專利名稱：轉向裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及轉向裝置，尤其涉及具有轉向鎖定裝置的轉向裝置，在將點火鑰匙轉至鎖定位置并從鑰匙孔拔出后，為了防止汽車被盜，轉向鎖定裝置鎖定成轉向盤不能轉動。
背景技術：
在具有轉向鎖定裝置的轉向裝置中，將點火鑰匙轉至鎖定位置并從鑰匙孔拔出后，鎖定銷向轉向軸的軸心側突出。其結果，鎖定銷的前端與被壓入轉向軸外周的鑰匙鎖定環(huán)的鑰匙鎖定孔配合，使轉向軸相對于外柱固定，從而阻止轉向軸的旋轉。在現有的具備轉向鎖定裝置的轉向裝置中，使用柱之外的其他部件來構成容納轉向鎖定裝置的殼體，將殼體的配合凸部嵌合在形成于柱上的貫通孔并定位后，使用螺栓將殼體安裝在柱的凸緣部。但是，在柱為鋁合金制的情況下，柱的強度小。因此，在配合凸部嵌合在貫通孔中的狀態(tài)下，如果使用螺栓將殼體緊固在凸緣部，則螺栓的緊固力作用在柱的貫通孔的周圍， 存在柱上產生龜裂的可能。另外，在鑰匙鎖定時(鎖定銷與鑰匙鎖定孔配合的狀態(tài))，對轉向盤施加大的旋轉轉矩，則通過施加在鎖定銷上的彎曲力矩，對柱的貫通孔的周圍施加大的應力，存在柱上產生龜裂的可能。專利文獻1所示的轉向裝置通過將厚度大的鋼板制凸緣部焊接在鋼管制柱上來增大柱與轉向鎖定裝置的殼體的安裝剛性。另外，使轉向鎖定裝置的配合凸部與柱的貫通孔緊密嵌合，從而在凸緣部和貫通孔雙方承受鑰匙鎖定時施加在鎖定銷上的彎曲力矩。但是，專利文獻1所示的轉向裝置是適用于鋼管制柱的裝置，并沒有記載關于緩和鋁合金制柱的凸緣部根部應力集中的對策?，F有技術文獻專利文獻專利文獻1 特開2002-337663號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的課題本發(fā)明的課題在于提供一種具備轉向鎖定裝置的轉向裝置，該轉向裝置緩和作用在安裝有轉向鎖定裝置的柱的貫通孔周圍的應力。用于解決課題的方法上述課題通過以下方法來解決。即，第一發(fā)明為一種轉向裝置，其特征在于，具備 轉向軸，該轉向軸能旋轉地軸支承在柱上，在車身后方側能裝配轉向盤；轉向鎖定裝置，該轉向鎖定裝置安裝在上述柱上，使通過點火鑰匙的操作進行動作的鎖定銷與上述轉向軸配合而鎖定成轉向軸不能轉動；配合凸部，該配合凸部在上述轉向鎖定裝置上形成為向上述柱的外周面突出，并使轉向鎖定裝置相對于上述柱定位；凸緣部，該凸緣部從上述柱的外周面向半徑方向外側突出，與柱形成為一體，并形成有安裝殼體的安裝面，該殼體容納上述轉向鎖定裝置；螺栓，該螺栓將上述殼體緊固在上述安裝面上；貫通孔，該貫通孔形成在上述柱上，并形成為與上述鎖定銷的外周面之間具有間隙；引導槽，該引導槽在上述柱的外周面上形成為與柱的軸向平行，將上述配合凸部從柱的軸向端部引導至上述貫通孔附近，并具有比配合凸部的寬度大的槽寬。第二發(fā)明為基于第一發(fā)明的轉向裝置，其特征在于，在通過上述螺栓將上述殼體緊固在上述安裝面上時，在上述引導槽的側面與上述配合凸部之間形成間隙。第三發(fā)明為基于第一發(fā)明的轉向裝置，其特征在于，上述引導槽底面的外徑形成為比上述配合凸部前端的圓弧狀凹面的內徑小。第四發(fā)明為基于第一發(fā)明的轉向裝置，其特征在于，上述引導槽底面的外徑形成為比上述配合凸部前端的圓弧狀凹面的內徑小。第五發(fā)明為基于第一至第四任一項發(fā)明的轉向裝置，其特征在于，上述柱由鋁合金或者鎂合金形成。本發(fā)明的效果如下。