将转向轮转向。柱轴3包括：上轴9，其在一端连结有转向操纵部件2；和下轴10，其以能够在轴向X上相对滑动的方式与上轴9嵌合。柱轴3插通于柱套4内。柱套4经由多个轴承11、12而将柱轴3支承为能够旋转。

柱套4包括中空的下侧的外套13、管状的上侧的内套14。外套13安装于车身。内套14嵌合于外套13。通过使内套14相对于外套13在轴向X上移动，柱套4能够在轴向X上伸缩。上侧的内套14以经由轴承11能够在轴向X上一体移动的方式连结于上轴9。下侧的外套13经由轴承12将下轴10支承为能够旋转。

下侧支承机构7将下侧的外套13支承为能够旋转。下侧支承机构7包括固定托架16、柱托架17、以及倾斜支承轴18。固定托架16固定于车身15。柱托架17固定于外套13。倾斜支承轴18将固定托架16与柱托架17连结。通过使柱轴3和柱套4绕倾斜支承轴18的中心轴亦即倾斜中心CC转动(倾斜)，能够在上下方向(倾斜方向Y)上调整转向操纵部件2的位置(所谓的倾斜调整)。通过使柱轴3和柱套4在轴向X上伸缩，能够在车辆的前后方向上调整转向操纵部件2的位置(所谓的伸缩调整)。

图2是转向装置1的简要立体图。图3是图1的III-III剖视图。如图1、图2以及图3所示，上侧支承机构8包括紧固机构20、和作为固定于车身15的支承部件的固定托架19。固定托架19(支承部件)包括安装板21A、顶板21、以及一对侧板122、22。安装板21A安装于车身15。顶板21固定于安装板21A。一对侧板122、22从顶板21的两端向下方延伸。如图3所示，一个侧板122的厚度t1比另一个侧板22的厚度t2厚(t1＞t2)。厚度较厚侧的侧板122也可以相对于铅垂面VP配置在左右方向W的任一侧。

紧固机构20经由固定托架19的一对侧板122、22，从两侧紧固一体设置于外套13的一对板状的被紧固部41。由此，实现倾斜锁定和伸缩锁定。紧固机构20具备操作杆23、紧固轴24、力转换机构27、螺母28、另一方的紧固部件29、垫圈30、以及针状滚柱轴承31。力转换机构27包括旋转凸轮25和非旋转凸轮亦即一方的紧固部件26。

操作杆23作为供驾驶员旋转操作的操作部件发挥作用。紧固轴24能够与操作杆23一体旋转。紧固轴24的中心轴C1相当于操作杆23的旋转中心。如图3和转向装置1的主要部分的简要仰视图亦即图4所示，在外套13形成有在轴向X上延伸的狭缝40。由此，外套13能够弹性地缩径。外套13包括在隔着狭缝40的位置配置的一对板状的被紧固部41。

如图3所示，狭缝40配置于外套13的铅垂方向E的下端部亦即铅垂方向下端部13EL。如图4所示，狭缝40从开口端40a到达至闭合端40b为止。开口端40a形成于外套13的轴向X的上侧XU的套端13a。闭合端40b配置于外套13的轴向X的规定位置。

设置于外套13的一对被紧固部41与左右方向W(与紧固轴24的轴向亦即紧固轴向J一致)对置。外套13的在轴向X上延伸的狭缝40在外套13的周向Z上配置于一对被紧固部41之间。紧固机构20经由紧固轴24而将固定托架19紧固至外套13的一对被紧固部41，由此实现倾斜锁定。紧固机构20对外套13的一对被紧固部41进行紧固，从而利用缩径了的外套13使内套14保持为不能在轴向X上移动来实现伸缩锁定。由此，转向操纵部件2的位置相对于车身15(参照图1)固定。

紧固轴24将分别设置于固定托架19的一对侧板122、22且在倾斜方向Y上延伸的倾斜用长孔33插通。外套13的一对被紧固部41配置于一对侧板122、22的内侧面122b、22b间，呈分别沿着对应的侧板122、22的内侧面122b、22b的板状。各侧板122、22的内侧面122b、22b与分别对应的被紧固部41的外侧面41a对置。

