專利名稱：轉(zhuǎn)向裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中方向盤的傾角和軸向位置可根據(jù)諸如駕駛員的駕駛姿勢(shì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
背景技術(shù)：
作為車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)已經(jīng)公知，其中，不僅方向盤的傾角而且方向盤的軸向位置都可以根據(jù)駕駛員的體格和駕駛姿勢(shì)調(diào)節(jié)。
這里，有一種想法是將傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的組成部件盡可能多的布置在接近轉(zhuǎn)向軸的一側(cè)，從而保證駕駛員膝蓋附近的空間。與該想法相比，日本專利未審公開的JP-T-10-512826公開了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中轉(zhuǎn)向軸的傾斜角通過(guò)沿在一對(duì)支架內(nèi)形成的垂直槽移動(dòng)軛鐵來(lái)調(diào)節(jié)，其中轉(zhuǎn)向軸被安排在用來(lái)支撐轉(zhuǎn)向軸的外轉(zhuǎn)向柱管內(nèi)。

發(fā)明內(nèi)容
附帶地，根據(jù)前述的傳統(tǒng)實(shí)例，該部件通過(guò)從其兩側(cè)經(jīng)由該對(duì)支架部分將雙頭螺栓擰入其中而裝配到完整的軛鐵上。然而，因?yàn)樵撝Ъ懿糠质庆o止的，所以當(dāng)軛鐵以傾斜方式移動(dòng)時(shí)，在雙頭螺栓和支架部分之間會(huì)產(chǎn)生杠桿運(yùn)動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致在長(zhǎng)期使用時(shí)雙頭螺栓變松的風(fēng)險(xiǎn)。為了防止這一現(xiàn)象，作為對(duì)策，該雙頭螺栓需要被粘結(jié)，這又依次會(huì)產(chǎn)生裝配需要許多工時(shí)并且裝配的部件在修理時(shí)難以拆卸的問(wèn)題。
于是，發(fā)明者等人開發(fā)了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中外護(hù)殼中形成有切口，外護(hù)殼在其內(nèi)包圍內(nèi)柱管，因此力可沿與該內(nèi)柱管軸線相交為直角的方向從安置在該外護(hù)殼兩側(cè)的支架部分施加到該內(nèi)柱管，從而該外護(hù)殼被變形以保持該內(nèi)柱管。然而，在該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，當(dāng)沿著力被施加到該內(nèi)柱管的方向的保持力變大時(shí)，僅僅靠著該外護(hù)殼的摩擦力構(gòu)成了沿垂直方向支撐該內(nèi)柱管的保持力，該垂直方向與施加到該內(nèi)柱管的力的方向相交成直角并且還與該內(nèi)柱管的軸線相交成直角，因此，當(dāng)振動(dòng)或大的力沿垂直方向施加到其上時(shí)，存在該內(nèi)柱管被位移的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明考慮到現(xiàn)有技術(shù)中固有的上述問(wèn)題而做出，并且本發(fā)明的目的是提供一種可沿各方向中任一方向牢牢保持該內(nèi)柱管的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于以這樣一種方式支撐連接到方向盤的轉(zhuǎn)向軸以使其軸向位移可被調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支撐所述轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管；外護(hù)殼，當(dāng)所述外護(hù)殼被沿面對(duì)方向擠壓時(shí)，所述外護(hù)殼適于采取或者第一狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面以這樣一種方式被固定從而使得軸向位移的調(diào)節(jié)不能進(jìn)行，或者第二狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面以這樣一種方式被固定從而使得軸向位移的調(diào)節(jié)能夠進(jìn)行；用于將所述外護(hù)殼固定到車體的支架部分；和用于連接所述外護(hù)殼和所述支架部分的固定部件，其中，當(dāng)所述外護(hù)殼從第二狀態(tài)變換到第一狀態(tài)時(shí)，所述內(nèi)柱管可接受由所述外護(hù)殼沿多個(gè)不同于至少所述面對(duì)方向的方向施加到其上的壓力。
