本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)向裝置。
背景技術(shù):
作為隨著方向盤的旋轉(zhuǎn)而對(duì)車輪賦予轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向裝置的支承構(gòu)造,眾所周知的是使用盒體(capsule)的技術(shù)。例如專利文獻(xiàn)1中記載了以下技術(shù):如果經(jīng)由盒體安裝于車體的轉(zhuǎn)向柱收到過大負(fù)荷而轉(zhuǎn)向柱被壓向車體前方,則盒體的一部分被切斷而使轉(zhuǎn)向柱向車體前方移動(dòng),保護(hù)駕駛員(操作者)免受方向盤的沖撞(二次碰撞)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2007-69800號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
如專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)那樣,在轉(zhuǎn)向柱經(jīng)由盒體安裝于車體的情況下,如果盒體被切斷則轉(zhuǎn)向柱落下。因此,在為了保護(hù)體重較輕的操作者免受二次碰撞而減小使轉(zhuǎn)向柱向車體前方移動(dòng)的脫離負(fù)荷的設(shè)定值的情況下,轉(zhuǎn)向柱容易因誤動(dòng)作而落下。如果轉(zhuǎn)向柱因誤動(dòng)作而落下,則此后難以進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作。因此,難以減小脫離負(fù)荷的設(shè)定值。
本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的,其目的在于提供一種轉(zhuǎn)向裝置,即使減小使轉(zhuǎn)向柱向車體前方移動(dòng)的脫離負(fù)荷的設(shè)定值,也能夠抑制轉(zhuǎn)向柱因誤動(dòng)作而落下。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向裝置的特征在于,包括:內(nèi)柱,其呈筒狀,將與方向盤連結(jié)的輸入軸以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承,并開設(shè)有第一孔;外柱,其呈筒狀,上述內(nèi)柱的至少一部分被插入到其內(nèi)側(cè),并具有將其上述內(nèi)柱插入側(cè)的一端切開而形成的縫隙;外柱支架,其固定于車體側(cè)部件而支承上述外柱,與板材的伸縮摩擦板一起緊固上述外柱;內(nèi)柱支架,其由上述伸縮摩擦板支承,并開設(shè)有第二孔;安全銷,其位于橫跨上述第一孔和上述第二孔的位置,將上述內(nèi)柱與上述內(nèi)柱支架以能夠脫離的方式連結(jié);以及減震器,其安裝于上述內(nèi)柱支架,與上述縫隙的端部的內(nèi)壁即端部?jī)?nèi)壁在上述內(nèi)柱的軸向上對(duì)置。
由此,在本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向裝置中,如果過大負(fù)荷施加于方向盤,則該負(fù)荷經(jīng)由輸入軸傳遞到內(nèi)柱,使內(nèi)柱向前方移動(dòng)。而由伸縮摩擦板支承的內(nèi)柱支架不移動(dòng)。因此,對(duì)安全銷施加剪斷力,在該負(fù)荷超過安全銷的容許剪斷力的情況下,安全銷被切斷。安全銷被切斷,則解除內(nèi)柱與內(nèi)柱支架的連結(jié)。內(nèi)柱與內(nèi)柱支架的連結(jié)被解除,而成為由內(nèi)柱與外柱之間產(chǎn)生的摩擦力沿軸向支承內(nèi)柱的狀態(tài)。由此,轉(zhuǎn)向柱中的內(nèi)柱能夠向車體前方移動(dòng)。此外,即使安全銷被切斷,外柱仍然由固定于車體側(cè)部件的外柱支架支承。而內(nèi)柱仍然由外柱支承。因此,即使安全銷被切斷,轉(zhuǎn)向柱也不會(huì)落下。由此,即使減小使轉(zhuǎn)向柱向車體前方移動(dòng)的脫離負(fù)荷的設(shè)定值,本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向裝置也能夠抑制轉(zhuǎn)向柱因誤動(dòng)作而落下。
而且,當(dāng)操作操作桿后進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),如果伸縮位置位于最前方則減震器與縫隙的端部?jī)?nèi)壁接觸。在減震器與端部?jī)?nèi)壁接觸的狀態(tài)下對(duì)內(nèi)柱施力時(shí),來自端部?jī)?nèi)壁的反作用力施加于減震器。由此,減震器發(fā)生彈性變形,施加于減震器的力的一部分由于使減震器彈性變形而消耗掉。從而,與施加于減震器的力相比,較小的力傳遞到內(nèi)柱支架,與傳遞到內(nèi)柱支架的力大致相等大小的剪斷力作用于安全銷。因此,作用于安全銷的剪斷力小于施加給內(nèi)柱的力。因此,本發(fā)明涉及的轉(zhuǎn)向裝置能夠抑制進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí)安全銷的切斷,來保護(hù)脫離機(jī)構(gòu)。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,優(yōu)選當(dāng)對(duì)上述內(nèi)柱施加了上述安全銷的容許剪斷力以上的力時(shí),上述減震器將向上述安全銷傳遞的力減小到小于上述容許剪斷力。
由此,當(dāng)進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),即使以大于安全銷的容許剪斷力的力使減震器與縫隙的端部?jī)?nèi)壁碰撞,轉(zhuǎn)向裝置也能夠抑制安全銷的切斷。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,優(yōu)選上述內(nèi)柱支架包括在上述內(nèi)柱的徑向上貫穿的貫穿孔,上述減震器包括與上述端部?jī)?nèi)壁對(duì)置的基部、以及從上述基部突出并貫穿上述貫穿孔的防脫落部。
由此,當(dāng)進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí)施加于減震器的力的方向與減震器相對(duì)于內(nèi)柱支架防脫落的方向是不同的。因此,即使減震器反復(fù)被施力,防脫落部也不易產(chǎn)生磨耗。因?yàn)樵诜烂撀洳颗c貫穿孔之間不易產(chǎn)生間隙,所以防脫落部不易從內(nèi)柱支架脫落。因此,轉(zhuǎn)向裝置能夠使減震器不易從內(nèi)柱支架脫落。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,優(yōu)選上述減震器包括與上述端部?jī)?nèi)壁對(duì)置的基部、以及從上述基部沿著上述內(nèi)柱的軸向突出的多個(gè)突出部。
由此,在突出部彼此之間產(chǎn)生間隙。因此,當(dāng)減震器與縫隙的端部?jī)?nèi)壁接觸時(shí),與基部相比,突出部容易發(fā)生彈性變形。即,與基部相比,作為彈性體的突出部的彈簧常數(shù)較小。這樣,由于減震器具備彈簧常數(shù)較小的突出部,作為減震器整體的彈簧常數(shù)能容易地成為為了抑制安全銷的切斷所需的優(yōu)選的值。即,減震器的沖擊吸收能力提高。由此,轉(zhuǎn)向裝置更容易地抑制進(jìn)行伸縮調(diào)整行時(shí)的安全銷的切斷。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,優(yōu)選上述內(nèi)柱支架相對(duì)于上述內(nèi)柱配置在車體下方側(cè),并具有將與上述內(nèi)柱對(duì)置的表面切開而形成的切口部,上述減震器配置于上述切口部。