在外套13的各被紧固部41形成有由供紧固轴24插通的圆孔构成的紧固轴插通孔34。紧固轴24、外套13、内套14、以及柱轴3在倾斜调整时在倾斜方向Y上一体移动。紧固轴24由将固定托架19的一对侧板122、22的倾斜用长孔33和外套13的一对被紧固部41的紧固轴插通孔34插通的螺栓构成。在紧固轴24的一端设置的大直径的头部24a与操作杆23能够一体旋转地固定。

紧固机构20的力转换机构27夹装在紧固轴24的头部24a与一个侧板122的外侧面122a之间，并将操作杆23的操作转矩转换为紧固轴24的轴向力(用于紧固一对侧板122、22的紧固力)。力转换机构27的旋转凸轮25与操作杆23一体旋转地连结并被限制相对于紧固轴24沿紧固轴向J移动。力转换机构27的非旋转凸轮亦即一方的紧固部件26相对于旋转凸轮25进行凸轮卡合，按压、紧固一个侧板122的外侧面122a。

紧固机构20的螺母28螺纹嵌合至紧固轴24的另一端的螺纹部24b。在螺母28与固定托架19的另一个侧板22之间夹装有另一方的紧固部件29、垫圈30、以及针状滚柱轴承31。另一方的紧固部件29按压并紧固另一个侧板22的外侧面22a。垫圈30和针状滚柱轴承31夹装在另一方的紧固部件29与螺母28之间。垫圈36夹装在螺母28与另一方的紧固部件29之间。针状滚柱轴承31夹装在垫圈36与另一方的紧固部件29之间。

旋转凸轮25、一方的紧固部件26(非旋转凸轮)、另一方的紧固部件29、垫圈30、以及针状滚柱轴承31被紧固轴24的外周支承。一方的紧固部件26(非旋转凸轮)和另一方的紧固部件29具有紧固板部26a、29a和突起部26b、29b。紧固板部26a、29a按压并紧固分别对应的侧板122、22的外侧面122a、22a。突起部26b、29b嵌合于分别对应的倾斜用长孔33。通过各突起部26b、29b与对应的倾斜用长孔33的嵌合，各紧固部件26、29的旋转被限制。

一方的紧固部件26和另一方的紧固部件29被紧固轴24支承为能够在紧固轴向J上移动。随着操作杆23向锁定方向的旋转，旋转凸轮25相对于一方的紧固部件26(非旋转凸轮)旋转。由此，一方的紧固部件26(非旋转凸轮)在紧固轴向J上移动。固定托架19的一对侧板122、22的外侧面122a、22a被紧固部件26、29(的紧固板部26a、29a)按压并被紧固。

由此，固定托架19的各侧板122、22的内侧面122b、22b对外套13的对应的被紧固部41的外侧面41a进行紧固。其结果是，外套13的在倾斜方向Y上的移动被限制，实现了倾斜锁定。通过将两被紧固部41紧固，外套13弹性地缩径而紧固内套14。由此，内套14的在轴向X上的移动被限制，实现了伸缩锁定。

另一个侧板22的厚度t2比一个侧板122的厚度t1薄(t1＞t2)。因此，在利用紧固机构20进行紧固时，另一个侧板22变得容易挠曲。因而，另一个侧板22和与该另一个侧板22邻接的被紧固部41整体变得容易挠曲。因此，能够增大外套13夹抱内套14的保持力。

通过调整外套13的狭缝40的槽宽度等，对外套13的挠曲容易度(缩径容易度)进行调整。由此，容易调整外套13夹抱内套14的保持力。图5是内套14的简要立体图。如图5所示，内套14具备在轴向X上延伸的长孔50。如图3所示，相对于通过内套14的中心轴C2的铅垂面VP，长孔50配置在厚度较厚侧的一个侧板122侧。

长孔50配置在避开相对于中心轴C2位于铅垂方向E的上方位置和下方位置的位置。具体而言，当从轴向X观察内套14时，相对于中心轴C2长孔50配置于斜上方。如图2和图3所示，在由形成于外套13的径向的贯通孔构成的固定孔51压入固定的树脂销52插入于长孔50。内套14相对于外套13的在周向Z上的旋转被长孔50与树脂销52的卡合限制。

内套14被与长孔50卡合的树脂销52引导，在轴向X上移动。长孔50的轴向X的上侧XU和下侧XL的各端部与树脂销52抵接。由此，内套14的轴向X的移动范围的终端被限制。即，树脂销52具有对伸缩调整时的内套14的移动范围进行限制的功能。在二次碰撞时，树脂销52与长孔50的轴向X的上侧XU的端部抵接而断开，从而产生冲击吸收载荷。

