CN113039114B - 转向柱装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实现使外柱的加工性变得良好并且容易确保其强度的构造。脱离托架(12)配置在外柱(16)的狭缝(19)的内侧,而且支撑固定于内柱(15)。支撑托架(13)相对于脱离托架(12)结合为,基于二次碰撞时施加于内柱(15)的冲击载荷而能够分离,而且将伸缩摩擦板(11)支撑为能够进行宽度方向上的位移。
Description
技术领域
本发明涉及用于将支撑方向盘的转向轴支撑为旋转自如的转向柱装置。
背景技术
图16表示汽车用的转向装置的一例。方向盘101的旋转经由转向轴102、万向接头103、中间轴104等传递至转向齿轮单元105,由该转向齿轮单元105变换成直线运动。通过利用该直线运动来推拉左右的横拉杆106,从而对转向操纵轮107赋予转向角。转向轴102由转向柱装置108支撑为能够相对于车体旋转。
图17以及图18表示日本特开2016-165935号公报所记载的转向柱装置108a。转向柱装置108a具备:用于能够调节方向盘的位置的倾斜机构、伸缩机构;以及用于缓和二次碰撞时施加于驾驶员的身体的冲击载荷的冲击吸收机构。其中,为了构成伸缩机构,通过使前侧的外柱110的后侧部分与后侧的内柱111的前侧部分以能够进行轴向的相对位移的方式嵌合,从而将转向柱109构成为能够在全长伸缩。
外柱110在后侧部分的下表面具有沿轴向伸长的狭缝112,并且在从宽度方向两侧夹着狭缝112的位置具有一对被夹持部113。内柱111在下表面中存在于狭缝112的内侧的部分支撑固定被卡合部件114。在转向柱装置108a中,在以沿宽度方向贯通一对被夹持部113的方式配置的调节杆115的轴向中间部,外嵌固定凸轮部件116。
为了将方向盘保持在调节后的位置,使调节柄117摆动来扩大凸轮装置118的轴向尺寸,从而利用构成车体侧托架119的一对支撑板部120从宽度方向两侧强有力地抑制一对被夹持部113。同时,通过使凸轮部件116转动,来使卡合部件121以将轴向两侧的端部支撑于一对被夹持部113的支撑轴122为中心摆动位移,并使卡合部件121的卡合凸部123与支撑固定于内柱111的被卡合部件114的凹部卡合。由此,阻止内柱111相对于外柱110的轴向位移。
支撑轴122具有基于二次碰撞时施加于内柱111的朝向前方的冲击载荷而断裂的断裂预定部。即,若基于二次碰撞时对内柱111施加朝向前方的冲击载荷而断裂预定部断裂,则内柱111向前方脱离,允许方向盘101的向前方的位移。
转向柱装置108a还具备用于防止外柱110与内柱111的相对旋转的止转机构。为了构成这样的止转机构,在外柱110的内周面中的上侧的端部形成沿轴向伸长的凹槽124,将支撑固定于内柱111的上表面的止转部件125卡合于该凹槽124。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-165935号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在日本特开2016-165935号公报所记载的转向柱装置108a中,在外柱110的下表面形成沿轴向伸长的狭缝112,并且在外柱110的内周面的上侧的端部形成沿轴向伸长的凹槽124。因此,要想确保凹槽124的长度,为了加工,狭缝112也需要加长,从确保外柱110的强度的方面出发变得不利。
本发明是鉴于上述那样的事情而提出的方案,目的在于时间使外柱的加工性变得良好并且容易确保强度的转向柱装置的构造。
用于解决课题的方案
本发明的转向柱装置具备内柱、外柱、车体侧托架、调节杆、一对按压部、扩缩装置、伸缩摩擦板、脱离托架、以及支撑托架。
上述外柱具有将上述内柱的前侧部分内嵌的后侧部分、在轴向上伸长的狭缝、配置在从宽度方向两侧夹住该狭缝的位置上的一对被夹持部、以及在宽度方向上贯通该一对被夹持部的每个的一对柱侧通孔。
上述车体侧托架具有夹持上述一对被夹持部的一对支撑板部、以及形成于该一对支撑板部的相互对齐的部分的一对车体侧通孔。
上述调节杆插通上述一对柱侧通孔和上述一对车体侧通孔。
上述一对按压部配置在上述调节杆中的从上述一对支撑板部的外侧面突出的部分。
上述扩缩装置对上述一对按压部彼此的间隔进行扩缩。
