專利名稱：沖擊吸收式轉向裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種搭載于車輛的沖擊吸收式轉向裝置。
背景技術：
沖擊吸收式轉向裝置為車輛發(fā)生碰撞事故時能夠吸收駕駛員由于與轉向盤的二 次碰撞而承受的沖擊的裝置。具體來講，例如在將支承轉向軸的轉向柱用托架安裝于車身 側時，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1)。二次碰撞的能 量在該夾持體脫離時被消弱。并且，例如還提出了形成轉向柱的軸向長度能夠收縮的構造的沖擊吸收式轉向裝 置(例如參照專利文獻2)。具體來講，轉向柱為雙層管構造，通過在一方的圓筒管的外側 重疊有另一方的圓筒管，能夠相對地滑動。并且，針對轉向軸，也設為在截面呈橫向長(非 圓)形狀的軸的外側重疊筒狀體的雙層構造，并且在軸外面的槽嵌合有安裝在筒狀體上的 樹脂制突起物。在這種沖擊吸收式轉向裝置中，二次碰撞的能量被樹脂制突起物的剪切而 削弱。在如上所述的現(xiàn)有的沖擊吸收式轉向裝置中，對使用夾持體的構造而言，由于夾 持體內的螺栓的緊固扭矩、螺栓位置的偏差而脫離載荷將變得不穩(wěn)定。另一方面，在雙層管結構的轉向柱中，若在二次碰撞時，在與轉向柱的軸向交叉的 方向上作用有力，則與轉向盤近的上側的管變得不與下側的管同軸，因而妨礙滑動動作?，F(xiàn)有技術文獻專利文獻1 日本特開2005-14832號公報(圖2)專利文獻2 日本特開2001-130421號公報(圖2、圖3)

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種以簡單的構造進行穩(wěn)定的動作的沖擊吸收式轉向裝置。本發(fā)明一方式的沖擊吸收式轉向裝置，其特征在于，包括(a)轉向柱，其用于支 承轉向軸；以及(b)托架，其用于將所述轉向柱安裝于車身，該托架具有以相對所述轉向柱 的外周具有預定過盈量的方式沿軸向被壓入的轉向柱支承部，在所述轉向柱的軸向賦予二 次碰撞的沖擊力時，在所述轉向柱和所述轉向柱支承部之間產生摩擦同時使所述轉向柱移動。在如上所述地構成的沖擊吸收式轉向裝置中，轉向柱相對托架存在相對地壓入的 關系，與轉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向柱的沖擊 力時，轉向柱在與轉向柱支承部之間產生較強的摩擦同時移動。通過該摩擦，二次碰撞的能 量被削弱。這種通過托架與轉向柱的相互摩擦來削弱二次碰撞的能量的構造，不需要轉向 柱側的特別的構造、夾持體，因此簡單，進行穩(wěn)定的動作。因此，能夠提供以簡單的構造進行穩(wěn)定的動作的沖擊吸收式轉向裝置。
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在上述沖擊吸收式轉向裝置中，也可以在轉向柱支承部的內周側形成有與轉向柱 壓接的部位，該部位為將圓筒的圓周方向的一部分切開后的形狀。該構造通過切開形成的切口維持相應部位的彈性，使壓接狀態(tài)穩(wěn)定。并且，通過切 口的范圍設計，能夠將碰撞吸收時的轉向柱的移動行程設為所希望的值。在上述沖擊吸收式轉向裝置中，優(yōu)選的是，轉向柱為單層管構造，轉向軸為一根部 件。在該構造中，由于轉向柱、轉向軸向軸向的移動沒有障礙，因此即使二次碰撞時在 與轉向柱的軸向交叉的方向作用有力，也能使沖擊吸收動作可靠地進行。在上述沖擊吸收式轉向裝置中，托架為上托架，除該上托架外，還具有將設在轉向 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械強度比其他部位弱從而因二 次碰撞的沖擊力而折彎的預定的部位。該情況下，通過下托架的折彎，也能吸收二次碰撞的能量。


圖1為本發(fā)明的一實施方式的沖擊吸收式轉向裝置的剖視圖。圖2為從4個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)的一個例子的剖視圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的一實施方式的沖擊吸收式轉向裝置的剖視圖。在圖中，沖擊吸收 式轉向裝置1將轉向柱2及外殼3構成為為外側殼體。安裝在轉向柱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。在實際的安裝姿勢中， 以圖的右方成為上且左方成為下的方式傾斜地進行安裝。并且，在圖的右方連接有轉向盤 (未圖示)，在左方安裝有小齒輪軸(未圖示)。轉向柱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，在以下說明中，轉向柱2的外徑是指安裝有上托架4的圓筒狀部分的外徑D。在 轉向柱2的內部，經由滾動軸承7旋轉自如地支承有第一轉向軸8。第一轉向軸8經由扭力 桿9與第二轉向軸10連接。扭力桿9的右端固定在第一轉向軸8上，其左端固定在第二轉 向軸10上。第二轉向軸10被安裝在外殼3的兩個滾動軸承11、12旋轉自如地支承。在固定 于第二轉向軸10的外周上的蝸輪13嚙合有通過馬達14驅動的蝸輪蝸桿副15。扭矩傳感 器16與第一轉向軸8及第二轉向軸10的雙方外周面相向地進行設置，通過兩個傳動軸8， 10的旋轉位移差，檢測轉向扭矩。根據(jù)由扭矩傳感器16檢測的轉向扭矩驅動馬達14，由此 能夠賦予第二轉向軸10所需的轉向輔助力。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向柱2的轉向柱支承部4a和用于通過螺栓固定到車 身6(圖1)的安裝部4b。在轉向柱支承部4a的中央形成有使轉向柱2通過的孔4c。該孔4c的內徑d形成 得比轉向柱2的外徑D(圖1)稍小。并且，在轉向柱支承部4a的內周側(孔4c的周圍) 沿轉向柱2的軸向形成有較短的圓筒狀的壓接部(與轉向柱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行切開的形狀。