沖擊吸收轉向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供沖擊吸收轉向裝置。從車身懸吊轉向管柱的支架包括：第一板部，該第一板部被固定于車身；第二板部，該第二板部從所述第一板部的后緣朝車身下方折彎；第三板部，該第三板部從所述第二板部的下緣朝車身后上方折彎；第四板部，該第四板部從所述第三板部的上緣朝車身下方折彎；第一折彎部，該第一折彎部位于第一板部以及第二板部之間；第二折彎部，該第二折彎部位于第二板部以及第三板部之間；以及第三折彎部，該第三折彎部位于第三板部以及第四板部之間，第四板部相對于轉向管柱的軸向成直角，第一折彎部的角度為鈍角，第二折彎部以及第三折彎部的角度處于銳角的關系。
【專利說明】沖擊吸收轉向裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種沖擊吸收轉向裝置，利用從車身懸吊轉向管柱的支架的塑性變形來吸收轉向管柱所承受的沖擊。

【背景技術】
[0002]當車輛碰撞時,產(chǎn)生駕駛員碰到方向盤的二次碰撞,因該二次碰撞，轉向管柱相對于車輛的車身朝軸向前方移動。作為使其朝軸向前方移動的構件，設置專用的沖擊吸收裝置，或者如專利文獻I所示使從車身懸吊轉向管柱的支架自身具有基于塑性變形的沖擊吸收功能。
[0003]上述支架是被固定在轉向管柱的前方下部的下部支架。下部支架由第一板部、第二板部、第三板部以及第四板部構成，第一板部被固定于車身，第二板部從第一板部的前緣被朝車身下方折彎，第三板部從第二板部的下緣被朝車身后上方折彎，第四板部從第三板部的上緣被朝車身下方折彎。轉向管柱的下部被固定于第四板部。
[0004]下部支架是從一片板材利用加壓模具折彎成型的部件，第一折彎部位于第一板部與第二板部之間，第二折彎部位于第二板部與第三板部之間，第三折彎部位于第三板部與第四板部之間。第一折彎部的角度為銳角，第二折彎部以及第三折彎部的角度為直角。
[0005]轉向管柱從上方觀察以與車輛的行進方向平行的方式配置、從側面觀察以方向盤側位于上方的方式傾斜配置，因此，為了借助二次碰撞使轉向管柱朝軸向前方移動，需要使第四板部在保持原有姿態(tài)的狀態(tài)下朝轉向管柱的軸向前方移動。
[0006]為了實現(xiàn)這種移動，需要使第一折彎部、第二折彎部以及第三折彎部的角度從利用加壓模具成型的角度增加。
[0007]專利文獻1:日本國特開2008-87537號公報。
[0008]當各角度增加時，相對于第一折彎部而第二折彎部的位置下降，相對于第二折彎部而第三折彎部的位置下降。并且，從第四板部到第一折彎部為止的力矩長度最長、從第四板部到第三折彎部為止的力矩長度最短，因此，第一折彎部的角度的增加比第三折彎部的角度的增加大。結果，存在第四板部并不保持原有姿態(tài)而容易相比轉向管柱的軸線朝下方大幅移動的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明就是為了解決上述的問題點而完成的，其目的在于提供一種如下的沖擊吸收轉向裝置:板部保持其姿態(tài)、且減少板部相比轉向管柱的軸線朝下方移動這一情況。
[0010]本發(fā)明提供一種沖擊吸收轉向裝置，借助從車身懸吊轉向管柱的支架的塑性變形來吸收上述轉向管柱所承受的沖擊，上述沖擊吸收轉向裝置的特征在于，上述支架包括:第一板部，該第一板部被固定于車身；第二板部，該第二板部從上述第一板部的后緣朝車身下方折彎；第三板部，該第三板部從上述第二板部的下緣朝車身后上方折彎；第四板部，該第四板部從上述第三板部的上緣朝車身下方折彎；第一折彎部，該第一折彎部位于上述第一板部與上述第二板部之間；第二折彎部，該第二折彎部位于上述第二板部與上述第三板部之間；以及第三折彎部，該第三折彎部位于上述第三板部與上述第四板部之間，上述第四板部相對于上述轉向管柱的軸向成直角，上述轉向管柱被固定于該第四板部，上述第一折彎部的角度為鈍角，上述第二折彎部以及上述第三折彎部的角度為銳角。