另外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于以這樣一種方式支撐連接到方向盤的轉(zhuǎn)向軸以使其軸向位移可被調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支撐所述轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管；一對(duì)支架部分，所述支架部分安裝在車體上并且設(shè)置在相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線彼此面對(duì)的位置處；受拉部件，所述受拉部件以這樣一種方式提供以在所述對(duì)支架部分之間延伸；兩個(gè)固定部件，用于相對(duì)于所述對(duì)支架部分固定所述受拉部件；實(shí)施部件，設(shè)置在所述受拉部件和所述固定部件之間，所述實(shí)施部件根據(jù)操縱桿的操作在所述支架部分和所述固定部件之間施加相對(duì)位移；和外護(hù)殼，所述外護(hù)殼通過(guò)所述受拉部件、所述支架部分和所述固定部件的連接固定到所述車體，所述外護(hù)殼具有加壓部分，其中，由于所述對(duì)支架部分的相對(duì)位移，所述外護(hù)殼的外周可在至少位于所述對(duì)支架部分之間與所述對(duì)支架部分的二者接觸；和內(nèi)周表面，所述內(nèi)周表面包圍并支撐著所述內(nèi)柱管的外周，其中所述內(nèi)柱管可接受由所述支架部分和所述固定部件沿多個(gè)不同于所述外護(hù)殼相對(duì)位移方向的方向施加到其上的加壓力。
根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樘峁┝艘环N轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于以這樣一種方式支撐連接到方向盤的轉(zhuǎn)向軸以使其軸向位移可被調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支撐所述轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管，外護(hù)殼，當(dāng)所述外護(hù)殼被沿面對(duì)方向擠壓時(shí)，所述外護(hù)殼適于采取或者第一狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面以這樣一種方式被固定從而使得所述軸向位移的調(diào)節(jié)不能進(jìn)行，或者第二狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面以這樣一種方式被固定從而使得所述軸向位移的調(diào)節(jié)能夠進(jìn)行，用于將所述外護(hù)殼固定到車體的支架部分，和用于連接所述外護(hù)殼和所述支架部分的固定部件，其中，當(dāng)所述外護(hù)殼從所述第二狀態(tài)變換到所述第一狀態(tài)時(shí)，所述內(nèi)柱管可接受由所述外護(hù)殼沿多個(gè)不同于至少所述面對(duì)方向的方向施加到其上的壓力，所以即使在振動(dòng)或大的力施加到所述內(nèi)柱管的情況下，所述內(nèi)柱管的位移也可以被抑制。
另外，根據(jù)本發(fā)明，因?yàn)樘峁┝艘环N轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于以這樣一種方式支撐連接方向盤的轉(zhuǎn)向軸以使其軸向位移可被調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括，旋轉(zhuǎn)支撐所述轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管，一對(duì)支架部分，所述支架部分安裝在車體上并且安置在相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線彼此面對(duì)的位置處，受拉部件，所述受拉部件以這樣一種方式設(shè)置以在所述對(duì)支架部分之間延伸，兩個(gè)固定部件，用于相對(duì)于所述對(duì)支架部分固定所述受拉部件，實(shí)施部件，設(shè)置在所述受拉部件和所述固定部件之間，所述實(shí)施部件根據(jù)操縱桿的操作在所述支架部分和所述固定部件之間施加相對(duì)位移；和外護(hù)殼，所述外護(hù)殼通過(guò)所述受拉部件、所述支架部分和所述固定部件的連接固定到所述車體，所述外護(hù)殼具有加壓部分，其中，由于所述對(duì)支架部分的相對(duì)位移，所述外護(hù)殼的外周可在至少位于所述對(duì)支架部分之間的位置處與所述對(duì)支架部分的二者接觸；知內(nèi)周表面，所述內(nèi)周表面包圍并支撐著所述內(nèi)柱管的外周，其中所述內(nèi)柱管接受由所述支架部分和所述固定部件沿多個(gè)不同于所述外護(hù)殼相對(duì)位移方向的方向施加到其上的加壓力。
所以，即使在振動(dòng)或大的力施加到所述內(nèi)柱管的情況下，所述內(nèi)柱管的位移也可以被抑制。
此外，在某種情況下，當(dāng)所述對(duì)支架部分彼此接近時(shí)，所述外護(hù)殼與所述內(nèi)柱管在其二者的周向側(cè)面上以這樣一種方式接觸，即，二者的周向側(cè)面在其間保持了某種位置，所述位置與所述支架部分和所述固定部件相對(duì)位移的方向(在實(shí)施例中為水平方向，將在下文描述)相交，加壓力可經(jīng)由這些接觸點(diǎn)(邊界點(diǎn)X，將在下文描述)從不同方向施加。
此外，在至少所述外護(hù)殼的內(nèi)周表面和所述內(nèi)柱管的外周表面的任一表面上形成有凹部，并且與所述內(nèi)柱管軸線相交的水平線優(yōu)選地穿過(guò)如此形成的凹部。
