CN104245475B - 转向装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向装置，其具有：转向轴（2），其传递操纵力；转向柱（3），其轴支撑该转向轴（2）；车体侧托架（4），其将该转向柱（3）支撑于车体；固定机构（5），其进行所述转向柱（3）的位置固定及解除；和操作杆（9），其安装于该固定机构（5），且通过摆动来切换所述转向柱（3）的位置固定及解除，该转向装置能调整所述转向柱（3）的位置，所述操作杆（9）具备：操作部（8），其配置于比该操作杆（9）的摆动中心靠车辆后方侧处；和延伸部（9b），其从所述操作杆（9）的摆动中心向车辆前方侧延伸并具备配重（10），这样，能防止转向柱的固定因冲击载荷而被解除。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及搭载在车辆上且能够通过杆操作来解除转向柱的固定以调整方向盘的位置的转向装置。

背景技术

以往存在下述转向装置，其为了能根据驾驶员的体格等来进行方向盘的倾斜位置及伸缩位置的调整，而具备通过摆动在固定转向柱和解除固定之间切换的操作杆。

另一方面，存在下述方法，以提高杆的操作性为目的，为了使杆操作变轻而增加紧固部分与杆的操作部之间的距离。

在该转向装置中，当因行驶期间的车辆碰撞等而使转向装置受到冲击时，因该冲击载荷和杆的操作部的惯性转矩，操作杆有时向解除转向柱的固定的一侧摆动，就解除了转向柱的固定。

在以往的转向装置中，设置在固定了转向柱的状态下对操作杆向固定侧施力的弹簧，以防止操作杆向解除转向柱的固定的一侧摆动（例如，参照日本特开2008-285064号公报）。

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在以往的转向装置中，利用弹簧所产生的一定的拉伸力来防止操作杆向解除侧摆动，因此在搭载有转向装置的车辆上因碰撞等而作用有超过弹簧的拉伸力的大载荷的情况下，有可能解除了转向柱的固定。

本发明着眼于上述问题而研制，其目的是提供防止转向柱的固定因冲击载荷而被解除的转向装置。

用于解决问题的技术方案

为了解决上述问题，在本发明中，一种转向装置，具有：转向轴，其传递操纵力；转向柱，其对该转向轴进行轴支撑；车体侧托架，其将该转向柱支撑于车体；固定机构，其进行所述转向柱的位置固定及解除；和操作杆，其安装于该固定机构，并通过摆动来切换所述转向柱的位置固定及解除，该转向装置能调整所述转向柱的位置，所述操作杆具备：操作部，其配置于比该操作杆的摆动中心靠车辆后方侧处；和延伸部，其从所述操作杆的摆动中心向车辆前方侧延伸并具备配重。

所述延伸部防止所述操作杆从所述转向柱被固定了的状态向解除方向摆动。也就是，通过所述延伸部和配重能使操作杆的重心接近操作杆的摆动中心。这样，能减小受到碰撞时的冲击的操作杆的由操作部的配重所产生的摆动方向的转矩。换言之，在产生将要使比所述摆动中心靠车辆后方侧的操作杆部分向解除侧摆动的转矩时，所述延伸部和配重会产生克服所述转矩的反向的转矩。再有，所谓“操作部”指驾驶员进行操作以使操作杆摆动所用的部分。

由此，即使在大冲击载荷施加于转向装置的情况下也能防止转向柱的固定被解除。另外，能减小操作杆的操作力。

优选的是，所述操作杆中的比摆动中心靠车辆后方侧的部分由板材制成且具有弯曲部。

这样，能确保钥匙锁的安装等用的工具空间。

优选的是，所述配重比以所述紧固螺栓为中心取得所述操作杆的平衡的重量大。

或者，在进行所述位置固定的状态下，从所述紧固螺栓的中心轴线到所述配重和所述延伸部的重心的车辆前后方向上的水平距离乘以所述配重和所述延伸部的合计重量所得到数值，比从所述紧固螺栓的中心轴线到所述车辆后方侧的所述操作杆部分的重心的车辆前后方向上的水平距离乘以车辆后方侧的所述操作杆的重量所得到的数值大。