在本实施方式中，使用外套13中的一对被紧固部41间的狭缝40来调整外套13的缩径容易度。由此，能够调整针对内套14的保持力。在内套14中的相对于外套13的嵌合区域、且在相对于通过内套14的中心轴C2的铅垂面VP位于左右方向W的一侧的位置设置有长孔50。由此，能够减少内套14中设置有长孔50侧的半部的刚性，并且关于柱套4的左右方向的刚性，能够以所希望的方式调整左半部的刚性与右半部的刚性的关系(例如左右差)。

即，上述保持力的调整主要通过外套13的狭缝40的规格变更(狭缝宽度的变更等)来进行，左右方向W的刚性的左右差的调整主要通过内套14的长孔50的规格变更(长孔的宽度的变更等)来进行。其结果是，能够容易地兼顾以所希望的方式调整上述保持力、以所希望的方式调整左右方向W的刚性的例如左右差。在长孔50配置在相对于中心轴C2位于铅垂方向E的上方位置、下方位置的情况下，无法实现调整左右方向W的刚性的左右差的功能。因此，作为长孔50的配置位置，要除去相对于中心轴C2的上方位置和下方位置。

固定于外套13的树脂销52插入于内套14的长孔50，使得外套13与内套14的位置关系被限制。假设，若设想长孔50配置在通过中心轴C2沿左右方向W延伸的直线上的情况，则存在固定于外套13的树脂销52与固定托架19(支承部件)的侧板122等干涉的担忧。与此相对，在本实施方式中，长孔50相对于中心轴C2配置于斜上方，因而没有这种干涉的担忧。

在二次碰撞时，树脂销52被长孔50的轴向X的上侧XU的端部断开，因而能够得到冲击吸收载荷。与配置在相对于铅垂面VP位于左右方向W的一侧的一个侧板122的厚度t1相比，配置在另一侧的另一个侧板22的厚度t2较薄，因而外套13中的另一个侧板22侧容易挠曲。由此，能够增加针对内套14的保持力，进而能够提高振动刚性。在内套14中，在相对于铅垂面VP厚度较厚侧的一个侧板122侧设置长孔50。由此，能够减少由一对侧板122、22的厚度的不同引起的、左右方向W的刚性的左右差。

换言之，为了增高针对内套14的保持力、提高振动刚性，在采用相对于铅垂面VP配置于左右方向W的另一侧的另一个侧板22的厚度t2比相对于铅垂面VP配置于左右方向W的一侧的一个侧板122的厚度t1薄的结构的情况下，产生左右方向W的刚性在左右变得不均衡而产生左右差这一不良情况。与此相对，在内套14中，相对于铅垂面VP偏移至左右方向W的上述一侧(配置有厚度较厚的一个侧板122侧)地设置长孔50，因而能够减少左右方向W的刚性的左右差。进而，能够实现左右方向W的刚性的左右差减少且振动刚性提高了的转向装置1。图6是本发明的第2实施方式的转向装置1的简要剖视图。在图6所示的第2实施方式中，长孔50配置在相对于铅垂面VP位于一个侧板122(厚度较厚的侧板)侧，且相对于内套14的中心轴C2配置于斜下方。

图7是本发明的第3实施方式的转向装置1的简要剖视图。在图7所示的第3实施方式中，长孔50配置在相对于铅垂面VP位于一个侧板122(厚度较厚的侧板)侧，且相对于内套14的中心轴C2配置于斜上方和斜下方双方。也可以如图7那样在各长孔50插入有树脂销52，另外，虽然未图示，但也可以仅在一方的长孔50插入树脂销52。即，能够根据树脂销52的数量来调整冲击吸收载荷。

在第2实施方式和第3实施方式中，也能够起到与第1实施方式相同的作用效果。图8是本发明的第4实施方式的转向装置1的简要剖视图。在图8所示的第4实施方式中，长孔50配置在相对于铅垂面VP位于另一个侧板22(厚度较薄的侧板)侧，且相对于内套14的中心轴C2配置于斜上方。

图9是本发明的第5实施方式的转向装置1的简要剖视图。在图9所示的第5实施方式中，长孔50配置在相对于铅垂面VP位于另一个侧板22(厚度较薄的侧板)侧，且相对于内套14的中心轴C2配置于斜下方。