上述伸缩摩擦板被夹持在上述一对支撑板部的内侧面与上述一对被夹持部的外侧面之间部分、以及上述一对支撑板部的外侧面与上述一对按压部的内侧面之间部分中的至少一个部位之间部分,且具有使上述调节杆插通的伸缩长孔。
上述脱离托架配置于上述狭缝的内侧,而且支撑固定于上述内柱。
上述支撑托架具有相对于上述脱离托架结合为基于二次碰撞时施加于上述内柱的冲击载荷而能够分离的安装部、以及支撑上述伸缩摩擦板的支撑臂部。
优选还具备板簧部,该板簧部被夹持在上述狭缝的宽度方向两侧的内侧面与上述脱离托架的宽度方向两侧的外侧面之间部分的至少一方之间部分,并能够在宽度方向上弹性变形。该情况下,上述板簧部能够由将上述内柱与上述外柱电导通的通电板的一部分构成。
优选上述内柱的径向上的上述脱离托架与上述支撑托架的抵接部的距离上述内柱的中心轴的高度、与上述内柱的径向上的上述调节杆的中心轴的距离上述内柱的中心轴的高度大致相同,最优选相同。
上述内柱具有:卡合孔;以及与该卡合孔在前后方向上隔开间隔地配置的安装孔,上述脱离托架具有:第一固定侧通孔;与第一固定侧通孔在前后方向上隔开间隔地配置的第二固定侧通孔;隔着第二固定侧通孔配置在与第一固定侧通孔相反侧的第三固定侧通孔;以及以包围第二固定侧通孔的周围的方式在上述内柱的径向上朝向内侧突出的筒状的卡合凸部,上述支撑托架的上述安装部能够具备:第一脱离侧通孔;以及与第一脱离侧通孔在前后方向上隔开间隔地配置的第二脱离侧通孔。该情况下,通过使上述卡合凸部与上述卡合孔卡合,并且使螺钉、螺栓以及螺母等固定部件相对于上述第一固定侧通孔和上述安装孔插通或者螺纹结合,从而将上述脱离托架支撑固定于上述内柱,而且在上述第二固定侧通孔以及上述第一脱离侧通孔的内侧、和上述第三固定侧通孔以及上述第二脱离侧通孔的内侧分别以架设的方式插入(压入)结合部件,由此使上述支撑托架相对于上述脱离托架结合为,基于二次碰撞时施加于上述内柱的冲击载荷,通过剪断上述结合部件而能够分离。
发明的效果
本发明的转向柱装置与日本特开2016-165935号公报所记载的构造比较,使外柱的加工性变得良好,并且容易确保其强度。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的一例的转向柱装置的立体图。
图2是关于图1的转向柱装置,表示使方向盘的前后位置向能够调节范围的中间位置移动的状况的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是关于图1的转向柱装置,表示使方向盘的前后位置向能够调节范围的后端位置移动的状况的俯视图。
图5是图4的B-B剖视图。
图6是关于图1的转向柱装置,表示使方向盘的前后位置向能够调节范围的前端位置移动的状况的、与图3相同的图。
图7是图3的C部放大图。
图8是图3的D-D剖视图。
图9是图3的E-E剖视图。
图10是图3的F-F剖视图。
图11是图3的G-G剖视图。
图12是关于图1的转向柱装置,表示二次碰撞发生之后的状况的、与图3相同的图。
图13是图12的H部放大图。
图14是表示图1的转向柱装置的分解立体图。
图15是从图1的转向柱装置取出通电板来表示的立体图。
图16是表示转向装置的现有构造的一例的立体图。
图17是表示转向柱装置的现有构造的一例的剖视图。
图18是省略转向轴来表示图17的I-I剖面的图。
具体实施方式
图1~图15表示本发明的实施方式的一例。本例的转向柱装置1是用于将在后侧的端部支撑有方向盘101(参照图16)的转向轴2相对于车体支撑为能够旋转的部件,具备用于调节方向盘101的上下位置的倾斜机构、用于调节方向盘101的前后位置的伸缩机构、以及用于缓和二次碰撞时施加于驾驶员的身体的冲击载荷的冲击吸收机构。此外,如果没有特别说明,则上下方向、前后方向以及宽度方向是指将转向柱装置1组装于车辆的状态下的上下方向、前后方向以及宽度方向。
转向轴2具有通过使上轴3与下轴4花键卡合等而组合成能够传递转矩传递而且能够在全长伸缩的构造。方向盘101支撑固定于上轴3的后侧的端部。此外,在本例中,构成转向锁定装置的钥匙锁定环5外嵌固定于上轴3的轴向中间部。
转向柱装置1具备转向柱6、车体侧托架7、调节杆8、构成扩缩装置的调节柄9及凸轮装置10、伸缩摩擦板11、脱离托架12、支撑托架13、以及通电板14。
通过使后侧的内柱15的前侧部分与前侧的外柱16的后侧部分以能够进行轴向的相对位移的方式嵌合,从而转向柱6构成为能够在全长伸缩。
