專利名稱：沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種搭載于車輛的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù)：
沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置為車輛發(fā)生碰撞事故時(shí)能夠吸收駕駛員由于與轉(zhuǎn)向盤(pán)的二 次碰撞而承受的沖擊的裝置。具體來(lái)講，例如在將支承轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向柱用托架安裝于車身 側(cè)時(shí)，使能夠以一定的載荷脫離的夾持體夾入其中(例如參照專利文獻(xiàn)1)。二次碰撞的能 量在該夾持體脫離時(shí)被消弱。并且，例如還提出了形成轉(zhuǎn)向柱的軸向長(zhǎng)度能夠收縮的構(gòu)造的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝 置(例如參照專利文獻(xiàn)2)。具體來(lái)講，轉(zhuǎn)向柱為雙層管構(gòu)造，通過(guò)在一方的圓筒管的外側(cè) 重疊有另一方的圓筒管，能夠相對(duì)地滑動(dòng)。并且，針對(duì)轉(zhuǎn)向軸，也設(shè)為在截面呈橫向長(zhǎng)(非 圓)形狀的軸的外側(cè)重疊筒狀體的雙層構(gòu)造，并且在軸外面的槽嵌合有安裝在筒狀體上的 樹(shù)脂制突起物。在這種沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置中，二次碰撞的能量被樹(shù)脂制突起物的剪切而 削弱。在如上所述的現(xiàn)有的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置中，對(duì)使用夾持體的構(gòu)造而言，由于夾 持體內(nèi)的螺栓的緊固扭矩、螺栓位置的偏差而脫離載荷將變得不穩(wěn)定。另一方面，在雙層管結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向柱中，若在二次碰撞時(shí)，在與轉(zhuǎn)向柱的軸向交叉的 方向上作用有力，則與轉(zhuǎn)向盤(pán)近的上側(cè)的管變得不與下側(cè)的管同軸，因而妨礙滑動(dòng)動(dòng)作。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2005-14832號(hào)公報(bào)(圖2)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2001-130421號(hào)公報(bào)(圖2、圖3)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種以簡(jiǎn)單的構(gòu)造進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置。本發(fā)明一方式的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，包括(a)轉(zhuǎn)向柱，其用于支 承轉(zhuǎn)向軸；以及(b)托架，其用于將所述轉(zhuǎn)向柱安裝于車身，該托架具有以相對(duì)所述轉(zhuǎn)向柱 的外周具有預(yù)定過(guò)盈量的方式沿軸向被壓入的轉(zhuǎn)向柱支承部，在所述轉(zhuǎn)向柱的軸向賦予二 次碰撞的沖擊力時(shí)，在所述轉(zhuǎn)向柱和所述轉(zhuǎn)向柱支承部之間產(chǎn)生摩擦同時(shí)使所述轉(zhuǎn)向柱移動(dòng)。在如上所述地構(gòu)成的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置中，轉(zhuǎn)向柱相對(duì)托架存在相對(duì)地壓入的 關(guān)系，與轉(zhuǎn)向柱支承部總是壓接。在該狀態(tài)下，因二次碰撞而賦予向軸向按壓轉(zhuǎn)向柱的沖擊 力時(shí)，轉(zhuǎn)向柱在與轉(zhuǎn)向柱支承部之間產(chǎn)生較強(qiáng)的摩擦同時(shí)移動(dòng)。通過(guò)該摩擦，二次碰撞的能 量被削弱。這種通過(guò)托架與轉(zhuǎn)向柱的相互摩擦來(lái)削弱二次碰撞的能量的構(gòu)造，不需要轉(zhuǎn)向 柱側(cè)的特別的構(gòu)造、夾持體，因此簡(jiǎn)單，進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。因此，能夠提供以簡(jiǎn)單的構(gòu)造進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置。