本發(fā)明的轉向裝置具備配合凸部，該配合凸部在上述轉向鎖定裝置上形成為向柱的外周面突出，并使轉向鎖定裝置相對于柱定位；凸緣部，該凸緣部從柱的外周面向半徑方向外側突出，與柱形成為一體，并形成有安裝殼體的安裝面，該殼體容納上述轉向鎖定裝置；螺栓，該螺栓將殼體緊固在安裝面上；貫通孔，該貫通孔形成在柱上，并形成為與鎖定銷的外周面之間具有間隙；引導槽，該引導槽在柱的外周面上形成為與柱的軸向平行，將配合凸部從柱的軸向端部引導至貫通孔附近，并具有比配合凸部的寬度大的槽寬。因此，由于貫通孔的大小只要為截面積小于配合凸部的鎖定銷出入的程度即可， 因此貫通孔的面積不用太大，能夠使柱的強度增加。另外，由于鎖定銷的外周面與貫通孔之間以及引導槽與配合凸部之間形成有間隙，因此施加在鎖定銷上的彎曲力矩以及螺栓的緊固力不會施加在貫通孔上，能夠緩和作用在貫通孔周圍的應力。


圖1是表示將本發(fā)明實施例的轉向裝置101安裝在車輛上的狀態(tài)的整體立體圖。圖2是從車身后方側左上方觀察本發(fā)明實施例的轉向裝置101的主要部分的立體圖。圖3是表示從本發(fā)明實施例的轉向裝置101省略車身安裝托架并從車身后方側右上方觀察的立體圖。圖4表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上之前的狀態(tài)，是從車身后方側右上方觀察的立體圖。圖5表示圖4的柱單體，是從車身后方側右上方觀察的立體圖。圖6表示柱單體，是凸緣部周邊的放大俯視圖。圖7表示圖4的柱單體，是從車身后方側右下方觀察的立體圖。圖8是從車身后方側右下方觀察圖7柱單體中凸緣部周邊的放大立體圖。圖9表示圖4的柱單體，是從車寬方向右側觀察的主視圖。圖10表示圖9的柱單體中凸緣部附近，是從車寬方向右側觀察的放大主視圖。圖11是圖10的A-A剖視圖。
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圖12表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上的狀態(tài)，是圖10的A-A剖視圖。圖13表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上的狀態(tài)，是圖10的B-B剖視圖。圖14表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上的狀態(tài)，是圖10的C-C剖視圖。圖15是圖13的P部放大剖視圖。
具體實施例方式圖1是表示將本發(fā)明實施例的轉向裝置101安裝在車輛上的狀態(tài)的整體立體圖。 轉向裝置101轉動自如地軸支承轉向軸102。轉向軸102在其上端(車身后方側)裝配有轉向盤103，在轉向軸102的下端(車身前方側)經由萬向聯軸器104連接有中間軸105。中間軸105在其下端連接有萬向聯軸器106，萬向聯軸器106上連接由齒輪齒條副機構等構成的轉向設備107。駕駛員對轉向盤103進行旋轉操作時，其旋轉力經由轉向軸102、萬向聯軸器104、 中間軸105、萬向聯軸器106傳遞到轉向設備107上，經由齒輪齒條副機構使轉向橫拉桿 108移動，從而能夠改變車輪的操縱角度。圖2是從車身后方側左上方觀察本發(fā)明實施例的轉向裝置101的主要部分的立體圖。圖3是表示從本發(fā)明實施例的轉向裝置101省略車身安裝托架并從車身后方側右上方觀察的立體圖。圖4表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上之前的狀態(tài)，是從車身后方側右上方觀察的立體圖。