此外，在某種情況下，所述外護(hù)殼以這樣一種方式偏轉(zhuǎn)，即，當(dāng)所述外護(hù)殼接觸所述內(nèi)柱管時(shí)在所述對(duì)支架部分彼此接近時(shí)，其周向地更加遠(yuǎn)離某一位置的地方比其軸向地更加接近所述位置的地方位移地更大，其中所述位置為與所述支架部分和所述固定部件相對(duì)位移的方向(在所述實(shí)施例中為水平方向，將在下文描述)相交的地方，所述外護(hù)殼被允許以這樣一種方式變形以圍繞所述內(nèi)柱管的外周側(cè)面，從而加壓力可從不同方向施加到其上。
此外，所述外護(hù)殼的所述加壓部分，其中至少一個(gè)所述支架部分可與所述加壓部分鄰接，為從所述外護(hù)殼徑向延伸的凸緣部分，凹部?jī)?yōu)選地形成在與所述內(nèi)柱管軸線相交的水平線穿過(guò)的位置處的所述凸緣部分的外周上。
另外，根據(jù)本發(fā)明，由于施加到實(shí)施部件上的位移，所述對(duì)支架部分彼此接近以減小其間的距離，因此所述外護(hù)殼被保持在所述受拉部件和所述支架部分之間。另外，因?yàn)榧訅毫νㄟ^(guò)所述支架部分施加到所述內(nèi)柱管，其中所述支架部分通過(guò)所述外護(hù)殼的所述加壓部分如此位移，因此所述內(nèi)柱管被經(jīng)由所述外護(hù)殼連接到所述車體的所述支架部分保持，所述轉(zhuǎn)向軸可沿伸縮方向固定。此外，因?yàn)樗鰧?duì)支架部分被連接到所述受拉部件，所以在所述支架部分二者都形成為關(guān)于所述轉(zhuǎn)向軸大致對(duì)稱的形狀時(shí)，所述各個(gè)支架部分的位移量變得相等，因此，由于這允許所述內(nèi)柱管的中心位置基本保持恒定，所以轉(zhuǎn)向軸中心的偏轉(zhuǎn)可被有效抑制。


圖1是傾斜和伸縮動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的側(cè)視圖，該系統(tǒng)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；圖2是圖1所示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的俯視圖；圖3是沿線III-III所做并沿箭頭所示方向觀察的圖1所示結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖4(a)、(b)是沿線IV-IV所做并沿箭頭所示方向觀察的圖1所示結(jié)構(gòu)的外護(hù)殼和內(nèi)柱管的剖視圖，其中圖4(a)示出了施力前的合成狀態(tài)，圖4(b)示出了施力后的合成狀態(tài)；圖5(a)、(b)與圖4相似，其示出了根據(jù)第二實(shí)施例的外護(hù)殼和內(nèi)柱管，其中圖5(a)示出了施力前的合成狀態(tài)，圖5(b)示出了施力后的合成狀態(tài)；圖6是圖表，其沿橫坐標(biāo)軸示出了柱管保持力，沿縱坐標(biāo)軸示出了柱管行程；圖7是與圖2相似的圖，其中示出了根據(jù)另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)；圖8是與圖3相似的圖，其中示出了根據(jù)另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
注意，在附圖中，附圖標(biāo)記指代如下；11內(nèi)柱管，12支架，313受拉部件，16和17固定部件，21和221外柱管，S轉(zhuǎn)向軸，L操縱桿。
具體實(shí)施例方式
下文，將參考附圖描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的傾斜和伸縮電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(下文中，稱之為轉(zhuǎn)向系統(tǒng))的側(cè)視圖。圖2是圖1所示轉(zhuǎn)向系統(tǒng)10的俯視圖。圖3是沿線III-III所做并沿箭頭所示方向觀察的圖1所示結(jié)構(gòu)的剖視圖。
在圖1中，外護(hù)殼21與齒輪箱21A整合在一起，馬達(dá)2和控制ECU3連接在齒輪箱21A上，未示出的減速機(jī)構(gòu)連接到馬達(dá)2的輸出軸和齒輪箱21A內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸S以得到預(yù)定減速比的動(dòng)力傳輸。外護(hù)殼21經(jīng)由向前設(shè)置的一對(duì)連接支架9和向后設(shè)置的連接支架12連接到未示出的車體。該對(duì)連接支架9(在圖1中僅示出其中一個(gè))相對(duì)于穿過(guò)轉(zhuǎn)向軸S軸線的垂直線對(duì)稱地連接到車體，其中所述連接支架形成為彼此軸向?qū)ΨQ的形狀，每個(gè)支架具有適于通過(guò)螺栓連接到未示出的車體上的連接部分9a和從連接部分9a垂直延伸以支撐外護(hù)殼21的板狀部分9b。注意，螺栓B具有傾斜樞轉(zhuǎn)功能，其中該螺栓穿過(guò)在板狀部分9b上形成的孔(未示出)從而被擰入齒輪箱21A。
連接支架12具有一對(duì)車體連接部分12d，每個(gè)車體連接部分具有適于通過(guò)螺栓連接到未示出的車體上的車體連接孔12c(圖2)，連接支架12還具有彼此平行并沿垂直方向延伸的板狀支架部分12a、12a。各個(gè)支架部分12a的厚度都相同并且它們的形狀是彼此軸向?qū)ΨQ的。