这样，增大包括延伸部和配重的操作杆部分的转矩，能使固定更难被解除，成为安全的结构。

优选的是，所述车体侧托架具备从所述转向柱的上方向所述转向柱的车宽方向的两侧延伸的一对伸出部，

所述固定机构是下述凸轮紧固机构，其具备：紧固螺栓，其贯穿了所述一对伸出部；圆环状的可动凸轮，其外嵌于该紧固螺栓并通过所述操作杆的摆动而旋转；和圆环状的固定凸轮，其外嵌于所述紧固螺栓并与该可动凸轮相对地固定设置于所述伸出部，通过所述可动凸轮的旋转使所述可动凸轮距所述固定凸轮的距离变化，紧固、释放转向柱或在转向柱上固定设置的部件，从而切换所述位置固定及解除，

所述可动凸轮和所述固定凸轮分别具备突部，该突部向彼此相对的一侧突出且具备：顶部，其配置于在所述位置固定时彼此相对接触的位置；和倾斜部，其从该顶部大体在周向上延伸地用倾斜面将所述顶部与其他部分相连，并且配置于在切换所述位置固定和解除时彼此滑动接触的位置，

所述倾斜部的下部的倾斜角比所述顶部附近的倾斜角大。

倾斜角大的所述下部，解除了所述转向柱的固定，在所述操作杆由于所述配重的重量将要向位置固定侧摆动时，所述下部与所述可动凸轮的所述突部相抵接、防止进一步摆动。再有，所谓“下部”指所述倾斜部中的远离所述顶部一侧的部分。

由此，在驾驶员调整方向盘位置的期间，能防止操作杆由于所述延伸部的重量向位置固定侧移动而阻碍位置调整的情况。

优选的是，所述操作杆的整体由树脂形成。

由此，操作杆变得轻量且操作杆的惯性转矩变小，从而在施加冲击载荷时操作杆不易摆动、并且有助于搭载转向装置的车辆等的轻量化。

优选的是，所述转向柱的位置的调整是倾斜位置的调整。

由此，能配合驾驶员的体型等地将方向盘的位置调整到适当的位置。

发明效果

根据本发明，能提供防止在车辆碰撞时转向柱的固定因冲击而被解除的转向装置。

附图说明

图1是本申请的实施方式涉及的转向装置的侧视图。

图2是本申请的实施方式涉及的转向装置的凸轮紧固机构的放大剖视图。

图3A和图3B是表示本申请的实施方式涉及的转向装置的凸轮的图。图3A表示固定凸轮的平面，图3B表示固定凸轮与可动凸轮的接触部的放大剖面。

具体实施方式

参照图1至图3B来说明本发明的实施方式。图1是本申请的实施方式涉及的转向装置的侧视图。在图1中示出了转向柱和转向轴的局部剖面。

转向装置1主要由金属制成，其具有：将在车辆后方侧（朝向图1为右侧）端部另行安装的方向盘（未图示）的旋转向车辆前方侧（朝向图1为左侧）传递的转向轴2；轴支撑转向轴2的转向轴3；将转向柱3的中央附近固定于车体的后侧托架4；利用凸轮来进行转向柱3的固定及将固定解除的凸轮紧固机构5；和在转向柱3的车辆前方侧能摆动地安装于车体的前侧托架6，该转向装置1构成为能进行倾斜位置的调整。

后侧托架4具有从转向柱3的上方向转向柱3的车宽方向两侧延伸的一对伸出部4a、4b（在图1中，未图示4b）。在每个伸出部4a、4b上在相对的位置形成有在倾斜方向上延伸的长孔。在该长孔中插穿有构成凸轮紧固机构5的紧固螺栓7。