圖5表示圖4的柱單體，是從車身后方側右上方觀察的立體圖。圖6表示柱單體，是凸緣部周邊放大俯視圖。圖7表示圖4的柱單體，是從車身后方側右下方觀察的立體圖。圖8是從車身后方側右下方觀察圖7柱單體中凸緣部周邊的放大立體圖。圖9表示圖4的柱單體，是從車寬方向右側觀察的主視圖。圖10表示圖9的柱單體中凸緣部附近，是從車寬方向右側觀察的放大主視圖。圖11是圖10的A-A剖視圖。圖12表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上的狀態(tài)，是圖 10的A-A剖視圖。圖13表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上的狀態(tài)，是圖10的B-B剖視圖。 圖14表示將轉向鎖定裝置安裝在柱上的狀態(tài)，是圖10的C-C剖視圖。圖15是圖13的P 部放大剖視圖。如圖2所示，本發(fā)明實施例的轉向裝置101由車身安裝托架102、內柱(下柱)3、 外柱(上柱)4等構成。車身安裝托架102經由小盒23固定在未圖示的車身上。中空圓筒狀外柱4的內周面能夠調整伸縮位置(與內柱3的中心軸線平行地滑動)地外嵌在圓筒狀內柱3的車身后方側(圖2中右側)的外周面。外柱4的材質為鋁合金，通過壓鑄等鑄造成型。上部轉向軸102A能夠轉動地被外柱4軸支承，轉向盤103(參照圖1)固定在上部轉向軸102A的車身后方側端部。在內柱3的車身前方側安裝有用于賦予輔助轉矩的助推裝置(操縱輔助部)5。在助推裝置5的齒輪箱51上固定有電動機52，齒輪箱51的渦桿與結合在該電動馬達52的未圖示旋轉軸上的渦輪嚙合。用轉矩傳感器檢測從轉向盤103向上部轉向軸102A施加的轉矩的方向和大小。根據該轉矩傳感器的檢測值，驅動電動機52，通過由渦輪和蝸桿構成的減速機構，在預定方向上以預定大小產生輔助轉矩。齒輪箱51的車身前方側端部以未圖示的傾斜中心軸為支點，能夠調整傾斜位置地軸支承在車身上。在外柱4的車身上方側的車寬度方向的左右兩側，形成有向車身上方側突出的夾緊部件41、41。如圖2至圖15所示，夾緊部件41、41的外側面411、411能夠傾斜滑動以及伸縮滑動地被車身安裝托架2的左右側板MJ4夾持。夾緊部件41、41上形成有在外柱4的軸向較長的伸縮調整用長槽412、412。另外， 在車身安裝托架2的左右側板24J4上形成有在車身上下方向較長的傾斜調整用長槽25、 25。傾斜調整用長槽25、25和伸縮調整用長槽412、412中插入有圓棒狀的緊固桿21。若對裝配在緊固桿21端部的操作桿22進行搖動操作，則凸輪鎖定機構沈動作， 車身安裝托架2的左右側板MJ4被緊固。其結果，外柱4的左右夾緊部件41、41被強有力地緊固在車身安裝托架2的左右側板MJ4上。在外柱4的車身上方側，形成有從外柱4的外周面連通至內周面的狹縫42。狹縫 42形成于夾緊部件41、41之間，并且在外柱4的軸向較長。若車身安裝托架2的左右側板 MJ4被緊固，則狹縫42的車寬度方向的間隔縮小，外柱4的內周面直徑縮小，強有力地緊固內柱3的外周面。因此，在期待的傾斜位置以及伸縮位置，外柱4被夾緊在車身安裝托架 2上。中空圓筒狀的外柱4在車身后方側的車寬度方向的左右兩側一體地形成有一對凸緣部43、44。凸緣部43、44在外柱4外周的相對位置上形成為向半徑方向外側突出。在凸緣部43、44上分別形成有螺栓孔431、441。