如圖3所示，受拉部件13安置在支架部分12a、12a之間。受拉部件13包括處于某種狀態(tài)的大致環(huán)形的部件，在該狀態(tài)，它被固定的和制造的可在其中點(diǎn)處被分為兩半，即，左半部分13a和右半部分13b。更具體地，左半部分13a和右半部分13b利用兩個(gè)螺栓14緊固在一起而被整合為單個(gè)部件，所述螺栓14分別被擰入在右半部分13b中形成的螺孔13c和在左半部分13a中形成的螺孔13d中，從而得到了受拉部件13。通過(guò)采用該結(jié)構(gòu)，左半部分13a和右半部分13b在它們被真正安裝車輛之前是保持彼此分離的，然后，當(dāng)它們真正安裝在車輛上時(shí)，它們利用螺栓14彼此整合在一起，從而進(jìn)一步便捷了受拉部件的組裝。
圓柱形的內(nèi)柱管11安置在受拉部件13內(nèi)側(cè)。轉(zhuǎn)向軸S穿過(guò)內(nèi)柱管11的內(nèi)部并且經(jīng)由軸承30(圖1)相對(duì)于內(nèi)柱管11可旋轉(zhuǎn)地支撐著。
如圖1所示，伸縮槽11a平行于轉(zhuǎn)向軸S的軸線形成在內(nèi)柱管11的各側(cè)。另一方面，傾斜槽12b形成在各個(gè)支架部分12a中，其中所示支架部分包括繞馬達(dá)2旋轉(zhuǎn)軸前方安置的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)P形成的弧形部分，并且伸縮槽11a和傾斜槽12b當(dāng)沿圖1所示方向觀察時(shí)彼此部分重疊，在這種狀態(tài)下，支架部分12a可被正確裝配。固定部件16從圖3的左側(cè)插入以穿過(guò)傾斜槽12b，固定部件17從圖3的左側(cè)插入以穿過(guò)傾斜槽12b。
固定部件16具有碟狀頭部分16a、圓柱形傾斜引導(dǎo)部分16b和外螺紋部分16c，其中所述碟狀頭部分16a的直徑大于圖3右側(cè)傾斜槽12b的寬度并且具有工具嚙合孔，所述圓柱形傾斜引導(dǎo)部分16b可與傾斜槽12b嚙合從而被沿其引導(dǎo)，所述外螺紋部分16c被擰入受拉部件13的右半部分13b中形成的螺孔13e中從而牢牢固定在其中。注意，適于與伸縮槽11a嚙合的鎖定部分16d被設(shè)置在外螺紋部分16c的末端。
與此相反，固定部件17具有可與工具嚙合的六邊形頭部分、圓柱形桿部分17b和螺紋部分17c。螺紋部分17c適于被擰入受拉部件13的左半部分13a中形成的螺孔13f中從而牢牢固定到受拉部件13上。圍繞桿部分17b周邊安置了靜止凸輪18、移動(dòng)凸輪19、操縱桿L和止推軸承22(滾珠軸承和滑動(dòng)軸承就夠用)，其中所述靜止凸輪18具有大致橢圓形橫截面的傾斜引導(dǎo)部分18a，該橢圓形橫截面允許傾斜引導(dǎo)部分18a與傾斜槽12b橫向嚙合，并且靜止凸輪部分18的直徑大于傾斜引導(dǎo)部分18a，所述移動(dòng)凸輪19具有與靜止凸輪部分18b嚙合的凸輪表面，所述操縱桿L適于與移動(dòng)凸輪19一起旋轉(zhuǎn)。注意，靜止凸輪18和移動(dòng)凸輪19構(gòu)成權(quán)利要求中的實(shí)施部件，固定部件17和固定部件16構(gòu)成權(quán)利要求中的固定部件。
如圖2所示，外柱管21具有圓柱形部分21a和一對(duì)凸緣部分21c、21d，所述凸緣部分21c、21d以這樣一種方式布置從而使得它們?cè)趫D2中觀察時(shí)在它們右側(cè)端處的外圓周上沿軸向彼此隔開。圓柱形部分21包圍并保持內(nèi)柱管11。受拉部件13安置在凸緣部分21c、21d之間，其功能可作為加壓部分。另外，一對(duì)切口21e(它們被表示的比實(shí)際的大)形成在與固定部件16、17隔開90度的位置處的圓柱形部分21a中，如圖3所示，并且以這樣一種方式從其右側(cè)端延伸從而分開凸緣部分21c、21d，如圖2所示。受拉部件13的最大寬度(在圖2中觀察時(shí)為沿垂直方向)被制造得小于外護(hù)殼21的最大寬度(在圖2中觀察時(shí)為沿垂直方向)。
圖4(a)、4(b)是沿線IV-IV所做并沿箭頭所示方向觀察的圖1所示結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖4(a)、4(b)所示，外護(hù)殼21的凸緣部分21d的右半和左半內(nèi)周表面被形成為可在內(nèi)柱管11的右側(cè)和左側(cè)表面以及它們之間提供空間的形狀，在這種狀態(tài)下，凸緣部分21d與內(nèi)柱管11的外周表面鄰接，即，凸緣部分21d的右半和左半內(nèi)周表面具有凹部21g。注意，凹部21g優(yōu)選地被穿過(guò)轉(zhuǎn)向軸S和內(nèi)柱管11軸線的水平線(指的是圖4(a)、4(b)中力F的方向，力F將在下文中描述)垂直分為兩半，從而基本上關(guān)于水平線軸向?qū)ΨQ。雖然未示出，但凸緣部分21c的內(nèi)周表面也具有相似的凹部。
注意，凹部21g可形成為這樣一種方式從而沿軸向連續(xù)延伸至少?gòu)耐庾o(hù)殼21的端部部分貫穿凸緣部分21d。此外，凹部可以形成在內(nèi)柱管11的外周表面上。即，凹部可以設(shè)置在外護(hù)殼21的內(nèi)周表面和內(nèi)柱管11的外周表面二者之上或二者中任一者之上。
