CN106103239B

CN106103239B - 转向装置

Info

Publication number: CN106103239B
Application number: CN201580011942.2A
Authority: CN
Inventors: 山田润
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2017-10-13
Anticipated expiration: 2035-01-27
Also published as: EP3075628B1; WO2015119000A1; CN106103239A; US20170001657A1; EP3075628A4; JP5958887B2; JPWO2015119000A1; US9604662B2; EP3075628A1

Abstract

提供一种可以不影响转动杆的操作性却简单且充分减轻调整方向盘的位置时产生的摇动和其摇动声的转向装置。转向装置1相对车辆主体移动用于保持方向盘H转轴的柱20，以可以调整方向盘H的倾斜位置和伸缩位置。转向装置1包括：转动杆123，用于将所述柱20相对车辆主体进行固定及解除固定；凸轮120,121，所述转动杆123的转动根据其转动的轴向运动发生改变以对所述柱20进行固定及解除固定；套筒122，保持凸轮120,121，在所述转动杆转动时与所述凸轮120,121之间滑动；其中，所述套筒122与所述凸轮120,121之间的滑动面涂覆有润滑脂A。

Description

转向装置

技术领域

本发明涉及一种转向装置。

背景技术

车辆的转向装置是一种具有相对车辆主体移动用于保持方向盘转轴的柱以调整方向盘的倾斜位置和伸缩位置的机构。

上述位置调整机构通常使靠近方向盘配置的杆转动，并对柱进行固定和解除固定。这种位置调整机构由于采用凸轮等机械传递机构对柱进行固定和解除固定，因此容易产生摇动和摇动声。

因此，例如专利文献1公开了一种使柔性薄片在固定凸轮上突出，并在所述柔性薄片与可动凸轮之间产生摩擦力，以减轻在杆紧固和解除时导致的摇动和其摇动声的技术。

专利文献1:欧州专利申请公开第1795425号说明书

然而，在上述技术中，在较大负荷下需要将可动凸轮按压在柔性薄片上，难以充分减轻摇动和其摇动声。此外，柔性薄片妨碍凸轮的活动，可能对杆的操作性造成影响。

本发明有鉴于此，目的在于提供一种不影响杆的操作性，并可以简单且充分减轻调整方向盘的位置时产生的摇动和其摇动声的转向装置。

发明内容

为了达到上述目的，转向装置相对车辆主体移动用于保持方向盘转轴的柱，以调整方向盘的位置，所述转向装置包括转动杆，用于将所述柱相对车辆主体进行固定及解除固定；凸轮，所述转动杆的转动根据其转动的轴向运动发生改变以对所述柱进行固定及解除固定；以及套筒，保持所述凸轮，在所述转动杆转动时与所述凸轮之间滑动，其中，所述套筒与所述凸轮之间的滑动面涂覆有润滑脂。

