沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置。從車身懸吊轉(zhuǎn)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(duì)于轉(zhuǎn)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(guān)系。
【專利說(shuō)明】沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置

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

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)車輛碰撞時(shí),產(chǎn)生駕駛員碰到方向盤的二次碰撞,因該二次碰撞，轉(zhuǎn)向管柱相對(duì)于車輛的車身朝軸向前方移動(dòng)。作為使其朝軸向前方移動(dòng)的構(gòu)件，設(shè)置專用的沖擊吸收裝置，或者如專利文獻(xiàn)I所示使從車身懸吊轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向管柱從上方觀察以與車輛的行進(jìn)方向平行的方式配置、從側(cè)面觀察以方向盤側(cè)位于上方的方式傾斜配置，因此，為了借助二次碰撞使轉(zhuǎn)向管柱朝軸向前方移動(dòng)，需要使第四板部在保持原有姿態(tài)的狀態(tài)下朝轉(zhuǎn)向管柱的軸向前方移動(dòng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)這種移動(dòng)，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(xiàn)1:日本國(guó)特開(kāi)2008-87537號(hào)公報(bào)。
[0008]當(dāng)各角度增加時(shí)，相對(duì)于第一折彎部而第二折彎部的位置下降，相對(duì)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(zhǎng)度最長(zhǎng)、從第四板部到第三折彎部為止的力矩長(zhǎng)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(jié)果，存在第四板部并不保持原有姿態(tài)而容易相比轉(zhuǎn)向管柱的軸線朝下方大幅移動(dòng)的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明就是為了解決上述的問(wèn)題點(diǎn)而完成的，其目的在于提供一種如下的沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置:板部保持其姿態(tài)、且減少板部相比轉(zhuǎn)向管柱的軸線朝下方移動(dòng)這一情況。
[0010]本發(fā)明提供一種沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置，借助從車身懸吊轉(zhuǎn)向管柱的支架的塑性變形來(lái)吸收上述轉(zhuǎn)向管柱所承受的沖擊，上述沖擊吸收轉(zhuǎn)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(duì)于上述轉(zhuǎn)向管柱的軸向成直角，上述轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)，第四板部能夠保持其姿態(tài)、且能夠減少第四板部相比轉(zhuǎn)向管柱的軸線朝下方移動(dòng)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(jié)構(gòu)，第四板部能夠保持其姿態(tài)、且能夠進(jìn)一步減少第四板部相比轉(zhuǎn)向管柱的軸線朝下方移動(dòng)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(cuò)角的關(guān)系。
[0015]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，第四板部能夠保持其姿態(tài)、且能夠進(jìn)一步減少第四板部相比轉(zhuǎn)向管柱的軸線朝下方移動(dòng)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(zhuǎn)向管柱的軸線朝下方移動(dòng)這一情況。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式中的車輛用轉(zhuǎn)向裝置的俯視圖。
[0018]圖2是本發(fā)明的實(shí)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(shí)施方式中的車輛用轉(zhuǎn)向裝置的二次碰撞時(shí)的狀態(tài)圖。
[0020]圖4是本發(fā)明的實(shí)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(shí)施方式中的下部支架的角度B1、Cl和下降量的關(guān)系的表。

【具體實(shí)施方式】
[0022]基于圖1至圖5對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是車輛用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向裝置的二次碰撞時(shí)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(guān)系的表。