内柱15构成为筒状,如图7所示,在前侧部分的上表面具备具有大致矩形的开口形状的卡合孔17,并且在前侧部分的上表面中的位于比卡合孔17更靠后侧的部分,具备在内周面具有内螺纹部(螺纹孔)的安装孔18。本例的内柱15在外周面具有合成树脂制的涂层。这样的涂层具有将相对于外柱16的滑动阻力抑制得较低的功能。
外柱16构成为筒状,具有狭缝19、一对被夹持部20a、20b、以及未图示的一对柱侧通孔。
狭缝19具有能够对外柱16的后侧部分的内径进行扩缩的功能,以沿轴向伸长的方式形成于外柱16的从中间部至后侧部分的上表面。如图2以及图4所示,本例的狭缝19具有从径向观察时呈大致T字形的开口形状。本例的狭缝19由主狭缝部22和副狭缝部23构成,该主狭缝部22以沿径向贯通而且沿轴向伸长的方式形成于外柱16的从中间部至后侧部分的上表面,该副狭缝部23以沿径向贯通而且沿周向伸长的方式形成于外柱16的后侧部分,并且在周向中间部开口有主狭缝部22的后侧的端部。在本例中,狭缝19的后侧的端部未在外柱16的后侧的端面开口,但也能够使其开口。
一对被夹持部20a、20b配置在从宽度方向两侧夹住狭缝19的后侧部分的位置。一对柱侧通孔分别为简单的圆孔,形成于一对被夹持部20a、20b的相互对齐的部分(即,与一对被夹持部20a、20b彼此成为同轴),而且以形成为在宽度方向上贯通一对被夹持部20a、20b的每个。
外柱16在前侧的端部且在存在于比狭缝19更靠前侧的部分,具有向前方而且向上方延伸出的摆动支撑托架部24。摆动支撑托架部24具有在车体的宽度方向上贯通、而且具有圆形的剖面形状的(圆孔)摆动支撑孔25。外柱16通过将端部支撑于车体的倾斜轴插通于摆动支撑孔25,从而被支撑为能够相对于车体以倾斜轴为中心进行摆动。
外柱16在从宽度方向两侧夹住狭缝19的前侧部分的位置还具有朝向上侧突出的一对突片部26。在本例中,以架设于一对突片部26的方式安装限位部件27。限位部件27由合成树脂或橡胶等高分子材料制成,在宽度方向两侧的端部的下表面具有向上方凹陷的凹部28。通过向凹部28插入突片部26(换言之,使突片部26盖住凹部28),从而将限位部件27支撑于外柱16中的狭缝19的轴向中间部的上方。
另外,如图1以及图14所示,外柱16在前侧部分还具有锁定用透孔29。在外柱16的外周面中的锁定用透孔29的周边部分支撑固定有未图示的锁定单元(钥匙锁芯)。在转向锁定装置工作时(钥匙锁定时),使锁定单元的锁定销通过锁定用透孔29而在转向柱6的径向上向内侧位移,并与形成于钥匙锁定环5的外周面的卡合凹部卡合,从而实质上阻止转向轴2的旋转。
转向轴2经由滚动轴承30a将上轴3的后侧部分旋转自如地支撑于内柱15的后侧的端部,经由别的滚动轴承30b将下轴4的前侧部分旋转自如地支撑于外柱16的前侧的端部。由此,转向轴2旋转自如地支撑于转向柱6的内径侧。
车体侧托架7具有以能够切换非夹紧状态和夹紧状态的方式支撑转向柱6的轴向中间部的功能,该非夹紧状态是能够调节方向盘101的上下位置以及前后位置的状态,该夹紧状态是将方向盘101保持在调节后的位置的状态。车体侧托架7具有一对支撑板部31a、31b、一对前侧板部32a、32b、一对上板部33a、33b、连结板部34、以及一对车体侧通孔35。
一对支撑板部31a、31b以从宽度方向两侧夹持外柱16的一对被夹持部20a、20b的方式配置。一对前侧板部32a、32b分别从支撑板部31a、31b的前侧的端部向宽度方向外方以直角折弯。一对上板部33a、33b分别从前侧板部32a、32b的上侧的端部向后方以直角折弯,并具有托架侧安装孔36。连结板部34相互连结上板部33a、33b的宽度方向内侧的端部彼此。车体侧托架7利用插通一对上板部33a、33b各自的托架侧安装孔36的螺栓来支撑固定于车体。
一对车体侧通孔35形成于与一对支撑板部31a、31b相互对齐的部分。在本例中,车体侧通孔35的每个有在上下方向上伸长的长孔构成。更具体而言,车体侧通孔35的每个在以倾斜轴为中心的圆弧方向上伸长。
调节杆8在宽度方向上插通一对柱侧通孔和一对车体侧通孔35。调节杆8在该调节杆8的轴向上的单侧(图2以及图4的右侧)的端部具有头部37。在调节杆8的轴向单侧部分中,且在从一对支撑板部31a、31b中的一方(图2以及图4的右方)的支撑板部31a的外侧面突出的部分的周围,从宽度方向外侧依次配置有调节柄9和凸轮装置10。换言之,在头部37与支撑板部31a的外侧面之间配置有调节柄9和凸轮装置10。