如圖3、圖6所示，螺栓孔431形成在從車身后方側觀察為左側的凸緣部43的車身前方側(圖3、圖6中的右側)的端部附近，螺栓孔 441形成在從車身后方側觀察為右側的凸緣部44的車身后方側(圖3、圖6中的左側)的端部附近。另外，如圖3、圖6所示，在左側凸緣部43上，凸緣狀的肋432和433與凸緣部43 形成為一體，連接凸緣部43和外柱4的外周面，加固凸緣部43。一方的肋432形成在左側凸緣部43的車身后方側(圖3、圖6中的左側)，另一方的肋433形成在左側凸緣部43的車身前方側(圖3、圖6中的右側)。另外，右側凸緣部44上，凸緣狀的肋442和443與凸緣部43形成為一體，連接凸緣部44和外柱4的外周面，加固凸緣部44。一方的肋442形成在右側凸緣部44的車身前方側(圖3、圖6中的右側)，另一方的肋443在肋442的車身前方側與肋442形成為一體。關于肋432、433、442、443在與外柱4的軸向正交方向的厚度，形成為越靠近外柱 4的中心側越厚。車身前方側的肋433、443相比車身后方側的肋432、442更向外柱4的中心側延伸。其結果，肋433、443延伸至狹縫42的車身后方側的封閉端部421附近，使伸縮夾緊時應力集中的狹縫42的封閉端部421的強度增大。另外，在狹縫42的平行部422的車寬度方向外側，并且在平行部422與封閉端部 421的連接部附近，在外柱4的外周面上形成有薄壁部434、444。通過形成薄壁部434、444， 在伸縮夾緊時，用于縮小狹縫42的平行部422的槽寬度的力不用太大，因此，能夠容易強有力地緊固內柱3的外周面，增大伸縮夾緊力。如圖4以及圖11至圖15所示，在凸緣部43、肋432、433的車身下方側的安裝面 435以及凸緣部44、肋442、443的車身下方側的安裝面445上安裝有轉向鎖定裝置6的殼體61。安裝面435以及安裝面445形成為與外柱4的軸向平行。在鋁合金制殼體61的上部形成圓弧狀凹面62，在圓弧狀凹面62的車寬度方向兩端形成有平坦的緊固面63、63。在緊固面63、63上分別形成有內螺紋64、64。內螺紋64、64形成在與凸緣部43、44的螺栓孔 431,441匹配的位置上。將未圖示的點火鑰匙轉至鎖定位置并從鑰匙孔拔出后，橢圓形的鎖定銷66從形成在圓弧狀凹面62右側面的橢圓形配合凸部65突出。配合凸部65形成為從圓弧狀凹面 62向外柱4的外周面突出。鑰匙鎖定環(huán)67被壓入上部轉向軸102A的外周，突出的鎖定銷 66的前端與鑰匙鎖定環(huán)67的鑰匙鎖定孔671配合而鎖定成轉向盤103不能轉動。在外柱4的右側面上形成有貫通孔45。貫通孔45形成為與鎖定銷66外周面之間具有稍微間隙的大小的橢圓形。貫通孔45在外柱4的圓周上的相位形成為與狹縫42偏差 90度。另外，在外柱4的右側面上形成有有底的引導槽46。引導槽46形成為與外柱4的軸向平行地從橢圓形貫通孔45附近延伸至外柱4的車身后方端(圖4中的左側)。引導槽 46的車身上下方向的寬度(槽寬)W1(參照圖12)形成為稍大于轉向鎖定裝置6的配合凸部65的車身上下方向的寬度W2。另外，在引導槽46上，比橢圓形貫通孔45靠車身前方側形成封閉端部(參照圖 4)462，外柱4的車身后方端敞開。配合凸部65的前端形成有圓弧狀的凹面(與底面461 相對的面)651。引導槽46的底面461的外徑(參照圖12)Rl形成為比圓弧狀凹面651的內徑R2稍小。如圖4所示，將轉向鎖定裝置6的配合凸部65插入引導槽46的車身后方端，使轉向鎖定裝置6沿著引導槽46向車身前方側滑動來進行組裝。如圖3所示，配合凸部65的車身前方端抵接引導槽46的封閉端部462后，轉向鎖定裝置6的殼體61的內螺紋64、64 定位在與凸緣部43、44的螺栓孔431、441匹配的位置上。