倾斜杆9（操作杆）构成为以紧固螺栓7为中心摆动，驾驶员对杆把手8（操作部）进行操作使倾斜杆9摆动，从而进行转向柱3的固定及将固定解除。若按下杆把手8则解除转向柱3的固定，若拉起杆把手8则固定了转向柱3。在图1中，用实线所示的倾斜杆9表示固定了转向柱3的状态，用双点划线表示的倾斜杆9表示解除了转向柱3的固定的状态。

倾斜杆9的车辆前方侧部分由俯视与车宽方向大体垂直地配置的板材构成，该车辆前方侧部分具有贯穿孔，在该贯穿孔中插穿有紧固螺栓7。在比紧固螺栓7靠车辆前方侧形成有延伸部9b，在延伸部9b的车辆前方侧端部的车辆左侧（图1中的跟前侧）安装有圆柱状的配重10。作为配重10的材料，除了铁、钢等金属之外，还可以使用树脂，且可以与倾斜杆9一同用一体树脂形成。配重10比以紧固螺栓7为中心取得倾斜杆9的平衡的重量大。

倾斜杆9的车辆后方侧部分的上述板材在比紧固螺栓7靠车辆后方侧处按L形弯折，并在车宽方向上较宽地向车辆后方延伸。在车辆后方侧的端部安装有树脂制的杆把手8，且与杆把手8相邻地形成有向上方弯曲的弯曲部9a。弯曲部9a是用于设置安装钥匙锁（key lock）用的工具空间的部分。其结果，倾斜杆9的摆动中心距杆把手8的距离变长。

图2是表示本申请的实施方式涉及的转向装置1的凸轮紧固机构5的放大剖视图。示出了图1中所示的2-2剖面。

在转向柱3的下部，固定有定距托架（ディスタンスブラケット）11。在定距托架11上形成有在车宽方向上贯穿的贯穿孔，在该贯穿孔中插穿有紧固螺栓7。

定距托架11在转向柱3的固定被解除了的状态下与伸出部4a、4b滑动接触，并与转向柱3及紧固螺栓7一同上下移动。另一方面，在转向柱3固定了的状态下，定距托架11由伸出部4a、4b夹持且将转向柱3支撑到后侧托架4上。

在紧固螺栓7的顶端螺合有螺母12，定距托架11、伸出部4a、4b及倾斜杆9配置于紧固螺栓7的头部与螺母12之间。此外，在倾斜杆9与伸出部4a之间有外嵌在紧固螺栓7上的固定凸轮13和可动凸轮14。在固定凸轮13的伸出部4a侧形成有长方形的卡定部13a（参照图3A），该卡定部13a***在伸出部4a形成的长孔中。卡定部13a在车辆前后方向上的尺寸为比长孔在车辆前后方向上的尺寸稍小的尺寸，因此固定凸轮13构成为能进行倾斜方向上的移动但不能进行以紧固螺栓7为中心的旋转。另一方面，可动凸轮14也在倾斜杆9侧具有长方形的卡定部（未图示），且构成为能与倾斜杆9一同旋转。

图3A、图3B是表示本申请的实施方式涉及的转向装置1的固定凸轮13的图。图3A表示固定凸轮13的可动凸轮14侧的平面，图3B表示固定凸轮13与可动凸轮14的接触部的放大剖面。

如图3A所示，在固定凸轮13的伸出部4a侧（图3A所示的平面的里侧）形成有上述卡定部13a。在固定凸轮13的中央形成有供紧固螺栓7通过的中心孔13b。在固定凸轮13的可动凸轮14侧，在中心孔13b的周围在周向上等间隔地形成有四处突部13c，每个突部13c皆在周向的一侧具备倾斜部13d。倾斜部13d用倾斜面将突部13c的顶部和未形成突部13c的可动凸轮14侧的面相连。

在突部13c的径向外侧，在周向上等间隔地且向可动凸轮14侧突出地形成有四处止动部13e，该止动部13e进行限制使得固定凸轮13和可动凸轮14不进行一定角度以上的相对旋转。止动部13e通过与形成于可动凸轮14的相同的止动部抵接来进行对相对旋转的限制。可动凸轮14呈与固定凸轮13相同的形状，以形成有突部的一侧相对的方式配置。