[0011]根據(jù)上述結構，第四板部能夠保持其姿態(tài)、且能夠減少第四板部相比轉向管柱的軸線朝下方移動這一情況。
[0012]也可以形成為:上述第二板部以及上述第四板部相互平行。
[0013]根據(jù)上述結構，第四板部能夠保持其姿態(tài)、且能夠進一步減少第四板部相比轉向管柱的軸線朝下方移動這一情況。
[0014]也可以形成為:上述第二折彎部的角度以及上述第三折彎部的角度處于相等的錯角的關系。
[0015]根據(jù)上述結構，第四板部能夠保持其姿態(tài)、且能夠進一步減少第四板部相比轉向管柱的軸線朝下方移動這一情況。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，第四板部能夠保持其姿態(tài)、且能夠減少第四板部相比轉向管柱的軸線朝下方移動這一情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的實施方式中的車輛用轉向裝置的俯視圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的實施方式中的圖1的從箭頭F方向觀察的圖。
[0019]圖3是本發(fā)明的實施方式中的車輛用轉向裝置的二次碰撞時的狀態(tài)圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的實施方式中的下部支架的立體圖。
[0021]圖5是表示本發(fā)明的實施方式中的下部支架的角度B1、Cl和下降量的關系的表。

【具體實施方式】
[0022]基于圖1至圖5對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1是車輛用轉向裝置的俯視圖，圖2是圖1的從箭頭F方向觀察的圖，圖3是車輛用轉向裝置的二次碰撞時的狀態(tài)圖，圖4是下部支架的立體圖，圖5是表示角度B1、Cl與下降量的關系的表。
[0023]如圖1以及圖2所示，車輛用轉向裝置10是安裝于處于駕駛員的乘坐空間的車身81的裝置，具有轉向柱管11、齒輪箱20等。此處所說的車輛用轉向裝置10是指從省略圖示的方向盤到省略圖示的中間軸跟前的管柱部分。車輛用轉向裝置10具有借助后述的電動馬達21實現(xiàn)的動力輔助功能。中間軸進一步經(jīng)由省略圖示的小齒輪軸、齒條軸與輪胎連結。此處所說的車輛用轉向裝置10相當于轉向管柱，對其附加上部支架40、下部支架30后的裝置相當于沖擊吸收轉向裝置。
[0024]車輛用轉向裝置10具有轉向柱管11，轉向軸12經(jīng)由省略圖示的滾動軸承以能夠旋轉的方式軸支承于該轉向柱管11。在轉向軸12的一端連結有省略圖示的方向盤，在轉向軸12的另一端連結有省略圖示的中間軸。在轉向柱管11的與方向盤相反側的一端一體地連結有齒輪箱20。轉向柱管11是鐵制的管狀的部件。齒輪箱20是鋁制的鑄件。
[0025]在齒輪箱20內(nèi)置有旋轉軸22、減速機構、轉矩傳感器，旋轉軸22的一端連結于轉向軸12，旋轉軸22的另一端連結于中間軸。作為上述減速機構，使用蝸輪和蝸桿，安裝于齒輪箱20的電動馬達21的旋轉經(jīng)由上述蝸桿和上述蝸輪傳遞至上述旋轉軸，以便利用電動馬達21對方向盤的轉向操縱進行動力輔助。在齒輪箱20，安裝有對施加于電動馬達21的電壓進行控制的控制箱25。
