CN111032480B - 转向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供转向装置(1),该转向装置(1)搭载于车辆,具有:管柱支架(31),固定于车辆;转向支架(32),支撑同轴电机(20),该同轴电机(20)的输出轴设置为与转向轴(4)同轴,且该同轴电机(20)使旋转动力作用于转向轴(4);连结部件(33),以使转向支架(32)在倾斜方向上可动的方式,将转向支架(32)连结于管柱支架(31),与转向支架(32)的倾斜方向上的移动联动;以及抑制部件(34),连结于连结部件(33)和管柱支架(31),抑制转向支架(32)的倾斜方向上的移动。

Description

转向装置
技术领域
本发明涉及搭载于车辆的转向装置。
背景技术
以往,在搭载于车辆的转向装置中,已知有具备对转向轴赋予旋转力的电机,并且具备倾斜机构的转向装置(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-140102号公报。
发明内容
发明要解决的问题
但是,在以往的转向装置中,若为了进行倾斜调整而例如将倾斜锁定解除,则有时因设置于转向柱的电机的重量而方向盘骤然向驾驶员侧倾倒。
本发明的目的在于提供能够抑制方向盘骤然倾倒的转向装置。
解决问题的方案
本发明的转向装置搭载于车辆,该转向装置具有:管柱支架,固定于所述车辆;转向支架,支撑同轴电机,该同轴电机的输出轴设置为与转向轴同轴,且该同轴电机使旋转动力作用于所述转向轴;连结部件,以使所述转向支架在倾斜方向上可动的方式,将所述转向支架连结于所述管柱支架,与所述转向支架的所述倾斜方向上的移动联动;抑制部件,连结于所述连结部件和所述管柱支架,抑制所述转向支架的所述倾斜方向上的移动。
发明效果
根据本发明,能够抑制方向盘的骤然的倾倒。
附图说明
图1是表示本实施方式的转向装置的示意图。
图2是表示转向装置的细节的示意图。
图3是管柱支架、转向支架、连结部件以及弹性部件的分解立体图。
图4是转向支架(同轴电机)的俯视图。
图5是管柱支架和转向支架的侧视图。
图6是说明转向装置的动作例的图。
图7是说明转向装置的动作例的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
使用图1对本实施方式的转向装置1进行说明。图1是表示本实施方式的转向装置1的示意图。在图1中,FR表示车辆的前方,UP表示车辆的上方。
转向装置1搭载于具备车厢2的车辆。车辆是在内燃机(省略图示)的上方具备车厢2的平头(cab-over-engine)型车辆(例如,卡车、巴士等)。转向装置1也可以在将内燃机设置于车厢2的前方或后方的类型的车辆中适用。
转向装置1具备:方向盘3、第一转向轴4、第一接合部5、第二转向轴6、第二接合部10、第三转向轴11、动力转向单元12、转向摇臂(pitman arm)13、转向直拉杆(drag link)14以及同轴电机20。
方向盘3是在对车辆进行方向控制时驾驶员进行旋转操作的装置。
第一转向轴4是转动自如的棒状部件,一端与方向盘3连接,另一端与第一接合部5连接。
第一接合部5以规定的角度将第一转向轴4与第二转向轴6连结。
第一转向轴4的周围被筒状的上部罩(也称作转向罩(steering cowl))8覆盖。另一方面,第一接合部5的周围被筒状的下部罩(也称作管柱罩(column cover)或管柱护套(column boot))9覆盖。下部罩9的上端与上部罩8的下端连接,下部罩9的下端固定于车厢2的地板部(底部)7。
第二转向轴6是转动自如的棒状部件,例如构成为,轴体(省略图示)与围绕该轴体的筒状部件(省略图示)以能够在轴向上相对滑动的方式连结,从而伸缩自如的轴。
第二转向轴6的一端与第一接合部5连接,另一端与设置于地板部7的下方(车厢2的外部)的第二接合部10连接。具体而言,第二转向轴6的另一端插通到在地板部7形成的开口部(省略图示)中,与第二接合部10连接。
第二接合部10以规定的角度将第二转向轴6与第三转向轴11连结。
第二转向轴6的位于比地板部7更靠上方的位置的部分(位于车厢2内的部分)的周围被下部罩9覆盖。
第三转向轴11是转动自如的棒状部件,一端与第二接合部10连接,另一端与动力转向单元(也称作转向齿轮箱)12连接。
方向盘3的旋转力经由第一转向轴4、第二转向轴6以及第三转向轴11传递至动力转向单元12。