图3B表示了处于固定转向柱3和将固定解除的中间位置的固定凸轮13与可动凸轮14的接触部的放大剖面。在中间位置，固定凸轮13和可动凸轮14的倾斜部彼此接触，若从该状态将倾斜杆9向固定侧操作，则可动凸轮14朝图3B向右侧移动，并且通过倾斜面彼此滑动接触而向上方移动，在突部彼此相对且在止动部彼此抵接的位置停止。这样，由于固定凸轮13距可动凸轮14的距离远离，因此在配置于紧固螺栓7的头部与螺母12之间的部件间产生压力，定距托架11被固定于后侧托架4。

另一方面，若从图3B所示的中间位置将倾斜杆9向解除侧操作，则可动凸轮14朝图3B向左侧移动，固定凸轮13和可动凸轮14啮合，距离变近，从而解除了对定距托架11的固定，并能进行转向柱3的倾斜调整。

如上所述，配重10比以紧固螺栓7为中心取得倾斜杆9的平衡的重量重，因此要考虑在驾驶员将转向柱3的固定解除以进行倾斜位置的调整时、倾斜杆9向固定侧摆动、阻碍了倾斜位置的调整的情况。于是，通过使倾斜部13d的下部13d1的倾斜角比靠近突部13c的顶部的部分的大，可动凸轮14难以越上固定凸轮13的突部13c，成为在转向柱3的固定解除了时倾斜杆9难以向固定侧摆动的构成。

根据本实施方式，能得到以下的效果。即、在转向柱3固定地行驶的车辆与其他车辆等碰撞（一次碰撞）的情况、和/或驾驶员在一次碰撞时与方向盘碰撞（二次碰撞）的情况等下，转向装置1受到大的冲击，由此倾斜杆9会受到向将对倾斜的固定解除的一侧摆动的力，但是，延伸部9b及配重10能克服该力以防止转向柱3的固定被解除。

例如，在图1中，在施加了使转向柱3向上方移动的冲击的情况下，利用比紧固螺栓7靠杆把手8侧（车辆后方侧）的倾斜杆9部分的惯性转矩来施加使倾斜杆9以紧固螺栓7为中心顺时针摆动的力，但是，与此同时，利用延伸部9b和配重10的惯性转矩来施加使倾斜杆9以紧固螺栓7为中心逆时针摆动的力，因此，能防止转向柱3的固定被解除。如上所述，因为通常难以进行冲击载荷的大小的预测，所以为了增大延伸部9b和配重10的惯性转矩而使转向柱3的固定更难以被解除、更安全，就要使配重10比以紧固螺栓7为中心取得倾斜杆9的平衡的重量重。

若增加从紧固螺栓7到杆把手8的距离，则与能通过轻松的操作感对倾斜调整的固定和解除进行操作相反地，以紧固螺栓7为旋转中心的惯性转矩增大，转向柱3的固定容易因冲击而被解除。此外，在如本实施方式那样倾斜杆9具有弯曲部9a的情况下，弯曲部9a容易产生板簧作用，转向柱3的固定容易因振动而被解除。因此，在这些情况下，特别有效。

此外，在专利文献1记载的发明中，存在倾斜杆的位置、倾斜杆的止动部位置、弹簧的钩部的位置、弹簧载荷的特性的制约，且受到安装空间的制约，因此缺乏通用性，但是，根据本实施方式，由于没有这些制约，因此能实现通用。特别地，在使用凸轮机构的情况下，多如上述那样在凸轮机构上设置止动部，因此难以如专利文献1记载的发明那样在倾斜杆的止动部挂接弹簧，需要重新设置弹簧钩部，但是，根据本实施方式，就没有这种需要。

