CN1299942C - 汽车转向装置中的缓冲构造 - Google Patents
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Abstract
在汽车(1)发生1次碰撞、支架(27)变形时,使该支架(27)的前部框架(36)呈纵向姿势地相对于后部框架(38)弯曲。于是,伴随着上述前部框架(36),使联动齿轮装置(28)下降(C),与此相伴,转向轴(23)与方向盘(24)一同被下拉。其结果为,该方向盘(24)和驾驶员之间的空间尺寸更大,驾驶员向方向盘(24)的2次碰撞时的冲击力被缓和。
Description
技术领域
本发明涉及汽车转向装置中的缓冲构造,当汽车与其前方的任何物体1次碰撞,与此相接,驾驶员与转向柱进行2次碰撞,当驾驶员要受到来自该转向柱的冲击力时,缓和该冲击力。
背景技术
在上述汽车的转向装置中,以往具有在日本国公开实用新案公报昭57-171964号的特别是图3所示的装置。
根据上述公报所述,转向装置具有转向轴、方向盘、转向齿轮装置和联动齿轮装置,该转向轴配置在车室的前部,支承在车体上,围绕向后上方延伸的轴心,可自由旋转;该方向盘支撑在该转向轴的上端部;该转向齿轮装置与上述转向轴的下端部相比,配置在后方,支撑在上述车体上,与左右转向用车轮联动连结;该联动齿轮装置配置在该转向齿轮装置的前方,通过支架,支撑在上述车体上,使上述转向齿轮装置联动连结在上述转向轴的下端部。
上述联动齿轮装置具有齿轮箱、输入齿轮和输出齿轮,该齿轮箱构成其外壳,支撑在上述支架上;该输入齿轮被收纳在该齿轮箱的内部,与上述转向轴的下端部联动连结;该输出齿轮被收纳在上述齿轮箱的内部,与上述输入齿轮相互啮合。通过万向节轴,上述转向齿轮装置联动连结在该输出齿轮上。
这样,位于上述方向盘的后方的驾驶员,若转向操作该方向盘,则其操作力依次通过上述转向轴、联动齿轮装置的输入齿轮、输出齿轮、万向节轴以及转向齿轮装置,传递到左右转向用车轮,以此,将汽车转向所希望的方向。
但是,当由于汽车的1次碰撞,上述车体的前部一面从其前端部侧向后方依次塑性变形,一面相对于车体的后部,向后方移动时,存在该向后方移动的车体的前部受到推压,上述联动齿轮装置向后方移动,同时,该联动齿轮装置将上述转向轴向后上方抬升的情况,在该情况下,会产生上述方向盘接近驾驶员的可能。
于是,象上述那样,若方向盘接近驾驶员,则伴随着1次碰撞,驾驶员从其后上方相对于上述方向盘,容易2次碰撞,在该2次碰撞时,存在给予驾驶员的冲击力过大的可能。
另外,在上述现有的技术中,将万向节轴配置为向后下方延伸。因此,象上述那样,在1次碰撞时,车体的前部受到推压,当上述联动齿轮装置和上述万向节轴依次向后方移动时,以该万向节轴的后端部和转向齿轮装置的连结部为大致的中心,上述万向节轴的前部侧容易向后上方转动。
于是,象上述那样,若万向节轴向后上方转动,则与上述万向节轴的前端部连结的上述联动齿轮装置也向后上方转动。于是,与上述相同,该联动齿轮装置将上述转向轴向后上方抬升,上述方向盘与驾驶员接近,在2次碰撞时,存在给予驾驶员的冲击力过大的可能。
本发明就是着眼于上述那样的情况,其目的在于,在汽车1次碰撞时,驾驶员从其后上方相对于方向盘发生2次碰撞,当驾驶员要受到来自该方向盘的冲击力时,缓和该冲击力。
发明内容
本发明的汽车转向装置,具有转向轴、转向齿轮装置和联动齿轮装置,该转向轴配置在车室的前部,支承在车体上,围绕向后上方延伸的轴心可自由转动,在其上端部,支撑有方向盘;该转向齿轮装置配置在与该转向轴的下端部相比的后方,被上述车体支撑,与左右转向用车轮联动连结;该联动齿轮装置配置在该转向齿轮装置的前方,通过支架支撑在上述车体上,使上述转向齿轮装置联动连结在上述转向轴的下端部,其中,