凸轮装置10具备配置在宽度方向内侧的被驱动侧凸轮38、以及配置在宽度方向外侧的驱动侧凸轮39。
被驱动侧凸轮38由烧结金属制成,在车体的宽度方向上的外侧面具有作为圆周方向上的凹凸面的被驱动侧凸轮面,而且在内侧面具有向宽度方向内侧突出的大致矩形形状的卡合凸部。被驱动侧凸轮38以能够进行相对于调节杆8的相对旋转、以及在调节杆8的轴向上的相对位移的方式,外嵌于调节杆8。被驱动侧凸轮38的卡合凸部以仅能够进行沿车体侧通孔35的位移的方式卡合于形成于一方的支撑板部31a的车体侧通孔35。
驱动侧凸轮39由烧结金属制成,在车体的宽度方向上的内侧面具有作为圆周方向上的凹凸面的驱动侧凸轮面。驱动侧凸轮39固定于调节柄9的基部,伴随调节柄9的往复摆动进行往复旋转。此外,调节柄9的基部以及驱动侧凸轮39能够以与调节杆8一体地旋转的方式外嵌于该调节杆8,也能够相对旋转地外嵌于调节杆8。
在调节杆8的轴向另一侧,且在从一对支撑板部31a、31b中的另一方(图2以及图4的左方)的支撑板部31b的外侧面突出的部分的周围,从宽度方向外侧依次配置有螺母40和推力轴承41。螺母40与调节杆8的轴向另一侧的端部螺纹结合。
在本例的转向柱装置1中,通过使调节柄9摆动来对凸轮装置10的轴向尺寸、即车体的宽度方向上的尺寸进行扩缩,并使凸轮装置10的被驱动侧凸轮38与推力轴承41的间隔扩缩,从而能够对一对支撑板部31a、31b彼此的间隔进行扩缩。即,在本例中,凸轮装置10的被驱动侧凸轮38以及推力轴承41是一对按压部,由调节柄9以及凸轮装置10构成扩缩装置。
在本例中,在调节杆8的中间部,在存在于一对被夹持部20a、20b的内侧面彼此之间的部分的周围,外嵌有合成树脂或者橡胶等高分子材料制的套筒43。
伸缩摩擦板11具有增大转向柱6相对于车体侧托架7的保持力的功能。在本例中,通过将在一对伸缩摩擦板11彼此之间夹持一张固定侧摩擦板42而成的摩擦板单元44分别配置在一对被夹持部20a、20b的宽度方向外侧面与一对支撑板部31a、31b的宽度方向内侧面之间部分,从而能够增大转向柱6的保持力。
伸缩摩擦板11分别由钢板等相对于支撑板部31a、31b的宽度方向内侧面以及被夹持部20a、20b的宽度方向外侧面的摩擦系数较大的金属板制成,从宽度方向观察时呈大致矩形。伸缩摩擦板11分别在从中间部分至后侧部分的范围具有在前后方向上伸长的伸缩长孔45,并且在前侧部分具有大致矩形的支撑孔46。在各个伸缩摩擦板11的伸缩长孔45插通有调节杆8,各个伸缩摩擦板11的前侧部分经由脱离托架12以及支撑托架13支撑于内柱15。
固定侧摩擦板42分别由钢板等相对于伸缩摩擦板11的侧面的摩擦系数较大的金属板制成,具有夹持在一对伸缩摩擦板11彼此之间的侧板部76、以及从该侧板部76的上侧的端部向宽度方向内方以直角折弯的安装板部47。侧板部76分别具有用于插通调节杆8的圆孔。安装板部47与外柱16的被夹持部20a、20b结合固定。因此,在调节方向盘101的上下位置、前后位置时,固定侧摩擦板42分别与调节杆8同步位移。即,在调节方向盘101的上下位置时,固定侧摩擦板42与调节杆8一起在上下方向上位移,在调节方向盘101的前后位置时,停止在该状态的位置。
脱离托架12配置于外柱16的狭缝19的内侧,而且支撑固定于内柱15的上表面。脱离托架12具有:第一固定侧通孔48;配置于比第一固定侧通孔48更靠前侧的第二固定侧通孔49;配置于比第二固定侧通孔49更靠前侧的第三固定侧通孔50;以及以包围第二固定侧通孔49的周围的方式向下方突出的矩形筒状的卡合凸部51。
具体而言,本例的脱离托架12具备:在宽度方向上相互平行地配置的一对侧板部52;分别连接一对侧板部52的前后两侧的端部彼此的端板部53;以及以封堵由侧板部52和端板部53包围的周围而成的矩形柱状的空间的上侧的开口的方式配置的上板部54。
上板部54在后侧部分具备向下方凹陷的凹孔55和封堵凹孔55的底部的底板部56。底板部56具有第一固定侧通孔48。上板部54在前后方向中间部具有第二固定侧通孔49,并且在前侧部分具有第三固定侧通孔50。在本例中,第一固定侧通孔48的形成位置偏置于比第二固定侧通孔49以及第三固定侧通孔50的形成位置更靠下侧。在本例中,第一固定侧通孔48、第二固定侧通孔49以及第三固定侧通孔50均由圆孔构成。卡合凸部51的下侧的端部突出至比底板部56的下表面更靠下方。