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在上述沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置中，也可以在轉(zhuǎn)向柱支承部的內(nèi)周側(cè)形成有與轉(zhuǎn)向柱 壓接的部位，該部位為將圓筒的圓周方向的一部分切開(kāi)后的形狀。該構(gòu)造通過(guò)切開(kāi)形成的切口維持相應(yīng)部位的彈性，使壓接狀態(tài)穩(wěn)定。并且，通過(guò)切 口的范圍設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑴鲎参諘r(shí)的轉(zhuǎn)向柱的移動(dòng)行程設(shè)為所希望的值。在上述沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置中，優(yōu)選的是，轉(zhuǎn)向柱為單層管構(gòu)造，轉(zhuǎn)向軸為一根部 件。在該構(gòu)造中，由于轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向軸向軸向的移動(dòng)沒(méi)有障礙，因此即使二次碰撞時(shí)在 與轉(zhuǎn)向柱的軸向交叉的方向作用有力，也能使沖擊吸收動(dòng)作可靠地進(jìn)行。在上述沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置中，托架為上托架，除該上托架外，還具有將設(shè)在轉(zhuǎn)向 柱的下方的外殼安裝于車身的下托架，該下托架具有利用機(jī)械強(qiáng)度比其他部位弱從而因二 次碰撞的沖擊力而折彎的預(yù)定的部位。該情況下，通過(guò)下托架的折彎，也能吸收二次碰撞的能量。


圖1為本發(fā)明的一實(shí)施方式的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置的剖視圖。圖2為從4個(gè)方向觀察作為單體的上托架的圖。圖3為以單體表示下托架的立體圖。圖4為從3個(gè)方向觀察圖3所示的下托架的圖。圖5(a)為為了與圖5(b)對(duì)比而表示圖1的一部分的剖視圖，圖5 (b)為表示吸收 二次碰撞的沖擊后的狀態(tài)的一個(gè)例子的剖視圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明的一實(shí)施方式的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置的剖視圖。在圖中，沖擊吸收 式轉(zhuǎn)向裝置1將轉(zhuǎn)向柱2及外殼3構(gòu)成為為外側(cè)殼體。安裝在轉(zhuǎn)向柱2上的上托架4和安 裝在外殼3上的下托架5分別用螺栓(未圖示)固定在車身6上。在實(shí)際的安裝姿勢(shì)中， 以圖的右方成為上且左方成為下的方式傾斜地進(jìn)行安裝。并且，在圖的右方連接有轉(zhuǎn)向盤(pán) (未圖示)，在左方安裝有小齒輪軸(未圖示)。轉(zhuǎn)向柱2主要呈圓筒狀，其具有只有左端附近成階段性地向徑向外方凸起的形 狀。其中，在以下說(shuō)明中，轉(zhuǎn)向柱2的外徑是指安裝有上托架4的圓筒狀部分的外徑D。在 轉(zhuǎn)向柱2的內(nèi)部，經(jīng)由滾動(dòng)軸承7旋轉(zhuǎn)自如地支承有第一轉(zhuǎn)向軸8。第一轉(zhuǎn)向軸8經(jīng)由扭力 桿9與第二轉(zhuǎn)向軸10連接。扭力桿9的右端固定在第一轉(zhuǎn)向軸8上，其左端固定在第二轉(zhuǎn) 向軸10上。第二轉(zhuǎn)向軸10被安裝在外殼3的兩個(gè)滾動(dòng)軸承11、12旋轉(zhuǎn)自如地支承。在固定 于第二轉(zhuǎn)向軸10的外周上的蝸輪13嚙合有通過(guò)馬達(dá)14驅(qū)動(dòng)的蝸輪蝸桿副15。扭矩傳感 器16與第一轉(zhuǎn)向軸8及第二轉(zhuǎn)向軸10的雙方外周面相向地進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)兩個(gè)傳動(dòng)軸8， 10的旋轉(zhuǎn)位移差，檢測(cè)轉(zhuǎn)向扭矩。根據(jù)由扭矩傳感器16檢測(cè)的轉(zhuǎn)向扭矩驅(qū)動(dòng)馬達(dá)14，由此 能夠賦予第二轉(zhuǎn)向軸10所需的轉(zhuǎn)向輔助力。圖2為用單體表示上托架4的圖，圖2(a) 圖2(d)分別為從圖1的上方、左方、 下方、正面觀察上托架4的圖。在圖2中，上托架4例如是將鋼板進(jìn)行沖壓加工而形成的，該上托架4以一體方式具有外插于轉(zhuǎn)向柱2的轉(zhuǎn)向柱支承部4a和用于通過(guò)螺栓固定到車 身6(圖1)的安裝部4b。