這樣,由于減震器被收納在切口部中,所以作為內(nèi)柱支架和減震器成為一體的裝置的大小得到小型化。此外,減震器成為載置在內(nèi)柱支架上方的狀態(tài),所以能夠抑制減震器從內(nèi)柱支架的脫落。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方式,優(yōu)選上述減震器為合成橡膠制。
因?yàn)楹铣上鹉z是高彈性材料,所以減震器的彈性界限較大。因此,即使減震器反復(fù)被施力,減震器也不易發(fā)生塑性變形。因此,轉(zhuǎn)向裝置能夠抑制由于減震器的塑性變形而導(dǎo)致伸縮的最前方位置從規(guī)定位置偏移的可能性。
根據(jù)本發(fā)明,提供一種轉(zhuǎn)向裝置,即使減小使轉(zhuǎn)向柱向車體前方移動(dòng)的脫離負(fù)荷的設(shè)定值,也能夠抑制轉(zhuǎn)向柱因誤動(dòng)作而落下。
附圖說明
圖1是示意性地表示本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的周邊的圖。
圖2是本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的側(cè)視圖。
圖3是本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的俯視圖。
圖4是從車體上方側(cè)觀察本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的立體圖。
圖5是圖2的A-A截面圖。
圖6是圖2的B-B截面圖。
圖7是放大表示圖4中的止動(dòng)件的周邊的圖。
圖8是圖2的C-C截面圖。
圖9是圖3的D-D截面圖。
圖10是放大表示圖9中的內(nèi)柱支架的周邊的圖。
圖11是圖10的E向視圖。
圖12是本實(shí)施方式涉及的內(nèi)柱支架的立體圖。
圖13是放大表示圖10中的安全銷的周邊的圖。
圖14是在圖13中僅將安全銷作為側(cè)視圖表示的圖。
圖15是用于說明切斷后的安全銷的狀態(tài)的圖。
圖16是表示比較示例的轉(zhuǎn)向柱的位移量與為了使轉(zhuǎn)向柱移動(dòng)所需的負(fù)荷之間的關(guān)系的圖。
圖17是表示本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向柱的位移量與為了使轉(zhuǎn)向柱移動(dòng)所需的負(fù)荷之間的關(guān)系的圖。
圖18是本實(shí)施方式涉及的減震器的側(cè)視圖。
圖19是本實(shí)施方式涉及的減震器的后視圖。
圖20是本實(shí)施方式涉及的減震器的底視圖。
圖21是從正面?zhèn)扔^察本實(shí)施方式涉及的減震器的立體圖。
圖22是從背面?zhèn)扔^察本實(shí)施方式涉及的減震器的立體圖。
圖23是表示比較示例的內(nèi)柱支架與第一端部?jī)?nèi)壁接觸的狀態(tài)的圖。
圖24是表示比較示例的內(nèi)柱的位置與施加于安全銷的剪斷力之間的關(guān)系的圖。
圖25是表示本實(shí)施方式的內(nèi)柱支架與第一端部?jī)?nèi)壁接觸的狀態(tài)的圖。
圖26是表示本實(shí)施方式的內(nèi)柱的位置與施加于安全銷的剪斷力之間的關(guān)系的圖。
符號(hào)說明
12、13 車體側(cè)部件
14 方向盤
15 轉(zhuǎn)向軸
151 輸入軸
152 輸出軸
16 萬向接頭
17 下軸
18 萬向接頭
19 小齒輪軸
100 轉(zhuǎn)向裝置
21 第一伸縮摩擦板
22 第二伸縮摩擦板
31 桿貫穿部
33 桿
4 內(nèi)柱支架
43h 第二孔
46 切口部
47 貫穿孔
5 轉(zhuǎn)向柱
51 內(nèi)柱
51h 第一孔
52 外柱支架
53 操作桿
54 外柱
541 第一縫隙
541e 第一端部?jī)?nèi)壁
542 第二縫隙
542e 第二端部?jī)?nèi)壁
7 止動(dòng)件
8 安全銷
9 減震器
91 基部
92 前方突出部
93 后方突出部
94 下方突出部
95 貫穿部
96 定位部
97 導(dǎo)向部
99 防脫落部
BK 切斷面
VB 車體
具體實(shí)施方式
參照附圖詳細(xì)地說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式(實(shí)施方式)。本發(fā)明并不被以下的實(shí)施方式所記載的內(nèi)容限定。此外,以下所記載的結(jié)構(gòu)要素中包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地想到的結(jié)構(gòu)要素、實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)要素。而且,以下所述的結(jié)構(gòu)要素能夠適當(dāng)?shù)亟M合。
實(shí)施方式
圖1是示意性表示本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的周邊的圖。圖2是本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的側(cè)視圖。圖3是本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的俯視圖。圖4是從車體上方側(cè)觀察本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置的立體圖。在以下的說明中,將轉(zhuǎn)向裝置100安裝于車體VB時(shí)的車體VB的前方簡(jiǎn)稱為“前方”,將轉(zhuǎn)向裝置100安裝于車體VB時(shí)的車體VB的后方簡(jiǎn)稱為“后方”。此外,將轉(zhuǎn)向裝置100安裝于車體VB時(shí)的車體VB的上方簡(jiǎn)稱為“上方”,將轉(zhuǎn)向裝置100安裝于車體VB時(shí)的車體VB的下方簡(jiǎn)稱為“下方”。在圖1中,前方是圖中的左側(cè),后方是圖中的右側(cè),上方是圖中的上側(cè),下方是圖中的下側(cè)。
轉(zhuǎn)向裝置
轉(zhuǎn)向裝置100按照傳遞由操作者施加的力的順序依次包括方向盤14、轉(zhuǎn)向軸15、萬向接頭16、下軸17以及萬向接頭18,并且與小齒輪軸19接合。
轉(zhuǎn)向軸15包括輸入軸151和輸出軸152。輸入軸151的一端部連結(jié)于方向盤14,另一端部連結(jié)于輸出軸152。例如,輸入軸151的表面施加有樹脂涂層。因此,輸入軸151隔著樹脂與輸出軸152連結(jié)。輸出軸152的一端部連結(jié)于輸入軸151,另一端部連結(jié)于萬向接頭16。在本實(shí)施方式中,輸入軸151以及輸出軸152由機(jī)械構(gòu)造用碳鋼(所謂的SC鋼材)或機(jī)械構(gòu)造用碳鋼鋼管(所謂的STKM鋼材)等普通鋼材等形成。
下軸17的一端部連結(jié)于萬向接頭16,另一端部連結(jié)于萬向接頭18。小齒輪軸19的一端部連結(jié)于萬向接頭18。
此外,轉(zhuǎn)向裝置100具備轉(zhuǎn)向柱5,該轉(zhuǎn)向柱5包括:內(nèi)柱51,其呈筒狀,將輸入軸151以能夠以旋轉(zhuǎn)中心軸Zr為中心旋轉(zhuǎn)的方式支承;以及外柱54,其呈筒狀,內(nèi)柱51的至少一部分被插入到其內(nèi)側(cè)。內(nèi)柱51相比外柱54配置于后方側(cè)。