另外，轉向鎖定裝置6的鎖定銷 66定位在與鑰匙鎖定環(huán)67的鑰匙鎖定孔671匹配的位置上。該狀態(tài)下，將螺栓68、68插入螺栓孔431、441，將螺栓68、68旋入內螺紋64、64并緊固，將殼體61安裝在外柱4上。這樣一來，轉向鎖定裝置6的殼體61的緊固面63、63緊密結合在凸緣部43、肋432、433的車身下方側的安裝面435以及凸緣部44、肋442、443的車身下方側的安裝面445上。此時，如圖12所示，在引導槽46的側面463、463與配合凸部65的側面(參照圖 12)652、652之間，在車身上下方向上形成少許間隙β 、β 2。另外，在鎖定銷66的外周面與外柱4的貫通孔45之間也形成少許間隙。鑰匙鎖定時(鎖定銷66與鑰匙鎖定孔671配合的狀態(tài))，若對轉向盤103施加大的旋轉轉矩，則在鎖定銷66上施加彎曲力矩。另外，若緊固螺栓68、68，則對轉向鎖定裝置 6的殼體61作用向車身上方的緊固力。但是，由于在鎖定銷66的外周面與貫通孔45之間以及引導槽46與配合凸部65 之間在車身上下方向上形成有少許間隙，因此，貫通孔45不承受力，僅由凸緣部43、肋432、 433以及凸緣部44、肋442、443承受力。配合凸部65未嵌合在貫通孔45中。由于貫通孔 45的大小只要為截面積小于配合凸部65的鎖定銷66出入的程度即可，因此貫通孔45的面積不用太大，能夠使外柱4的強度增加。如圖7、圖8、圖10、圖13、圖15所示，在右側的凸緣部44的安裝面445上，在螺栓孔441的附近形成有避讓部47、48。避讓部47、48形成為比安裝面445凹陷β3(參照圖 13、圖15)。一方的避讓部47形成在螺栓孔441的車身后方側(圖8中的左側)，另一方的避讓部48形成在螺栓孔441的車身前方側(圖8中的右側)。避讓部47、48形成為從凸緣部44的車寬度方向的外側面446延伸至凸緣部44的根部(凸緣部44與外柱4外周面的連接部)。在避讓部47、48上，在避讓部47、48與外柱4外周面的連接部形成有角R部471、 481。由于避讓部47、48形成為比安裝面445凹陷β 3，因此，避讓部47、48的角R部471、 481的半徑Rl (參照圖15)能夠形成為比安裝面445的角R部447的半徑R2大。因此，能夠避免與轉向鎖定裝置6的緊固面63的車寬度方向的內端的角部631的干擾。另外，在鑰匙鎖定時，若在轉向盤103上施加大的旋轉轉矩，對鎖定銷66上施加彎曲力矩，則在螺栓孔441附近的凸緣部44的根部上作用大的應力。但是，通過使角R部 471,481的半徑Rl形成得較大，從而能夠緩和作用在角R部471、481上的應力。另外，在鎖定銷66出入的貫通孔45與用于縮小外柱4的內周面直徑的狹縫42之間形成凸緣部44、肋442、肋443，增大了外柱4的強度。因此，能夠確保外柱4相對于鑰匙鎖定時施加在鎖定銷66上的彎曲力矩的強度、和外柱4在縮小外柱4的內周面直徑來進行伸縮夾緊時的強度這兩者。在上述實施例中，在右側凸緣部44的安裝面445的螺栓孔441附近形成有避讓部 47、48，但也可以在左側的凸緣部43的安裝面435的螺栓孔431附近形成避讓部。另外，還可以在右側螺栓孔441附近和左側螺栓孔431附近同時形成避讓部。并且，在上述實施例中，外柱由鋁合金形成，但也可以由鎂合金或樹脂來形成。