CN205273595U - 伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置，其中，伸缩转向装置用外柱包括：槽，其为了降低径向相关的刚性，在轴向一端部形成；和一对被夹持板部，其设在将所述槽从与所述轴方向垂直的宽度方向两侧夹着的位置，并在互相匹配的部分形成有轴向长的长孔；嵌合保持部分，其能够基于将所述一对被夹持板部从宽度方向两侧夹持的负荷，将内径扩大缩小，所述伸缩转向装置用外柱的特征在于，在所述嵌合保持部分的内周面中在轴向隔离的至少2个部位位置，设有内径小于其余的部分的小直径部。

Description

伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置

技术领域

本发明涉及伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置。

背景技术

作为用于向转向轮(除了铲车等特殊车辆，通常为前轮)赋予转向角的转向装置，广泛已知例如图11所示的构造。该转向装置在被车身1支承的圆筒状的转向柱2的内径侧，能够旋转地支承转向轴3。而且，在与转向柱2的后端开口相比向后方突出的、转向轴3的后端部分固定有方向盘4。使方向盘4旋转时，该旋转经由转向轴3、自由接头5a、中间轴6、自由接头5b，传递至转向齿轮单元7的输入轴8。输入轴8旋转时，配置在转向齿轮单元7的两侧的一对横拉杆9、9被推拉，向左右一对转向轮赋予与方向盘4的操作量相应的转向角。

在这样的转向装置中，以往已知用于根据驾驶者的体格、驾驶姿势来调节方向盘4的前后位置的伸缩机构。为了构成这样的伸缩机构，转向柱2被构成为，将前侧的内柱10的后端部以能关于轴向相对位移地内嵌在后侧的外柱11的前端部，从而全长能呈望远镜状地伸缩。另外，转向轴3被构成为，利用花键卡合等将相当于外轴的外管12与内轴13自由传递力矩、且自由伸缩地组合。

转向柱2和转向轴3被构造为在碰撞事故时吸收冲击能量，使方向盘4向前方位移。即，在碰撞事故时，接着汽车撞击其他汽车等的一次碰撞，会产生驾驶员的身体碰撞方向盘4的二次碰撞。在该二次碰撞时，为了缓解施加给驾驶员身体的冲击，保护驾驶员，需要将支承方向盘4的转向轴3相对于车身1能够由于伴随二次碰撞的向前方的冲击负荷而向前方位移地支承。因此，转向柱2由于二次碰撞的冲击负荷，通过外柱11使该转向柱2的全长边缩小边向前方位移，转向轴3通过外管12使该转向轴3的全长边缩小边向前方位移。由此，防止对与方向盘4碰撞的驾驶员的身体施加大的冲击。

图示的例子还装入有能调节方向盘4的上下位置的倾斜机构。进一步，还装入电动式助力转向装置，用于将电动马达14作为辅助动力源来降低操作方向盘4所需的力。因此，在转向柱2(内柱10)的前端部结合固定有对构成电动式助力转向装置的蜗杆减速器等进行收纳的壳体15。进一步，将壳体15相对于车身1能以横轴16为中心摇动位移地支承。另外，相对于在该车身1的其他位置支承的支承支架17，将固定设置在转向柱2(外柱11)的一部分的柱侧支架18能在前后方向和上下方向位移地支承。

在倾斜机构、伸缩机构的情况下，除了电动式以外，需要基于调节柄的操作，在能调节方向盘4的位置的状态、与能保持在调节后的位置的状态间切换。关于这样的位置调节机构的以往构造的一个例子，除了上述图11，使用图12来进行说明。为了将外柱11的前端部的内径能弹性地扩大缩小，在外柱11的前端部到靠近中间部分的下表面设有在轴向长的槽19。另外，在从宽度方向两侧夹着该槽19的部分设有一对被夹持板部20、20。而且，在这两个被夹持板部20、20的互相匹配的部分分别形成在外柱11的轴向长的前后方向长孔21、21。另外，在构成支承支架17并从宽度方向两侧夹持两个被夹持板部20、20的互相平行的一对支承板部22、22，以将横轴16作为中心的部分圆弧状，形成相当于支架侧通孔的上下方向长孔23、23。而且，在这些各长孔21、23插通杆状部件即调节杆24。设在调节杆24的基端部(图12的右端部)的头部25仅能沿着该上下方向长孔23位移(阻止旋转的状态)地，与在一个(图12的右侧)支承板部22形成的上下方向长孔23卡合。与之相对，在拧入调节杆24的末端部(图12的左端部)的螺母26与另一个(图12的左侧)支承板部22的外侧面之间，设有由驱动侧凸轮27与被驱动侧凸轮28构成的凸轮装置29。而且，能利用调节柄30将驱动侧凸轮27旋转驱动。在调节柄30的外侧面与螺母26之间设有推力轴承31，从而能顺利转动调节柄30，提高调节柄30的操作感。

在对方向盘4进行位置调节时，通过使调节柄30向预定方向(下方)转动，从而将驱动侧凸轮27旋转驱动，缩小凸轮装置29的轴向尺寸。而且，将被驱动侧凸轮28与头部25的互相对置的内侧面彼此的间隔扩大，释放两个支承板部22、22压住两个被夹持板部20、20的力。同时，将在外柱11的前部内嵌有内柱10的后部的嵌合保持部分的内径弹性地扩大，使作用在这些外柱11的前部内周面与内柱10的后部外周面的抵接部的面压下降。在该状态下，在调节杆24在各长孔21、23的内侧能够位移的范围，能够调节方向盘4的上下位置和前后位置。

在使方向盘4移动至期望位置后，使调节柄30向预定方向的反向(上方)转动，扩大凸轮装置29的轴向尺寸。由此，将被驱动侧凸轮28与头部25的互相对置的内侧面彼此的间隔缩小，利用两个支承板部22、22强力压住两个被夹持板部20、20使其摩擦卡合。同时，将在外柱11的前部内嵌有内柱10的后部的部分的内径弹性地缩小，提高作用在这些外柱11的前部内周面与内柱10的后部外周面的抵接部的面压。在该状态下，方向盘4的上下位置和前后位置保持在调节后的位置。调节杆24的头部25和被驱动侧凸轮28相当于一对按压部。