下面，描述本實(shí)施例轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的調(diào)節(jié)操作。當(dāng)操作者沿緊固方向旋轉(zhuǎn)操縱桿L時(shí)，靜止凸輪18的靜止凸輪部分18b的突起部分和移動(dòng)凸輪19的突起部分彼此嚙合從而沿各突起部分被彼此分開的方向產(chǎn)生力。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，在圖3中觀察時(shí)，左側(cè)支架部分12a由于靜止凸輪18的擠壓被移動(dòng)到右側(cè)。另一方面，被移動(dòng)凸輪19壓向左側(cè)的固定部件17將受拉部件13移動(dòng)到左側(cè)。因?yàn)楣潭ú考?6與固定部件17的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)而移向左側(cè)，所以該對(duì)支架部分12a、12a從兩側(cè)壓向外護(hù)殼21的凸緣部分21c、21d的側(cè)面部分，從而壓向傾斜槽12b的兩側(cè)以對(duì)其施加合適的加壓力，從而相對(duì)于支架部分12a固定了外護(hù)殼21，從而防止了內(nèi)柱管11沿傾斜方向的位移。
另一方面，基于操縱桿L沿緊固方向的旋轉(zhuǎn)，當(dāng)在圖3中觀察時(shí)，左側(cè)的支架部分12a被靜止凸輪18擠壓而被移向右側(cè)，從而與凸緣部分21c、21d的左側(cè)部分鄰接以相似的方式使它們移向右側(cè)。此外，施加到受拉部件13上的力被傳遞到對(duì)面的固定部件16，然后當(dāng)在圖3中觀察時(shí)，右側(cè)支架部分12a由于如此傳遞的力的受到擠壓被移向左側(cè)。當(dāng)如此移向左側(cè)時(shí)，右側(cè)支架部分12a與凸緣部分21c、21d的右半部分鄰接，從而以相似的方式將它們移向左側(cè)以在外護(hù)殼21的外周表面上施加加壓力。因?yàn)榍锌?1e以這樣一種方式變形從而當(dāng)從外護(hù)殼21側(cè)面擠壓外護(hù)殼時(shí)切口閉合，外護(hù)殼21的內(nèi)徑收縮，因此，可以以合適的力保持內(nèi)柱管11。
根據(jù)該實(shí)施例，因?yàn)閮蓚€(gè)支架部分12a的形狀和厚度基本上相等，即，它們的彎曲彈性模量(因此，剛度)基本上相等，通過(guò)操縱桿L沿緊固方向的操作，支架部分12a沿它們彼此接近的方向接收所述力，從而支架部分12a基本上以相等的量被位移。因此，當(dāng)在圖3中觀察時(shí)，內(nèi)柱管11依次從其左右側(cè)接收加壓力從而被以這樣一種方式固定，即，內(nèi)柱管11的中心與平分支架部分12a之間距離的位置一致，從而可抑制轉(zhuǎn)向軸S中心的偏移，同時(shí)防止了其沿傾斜和伸縮方向的位移。
此外，如圖4(b)所示，當(dāng)外護(hù)殼21被兩個(gè)支架部分12a以力F擠壓時(shí)，凸緣部分21d(21c)不是在凹部21g處與內(nèi)柱管11鄰接，而是在邊界點(diǎn)X處與內(nèi)柱管11鄰接，其中邊界點(diǎn)X位于凹部21g的周向邊緣處，因此，在邊界點(diǎn)X處產(chǎn)生擠壓內(nèi)柱管11的力F1。在這里，當(dāng)力F的方向?yàn)樗綍r(shí)，力F1的方向相對(duì)于水平方向傾斜θ角。因此，內(nèi)柱管以沿水平方向的力(2·F1cosθ)受到支撐，以沿垂直方向的力(2·F1sinθ)受到支撐。
例如，在沒(méi)有提供凹部21g的情況下，因?yàn)閮?nèi)柱管11僅由沿水平方向從外護(hù)殼21施加的力F支撐，所以內(nèi)柱管11沿垂直方向(當(dāng)從圖4中觀察時(shí)的垂直方向)的支撐不得不依靠外護(hù)殼21和內(nèi)柱管11之間的摩擦力，利用摩擦力的支撐不能承受震動(dòng)和施加到方向盤的較大垂直力，產(chǎn)生了內(nèi)柱管被位移的風(fēng)險(xiǎn)。在該實(shí)施例中，通過(guò)提供凹部21g，利用各個(gè)邊界點(diǎn)X處產(chǎn)生的力F1的分量，內(nèi)柱管11還可以沿垂直方向被可靠地支撐。注意，代替提供凹部21g，外護(hù)殼21內(nèi)周表面的曲率可制造得小于內(nèi)柱管11外周表面的曲率。另外，代替提供凹部21g，可以在外護(hù)殼21內(nèi)周表面上形成多個(gè)突起以與內(nèi)柱管11的外周表面鄰接。在這種情況下，優(yōu)選地，多個(gè)突起可關(guān)于穿過(guò)轉(zhuǎn)向軸S的水平線軸向?qū)ΨQ地布置。
圖5(a)、5(b)與圖4相似，其示出了根據(jù)第二實(shí)施例的外護(hù)殼121和內(nèi)柱管11。在該實(shí)施例中，當(dāng)沿圖5(a)中表示的方向觀察時(shí)，凸緣部分212d具有大致H形。更具體地，凸緣部分121d的右半部分和左半部分每個(gè)部分都具有可與支架部分12a鄰接的一對(duì)突起部分121j和形成在其間的凹口部分(凹部)121h。注意，突起部分121j是相對(duì)于水平線(力F的方向，力F將在下文描述)彼此軸向?qū)ΨQ的。優(yōu)選地，凹口部分121h被穿過(guò)轉(zhuǎn)向軸S和內(nèi)柱管11軸線的水平線垂直分為兩半，從而相對(duì)于水平線基本上彼此是軸向?qū)ΨQ的。雖然未示出，但與第一實(shí)施例相似，凸緣部分沿軸向設(shè)置在兩個(gè)位置，并且如此設(shè)置的凸緣部分被形成為相同的形狀。