图10是本发明的第6实施方式的转向装置1的简要剖视图。在图10所示的第6实施方式中，长孔50配置在相对于铅垂面VP位于另一个侧板22(厚度较薄的侧板)侧，且相对于内套14的中心轴C2配置于斜上方和斜下方双方。也可以如图10那样在各长孔50插入树脂销52，另外，虽然未图示，但也可以仅在一方的长孔50插入树脂销52。即，能够根据树脂销52的数量来调整冲击吸收载荷。

在第4～第6实施方式中，使另一个侧板22的厚度比相对于铅垂面VP位于左右方向的一个侧板122的厚度薄，增加针对内套14的保持力，从而能够提高振动刚性。在内套14中的相对于通过中心轴C2的铅垂面VP位于厚度较薄侧亦即另一个侧板22侧设置长孔50，由此，关于左右方向W的刚性，能够适应将左右的不均衡增大(增大左右差)的需求。

本发明并不限定于上述实施方式，例如，在各上述实施方式中，也可以没有插入于长孔50的树脂销52。在各上述实施方式中，采用使一对侧板122、22彼此间厚度不同的结构。然而，也可以替代该结构，采用使配置在相对于铅垂面VP位于左右方向W的任一侧的、外套13的被紧固部41的左右方向W的厚度与配置在相对于铅垂面VP位于左右方向W的另一侧的被紧固部41的左右方向W的厚度不同的结构(未图示)。也可以使配置在相对于铅垂面VP位于左右方向W的任一侧的侧板的厚度比配置在另一侧的侧板的厚度厚，且使配置在相对于铅垂面VP位于左右方向W的上述一侧的被紧固部41的厚度比配置在相对于铅垂面VP位于左右方向W的上述另一侧的被紧固部41的厚度厚。

此外，本发明能够在权利要求书记载的范围内实施各种变更。

Claims (5)

1.一种转向装置，具备：

柱套，其包括：中空的外套，该外套具有狭缝和隔着所述狭缝配置的一对被紧固部；和管状的内套，该内套能够在轴向相对滑动地内嵌于所述外套，在所述柱套中，在所述内套中的相对于所述外套的嵌合区域，形成有沿所述轴向延伸的贯通或非贯通的长孔；

支承部件，其固定于车身，包括在左右方向夹持所述外套的所述一对被紧固部的一对侧板；和

紧固机构，其经由所述一对侧板将所述外套紧固于所述内套来保持所述内套相对于所述外套的位置，其中，

所述长孔配置在相对于通过所述内套的中心轴的铅垂面位于左右方向的任一侧的位置，且配置在避开通过所述中心轴沿铅垂方向延伸的直线上的上方位置和下方位置的位置，

当从所述轴向观察所述内套时，所述长孔相对于所述中心轴配置在斜上方和斜下方中的至少一方。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中，

所述转向装置具备销，所述销固定于所述外套且插入所述长孔，限制所述外套和所述内套的位置关系。

3.根据权利要求2所述的转向装置，其中，

所述销是在二次碰撞时由于所述长孔的端部而被断开的树脂销。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的转向装置，其中，

在相对于所述铅垂面配置于左右方向的任一侧的侧板的左右方向的厚度比在相对于所述铅垂面配置于左右方向的另一侧的侧板的左右方向的厚度厚的情况、和在相对于所述铅垂面配置于左右方向的所述一侧的被紧固部的左右方向的厚度比在相对于所述铅垂面配置于左右方向的所述另一侧的被紧固部的左右方向的厚度厚的情况中，至少一种情况被实现，

所述长孔相对于所述铅垂面配置于左右方向的所述一侧。

5.根据权利要求1～3中的任一项所述的转向装置，其中，

在相对于所述铅垂面配置于左右方向的任一侧的侧板的左右方向的厚度比在相对于所述铅垂面配置于左右方向的另一侧的侧板的左右方向的厚度厚的情况、以及在相对于所述铅垂面配置于左右方向的所述一侧的被紧固部的左右方向的厚度比在相对于所述铅垂面配置于左右方向的所述另一侧的被紧固部的左右方向的厚度厚的情况中，至少一种情况被实现，

所述长孔相对于所述铅垂面配置于左右方向的所述另一侧。

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