[0023]如圖1以及圖2所示，車輛用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向柱管11、齒輪箱20等。此處所說(shuō)的車輛用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向裝置10具有借助后述的電動(dòng)馬達(dá)21實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力輔助功能。中間軸進(jìn)一步經(jīng)由省略圖示的小齒輪軸、齒條軸與輪胎連結(jié)。此處所說(shuō)的車輛用轉(zhuǎn)向裝置10相當(dāng)于轉(zhuǎn)向管柱，對(duì)其附加上部支架40、下部支架30后的裝置相當(dāng)于沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置。
[0024]車輛用轉(zhuǎn)向裝置10具有轉(zhuǎn)向柱管11，轉(zhuǎn)向軸12經(jīng)由省略圖示的滾動(dòng)軸承以能夠旋轉(zhuǎn)的方式軸支承于該轉(zhuǎn)向柱管11。在轉(zhuǎn)向軸12的一端連結(jié)有省略圖示的方向盤，在轉(zhuǎn)向軸12的另一端連結(jié)有省略圖示的中間軸。在轉(zhuǎn)向柱管11的與方向盤相反側(cè)的一端一體地連結(jié)有齒輪箱20。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)軸22、減速機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)矩傳感器，旋轉(zhuǎn)軸22的一端連結(jié)于轉(zhuǎn)向軸12，旋轉(zhuǎn)軸22的另一端連結(jié)于中間軸。作為上述減速機(jī)構(gòu)，使用蝸輪和蝸桿，安裝于齒輪箱20的電動(dòng)馬達(dá)21的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由上述蝸桿和上述蝸輪傳遞至上述旋轉(zhuǎn)軸，以便利用電動(dòng)馬達(dá)21對(duì)方向盤的轉(zhuǎn)向操縱進(jìn)行動(dòng)力輔助。在齒輪箱20，安裝有對(duì)施加于電動(dòng)馬達(dá)21的電壓進(jìn)行控制的控制箱25。
[0026]下部支架30經(jīng)由連結(jié)螺栓60安裝在齒輪箱20的靠中間軸側(cè)的側(cè)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(lái)吸收二次碰撞時(shí)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(gòu)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(qiáng)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(qiáng)度越降低的傾向。在第四板部34貫通形成有供旋轉(zhuǎn)軸22插通的插通孔34a和供連結(jié)螺栓60插通的連結(jié)孔34b。
[0029]下部支架30是從鐵制的板材利用加壓模具進(jìn)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(cuò)角的關(guān)系。該錯(cuò)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(cuò)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(jié)于轉(zhuǎn)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(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)向柱管11在車身左右方向的兩側(cè)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(kāi)口。并且，在水平板部41，在安裝槽45的車身左右方向的兩側(cè)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(gòu)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(duì)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(zhǎng)孔53。在凸緣部51，在與水平板部41的貫通孔對(duì)應(yīng)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(gòu)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(zhǎng)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(dāng)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(shí)，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(duì)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(shí)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(shí)現(xiàn)。
[0037]下面，基于上述的結(jié)構(gòu)對(duì)組裝動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)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(zhuǎn)向柱管11，齒輪箱20被嵌合固定于轉(zhuǎn)向柱管11。轉(zhuǎn)向軸12以能夠旋轉(zhuǎn)的方式軸支承于轉(zhuǎn)向柱管11，在齒輪箱20組裝有電動(dòng)馬達(dá)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(jié)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(zhǎng)孔53，使螺栓63螺合在安裝螺栓62的軸部。這樣，車輛用轉(zhuǎn)向裝置10被固定于車身81。