以上，为了说明本申请发明而示出并说明了具体实施方式，但是，本申请发明并不限于此，能够加以各种改变、改良。

例如，在上述实施方式中例示了能进行倾斜位置调整的转向装置的例子，但是，也可用于能通过摇动倾斜杆来进行伸缩位置的调整的转向装置，也可用于能通过摇动倾斜杆来进行倾斜位置调整和伸缩位置调整这两者的转向装置。

此外，延伸部所具备的配重也可以与延伸部一体形成，其形状也不限于圆柱状。优选，配重和延伸部的重心与比紧固螺栓的中心轴线靠车辆后方侧的倾斜杆部分的重心，配置于关于紧固螺栓的中心轴线线对称的位置。但是，具有倾斜杆的后侧托架需要确保车体安装部的工具空间，且为了确保支撑刚度、仪表的视觉识别性和膝盖空间而受到高度方向的空间制约，因此，并不限于此，也可考虑与其他部件的干涉和/或空间再确定位置，也能够与此相配合地改变延伸部的形状。

配重既可以设为以紧固螺栓7为中心取得倾斜杆9的平衡的重量，也可以设为比取得平衡的重量轻。即使设为比取得平衡的重量轻的配重，也另外还存在凸轮彼此的摩擦力和/或倾斜杆与配置于螺栓头部侧的垫圈的摩擦力等防止倾斜杆的摆动的力，能够通过这些力作补充来防止转向柱的固定被解除。

如果固定转向柱和对固定的解除的操作是使杆摆动的操作，则不限于通过可动凸轮和固定凸轮进行切换的凸轮紧固机构，例如，也可以是通过驾驶员摇动倾斜杆来将螺钉拧紧或拧松从而在固定转向柱和将固定解除之间切换，也可以是其他的公知的固定机构。

倾斜杆可采用各种形状，也可以无弯曲部。关于倾斜杆的操作方向，也可以是在向上方操作时解除转向柱的固定而在向下方操作时将转向柱固定。

如上所述，根据本申请的发明，可提供能防止因冲击载荷导致对转向柱的固定被解除的转向装置。

Claims (6)

1.一种转向装置，具有：

转向轴，其传递操纵力；

转向柱，其对该转向轴进行轴支撑；

车体侧托架，其将该转向柱支撑于车体；

固定机构，其进行所述转向柱的位置固定及解除；和

操作杆，其安装于该固定机构，并通过摆动来切换所述转向柱的位置固定及解除，

该转向装置能调整所述转向柱的位置，其特征在于

所述操作杆具备：操作部，其配置于比该操作杆的摆动中心靠车辆后方侧处；和延伸部，其从所述操作杆的摆动中心向车辆前方侧延伸并具备配重。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述操作杆中的比摆动中心靠车辆后方侧的部分由板材构成且具有弯曲部。

3.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述配重比以所述操作杆的摆动中心为中心取得所述操作杆的平衡的重量重。

4.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述车体侧托架具备从所述转向柱的上方向所述转向柱的车宽方向的两侧延伸的一对伸出部，

所述固定机构是下述凸轮紧固机构，其具备：紧固螺栓，其贯穿了所述一对伸出部；圆环状的可动凸轮，其外嵌于该紧固螺栓并通过所述操作杆的摆动而旋转；和圆环状的固定凸轮，其外嵌于所述紧固螺栓并与该可动凸轮相对地固定设置于所述伸出部，通过所述可动凸轮的旋转使所述可动凸轮距所述固定凸轮的距离变化，紧固、释放转向柱或在转向柱上固定设置的部件，从而切换所述位置固定及解除，

所述可动凸轮和所述固定凸轮分别具备突部，该突部向彼此相对的一侧突出且具备：顶部，其配置于在所述位置固定时彼此相对接触的位置；和倾斜部，其从该顶部大体在周向上延伸地用倾斜面将所述顶部与其他部分相连，并且配置于在切换所述位置固定和解除时彼此滑动接触的位置，

所述倾斜部的下部的倾斜角比所述顶部附近的倾斜角大。

5.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述操作杆的整体由树脂形成。

6.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，

所述转向柱的位置的调整是倾斜位置的调整。