CN105946959A

CN105946959A - 转向装置

Info

Publication number: CN105946959A
Application number: CN201610124359.9A
Authority: CN
Inventors: 高桥祐司; 杉浦友纪; 石村匠史; 久保田健朗; 星野茂
Original assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: JTEKT Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2016-03-04
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2036-03-04
Also published as: EP3075635A3; EP3075635A2; JP6403334B2; CN105946959B; US20160264167A1; JP2016165938A; EP3075635B1; US9522692B2

Abstract

本发明提供了一种转向装置(1)，转向装置(1)包括上托架(6)，上托架(6)支承柱状护罩(4)。上托架(6)包括第一构件(26)和第二构件(27)，第一构件(26)包括第一顶板(28)并且固定至车身(22)，第二构件(27)固定至第一构件(26)并且支承柱状护罩(4)。第二构件(27)包括：固定至第一顶板(28)的第二顶板(30)；从第二顶板(30)向下延伸并且布置在柱状护罩(4)的两侧的一对侧板(31)；以及一对受限制部(51)，所述一对受限制部(51)分别从所述一对侧板(31)侧向地延伸。第一构件(26)包括从第一顶板(28)向下延伸的一对限制部(52)，所述一对限制部各自包括固定至其相应的受限制部(51)的第二固定部(53)。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及转向装置。

背景技术

在以下国际公开WO2012/035891中描述的转向装置中，车身安装托架附接至外柱使得车身安装托架从左右两侧夹紧外柱。车身安装托架包括顶板和一对侧板，其中，顶板附接至车身，所述一对侧板从顶板向下延伸以便从左右两侧夹紧外柱。位于右侧的侧板的上端的在车身前后方向上的前侧通过熔接被固定至车身安装托架的顶板。

发明内容

在国际公开WO2012/035891中描述的转向装置中，长期使用所到导致的劣化、二次碰撞时的冲击或类似情况会解除侧板至顶板的固定，由此导致整个柱状护罩——包括由侧板夹紧的外柱——会大幅偏离预定的安装位置。本发明提供了这样的一种转向装置，该转向装置能够限制由于托架的固定解除而导致的柱状护罩的位置偏移。

本发明的第一方面涉及这样的一种转向装置，该转向装置包括：柱状护罩，该柱状护罩将转向轴支承为可旋转；以及托架，该托架支承柱状护罩。托架固定至车身使得托架的第一方向指向车身前后方向上的前侧，并且托架的第二方向指向车身前后方向上的后侧。托架包括第一构件和第二构件，第一构件包括第一顶板并且固定至车身，第二构件固定至第一构件并且支承柱状护罩。第二构件包括：第二顶板，该第二顶板包括固定至第一顶板的第一固定部，该第一固定部设置在第二顶板的位于第一方向侧的边缘部中；一对侧板，所述一对侧板从第二顶板向下延伸并且布置在柱状护罩的两侧；以及一对受限制部，所述一对受限制部分别从所述一对侧板侧向地延伸。第一构件包括从第一顶板向下延伸的一对限制部，所述一对限制部各自包括固定至其相应的受限制部的第一方向侧表面的第二固定部。

根据上述方面，即使第一构件的所述一对限制部的第二固定部相对于第二构件的所述一对受限制部的第一方向侧表面的固定被解除，所述一对受限制部的运动仍受到所述一对限制部的限制。因此，支承柱状护罩的第二构件保持处于以下状态：第二构件相对于固定至车身的第一构件绕第一固定部略微向下旋转。因此，即使第二固定部的固定被解除，即，即使托架的固定被解除，也能够限制整个柱状护罩大幅倾斜这样的柱状护罩的过度的位置偏移。

在上述方面中，第一固定部可以通过熔接被固定至第一顶板，并且每个第二固定部可以通过熔接被固定至其相应的受限制部；以及第二固定部的熔接长度可以比第一固定部的熔接长度短。

根据上述构型，能够使得第二固定部的熔接长度比第一固定部的熔接长度短。这能够缩短熔接所需的时间，由此使得能够降低成本。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术意义和工业意义进行描述，其中，在附图中，相同的附图标记表示相同样的元件，并且其中：