在轉(zhuǎn)向柱支承部4a的中央形成有使轉(zhuǎn)向柱2通過(guò)的孔4c。該孔4c的內(nèi)徑d形成 得比轉(zhuǎn)向柱2的外徑D(圖1)稍小。并且，在轉(zhuǎn)向柱支承部4a的內(nèi)周側(cè)(孔4c的周圍) 沿轉(zhuǎn)向柱2的軸向形成有較短的圓筒狀的壓接部(與轉(zhuǎn)向柱2壓接的部位)4d。其中，壓接 部4d不是完整的圓筒，而是呈將圓周方向的一部分進(jìn)行切開(kāi)的形狀。切開(kāi)而形成的切口 4e 向壓接部4d的徑向外方擴(kuò)展地形成。由此，在孔4c上還包含切口 4e的開(kāi)口整體構(gòu)成使如 圓的一部分凸起的圖示的形狀。切口 4e在從孔4c的中心觀察時(shí)形成在角度θ (例如70 度)的范圍內(nèi)。通過(guò)該切口 4e維持壓接部4d的彈性，能夠得到穩(wěn)定的壓接狀態(tài)。并且，通 過(guò)切口的范圍設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑽諞_擊時(shí)的轉(zhuǎn)向柱2的移動(dòng)行程實(shí)現(xiàn)為所希望的值。在安裝部4b上形成有兩個(gè)螺栓孔4f。安裝部4b除具有用于將上托架4安裝到車 身的部分等本身功能之外，還具有賦予轉(zhuǎn)向柱支承部4a向轉(zhuǎn)向柱2的軸向(以下，稱為轉(zhuǎn) 向柱軸向)的力時(shí)，抑制轉(zhuǎn)向柱支承部4a整體的撓曲的功能。并且，如圖2(c)所示，轉(zhuǎn)向 柱支承部4a，在從端面觀察時(shí)以梯形狀實(shí)施彎曲加工，由此成為提高針對(duì)向轉(zhuǎn)向柱軸向的 力的機(jī)械強(qiáng)度的構(gòu)造。如上所述地構(gòu)成的上托架4，通過(guò)將轉(zhuǎn)向柱支承部4a從圖1的右方壓入轉(zhuǎn)向柱2 而被安裝。即，上托架4相對(duì)轉(zhuǎn)向柱2的外周以具有預(yù)定過(guò)盈量(D-d)的方式沿轉(zhuǎn)向柱軸 向進(jìn)行壓入，從而被安裝到轉(zhuǎn)向柱2上。由于轉(zhuǎn)向柱2相對(duì)上托架4存在相對(duì)地壓入的關(guān) 系，因此與轉(zhuǎn)向柱支承部4a總是壓接。圖3為以單體表示下托架5的立體圖。并且，圖4(a)、圖4(b)、圖4(c)為從3個(gè) 方向觀察圖3所示的下托架5的圖。在圖3、圖4中，下托架5例如是將鋼板進(jìn)行沖壓加工 而形成的，其以一體方式具有固定于外殼3(圖1)的外殼支承部5a、用于通過(guò)螺栓固定到車 身6(圖1)的安裝部5b以及處于這些部分中間的連接部5c。在外殼支承部5a上形成有使第二轉(zhuǎn)向軸10插通的孔5d以及兩個(gè)用于向外殼3 固定的螺栓孔5e。在安裝部5b上形成有兩個(gè)螺栓孔5f。通過(guò)開(kāi)設(shè)該螺栓孔5f，能以在車 身側(cè)上臨時(shí)放置螺栓之后將其插入下托架5的方式進(jìn)行安裝。并且，到處實(shí)施用于使下托架5的機(jī)械強(qiáng)度提高的加工，例如，從安裝部5b到連接 部5c，形成有用于提高強(qiáng)度的凹部5g。并且，還在安裝部5b的邊緣部5bl、連接部5c的邊 緣部5cl，實(shí)施彎曲加工。通過(guò)這種加工，安裝部5b、連接部5c很難變形。并且，固定到外 殼3上的外殼支承部5a也很難變形。另一方面，在圖3中，外殼支承部5a和連接部5c的邊界部位、安裝部5b和連接部 5c的邊界部位，其強(qiáng)度要比其他部位弱。因此，在用雙點(diǎn)劃線表示的假想折線Li、L2處變 得容易彎折。圖5(a)為為了與圖5(b)對(duì)比而表示圖1的一部分的剖視圖；圖5(b)為表示吸收 二次碰撞的沖擊后的狀態(tài)的一個(gè)例子的剖視圖。其中，為了較容易地觀察出沖擊吸收前后 的變化，圖5(b)夸大表示了轉(zhuǎn)向柱2的移動(dòng)行程。首先，在如上所述地構(gòu)成的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置1如圖1所示被可靠地安裝在車 身6的狀態(tài)下，發(fā)生車輛的碰撞事故時(shí)，由于駕駛員的二次碰撞，被賦予將轉(zhuǎn)向柱2以及外 殼3向軸向(圖5的左方)按壓的沖擊力。由此，在上托架4側(cè)，與轉(zhuǎn)向柱支承部4a的壓接部4d壓接著的轉(zhuǎn)向柱2，在與轉(zhuǎn)向柱支承部4a(壓接部4d)之間產(chǎn)生較強(qiáng)的摩擦的同時(shí) 移動(dòng)(圖5(b))。通過(guò)該摩擦，削弱二次碰撞的能量。這種用上托架4和轉(zhuǎn)向柱2的相互摩擦來(lái)削弱二次碰撞的能量的構(gòu)造，由于無(wú)需 轉(zhuǎn)向柱側(cè)的特別的構(gòu)造、夾持體，因而簡(jiǎn)單，由此進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作。因此，能夠提供以簡(jiǎn)單的 構(gòu)造進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置1。并且，與使用夾持體的構(gòu)造不同，在沖擊吸收動(dòng)作之后上托架4還會(huì)支承轉(zhuǎn)向柱 2，因此轉(zhuǎn)向柱2不會(huì)落下。從而，能夠在碰撞事故時(shí)與事故發(fā)生前相同地確保駕駛員座空 間。另一方面，下托架5成在圖3的假想折線Ll處突出地彎折，而在假想折線L2處凹 陷地彎折的狀態(tài)，從而變成圖5(b)所示的形態(tài)。因此，通過(guò)這種下托架5的折彎，也能吸收