轉(zhuǎn)向裝置100具有固定于車體側(cè)部件13而支承外柱54的外柱支架52。外柱支架52具備:固定于車體側(cè)部件13的安裝板部522以及與安裝板部522形成為一體的框狀支承部521。如圖3及圖4所示,外柱支架52的安裝板部522具有安裝孔522h,使用安裝孔522h以及螺栓等固定部件將其固定于車體側(cè)部件13。外柱支架52的框狀支承部521配置于外柱54的兩側(cè),用于緊固外柱54。此外,在框狀支承部521上設(shè)置有傾斜調(diào)整孔521h,其是在車體VB的上下方向上較長(zhǎng)的長(zhǎng)孔。
此外,外柱54具有設(shè)置于前方側(cè)端部的轉(zhuǎn)軸支架55。轉(zhuǎn)軸支架55以旋轉(zhuǎn)軸551為中心可旋轉(zhuǎn)地被車體側(cè)部件12支承。旋轉(zhuǎn)軸551例如與水平方向平行。由此,外柱54被支承為可在鉛垂方向上擺動(dòng)。
圖5是圖2的A-A截面圖。如圖5所示,外柱54具有兩個(gè)桿貫穿部31、第一縫隙541以及第二縫隙542。桿貫穿部31是例如從內(nèi)柱51的外壁向下方突出的部分,具有圓孔即桿貫穿孔31h。兩個(gè)桿貫穿部31所具有的各桿貫穿孔31h隔著第一縫隙541對(duì)置。而且,桿貫穿部31的一部分與框狀支承部521對(duì)置。桿33貫穿兩個(gè)桿貫穿孔31h并且貫穿框狀支承部521的傾斜調(diào)整孔521h,與操作桿53連結(jié)。
第一縫隙541是將外柱54中內(nèi)柱51插入側(cè)的一端切開而形成的長(zhǎng)孔。第一縫隙541設(shè)置在兩個(gè)桿貫穿部31之間的位置。外柱54具有第一縫隙541,所以被緊固時(shí)內(nèi)徑變小。由此,在外柱54被緊固的狀態(tài)下,在外柱54覆蓋內(nèi)柱51的部分,外柱54的內(nèi)壁和內(nèi)柱51的外壁接觸。因此,在外柱54與內(nèi)柱51之間產(chǎn)生摩擦力。例如,在本實(shí)施方式中,內(nèi)柱51的外壁施加有低摩擦材料的涂層,以降低其與外柱54的摩擦。
如圖5所示,為了增強(qiáng)與轉(zhuǎn)向柱5的緊固保持力,轉(zhuǎn)向裝置100具有第一伸縮摩擦板21和第二伸縮摩擦板22。第一伸縮摩擦板21是板狀部件,具有以軸向?yàn)殚L(zhǎng)度方向的長(zhǎng)孔即伸縮調(diào)整孔21h。第一伸縮摩擦板21例如在框狀支承部521與桿貫穿部31之間的位置重疊地配置兩個(gè)。第二伸縮摩擦板22例如是將板材彎曲而形成的部件,從旋轉(zhuǎn)中心軸Zr方向觀察呈大致U形。第二伸縮摩擦板22包括在兩個(gè)第一伸縮摩擦板21之間配置的兩個(gè)摩擦部221、連結(jié)兩個(gè)摩擦部221的連結(jié)部222以及設(shè)置于連結(jié)部222的彎折部223。
另外,第一伸縮摩擦板21可以不配置在框狀支承部521與桿貫穿部31之間的位置。例如,第一伸縮摩擦板21可以配置在框狀支承部521的外側(cè),即可以配置在將框狀支承部521夾在中間的與桿貫穿部31相反的一側(cè)。
摩擦部221具有圓孔、即桿貫穿孔22h。桿33貫穿伸縮調(diào)整孔21h和桿貫穿孔22h。連結(jié)部222使兩個(gè)摩擦部221連結(jié)為一體,因此可容易地進(jìn)行將摩擦部221配置在兩個(gè)第一伸縮摩擦板21之間的作業(yè)。此外,連結(jié)部222因具有彎折部223而能夠保持彎曲狀態(tài)。由此,即使在外柱支架52的緊固狀態(tài)發(fā)生變化而使兩個(gè)摩擦部221相互間的距離改變的情況下,連結(jié)部222也不會(huì)牽拉摩擦部221。因此,能夠抑制由于摩擦部221被連結(jié)部222牽拉而在摩擦部221與第一伸縮摩擦板21之間產(chǎn)生間隙的可能性。
如果框狀支承部521被緊固,則第一伸縮摩擦板21以及第二伸縮摩擦板22的摩擦部221被框狀支承部521壓向外柱54的桿貫穿部31。由此,在框狀支承部521與第一伸縮摩擦板21之間、第一伸縮摩擦板21與第二伸縮摩擦板22的摩擦部221之間、第一伸縮摩擦板21與桿貫穿部31之間,分別產(chǎn)生摩擦力。因此,與不具有第一伸縮摩擦板21和第二伸縮摩擦板22的情況相比,產(chǎn)生摩擦力的面增加??驙钪С胁?21能夠通過第一伸縮摩擦板21和第二伸縮摩擦板22更牢固地緊固外柱54。
如果使操作桿53旋轉(zhuǎn),則對(duì)框狀支承部521的緊固力被緩解,框狀支承部521與外柱54之間的摩擦力消除或者減小。由此,能夠調(diào)整外柱54的傾斜位置。在本實(shí)施方式中,如圖4所示,轉(zhuǎn)向裝置100具備第一彈簧56和第二彈簧57。第一彈簧56和第二彈簧57例如是螺旋彈簧。第一彈簧56的一端被安裝在安裝板部522上,第一彈簧56的另一端被安裝在外柱54上。第一彈簧56對(duì)傾斜調(diào)整時(shí)轉(zhuǎn)向柱5的上下移動(dòng)進(jìn)行輔助,并且抑制轉(zhuǎn)向柱5的脫落。第二彈簧57的一端被安裝在安裝板部522上,第二彈簧57的另一端被安裝在操作桿53上。第二彈簧57經(jīng)由操作桿53對(duì)桿33施加預(yù)壓。具體地,第二彈簧57將與傾斜調(diào)整孔521h的長(zhǎng)度方向交叉的方向的預(yù)壓施加給桿33。由此,能夠抑制桿33在進(jìn)行傾斜調(diào)整時(shí)的松動(dòng)。
此外,如果使操作桿53旋轉(zhuǎn),則對(duì)框狀支承部521的緊固力被緩解,外柱54的第一縫隙541的寬度變大。由此,外柱54緊固內(nèi)柱51的力消除,內(nèi)柱51滑動(dòng)時(shí)的摩擦力消除。由此,操作者在使操作桿53旋轉(zhuǎn)之后,能夠通過方向盤14推拉內(nèi)柱51來調(diào)整伸縮位置。
圖6是圖2的B-B截面圖。圖7是放大表示圖4中的止動(dòng)件的周邊的圖。如圖6及圖7所示,轉(zhuǎn)向裝置100具備止動(dòng)件7。止動(dòng)件7安裝在內(nèi)柱51中在第二縫隙542處露出的位置。
止動(dòng)件7例如具備螺栓71、擋板72、墊片73、隔離件74以及通電板75。擋板72是具備圓筒狀突起部的金屬制板狀部件。擋板72的圓筒狀突起部從內(nèi)柱51的內(nèi)側(cè)嵌入在貫穿孔中,該貫穿孔設(shè)置于內(nèi)柱51中在第二縫隙542處露出的位置。擋板72在圓筒狀突起部的內(nèi)壁具有陰螺紋。螺栓71與擋板72的陰螺紋結(jié)合。墊片73配置在螺栓71的螺栓頭部與擋板72之間。墊片73的底面形狀為沿著內(nèi)柱51的外壁形狀。由此,螺栓71的姿態(tài)穩(wěn)定。隔離件74是用于填埋第二縫隙542的內(nèi)壁與螺栓71的間隙以及第二縫隙542的內(nèi)壁與擋板72的間隙的部件。隔離件74例如是具備貫穿孔的樹脂制部件。螺栓71以及擋板72配置在隔離件74的貫穿孔的內(nèi)側(cè)。通電板75例如是金屬制的板狀部件。通電板75例如被螺栓71的頭部與隔離件74夾住而固定,且與外柱54接觸。由此,內(nèi)柱51經(jīng)由擋板72、螺栓71以及通電板75而成為與外柱54通電的狀態(tài)。在本實(shí)施方式中,在例如為了喇叭而進(jìn)行車體接地(body earth)的情況下,需要使電流從輸入軸151流到車體VB側(cè)。但是,輸入軸151隔著樹脂涂層與輸出軸152連結(jié),因此電流無法從輸入軸151流到輸出軸152。此外,內(nèi)柱51的外壁施加低摩擦材料的涂層,因此電流無法從內(nèi)柱51的外壁流到外柱54。于是,在本實(shí)施方式中,止動(dòng)件7承擔(dān)使從輸入軸151傳遞到內(nèi)柱51的電流流到外柱45的功能。