切開而形成的切口 4e 向壓接部4d的徑向外方擴展地形成。由此，在孔4c上還包含切口 4e的開口整體構成使如 圓的一部分凸起的圖示的形狀。切口 4e在從孔4c的中心觀察時形成在角度θ (例如70 度)的范圍內。通過該切口 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 過切口的范圍設計，能夠將吸收沖擊時的轉向柱2的移動行程實現(xiàn)為所希望的值。在安裝部4b上形成有兩個螺栓孔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，還具有賦予轉向柱支承部4a向轉向柱2的軸向(以下，稱為轉 向柱軸向)的力時，抑制轉向柱支承部4a整體的撓曲的功能。并且，如圖2(c)所示，轉向 柱支承部4a，在從端面觀察時以梯形狀實施彎曲加工，由此成為提高針對向轉向柱軸向的 力的機械強度的構造。如上所述地構成的上托架4，通過將轉向柱支承部4a從圖1的右方壓入轉向柱2 而被安裝。即，上托架4相對轉向柱2的外周以具有預定過盈量(D-d)的方式沿轉向柱軸 向進行壓入，從而被安裝到轉向柱2上。由于轉向柱2相對上托架4存在相對地壓入的關 系，因此與轉向柱支承部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 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上形成有使第二轉向軸10插通的孔5d以及兩個用于向外殼3 固定的螺栓孔5e。在安裝部5b上形成有兩個螺栓孔5f。通過開設該螺栓孔5f，能以在車 身側上臨時放置螺栓之后將其插入下托架5的方式進行安裝。并且，到處實施用于使下托架5的機械強度提高的加工，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，實施彎曲加工。通過這種加工，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，其強度要比其他部位弱。因此，在用雙點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)夸大表示了轉向柱2的移動行程。首先，在如上所述地構成的沖擊吸收式轉向裝置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，由于駕駛員的二次碰撞，被賦予將轉向柱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，與轉向柱支承部4a的壓接部4d壓接著的轉向柱2，在與轉向柱支承部4a(壓接部4d)之間產生較強的摩擦的同時 移動(圖5(b))。通過該摩擦，削弱二次碰撞的能量。這種用上托架4和轉向柱2的相互摩擦來削弱二次碰撞的能量的構造，由于無需 轉向柱側的特別的構造、夾持體，因而簡單，由此進行穩(wěn)定的動作。因此，能夠提供以簡單的 構造進行穩(wěn)定的動作的沖擊吸收式轉向裝置1。并且，與使用夾持體的構造不同，在沖擊吸收動作之后上托架4還會支承轉向柱 2，因此轉向柱2不會落下。從而，能夠在碰撞事故時與事故發(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，轉向柱2為單層管結構，且第一轉向軸8為在中途沒有連接頭 的一根部件。因此，由于轉向柱2、第一轉向軸8向軸向的移動沒有障礙，因此即使在二次碰 撞時在與轉向柱2的軸向交叉的方向作用有力，也能使沖擊吸收動作可靠地進行。此外，在上述實施方式中，圖1中的轉向柱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定 范圍設成外徑D，而比其還靠右的右方則設為比D小的值。該預定的范圍，只要是針對吸收 沖擊時的轉向柱2的移動行程而言為充分的范圍即可。
權利要求
一種沖擊吸收式轉向裝置，其特征在于，包括轉向柱，其用于支承轉向軸；以及托架，其用于將所述轉向柱安裝于車身，該托架具有以相對所述轉向柱的外周具有預定過盈量的方式沿軸向被壓入的轉向柱支承部，在所述轉向柱的軸向賦予二次碰撞的沖擊力時，在所述轉向柱和所述轉向柱支承部之間產生摩擦同時使所述轉向柱移動。
2.如權利要求1所述的沖擊吸收式轉向裝置，其特征在于，在所述轉向柱支承部的內 周側形成有與所述轉向柱壓接的部位，該部位為將圓筒的圓周方向的一部分切開后的形 狀。
3.如權利要求1所述的沖擊吸收式轉向裝置，其特征在于，所述轉向柱為單層管構造， 所述轉向軸為一根部件。
4.如權利要求1所述的沖擊吸收式轉向裝置，其特征在于，在所述轉向柱支承部的內周側，形成有與所述轉向柱壓接的部位，該部位為將圓筒的 圓周方向的一部分切開后的形狀，并且，所述轉向柱為單層管構造，所述轉向軸為一根部件。
5.如權利要求1至4中任一項所述的沖擊吸收式轉向裝置，其特征在于，所述托架為上 托架，除該上托架外，還具有將設在所述轉向柱的下方的外殼安裝于車身的下托架，該下托 架具有利用機械強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定的部位。
全文摘要
將轉向柱(2)安裝于車身(6)的上托架(4)，具有相對轉向柱(2)的外周以具有預定的過盈量的方式沿軸向被壓入的轉向柱支承部(4a)。上述轉向柱(2)相對托架(4)存在相對地壓入的關系，與轉向柱支承部(4a)總是壓接。因此，當因二次碰撞而賦予向軸向按壓轉向柱(2)的沖擊力時，轉向柱(2)在與轉向柱支承部(4a)之間產生較強的摩擦同時移動。通過該摩擦，二次碰撞的能量被削弱。由此，能夠提供以簡單的構造進行穩(wěn)定的動作的沖擊吸收式轉向裝置。
文檔編號B62D1/19GK101945795SQ200980104779
公開日2011年1月12日 申請日期2009年6月22日 優(yōu)先權日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 申請人:株式會社捷太格特