根据本发明，由于在套筒和凸轮之间的滑动面涂覆有润滑脂，因此不会影响杆的操作性，从而可以简单并充分减轻调整方向盘的位置时产生的摇动和其摇动声。

所述凸轮具有与所述转动杆共同旋转的可动凸轮和根据所述可动凸轮的旋转在所述轴向转动的固定凸轮，所述套筒也可以在所述可动凸轮之间滑动并在其滑动面涂覆所述润滑脂。

所述套筒还可以相对所述可动凸轮自由转动并在轴向被固定，并相对所述固定凸轮在轴向可移动并在旋转方向被固定。

所述套筒还可以设有与所述转动杆或介于所述转动杆和所述套筒之间的介入部件滑动的滑动部，所述滑动部涂覆润滑脂。

所述转动杆或所述介入部件具有圆板状部，所述滑动部还可以具有嵌入所述圆板状部的圆弧状槽。

所述套筒还可以相对所述固定凸轮在轴向及旋转方向被固定，并相对所述可动凸轮在轴向及旋转方向可移动。

所述套筒与所述固定凸轮还可以形成为一体。

所述凸轮具有与所述转动杆共同旋转的可动凸轮和根据所述可动凸轮的旋转在所述轴向转动的固定凸轮，所述套筒在所述固定凸轮之间滑动，还可以在其滑动面涂覆所述润滑脂。

所述套筒还可以相对所述可动凸轮在旋转方向被固定且在轴向可移动，相对所述固定凸轮在旋转方向可移动，在轴向被固定。

所述套筒还可以具有在两侧夹持所述转动杆以在旋转方向上将所述转动杆进行固定的凸起部。

所述固定凸轮在外周缘具有环状条形突起部，所述套筒还可以具有嵌入所述条形突起部并相对所述固定凸轮在旋转方向可滑动的爪部。

根据本发明，可以不影响杆的操作性，并简单且充分减轻调整方向盘的位置时产生的摇动和其摇动声。

附图说明

图1是表示转向装置的结构简要图。

图2是表示转向装置的柱周边构造的立体图。

图3是表示柱周边构造的纵截面图。

图4是柱周边构造的分解图。

图5A是表示转动杆侧的内部套筒周边构造的纵截面说明图。

图5B是表示按压板侧的内部套筒周边构造的纵截面的说明图。

图6是表示凸轮周边构造的纵截面说明图。

图7是表示凸轮周边构造的组装状态的立体图。

图8是凸轮周边构造的分解图。

图9是表示具有介入部件的凸轮周边构造的组装状态的立体图。

图10是图9中凸轮周边构造的分解图。

图11是表示其他凸轮周边构造的组装状态的立体图。

图12是图11的凸轮周边构造的分解图。

图13是表示套筒一体形成在固定凸轮上的凸轮周边构造的组装状态的立体图。

图14是图13中凸轮周边构造的分解图。

图15是表示套筒在固定凸轮上滑动时的凸轮周边构造的组装状态的立体图。

图16是图15中凸轮周边构造的分解图。

图17是表示凸轮周边构造的纵截面的说明图。

具体实施方式

1 转向装置

10 旋转轴

20 柱

40 下部柱

41 上部柱

50 托架

80 连杆

120 固定凸轮

121 可动凸轮

122 套筒

123 转动杆

A 润滑脂

H 方向盘

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，除非另有指明，图面中上下左右等的位置关系是基于附图所示的位置关系。附图的尺寸比率并不限定为附图所示比率。另外，以下实施方式是用于说明本发明的示例，目的并不是将本发明限定在该实施方式中。另外，本发明在不脱离其主旨的前提下可以进行各种变形。

图1是本实施方式的转向装置1的整体结构的一个例子。

转向装置1具有例如将由方向盘H赋予的转向力矩进行传递的转向转轴等构成的旋转轴10、由电动马达11将辅助转向力矩赋予至所述旋转轴10的电动助力机构12、连接至被赋予有辅助转向力矩的旋转轴10出力侧的中间转轴13、操纵车轮的贯穿螺栓14、以及将中间转轴13的操舵力传递至贯穿螺栓14的齿轮齿条的转向齿轮15等。

司机如果旋转操作方向盘H，则其旋转力传递至旋转轴10、中间转轴13，进一步通过转向齿轮15传递至贯穿螺栓14，从而可以改变车轮的操舵角。

另外，电动助力机构12由司机根据将赋予旋转轴10的转向力矩驱动电动马达11，从而可以将辅助转向力矩赋予旋转轴10。

本实施方式的转向装置1相对车辆主体移动用于保持方向盘H的旋转轴(转轴)10的柱20，从而可以调整方向盘H的倾斜位置(上下方向的位置)和伸缩位置(前后方向的位置)。下面，对所述转向装置1中的倾斜位置及伸缩位置的调整机构进行说明。

例如图2所示，转向装置1的柱20具有用于在内部对中间转轴13侧的旋转轴10(下部转向转轴)进行自由旋转地支撑的圆筒状的下部柱(内部柱)40、用于在内部对方向盘H侧的旋转轴10(上部转向转轴)进行自由旋转地支撑的圆筒状的上部柱(外部柱)41。

上部柱41在轴向可滑动地嵌入下部柱40的外周以可以调整伸缩位置。

上部柱41支撑固定于车辆主体的托架50。例如图3及图4所示，托架50具有从左右方向(车宽方向)的两侧握持上部柱41的一对侧板60、61。在所述侧板60、61上分别形成有在左右方向上贯通在上下方向上长的长孔62、63。