止動(dòng)件7安裝于內(nèi)柱51,當(dāng)進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí)能夠以與第二縫隙542的內(nèi)壁對(duì)置的狀態(tài)滑動(dòng)。隔離件74是樹脂制的,因此止動(dòng)件7相對(duì)于第二縫隙542順暢地滑動(dòng)。在調(diào)整伸縮位置時(shí),止動(dòng)件7與第二縫隙542的后方側(cè)端部即第二端部?jī)?nèi)壁542e接觸,由此限制伸縮位置的調(diào)整范圍。此外,由于隔離件74與第二縫隙542的內(nèi)壁接觸,止動(dòng)件7能夠抑制內(nèi)柱51以旋轉(zhuǎn)中心軸Zr為中心的旋轉(zhuǎn)。
圖8是圖2的C-C截面圖。圖9是圖3的D-D截面圖。圖10是放大表示圖9中內(nèi)柱支架的周邊的圖。圖11是圖10的E向視圖。圖12是本實(shí)施方式涉及的內(nèi)柱支架的立體圖。轉(zhuǎn)向裝置100具備例如由鋁合金或鋼材等金屬形成的內(nèi)柱支架4。例如,如圖10所示,內(nèi)柱支架4配置在內(nèi)柱51的下方。如圖12所示,內(nèi)柱支架4例如包括臂部41、插入部42、頸部44和支腳部43。如圖11所示,臂部41是用于連接在外柱54的兩側(cè)對(duì)置的兩組第一伸縮摩擦板21的棒狀部分。插入部42是設(shè)置于臂部41兩端的、被插入到設(shè)置于第一伸縮摩擦板21的孔中的部分。插入部42形成得比臂部41細(xì)。頸部44是從臂部41的一部分向與臂部41的長(zhǎng)度方向正交的方向突出的部分。支腳部43是設(shè)置于頸部44的與臂部41相反側(cè)的端部的板狀部分,與內(nèi)柱51接觸。如圖12所示,支腳部43的內(nèi)柱側(cè)表面431形成為沿著內(nèi)柱51的外壁形狀的形狀。支腳部43例如在與內(nèi)柱51對(duì)置的表面相反側(cè)的表面上具備兩個(gè)圓形的凹部45。
此外,如圖10所示,內(nèi)柱支架4具備切口部46、凹部48以及貫穿孔47。切口部46是在內(nèi)柱支架4的前方側(cè)端部的與內(nèi)柱51對(duì)置的表面形成的切口。凹部48例如是在切口部46的底部形成的大致長(zhǎng)方體狀的凹口。貫穿孔47設(shè)置于凹部48的底部,在內(nèi)柱51的徑向上貫穿臂部41。在切口部46、凹部48以及貫穿孔47處,配置有減震器9。
如圖11所示,內(nèi)柱支架4連結(jié)于配置在外柱54兩側(cè)的第一伸縮摩擦板21。通過將插入部42插入到設(shè)置于第一伸縮摩擦板21的孔,由第一伸縮摩擦板21支承內(nèi)柱支架4。此外,在外柱54兩側(cè)配置的第一伸縮摩擦板21夾著內(nèi)柱支架4的臂部41而對(duì)置。此外,內(nèi)柱支架4通過支腳部43連結(jié)于內(nèi)柱51。
為了將內(nèi)柱支架4和內(nèi)柱51以能夠脫離的方式連結(jié),如圖10所示,內(nèi)柱51開設(shè)有第一孔51h,支腳部43的凹部45的底面開設(shè)有第二孔43h。第一孔51h與第二孔43h連通。例如在本實(shí)施方式中,第一孔51h和第二孔43h分別設(shè)置有兩個(gè),內(nèi)周都相同。通過將安全銷8插入到橫跨第一孔51h和第二孔43h的位置,能夠脫離地連結(jié)內(nèi)柱支架4和內(nèi)柱51。此外,第一孔51h和第二孔43h被配置在距配置于外柱54的兩側(cè)的各個(gè)第一伸縮摩擦板21的距離相等的位置。
此外,內(nèi)柱支架4配置成其至少一部分嵌入外柱54的第一縫隙541中。具體而言,以使內(nèi)柱支架4的支腳部43與第一縫隙541的內(nèi)壁對(duì)置的方式嵌入。
內(nèi)柱支架4安裝在內(nèi)柱51上,進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí)能夠以與第一縫隙541的內(nèi)壁對(duì)置的狀態(tài)滑動(dòng)。在調(diào)整伸縮位置時(shí),內(nèi)柱支架4與第一縫隙541的前方側(cè)端部的內(nèi)壁即第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸,由此來限制伸縮位置的調(diào)整范圍。此外,如圖9所示,從止動(dòng)件7到第二縫隙542的前方側(cè)端部的距離比從內(nèi)柱支架4到第一端部?jī)?nèi)壁541e的距離長(zhǎng)。由此,當(dāng)內(nèi)柱支架4從內(nèi)柱51脫離后,能夠確保規(guī)定量以上的內(nèi)柱51向前方的移動(dòng)量(行程量)。因此,在本實(shí)施方式中,伸縮位置在前方側(cè)的界限由內(nèi)柱支架4以及第一端部?jī)?nèi)壁541e限制,伸縮位置在后方側(cè)的界限由止動(dòng)件7以及第二端部?jī)?nèi)壁542e限制。
圖13是放大表示圖10中的安全銷的周邊的圖。圖14是在圖13中僅將安全銷作為側(cè)視圖表示的圖。在本實(shí)施方式中,安全銷8具備外銷81和內(nèi)銷82。外銷81以及內(nèi)銷82例如由聚縮醛等樹脂形成。
如圖13所示,外銷81是貫穿第一孔51h和第二孔43h的筒狀部件。外銷81例如具有主體部811、防脫落部812、凸緣部813以及導(dǎo)向孔81h。主體部811呈圓筒狀,貫穿第一孔51h和第二孔43h。防脫落部812設(shè)置于主體部811的一端,位于內(nèi)柱51的內(nèi)側(cè)。防脫落部812呈圓筒狀,具有比第一孔51h的內(nèi)周和第二孔43h的內(nèi)周大的外周。由此,防脫落部812與內(nèi)柱51的內(nèi)壁接觸,外銷81不易從第一孔51h和第二孔43h脫落。凸緣部813設(shè)置于主體部811的另一端,相比第二孔43h位于內(nèi)柱51的徑向外側(cè)。凸緣部813例如呈圓盤狀,具有比第一孔51h的內(nèi)周和第二孔43h的內(nèi)周大的外周。由此,凸緣部813與凹部45的底面接觸,外銷81不易從第一孔51h以及第二孔43h脫落。導(dǎo)向孔81h是從凸緣部813貫穿至防脫落部812的貫穿孔。
在本實(shí)施方式中,通過壓入將外銷81插入到第一孔51h以及第二孔43h中。通過將外銷81插入到第一孔51h以及第二孔43h中,使第一孔51h和第二孔43h定位。例如,將防脫落部812從第二孔43h側(cè)插入到第一孔51h和第二孔43h中。防脫落部812形成為與主體部811相反側(cè)的端部81e的外周比第一孔51h的內(nèi)周和第二孔43h的內(nèi)周小。由此,防脫落部812容易插入到第二孔43h中。
另外,外銷81也可以從第一孔51h側(cè)插入到第一孔51h和第二孔43h中。此外,外銷81也可以在主體部811的外壁上設(shè)置擋邊等并壓入。
如圖14所示,外銷81具有一個(gè)從防脫落部812朝向凸緣部813設(shè)置的槽口(notch)81s。當(dāng)將防脫落部812插入到第二孔43h時(shí),外銷81周向上的槽口81s的寬度ds縮小,由此使防脫落部812的外周縮小。由此,防脫落部812容易穿過第一孔51h和第二孔43h。在以下的說明中,將外銷81周向上的槽口81s的寬度ds簡(jiǎn)稱為槽口81s的寬度ds。
另外,外銷81也可以具有多個(gè)槽口81s。在具有多個(gè)槽口81s的情況下,優(yōu)選多個(gè)槽口81s在外銷81的周向上等間隔地配置。