[0026]下部支架30經(jīng)由連結螺栓60安裝在齒輪箱20的靠中間軸側的側面。下部支架30經(jīng)由固定螺栓61被固定于車輛的車身81。下部支架30具有借助其自身的塑性變形來吸收二次碰撞時的沖擊的功能。
[0027]如圖4所示，下部支架30由第一板部31、第二板部32、第三板部33、第四板部34、第一折彎部35、第二折彎部36以及第三折彎部37構成，上述第一板部31被固定于車輛的車身81，上述第二板部32從上述第一板部31的后緣朝車身下方折彎，上述第三板部33從上述第二板部32的下緣朝車身后上方折彎，上述第四板部34從上述第三板部33的上緣朝車身下方折彎，上述第一折彎部35位于上述第一板部31與第二板部32之間，上述第二折彎部36位于上述第二板部32與上述第三板部33之間，上述第三折彎部37位于上述第三板部33與上述第四板部34之間。
[0028]在第一板部31形成有供固定螺栓61的軸部插通的安裝槽31a。在第一板部31、第一折彎部35以及第二板部32，貫通形成有用于調(diào)整第一折彎部35的折彎強度的調(diào)整孔35a。存在越是增大調(diào)整孔35a則第一折彎部的折彎強度越降低的傾向。在第四板部34貫通形成有供旋轉軸22插通的插通孔34a和供連結螺栓60插通的連結孔34b。
[0029]下部支架30是從鐵制的板材利用加壓模具進行沖裁、折彎成型而成的部件。利用加壓模具在第一折彎部35、第二折彎部36、第三折彎部37被折彎，一張板夾著各折彎部35、36,37被劃分成第一板部31、第二板部32、第三板部33、第四板部34。第二板部32和第四板部34相互平行，第二折彎部36和第三折彎部37處于錯角的關系。該錯角也是銳角。在利用加壓模具折彎成型后的狀態(tài)下，如圖2所示，第一折彎部35的角度為Al，第二折彎部36的角度為BI，第三折彎部37的角度為Cl。角度BI和角度Cl是錯角且為銳角。S卩、角度BI和角度Cl相等。
[0030]如圖1以及圖2所示，上部支架40借助焊接等連結于轉向柱管11。上部支架40經(jīng)由第一螺栓套(capsale) 50、安裝螺栓62被固定于車身81。
[0031]上部支架40由水平板部41、第一垂直板部42以及第二垂直板部43構成，上述水平板部41沿水平方向延伸，上述第一垂直板部42從水平板部41的前端朝車身下方折彎，上述第二垂直板部43從水平板部41的后緣朝車身下方折彎。轉向柱管11借助焊接等被固定于第一垂直板部42以及第二垂直板部43的下部。
[0032]在水平板部42，夾著轉向柱管11在車身左右方向的兩側形成有安裝槽45。安裝槽45沿車身上下方向貫通、且朝車身后方開口。并且，在水平板部41，在安裝槽45的車身左右方向的兩側以及車身前方形成有沿上下方向貫通的貫通孔。
[0033]第一螺栓套50嵌入于水平板部41的安裝槽45。第一螺栓套50由凸緣部51和嵌合部52構成，上述凸緣部51抵接在水平板部41的下表面，上述嵌合部52嵌入安裝槽45。凸緣部51相對于嵌合部52沿水平方向突出。在嵌合部52形成有沿上下方向貫通的長孔53。在凸緣部51，在與水平板部41的貫通孔對應的位置形成有嵌合孔。
[0034]在安裝槽45的周圍配置有第二螺栓套55。第二螺栓套55由平板部56和第一銷57以及第二銷58構成，上述平板部56抵接于水平板部41的上表面，上述第一銷57以及第二銷58從平板部56朝下方突出。第一銷57被壓入嵌合于水平板部41的貫通孔，第二銷被壓入嵌合于水平板部41的貫通孔以及凸緣部51的嵌合孔。這樣，第二螺栓套55夾著水平板部41與第一螺栓套50 —體化。在該狀態(tài)下，經(jīng)由車身81的省略圖示的貫通孔將安裝螺栓62的軸部插通于第一螺栓套50的長孔53，并將螺母63螺合于安裝螺栓62，由此，上部支架40被固定于車身81。