上部柱41的上部设有与托架50的侧板60、61的内侧相抵接的左右一对上部板70、71。上部板70、71形成有在左右方向贯通、在前后方向长的长孔72、73。

如图3所示，在将上部柱41握持在托架50的侧板60、61之间的状态下，连杆80在左右方向上贯通有托架50的侧板60、61的长孔62、63和上部柱41的上部板70、71的长孔72、73。

上部柱41的长孔72、73的左右方向的外侧变成大于内侧径的大径部，所述大径部上嵌入有穿通连杆80的圆筒状轴环90和螺旋弹簧91。沿着连杆80的螺旋弹簧91的外侧设有内部套筒92。如图5所示，内部套筒92具有直径较大的凸缘部92a、筒状部92b，凸缘部92a抵接至螺旋弹簧91。

托架50的侧板60的外侧(图3及图4的右侧)设有如图4所示沿连杆80的多张环状薄板100、多张倾斜用摩擦板101、多张的伸缩用摩擦板102、按压板103、止推轴承104及螺母105。伸缩用摩擦板102配置在例如倾斜用摩擦板101之间。另外，环状薄板100配置在倾斜用摩擦板101之间及最内侧的倾斜用摩擦板101的内侧。

倾斜用摩擦板101具有上下方向长的长孔101a，固定在设于托架50侧板60的销110。伸缩用摩擦板102具有在前后方向长的长孔102a，固定于设于上部柱41的销111。内部套筒92的筒状部92b穿通如图5B所示的环状薄板100的孔和、倾斜用摩擦板101的长孔101a及伸缩用摩擦板102的长孔102a，外侧的端部抵接至按压板103。

托架50的侧板61的外侧(图3及图4的左侧)如图4所示，设有沿连杆80的多张环状薄板100、多张倾斜用摩擦板101、固定凸轮120、可动凸轮121、套筒122、转动杆123、垫圈123及螺母124。环状薄板100配置在倾斜用摩擦板101之间、及最内侧的倾斜用摩擦板101的内侧。

倾斜用摩擦板101固定在设于托架50的侧板61的销110。如图5A所示，内部套筒92的筒状部92b穿通环状薄板100的孔与倾斜用摩擦板101的长孔101a，外侧的端部抵接至固定凸轮120。

如图6所示，固定凸轮120与可动凸轮121在凸轮表面中啮合，套筒122从外周保持固定凸轮120和可动凸轮121。转动杆123固定于可动凸轮121，从外侧由垫圈124和螺母125紧固。

这里，进一步详细说明固定凸轮120、可动凸轮121、套筒122及转动杆123的结构。图7是这些部分的组装图，图8是其分解图。

固定凸轮120形成为略正方形，连杆80的轴向的外侧具有凸轮表面(与可动凸轮121抵接的面)。可动凸轮121形成为具有圆形的外周面的略圆板状，在内侧具有凸轮表面。固定凸轮120与可动凸轮121具有在周向交错配置的山部和谷部的凸轮表面，可动凸轮121相对于固定凸轮120旋转，彼此的山部如果重复，则固定凸轮120沿连杆80被按压至上部柱41侧(内侧)。另一方面，如果可动凸轮121与固定凸轮120的彼此的山部和谷部啮合，则固定凸轮120沿连杆80，返回至外侧。

可动凸轮121具有例如在固定凸轮120侧突出的旋转规定部121a，如果规定角度旋转，则旋转规定部121a阻挡固定凸轮120的挡块120a，可以在规定的范围限制旋转角度。由此，可动凸轮121相对固定凸轮120，在山部与山部重叠的位置和山部与谷部重叠的位置之间旋转。

另外，可动凸轮121的转动杆123侧的表面设有例如方形状的突出部121b。转动杆123形成为司机易于保持的细长形状，在前端具有圆板状部123a。圆板状部123a的中央形成有方形状的孔123b。可动凸轮121的突出部121b嵌入有转动杆123的孔123b，转动杆123与可动凸轮121一体转动。

套筒122形成为略环状。套筒122如图6所示，在可动凸轮121侧具有环状的凹部122a，滑动自如地将可动凸轮121存放在凹部122a。可动凸轮121的外周面与套筒122的凹部122a的内周面变成滑动面，在滑动面涂覆有的润滑脂A。润滑脂A，采用例如动粘度为2000mm²/S以上的润滑脂，优选采用动粘度温度变化小的润滑脂。最后，还可以利用动粘度为2000mm²/S以下的润滑脂A。另外，无论动粘度的温度变化的大小，都可以利用各种各样的润滑脂作为润滑脂A。

