CN203005510U

CN203005510U - 车辆的转向装置

Info

Publication number: CN203005510U
Application number: CN201220491247.4U
Authority: CN
Inventors: 豊田慎; 盛永真也
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2012-09-24
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2022-09-24
Also published as: EP2572959B1; JP5796776B2; JP2013067311A; EP2572959A1; US8910976B2; US20130075190A1

Abstract

本实用新型提供一种部件数量少且价格低廉的车辆的转向装置，在转向装置中，构成摆动机构的驱动机构和连杆机构之间的连接结构简单且易于组装。转向装置具有：马达，螺纹轴，其将主壳体的第二端部支撑为能够摆动，并且被马达驱动而进行旋转，螺母构件，其随着螺纹轴的旋转而在螺纹轴的轴向上移动。螺母构件具有：内螺纹部，其与螺纹轴螺合，枢轴部，其具有与内螺纹部的轴垂直的旋转轴，并且具有与旋转轴平行且隔开规定距离相互相向的两个平面部。连杆机构具有轴承部，轴承部形成在连杆机构的第二端部且具有支撑枢轴部并使其能够旋转的轴承孔，轴承部具有缺口，缺口从轴承孔向与旋转轴垂直的方向开口，且具有与两个平面部平行的平面。

Description

车辆的转向装置

技术领域

本实用新型涉及车辆的转向装置，尤其涉及能够将转向柱（steeringcolumn）支撑为相对于车体摆动并且能够调整转向盘（steering wheel）的操作位置的转向装置。

背景技术

以往公知有能够将转向柱支撑为相对于车体摆动并且能够调整转向盘的操作位置的转向装置，例如，在下述的专利文献1中，公开了构成摆动机构的连杆和滑块通过枢轴（枢轴螺钉）相连接的一般的连杆之间的连接结构。另外，在专利文献1中，提出了柱摆动点和柱支撑点之间的长度为柱摆动点和转向盘之间的长度的30%以上的转向装置，但与本申请没有直接关系。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-153849号公报。

在上述专利文献1所述的摆动机构中，在构成摆动机构的连杆机构中，与以往的摆动机构相同，在形成在连杆构件上的孔中插入枢轴螺钉以作为枢轴，并且在组装电动马达等驱动机构时通过枢轴螺钉来进行连接。因此，不仅导致部件个数变多，而且组装工时也变多，这成为成本上升的主要原因。

发明内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种部件个数少、价格低廉的车辆的转向装置，该车辆的转向装置至少能够在车体的上下方向上调整转向盘操作位置，驱动机构和连杆机构之间的连接结构简单且组装容易。

为了达成上述课题，本实用新型是一种车辆的转向装置，用于具有转向盘的车辆，该车辆的转向装置具有：主壳体，其具有第一端部和第二端部，并且被支撑为能够以所述第一端部为摆动中心相对于车体进行摆动，可动柱构件，其容置在该主壳体内，并且被支撑为能够在所述车体的前后方向上进行移动，且与所述转向盘相连接，固定托架，其固定在所述车体上，且能够将所述主壳体的第二端部支撑为能够相对于所述车体在上下方向上进行移动，连杆机构，其具有第一端部和第二端部，并且所述连杆机构的所述第一端部支撑在该固定托架上，驱动机构，其与该连杆机构的第二端部相连接；所述驱动机构包括：马达，螺纹轴，其将所述主壳体的第二端部支撑为能够摆动，并且被所述马达驱动而进行旋转，螺母构件，其随着该螺纹轴的旋转而在所述螺纹轴的轴向上移动；该螺母构件具有：内螺纹部，其与所述螺纹轴螺合，枢轴部，其具有与该内螺纹部的轴垂直的旋转轴，并且具有与该旋转轴平行且隔开规定距离相互相向的两个平面部；所述连杆机构具有轴承部，所述轴承部形成在所述连杆机构的第二端部且具有支撑所述枢轴部并使其能够旋转的轴承孔，所述轴承部具有缺口，所述缺口从所述轴承孔向与所述旋转轴垂直的方向开口，且具有与两个所述平面部平行的平面；随着所述驱动机构的驱动，经由所述连杆机构使所述主壳体摆动，由此至少调整所述转向盘在所述车辆的上下方向上的操作位置。

在上述转向装置中，优选所述缺口的两个平面之间的距离大于形成在所述螺母构件的枢轴部上的两个平面部之间的所述规定距离且小于所述轴承孔的内径，并且，所述轴承孔的内径大于所述枢轴部的外径。