在圖5中，當(dāng)外護(hù)殼121被兩個(gè)支架部分12a以力F擠壓時(shí)，凸緣部分121d的突起部分121j分別以力F2(＝F/2)向內(nèi)擠壓。當(dāng)這發(fā)生時(shí)，因?yàn)橥咕壊糠?21d中心部分處的剛性由于形成凹口部分121h從而相對(duì)較低，所以當(dāng)突起部分121j被力F2擠壓時(shí)，右半部分和左半部分以這樣一種方式變形從而閉合凸緣部分121d的內(nèi)周表面(即，以這樣一種方式，更加遠(yuǎn)離某一位置的地方被位移得比更加接近該位置的地方更大，其中該位置為與支架部分12a和固定部件16、17之間相對(duì)位移方向相交的地方)。因此，可得到如圖4所示的加壓力分布D，該分布被施加在外護(hù)殼121的內(nèi)周表面和內(nèi)柱管11的外周表面之間。
即，在該實(shí)施例中，因?yàn)閮?nèi)柱管11由于加壓力分布D可從不同于力F方向的方向被支撐，所以內(nèi)柱管11可沿垂直方向以安全的方式被支撐。因此，因?yàn)橥庾o(hù)殼121以這樣一種方式接觸內(nèi)柱管11從而圍繞其外周側(cè)，所以接觸面積增加，從而增強(qiáng)了內(nèi)柱管11的保持力。
圖6是圖表，其沿橫坐標(biāo)軸示出了柱管夾持力，沿縱坐標(biāo)軸示出了柱管行程。在圖6中，曲線A代表根據(jù)本實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特性，而曲線B代表根據(jù)沒(méi)有提供凹口部分121h的對(duì)比實(shí)例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的特性。曲線A和曲線B代表的特性都是施加相同緊固力F(圖4、5所示的F)時(shí)的合成特性。從圖6中很清楚，根據(jù)該實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，甚至在沿支架部分12a和固定部件16、17被緊固在一起的方向上施加與對(duì)比實(shí)例相同緊固力F的情況下，內(nèi)柱管11的保持力也增加了，并且在失敗時(shí)的吸收能量(柱管緊固力×柱管行程)也大大增加了。
圖7是與圖2相似的圖，其中示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。注意，在圖7的右側(cè)提供了方向盤連接部分。該實(shí)施例與圖2的實(shí)施例的不同主要在于外護(hù)殼211和內(nèi)柱管221的形狀。更具體地，在該實(shí)施例中，如圖7所示，安置在未示出的方向盤側(cè)面的外護(hù)殼211具有圓柱形部分211a和一對(duì)板狀凸緣部分211c、211d，所述板狀凸緣部分以這樣一種方式安排在外護(hù)殼端部部分的外周表面上以使它們沿轉(zhuǎn)向軸S的軸向彼此隔開。圓柱形部分211a包圍和支持著安置在未示出的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)側(cè)面的內(nèi)柱管221。受拉部件13安置在凸緣部分211c、211d之間，其功能可作為加壓部分，如此安置的受拉部件13的結(jié)構(gòu)與上文已經(jīng)描述過(guò)的實(shí)施例中的受拉部件相似。切口211e(在圖7的圓柱形部分211a的相反側(cè)存在其他切口)以這樣一種方式形成在圓柱形部分211a中的最上面部分和最下面部分處從而沿軸向從圓柱形部分的端部部分延伸。另外，槽(未示出)以這樣一種方式形成在支架12的一對(duì)支架部分12a中從而沿傾斜方向延伸以與固定部件16等嚙合。同樣的附圖標(biāo)記被指定給與上述已經(jīng)描述過(guò)的實(shí)施例中共同的組成部件，并且對(duì)它們的描述將被省略。
還是在該實(shí)施例中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)操縱桿20，二者的支架部分12a可彼此接近和分離。當(dāng)支架部分12a彼此分離時(shí)，因?yàn)橥庾o(hù)殼211可關(guān)于支架12相對(duì)位移，所以外護(hù)殼211的傾斜操作可以這樣一種方式起效，即外護(hù)殼211可被沿著未示出傾斜槽引導(dǎo)。另外，當(dāng)支架部分彼此分離時(shí)，因?yàn)橥庾o(hù)殼211可相對(duì)于內(nèi)柱管221相對(duì)位移，所以外護(hù)殼211的伸縮操作可以這樣一種方式起效，即外護(hù)殼211可被沿著內(nèi)柱管221引導(dǎo)。注意，在該實(shí)施例中，凸緣部分211c、211d之間的間隔被設(shè)置得較寬，因此，不會(huì)妨礙沿伸縮方向的位移，否則由于受拉部件13與外護(hù)殼211的干擾可能發(fā)生妨礙沿伸縮方向位移的情況。即，當(dāng)伸縮長(zhǎng)度變?yōu)樽畲笾禃r(shí)，受拉部件13被帶動(dòng)得與凸緣211c鄰接，而當(dāng)伸縮長(zhǎng)度變?yōu)樽钚≈禃r(shí)，受拉部件被帶動(dòng)得與凸緣部分211d鄰接。另外，當(dāng)發(fā)生外護(hù)殼211被由于二次碰撞引起的較大力推動(dòng)的情況時(shí)，支架12中的連接孔12c二者被形成為沿轉(zhuǎn)向軸S軸向延伸的凹口形狀，因此，可在此處置入適于在接受沖擊時(shí)位錯(cuò)的位錯(cuò)封殼(capsule)。