另外，套筒122相对固定凸轮120在旋转方向被固定，被卡止在固定凸轮120以在轴向自由移动。

如图6-图8所示，套筒122在转动杆123侧的表面具有与转动杆123的圆板状部123a卡合的卡合部122b。卡合部122b从套筒122的外周部朝向转动杆123侧呈円弧状突出，其内侧如图6所示，具有圆弧状槽122c。所述圆弧状槽122c旋转自由地嵌入有转动杆123的圆板状部123a。所述槽122c、卡合部122b、圆板状部123a之间的间隙F变成为滑动部，所述槽122c涂覆有润滑脂A。此外，涂覆在所述槽122c的润滑脂A可以利用同于涂覆有上述套筒122的凹部122a的内周面(即滑动面)的润滑脂A。当然，涂覆在槽122c的润滑脂A还可以利用不同于涂覆于凹部122a的滑动面的润滑脂A。

通过垫圈124及螺母125，转动杆123被紧固于套筒122及可动凸轮121。

然后对上述构成的方向盘H的倾斜位置及伸缩位置的调整机构的动作进行说明。使转动杆123在固定(锁定)侧(例如上方)转动，则可动凸轮121相对固定凸轮120旋转，彼此的凸轮表面的山部与山部之间重叠，固定凸轮120沿连杆80在上部柱41侧(内侧)移动。如果在固定凸轮120内侧移动，则如图5A所示，固定凸轮120将倾斜用摩擦板101等在内侧按压，托架50的侧板61在内侧弹性变形。

另外，如果固定凸轮120在内侧移动，则连杆80在转动杆123侧被拉伸，按压板103在上部柱41侧(内侧)移动。由此，如图5B所示，按压板103将倾斜用摩擦板101等向内侧按压，托架50的侧板60在弹性变形。

其结果，上部柱41牢固握持托架50两侧的侧板60、61，方向盘H的位置被固定。

另一方面，如果使转动杆123移动至固定解除(解锁)侧(例如下方)，则可动凸轮121相对固定凸轮120旋转，彼此的凸轮表面的山部与谷部重叠，通过螺旋弹簧91的作用力，固定凸轮120移动至转动杆123侧(外侧)，如果固定凸轮120移动至外侧，被按压至固定凸轮120的倾斜用摩擦板101等返回至外侧的原始位置，在内侧弹性变形的托架50的侧板61也返回至原始位置。

另外，如果固定凸轮120移动至外侧，则连杆80移动至转动杆123的反对侧。由此，按压倾斜用摩擦板101等的按压板103返回至外侧的原始位置，内侧弹性变形的托架50的侧板60也返回至原始位置。

其结果，上部柱41可以从托架50的侧板60、61的握持变为解除并可以移动。

上部柱41在从握持托架50的握持到解除握持的状态下，如果向方向盘H施加上下方向的力，则上部柱41沿托架50的侧板60、61的长孔62、63上下移动，由此，可以调整方向盘H的倾斜位置。

另外，如果向方向盘H施加前后方向的力，则上部柱41沿着上部柱41的上部板70、71的长孔72、73前后移动，由此，可以调整方向盘H的伸缩位置。

根据本实施方式，在为了调整方向盘H的位置而使转动杆123转动时，可动凸轮121相对套筒122滑动，在其可动凸轮121与套筒122之间的滑动面涂覆润滑脂A。其结果，可以简单并充分减轻调整方向盘H的位置时产生的摇动和其摇动声。另外，可以充分确保转动杆123的操作性。

另外，在套筒122形成圆弧状槽122c，在其槽122c嵌入转动杆123的圆板状部123a的外周部分并形成滑动部，在其滑动部涂覆润滑脂A。由此，可以进一步降低摇动和其摇动声。另外，例如锁定解除时转动杆123猛烈地运转，但由于润滑脂A发挥减震器作用，从而可以抑制转动杆123的加速。由此，转动杆123猛烈撞击司机，可以防止转动杆123的活动产生的声音。