在上述转向装置中，优选所述马达设置在比所述枢轴部靠近车辆前方的部位。

本实用新型通过具有如上所述的结构因而具有以下的效果。即，在本实用新型的转向装置中，驱动机构包括：马达，螺纹轴，其将主壳体的第二端部支撑为能够摆动，并且被马达驱动而进行旋转，螺母构件，其随着该螺纹轴的旋转而在螺纹轴的轴向上移动；该螺母构件具有：内螺纹部，其与螺纹轴螺合，枢轴部，其具有与该内螺纹部的轴垂直的旋转轴，并且具有与该旋转轴平行且隔开规定距离相互相向的两个平面部；连杆机构具有轴承部，轴承部形成在连杆机构的第二端部且具有支撑枢轴部并使其能够旋转的轴承孔，轴承部具有缺口，缺口从轴承孔向与旋转轴垂直的方向开口，且具有与两个平面部平行的平面。因而，驱动机构和连杆机构的连接结构的结构简单且易于组装，另外，由于能够以较少的部件个数容易地组装驱动机构和连杆机构，因而能够减少组装工时。

尤其，使缺口的两个平面之间的距离大于形成在螺母构件的枢轴部上的两个平面部之间的规定距离且小于轴承孔的内径，并且，轴承孔的内径大于枢轴部的外径，由此能够容易地将螺母构件组装到连杆机构上，并且能够确保螺母构件的顺利的动作。

在马达设置在比所述枢轴部靠近车辆前方的部位时，能够避免马达与乘坐人员的膝部接触。

附图说明

图1是示出了本实用新型的一个实施方式的转向装置的侧视图。

图2是本实用新型的一个实施方式的连杆构件的侧视图。

图3是本实用新型的一个实施方式的连杆构件的主视图。

图4是本实用新型的一个实施方式的螺母构件的俯视图。

图5是本实用新型的一个实施方式的螺母构件的侧视图。

图6是本实用新型的一个实施方式的螺母构件的主视图。

图7是示出了本实用新型的一个实施方式的螺母构件的立体图。

图8是示出了本实用新型的一个实施方式的摆动机构的组装状况的侧视图。

图9是示出了本实用新型的一个实施方式的摆动机构的组装状况的侧视图。

图10是示出了本实用新型的一个实施方式的摆动机构的组装状况的侧视图。

图11是示出了本实用新型的一个实施方式的摆动机构的组装后的状态的侧视图。

图12是示出了本实用新型的其他实施方式的螺母构件和连杆构件的组装状态的侧视图。

图13是示出了本实用新型的其他实施方式的螺母构件和连杆构件的组装状态的主视图。

图14是图12的A-A线的剖视图。

附图标记的说明

1转向轴

2伸缩机构

3摆动机构

4连杆机构

5驱动机构

5x摆动驱动单元

10主壳体

20可动柱构件

30固定托架

41、42连杆构件

42a轴承孔

42b缺口

423、424脚部（轴承部）

50螺母构件

51内螺纹部

52枢轴部

52a、52b平面部

60电动马达

62螺纹轴

具体实施方式

下面，参照附图，对本实用新型的优选的实施方式进行说明。图1示出了本实用新型的一个实施方式的转向装置的整体结构，在本实施方式中，转向轴1由筒状的上轴1a和下轴1b构成，其中，所述上轴1a的后端部与转向盘70相连接，所述下轴1b与该上轴1a的前端部花键连接。即，上轴1a和下轴1b能够在轴向上相对移动地相连接，下轴1b的前端部与转向机构（未图示）相连接。该转向机构相对于转向盘的操作被驱动而经由车轮转向机构（未图示）使转向车轮（未图示）转向。

并且，与转向轴1同轴配置有主壳体10，围绕相对于车体（未图示）的摆动中心C能够摆动地支撑该主壳体10，并且该主壳体10保持在固定托架30上。该固定托架30具有向车辆的下方延伸的相向的一对保持部（作为代表以31示出），在这些保持部之间保持主壳体10，并且该固定托架30在图1的上方固定在车体上。另外，在固定托架30的一对保持部31和主壳体10之间分别安装有按压机构（未图示），通过这些按压机构按压支撑主壳体10，且使主壳体10能够自由滑动。

在主壳体10内，在轴向上能够移动地支撑有可动柱构件20，即，在车体的前后方向上能够移动地支撑有可动柱构件20。作为该可动柱构件20设置有：金属制造的内管21，其容置转向轴1并且支撑该转向轴1使该转向轴1能够以轴为中心旋转；金属制造的外管22，其容置该内管21并且始终将内管21保持在规定位置上。内管21还称为上管，外管22还称为伸缩管。上轴1a通过轴承（未图示）能够旋转地支撑在内管21的后端部上，但是上轴1a和内管21之间的轴向上的相对移动被限制，上轴1a和内管21能够一体在轴向上移动。