在外銷81貫穿第一孔51h和第二孔43h之前的狀態(tài)下,主體部811的外周大于第一孔51h的內(nèi)周和第二孔43h的內(nèi)周。而在外銷81貫穿了第一孔51h和第二孔43h的狀態(tài)下,主體部811發(fā)生彈性變形,由此主體部811的外周與第一孔51h的內(nèi)周和第二孔43h的內(nèi)周相等。由此,主體部811對(duì)第一孔51h的內(nèi)壁以及第二孔43h的內(nèi)壁施力。因此,在主體部811與第一孔51h的內(nèi)壁之間以及主體部811與第二孔43h的內(nèi)壁之間不易產(chǎn)生間隙。由此,能夠抑制外銷81的松動(dòng)。
內(nèi)銷82是被插入到外銷81的導(dǎo)向孔81h的部件。內(nèi)銷82例如具備銷體部821和大徑部822。銷體部821呈圓柱狀,貫穿導(dǎo)向孔81h。大徑部822設(shè)置在銷體部821的兩端,位于導(dǎo)向孔81h的外部。大徑部822具有比導(dǎo)向孔81h的內(nèi)周大的外周。由此,大徑部822與導(dǎo)向孔81h兩端的邊緣接觸,因此內(nèi)銷82不易從外銷81脫落。
另外,導(dǎo)向孔81h也可以在端部具有將內(nèi)周擴(kuò)大而成的臺(tái)階部。在這種情況下,大徑部822與臺(tái)階部的邊緣接觸,因此內(nèi)銷82不會(huì)從導(dǎo)向孔81h的端部突出。
在本實(shí)施方式中,通過壓入將內(nèi)銷82插入到導(dǎo)向孔81h中。例如,大徑部822從凸緣部813側(cè)被插入到導(dǎo)向孔81h中。大徑部822形成為,與銷體部821相反側(cè)的端部82e的外周小于外銷81的內(nèi)周。由此,大徑部822可容易插入到導(dǎo)向孔81h中。此外,內(nèi)銷82在兩端具有相同的大徑部822,因此無論從哪個(gè)端部均能夠插入到導(dǎo)向孔81h中。因此,安全銷8的裝配較為容易。
在內(nèi)銷82被插入到導(dǎo)向孔81h之前的狀態(tài)下,銷體部821的外周大于導(dǎo)向孔81h的內(nèi)周。而在銷體部821貫穿導(dǎo)向孔81h的狀態(tài)下,由于銷體部821發(fā)生彈性變形,銷體部821的外周與導(dǎo)向孔81h的內(nèi)周相等。由此,銷體部821對(duì)導(dǎo)向孔81h的內(nèi)壁向徑向外側(cè)施力。因此,銷體部821與導(dǎo)向孔81h的內(nèi)壁之間不易產(chǎn)生間隙。由此,能夠抑制內(nèi)銷82的松動(dòng)。
銷體部821對(duì)導(dǎo)向孔81h的內(nèi)壁向徑向外側(cè)施力,因此使槽口81s的寬度ds擴(kuò)大的力作用于外銷81。由此,外銷81與第一孔51h的內(nèi)壁及第二孔43h的內(nèi)壁之間產(chǎn)生的摩擦力變大。而且,防脫落部812處的槽口81s的寬度ds變大,由此防脫落部812的外周變大。因此,外銷81與內(nèi)銷82一體化所得到的安全銷8被固定在橫跨第一孔51h和第二孔43h的位置,連結(jié)內(nèi)柱51與內(nèi)柱支架4。
轉(zhuǎn)向裝置100是在通過外銷81對(duì)第一孔51h以及第二孔43h進(jìn)行定位后,插入內(nèi)銷82來組裝的,因此能夠容易地組裝。
此外,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100,由于在第一孔51h和第二孔43h中使用安全銷8,所以與將樹脂填充到第一孔51h以及第二孔43h的情況相比,不需要用于填充樹脂的裝置以及用于收納樹脂的部件。因此,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100能夠?qū)崿F(xiàn)組裝簡(jiǎn)單化。
另外,如圖13所示,優(yōu)選凹部45的深度d1為安全銷8的從第二孔43h突出的部分的長(zhǎng)度d2以上。由此,安全銷8不會(huì)突出于內(nèi)柱支架4的表面。因此,能夠降低安全銷8因外力而破損的可能性。
如果過大負(fù)荷施加于方向盤14,則該負(fù)荷經(jīng)由輸入軸151傳遞到內(nèi)柱51,使內(nèi)柱51向前方移動(dòng)。而由第一伸縮摩擦板21支承的內(nèi)柱支架4不移動(dòng)。因此,對(duì)安全銷8施加剪斷力,在該負(fù)荷超過安全銷8的容許剪斷力的情況下,安全銷8被切斷。安全銷8被切斷,則解除內(nèi)柱51與內(nèi)柱支架4的連結(jié)。內(nèi)柱51與內(nèi)柱支架4的連結(jié)被解除,而成為由內(nèi)柱51與外柱54之間產(chǎn)生的摩擦力沿軸向支承內(nèi)柱51的狀態(tài)。因此,在操作者與轉(zhuǎn)向孔14發(fā)生碰撞而施加了過大負(fù)荷的情況下,在剛施加了過大負(fù)荷之后,就減小了用于使內(nèi)柱51移動(dòng)的力,由此來吸收沖擊。
此外,即使安全銷8被切斷,外柱54仍然由固定于車體側(cè)部件13的外柱支架52支承。而內(nèi)柱51仍然由外柱54支承。因此,即使安全銷8被切斷,轉(zhuǎn)向柱5也不會(huì)落下。
圖15是用于說明被切斷后的安全銷的狀態(tài)的圖。如圖15所示,安全銷8在切斷面BK被切斷。切斷面BK產(chǎn)生于安全銷8中橫跨第一孔51h和第二孔43h的部分。在圖15所示的截面中,切斷面BK位于內(nèi)柱51的外壁延長(zhǎng)線上,即位于支腳部43的內(nèi)柱側(cè)表面431的延長(zhǎng)線上。外銷81在主體部811被切斷,內(nèi)銷82在銷體部821被切斷。因此,安全銷8的容許剪斷力取決于切斷面BK中的主體部811的截面積和銷體部821的截面積。
如圖14所示,優(yōu)選從凸緣部813到槽口81s的前端81sb的距離d3大于從凸緣部813至內(nèi)柱51的外壁的距離d4。由此,安全銷8被切斷時(shí)的切斷面BK不會(huì)包含槽口81s。因此,在切斷面BK中的主體部811的截面中不存在與槽口81s對(duì)應(yīng)的缺損部分,因此能夠抑制安全銷8的容許剪斷力產(chǎn)生偏差。
此外,在安全銷8被切斷之后,優(yōu)選內(nèi)柱51在軸向上筆直地移動(dòng)。這是由于,在內(nèi)柱51移動(dòng)的方向是與外柱54的軸向構(gòu)成角度的方向的情況下,內(nèi)柱51的移動(dòng)受妨礙的可能性或在內(nèi)柱51與外柱54之間產(chǎn)生的摩擦力超過規(guī)定值的可能性變大。
在本實(shí)施方式中,如圖11所示,內(nèi)柱支架4與配置在外柱54兩側(cè)的第一伸縮摩擦板21接合。由此,在軸向負(fù)荷施加于內(nèi)柱支架4時(shí),內(nèi)柱支架4受到來自外柱54兩側(cè)的緊固力。因此,安全銷8被切斷時(shí)的內(nèi)柱支架4的姿態(tài)穩(wěn)定。因此,內(nèi)柱51開始移動(dòng)時(shí)的姿態(tài)容易在軸向保持筆直。因此,內(nèi)柱51容易在軸向筆直地移動(dòng)。
此外,如圖10以及圖11所示,第一孔51h以及第二孔43h在軸向上不同的位置上各設(shè)置有兩個(gè)。因此,安全銷8在軸向上不同的位置上配置有兩個(gè)。假設(shè)第一孔51h和第二孔43h各設(shè)置一個(gè)、即配置一個(gè)安全銷8的情況下,內(nèi)柱支架4可能以安全銷8為中心旋轉(zhuǎn)。與此相對(duì),在本實(shí)施方式中,由于在軸向上不同的位置上配置有兩個(gè)安全銷8,所以能夠抑制內(nèi)柱支架4的旋轉(zhuǎn)。因此,安全銷8被切斷時(shí)的內(nèi)柱支架4的姿態(tài)更加穩(wěn)定。
此外,第一孔51h和第二孔43h配置于距第一伸縮摩擦板21的距離相等的位置,該第一伸縮摩擦板21在將內(nèi)柱支架4夾在中間的兩側(cè)對(duì)置。由此,當(dāng)軸向負(fù)荷施加于內(nèi)柱支架4時(shí),內(nèi)柱支架4更均勻地受到來自外柱54兩側(cè)的緊固力,所以安全銷8被切斷時(shí)的內(nèi)柱支架4的姿態(tài)穩(wěn)定。因此,內(nèi)柱51開始移動(dòng)時(shí)的姿態(tài)更容易在軸向上保持筆直。因此,內(nèi)柱51更容易在軸向上筆直地移動(dòng)。