在上述实施方式中，如图9及图10所示，圆板状的介入部件140介于转动杆123与套筒122之间。这种情况下，介入部件140的中央形成孔140a，所述孔140a嵌入有可动凸轮121的突出部121b。另外，介入部件140嵌入至套筒122的圆弧状槽122c，润滑脂A介于其槽122c与介入部件140之间。此时，可以简单并充分降低调整方向盘H的位置时产生的摇动和其摇动声。另外，可以确保转动杆123的操作性。

在以上的实施方式中，套筒122相对可动凸轮121自由转动且固定在连杆80的轴向，相对固定凸轮120，在轴向可移动且被固定至旋转方向，套筒122相对固定凸轮120固定在连杆80的轴向及旋转方向，也可以相对可动凸轮121在轴向及旋转方向移动。

这种情况下，例如图11及图12所示，套筒122具有在例如其侧面相对固定凸轮120用于在旋转方向及轴向固定的固定盖122d。另外，套筒122具有可动凸轮121的外周面和同直径的内周面122e，可动凸轮121可以在轴向及旋转方向滑动。套筒122与可动凸轮121之间的滑动面涂覆有润滑脂A。这种情况下，如果使转动杆123转动，则可动凸轮121旋转，与此相对，固定凸轮120与套筒122形成为一体，移动至连杆80的轴向。此时，可以简单并充分减轻调整方向盘H的位置时产生的摇动和其摇动声。另外，可以充分确保转动杆123的操作性。另外，在这种情况下，套筒122相对可动凸轮121在轴向滑动。其滑动面涂覆润滑脂A，可以得到相对转动杆123的减震器的效果。

进一步，在所述实施方式中，如图13及图14所示，套筒122一体形成于固定凸轮120。

此外，在以上实施方式中，套筒122在可动凸轮121之间滑动，在固定凸轮120之间滑动，其滑动面涂覆有润滑脂。另外，在这种情况下，套筒122相对可动凸轮121被固定至连杆80的轴向及旋转方向，相对固定凸轮120也可以在轴向及旋转方向移动。进一步，此时，套筒122一体形成于可动凸轮121。

接下来，对套筒122在固定凸轮120之间滑动并在滑动面涂覆有润滑脂A的实施例进行说明。

图15表示套筒122相对固定凸轮120滑动时的凸轮周边构造的组装状态，图16表示其凸轮周边构造的分解图，图17表示在凸轮周边构造安装至转向装置1。

例如图16所示，按照转动杆123、可动凸轮121、套筒122及固定凸轮120的顺序进行配置。

套筒122形成为外径大于可动凸轮121的环状，可动凸轮121存放在其内周面。

套筒122在转动杆123侧表面具有一对凸起部150。如图15所示，凸起部150在组装时从转动杆123两侧夹持，相对旋转方向固定转动杆123。由此，如果使转动杆123转动，则套筒122也同步转动。可动凸轮121在嵌入转动杆123与转动杆123一起转动，因此转动杆123、可动凸轮121及套筒122彼此在旋转方向上被固定，一体地转动。此外，转动杆123及可动凸轮121没有相对套筒122在轴向被固定，因此可以在轴向移动。

套筒122在固定凸轮120侧的表面具有多个爪部151。如图17所示，爪部151的内侧形成有槽151a。

如图15所示，固定凸轮120例如具有圆盘状，在周缘形成有嵌入有套筒122的爪部151的环状条形突起部160。所述条形突起部160可以一体地形成在固定凸轮120，也可以分别单独成型。如图17所示，爪部151的槽151a在旋转方向上可滑动地嵌入在条形突起部160。因此，套筒122相对固定凸轮120在旋转方向可移动，在轴向被固定。另外，套筒122的爪部151的内周面与固定凸轮120的条形突起部160变成为滑动面，其滑动面涂覆有润滑脂A。

根据本实施例，在为了调整方向盘H的位置而使转动杆123转动时，可动凸轮121与套筒122分别同步并转动，套筒122相对固定凸轮120滑动。在固定凸轮120和套筒122之间的滑动面涂覆润滑脂A，因此，可以减轻调整方向盘H的位置时产生导致的摇动和其摇动声。另外，充分确保转动杆123的操作性。

以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行说明，本发明不限定于相关实施例。本领域技术人员应该理解，在权利要求所述范围内显然可以想到各种变形例，这些当然应属于本发明的技术的范围。