圖8是與圖3相似的圖，其中示出了根據(jù)另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。該實(shí)施例與第二實(shí)施例的不同之處在于受拉部件313的形狀不同并且提供了螺母部件218和擰入螺母部件218中的外螺紋部分313m代替靜止凸輪18和移動(dòng)凸輪19。受拉部件313，作為其組成部件，具有大致形成為T形的左半部分313a、形成為細(xì)長(zhǎng)板形的右半部分313b和分別在其上端和下端連接左半部分313a和右半部分313b的管311c、313d，正如圖8所示。左半部分313a整合形成有細(xì)長(zhǎng)板形的支撐部分313s和桿部分313k，所述桿部分313k是從支撐部分的中心延伸的延伸部分。
在圖8中，左半部分313a和右半部分313b在其上端處通過(guò)螺栓14A并且在其下端處通過(guò)螺栓14B彼此連接，其中螺栓14A穿過(guò)形成在右半部分313b中的孔313e和管313c從而擰入左半部分313a中的螺孔313f，螺栓14B穿過(guò)形成在右半部分313b中的孔313g和管313d從而擰入左半部分中的螺孔313h，從而受拉部件313以這樣一種方式被連接從而在其間固定了外護(hù)殼21端部部分的外周。因此，受拉部件313可被分離為左半部分313a和右半部分313b，并且由此，當(dāng)它們真正安裝在車輛上時(shí)它們?cè)谘b配特性方面是優(yōu)良的，在另一方面，左半部分313a和右半部分313b形成周向連續(xù)的環(huán)形形狀，在這種狀態(tài)下，它們通過(guò)螺栓14A、14B的方式固定在一起從而增強(qiáng)了受拉部件313的剛度。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)螺栓可被用作螺栓14A、14B，并且管313c、313d可僅通過(guò)將圓管切割為預(yù)定長(zhǎng)度來(lái)制造，因此生產(chǎn)成本可進(jìn)一步降低。注意，板材可沿其側(cè)邊卷起并焊接在一起以用作管313c、313d。另外，通過(guò)裝配作為單獨(dú)部件的外護(hù)殼21的凸緣部分21c、21d，受拉部件313的裝配甚至可利用整體模制的周向連續(xù)的產(chǎn)品或通過(guò)焊接等整體形成的產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)。
此外，在該實(shí)施例中，螺母部件218以這樣一種方式連接從而被擰在受拉部件313左半部分313a的桿部分313k上形成的外螺紋部分313m上。螺母部件218的向外端(在圖8中觀察時(shí)為左端)包括錐形表面218a，并且操縱桿220的錐形部分220a可與錐形表面218a嚙合，此外，螺栓223被擰入螺母部件218a中從而牢牢地固定在此處，因此操縱桿220以這樣一種方式連接到螺母部件218從而阻止了其相對(duì)旋轉(zhuǎn)。同樣的附圖標(biāo)記被指定給與上述已經(jīng)描述過(guò)的實(shí)施例中共同的組成部件，并且對(duì)它們的描述將被省略。
在該實(shí)施例中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)操縱桿220，螺母部件218以相對(duì)于受拉部件313的外螺紋部分313m的旋擰方式移動(dòng)。螺母部件218和受拉部件313之間的間距隨著螺母部件218的旋擰運(yùn)動(dòng)而改變，并且這允許支架部分12a二者彼此接近或分離，從而可實(shí)現(xiàn)內(nèi)柱管221和外護(hù)殼211的固定或相對(duì)位移。注意，螺母部件218和固定部件16的功能可作為固定部件。
雖然已經(jīng)參考特定實(shí)施例詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員非常清楚的是本發(fā)明可在不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和范圍的情況下進(jìn)行各種改變和修改。
本專利申請(qǐng)基于2003年7月16日提交的日本專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?003-197833)和2005年5月12日提交的日本專利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)?004-1417930)，其內(nèi)容通過(guò)參考整合在此。
工業(yè)適用性如上所述，本發(fā)明可應(yīng)用于，例如，車輛傾斜和伸縮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于支撐連接方向盤的轉(zhuǎn)向軸以使所述方向盤的軸向位移可被調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支撐所述轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管；外護(hù)殼，當(dāng)所述外護(hù)殼被沿面對(duì)方向擠壓時(shí)，所述外護(hù)殼適于采取或者第一狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面以這樣一種方式被保持從而使得所述軸向位移的調(diào)節(jié)不能進(jìn)行；或者第二狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面以這樣一種方式被保持從而使得所述軸向位移的調(diào)節(jié)能夠進(jìn)行；用于將所述外護(hù)殼固定到車體的支架部分；和用于連接所述外護(hù)殼和所述支架部分的固定部件，其中，當(dāng)所述外護(hù)殼從所述第二狀態(tài)變換到所述第一狀態(tài)時(shí)，所述內(nèi)柱管可接受由所述外護(hù)殼沿多個(gè)不同于至少所述面對(duì)方向的方向施加到其上的壓力。