支撑托架13相对于脱离托架12结合为基于二次碰撞时施加于内柱的冲击载荷而能够分离,并且将伸缩摩擦板11支撑为能够进行宽度方向上的位移。本例的支撑托架13具备:具有第一脱离侧通孔58以及配置于比该第一脱离侧通孔58更靠前侧的第二脱离侧通孔59的安装部60;以及从该安装部60的前侧部分朝向宽度方向两侧延伸出的一对支撑臂部61。即,从上下方向上观察时,支撑托架13具有大致T字形的平面形状。本例的支撑托架13通过对钢板等具有足够的强度以及刚性的金属板施加利用了冲压的冲裁加工来制造。在本例中,支撑托架13具有安装部60的后侧部分的宽度方向两侧的端部以及前侧的端部、以及从支撑臂部61的前后两侧的端部向上方折弯的加强肋部62。利用加强肋部62,来提高支撑托架13的弯曲刚性。
通电板14通过对具有导电性的金属板实施利用了冲压的冲裁加工以及弯曲加工来制造,具备基板部63、后侧板部64、一对板簧部65、以及一对折弯部66。
基板部63为矩形板状,具有通孔67。后侧板部64从基板部63的后侧的端部向上方以直角折弯。一对板簧部65从后侧板部64的宽度方向两侧的端部向前方以直角折弯,并向前方伸长。一对板簧部65分别以前后方向中间部向宽度方向外方突出的方式折弯成大致V字形(大致く形)。一对折弯部66从一对板簧部65的前侧的端部向宽度方向内方折弯。
通电板14以将基板部63夹持在内柱15的上表面与脱离托架12的下表面之间、并且使一对板簧部65的宽度方向外侧面与外柱16的狭缝19的内侧面接触的状态,支撑固定于内柱15的上表面。内柱15与外柱16通过通电板14而电导通。即,内柱15的安装孔18的内周面与螺钉57电接触,螺钉57经由脱离托架12而与通电板14电接触。通电板14的一对板簧部65与外柱16的狭缝19的内侧面电接触,外柱16经由车体侧托架7等而接地(earth)。
在本例的转向柱装置1中,将脱离托架12以及通电板14支撑固定于内柱15的上表面中的存在于外柱16的狭缝19的内侧的部分,并且将脱离托架12与支撑托架13结合为基于二次碰撞时施加于内柱15的冲击载荷而能够分离。
具体而言,在本例中,利用结合部件68,将支撑托架13相对于脱离托架12的上表面结合为基于二次碰撞时施加于内柱15的冲击载荷而能够分离。结合部件68分别具备均由合成树脂制成的外销69和内销70。
如图7所示,外销69将整体构成为筒状,具备:圆筒部71;从该圆筒部71的基端部(图7的上侧的端部)外周面朝向径向外侧突出的向外凸缘部72;以及与该圆筒部71的前端侧(图7的下侧)相邻地配置的切槽部73。切槽部73在径向相反侧两处位置具有向前端侧的端面开口的狭缝。另外,切槽部73具有大致三角形的母线形状。即,切槽部73的外径尺寸比圆筒部71的外径尺寸更大。另一方面,切槽部73的内径尺寸与圆筒部71的内径尺寸相等。
内销70具有轴部74和形成于该轴部74的基端部的头部75。
为了将支撑托架13支撑于脱离托架12的上表面,首先,使第一脱离侧通孔58与第二固定侧通孔49对齐,并且使第二脱离侧通孔59与第三固定侧通孔50对齐。即,调整支撑托架13相对于脱离托架12的前后方向位置以及宽度方向位置,以使第一脱离侧通孔58与第二固定侧通孔49成为同轴,而且第二脱离侧通孔59与第三固定侧通孔50成为同轴。接着,使外销69的切槽部73从上方弹性地缩径并且压入到第一脱离侧通孔58以及第二固定侧通孔49、和第二脱离侧通孔59以及第三固定侧通孔50,然后复原。由此,将外销69的圆筒部71分别配置于第一脱离侧通孔58以及第二固定侧通孔49的内侧、以及第二脱离侧通孔59以及第三固定侧通孔50的内侧,将脱离托架12的上板部54和支撑托架13的安装部60夹持在向外凸缘部72与切槽部73之间。
接下来,通过将内销70的轴部74压入到外销69的径向内侧,来防止外销69的切槽部73缩径。这样,通过利用结合部件68将支撑托架13结合于脱离托架12的上表面,从而形成脱离托架12与支撑托架13的组件(临时组装)。
为了将由脱离托架12和支撑托架13构成的组装体以及通电板14支撑固定于内柱15的上表面,首先,使内柱15的前侧部分与外柱16的后侧部分能够相对位移地嵌合,并使内柱15的卡合孔17以及安装孔18与外柱16的狭缝19在圆周方向上的位相一致(在狭缝19的内侧配置卡合孔17以及安装孔18)。