顺便提及，近年来，汽车的失窃增加，使汽车具有各种防盗装置。作为其一种，广泛实施只要不使用正规的钥匙，就不能操作方向盘的转向锁定装置。图13示出专利文献1所记载的转向锁定装置的一个例子。转向锁定装置32在转向柱2a的一部分设有锁定单元33。另外，转向锁定装置32在转向轴3a的一部分，在与该锁定单元33在轴向相关的相位一致的位置，外嵌固定有在周向的至少1个部位形成卡合凹部34的键锁定环35。而且，使在工作时(键锁定时)构成锁定单元33的锁定销36的末端部通过在转向柱2a的轴向中间部形成的锁定用透孔37，向该转向柱2a的内径侧位移。而且，通过使锁定销36的末端部与卡合凹部34卡合，从而转向轴3a实际上不能旋转。即，在点火开关为断开，使卡合凹部34与锁定销36卡合的状态下，以预定值以上的力(超过由键锁定规制所规定的值的力)使方向盘4旋转的情况下，转向轴3a相对于键锁定环35旋转。但是，为了给转向轮赋予期望的转向角，以通常的驾驶姿势来操作方向盘4程度的力不会使转向轴3a旋转。

在将上述这样的转向锁定装置32装入转向装置的情况下，在转向柱2a的外径侧设有锁定单元33，在该转向柱2a的内径侧设有键锁定环35。所以，将该键锁定环35能旋转地配置在转向柱2a的内径侧，并且不会使锁定销36的行程过大，使该锁定销36与键锁定环35可靠地卡合脱离。因此，转向装置中至少装入转向锁定装置32的部分的转向柱2a的外径需要小，内径需要增大(将该部分的转向柱2a的厚度变薄)。

图14示出专利文献2所公开的外柱11a。外柱11a由铝类合金或者镁类合金等轻合金制成，由铸造一体形成。外柱11a在轴向端部(图14的左端部)设有用于将圆筒状的内柱10(参照图11)的端部能在轴向相对位移地内嵌的嵌合保持部分38。另外，外柱11a在轴向中间部设有用于装入转向锁定装置32(参照图13)的锁定用透孔37a。在这样的外柱11a的情况下，有可能产生下面的问题。即，在使通过锁定用透孔37a将向外柱11a的内径侧突出的锁定销36与键锁定环35的卡合凹部34(参照图13)卡合的状态下，在欲以大的力使方向盘4旋转的情况下，在锁定用透孔37a的周缘部会施加过大的力。因此，锁定用透孔37a的周缘部有可能变形。与之相对，还考虑增大外柱11a的壁厚、由铁类材料制造，但转向柱整体的重量会增大。

鉴于这样的情况，作为将中空圆管状的转向柱的一部分的厚度变薄，确保该转向柱的强度，实现转向柱及其制造方法的技术，有日本特愿2012-547204公开的发明。通过图15～图17A、B、C来说明该已有发明。在该已有发明构造的情况下，外柱11b将铝类合金或者镁类合金等轻合金制的主体部分39；碳钢、其他铁类合金等铁类材料制的圆筒状部件40在轴向结合而构成。即，对该圆筒状部件40的前端部(组装在车身的状态下的车身的前后方向前侧的端部、图15～图17A、B、C的左端部)实施拉深加工，从而使圆筒状部件40的前端面的内径小于如下部分的内径：该部分在该圆筒状部件40中，位于形成主体部分39的后端面(组装在车身的状态下的车身的前后方向后侧的端面、图15～图17A、B、C的右端面)的部分{在后述铸造时，模具41的内侧端面(图17A、B、C的左侧面)所位于的部分}的内径侧。另外，通过在圆筒状部件40的前端部的外周面的多个部位(图示的例子中为4个部位)实施冲压加工，从而设有凹部42、42。而且，将圆筒状部件40的靠前端部分，如图17A所示，插通在模具41的端面43开口的插入孔44，使该靠前端部分在该模具41内突出。

而且，将芯子45的末端部46插通在圆筒状部件40的前端部，使设在该芯子45的末端部46与基端部47之间的台阶面48抵碰在圆筒状部件40的前端面。而且，在该状态下，通过将铝类合金或者镁类合金等轻合金的熔融金属送入模具41内，从而将主体部分39成形。此时，通过使熔融金属的一部分进入圆筒状部件40的凹部42、42，在主体部分39的后端部内周面形成凸部49、49。而且，如图17A至图17B所示，在从模具41取出后，对圆筒状部件40中与主体部分39的内周面相比在径向内侧突出的前端部内周缘实施切削加工，如图17B至图17C所示，使圆筒状部件40的至少靠前端部分的内径为主体部分39中，从与圆筒状部件40的嵌合部向轴向偏离的部分的内径以上。此时，根据需要，对主体部分39的内周面靠后端部分也实施切削加工，使得在插通内柱10a的该主体部分39的内周面、与圆筒状部件40的前端部边缘之间不存在朝向前方的台阶面。由此，在二次碰撞时外柱11b可以顺利向前方位移。在圆筒状部件40的前端部内周面，存在于各凹部42、42所对应的部分的各突起的内接圆的直径为主体部分39中从与圆筒状部件40的嵌合部分在轴向偏离的部分的内径以上，使得这些各突起的末端与该部分的内周面相比不在径向内侧突出。另外，主体部分39中从与圆筒状部件40的嵌合部在轴向偏离的部分(包含嵌合保持部分38a的部分)的内径跨全长为恒定。