图1是根据本发明的一个实施方式的转向装置的示意性侧视图；

图2是沿着图1中的线II-II截取的截面图；

图3是托架的立体图；

图4是托架的分解立体图；

图5A是托架周围的侧视图，并且示出了第二固定部固定至限制部的状态；以及

图5B是示出第二固定部至限制部的固定被解除的状态的视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行详细的描述。图1是根据本发明的一个实施方式的转向装置1的示意性侧视图。现参照图1，转向装置1包括转向轴3、柱状护罩4、下托架5、上托架(托架)6和紧固机构7。

转向轴3的在轴向方向X上的第一端连接有转向构件2，比如方向盘。转向轴3的在轴向方向X上的第二端依次通过万向节9、中间轴10和万向节11被连接至转向操作机构12的小齿轮轴13。转向操作机构12例如是齿条齿轮机构，其使与转向构件2的转向相关联的转向轮(未示出)进行转向。转向构件2的旋转通过转向轴3、中间轴10等被传递至转向操作机构12。另外，传递至转向操作机构12的旋转被转换成齿条轴(未示出)的轴向运动。由此，转向轮被转向。

转向轴3包括管状的上轴15以及下轴16，上轴15和下轴16例如通过花键配合或锯齿配合以可相对滑动的方式彼此装配。转向轴3能够沿轴向方向X延伸。柱状护罩4包括上护罩20和下护罩21，其中，上护罩20设置在车身前后方向上的后侧，下护罩21位于车身前后方向上相对于上护罩20的前侧。上护罩20和下护罩21能够相对于彼此沿轴向方向X滑动。

上护罩20通过轴承17以可旋转的方式支承上轴15。下护罩21通过轴承18以可旋转的方式支承下轴16。柱状护罩4通过轴承17、18以可旋转的方式支承转向轴3。柱状护罩4能够与转向轴3一起沿轴向方向X伸缩。

下托架5包括固定托架23、倾斜支承轴24和柱状托架25，其中，固定托架23固定至车身22，倾斜支承轴24由固定托架23支承，柱状托架25固定至下护罩21的外周面并且由倾斜支承轴24以可旋转的方式支承。柱状护罩4和转向轴3能够以倾斜中心CC为支点在倾斜方向Z上枢转(倾斜)。倾斜中心CC是倾斜支承轴24的中心轴线。

当转向轴3和柱状护罩4绕倾斜中心CC枢转(倾斜)时，转向构件2在倾斜方向Z上的位置被调节(所谓的倾斜调节)。另外，当转向轴3和柱状护罩4沿轴向方向X伸缩时，转向构件2在伸缩方向(轴向方向X)上的位置能够被调节(所谓的伸缩调节)。

图2是沿着图1中的线II-II截取的截面图。图3是上托架6的立体图。现参照图2，上托架6包括第一构件26和第二构件27，其中，第一构件26固定至车身22，第二构件27固定至第一构件26以便支承柱状护罩4(具体地，下护罩21)。

现参照图3，第一构件26包括大致矩形的第一顶板28。沿着第一顶板28的短方向的一个方向称为上托架6的第一方向A1，沿着第一顶板28的短方向的另一方向称为上托架6的第二方向A2。现参照图2，设置在第一顶板28的在其纵向方向上的两端上的插入孔60中插入有一对螺栓29。第一顶板28固定至车身22，使得所述一对螺栓29被拧入到车身22中。在该状态下，上托架6的第一方向A1指向车身前后方向上的前侧，上托架6的第二方向A2指向车身前后方向上的后侧(见图1)。

第二构件27包括从下侧沿着第一顶板28的第二顶板30、和从第二顶板30向下延伸的一对侧板31，该对侧板31布置在柱状护罩4的两侧以便夹紧柱状护罩4。所述一对侧板31彼此相对。所述一对侧板31中的每个侧板具有长槽32，长槽32倾斜成使得长槽32沿倾斜方向Z延伸。

下护罩21包括：缝隙33，缝隙33形成在下护罩21的在倾斜方向Z上的下部中以便从其轴向方向X上的上端沿轴向方向X延伸；以及一对受紧固部34，该对受紧固部34布置在缝隙33的两侧。缝隙33在轴向方向X上的前侧和后侧、以及在倾斜方向Z上的下侧朝向下护罩21的外侧暴露。所述一对受紧固部34与下护罩21一体地设置。所述一对受紧固部34中的每个受紧固部具有穿透受紧固部34的紧固轴穿过孔35。

