專利名稱：轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于吸收再碰撞的安裝在汽車上的轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在汽車中，當(dāng)乘客與方向盤碰撞(再碰撞)或者設(shè)置在方向盤內(nèi)的氣囊釋放而施加預(yù)定值或更大的沖擊力時(shí)，連接于車體的薄壁管轉(zhuǎn)向柱(包括插入轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)向軸)沿車輛的前方移動(dòng)，由此緩和沖擊載荷。
為了減輕沖擊載荷，通過(guò)作為支持件的單向盒件(one way capsule)將轉(zhuǎn)向柱以可移動(dòng)的向下吊掛的方式連接于車體側(cè)。
根據(jù)車輛的普通示例，如在公開號(hào)為5-31015的日本實(shí)用新型專利中公開的，如圖6A所示，托架b連接于轉(zhuǎn)向柱周圍以沿直徑方向向兩側(cè)延伸其雙側(cè)端部，單向盒件d連接于在托架b雙端部上形成的支承座c。此外，通過(guò)將單向盒件d固定在設(shè)置于車體側(cè)面的體側(cè)托架f的連接面g上，將轉(zhuǎn)向柱a以可移動(dòng)的方式連接在車體側(cè)面。根據(jù)該連接結(jié)構(gòu)，當(dāng)由設(shè)置在轉(zhuǎn)向柱側(cè)面上的方向盤h施加預(yù)定值或更大的沖擊力時(shí)，如圖6A中箭頭P所示，支承座c由單向盒件d移動(dòng)，同時(shí)使單向盒件d的主體部i留在連接面g上。通過(guò)該移動(dòng)，轉(zhuǎn)向柱a沿軸向與托架b一起位移，通過(guò)此時(shí)的位移，吸收了沖擊能量。同時(shí)，單向盒件具有這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使主體部i與沿車輛前后方向滑動(dòng)的托架b支承座c相互接合，并通過(guò)樹脂銷(未示)將接合部分固定。當(dāng)施加預(yù)定值或更大的沖擊力，將樹脂銷剪切，托架b的支承座c滑離單向盒件d。要求單向盒件d僅通過(guò)施加的沖擊力移動(dòng)托架b而不受摩擦力和類似力的控制。因此，如圖6A和6B所示，普通單向盒件d具有由托架b向上側(cè)突出的臺(tái)形部分，只有突出的上側(cè)與體側(cè)的托架f進(jìn)行接觸。即，只有單向盒件d的主體部i與體側(cè)托架f進(jìn)行接觸，而防止其它部分與體側(cè)托架f接觸，由此避免體側(cè)托架f和支承座c之間的接觸，該接觸是傳播沖擊吸收作用的因素。同時(shí)，為了通過(guò)移動(dòng)轉(zhuǎn)向柱a有效吸收沖擊能量，最好當(dāng)轉(zhuǎn)向柱a上施加有沖擊力時(shí)，轉(zhuǎn)向柱a沿寬度方向移動(dòng)。特別是，在轉(zhuǎn)向柱a的周圍靠近轉(zhuǎn)向柱a的位置安裝有各種裝置。因此，最好轉(zhuǎn)向柱a可不受這些裝置的干涉而移動(dòng)。
但是，移動(dòng)支承座c，同時(shí)使主體部I留在體側(cè)托架f處，因此，在主體部i和體側(cè)托架f的連接面的位置之間的突出臺(tái)形部分形成間隙α(圖6B)。因此當(dāng)轉(zhuǎn)向柱a移動(dòng)到使支承部c穿過(guò)主體部i時(shí)，如圖6B所示，支承座c進(jìn)入在體側(cè)托架f和主體部i之間產(chǎn)生的間隙α內(nèi)，通過(guò)施加在轉(zhuǎn)向柱a上的沿上方的力作用，使轉(zhuǎn)向柱a傾斜，如圖6B中的雙點(diǎn)劃線所示。當(dāng)產(chǎn)生傾斜時(shí)，轉(zhuǎn)向柱沿不同于指定移動(dòng)方向(沿軸向的直線移動(dòng)方向)的方向移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)向柱與周圍裝置干涉，由此阻礙了移動(dòng)。因此，帶來(lái)這樣的缺點(diǎn)，使設(shè)計(jì)相應(yīng)的周圍裝置的自由度降低了。