根据上述这样的已有发明的外柱11b，将靠后端部分由容易确保强度的铁类材料制的圆筒状部件40构成。因此，为了安装锁定单元33(参照图13)、键锁定环35，将该部分的厚度变薄，或者为了插通锁定销36，即使设有锁定用透孔37b，也能够包含靠后端部分，确保外柱11b的强度。另外，因为使在圆筒状部件40的前端部外周面形成的凹部42、42，与在主体部分39的后端部内周面形成的凸部49、49卡合，因此能够充分确保主体部分39与圆筒状部件40的轴向的结合强度。另外，在使锁定销36与键锁定环35的卡合凹部34卡合的状态下，即使在欲以大的力使方向盘4旋转的情况下，能够利用各凹部42、42与各凸部49、49的卡合，提高主体部分39与圆筒状部件40的结合部的扭曲刚性。

如上述图11、图14所示的以往构造那样，在外柱11、11a的全长较长，内柱10与该外柱11、11a的嵌合部的轴向长度(嵌合长)充分长的情况下，不会产生特别的问题。这是因为在将嵌合保持部分38的内径缩小的情况下，由于在内柱10中保持了从后端部充分离开的中间部，能够利用外柱11、11a来稳定保持(内嵌)内柱10。与之相对，在上述图15～图17A、B、C所示的已有发明构造那样，在外柱11b的全长较短，嵌合长较短的情况下，有可能产生下面的问题。即，随着为了将方向盘4(参照图11、图13)的上下位置和前后位置保持在调节的位置的调节柄30的操作，利用一对支承板部22来强力压住一对被夹持板部20。其结果是，外柱11b的嵌合保持部分38a的内径缩小，该嵌合保持部分38a的内周面将内柱10a的后部外周面向径向内侧按压。这些内柱10a与外柱11b的嵌合长较短，从该内柱10a的后部外周面中被嵌合保持部分38a的内周面按压的部分(轴向的相位与两个被夹持板部20一致的部分)、到内柱10a的后端部的轴向长度短的情况下，利用伴随着嵌合保持部分38a的缩径的按压力，与中间部相比刚性低的内柱10a的后端部容易在缩径的方向大幅弹性变形。内柱10a的后端部大幅缩径时，存在于该后端部的外周缘与外柱11b的中间部内周面之间的间隙过大，仅嵌合保持部分38a的内周面中的前侧部分存在与内柱10a的外周面抵接的倾向。其结果是，外柱11b有可能相对于该内柱10a不稳，或者有可能不能利用该外柱11b来稳定保持该内柱10a。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2008-265646号公报

专利文献2：日本专利特开2007-223383号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

本发明鉴于上述这样的情况，是能够实现即使在与内柱的嵌合长较短的情况下，也能抑制在该内柱之间产生不稳，稳定保持该内柱的构造的发明。

用于解决问题的方案

本发明的伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置具有下面的构成。

(1)包括：为了降低径向相关的刚性(易于缩径)，在轴向一端部形成的槽；和一对被夹持板部，其设在将所述槽从与所述轴方向垂直的宽度方向两侧夹着的位置，并在互相匹配的部分形成有轴向长的长孔；嵌合保持部分，其能基于将所述一对被夹持板部从宽度方向两侧夹持的负荷，将内径扩大缩小。

特别是，在本发明的伸缩转向装置用外柱中，在所述嵌合保持部分的内周面中在轴向隔离的至少2个部位位置设有内径小于其余的部分的小直径部。

在该情况下优选的是，

(2)设在所述嵌合保持部分的轴向两端部，在所述嵌合保持部分的内周面中的轴向中间部(两个小直径部彼此之间)设有内径大于所述小直径部的大直径部。

在该情况下优选的是，

(3)将所述大直径部设置于在所述嵌合保持部分的内周面中的包含轴向相关的相位与所述各长孔的轴向中央部相匹配的部分的部分。

实施上述本发明的情况下优选的是，

(4)通过在轻合金制的主体部分的端部内嵌固定铁类材料制的圆筒状部件的端部，在轴向结合而构成，在在所述主体部分分别设有所述槽和所述一对被夹持板部和所述嵌合保持部分。

在该情况下优选的是，

(5)内嵌固定于所述主体部分的端部的所述圆筒状部件的端部具有大于所述小直径部的内径的内径，将内柱的端部插入所述圆筒状部件的内侧的情况下，不与所述内柱的外周面接触。

上述这样的伸缩转向装置用外柱优选的是，

(6)所述槽包括：从径向观察形状为H形，在轴向形成的主槽部；在该主槽部的轴向两端部在周向形成，使所述主槽部的轴向端部分别与在该周方向的中间部连续的一对副槽部。而且，将所述大直径部设置于在所述嵌合保持部分的内周面中的包含轴向相关的相位与所述主槽部的轴向中央部相匹配的部分的部分。

优选的是，

(7)所述一对副槽部中，在轴向配置于接近所述圆筒状部件侧的一个副槽部，在轴向邻近所述圆筒状部件的端部与所述主体部分的端部的嵌合部，形成在与所述圆筒状部件在径向不重叠的位置。

(8)所述嵌合保持部分在所述小直径部的表面实施低摩擦涂层处理。

(9)所述小直径部设在所述长孔的前端部与后端部之间。

(10)包括：转向柱，包括内柱和外柱，所述外柱外嵌在该内柱的端部，能将与所述内柱的嵌合部即嵌合保持部分的内径扩大缩小；转向轴，能将外轴和内轴进行全长收缩地组合而成，被自由旋转地支承在所述转向柱的内径侧且使后端部与所述转向柱的后端部相比向后方突出；支承支架，包括将设在所述外柱的一对被夹持板部从与轴向垂直的宽度方向两侧夹着的一对支承板部、和将所述一对支承板部相对于车身支承的安装板部；支架侧通孔，形成于与所述一对支承板部中所述一对被夹持部所形成的长孔相匹配的部分；杆状部件，分别插通所述长孔和所述支架侧通孔；调节单元，基于设在所述杆状部件的基端部的调节柄的操作，将设在所述杆状部件的两端部的一对按压部的间隔扩大缩小，在所述间隔收缩时将所述一对支承板部的内侧面彼此的间隔缩小，使所述一对支承板部的内侧面与所述一对被夹持板部的外侧面摩擦卡合，将所述外柱相对于所述内柱的前后方向位置固定，所述伸缩转向装置的特征在于，所述外柱是(1)～(9)中的任一项所述的伸缩转向装置用外柱。