上述支架具有前部框架和后部框架,该前部框架构成该支架的前部,其前端部支撑在上述车体上,后部侧向后下方延伸;该后部框架构成上述支架的后部,从上述前部框架的后端部向后方延伸,其后端部支撑在上述车体上,使上述联动齿轮装置支撑在该后部框架上,
另外,上述联动齿轮装置具有齿轮箱、输入齿轮和输出齿轮,该齿轮箱构成其外壳,支撑在上述后部框架上;该输入齿轮被收纳在该齿轮箱的内部,与上述转向轴的下端部联动连结;该输出齿轮被收纳在上述齿轮箱的内部,与上述输入齿轮相互啮合,还具有万向节轴,该万向节轴使上述转向齿轮装置联动连结在该输出齿轮上,
在车体的侧视图中,使上述输出齿轮和万向节轴的各轴心交叉折叠为谷状,且将上述万向节轴配置为向后上方延伸。
再有,其他的本发明是在上述支架上设置脱落促进机构,该脱落促进机构在从其前方,给予规定值以上的外力时,促进该支架的后端部从上述车体上脱落。
附图说明
图1是汽车的前部的侧视剖视图。
图2是图1的部分放大的剖视图。
图3是图2的3-3线的向视图。
图4是说明作用的图,相当于图1的部分放大的图。
图5是说明其他的作用的图,相当于图1的部分放大的图。
具体实施方式
为了更详细地叙述本发明,根据附图,对此进行说明。
在图1至图3中,符号1是一箱型汽车,箭头Fr表示该汽车1的前方。
上述汽车1的车体2是板金制,该车体2具有车体车架3和车体主体5,该车体车架3构成其下部,具有很大的强度和刚性;该车体主体5配置在该车体车架3的上侧,支撑在该车体车架3上,其内部空间作为车室4。在该车体主体5的前端部的上部,设置前风挡玻璃6。
上述车体车架3具有沿汽车1的长度方向延伸的左右一对侧架9;使这些左右侧架9的各前端部之间相互结合的横梁10;配置在该横梁10的后方,使在上述左右侧架9的前部中的上述汽车1的长度方向的各中途部之间相互结合的其他的横梁11。在上述车体车架3的前部,悬挂有左右一对转向用前车轮,同时在车体车架3的后部,悬挂有左右一对后车轮,通过这些车轮,将车体2支撑在路面上。
构成上述车体2的前部的上述车体主体5的前部,具有构成该车体主体5的前端部的下部的前面板14;与该前面板14的上缘部结合,加强该前面板14的前罩15;与上述前面板14的上下方向的中途部结合,加强该前面板14的加强板16;构成上述车体主体5的下部的无图示的底板;配置在上述车室4的前部,架设在上述车体车架3、前罩15以及加强板16上而被支撑,支撑无图示的加油踏板和制动踏板的踏板支架17。
转向装置20设置在上述车室4的前部。
上述转向装置20具有配置在上述车室4的前部,轴心21向后上方延伸,支撑在上述踏板支架17上的转向柱22;内嵌于该转向柱22中,支承在上述转向柱22上,围绕上述轴心21可自由转动的转向轴23;被固定支撑在该转向轴23的上端部的方向盘24。
另外,上述转向装置20还具有转向齿轮装置26、联动齿轮装置28、万向节轴31和其他的万向节轴32,该转向齿轮装置26配置在与上述转向轴23的下端部相比的后方,牢固地支撑在上述车体2的车体车架3上,作为与上述左右转向用前车轮联动连结的齿条传动装置;该联动齿轮装置28在该转向齿轮装置26的前方,且配置在上述转向轴23的下端部的下方,通过支架27,支撑在上述车体2的车体车架3上;该万向节轴31使上述联动齿轮装置28联动连结在上述转向轴23的下端部;该其他的万向节轴32使上述转向齿轮装置26联动连结在上述联动齿轮装置28上。
上述支架27是板金制。该支架27具有前部框架36和后部框架38,该前部框架36构成该支架27的前部,其前端部通过连结件35的连结,被支撑在上述横梁10上,后部侧向后下方延伸;该后部框架38构成上述支架27的后部,从上述前部框架36的后端部向后方一体延伸,其后端部通过连结件37的连结,被支撑在上述其他的横梁11上。