动力转向单元12将上述那样传递的旋转力转换为使转向摇臂13摆动的较大的力。由此,转向摇臂13摆动而对转向直拉杆14进行推拉,通过转向节臂(knuckle arm)和转向横拉杆(tie rod)(两者都省略图示),使车轮(省略图示)转向。
同轴电机20收容于上部罩8内。同轴电机20的输出轴(省略图示)设置为与第一转向轴4同轴。而且,同轴电机20受ECU(Electronic Control Unit,电子控制单元)(省略图示)的控制而驱动,对第一转向轴4赋予旋转力。
ECU例如在执行驾驶辅助功能时,以在规定的时机将规定的旋转力赋予到第一转向轴4的方式,使同轴电机20驱动。驾驶辅助功能例如包括自动泊车、巡航控制时的车道保持辅助(Lane Keeping Assist)等。
通过同轴电机20的驱动而带来的第一转向轴4的旋转力经由第二转向轴6及第三转向轴11传递至动力转向单元12。
图2是表示转向装置1的细节的示意图。在图2中,对于与图1相同的部件标以相同的附图标记。在图2中,对转向装置1设定了x、y、z的三轴坐标系。
图2中示出了图1中未图示的管柱支架31、转向支架32、连结部件33以及弹性部件34。
管柱支架31的一端固定于车辆的地板部7(省略固定部位的图示)。
转向支架32支撑同轴电机20。转向支架32通过连结部件33与管柱支架31连结。
转向支架32也可以是同轴电机20的壳体的一部分(参照图3)。即,转向支架32也可以与同轴电机20的壳体一体形成。以下,将转向支架32作为同轴电机20的壳体的一部分来进行说明。
连结部件33以使转向支架32在倾斜方向(y轴的方向)上可动的方式,将管柱支架31与转向支架32连结。
弹性部件34例如是螺旋弹簧,一端与连结部件33连结,另一端与管柱支架31连结。
图3是管柱支架31、转向支架32、连结部件33以及弹性部件34的分解立体图。在图3中,对于与图2相同的部件标以相同的附图标记。
如图3所示,管柱支架31具有孔41a、41b、42a、42b、突起43。转向支架32具有孔51、52a、52b。连结部件33具有头部61、前端部62。
图3中还示出了同轴电机20的旋转轴21a、21b。同轴电机20的旋转轴21a、21b与第一转向轴4连接。同轴电机20的旋转轴21a、21b与第一转向轴4同轴。同轴电机20的旋转轴(输出轴)也可以是第一转向轴4。
如单点划线A1a所示,连结部件33的前端部62贯穿管柱支架31的孔41a,并贯穿转向支架32的孔51。而且,如单点划线A1b所示,连结部件33的前端部62贯穿管柱支架31的孔41b。连结部件33的头部61具有不会贯穿管柱支架31的孔41a的大小。
贯穿了管柱支架31的孔41b的连结部件33的前端部62与倾斜手柄(未图示)连结。与倾斜手柄的操作相应地,转向支架32(同轴电机20)的倾斜方向(y轴方向)上的移动被锁定或解除。
应予说明,在管柱支架31的孔42a、转向支架32的孔52a、52b、以及管柱支架31的孔42b中,也贯穿与连结部件33不同的连结部件(未图示)。由此,转向支架32还在伸缩(telescopic)方向(z轴方向)上可动(省略伸缩机构的说明)。
如双点划线A2a所示,弹性部件34的一端与连结部件33的头部61连结。如双点划线A2b所示,弹性部件34的另一端与在管柱支架31上形成的突起43连结。
图4是转向支架32(同轴电机20)的俯视图。在图4中,对于与图3相同的部件标以相同的附图标记。
图4所示的虚线表示转向支架32的孔51。孔51在x轴方向上贯穿转向支架32。如图3中所说明,连结部件33的前端部62贯穿孔51,贯穿管柱支架31的孔41b而与倾斜手柄(未图示)连结。
图5是管柱支架31和转向支架32的侧视图。在图5中,对于与图3相同的部件标以相同的附图标记。
如图5所示,管柱支架31的孔41a是长方形的孔。孔41a形成为倾斜方向(y轴方向)较长。孔41a的短径(z轴方向的直径)比连结部件33的轴径大一些,以使连结部件33在倾斜方向上平滑地可动。即,连结部件33相对于管柱支架31在倾斜方向(y轴方向)上可动,在与倾斜方向垂直的方向(z轴方向)上不可动。此外,孔41b(参照图3)也具有与孔41a相同的形状。
转向支架32的孔51是长方形的孔。孔51形成为与倾斜方向垂直的方向(z轴方向)较长。孔51的短径(y轴方向的直径)比连结部件33的轴径大一些,以使转向支架32相对于连结部件33在伸缩方向(z轴方向)上平滑地可动。即,连结部件33在倾斜方向上,与转向支架32联动而可动。
如图5的单点划线A11所示,管柱支架31的突起43设置于连结部件33的移动路线的延长线上。相对于孔41a,突起43形成于与同轴电机20相反的一侧。弹性部件34的另一端与突起43连结。