特别是在本发明的伸缩转向装置中，所述外柱是(1)～(9)中的任一项所述的伸缩转向装置用外柱。

发明的效果

根据构成为如上所述的本发明的伸缩转向装置用外柱和伸缩转向装置，即使在内柱与外柱的嵌合长较短的情况下，也能抑制在这些内柱与外柱之间产生不稳，利用该外柱稳定保持该内柱。即，在嵌合保持部分的内周面中在轴向隔离的至少2个部位位置设有内径小于其余的部分的小直径部。所以，为了将方向盘的前后位置保持在调节后的位置，在操作调节柄并使外柱的轴向一端部(嵌合保持部分)的内径缩小的状态下，能够使各小直径部的内周面与内柱的外周面可靠地抵接。由此，使外柱与该内柱在轴向隔离的至少2部位位置嵌合(使这些外柱的内周面与内柱的外周面在轴向隔离的至少2个部位位置抵接)。能够提高这些外柱与内柱的嵌合部的抵接触压，提高该内柱相对于该外柱的保持力(嵌合强度)。其结果是，能够防止这些外柱与内柱之间产生不稳，稳定保持该内柱。

附图说明

图1是从后部上方观察本发明的实施方式的一个例子的立体图。

图2是以将前方侧组装体与后方侧组装体组合以前的状态示出的、从与图1相同方向观察的立体图。

图3是图1的III-III剖视图。

图4是取出转向柱并示出的剖视图。

图5A是从后部上方观察外柱的立体图。

图5B是从后部下方观察外柱的立体图。

图6A是从正上方观察外柱的平面图。

图6B是从正下方观察外柱的后视图。

图7A是从图6A的下方观察的侧视图。

图7B是从图6A的上方观察的侧视图。

图8是图6A的VIII-VIII剖视图。

图9是图6A的IX-IX剖视图。

图10A是用于说明施加在各部的力的状态的、从图6B的正下方观察的后视图所表示的说明图。

图10B是用于说明施加在各部的力的状态的、从图6B的正下方观察的后视图所表示的说明图。

图10C是用于说明施加在各部的力的状态的、从图6B的正下方观察的后视图所表示的说明图。

图11是示出以往已知的车用转向装置的一个例子的部分切断侧视图。

图12是示出方向盘的位置调节机构的以往构造的一个例子的剖视图。

图13是示出装入有转向锁定装置的车用转向装置的一个例子的部分切断略侧视图。

图14是示出以往已知的轻合金制的外柱的一个例子的侧视图。

图15是装入有已有发明所涉及的改良的外柱的转向装置的侧视图。

图16是装入有已有发明所涉及的改良的外柱的转向装置的平面图。

图17A是示出已有发明所涉及的外柱的制造方法的工序的剖视图。

图17B是示出已有发明所涉及的外柱的制造方法的工序的剖视图。

图17C是示出已有发明所涉及的外柱的制造方法的工序的剖视图。

图18是图6A的VIII-VIII截面的低摩擦涂层区域的说明图。

图19是示出图6B的外柱的小直径部与前后方向长孔的关系的后视图。

附图标记的说明

1车身

2、2a、2b转向柱

3、3a、3b转向轴

10、10a、10b内柱

11、11a～11c外柱

17支承支架

18柱侧支架

19、19a槽

20、20a、20b被夹持板部

21、21a左右方向长孔

22支承板部

23上下方向长孔

30调节柄

38、38a、38b嵌合保持部分

39、39a主体部分

51主槽部

52a、52b副槽部

53安装部

54轴承保持部

55a、55b小直径部

56大直径部

58a、58b槽端部(58a最相邻端部)

59a、59b槽端部(59a最远距离端部)

具体实施方式

图1～图10示出本发明的实施方式的一个例子。本例的特征的构造在于即使在内柱10b与外柱11c的嵌合长较短的情况下，也能防止在这些内柱10b与外柱11c之间产生不稳，利用该外柱11c稳定保持内柱10b。本例的转向装置能够装入以电动马达14为辅助动力源的电动式的助力转向装置来使用，但由于对于这样的电动式助力转向装置的具体构造以往已知各种构造，与本发明的要点无关，因此省略详细的说明。

本例的伸缩转向装置用的外柱11c与上述已有发明所涉及的构造同样，将铝类合金、镁类合金等轻合金制的主体部分39a；碳钢等铁类材料制的圆筒状部件40a在轴向结合而成。另外，全长比上述的图11、图14所示的以往构造的外柱11、11a短。而且，在其中的主体部分39a设有：从径向观察的形状为大致H形的槽19a(参照图6B)；一对被夹持板部20a、20b(参照图9)；嵌合保持部分38b；切除部50(参照图5A)。槽19a是随着调节柄30(参照图12、图15)的操作，为了充分提高外柱11c的内周面与内柱10b的外周面的抵接面压，将该外柱11c(嵌合保持部分38b)的径向相关的刚性降低而形成的。槽19a包括主槽部51与一对副槽部52a、52b。主槽部51形成在外柱11c的轴向(与中心轴平行)，设在两个被夹持板部20a、20b之间部分的中央位置。两个副槽部52a、52b在主槽部51的前后方向两端部在周向形成，使该主槽部51的前后方向端部与各周向中间部连续。两个副槽部52a、52b中，设在后侧(图1～图8、图10的右侧)的副槽部52a的后端部边缘配置在主体部分39a的后端部与圆筒状部件40a的前端部的嵌合部在轴向邻近的位置，该后侧是在轴向靠近形成于圆筒状部件40a的锁定用透孔37b的侧。并且，在使该后端部边缘与圆筒状部件40a在径向重叠的情况下，考虑将主体部分39a压铸成形时的熔融金属漏出、嵌合长不足而有可能导致强度不足，将该后端部边缘限制在与圆筒状部件40a在径向不重叠的位置(与该圆筒状部件40a的前端面相比位于前方)。