另外,上述后部框架38还具有水平框架40和纵向框架41,该水平框架40构成该后部框架38的前部,从上述前部框架36的后端部近似水平地向后方一体延伸;该纵向框架41构成上述后部框架38的后部,从上述水平框架40的后端部向后上方一体延伸,其延伸的端部通过上述连结件37,连结在上述其他的横梁11上。在上述前部框架36的后方附近,上述联动齿轮装置28支撑在上述水平框架40上。
上述联动齿轮装置28是斜齿轮装置。该联动齿轮装置28具有构成其外壳、支撑在上述水平框架40上的齿轮箱43;收纳在该齿轮箱43的内部,通过上述万向节轴31,联动连结在上述转向轴23的下端部的输入齿轮44;收纳在上述齿轮箱43的内部,与上述输入齿轮44相互啮合,通过上述其他的万向节轴32,与上述转向齿轮装置26联动连结的输出齿轮45。
上述输入齿轮44和输出齿轮45是斜齿轮。上述输入齿轮44的轴心46在近似垂直方向且向后上方延伸,上述输出齿轮45的轴心47与上述输入齿轮44的轴心46近似正交,在近似水平方向,且向后下方延伸。
在车体2的侧视图(图1)中,上述输出齿轮45和其他的万向节轴32的前端部相互连结,使上述输出齿轮45的轴心47与其他的万向节轴32的轴心48交叉折叠为谷状。另外,将该其他的万向节轴32配置为使上述其他的万向节轴32的轴心48向后上方延伸。
设置脱落促进机构50,以便在从其前方施加给上述支架27规定值以上的外力时,促进该支架27的后端部从上述其他的横梁11脱落到下方。该脱落促进机构50具有在上述支架27的后端部的上端缘上形成的多个(左右一对)切口51;和使该各切口51的缘部连结到上述其他的横梁11上的连结螺栓52,若上述外力施加到上述支架27上,则上述支架27的后端部可以从上述连结螺栓52上脱落A(图2、3中的单点虚线)。
根据上述构成,支架27具有前部框架36和后部框架38,该前部框架36构成该支架27的前部,其前端部支撑在上述车体2上,后部侧向后下方延伸;该后部框架38构成上述支架27的后部,从上述前部框架36的后端部向后方延伸,其后端部支撑在上述车体2上,上述联动齿轮装置28支撑在该后部框架38上。
因此,如图4所示,当汽车1发生1次碰撞,车体2的前部变形,相对于车体2的后部,向后方移动B时,与此相伴,上述支架27也变形,从其前部侧向后部侧,依次向后方移动B。此时,因为上述支架27的前部的前部框架36向后下方延伸,所以当该支架27变形,从其前部侧依次向后方移动B时,该支架27的前部框架36,其以更接近垂直方向,为向后下方的纵向的姿势,相对于上述后部框架38弯曲。
在这里,因为上述前部框架36的前端部支撑在上述横梁10上,其高度位置基本不变,所以上述前部框架36越是呈更纵起的姿态,在上述前部框架36的后方附近中的上述水平框架40的部分越是更切实地下降C,支撑在该水平框架40的部分上的上述联动齿轮装置28也随它下降C。
于是,如图1中的单点虚线和图4所示,通过上述联动齿轮装置28和上述万向节轴31联动连结的上述转向轴23和上述方向盘24一起被向下拉,更加增大了该方向盘24和位于该方向盘24的后方的驾驶员之间的空间尺寸。
因此,上述空间尺寸所增大的量,在驾驶员向上述方向盘24进行2次碰撞时,缓和了从上述方向盘24施加给驾驶员的冲击力。
另外,如上所述,在车体2的侧视图(图1)中,是使上述输出齿轮45和万向节轴32的各轴心47、48交叉折叠为谷状,且将上述万向节轴32配置为向后上方延伸,因此,产生了下述的作用效果。
即,如图5所示,上述汽车1的1次冲击进一步进行,车体2的前部进一步向后方移动B而变形时,上述支架27与其相伴,整体向后方移动B,与此相伴,上述联动齿轮装置28和其他的万向节轴32依次向后方移动B。
在这里,如上所述,在车体2的侧视图(图1)中,因为是使上述输出齿轮45和其他的万向节轴32的各轴心47、48交叉折叠为谷状,且将上述其他的万向节轴32配置为向后上方延伸,所以如图5所示,向后方移动B的其他的万向节轴32的前部侧,以该万向节轴32的后端部和转向齿轮装置26的连结部53为大致的中心,向后下方旋转D。