2.一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于支撐連接方向盤的轉(zhuǎn)向軸以使所述方向盤的軸向位移可被調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支撐所述轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管；一對(duì)支架部分，所述支架部分安裝在車體上并且設(shè)置在相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線彼此面對(duì)的位置處；受拉部件，所述受拉部件以這樣一種方式提供以在所述對(duì)支架部分之間延伸；兩個(gè)固定部件，用于相對(duì)于所述對(duì)支架部分固定所述受拉部件；實(shí)施部件，設(shè)置在所述受拉部件和所述固定部件之間，所述實(shí)施部件根據(jù)操縱桿的操作在所述支架部分和所述固定部件之間施加相對(duì)位移；和外護(hù)殼，所述外護(hù)殼通過(guò)所述受拉部件、所述支架部分和所述固定部件的連接固定到所述車體，所述外護(hù)殼具有加壓部分，其中，由于所述對(duì)支架部分的相對(duì)位移，所述外護(hù)殼的外周可在至少位于所述對(duì)支架部分之間的位置處與所述對(duì)支架部分的二者接觸；和內(nèi)周表面，所述內(nèi)周表面包圍并支撐著所述內(nèi)柱管的外周，其中所述內(nèi)柱管可接受由所述支架部分和所述固定部件沿多個(gè)不同于所述外護(hù)殼相對(duì)位移方向的方向施加到其上的加壓力。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述對(duì)支架部分彼此接近時(shí)，所述外護(hù)殼以這樣一種方式與所述內(nèi)柱管在其二者的周向側(cè)面上接觸，即，二者的周向側(cè)面在其間保持了某種位置，所述位置與所述支架部分和所述固定部件相對(duì)位移的方向相交。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中，在至少所述外護(hù)殼的所述內(nèi)周表面和所述內(nèi)柱管的外周表面的任一表面上形成有凹部，并且其中與所述內(nèi)柱管軸線相交的水平線穿過(guò)如此形成的所述凹部。
5.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中，所述外護(hù)殼以這樣一種方式偏轉(zhuǎn)，即，當(dāng)所述外護(hù)殼接觸所述內(nèi)柱管時(shí)在所述對(duì)支架部分彼此接近時(shí)，其周向地更加遠(yuǎn)離某一位置的地方比其軸向地更加接近所述位置的地方位移地更大，其中所述位置為與所述支架部分和所述固定部件相對(duì)位移的方向相交的地方。
6.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中，所述外護(hù)殼的所述加壓部分，其中至少一個(gè)所述支架部分可與所述加壓部分鄰接，包括從所述外護(hù)殼徑向延伸的凸緣部分，和其中在所述凸緣部分的外周上在與所述內(nèi)柱管軸線相交的水平線穿過(guò)的位置處形成有凹部。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用于支撐將方向盤固定到其上的轉(zhuǎn)向軸以使所述轉(zhuǎn)向軸可沿軸向可位移地被調(diào)節(jié)，所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)支撐所述轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管，外護(hù)殼，當(dāng)所述外護(hù)殼被沿面相反向擠壓時(shí)，所述外護(hù)殼可采取或者第一狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面以被固定得從而使得所述內(nèi)柱管不能沿軸向可位移地調(diào)節(jié)，或者第二狀態(tài)，即所述內(nèi)柱管的外周表面被固定得從而使得所述內(nèi)柱管能夠沿軸向可位移地調(diào)節(jié)，將所述外護(hù)殼固定到車體的支架部分，和用于將所述外護(hù)殼連接到所述支架部分的固定部件。當(dāng)所述外護(hù)殼從所述第二狀態(tài)變換到所述第一狀態(tài)時(shí)，所述內(nèi)柱管可接受由所述外護(hù)殼沿至少多個(gè)不同于相反方向的方向施加到其上的壓力。
文檔編號(hào)B62D1/18GK1809491SQ200480017289
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2004年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者東野清明, 佐藤健司 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社, 恩斯克轉(zhuǎn)向器株式會(huì)社