两个被夹持板部20a、20b在主体部分39a的外周面中，在从与轴向垂直的宽度方向两侧夹着槽19a的位置互相平行地设置，与主体部分39a一体形成。在两个被夹持板部20a、20b的互相匹配的部分，分别形成有在外柱11c的轴向长的前后方向长孔21a、21a。在图示的例子中，两个被夹持板部20a、20b的形状为夹着槽19a(主槽部51)的中心轴的对称形状，但两个被夹持板部20a、20b的形状也可以互不相同。在主体部分39a的外周面中的前后方向两端部设有分别向下方突出并且在末端面形成螺纹孔的、线束和柱盖体固定用的安装部53、53。在本例的情况下，将这两个安装部53、53设在两个被夹持板部20a、20b中一个被夹持板部20a的前后方向两侧部分，该一个被夹持板部20a被设置在在周向距锁定用透孔37b的远侧。

切除部50以在主体部分39a的前端部边缘开口的状态被设置在主体部分39a的前端部中，在径向与槽19a的相反侧部分。在本例的情况下，使切除部50的后端部边缘位于花键孔62的末端部边缘(前端部边缘)的后方的位置，所述花键孔62形成在经由球轴承61自由旋转地支承在外柱11c的内径侧的外管12a的前端部内周面。切除部50用于在将内轴13a的后端部外周面所形成的花键轴部63插入花键孔62时，从外部用目视来确认这些花键轴部63与花键孔62的芯偏离状态。即，在组装本例的伸缩转向装置时，首先，分别组装：经由球轴承64、64将内轴13a自由旋转地支承在内柱10b的内径侧的前方侧组装体65；经由球轴承61将外管12a自由旋转地支承在外柱11c的内径侧的后方侧组装体66。之后，将内柱10b的后部插入外柱11c的前部来构成转向柱2b，并且将形成于内轴13a的后端部外周面的花键轴部63插入花键孔62来构成转向轴3b。此时，通过切除部50从外部用目视确认这些花键轴部63与花键孔62的芯偏离状态。

另一方面，在圆筒状部件40a的一部分形成将该圆筒状部件40a的内外两周面彼此连通的、矩形的锁定用透孔37b(参照图4、图5B)。在将圆筒状部件40a与主体部分39a结合固定的状态下，该锁定用透孔37b存在于从两个被夹持板部20a、20b在轴向离开，且在周向上的相位从槽19a(主槽部51和后侧的副槽部52a)偏离的部分。在本例的情况下，在相位从该槽19a(主槽部51)的中心轴偏离90度以下的范围(图示的例子时约为45度)配置锁定用透孔37b。在本例的情况下，对圆筒状部件40a的后端部实施拉深加工，使该后端部的内径比靠前端部分的直径小，在该后端部内周面设置用于保持球轴承61的轴承保持部54。

在本例的外柱11c的情况下，在内径随着调节柄30(参照图12、图15)的操作而扩大缩小的部分的、嵌合保持部分38b的内周面中，轴向(前后方向)两端部设有内径互相相等的小直径部55a、55b(参照图4、图8)，同样在轴向中间部设有比这两个小直径部55a、55b的内径大的大直径部56。具体而言，在使调节柄30向预定方向转动，将利用一对支承板部22、22(参照图12、图15)压住两个被夹持板部20a、20b的力释放(将嵌合保持部分38b缩径以前)的自由状态下，使大直径部56的内径D56比两个小直径部55a、55b的内径D55大0.3～1.0mm左右。在本例的情况下，这两个小直径部55a、55b中的，后侧的小直径部55a的轴向长度比前侧的小直径部55b的轴向长度充分长(图示的例子中大约5倍)。另外，将大直径部56设在分别包含两个前后方向长孔21a、21a的轴向中央部和主槽部51的轴向中央部的位置。另外，在圆筒状部件40a的前端部，在径向与主体部分39a的后端部重叠的部分的内径D40比两个小直径部55a、55b的内径D55大(D40＞D55)。进一步，在本例的情况下，在方向盘4(参照图11、图13)的前后位置为最后方的情况下，使这两个小直径部55a、55b中的后侧的小直径部55a与大直径部56的连续部即台阶部57位于与内柱10b的后端部边缘相比前方的位置。另外，由于使后侧的副槽部52a的后端部边缘与圆筒状部件40a的前端面相比位于前方，因此即使在使嵌合保持部分38b的内径缩小的情况下，圆筒状部件40a的前端部的内径也不缩小。所以，为了将方向盘4的前后位置和上下位置保持在调节后的位置，在操作调节柄30并使嵌合保持部分38b缩径的状态下，该嵌合保持部分38b的内周面与内柱10b的后端部外周面仅在设有两个小直径部55a、55b的轴向2个部位位置抵接。在大直径部56保持润滑油，在调节方向盘4的前后位置、二次碰撞时，外柱11c能够相对于内柱10b顺利位移。

还在本例的外柱11c的情况下，后侧的副槽部52a的2个槽端部58a、58b(参照图6B)中，存在于在周向靠近锁定用透孔37b的部分的最相邻端部58a的从主槽部51起的周向长度、比其余的槽端部58b的从该主槽部51起的周向长度短。具体而言，限制该最相邻端部58a的周向长度，使得最相邻端部58a不位于设置于两个被夹持板部20a、20b中，在周向靠近锁定用透孔37b侧的另一个被夹持板部20b、与该锁定用透孔37b之间部分(这些另一个被夹持板部20b和锁定用透孔37b、与该最相邻端部58a在轴向不重叠)。由此，在外柱11c(嵌合保持部分38b)中，使形成有最相邻端部58a的部分的刚性比形成有其余的槽端部58b的部分的刚性高。