圖中101-轉向裝置，102-轉向軸，102Α-上部轉向軸，103-轉向盤，104-萬向聯軸器， 105-中間軸，106-萬向聯軸器，107-轉向設備，108-轉向橫拉桿，2-車身安裝托架，21-緊固桿，22-操作桿，23-小盒，24-側板，25-傾斜調整用長槽，26-凸輪鎖定機構，3-內柱(下柱)，4-外柱(上柱)，41-夾緊部件，411-外側面，412-伸縮調整用長槽，42-狹縫，421-封閉端部，422-平行部，43-凸緣部，431-螺栓孔，432、433_肋，434-薄壁部，435-安裝面， 44-凸緣部，441 -螺栓孔，442、443-肋，444-薄壁部，445-安裝面，446-車寬方向外側面， 447-角R部，45-貫通孔，46-引導槽，461-底面，462-封閉端部，463-側面，47、48_避讓部， 471、481_角R部，5-助推裝置(操縱輔助部)，51-齒輪箱，52-電動機，6-轉向鎖定裝置， 61-殼體，62-圓弧狀凹面，63-緊固面，631-角部，64-內螺紋，65-配合凸部，651-圓弧狀凹面，652-側面，66-鎖定銷，67-鑰匙鎖定環(huán)，671-鑰匙鎖定孔，68-螺栓。
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權利要求
1.一種轉向裝置，其特征在于，具備轉向軸，該轉向軸能旋轉地軸支承在柱上，在車身后方側能裝配轉向盤； 轉向鎖定裝置，該轉向鎖定裝置安裝在上述柱上，使通過點火鑰匙的操作進行動作的鎖定銷與上述轉向軸配合而鎖定成轉向軸不能轉動；配合凸部，該配合凸部在上述轉向鎖定裝置上形成為向上述柱的外周面突出，并使轉向鎖定裝置相對于上述柱定位；凸緣部，該凸緣部從上述柱的外周面向半徑方向外側突出，與柱形成為一體，并形成有安裝殼體的安裝面，該殼體容納上述轉向鎖定裝置； 螺栓，該螺栓將上述殼體緊固在上述安裝面上；貫通孔，該貫通孔形成在上述柱上，并形成為與上述鎖定銷的外周面之間具有間隙； 引導槽，該引導槽在上述柱的外周面上形成為與柱的軸向平行，將上述配合凸部從柱的軸向端部引導至上述貫通孔附近，并具有比配合凸部的寬度大的槽寬。
2.根據權利要求1所述的轉向裝置，其特征在于，在通過上述螺栓將上述殼體緊固在上述安裝面上時，在上述引導槽的側面與上述配合凸部之間形成間隙。
3.根據權利要求1所述的轉向裝置，其特征在于，上述引導槽底面的外徑形成為比上述配合凸部前端的圓弧狀凹面的內徑小。
4.根據權利要求2所述的轉向裝置，其特征在于，上述引導槽底面的外徑形成為比上述配合凸部前端的圓弧狀凹面的內徑小。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的轉向裝置，其特征在于， 上述柱由鋁合金或者鎂合金形成。
全文摘要
本發(fā)明涉及轉向裝置。在具備轉向鎖定裝置的轉向裝置中，緩和作用在安裝有轉向鎖定裝置的柱的貫通孔周圍的應力。由于在鎖定銷(66)的外周面與貫通孔(45)之間以及引導槽(46)與配合凸部(65)之間在車身上下方向上形成有少許間隙，因此貫通孔(45)不承受力，僅由凸緣部(43)、肋(432、433)以及凸緣部(44)、肋(442、443)承受力。配合凸部(65)未嵌合在貫通孔(45)中。由于貫通孔(45)的大小只要為截面積小于配合凸部(65)的鎖定銷(66)出入的程度即可，因此貫通孔(45)的面積不用太大，能夠使外柱(4)的強度增加。
文檔編號B60R25/02GK102448794SQ201180001069
公開日2012年5月9日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者田中嵩悠 申請人:日本精工株式會社