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題而設(shè)計(jì)了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種用于轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能移動(dòng)轉(zhuǎn)向柱而不改變其移動(dòng)方向。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，用于支承轉(zhuǎn)向柱，以在對(duì)轉(zhuǎn)向柱施加指向車體前方的沖擊力時(shí)，使其向著車體前側(cè)移動(dòng)，包括轉(zhuǎn)向柱連接面，形成在所述車體側(cè)面并沿車輛的前后方向延伸；托架，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向柱上；以及支持件，連接在轉(zhuǎn)向柱連接面上并支承所述托架；其中當(dāng)施加所述沖擊力時(shí)，所述支持件使所述托架相對(duì)于轉(zhuǎn)向柱連接面移向車輛的前側(cè)，同時(shí)所述托架保持與所述轉(zhuǎn)向柱連接面的間距；其中轉(zhuǎn)向柱連接面包括連接于所述支持件的第一面和在所述第一面前側(cè)上形成的第二面，當(dāng)所述托架受所述沖擊力作用而移向車輛前側(cè)時(shí)，甚至在所述托架脫離支持件后，所述第二面也與所述托架形成接觸；以及其中所述第二面比所述第一面突出。
因此，通過(guò)由第一面和第二面實(shí)現(xiàn)的導(dǎo)向操作，轉(zhuǎn)向柱以相同姿態(tài)移動(dòng)直到最初的平連接面為止，轉(zhuǎn)向柱在移離支持件時(shí)，不受支持件和連接面之間的間距影響而且不受移動(dòng)中無(wú)益摩擦力的影響，因此滑動(dòng)的柱沿著軸向而不改變其方向。因此，轉(zhuǎn)向柱的移動(dòng)不受周圍裝置的阻礙，并且由移動(dòng)實(shí)現(xiàn)了足夠的沖擊吸收作用。
還有，根據(jù)本發(fā)明，由于第二面從第一面突出大致與距離(T)相同的量，托架移動(dòng)到前側(cè)而不會(huì)改變其方向。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，其中所述轉(zhuǎn)向柱連接面包括連接第一面和第二面的斜面。因此由支持件移動(dòng)的托架可以由斜面導(dǎo)向沿連接面移動(dòng)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，其中在帶形件每端上形成所述托架，所述托架包括橫向延伸的呈板形的支承座；以及其中每個(gè)支承座分別通過(guò)所述支持件由每個(gè)轉(zhuǎn)向柱連接面支承。因此轉(zhuǎn)向柱可以移動(dòng)而不改變姿態(tài)，并且可以減少部件數(shù)。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收結(jié)構(gòu)的立體圖；圖2是表示支承上側(cè)的連接部結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖3是沿圖2中A-A線的位于上側(cè)的連接部的橫截面圖；圖4A、4B和4C是再次撞擊發(fā)生時(shí)支承上側(cè)的連接部的動(dòng)作橫截面圖；圖5是表示本發(fā)明第二實(shí)施例的主要部分的橫截面圖；圖6A和6B是表示通過(guò)普通單向盒件和吸收沖擊中的動(dòng)作將轉(zhuǎn)向柱與車體側(cè)面連接的連接結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述下面參照?qǐng)D1至4C所示的第一實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。圖1是安裝在汽車上的轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的標(biāo)號(hào)1表示轉(zhuǎn)向柱。