前侧的副槽部52b的2个槽端部59a、59b中，存在于相对于最相邻端部58a的对角线位置的，存在于从锁定用透孔37b最远离的位置的最远距离端部59a的从主槽部51起的周向长度，比其余的槽端部59b的从该主槽部51起的周向长度短。由此，在外柱11c(嵌合保持部分38b)中，使形成有最远距离端部59a的部分的刚性比形成有其余的槽端部59b的部分的刚性高。

进一步，在嵌合保持部分38b的外周面，在包围(邻近)最相邻端部58a部分形成有与其他部分相比壁厚增大的增强肋60。在本例的情况下，在另一个被夹持板部20b、与该锁定用透孔37b之间部分限制该增强肋60的位置和大小，使得存在增强肋60(在轴向重叠)。如上所述，通过使两个副槽部52a、52b的周向长度在主槽部51的宽度方向(左右)两侧互不相同，并且局部地形成增强肋60，从而调整构成外柱11c的嵌合保持部分38b的刚性。

参照图10A～图10C来说明这一点。关于嵌合保持部分38b，如下面(1)、(2)的2项所述的刚性和强度是重要的。

(1)扭曲方向的刚性和强度

在使转向锁定装置32(参照图13)工作的状态下，即使在使方向盘4强力旋转的情况下，为了防止由于在嵌合保持部分38b产生应力集中所导致的变形等损伤，该刚性和强度需要尽可能增大。

(2)为了扩大缩小内径，使两个被夹持板部20a、20b彼此远近移动的方向的刚性

为了能调节方向盘4的前后位置，或者为了将该前后位置保持在调节后的位置而顺利进行将嵌合保持部分38b的内径扩大缩小的作业，该刚性需要适当降低。

使转向锁定装置32工作的状态下，使方向盘4强力旋转的情况下，基于锁定用透孔37b与锁定销36(参照图13)的卡合，在外柱11c的圆筒状部件40a施加如图10C的粗箭头所示的大的力矩。该力矩经由该圆筒状部件40a与主体部分39a的结合部传递至外柱11c的嵌合保持部分38b，但这样向嵌合保持部分38b传递大的力矩时，在形成于该嵌合保持部分38b的槽19a的一部分会产生大的应力。越接近力矩的产生部位、即锁定用透孔37b，或者，该部分的刚性越低，这样产生的应力就越大。所以，在不采取任何措施的情况下，形成于嵌合保持部分38b的槽19a中，在最接近锁定用透孔37b的最相邻端部58a部分容易产生大的应力。

与之相对，在本例的情况下，抑制槽19a中的最相邻端部58a部分的周向长度，抑制该最相邻端部58a部分的刚性下降。通过在该最相邻端部58a邻近的部分设有增强肋60，提高该最相邻端部58a部分的刚性。因此，在本例的情况下，能够充分提高嵌合保持部分38b中，与转向锁定装置32的工作强度和刚性相关地特别需要的部分的强度和刚性。其结果是，在使转向锁定装置32工作的状态下使方向盘4强力旋转的情况下，与施加在嵌合保持部分38b的大的扭曲应力无关地，能够难以在槽19a的一部分产生应力集中所导致的损伤。

另一方面，为了将方向盘4的前后位置保持在调节后的位置，操作调节柄30时，从构成支承支架17的两个支承板部22、22向两个被夹持板部20a、20b施加如图10A的粗箭头所示的，使这两个被夹持板部20a、20b互相接近的方向的力。在本例的外柱11c的构造的情况下，嵌合保持部分38b的设有两个被夹持板部20a、20b的部分中，如图10A的粗线的波形所示，最相邻端部58a和最远距离端部59a所对应的部分的刚性提高，但如图10A的细线的波形所示，两个槽端部58b、59b所对应的部分的刚性仍然低。因此，能够某种程度确保嵌合保持部分38b的柔软性。所以，即使不徒然增大施加在调节柄30的操作力，也能够充分确保两个被夹持板部20a、20b中两个槽端部58b、59b侧部分的弹性变形量，使这两个被夹持板部20a、20b彼此充分接近。

基于调节柄30的操作所导致的施加在粗箭头方向的力，两个被夹持板部20a、20b在图10B所示的方向弹性变形。即，由于在外柱11c的轴向刚性低，各槽端部58b、59b侧的弹性变形量多，同样刚性高，最相邻端部58a、最远距离端部59a侧的弹性变形量减少，因此关于两个被夹持板部20a、20b，基于施加在粗箭头方向的力的弹性变形量的大小关系，在外柱11c的轴向互相相反。所以，两个被夹持板部20a、20b基于施加在粗箭头方向的力而弹性变形的状态下，这两个被夹持板部20a、20b的长度方向与外柱11c的轴向不一致，但这两个被夹持板部20a、20b彼此互相平行。其结果是，能够使嵌合保持部分38b的内周面(两个小直径部55a、55b)与内柱10b的外周面的抵接部的面压在轴向前端部与后端部均一地提高。所以，能够顺利进行将外柱11c的内径扩大缩小的作业，能够使夹持性良好。

如上所述，根据本例的外柱11c，通过将轻合金制的主体部分39a和铁类材料制的圆筒状部件40a在轴向结合，从而在不能充分增大该主体部分39a的轴向尺寸，在布局空间具有限制中，能够以高水平来兼顾确保强度和刚性、确保柔软性。因此，在使转向锁定装置32工作的状态下使方向盘4旋转的情况下，能够减轻在嵌合保持部分38b产生的应力，而且将为了将该嵌合保持部分38b的内径扩大缩小所需的力抑制得小。其结果是，用设有转向锁定装置32的构造，充分确保外柱11c的耐久性，能调节方向盘4的前后位置，或者为了将其前后位置保持在调节后的位置，顺利进行将嵌合保持部分38b的内径扩大缩小的作业，提高调节柄30的操作感。