因此，外管22、内管21、转向轴1及转向盘70成为一体而能够相对于主壳体10在轴向上移动，从而构成伸缩机构2，由此，能够将转向盘70调整到所希望的车体的前后方向位置上。另外，在向转向轴1施加了规定值以上的负载时，允许内管21相对于外管22在轴向上相对移动（进而允许上轴1a的轴向移动），本实施方式的内管21及外管22与安装在这两者之间的环状的摩擦构件（例如，金属制造的弹性的衬套（bush））等一同发挥能量吸收单元的功能。

另一方面，在固定托架30上支撑连杆机构4的一端，该连杆机构4的另一端与驱动机构5相连接，驱动机构5能够摆动地支撑在可动柱构件20上。通过该驱动机构5，经由连杆机构4使可动柱构件20能够相对于车体摆动，从而构成摆动机构3，由此，能够将转向盘70调整到所希望的车体的上下方向位置上。如图1所示，在本实施方式的连杆机构4中，第一连杆（由一对连杆构件41构成）的上端部以枢轴P1为中心能够旋转地支撑在固定托架30的下方，并且，该第一连杆的下端部以枢轴P2为中心能够旋转地支撑在第二连杆（由连杆构件42构成）的一对臂部421、422的后方上端部上。

构成第二连杆的连杆构件42如在图2及图4中放大示出那样形成为钟形曲柄（bell crank）状，以在一对臂部421、422的前方上端部之间夹持主壳体10的方式，被支撑为在主壳体10的下方能够以枢轴P3为中心旋转，并且，以在第二连杆（连杆构件42）的一对脚部423、424之间夹持螺母构件50的方式，被支撑为能够以枢轴P4为中心旋转。该螺母构件50与螺纹轴62等一同构成驱动机构5，形成摆动机构3的驱动源，因而还称为摆动螺母或摆动滑块。另外，通过压入枢销（省略附图标记）或螺合枢轴螺钉（省略附图标记），来连接连杆构件41、42、驱动机构5、可动柱构件20及主壳体10，并枢轴P1及P5由枢销构成，枢轴P2及P3由枢轴螺钉构成，另外枢轴P4由螺母构件50构成。

因此，在通过电动马达60驱动螺纹轴62旋转而随之螺母构件50在螺纹轴62的轴向上移动时，第二连杆（连杆构件42）以枢轴P3为中心摆动，并且第一连杆（连杆构件41）以枢轴P1为中心摆动，由此主壳体10（以及外管22、内管21、上轴1a及转向盘70）在车体的上下方向上移动。另外，在本实施方式中，在电动马达60的输出轴和螺纹轴62之间安装有减速机构（未图示），该减速机构对电动马达60的输出适当地进行减速后传递至螺纹轴62。

如图4至图7所示，本实施方式的螺母构件50具有与由梯形螺纹构成的螺纹轴62螺合的内螺纹部51和发挥上述枢轴P4的功能的枢轴部52，并且如图4示出那样，通过合成树脂使该螺母构件50形成为俯视呈“十”字的形状。即，枢轴部52具有与内螺纹部51的轴垂直的旋转轴（图1的枢轴P4），并且具有与该旋转轴平行并隔开规定距离相向的两个平面部52a、52b。另一方面，如图2所示，构成第二连杆的连杆构件42的脚部423、424发挥支撑枢轴部52且使其能够旋转的轴承部的功能，在该脚部423、424上分别形成有轴承孔42a，并且形成有缺口42b，该缺口42b朝向与旋转轴垂直的方向开口，并且具有与两个平面部52a、52b平行的平面。

上述的缺口42b的开口宽度（图2示出的两个面之间的宽度s）设定为小于轴承孔42a的内径，并且比枢轴部52的两个平面部52a、52b之间的尺寸（图5示出的两个面之间的宽度d）稍微大，因而枢轴部52的平面部52a、52b能够经由缺口42b插入到轴承孔42a内。并且，轴承孔42a的内径设定为比枢轴部52的外径稍微大，以使枢轴部52能够与轴承孔42a嵌合。从而，在枢轴部52和轴承孔42a之间产生间隙，但在间隙是不能允许的程度的情况下，能够通过对枢轴部52的外周面进行涂层（coating）处理，保持适当的接合状态。并且，在枢轴部52和轴承孔42a之间的间隙大而有可能因此产生晃动的情况下，只要如后述那样在两者之间安装衬套即可。