轉(zhuǎn)向柱1呈傾斜姿態(tài)，特別是呈這樣的姿態(tài)設(shè)置在駕駛員座位(未示)前方，即在朝向車輛后側(cè)的其端部指向上側(cè)而位于朝向車輛前側(cè)的其端部指向下側(cè)。轉(zhuǎn)向軸2旋轉(zhuǎn)裝配在轉(zhuǎn)向柱1內(nèi)部而與其成一體。此外，方向盤3連接在由轉(zhuǎn)向柱1上端伸出的轉(zhuǎn)向軸2端部，由轉(zhuǎn)向柱1下端伸出的轉(zhuǎn)向軸2端部(未示)連接伸至轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(未示)的萬(wàn)向接頭4(部分示出)。轉(zhuǎn)向柱1的上側(cè)端部固定于設(shè)置在車體(未示)的體側(cè)上的安裝部，例如，通過(guò)采用具有構(gòu)成支持件的上側(cè)托架5和單向盒件件6并位于上側(cè)的連接部7，將一對(duì)體側(cè)托架8與車體寬度方向平行設(shè)置。此外，轉(zhuǎn)向柱1的下側(cè)端部由安裝于車體(未示)上的體側(cè)安裝部包圍，例如通過(guò)采用由單個(gè)螺栓(未示)和車體側(cè)托架12構(gòu)成的連接部13，將一對(duì)體側(cè)托架14沿車體寬度方向平行設(shè)置。此外，兩體側(cè)托架8和14分別具有在其下面的沿車輛前方和后方(對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)向柱連接面)延伸的連接面8a和14a。在上側(cè)的連接部7上，采用當(dāng)由方向盤3施加預(yù)定值或更大的沖擊力時(shí)移動(dòng)轉(zhuǎn)向柱1并同時(shí)由體側(cè)托架8與上側(cè)托架5連接的結(jié)構(gòu)。此外，在下側(cè)的連接部13上，具有當(dāng)由方向盤3施加預(yù)定值或更大的沖擊力時(shí)移動(dòng)轉(zhuǎn)向柱1同時(shí)由車體側(cè)托架12的狹槽(未示)與螺栓(未示)連接的結(jié)構(gòu)。通過(guò)連接部7和13，當(dāng)施加預(yù)定值或更大的沖擊力時(shí)，整個(gè)轉(zhuǎn)向柱1沿軸向位移。其中，本發(fā)明適用于上側(cè)的連接部7。
圖2和3給出了上側(cè)連接部7的結(jié)構(gòu)。詳細(xì)說(shuō)明上側(cè)連接部7，如圖2所示，上側(cè)托架5由帶形件構(gòu)成，該帶形件在轉(zhuǎn)向柱1下部由直徑方向附著以包圍轉(zhuǎn)向柱。帶形件的兩端側(cè)具有一對(duì)支承座5a、5a，這對(duì)支承座呈板形，沿側(cè)方向的直徑方向由兩側(cè)延伸。此外，各自的支承座5a、5a具有呈矩形的槽口16(只顯示了一側(cè))，該槽口向車輛的后側(cè)開口，這些部分具有單向盒件連接部單向盒件6的主體部17呈矩形板，如圖2所示。
主體部17的各自端面具有在其整個(gè)周圍之上延伸的槽18。主體部17由車輛后側(cè)通過(guò)槽18和各自槽口26的邊緣部的組合而滑動(dòng)裝配在槽口16上。通過(guò)該配合，主體部17的上側(cè)由呈臺(tái)形的支承座5a伸出。此外，在槽18雙側(cè)的各自凸緣部和槽口16的邊緣部彼此重疊，通過(guò)多個(gè)可剪切銷件連接，如穿過(guò)這三部分的樹脂銷19和單向盒件6與各自支承板5a、5a成一體，關(guān)于支承板5a、5a沿向后的方向移動(dòng)。
特別是，組成一種結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置樹脂銷19以產(chǎn)生剪切，由此當(dāng)由支承座5a沿車輛的前方施加預(yù)定值沖擊力時(shí)脫開支承座5a和單向盒件6之間的連接，當(dāng)由固定單向盒件6上部的狀態(tài)向轉(zhuǎn)向柱1施加預(yù)定值或更大沖擊力時(shí)，由支承座5a中滑動(dòng)拔出單向盒件6。
此外，通過(guò)由下側(cè)擰入的螺栓件即擰入螺母22(螺紋部，僅在圖3中示出)的螺栓23將各自主體部17固定到各自轉(zhuǎn)向柱連接面8a、8a，螺母22通過(guò)穿過(guò)設(shè)置在主體部17中心的通孔20和設(shè)置在各自轉(zhuǎn)向柱連接面8a、8a的螺栓孔21而連接螺栓孔21的后面。即，上側(cè)托架5由轉(zhuǎn)向柱連接面8a支承，上側(cè)托架5和轉(zhuǎn)向柱連接面8a之間插入主體部17(主體部17的上部)。通過(guò)這樣的支承機(jī)構(gòu)，當(dāng)由轉(zhuǎn)向柱1施加指向車輛前方的預(yù)定值或更大的沖擊力時(shí)，通過(guò)由單向盒件6移動(dòng)上側(cè)托架5同時(shí)使單向盒件6靠在轉(zhuǎn)向柱連接面8a上而使轉(zhuǎn)向柱1沿軸向移動(dòng)，。