在本例的情况下，随着使嵌合保持部分38b的后端部的刚性在最相邻端部58a侧与其余的槽端部58b侧相比更高，使调节杆24位于两个前后方向长孔21a、21a的后端部的状态下的、调节柄30的操作所需的力与提高最相邻端部58a侧的刚性之前相比更大。但是，关于嵌合保持部分38b的前端部的刚性，由于在最远距离端部59a侧与其余的槽端部59b侧相比更高，因此是调节杆24位于两个前后方向长孔21a、21a的前端部的状态下的、调节柄30的操作所需的力也同样增大。所以，在本例的情况下，不管调节杆24的前后位置，能够使调节柄30的操作所需的力大致相同。

根据如上所述构成的本例的伸缩转向装置，即使在外柱11c与内柱10b的嵌合长较短的情况下，能够将这些外柱11c与内柱10b没有不稳地嵌合，能够利用该外柱11c稳定保持该内柱10b。在本例的情况下，由于在嵌合保持部分38b的轴向两端部的内周面设有小直径部55a、55b，因此在使该嵌合保持部分38b的内径缩小的状态下，能够提高这两个小直径部55a、55b与内柱10b的后端部外周面的抵接面压。在该状态下，能够使设在这两个小直径部55a、55b之间的大直径部56不与内柱10b的后端部外周面接触。特别在本例的情况下，由于将大直径部56在轴向设在分别包含两个前后方向长孔21a、21a的轴向中央部和主槽部51的轴向中央部的范围，因此基于调节柄30的操作，能够使施加在两个小直径部55a、55b的力矩的合计相同而与调节杆24的前后位置无关，使两个小直径部55a、55b更可靠地与内柱10b的后端部外周面抵接。其结果是，由于能够将该内柱10b的后端部相对于外柱11c的前端部(嵌合保持部分38a)在轴向2个部位位置可靠地内嵌支承，因此在这些内柱10b和外柱11c的嵌合长较短的情况下，也能够防止在这些内柱10b与外柱11c之间产生不稳，能够利用该外柱11c稳定保持内柱10b。所以，通过使调节杆24位于两个前后方向长孔21a、21a的后端部(方向盘4的前后位置为能调节范围的最前位置时)，即使在内柱10b与外柱11c的嵌合部(在径向重叠的部分)的轴向长度延长的情况下，也能够防止在这些内柱10b与外柱11c之间产生不稳。因此，例如能够将伸缩转向装置构成为小型、轻量，或者搭载在小型的汽车中。在本例的情况下，嵌合保持部分38b的内周面中设在轴向两端部的两小直径部55a、55b的内径互相相等，但也能够使这两个小直径部55a、55b的内径互不相同。在该情况下，具体而言，使这两个小直径部55a、55b中将与中间部比较刚性低的内柱10b的后端部内嵌的后侧的小直径部55a的内径、小于前侧的小直径部55b。另外，可以将小直径部在嵌合保持部分38a的内周面中，设置于在轴向隔离的3个部位以上。在该情况下，各小直径部彼此之间的部分为内径大于这些各小直径部的大直径部。另外，能够适当变更两个小直径部55a、55b的轴向长度。

在方向盘4的前后位置为最后方的情况下，由于台阶部57与内柱10b的后端部边缘相比位于前方，在二次碰撞时，这些台阶部57与内柱10b的后端部边缘不会碰撞，外柱11c可以顺利进行向前方位移。进一步，在本例的情况下，圆筒状部件40a的前端部的内径D40大于两个小直径部55a、55b的内径D55(D40＞D55)。因此，能够防止内柱10b的外周面与圆筒状部件40a的内周面抵接，圆筒状部件40a由与构成设有两个小直径部55a、55b的主体部分39a的轻合金不同的铁类材料制成。所以，基于线膨胀系数不同，能够防止内柱10b相对于外柱11c不稳，或者部分接触的产生而导致产生擦伤。从该方面而言，能够顺利进行二次碰撞时的外柱11c向前方的位移、和方向盘4的前后方向位置的调节。

进一步，在本例的情况下，通过在外柱11c的前端部设有切除部50，在组装伸缩转向装置时，由于能够外部用目视来确认花键轴部63与花键孔62的芯偏离状态，设在该花键轴部63的表面的合成树脂制的涂层层不会压扁或者受损，花键轴部63能够顺利插入花键孔62。为了确认这样的芯偏离状态，也能够在外柱的前端部边缘设有在该外柱的前端部边缘不开口的圆形或者矩形的透孔，以代替图示这样的切除部50。

接下来，使用图18、图19来说明本例的伸缩转向装置的其他构成例。

图18是示出构成伸缩转向装置的外柱的形状的图。本例的外柱11c通过在轻合金制的主体部分39a的端部内嵌固定铁类材料制的圆筒状部件40a的端部，从而将两者在轴向结合(一般的STKM材料：机械构造用碳钢钢管JISG3445)。在与图8所示的构成相同的构成部分标注相同的附图标记，省略详细的说明。

在本例中，在两个小直径部55a、55b的内周面实施低摩擦涂层处理。在外柱11c的嵌合保持部分的内周面中在轴向隔离的至少2个部位位置设有内径小于其余的部分的两个小直径部55a、55b。所以，为了将方向盘的前后位置保持在调节后的位置，在操作调节柄30并使外柱11c的轴向一端部(嵌合保持部分)的内径缩小的状态下，能够使各小直径部55a、55b的内周面与内柱10b(参照图3)的外周面可靠地抵接。由此，将外柱11c与内柱10b在轴向隔离的至少2个部位位置嵌合。两个小直径部55a、55b利用机械加工(一般而言为车床加工)来调整内径尺寸，但其内径的表面粗糙度残留车床的加工残留(日语：加工目)，一般而言带有螺旋形状的微小台阶。引起2次碰撞时，EA(EnergyAbsorbing：碰撞能量吸收)负荷会产生在与内柱10b的接触表面之间，但接触面是粗糙表面时摩擦系数会上升。其结果是，EA负荷提高，阻碍能量的顺畅吸收。在两个小直径部55a、55b的内周面实施低摩擦涂层处理，从而在2次碰撞时可以使产生的EA负荷稳定，结果，能够使EA行程(外柱边产生负荷边滑动的范围)顺畅移动。低摩擦涂层处理是指PTFE(聚四氟乙烯)涂层、氟涂层、二硫化钼涂层、磷酸锌皮膜处理等低摩擦性的涂层处理。