[0035]當在上部支架40作用有因二次碰撞而產(chǎn)生的朝前方的力時，如圖3所示，第二螺栓套55的第一銷57以及第二銷58折損，上部支架40相對于第一螺栓套50以及第二螺栓套55脫離。即，第一螺栓套50以及第二螺栓套55具有將上部支架40固定于車身81的功能，并且具有吸收二次碰撞的沖擊的力的功能。
[0036]這樣，吸收二次碰撞時的沖擊的力借助下部支架30的塑性變形和第二螺栓套55的第一銷57以及第二銷58的折損實現(xiàn)。
[0037]下面，基于上述的結構對組裝動作進行說明。
[0038]如圖1以及圖2所示，上部支架40借助焊接被固定于轉向柱管11，齒輪箱20被嵌合固定于轉向柱管11。轉向軸12以能夠旋轉的方式軸支承于轉向柱管11，在齒輪箱20組裝有電動馬達21等。在該狀態(tài)下，將第二螺栓套55的第一銷57以及第二銷58壓入于水平板部41的貫通孔，將第一螺栓套50的嵌合孔壓入于第二銷58。這樣，第二螺栓套55夾著水平板部41與第一螺栓套50 —體化。將下部支架30經(jīng)由連結螺栓60安裝于齒輪箱20，將下部支架30經(jīng)由固定螺栓61固定于車身81。將安裝螺栓62的軸部插通于車身81，并且插通于第一螺栓套50的長孔53，使螺栓63螺合在安裝螺栓62的軸部。這樣，車輛用轉向裝置10被固定于車身81。
[0039]當車輛與其他車輛碰撞時，借助慣性力，駕駛員與方向盤二次碰撞。二次碰撞的力經(jīng)由轉向軸12、轉向柱管11、齒輪箱20作用于下部支架30以及上部支架40。作用于上部支架40的二次碰撞的力借助第一銷57以及第二銷58的折損被吸收。作用于下部支架30的二次碰撞的力借助下部支架30的塑性變形被吸收。
[0040]如圖3所示，下部支架30的塑性變形通過第一折彎部35的角度Al變化成角度A2、第二折彎部36的角度BI變化成角度B2、第三折彎部37的角度Cl變化成角度C2來實現(xiàn)。角度A2相對于角度Al減少，角度B2相對于角度BI減少，角度C2相對于角度Cl減少。利用A1-A2求出的角度的減少量比利用B1-B2求出的角度減少量大。利用B1-B2求出的角度的減少量比利用C1-C2求出的角度的減少量大。即，第一折彎部35的角度變化最大，且按照第二折彎部36、第三折彎部37的順序變少。
[0041 ] 并且，角度Al為鈍角，通過角度Al減少至角度A2，第二折彎部36相對于第一折彎部35朝下方前方移動。角度BI為銳角，通過角度BI減少至角度B2，第三折彎部37相對于第二折彎部36朝上方前方移動。
[0042]通過這樣，能夠使第四板部34沿轉向軸12的軸向盡量平行移動，能夠減少車輛用轉向裝置10相比轉向軸12的軸向朝下方移動這一情況。
[0043]圖2中，為了使得容易對角度A1、A2、角度B1、B2、角度C1、C2的變化進行比較，并不使第四板部34的位置移動，而使車身81的位置移動。實際上，并不使車身81的位置移動，而使第四板部34移動。
[0044]通過使車輛用轉向裝置10沿轉向軸12的軸向平行移動，使第一銷57以及第二銷58沿徑向折損的力能夠有效地發(fā)揮作用。如果假設使車輛用轉向裝置10相比轉向軸12的軸向朝下方移動，則邊使第一銷57以及第二銷58沿徑向折損邊進行牽拉，存在吸收二次碰撞的沖擊的力增大的問題。本實施方式能夠減少這種問題。