利用通电板14的一对板簧部65从宽度方向两侧弹性地夹持脱离托架12,并且利用后侧板部64和一对折弯部66从前后方向两侧弹性地夹持脱离托架12。即,利用通电板14的后侧板部64、一对板簧部65以及一对折弯部66,以抱持脱离托架12的方式,将通电板14临时固定于脱离托架12。
接下来,使脱离托架12的卡合凸部51与内柱15的卡合孔17无晃动地卡合。并且,使插通脱离托架12的第一固定侧通孔48以及通电板14的通孔67的作为固定部件的螺钉57与内柱15的安装孔18螺纹结合,进一步紧固。由此,将由脱离托架12和支撑托架13构成的组装体以及通电板14配置在外柱16的狭缝19的内侧,而且支撑固定于内柱15的上表面。此外,通过使插通脱离托架12的第一固定侧通孔48、通电板14的通孔67以及内柱15的安装孔18的螺栓与螺母螺纹结合,从而能够将由脱离托架12和支撑托架13构成的组装体以及通电板14支撑固定于内柱15的上表面。
在本例的转向柱装置1中,在支撑托架13的一对支撑臂部61支撑伸缩摩擦板11。具体而言,将支撑臂部61的每个在前后方向上无晃动、而且能够进行宽度方向上的位移地插通在构成摩擦板单元44的每个的一对伸缩摩擦板11的支撑孔46。
在搭载了本例的转向柱装置1的车辆中,对调节方向盘101的位置、然后进行保持的方法进行说明。首先,在进行方向盘101的位置调节时,通过使调节柄9向预定方向(例如下方)摆动,来使驱动侧凸轮39向锁定解除方向旋转。由此,通过在圆周方向上交替地配置驱动侧凸轮面的凸部和被驱动侧凸轮面的凸部,来缩小凸轮装置10的轴向尺寸,并扩大被驱动侧凸轮38与推力轴承41的间隔。其结果,在支撑板部31a、31b的内侧面与被夹持部20a、20b的外侧面的抵接压下降或者丧失的同时,外柱16的后侧部分的内径尺寸弹性地扩大,外柱16的后侧部分的内周面与内柱15的前侧部分的外周面的抵接压下降。
在这样的非夹紧状态下,对方向盘101的上下位置以及前后位置进行调整。在本例中,若使方向盘101移动至在前后方向上能够调节的范围的前端位置,则支撑托架13的前侧的端面(加强肋部62的前侧面)与安装于外柱16的限位部件27的后侧面抵接。另一方面,若使方向盘101移动至在前后方向上能够调节的范围的后端位置,则脱离托架12的后侧的端面与外嵌于调节杆8的套筒43抵接。即,限位部件27作为限定方向盘101的前后方向上的能够调节范围的前端位置的限制器发挥功能,套筒43作为限定方向盘101的前后方向上的能够调节范围的后端位置的限制器发挥功能。另一方面,调节杆8能够在车体侧托架7的车体侧通孔35的内侧动作的范围进行方向盘101的上下方向的位置调节。
在使方向盘101移动至所希望位置后,通过使调节柄9向与上述预定方向相反的方向(例如上方)摆动,来使驱动侧凸轮39向锁定方向旋转。由此,驱动侧凸轮面的凸部的前端面与被驱动侧凸轮面的凸部的前端面相互抵接,从而扩大凸轮装置10的轴向尺寸,并缩小被驱动侧凸轮38与推力轴承41的间隔。其结果,支撑板部31a、31b的内侧面与被夹持部20a、20b的外侧面的抵接部的面压上升的同时,外柱16的后侧部分的内径尺寸弹性地缩小,外柱16的后侧部分的内周面与内柱15的前侧部分的外周面的抵接部的面压上升。其结果,方向盘101保持在调节后的位置。
对搭载了本例的转向柱装置1的车辆发生碰撞事故的情况的动作进行说明。若车辆发生碰撞事故,继车体与其它物体碰撞的一次碰撞之后,发生驾驶员的身体与方向盘101碰撞的二次碰撞。若发生该二次碰撞,则从方向盘101经由上轴3向内柱15施加朝向前方的冲击载荷。若向内柱15施加朝向前方的冲击载荷,则脱离托架12与该内柱15一起欲相对于由车体侧托架7以及伸缩摩擦板11支撑于车体的支撑托架13向前方位移。其结果,在脱离托架12与支撑托架13之间产生剪切力,结合部件68被该剪切力剪断。由此,允许内柱15、以及支撑于该内柱15的上轴3以及方向盘101的向前方的位移,缓和施加于驾驶员的身体的冲击载荷。
在本例中,在内柱15向前方位移时,通过使内柱15的外周面相对于外柱16的内周面滑动,从而吸收朝向前方的冲击载荷。因此,通过调整内柱15的内周面与外柱16的外周面之间的滑动阻力,能够调整冲击载荷的吸收量。在脱离托架12与内柱15一起向前方位移时,限制脱离托架12的高度尺寸、限位部件27的安装位置等,以便能够在安装于外柱16的限位部件27的下方通过。