紧固机构7包括：操作构件40，操作构件40由螺丝刀或类似部件手动地旋转；紧固轴41，紧固轴41的第一端附接至操作构件40；凸轮构件42，凸轮构件42与操作构件40一起以一体的方式旋转；以及第一紧固构件43，第一紧固构件43是不可旋转的凸轮，其能够实现与凸轮构件42的凸轮接合。紧固轴41穿过上托架6的一对长槽32和所述一对受紧固部34的紧固轴穿过孔35。紧固轴41由下护罩21通过所述一对受紧固部34以可旋转的方式支承。

基端40a(基端40a为操作构件40的在其纵向方向上的第一端)、凸轮构件42和第一紧固构件43由紧固轴41的在紧固轴41的头部41a与一个侧板31之间的轴部41b支承。凸轮构件42相对于紧固轴41沿轴向方向J的运动被限制。第一紧固构件43能够沿紧固轴41的轴向方向J移动。另外，转向装置1包括螺母44、第二紧固构件45和中间构件46，其中，螺母44通过螺纹的方式与紧固轴41的带螺纹部41c接合，第二紧固构件45设置在另一侧板31与螺母44之间，中间构件46设置在第二紧固构件45与螺母44之间。

第二紧固构件45和中间构件46由紧固轴41的在螺母44附近的轴部41b支承，使得第二紧固构件45和中间构件46能够沿紧固轴41的轴向方向J移动。中间构件46包括：垫圈47，垫圈47设置在螺母44与第二紧固构件45之间；以及针状滚子轴承48，针状滚子轴承48设置在垫圈47与第二紧固构件45之间。当凸轮构件42随着操作构件40的朝着锁定方向的旋转操作(锁定操作)而相对于不可旋转的凸轮(第一紧固构件43)旋转时，第一紧固构件43沿紧固轴41的轴向方向J移动，使得上托架6的两个侧板31被夹置在第一紧固构件43与第二紧固构件45之间。所述一对受紧固部34由所述一对侧板31紧固。

由此，所述一对受紧固部34之间的缝隙33变窄以便减小下护罩21的直径，使得下护罩21与上护罩20压力接触并且上护罩20由下护罩21保持。如此，当紧固机构7通过紧固轴41紧固所述一对受紧固部34时，上护罩20由下护罩21保持，使得实现倾斜锁定和伸缩锁定。

当对操作构件40执行沿与先前的旋转操作相反的方向的旋转操作(解锁操作)时，凸轮构件42相对于不可旋转的凸轮(第一紧固构件43)旋转，使得第一紧固构件43沿紧固轴41的轴向方向J移动。由此，第一紧固构件43和第二紧固构件45对所述一对侧板31的紧固被解除，使得上托架6的两个侧板31的夹紧被解除。由此，可再次执行伸缩调节和倾斜调节。

图4是上托架6的分解立体图。参照图4，第二构件27的第二顶板30构造成使得待被固定至第一构件26的第一顶板28的第一固定部50设置在位于第一方向A1侧的边缘部30a中。第一固定部50通过熔接——熔接长度为L1(见图3中的阴影部分)——被固定至第一顶板28的位于第一方向A1侧的边缘部28a。为了防止第二构件27掉落，熔接长度L1设定为这样的尺寸：其满足第一构件26与第二构件27之间的固定强度。

第二构件27包括分别从所述一对侧板31的位于第二方向A2侧的边缘部31a侧向地延伸的一对受限制部51。更具体地，所述一对受限制部51延伸成朝向所述一对侧板31的外侧彼此远离。第一构件26包括分别从第一顶板28的位于第二方向A2侧的边缘部28b向下延伸的一对限制部52。所述一对限制部52中的每个限制部相对于其相应的侧板31朝向外侧延伸。所述一对限制部52的第二方向A2侧表面52a与所述一对受限制部51的第一方向A1侧表面51a相对(见图3)。

所述一对限制部52中的每个限制部包括待被固定至其相应的受限制部51的第一方向A1侧表面51a的第二固定部53。参照图3，第二固定部53通过熔接——熔接长度为L2(见阴影部分)——被固定至受限制部51的第一方向A1侧表面51a。第二固定部53的熔接长度L2比第一固定部50的熔接长度L1短。