[0039]當(dāng)車輛與其他車輛碰撞時(shí)，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(zhuǎn)向軸12、轉(zhuǎn)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(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)。角度A2相對(duì)于角度Al減少，角度B2相對(duì)于角度BI減少，角度C2相對(duì)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(guò)角度Al減少至角度A2，第二折彎部36相對(duì)于第一折彎部35朝下方前方移動(dòng)。角度BI為銳角，通過(guò)角度BI減少至角度B2，第三折彎部37相對(duì)于第二折彎部36朝上方前方移動(dòng)。
[0042]通過(guò)這樣，能夠使第四板部34沿轉(zhuǎn)向軸12的軸向盡量平行移動(dòng)，能夠減少車輛用轉(zhuǎn)向裝置10相比轉(zhuǎn)向軸12的軸向朝下方移動(dòng)這一情況。
[0043]圖2中，為了使得容易對(duì)角度A1、A2、角度B1、B2、角度C1、C2的變化進(jìn)行比較，并不使第四板部34的位置移動(dòng)，而使車身81的位置移動(dòng)。實(shí)際上，并不使車身81的位置移動(dòng)，而使第四板部34移動(dòng)。
[0044]通過(guò)使車輛用轉(zhuǎn)向裝置10沿轉(zhuǎn)向軸12的軸向平行移動(dòng)，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(shè)使車輛用轉(zhuǎn)向裝置10相比轉(zhuǎn)向軸12的軸向朝下方移動(dòng)，則邊使第一銷57以及第二銷58沿徑向折損邊進(jìn)行牽拉，存在吸收二次碰撞的沖擊的力增大的問(wèn)題。本實(shí)施方式能夠減少這種問(wèn)題。
[0045]如圖5的表所示，準(zhǔn)備角度BI以及角度Cl相同且將角度B1、C1設(shè)定為90度、81.1度、72.5度、62.6度的多個(gè)下部支架30，并對(duì)省略圖示的方向盤施加二次碰撞負(fù)荷。任一個(gè)下部支架30的角度Al均為120度。將相對(duì)于轉(zhuǎn)向軸12的軸線而朝與軸線成直角的下方移動(dòng)的量設(shè)為下降量。將角度B1、C1設(shè)為90度時(shí)的下降量為7.10mm。將角度Bl、ClS為81.1度時(shí)的下降量為6.33mm。將角度B1、Cl設(shè)為72.5度時(shí)的下降量為4.77mm。將角度B1、Cl設(shè)為62.6度時(shí)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。可知:越是將角度B1、C1設(shè)定為更尖銳的銳角，則下降量越少。通過(guò)作圖能夠確認(rèn):越是將角度BI設(shè)定為尖銳的銳角，則第三折彎部37相對(duì)于第二折彎部36越容易朝上方移動(dòng)。
[0047]自不必說(shuō)，本發(fā)明并不受上述實(shí)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(shí)施。
[0048]上述的實(shí)施方式在上部支架40設(shè)置了通過(guò)第一銷57以及第二銷58的折損實(shí)現(xiàn)的吸收二次碰撞的沖擊的機(jī)構(gòu)。作為其他的實(shí)施方式，也可以在長(zhǎng)槽中插入鍵，通過(guò)使鍵相對(duì)于長(zhǎng)槽沿轉(zhuǎn)向軸12的軸向相對(duì)移動(dòng)而使長(zhǎng)槽變形，由此來(lái)吸收二次碰撞的沖擊。長(zhǎng)槽具有比鍵的寬度窄的寬度，在二次碰撞時(shí)其寬度由鍵擴(kuò)寬。
[0049]本申請(qǐng)是基于2012年5月25日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)(特愿2012-119593)提出的，其內(nèi)容作為參考而引入本申請(qǐng)。
[0050]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0051]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)如下的沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置:板部保持其姿態(tài)、且減少板部相比轉(zhuǎn)向管柱的軸線朝下方移動(dòng)這一情況。
[0052]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0053]10:車輛用轉(zhuǎn)向裝置(轉(zhuǎn)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(quán)利要求】
1.一種沖擊吸收轉(zhuǎn)向裝置，借助從車身懸吊轉(zhuǎn)向管柱的支架的塑性變形來(lái)吸收所述轉(zhuǎn)向管柱所承受的沖擊， 所述沖擊吸收轉(zhuǎn)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(duì)于所述轉(zhuǎn)向管柱的軸向成直角，所述轉(zhuǎn)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(quán)利要求1所述的沖擊吸收轉(zhuǎn)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(quán)利要求1或2所述的沖擊吸收轉(zhuǎn)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(cuò)角的關(guān)系。
【文檔編號(hào)】B62D1/19GK104364138SQ201380027448
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月25日
【發(fā)明者】川田善一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特