在本例的转向柱装置1中,通过利用结合部件68结合支撑固定于内柱15的上表面的脱离托架12与支撑托架13,从而构成缓和二次碰撞时施加于驾驶员的身体的冲击载荷的冲击吸收机构。并且,在转向柱装置1中,通过将支撑固定于内柱15的上表面的脱离托架12配置在外柱16的狭缝19的内侧,从而构成防止内柱15与外柱16的相对旋转的止转机构。总之,本例的转向柱装置1将冲击吸收机构和止转机构均设置在转向柱6的上下方向上相同的一侧。因此,在本例的转向柱装置1中,不需要如日本特开2016-165935号公报那样,与用于对外柱的后侧部分的内径进行扩缩的狭缝独立地在外柱的内周面形成用于使支撑固定于内柱的止转部件卡合的凹槽。因此,根据本例的转向柱装置1,与日本特开2016-165935号公报所记载的构造比较,能够使外柱16的加工性变得良好,并且容易确保外柱16的强度。
在本例中,在脱离托架12的宽度方向两外侧面与外柱16的狭缝19的宽度方向两内侧面之间分别配置(夹持)具有宽度方向的弹力的板簧部65。由此,防止脱离托架12在狭缝19的内侧的在宽度方向上晃动。在本例中,配置在脱离托架12的宽度方向两外侧面与外柱16的狭缝19的宽度方向两内侧面之间的板簧65由用于将内柱15与外柱16电导通的通电板14的一部分构成。不需要设置仅用于防止脱离托架12在狭缝19的内侧的在宽度方向上的晃动的专用的部件,因此能够相应地抑制成本。
在本例中,使转向柱6的径向上的、脱离托架12的上表面与支撑托架13的下表面的抵接部(转向柱6的径向上的结合部件68的剪断位置)的距离转向柱6的中心轴O6的高度H1与转向柱6的径向上的调节杆8的中心轴O8的距离转向柱6的中心轴O6的高度H2大致相同,最优选使径向高度H1与径向高度H2相同(H1=H2)。因此,二次碰撞时能够稳定地进行脱离托架12以及内柱15的向前方的脱离。以下对该理由进行说明。
二次碰撞时,伴随对内柱15施加朝向前方的冲击载荷,经由脱离托架12以及支撑托架13对伸缩摩擦板11的前侧部分施加朝向前方的力。因此,若径向高度H1与径向高度H2的差较大,则基于施加于伸缩摩擦板11的力,在该伸缩摩擦板11产生以调节杆8的中心轴O8为中心的力矩。若产生这样的力矩,则有伸缩摩擦板11容易相对于被夹持部20a、20b的外侧面以及支撑板部31a、31b滑动的可能性,从在发生二次碰撞的瞬间将施加于内柱15的冲击载荷有效地用作切断结合部件68的力的方面出发并不优选。
针对于此,在本例中,由于使径向高度H1与径向高度H2大致相同,因此,能够防止二次碰撞时在伸缩摩擦板11产生以调节杆8的中心轴O8为中心的力矩。因此,能够防止伸缩摩擦板11相对于被夹持部20a、20b的外侧面以及支撑板部31a、31b滑动,能够在发生二次碰撞的瞬间将施加于内柱15的冲击载荷有效地用作切断结合部件68的力。其结果,二次碰撞时能够稳定地进行脱离托架12以及内柱15的向前方的脱离。
在本例中,在使方向盘101移动至在前后方向上能够调节的范围的后端位置的情况下,支撑固定于内柱15的脱离托架12的后侧的端面与外嵌于调节杆8的套筒43抵接。因此,即使在使方向盘101强势地移动至后端位置的情况下,也不会在脱离托架12与支撑托架13之间产生剪切力,能够防止将脱离托架12与支撑托架13结合的结合部件68被剪断。
在本例中,在外柱16的上表面形成狭缝19,并且在内柱15的上表面支撑固定脱离托架12,但在实施本发明的转向柱装置的情况下,也能够构成为在外柱的下表面形成狭缝,并且在内柱的下表面支撑固定脱离托架。
本发明的转向装置基于二次碰撞时的冲击载荷来进行塑性变形,从而能够具备吸收该冲击载荷的冲击吸收部件。具体而言,例如,能够以架设在脱离托架或内柱与支撑托架或外柱之间的方式配置上述冲击吸收部件。作为上述冲击吸收部件,例如能够使用将软钢等金属制的线材、帯状的板材弯曲成形得到的部件。
符号的说明