此外，提出在包括連接單向盒件6的部分的轉(zhuǎn)向柱連接面8a上平滑移動(dòng)轉(zhuǎn)向柱1的設(shè)計(jì)。下面說(shuō)明該設(shè)計(jì)，根據(jù)各自轉(zhuǎn)向柱連接面8a，如圖2和3所示，轉(zhuǎn)向柱連接面8a具有連接于單向盒件6的第一面26和位于第一面26的車體前側(cè)的第二面25。即使在沖擊作用下通過(guò)沿車輛前方移動(dòng)上側(cè)托架5而脫離與單向盒件6的接合后，第二面與上側(cè)托架5也進(jìn)行接觸。第二面25延伸并超出第一面一主體部17厚度T的量，主體部17夾在轉(zhuǎn)向柱連接面8a和支承座5a之間。通過(guò)第一面26，使支承座5a由與轉(zhuǎn)向柱連接面8a相同的高度移動(dòng)。
此外，由第一面26設(shè)置向著轉(zhuǎn)向柱連接面8a前側(cè)的導(dǎo)向路徑，該導(dǎo)向路徑是使支承座5a得以由單向盒件6支承直到支承座5a完全穿過(guò)單向盒件6為止的部分。導(dǎo)向路徑由第一面26。第二面25和斜面25a構(gòu)成，如圖3所示。斜面25a成錐形傾斜而向著轉(zhuǎn)向柱連接面8a前側(cè)延伸。此外，如圖3中的雙點(diǎn)劃線所示，斜面的前端持續(xù)延伸具有最初高度的一部分轉(zhuǎn)向柱連接面8a，在與支承座6a前端附近一致的位置，即與其正好由單向盒件6的主體部17移動(dòng)后的前端附近一致的位置。通過(guò)形成的第二面25，支承座5a可以繼續(xù)只與單向盒件6接觸，直到支承座5a完全移離單向盒件6為止。
即，通過(guò)第一面26和第二面25，移離單向盒件6的支承座5a向上向著前側(cè)的轉(zhuǎn)向柱連接面8a移動(dòng)而不承受無(wú)益的摩擦，即轉(zhuǎn)向柱1沿軸向移動(dòng)。
對(duì)操作進(jìn)行說(shuō)明，假定由圖1中箭頭符號(hào)P所示的再碰撞將超過(guò)預(yù)定值的沖擊力施加在方向盤3上。此時(shí)，在上側(cè)的連接部7上，通過(guò)傳遞到轉(zhuǎn)向柱1的沖擊力，剪切連接單向盒件6和上側(cè)托架5的樹脂銷。在下側(cè)的連接部13上，將螺栓(未示)由車輛側(cè)托架12的狹槽中抽出。接著，轉(zhuǎn)向柱1由體側(cè)托架8和車體側(cè)托架12移動(dòng)同時(shí)連接于上側(cè)托架5和螺栓(未示)，并且沿車輛的前方位移。圖4A至4C顯示了上側(cè)連接部7的動(dòng)作。
如圖4A所示，對(duì)動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明，上側(cè)托架5的支承座5a的支承部具有與轉(zhuǎn)向柱連接面8a相同的高度。支承座5a前側(cè)上的連接面部分彎曲并低于體側(cè)托架8。因此，在剪切樹脂銷19后，上側(cè)托架5的支承座5a由處于體側(cè)托架8上的單向盒件6抽出而不具有間隙，同時(shí)保持與轉(zhuǎn)向柱8a接觸，如圖4B所示。此外，在支承座5a上，直到完全由單向盒件6抽出，繼續(xù)位移同時(shí)保持該姿態(tài)，僅由單向盒件6的滑動(dòng)接觸進(jìn)行導(dǎo)向而不與其它部件接觸。
當(dāng)從單向盒件6中抽出支承座5a后，如圖4C所示，沿行進(jìn)方向的支承座5a端部最靠近第二面25的斜面25a前端部，并進(jìn)入由斜面25a導(dǎo)向的狀態(tài)。即，將支承座5a導(dǎo)入形成最初的平駕駛連接面8a的位置，由單向盒件6連續(xù)引導(dǎo)一直移動(dòng)，在完全與單向盒件6分離后僅由斜面25a導(dǎo)向，并沿轉(zhuǎn)向柱連接面8a的平面向著車輛前側(cè)移動(dòng)。此時(shí)，盡管轉(zhuǎn)向柱1上施加有力，該力根據(jù)施加于其上的沖擊力P方向沿上方向傾斜，但是移離單向盒件6的支承座5a繼續(xù)以與通過(guò)第一面26和第二面25由單向盒件6向著最初的平轉(zhuǎn)向柱連接面8a移動(dòng)時(shí)相同的姿態(tài)移動(dòng)，而不受移動(dòng)中的無(wú)益摩擦影響。因此，轉(zhuǎn)向柱1在其軸向位移而不改變移動(dòng)方向，由此吸收了沖擊能量。因此，即使當(dāng)周圍裝置靠近轉(zhuǎn)向柱1時(shí)，轉(zhuǎn)向柱1也繼續(xù)移動(dòng)而不改變移動(dòng)方向，因此轉(zhuǎn)向柱1不與周圍裝置干涉。