二次碰撞的能量。并且，如圖1所示，轉(zhuǎn)向柱2為單層管結(jié)構(gòu)，且第一轉(zhuǎn)向軸8為在中途沒(méi)有連接頭 的一根部件。因此，由于轉(zhuǎn)向柱2、第一轉(zhuǎn)向軸8向軸向的移動(dòng)沒(méi)有障礙，因此即使在二次碰 撞時(shí)在與轉(zhuǎn)向柱2的軸向交叉的方向作用有力，也能使沖擊吸收動(dòng)作可靠地進(jìn)行。此外，在上述實(shí)施方式中，圖1中的轉(zhuǎn)向柱2除左端附近之外基本上呈圓筒狀，但 是考慮到上托架4壓入的便利性，可以只將上托架4的附近以及從該位置朝向右方的預(yù)定 范圍設(shè)成外徑D，而比其還靠右的右方則設(shè)為比D小的值。該預(yù)定的范圍，只要是針對(duì)吸收 沖擊時(shí)的轉(zhuǎn)向柱2的移動(dòng)行程而言為充分的范圍即可。
權(quán)利要求
一種沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，包括轉(zhuǎn)向柱，其用于支承轉(zhuǎn)向軸；以及托架，其用于將所述轉(zhuǎn)向柱安裝于車身，該托架具有以相對(duì)所述轉(zhuǎn)向柱的外周具有預(yù)定過(guò)盈量的方式沿軸向被壓入的轉(zhuǎn)向柱支承部，在所述轉(zhuǎn)向柱的軸向賦予二次碰撞的沖擊力時(shí)，在所述轉(zhuǎn)向柱和所述轉(zhuǎn)向柱支承部之間產(chǎn)生摩擦同時(shí)使所述轉(zhuǎn)向柱移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)向柱支承部的內(nèi) 周側(cè)形成有與所述轉(zhuǎn)向柱壓接的部位，該部位為將圓筒的圓周方向的一部分切開(kāi)后的形 狀。
3.如權(quán)利要求1所述的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向柱為單層管構(gòu)造， 所述轉(zhuǎn)向軸為一根部件。
4.如權(quán)利要求1所述的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)向柱支承部的內(nèi)周側(cè)，形成有與所述轉(zhuǎn)向柱壓接的部位，該部位為將圓筒的 圓周方向的一部分切開(kāi)后的形狀，并且，所述轉(zhuǎn)向柱為單層管構(gòu)造，所述轉(zhuǎn)向軸為一根部件。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置，其特征在于，所述托架為上 托架，除該上托架外，還具有將設(shè)在所述轉(zhuǎn)向柱的下方的外殼安裝于車身的下托架，該下托 架具有利用機(jī)械強(qiáng)度比其他部位弱從而因所述二次碰撞的沖擊力而折彎的預(yù)定的部位。
全文摘要
將轉(zhuǎn)向柱(2)安裝于車身(6)的上托架(4)，具有相對(duì)轉(zhuǎn)向柱(2)的外周以具有預(yù)定的過(guò)盈量的方式沿軸向被壓入的轉(zhuǎn)向柱支承部(4a)。上述轉(zhuǎn)向柱(2)相對(duì)托架(4)存在相對(duì)地壓入的關(guān)系，與轉(zhuǎn)向柱支承部(4a)總是壓接。因此，當(dāng)因二次碰撞而賦予向軸向按壓轉(zhuǎn)向柱(2)的沖擊力時(shí)，轉(zhuǎn)向柱(2)在與轉(zhuǎn)向柱支承部(4a)之間產(chǎn)生較強(qiáng)的摩擦同時(shí)移動(dòng)。通過(guò)該摩擦，二次碰撞的能量被削弱。由此，能夠提供以簡(jiǎn)單的構(gòu)造進(jìn)行穩(wěn)定的動(dòng)作的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向裝置。
文檔編號(hào)B62D1/19GK101945795SQ200980104779
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者中嶋照和, 川田善一, 角田貴志, 谷岡康弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特