此外,即使在內(nèi)柱支架4無法均勻地受到來自外柱54兩側(cè)的緊固力的情況下,也由于止動(dòng)件7嵌入第二縫隙542中,使得內(nèi)柱51沿著第二縫隙542的長(zhǎng)度方向即軸向被引導(dǎo)。因此,使安全銷8被切斷時(shí)的內(nèi)柱支架4的姿態(tài)穩(wěn)定。
另外,安全銷8的容許剪斷力能夠通過變更第一孔51h和第二孔43h的個(gè)數(shù)、第一孔51h和第二孔43h的截面積、安全銷8的材料來調(diào)節(jié)。例如,第一孔51h和第二孔43h的個(gè)數(shù)可以分別是一個(gè),也可以是三個(gè)以上。此外,安全銷8例如也可以由包括非鐵金屬的金屬或橡膠等形成。
另外,安全銷8也可以不由上述的外銷81和內(nèi)銷82構(gòu)成。例如,安全銷8也可以通過使填充于橫跨第一孔51h和第二孔43h的位置的樹脂等凝固而形成。
圖16是表示比較示例的轉(zhuǎn)向柱的位移量與為了使轉(zhuǎn)向柱移動(dòng)所需的負(fù)荷的關(guān)系的圖。圖17是表示本實(shí)施方式的轉(zhuǎn)向柱的位移量與為了使轉(zhuǎn)向柱移動(dòng)所需的負(fù)荷的關(guān)系的圖。在圖16以及圖17中,橫軸是轉(zhuǎn)向柱向前方的位移量,縱軸是為了使轉(zhuǎn)向柱向前方移動(dòng)所需的負(fù)荷。
如專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)那樣,比較示例是將外柱經(jīng)由盒體安裝于車體的情況下的示例。在比較示例中,外柱與內(nèi)柱相比配置在后方側(cè),如果過大負(fù)荷施加于外柱,則桿接觸到與外柱一體設(shè)置的伸縮調(diào)整孔的端部,負(fù)荷經(jīng)由支架傳遞到盒體。圖16所示的力F2c表示盒體的容許剪斷力。
在比較示例中,外柱通過由于支架所緊固而與內(nèi)柱之間產(chǎn)生的摩擦力沿軸向被支承。圖16所示的力F1c表示支承外柱的該摩擦力。力F1c小于力F2c。為了使外柱不會(huì)因通常使用時(shí)施加的負(fù)荷而移動(dòng),需要將力F1c保持為規(guī)定值以上。
在比較示例中,如果有力F2c以上的負(fù)荷施加于外柱,則盒體被切斷,外柱從車體脫離。然后,外柱在由其與內(nèi)柱之間的摩擦力吸收沖擊的同時(shí)在軸向上移動(dòng)。然而,如上所述,由于力F1c被保持為規(guī)定值以上,所以難以使外柱的移動(dòng)變得流暢來更容易地保護(hù)操作者免受二次碰撞。
另一方面,在本實(shí)施方式中,由第一摩擦力和第二摩擦力沿軸向支承內(nèi)柱51,其中,第一摩擦力是因被外柱支架52緊固而在內(nèi)柱51與外柱54之間產(chǎn)生的摩擦力,第二摩擦力是在第一伸縮摩擦板21和與第一伸縮摩擦板21接觸的部件(外柱支架52、第二伸縮摩擦板22、外柱54)之間產(chǎn)生的摩擦力。圖17所示的力F1表示第一摩擦力,力F3表示第一摩擦力與第二摩擦力之和。此外,圖17所示的力F2表示安全銷8的容許剪斷力。力F2比力F3小且比力F1大。
在本實(shí)施方式中,如果有力F2以上的負(fù)荷施加于內(nèi)柱51,則安全銷8被切斷,內(nèi)柱51從內(nèi)柱支架4脫離。由此,由于內(nèi)柱51與第一伸縮摩擦板21的連結(jié)被解除,所以上述第二摩擦力不再作用于內(nèi)柱51。因此,在安全銷8被切斷后,內(nèi)柱51在由上述第一摩擦力吸收沖擊的同時(shí)在軸向上移動(dòng)。本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100,如果將第一摩擦力設(shè)定得較小則能夠使內(nèi)柱51的移動(dòng)變得流暢,從而更容易保護(hù)操作者免受二次碰撞。
在本實(shí)施方式中,即使將第一摩擦力的設(shè)定值設(shè)定得較小,第二摩擦力也能夠補(bǔ)充用于沿軸向支承內(nèi)柱51的力中的第一摩擦力被減小所對(duì)應(yīng)的量。因此,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100通過調(diào)節(jié)第一摩擦力的設(shè)定值和第二摩擦力的設(shè)定值,能夠抑制內(nèi)柱51因通常使用時(shí)所施加的負(fù)荷而移動(dòng),并且能夠容易地保護(hù)操作者免受二次碰撞。
此外,在通常使用中,當(dāng)操作操作桿53之后進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),如果內(nèi)柱支架4與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸,則安全銷8會(huì)受到剪斷力。因此,在伸縮調(diào)整時(shí)對(duì)內(nèi)柱51施加的力過大的情況下,伸縮調(diào)整有可能導(dǎo)致安全銷8切斷。因此,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100具備減震器9。如圖10所示,減震器9安裝在例如內(nèi)柱支架4的前方側(cè)端部。更具體而言,減震器9貫穿內(nèi)柱支架4的貫穿孔47而固定于內(nèi)柱支架4。
圖18是本實(shí)施方式涉及的減震器的側(cè)視圖。圖19是本實(shí)施方式涉及的減震器的后視圖。圖20是本實(shí)施方式涉及的減震器的底視圖。圖21是從正面?zhèn)扔^察本實(shí)施方式涉及的減震器的立體圖。圖22是從背面?zhèn)扔^察本實(shí)施方式涉及的減震器的立體圖。在圖18中以虛線表示的是內(nèi)柱支架4。如圖18~圖22所示,減震器9例如由合成橡膠形成,包括基部91、前方突出部92、后方突出部93以及防脫落部99。
基部91例如是大致長(zhǎng)方體,與第一端部?jī)?nèi)壁541e對(duì)置。前方突出部92從基部91向前方側(cè)突出,例如是以第一縫隙541的寬度方向?yàn)殚L(zhǎng)度方向的大致長(zhǎng)方體。前方突出部92例如在基部91的前方側(cè)形成有三個(gè),三個(gè)前方突出部92相互平行。在前方突出部92彼此之間,形成有凹部921。后方突出部93從基部91向后方側(cè)突出,例如是大致長(zhǎng)方體。
另外,前方突出部92可以是兩個(gè),也可以是四個(gè)以上。此外,前方突出部92可以不是大致長(zhǎng)方體形狀,可以是例如大致圓柱狀、大致圓錐狀或者大致半球狀等形狀。
防脫落部99具備下方突出部94、貫穿部95、定位部96以及導(dǎo)向部97。下方突出部94從基部91向下方突出,例如是大致長(zhǎng)方體。下方突出部94嵌入在內(nèi)柱支架4的凹部48中。貫穿部95從下方突出部94的底部的一部分向下方突出,例如是圓柱狀。貫穿部95貫穿內(nèi)柱支架4的貫穿孔47。貫穿部95的外周與貫穿孔47的內(nèi)周大致相等。定位部96從貫穿部95的下端部向下方突出,例如是其外周從貫穿部95側(cè)朝向下方變小的大致圓錐狀。定位部96的上端部即最大外周部與內(nèi)柱支架4的臂部41的表面接觸。定位部96的上端部(最大外周部)的外周大于貫穿孔47的內(nèi)周,且定位部96的下端部(最小外周部)的外周小于貫穿孔47的內(nèi)周。導(dǎo)向部97從定位部96的下端部向下方突出,例如是圓柱狀。導(dǎo)向部97的外周小于貫穿孔47的內(nèi)周。