[0045]如圖5的表所示，準備角度BI以及角度Cl相同且將角度B1、C1設定為90度、81.1度、72.5度、62.6度的多個下部支架30，并對省略圖示的方向盤施加二次碰撞負荷。任一個下部支架30的角度Al均為120度。將相對于轉向軸12的軸線而朝與軸線成直角的下方移動的量設為下降量。將角度B1、C1設為90度時的下降量為7.10mm。將角度Bl、ClS為81.1度時的下降量為6.33mm。將角度B1、Cl設為72.5度時的下降量為4.77mm。將角度B1、Cl設為62.6度時的下降量為0.79mm。
[0046]這樣可知:若將角度B1、C1形成為銳角，則與鈍角相比下降量變少?？芍?越是將角度B1、C1設定為更尖銳的銳角，則下降量越少。通過作圖能夠確認:越是將角度BI設定為尖銳的銳角，則第三折彎部37相對于第二折彎部36越容易朝上方移動。
[0047]自不必說，本發(fā)明并不受上述實施方式的任何限定，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍，能夠以各種方式加以實施。
[0048]上述的實施方式在上部支架40設置了通過第一銷57以及第二銷58的折損實現(xiàn)的吸收二次碰撞的沖擊的機構。作為其他的實施方式，也可以在長槽中插入鍵，通過使鍵相對于長槽沿轉向軸12的軸向相對移動而使長槽變形，由此來吸收二次碰撞的沖擊。長槽具有比鍵的寬度窄的寬度，在二次碰撞時其寬度由鍵擴寬。
[0049]本申請是基于2012年5月25日提出申請的日本專利申請(特愿2012-119593)提出的，其內(nèi)容作為參考而引入本申請。
[0050]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0051]根據(jù)本發(fā)明，能夠實現(xiàn)如下的沖擊吸收轉向裝置:板部保持其姿態(tài)、且減少板部相比轉向管柱的軸線朝下方移動這一情況。
[0052]附圖標記說明:
[0053]10:車輛用轉向裝置(轉向管柱)；30:下部支架；31:第一板部；32:第二板部；33:第三板部；34:第四板部；35:第一折彎部；36:第二折彎部；37:第三折彎部；81:車身。
【權利要求】
1.一種沖擊吸收轉向裝置，借助從車身懸吊轉向管柱的支架的塑性變形來吸收所述轉向管柱所承受的沖擊， 所述沖擊吸收轉向裝置的特征在于， 所述支架包括: 第一板部，該第一板部被固定于車身； 第二板部，該第二板部從所述第一板部的后緣朝車身下方折彎； 第三板部，該第三板部從所述第二板部的下緣朝車身后上方折彎； 第四板部，該第四板部從所述第三板部的上緣朝車身下方折彎； 第一折彎部，該第一折彎部位于所述第一板部與所述第二板部之間； 第二折彎部，該第二折彎部位于所述第二板部與所述第三板部之間；以及 第三折彎部，該第三折彎部位于所述第三板部與所述第四板部之間， 所述第四板部相對于所述轉向管柱的軸向成直角，所述轉向管柱被固定于該第四板部， 所述第一折彎部的角度為鈍角， 所述第二折彎部以及所述第三折彎部的角度為銳角。
2.根據(jù)權利要求1所述的沖擊吸收轉向裝置，其特征在于， 所述第二板部以及所述第四板部相互平行。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的沖擊吸收轉向裝置，其特征在于， 所述第二折彎部的角度以及所述第三折彎部的角度處于相等的錯角的關系。
【文檔編號】B62D1/19GK104364138SQ201380027448
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權日:2012年5月25日
【發(fā)明者】川田善一 申請人:株式會社捷太格特