图5A、图5B是上托架6周围的侧视图。图5A是示出受限制部51固定至限制部52的状态的视图，图5B是示出受限制部51至限制部52的固定被解除的状态的视图。在图5A、图5B中，为了进行描述省去了螺栓29和紧固机构7。如图5A中所示出的，第一固定部50至第一顶板28的固定、以及所述一对限制部52的第二固定部53至所述一对受限制部51的第一方向A1侧表面51a的固定通常不会被解除。然而，根据二次碰撞时的冲击或类似情形，能够设想第二固定部53的固定可能会被解除。

根据该实施方式，如图5B中所示出的，即使第二固定部53的固定碰巧被解除，第二构件27的所述一对受限制部51的运动仍受到第一构件26的所述一对限制部52的限制。因此，支承柱状护罩4的第二构件27保持处于以下状态：第二构件27相对于固定至车身22的第一构件26绕第一固定部50略微向下旋转。因此，即使第二固定部53的固定被解除，即，即使上托架6的固定被移除，也能够限制整个柱状护罩4大幅倾斜这样的柱状护罩4的过度的位置偏移。

另外，当第二固定部53的固定被解除时，能够限制柱状护罩4的过度的位置偏移。因此，能够使得第二固定部53的熔接长度L2尽可能地得比第一固定部50的熔接长度L1短。这能够缩短熔接所需的时间，由此使得能够降低成本。本发明不限于如上所述的实施方式，并且可以在权利要求的范围内进行各种修改。

例如，第一固定部50可以固定至第一顶板28的位于第二方向A2侧的一部分而不是固定至位于第一方向A1侧的边缘部28a。另外，所述一对受限制部51中的每个受限制部可以从其相应的侧板31的位于第一方向A1侧的一部分(例如，侧板31的位于第一方向A1侧的边缘部)侧向地延伸，而不是从位于第二方向A2侧的边缘部31a侧向地延伸。另外，所述一对受限制部51可以朝向侧板31的内侧延伸(以便靠近彼此)。

另外，如果每个限制部52布置在相对于其相应的受限制部51的第一方向A1侧，则每个限制部52可以从第一顶板28的位于第一方向A1侧的一部分(例如，位于第一方向A1侧的边缘部28a)而不是从位于第二方向A2侧的边缘部28b向下延伸。另外，转向装置1可以设置有齿锁定机构，该齿锁定机构由于齿之间的接合而锁定上护罩20相对于下护罩21的位置。

另外，第一顶板28可以设置有囊(capsule)，该囊由于二次碰撞时的冲击而将上托架6从车身22移除。另外，转向装置1不限于转向构件2的转向未被助力的手动式转向装置，而是也可以是转向构件2的转向得到电动马达助力的柱式电力转向装置(C-EPS)。

Claims

1.一种转向装置，其特征在于包括：

柱状护罩(4)，所述柱状护罩(4)将转向轴(3)支承为可旋转；以及

托架(6)，所述托架(6)支承所述柱状护罩，所述托架固定至车身使得所述托架的第一方向指向车身前后方向上的前侧，并且所述托架的第二方向指向所述车身前后方向上的后侧，其中：

所述托架(6)包括第一构件(26)和第二构件(27)，所述第一构件包括第一顶板(28)并且固定至所述车身，所述第二构件固定至所述第一构件并且支承所述柱状护罩；

所述第二构件(27)包括：

第二顶板(30)，所述第二顶板(30)包括固定至所述第一顶板(28)的第一固定部(50)，所述第一固定部设置在所述第二顶板的位于第一方向侧的边缘部(30a)中，

一对侧板(31)，所述一对侧板(31)从所述第二顶板向下延伸并且布置在所述柱状护罩的两侧，以及

一对受限制部(51)，所述一对受限制部(51)分别从所述一对侧板侧向地延伸；并且

所述第一构件包括从所述第一顶板(28)向下延伸的一对限制部(52)，所述一对限制部各自包括固定至其相应的受限制部(51)的第一方向侧表面的第二固定部(53)。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其中：

所述第一固定部(50)通过熔接被固定至所述第一顶板(28)，并且所述第二固定部(53)中的每个第二固定部通过熔接被固定至其相应的受限制部(51)；以及

所述第二固定部的熔接长度(L2)比所述第一固定部的熔接长度(L1)短。