當(dāng)將減震器9安裝于內(nèi)柱支架4時(shí),將防脫落部99從凹部48側(cè)插入貫穿孔47。導(dǎo)向部97的外周小于貫穿孔47的內(nèi)周,因此導(dǎo)向部97能夠容易地進(jìn)入貫穿孔47。之后,例如在定位部96與貫穿孔47的邊緣接觸時(shí),對(duì)防脫落部99施加壓力,將定位部96塞入貫穿孔47中。即,定位部96被壓入到貫穿孔47中。在導(dǎo)向部97被預(yù)先插入到貫穿孔47內(nèi)的狀態(tài)下,定位部96被塞入貫穿孔47而發(fā)生彈性變形并穿過貫穿孔47。定位部96在穿過貫穿孔47后恢復(fù)原來的形狀而與臂部41的表面接觸,由此使減震器9不易從上方脫離。
當(dāng)防脫落部99被塞入貫穿孔47時(shí),存在防脫落部99歪斜的可能性。但是,在本實(shí)施方式中,即使防脫落部99歪斜,導(dǎo)向部97也會(huì)與貫穿孔47的內(nèi)壁接觸。由此,能夠?qū)⒎烂撀洳?9歪斜的角度限制在規(guī)定角度以下。由此,塞入貫穿孔47內(nèi)時(shí)防脫落部99的姿態(tài)較為穩(wěn)定。因此,能夠容易地將減震器安裝于內(nèi)柱支架4。
此外,在伸縮調(diào)整時(shí)負(fù)荷施加于基部91的情況下,存在由于基部91與防脫落部99之間產(chǎn)生的剪斷力而導(dǎo)致防脫落部99在與基部91的邊界部分被切斷的可能性。但是,在本實(shí)施方式中,防脫落部99具備截面積比貫穿部95的截面積大的下方突出部94,因此防脫落部99不易在與基部91的邊界部分被切斷。因此,減震器9不易破損。
另外,減震器9的形狀不限于上述形狀。例如,可以將前方突出部92配置在后方突出部93的位置,也可以將后方突出部93配置在前方突出部92的位置。此外,減震器9也可以在內(nèi)部具有空洞。
圖23是表示比較示例的內(nèi)柱支架與第一端部?jī)?nèi)壁接觸的狀態(tài)的圖。圖24是表示比較示例的內(nèi)柱的位置與施加于安全銷的剪斷力之間的關(guān)系的圖。比較示例的內(nèi)柱支架4c與本實(shí)施方式相比,在不具備減震器9這方面不同。在圖23和圖24中,內(nèi)柱51的軸向位置以x表示,隨著內(nèi)柱51的位置向前方移動(dòng),x的值增加。在圖24中,內(nèi)柱支架4c的前方側(cè)端部與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸時(shí)的x表示為x1。
在比較示例中,在操作操作桿53之后進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),如果伸縮位置位于最前方(x=x1)則內(nèi)柱支架4c的前方側(cè)端部與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸。在內(nèi)柱支架4c與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸的狀態(tài)下,如果對(duì)內(nèi)柱51施加力f1c,則內(nèi)柱支架4c被施加力f1c,作為來自第一端部?jī)?nèi)壁541e的反作用力。內(nèi)柱支架4c是金屬制的,其彈性變形量非常小,因此大小與力f1c大致相等的力作為剪斷力fc作用于安全銷8。因此,如圖24所示,在力f1c大于安全銷8的容許剪斷力fa的情況下,作用于安全銷8的剪斷力fc大于安全銷8的容許剪斷力fa的可能性較高。因此,在比較示例中,當(dāng)進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),若以大于安全銷8的容許剪斷力fa的力使內(nèi)柱支架4c與第一端部?jī)?nèi)壁541e碰撞,則在圖24中x=x2時(shí),安全銷8被切斷。而且在x=x2時(shí)安全銷8被切斷后,如圖24所示作用于安全銷8的剪斷力fc為0。
圖25是表示本實(shí)施方式的內(nèi)柱支架與第一端部?jī)?nèi)壁接觸的狀態(tài)的圖。圖26是表示本實(shí)施方式的內(nèi)柱的位置與施加于安全銷的剪斷力之間的關(guān)系的圖。在圖25和圖26中,內(nèi)柱51的軸向位置以x表示,隨著內(nèi)柱51的位置向前方移動(dòng)而x的值增加。在圖26中,減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸時(shí)的x表示為x1。
相對(duì)于上述比較示例,在本實(shí)施方式中,在操作操作桿53之后進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),如果伸縮位置位于最前方(x=x1)則減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸。更具體而言,減震器9的前方突出部92與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸。由此,首先前方突出部92發(fā)生彈性變形。在前方突出部92彼此之間存在凹部921,所以前方突出部92易于發(fā)生彈性變形而吸收規(guī)定的沖擊。從而,從前方突出部92向基部91以及后方突出部93傳遞力,基部91以及后方突出部93也發(fā)生彈性變形。將前方突出部92、基部91、后方突出部93的彈簧常數(shù)分別設(shè)為k92、k91、k93,并將前方突出部92、基部91以及后方突出部93合起來的整體的彈簧常數(shù)設(shè)為K,可用下式(1)定義K。通過適合地調(diào)整k92、k91以及k93,本實(shí)施方式涉及的減震器9成為具有規(guī)定的彈簧常數(shù)K即規(guī)定的沖擊吸收能力的彈性體。
1/K=(1/k92)+(1/k91)+(1/k93)···(1)
在減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸的狀態(tài)下對(duì)內(nèi)柱51施加力f1時(shí),減震器9被施加力f1,作為來自第一端部?jī)?nèi)壁541e的反作用力。如上述那樣,減震器9的前方突出部92、基部91以及后方突出部93成為一體,作為彈簧常數(shù)K的彈性體發(fā)揮功能,因此力f1的一部分為了使彈簧常數(shù)K的彈性體發(fā)生彈性變形而消耗掉。從而,小于力f1的力f2從減震器9傳遞到內(nèi)柱支架4,與力f2大致相等大小的力作為剪斷力f作用于安全銷8。
如圖26所示,當(dāng)安全銷8的容許剪斷力fa以上的力f1施加于內(nèi)柱51時(shí),減震器9使傳遞到安全銷8的剪斷力f減小到小于容許剪斷力fa。即,即使施加于內(nèi)柱51的力f1大于安全銷8的容許剪斷力fa,作用于安全銷8的剪斷力f也小于安全銷8的容許剪斷力fa。在圖26中所示的力fd是由于使減震器9(彈簧常數(shù)K的彈性體)發(fā)生彈性變形而消耗掉的力。此外,由于減震器9的彈性變形,與在圖24中所示的x2相比,圖26中所示的x3的值變大。在圖26中x=x3時(shí)剪斷力f成為峰值即力f2,但是之后伴隨著減震器9的彈性變形的復(fù)原而內(nèi)柱51的位置也復(fù)原,使得剪斷力f變小。因此,在本實(shí)施方式中,當(dāng)進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),即使以大于安全銷8的容許剪斷力fa的力使減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e碰撞,也能夠抑制安全銷8的切斷。