因此，要求的移動(dòng)操作總能得到保證，并且可以獲得通過(guò)足夠的移動(dòng)而具有沖擊吸收作用。特別是，通過(guò)第二面25僅在單向盒件6上施加沖擊力，因此可以通過(guò)要求的沖擊力值實(shí)現(xiàn)該移動(dòng)，可以極可靠地保證沖擊吸收。此外，由于僅在這樣的部分形成第二面25，該部分位于后單向盒件6剛移動(dòng)后靠近托架端部附近的位置，因此可以方便地形成第二面25。
圖5顯示了本發(fā)明的第二實(shí)施例。根據(jù)該實(shí)施例，第二面25不象在第一實(shí)施例中由基本整個(gè)位于其上的斜面構(gòu)成，而是僅為與最初的轉(zhuǎn)向柱連接面8a交叉的前端部，它由斜面部25a構(gòu)成，其它部分由平面25b形成，平面25b具有由第一面26限定的與連接有單向盒件6的位置相同的高度。而且根據(jù)采用第二面25的結(jié)構(gòu)，獲得與第一實(shí)施例相同的效果。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而可以以各種不背離本發(fā)明精神的方式進(jìn)行變化。
例如，盡管在上述實(shí)施例中采用了連接轉(zhuǎn)向柱側(cè)部的連接結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明并不限于此。而是本發(fā)明還可適用于支承轉(zhuǎn)向柱下側(cè)的結(jié)構(gòu)或支承轉(zhuǎn)向柱上側(cè)和下側(cè)的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，用于支承轉(zhuǎn)向柱，以在對(duì)轉(zhuǎn)向柱施加指向車體前方的沖擊力時(shí)，使其向著車體前側(cè)移動(dòng)，包括轉(zhuǎn)向柱連接面，形成在所述車體側(cè)面并沿車輛的前后方向延伸；托架，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向柱上；以及支持件，連接在轉(zhuǎn)向柱連接面上并支承所述托架；其中當(dāng)施加所述沖擊力時(shí)，所述支持件使所述托架相對(duì)于轉(zhuǎn)向柱連接面移向車輛的前側(cè)，同時(shí)所述托架保持與所述轉(zhuǎn)向柱連接面的間距；其中轉(zhuǎn)向柱連接面包括連接于所述支持件的第一面和在所述第一面前側(cè)上形成的第二面，當(dāng)所述托架受所述沖擊力作用而移向車輛前側(cè)時(shí)，甚至在所述托架脫離支持件后，所述第二面也與所述托架形成接觸；以及其中所述第二面比所述第一面突出。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二面從所述第一面突出大致與所述距離相同的量。
3.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向柱連接面包括連接所述第一面和所述第二面的斜面。
4.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)，其特征在于，在帶形件每端上形成所述托架，所述托架包括橫向延伸的呈板形的支承座；以及其中每個(gè)支承座分別通過(guò)所述支持件由每個(gè)轉(zhuǎn)向柱連接面支承。
全文摘要
在轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)向柱具有連接有支持件的第一面和在第一面前側(cè)上形成的第二面。當(dāng)托架受沖擊力作用而移向車輛前側(cè)時(shí)，甚至在托架脫離支持件后，第二面也與托架形成接觸。第二面比第一面突出。
文檔編號(hào)B60R21/05GK1401528SQ0212866
公開日2003年3月12日 申請(qǐng)日期2002年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月9日
發(fā)明者志田敏康, 天野剛志, 橫田義則, 近藤真一 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社, 三菱自動(dòng)車工程株式會(huì)社