例如，在以上实施方式中的机构结构为调整方向盘H的倾斜位置及伸缩位置，但并不限于此，这种结构也可以适用具有伸缩构造的公知其它结构。例如，如果转动杆123用于相对车辆主体固定及固定解除柱，则转动杆123可以具有其它结构。凸轮120、121的结构为转动杆123的旋转随其旋转的轴向运动方式变化并对柱进行固定及固定解除，则凸轮120、121还可以具有其它结构。如果套筒122保持凸轮120、121，在转动杆123转动时在凸轮120、121之间滑动，则套筒122可以具有其它结构。还可以具有其他柱20和托架50等其它结构。另外，转向装置1不仅可以调整倾斜位置和伸缩位置两者，还可以调整任意一方。另外，本发明还可以适用在调整倾斜位置和伸缩位置以外的方向盘的位置。

Claims

1.一种转向装置，相对车辆主体移动用于保持方向盘转轴的柱，以可调整方向盘的位置，其特征在于包括：

转动杆，用于将所述柱相对车辆主体进行固定及解除固定；

凸轮，所述转动杆的转动根据其转动的轴向运动发生改变以对所述柱进行固定及解除固定；

套筒，保持所述凸轮，并且在所述转动杆转动时相对于所述凸轮滑动，其中，

所述套筒与所述凸轮之间的滑动面涂覆有润滑脂；

所述凸轮具有与所述转动杆共同旋转的可动凸轮和根据所述可动凸轮的旋转在所述轴向移动的固定凸轮；

所述套筒相对于所述可动凸轮滑动，并且所述套筒与所述可动凸轮之间的滑动面涂覆有所述润滑脂；

所述套筒相对所述可动凸轮旋转性地可移动、但轴向被固定，同时所述套筒相对所述固定凸轮轴向可移动、但旋转性地被固定。

2.根据权利要求1所述的转向装置，其特征在于，所述套筒设置有与所述转动杆、或介于所述转动杆和所述套筒之间的介入部件滑动的滑动部，所述滑动部涂覆有润滑脂。

3.根据权利要求2所述的转向装置，其特征在于，所述转动杆或所述介入部件具有圆板状部，

所述滑动部具有嵌入所述圆板状部的圆弧状槽。

4.一种转向装置，相对车辆主体移动用于保持方向盘转轴的柱，以可调整方向盘的位置，其特征在于包括：

转动杆，用于将所述柱相对车辆主体进行固定及解除固定；

套筒，保持所述凸轮，并且在所述转动杆转动时相对于所述凸轮之间滑动，其中

在所述套筒和所述凸轮之间的滑动面涂覆有润滑脂；

所述套筒相对于所述可动凸轮滑动，并且所述套筒与所述可动凸轮之间的滑动面涂覆有所述润滑脂；并且

所述套筒相对所述固定凸轮轴向和旋转性地被固定，同时所述套筒相对所述可动凸轮轴向和旋转性地可移动。

5.根据权利要求4所述的转向装置，其特征在于，

所述套筒与所述固定凸轮一体化设置。

6.一种转向装置，相对车辆主体移动用于保持方向盘转轴的柱，以调整方向盘的位置，其特征在于包括：

转动杆，用于将所述柱相对车辆主体进行固定及解除固定；

套筒，保持所述凸轮并在所述转动杆转动时与所述凸轮之间滑动，其中

在所述套筒和所述凸轮之间的滑动面涂覆有润滑脂；

所述套筒相对于所述固定凸轮滑动，并且所述套筒与所述固定凸轮之间的滑动面涂覆有所述润滑脂；并且

所述套筒相对所述可动凸轮旋转性地被固定、但轴向可移动，同时所述套筒相对所述固定凸轮旋转性地可移动、但轴向地被固定。

7.根据权利要求6所述的转向装置，其特征在于，

所述套筒具有在两侧夹持所述转动杆以在旋转方向上将所述转动杆进行固定的凸起部。

8.根据权利要求6-7任一项所述的转向装置，其特征在于，

所述固定凸轮在外周缘具有环状条形突起部，

所述套筒具有嵌入所述条形突起部并相对所述固定凸轮在旋转方向可滑动的爪部。