如上述那樣,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100具備內(nèi)柱51、外柱54、外柱支架52、內(nèi)柱支架4、安全銷8以及減震器9。內(nèi)柱51是筒狀部件,將與方向盤14連結(jié)的輸入軸151以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承,并開設(shè)有第一孔51h。外柱54呈筒狀,內(nèi)柱51的至少一部分被插入到其內(nèi)側(cè),具有將其內(nèi)柱51插入側(cè)的一端切開而形成的第一縫隙541。外柱支架52固定于車體側(cè)部件13而支承外柱54,與板材的伸縮摩擦板(第一伸縮摩擦板21)一起緊固外柱54。內(nèi)柱支架4由伸縮摩擦板(第一伸縮摩擦板21)支承,并開設(shè)有第二孔43h。安全銷8位于橫跨第一孔51h和第二孔43h的位置,將內(nèi)柱51與內(nèi)柱支架4以能夠脫離的方式連結(jié)。減震器9安裝于內(nèi)柱支架4,與第一縫隙541的端部的內(nèi)壁即第一端部?jī)?nèi)壁541e在內(nèi)柱51的軸向上對(duì)置。
由此,在本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100中,如果過大負(fù)荷施加于方向盤14,則該負(fù)荷經(jīng)由輸入軸151傳遞到內(nèi)柱51,使內(nèi)柱51向前方移動(dòng)。而由第一伸縮摩擦板21支承的內(nèi)柱支架4不移動(dòng)。因此,對(duì)安全銷8施加剪斷力,在該負(fù)荷超過安全銷8的容許剪斷力時(shí),安全銷8被切斷。安全銷8被切斷,則內(nèi)柱51與內(nèi)柱支架4的連結(jié)被解除。內(nèi)柱51與內(nèi)柱支架4的連結(jié)被解除,而成為由內(nèi)柱51和外柱54之間產(chǎn)生的摩擦力沿軸向支承內(nèi)柱51的狀態(tài)。因此,轉(zhuǎn)向柱5中的內(nèi)柱51能夠向車體前方移動(dòng)。此外,即使安全銷8被切斷,外柱54仍然由固定于車體側(cè)部件13的外柱支架52支承。而內(nèi)柱51仍然由外柱54支承。因此,即使安全銷8被切斷,轉(zhuǎn)向柱5也不會(huì)落下。因此,即使減小使轉(zhuǎn)向柱5向車體前方移動(dòng)的脫離負(fù)荷的設(shè)定值(安全銷8的容許剪斷力),本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100也能夠抑制轉(zhuǎn)向柱5因誤動(dòng)作而落下。
而且,當(dāng)操作操作桿53之后進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),如果伸縮位置位于最前方則減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸。在減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸的狀態(tài)下對(duì)內(nèi)柱51施加力時(shí),來自第一端部?jī)?nèi)壁541e的反作用力施加于減震器9。由此,減震器9會(huì)發(fā)生彈性變形,施加于減震器9的力的一部分由于使減震器9彈性變形而消耗掉。從而,與施加于減震器9的力相比,較小的力傳遞到內(nèi)柱支架4,與傳遞到內(nèi)柱支架4的力大致相等大小的剪斷力作用于安全銷8。因此,作用于安全銷8的剪斷力小于施加給內(nèi)柱51的力。因此,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100能夠抑制進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí)安全銷8的切斷,來保護(hù)脫離機(jī)構(gòu)。
在本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100中,當(dāng)對(duì)內(nèi)柱51施加了安全銷8的容許剪斷力fa以上的負(fù)荷時(shí),減震器9能夠?qū)⑾虬踩N8傳遞的力減小到小于容許剪斷力fa。
由此,當(dāng)進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí),即使以大于安全銷8的容許剪斷力fa的力使減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e碰撞,轉(zhuǎn)向裝置100也能夠抑制安全銷8的切斷。
在本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100中,內(nèi)柱支架4具備在內(nèi)柱51的徑向上貫穿的貫穿孔47。減震器9包括與第一端部?jī)?nèi)壁541e對(duì)置的基部91、以及從基部91突出并貫穿貫穿孔47的防脫落部99。
由此,當(dāng)進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí)施加于減震器9的力的方向與減震器9相對(duì)于內(nèi)柱支架4防脫落的方向是不同的。因此,即使減震器9反復(fù)被施力,防脫落部99也不易產(chǎn)生磨耗。因?yàn)樵诜烂撀洳?9與貫穿孔47之間不易產(chǎn)生間隙,因此防脫落部99不易從內(nèi)柱支架4脫落。因此,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100能夠使減震器9不易從內(nèi)柱支架4脫落。
在本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100中,減震器9包括與第一端部?jī)?nèi)壁541e對(duì)置的基部91、以及從基部91沿著內(nèi)柱51的軸向突出的多個(gè)前方突出部92。
由此,在前方突出部92彼此之間產(chǎn)生間隙(凹部921)。因此,當(dāng)減震器9與第一端部?jī)?nèi)壁541e接觸時(shí),與基部91相比,前方突出部92容易發(fā)生彈性變形。即,與基部91相比,作為彈性體的前方突出部92的彈簧常數(shù)較小。這樣,由于減震器9具備彈簧常數(shù)較小的前方突出部92,作為減震器9整體的彈簧常數(shù)能容易地成為為了抑制安全銷8的切斷所需的優(yōu)選的值。即,減震器9的沖擊吸收能力提高。因此,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100能夠更加容易地抑制進(jìn)行伸縮調(diào)整時(shí)的安全銷8的切斷。
在本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100中,內(nèi)柱支架4相對(duì)于內(nèi)柱51配置在下方側(cè),并具有將與內(nèi)柱51對(duì)置的表面切開而形成的切口部46。減震器9配置于切口部46。
這樣,由于減震器9被收納在切口部46中,所以作為內(nèi)柱支架4和減震器9成為一體的裝置的大小得到小型化。此外,減震器9成為載置在內(nèi)柱支架4的上方的狀態(tài),所以能夠抑制減震器9從內(nèi)柱支架4的脫落。
在本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100中,減震器9為合成橡膠制。
因?yàn)楹铣上鹉z是高彈性材料,所以減震器9的彈性界限較大。因此,即使減震器9反復(fù)被施力,減震器9也不易發(fā)生塑性變形。因此,本實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)向裝置100能夠抑制由于減震器9的塑性變形而導(dǎo)致伸縮的最前方位置從規(guī)定位置偏移的可能性。
另外,在本實(shí)施方式中,為了增強(qiáng)與轉(zhuǎn)向柱5的緊固保持力而使用了伸縮摩擦板(第一伸縮摩擦板21以及第二伸縮摩擦板22),但是也可以采用例如齒輪嚙合方式等公知方法。