接下来，说明本例的伸缩转向装置的又一其他构成例。

图19是示出外柱的小直径部与前后方向长孔的关系的后视图。

本例的外柱11c使两个小直径部55a、55b的主槽部51的附近部分即小直径部下端范围55a1、55b1位于前后方向长孔21a、21a的范围内。具体而言，将方向盘4(参照图11)的前后位置调节到前端或者后端，插通在前后方向长孔21a、21a的调节杆24(参照图11)位于前后方向长孔21a、21a的两端部时，小直径部下端范围55a1、55b1位于两个副槽部52a、52b与调节杆24之间。更具体而言，在使方向盘4的前后位置在前端，调节杆24位于前后方向长孔21a、21a的后端部时，小直径部下端范围55a1、55b1位于副槽部52b与调节杆24之间。反之，在使方向盘4的前后位置在后端，调节杆24位于前后方向长孔21a、21a的前端部时，小直径部下端范围55a1、55b1位于在副槽部52a与调节杆24之间。由此，通过操作调节柄30，在调节杆24产生轴力并固定外柱11c相对于内柱10b的前后方向位置时，利用以各个副槽部52a、52b为基点的力矩作用，能够提高两个小直径部下端范围55a1、55b1与内柱10b的外周面的抵接面压。

工业上的实用性

本发明必须用为了调节方向盘的前后位置的伸缩转向装置来实施，但是否同时实施为了调节方向盘的上下位置的倾斜转向装置是自由的。

本发明基于2013年5月23日申请的日本专利申请2013-108724号、2013年11月28日申请的日本专利申请2013-246564号、2014年4月14日申请的日本专利申请2014-82412号，其内容作为参照并入本文。

Claims (5)

1.一种伸缩转向装置用外柱，在轻合金制的主体部分分别设有：

槽，其形成于轴向一端部；

一对被夹持板部，其设在将所述槽从与所述轴方向垂直的宽度方向两侧夹着的位置，在互相匹配的部分形成有轴向长的长孔；

嵌合保持部分，其能够基于从宽度方向两侧夹持所述一对被夹持板部的负荷，将内径扩大缩小，

所述伸缩转向装置用外柱的特征在于，

在所述嵌合保持部分的内周面中的在轴向隔离的轴向两端部设有内径小于其余的部分的小直径部，

在所述嵌合保持部分的内周面中的轴向中间部，在包含轴向相关的相位与所述各长孔的轴向中央部相匹配的部分的部分，设有内径大于所述小直径部的大直径部，

铁类材料制的圆筒状部件的端部在轴向内嵌固定在所述主体部分的端部，

所述槽包括：从径向观察的形状为H形，在轴向形成的主槽部；在该主槽部的轴向两端部在周向形成，使所述主槽部的轴向端部与该周方向的中间部分别连续的一对副槽部，

所述大直径部设在所述嵌合保持部分的内周面中、包含轴向相关的相位与所述主槽部的轴向中央部相匹配的部分的部分，

所述小直径部设在被所述一对夹持板部与H形的所述槽包围的所述大直径部的轴向两端侧，

所述一对副槽部中，在轴向配置在靠近所述圆筒状部件侧的一个副槽部在轴向邻近所述圆筒状部件的端部与所述主体部分的端部的嵌合部，并形成在与所述圆筒状部件在径向不重叠的位置。

2.如权利要求1所述的伸缩转向装置用外柱，

内嵌固定于所述主体部分的端部的所述圆筒状部件的端部，具有大于所述小直径部的内径的内径，在将内柱的端部插入所述圆筒状部件的内侧的情况下，不与所述内柱的外周面接触。

3.如权利要求1所述的伸缩转向装置用外柱，其特征在于，

所述嵌合保持部分在所述小直径部的表面实施低摩擦涂层处理。

4.如权利要求1所述的伸缩转向装置用外柱，其特征在于，所述小直径部设在所述长孔的前端部与后端部之间。

5.一种伸缩转向装置，包括：

转向柱，所述转向柱包括内柱和外柱，所述外柱外嵌在该内柱的端部，能够将与所述内柱的嵌合部即嵌合保持部分的内径扩大缩小；

转向轴，其能将外轴和内轴进行全长收缩地组合而成，被自由旋转地支承在所述转向柱的内径侧且使后端部与所述转向柱的后端部相比向后方突出；

支承支架，其包括将设在所述外柱的一对被夹持板部从与轴向垂直的宽度方向两侧夹着的一对支承板部、和将所述一对支承板部相对于车身支承的安装板部；

支架侧通孔，形成于与所述一对支承板部中所述一对被夹持部所形成的长孔相匹配的部分；

杆状部件，分别插通所述长孔和所述支架侧通孔；

调节单元，基于设在所述杆状部件的基端部的调节柄的操作，将设在所述杆状部件的两端部的一对按压部的间隔扩大缩小，在所述间隔收缩时将所述一对支承板部的内侧面彼此的间隔缩小，使所述一对支承板部的内侧面与所述一对被夹持板部的外侧面摩擦合，将所述外柱相对于所述内柱的前后方向位置固定，

所述伸缩转向装置的特征在于，

所述外柱是权利要求1～4中的任一项所述的伸缩转向装置用外柱。