因此,与上述其他的万向节轴32的前端部连结的上述联动齿轮装置28,也与上述其他的万向节轴32的前部侧一起,以上述连结部53为大致的中心,向后下方转动D。于是,与上述联动齿轮装置28联动连结的上述转向轴23与上述方向盘24一同被下拉,增大了上述方向盘24和位于该方向盘24的后方的驾驶员之间的空间尺寸。
因此,上述空间尺寸所增大的量,在驾驶员向上述方向盘24进行2次碰撞时,缓和了从上述方向盘24施加给驾驶员的冲击力。
另外,如上所述,设置脱落促进机构50,该脱落促进机构50在从其前方向支架27施加规定值以上的外力时,促进该支架27的后端部从上述车体2脱落。
因此,在上述汽车1的1次冲击进一步进行,车体2的前部进一步向后方移动B而变形时,如图2,3中的单点虚线所示,通过上述脱落促进机构50,使上述支架27的后端部从上述车体2的车体车架3的其他的横梁11向下方脱落,使上述后部框架38的水平框架40迅速下降,另外,在该后部框架38的水平框架40上支撑的上述联动齿轮装置28也与其同时迅速下降。
于是,与上述联动齿轮装置28联动连结的上述转向轴23与上述方向盘24一起被下拉(图2,3中的单点虚线),更增大了上述方向盘24和位于该方向盘24的后方的驾驶员之间的空间尺寸。
因此,上述空间尺寸所更增大的量,在驾驶员向上述方向盘24进行2次碰撞时,更切实地缓和了从上述方向盘24施加给驾驶员的冲击力。
另外,以上是根据图示的例子,上述脱落促进机构50也可以形成在上述支架27的后端部的侧缘上,有通过上述外力使该后端部容易断裂作用的切口。
Claims (2)
1.一种汽车转向装置中的缓冲构造,所述汽车的转向装置具有转向轴(23)、转向齿轮装置(26)和联动齿轮装置(28),该转向轴(23)配置在车室(4)的前部,支承在车体(2)上,围绕向后上方延伸的轴心(21)可自由转动,在其上端部,支撑有方向盘(24);该转向齿轮装置(26)配置在与该转向轴(23)的下端部相比的后方,被上述车体(2)支撑,与左右转向用车轮联动连结;该联动齿轮装置(28)配置在该转向齿轮装置(26)的前方,通过支架(27)支撑在上述车体(2)上,使上述转向齿轮装置(26)联动连结在上述转向轴(23)的下端部,其特征在于,
上述支架(27)具有前部框架(36)和后部框架(38),该前部框架(36)构成该支架(27)的前部,其前端部支撑在上述车体(2)上,后部侧向后下方延伸;该后部框架(38)构成上述支架(27)的后部,从上述前部框架(36)的后端部向后方延伸,其后端部支撑在上述车体(2)上;使上述联动齿轮装置(28)支撑在该后部框架(38)上,
上述联动齿轮装置(28)具有齿轮箱(43)、输入齿轮(44)和输出齿轮(45),该齿轮箱(43)构成其外壳,支撑在上述后部框架(38)上;该输入齿轮(44)被收纳在该齿轮箱(43)的内部,与上述转向轴(23)的下端部联动连结;该输出齿轮(45)被收纳在上述齿轮箱(43)的内部,与上述输入齿轮(44)相互啮合,所述汽车的转向装置还具有万向节轴(32),该万向节轴(32)使上述转向齿轮装置(26)联动连结在该输出齿轮(45)上,
在车体(2)的侧视图(图1)中,使上述输出齿轮(45)和万向节轴(32)的各轴心(47、48)交叉折叠为谷状,且将上述万向节轴(32)配置为向后上方延伸。
2.如权利要求1所述的汽车转向装置中的缓冲构造,其特征在于,设置有脱落促进机构(50),该脱落促进机构(50)在从前方给予上述支架(27)规定值以上的外力时,促进该支架(27)的后端部从上述车体(2)上脱落。
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