参照图8至图10，对上述摆动机构3的组装状况进行说明，首先，将包括螺母构件50及螺纹轴62等的驱动机构5设定为局部组件（subassembly）来构成图8所示的摆动驱动单元5x。另外，连杆机构4安装在主壳体10上。接着，如图8所示，将摆动驱动单元5x从下方组装到主壳体10上，在枢轴部52的平面部52a、52b经由缺口42b插入到轴承孔42a内时，枢轴部52与轴承孔42a嵌合，从而成为图9示出的状态。在该状态（即，枢轴部52与轴承孔42a嵌合的状态）下，在如图10示出那样进行旋转，将摆动驱动单元5x的电动马达60部分移动到车体前方侧（图10的左方）时，枢轴部52在轴承孔42a内进行旋转，在摆动驱动单元5x中，在图11所示的规定的位置上，枢销（构成枢轴P5）从两侧压入到主壳体10上，从而摆动驱动单元5x能够摆动地支撑在主壳体10上。

因此，摆动机构3成为图1（及图11）所示的初始位置的状态，但即使从该位置起驱动螺母构件50而与此连动地驱动连杆机构4，枢轴部52也不可能从（经由缺口42b）轴承孔42a脱落。尤其，由于螺母构件50沿着螺纹轴62移动，因而其移动方向限定为轴承孔42a的前后方向，从而不会发生枢轴部52的平面部52a、52b与轴承孔42a的下方侧的缺口42b相一致的状态。而且，在组装之后，基于电动马达60对螺纹轴62的推力相对于螺母构件50仅作用于轴向，另外，操纵部质量（handle mass）（包括转向盘70的质量）的大部分经由连杆机构4仅作用在螺纹轴62的轴向上。从而，经由内螺纹部51赋予枢轴部52的轴向负载施加到与轴承孔42a内的缺口42b垂直的内表面上，能够确保足够的受压面积，从而螺母构件50不可能脱落，也不需担心刚性的不足。

在对上述结构的摆动机构3进行驱动时，在图1中，在使电动马达60启动而驱动其输出轴进行旋转时，其旋转通过减速机构（未图示）被减速而传递至螺纹轴62，与该螺纹轴62螺合的螺母构件50在轴向上移动，从而驱动连杆机构4。即，第二连杆（连杆构件42）以枢轴P3为中心摆动，并且第一连杆（连杆构件41）以枢轴P1为中心摆动，从而主壳体10（以及外管22、内管21、上轴1a及转向盘70）摆动，因而只要在转向盘70处于所希望的车体的上下方方向位置上时使电动马达60停止，就能够将转向盘70调整到所希望的操作位置上。

另外，如图12至图14所示，通过在螺母构件50和连杆构件42之间安装弹性构件的衬套SP，能够适当地消除因螺母构件50的枢轴部52和连杆构件42的脚部423、424之间的由于枢轴部52的径向上的间隙而产生的晃动。例如，只要将图12所示的欧米加（Ω）文字形状的衬套SP压入到枢轴部52和脚部423、424之间，就能够以低价的构件确保良好的组装性。

Claims

1.一种车辆的转向装置，用于具有转向盘的车辆，其特征在于，

该车辆的转向装置具有：

主壳体，其具有第一端部和第二端部，并且被支撑为能够以所述第一端部为摆动中心相对于车体进行摆动，

可动柱构件，其容置在该主壳体内且与所述转向盘相连接，并且被支撑为能够在所述车体的前后方向上进行移动，

固定托架，其固定在所述车体上，且能够将所述主壳体的第二端部支撑为能够相对于所述车体在上下方向上进行移动，

连杆机构，其具有第一端部和第二端部，并且所述连杆机构的所述第一端部支撑在该固定托架上，

驱动机构，其与该连杆机构的第二端部相连接；

所述驱动机构包括：

马达，

螺纹轴，其将所述主壳体的第二端部支撑为能够摆动，并且被所述马达驱动而进行旋转，

螺母构件，其随着该螺纹轴的旋转而在所述螺纹轴的轴向上移动；

该螺母构件具有：

内螺纹部，其与所述螺纹轴螺合，

枢轴部，其具有与该内螺纹部的轴垂直的旋转轴，并且具有与该旋转轴平行且隔开规定距离相互相向的两个平面部；

所述连杆机构具有轴承部，所述轴承部形成在所述连杆机构的第二端部且具有支撑所述枢轴部并使其能够旋转的轴承孔，所述轴承部具有缺口，所述缺口从所述轴承孔向与所述旋转轴垂直的方向开口，且具有与两个所述平面部平行的平面；

随着所述驱动机构的驱动，经由所述连杆机构使所述主壳体摆动，由此至少调整所述转向盘在所述车辆的上下方向上的操作位置。

2.如权利要求1所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述缺口的两个平面之间的距离大于形成在所述螺母构件的枢轴部上的两个平面部之间的所述规定距离且小于所述轴承孔的内径，并且，所述轴承孔的内径大于所述枢轴部的外径。

3.如权利要求1所述的车辆的转向装置，其特征在于，所述马达设置在比所述枢轴部靠近车辆前方的部位。