弹性部件34的一端与连结部件33的头部61连结。弹性部件34对连结部件33赋予作用力,以将连结部件33拉向突起43的方向。例如,在弹性部件34是螺旋弹簧的情况下,在螺旋弹簧收缩的方向上施力。
即,转向支架32被弹性部件34向管柱支架31侧(+y轴方向)拉拽。也就是说,通过弹性部件34,对图1所示的方向盘3向FR侧施力。由此,抑制在驾驶员解除了倾斜锁定时,方向盘3因同轴电机20的重量而向驾驶员侧骤然倾倒的情况。
图6是说明转向装置1的动作例的图。在图6中,对于与图2~图5相同的部件标以相同的附图标记。
图6中示出方向盘3最远离驾驶员时的转向装置1的状态。如图6所示,连结部件33位于管柱支架31的孔41a的、距突起43最近的部分。
假设驾驶员在图6所示的转向装置1的状态下,操作倾斜手柄而将倾斜锁定解除。在该情况下,转向支架32由于经由连结部件33与弹性部件34连结,所以被弹性部件34向FR侧拉拽。因此,能够抑制方向盘3因同轴电机20的重量而向驾驶员侧骤然倾倒的情况。
图7是说明转向装置1的动作例的图。在图7中,对于与图2~图5相同的部件标以相同的附图标记。
图7中示出方向盘3距驾驶员最近时的转向装置1的状态。如图7所示,连结部件33位于管柱支架31的孔41a的、距突起43最远的部分。
假设驾驶员在图7所示的转向装置1的状态下,操作倾斜手柄而将倾斜锁定解除。在该情况下,转向支架32由于经由连结部件33与弹性部件34连结,所以被弹性部件34向FR侧拉拽。因此,驾驶员能够容易地(以较少的力)使方向盘3向FR侧倾斜。
如以上所说明,转向装置1具有:管柱支架31,固定于车辆;以及转向支架32,支撑同轴电机20,该同轴电机20的输出轴设置为与第一转向轴4同轴,且该同轴电机20使旋转动力作用于第一转向轴4。另外,转向装置1具有:连结部件33,以使转向支架32在倾斜方向上可动的方式,将转向支架32连结于管柱支架31,与转向支架32的倾斜方向上的移动联动;以及弹性部件34,连结于连结部件33和管柱支架31,抑制转向支架32的倾斜方向上的移动。
由此,能够抑制方向盘3因固定于转向支架32的同轴电机20的重量而向驾驶员侧骤然倾倒的情况。
另外,驾驶员能够容易地使方向盘3向FR侧倾斜。
应予说明,弹性部件34也可以是减振器。另外,弹性部件34也可以是具备螺旋弹簧的减振器。
另外,弹性部件34也可以具有如下的作用力,即,例如在解除了倾斜锁定时,使方向盘3向FR侧可动的作用力。另外,弹性部件34也可以具有如下的作用力,即,例如在解除了倾斜锁定时,使方向盘3向驾驶员侧逐渐地可动的作用力。另外,弹性部件34也可以具有如下的作用力,即,例如在解除了倾斜锁定时,使方向盘3静止的作用力。
本申请基于在2017年8月30日提交的日本专利申请(特愿2017-165766),其内容在此作为参照而引入。
工业实用性
本发明的转向装置适于抑制车辆的方向盘的骤然的倾倒。
附图标记说明
1 转向装置
2 车厢
3 方向盘
4 第一转向轴
5 第一接合部
6 第二转向轴
7 地板部
8 上部罩
9 下部罩
10 第二接合部
11 第三转向轴
12 动力转向单元
13 转向摇臂
14 转向直拉杆
20 同轴电机
31 管柱支架
32 转向支架
33 连结部件
34 弹性部件
41a、41b、42a、42b、51、52a、52b 孔
43 突起
61 头部
62 前端部

Claims (4)

1.一种转向装置,其搭载于车辆,该转向装置具有:
管柱支架,固定于所述车辆;
转向支架,支撑同轴电机,该同轴电机的输出轴设置为与转向轴同轴,且该同轴电机使旋转动力作用于所述转向轴;
连结部件,以使所述转向支架在倾斜方向上可动的方式,将所述转向支架连结于所述管柱支架,与所述转向支架的所述倾斜方向上的移动联动;
抑制部件,连结于所述连结部件和所述管柱支架,通过使与所述转向支架的所述倾斜方向平行的方向的作用力作用于所述连结部件,来抑制所述转向支架的所述倾斜方向上的移动,
所述作用力的方向是与所述转向支架因所述同轴电机的自重而可动的方向相反的方向。
2.如权利要求1所述的转向装置,其中,
所述抑制部件是螺旋弹簧,该螺旋弹簧的一端与所述连结部件连接,另一端与所述管柱支架连接。
3.如权利要求1所述的转向装置,其中,
所述抑制部件是减振器。
4.如权利要求1所述的转向装置,其中,
所述转向支架是所述同轴电机的壳体的一部分。
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