1—转向柱装置,2—转向轴,3—上轴,4—下轴,5—钥匙锁定环,6—转向柱,7—车体侧托架,8—调节杆,9—调节柄,10—凸轮装置,11—伸缩摩擦板,12—脱离托架,13—支撑托架,14—通电板,15—内柱,16—外柱,17—卡合孔,18—安装孔,19—狭缝,20a、20b—被夹持部,22—主狭缝部,23—副狭缝部,24—摆动支撑托架部,25—摆动支撑孔,26—突片部,27—限位部件,28—凹部,29—锁定用透孔,30a、30b—滚动轴承,31a、31b—支撑板部,32a、32b—前侧板部,33a、33b—上板部,34—连结板部,35—车体侧通孔,36—托架侧安装孔,37—头部,38—被驱动侧凸轮,39—驱动侧凸轮,40—螺母,41—推力轴承,42—固定侧摩擦板,43—套筒,44—摩擦板单元,45—伸缩长孔,46—支撑孔,47—安装板部,48—第一固定侧通孔,49—第二固定侧通孔,50—第三固定侧通孔,51—卡合凸部,52—侧板部,53—端板部,54—上板部,55—凹孔,56—底板部,57—螺钉,58—第一脱离侧通孔,59—第二脱离侧通孔,60—安装部,61—支撑臂部,62—加强肋部,63—基板部,64—后侧板部,65—板簧部,66—折弯部,67—通孔,68—结合部件,69—外销,70—内销,71—圆筒部,72—向外凸缘部,73—切槽部,74—轴部,75—头部,76—侧板部,101—方向盘,102—转向轴,103—万向接头,104—中间轴,105—转向齿轮单元,106—横拉杆,107—转向操纵轮,108、108a—转向柱装置,109—转向柱,110—外柱,111—内柱,112—狭缝,113—被夹持部,114—被卡合部件,115—调节杆,116—凸轮部件,117—调节柄,118—凸轮装置,119—车体侧托架,120—支撑板部,121—卡合部件,122—支撑轴,123—卡合凸部,124—凹槽,125—止转部件。
Claims (5)
1.一种转向柱装置,其特征在于,具备:
内柱;
外柱,其具有将上述内柱的前侧部分内嵌的后侧部分、在轴向上伸长的狭缝、配置在从宽度方向两侧夹住该狭缝的位置上的一对被夹持部、在宽度方向上贯通该一对被夹持部的每个的一对柱侧通孔;
车体侧托架,其具有夹持上述一对被夹持部的一对支撑板部和形成于该一对支撑板部的相互对齐的部分的一对车体侧通孔;
调节杆,其插通上述一对柱侧通孔和上述一对车体侧通孔;
一对按压部,其配置在上述调节杆中的从上述一对支撑板部的外侧面突出的部分;
扩缩装置,其对上述一对按压部彼此的间隔进行扩缩;
伸缩摩擦板,其被夹持在上述一对支撑板部的内侧面与上述一对被夹持部的外侧面之间部分及上述一对支撑板部的外侧面与上述一对按压部的内侧面之间部分中的至少一个部位之间部分,且具有使上述调节杆插通的伸缩长孔;
脱离托架,其配置于上述狭缝的内侧,而且支撑固定于上述内柱;以及
支撑托架,其具有相对于上述脱离托架结合为基于二次碰撞时施加于上述内柱的冲击载荷而能够分离的安装部和支撑上述伸缩摩擦板的支撑臂部。
2.根据权利要求1所述的转向柱装置,其特征在于,
具备板簧部,该板簧部被夹持在上述狭缝的宽度方向两侧的内侧面与上述脱离托架的宽度方向两侧的外侧面之间部分的至少一方之间部分,并能够在宽度方向上弹性变形。
3.根据权利要求2所述的转向柱装置,其特征在于,
上述板簧部由将上述内柱与上述外柱电导通的通电板的一部分构成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的转向柱装置,其特征在于,
上述内柱的径向上的上述脱离托架与上述支撑托架的抵接部的距离上述内柱的中心轴的高度、与上述内柱的径向上的上述调节杆的中心轴的距离上述内柱的中心轴的高度大致相同。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的转向柱装置,其特征在于,
上述内柱具有:卡合孔;以及与该卡合孔在前后方向上隔开间隔地配置的安装孔,
上述脱离托架具有:第一固定侧通孔;与第一固定侧通孔在前后方向上隔开间隔地配置的第二固定侧通孔;隔着第二固定侧通孔配置在与第一固定侧通孔相反侧的第三固定侧通孔;以及以包围第二固定侧通孔的周围的方式在上述内柱的径向上朝向内侧突出的筒状的卡合凸部,
上述支撑托架的上述安装部具有:第一脱离侧通孔;以及与第一脱离侧通孔在前后方向上隔开间隔地配置的第二脱离侧通孔,
通过使上述卡合凸部与上述卡合孔卡合,并且使固定部件相对于第一固定侧通孔和上述安装孔插通或者螺纹结合,从而将上述脱离托架支撑固定于上述内柱,
在第二固定侧通孔及第一脱离侧通孔的内侧、和第三固定侧通孔及第二脱离侧通孔的内侧分别以架设的方式插入结合部件,由此使上述支撑托架相对于上述脱离托架结合为,基于二次碰撞时施加于上述内柱的冲击载荷,通过剪断上述结合部件而能够分离。
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