專利名稱：用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于機動車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置。
背景技術：
在一用于機動車輛的轉向管柱裝置中，按照一種能根據例如駕駛員的駕駛位置(姿勢)在軸向上調節一轉向管柱的伸縮型轉向管柱裝置，一上部管柱可滑動伸縮地配合一固定在一車體上的下部管柱中。
此外，按照例如一種無法進行伸縮調節的非伸縮型轉向管柱裝置，上部管柱與下管柱裝配成在正常時不發生滑動。
此外，一轉向管柱助力系統中的一種電動轉向型轉向管柱裝置在轉向盤與一中間軸的上部接頭之間的管柱部上設有一電動助力裝置以實現轉向助力。
而且，發生二次碰撞時，上部管柱沿固定在車體上的下部管柱朝車輛前側移動以發生潰縮(collapse)，同時各種沖擊吸收結構吸收沖擊能量。
但是近年來，兩個管柱之間在潰縮時的配合長度變得較短。
因此，二次碰撞時，正當上部管柱潰縮并開始朝車輛前側移動時，上部管柱未必能在下部管柱上平滑地滑動。
特別是在轉向管柱助力系統中的電動轉向型中，由于馬達、減速機構等的空間影響很難確保一潰縮空間，因此上述傾向更明顯。此外，在管柱助力系統和伸縮調節系統中的電動轉向型中，上述傾向更為明顯。
此外，取決于車輛的不同，轉向盤的安裝角(即轉向軸與水平方向的夾角)設置為30°或其左右。此時，朝車輛前側的沖擊載荷的作用方向與上部管柱在兩柱裝配部上的滑動方向不一致，因此有阻滯力(不平穩力)作用在兩柱裝配部之間。此外，此時上部管柱未必會平滑地在下部管柱上滑動。
因此情況是，如果兩柱之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，要求上部管柱平滑地開始朝車輛前側的移動。
此外，在進行伸縮操作時，該操作涉及在一阻滯狀態下用一只手促使在軸向上進行移動，同時操作力上升，根據情況不同會出現一鎖止狀態。
應該指出，為了在潰縮時實現上管柱平滑地開始移動，例如，按照日本實用新型申請公報No.1-172965，在兩個管柱之間插入一由一種樹脂形成的間隔件；按照日本專利申請公報No.9-95245，在兩柱之間壓配合一超高聚合的聚乙烯形成的間隔件；以及按照日本專利No.2983130，在兩柱之間壓配合局部形成有一凹陷部并包括一涂覆有特氟隆(注冊商標)的金屬網的間隔件。
發明內容
考慮到上述情況，本發明的一個目的是，提供一種用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置，即使在發生二次碰撞出現潰縮時下部管柱與上部管柱之間的配合長度較短，該裝置也能平滑地開始上部管柱向車側前側的移動。
為了實現上述目的，在一種用于車輛沖擊吸收型轉向管柱裝置中，一上部管柱與一固定在車體上的下部管柱配合，從而發生二次碰撞時上部管柱在沿下部管柱向車輛前側移動的同時吸收沖擊能量，在所述轉向管柱裝置中提供了一種改進措施，其特征在于，在兩個管柱配合部的滑動表面之一上或所述兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理。
因此，按照本發明，在兩個管柱配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，因此可通過降低兩個管柱配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小上部管柱的滑動載荷。因此，如果兩個管柱之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，也可實現平滑地開始上部管柱向車輛前側的移動。
因此，可平滑地進行接下來的潰縮，從而便于控制沖擊能量的吸收。此外，作為平滑地開始上部管柱的移動的結果，兩個管柱不受阻滯載荷作用，從而潰縮可平滑地進行。
此外，在采用伸縮調節系統的情況下，在進行伸縮調節操作時在阻滯(不平滑)狀態下用一個手進行操作，可能造成操作力上升。但是，按照本發明，在兩個管柱配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，因此可通過降低兩個管柱配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小伸縮調節的操作力，由此可平滑地進行伸縮調節的操作。
應該指出，潰縮行程指潰縮長度，潰縮是指通過塑性變形等吸收沖擊能量。
圖1為本發明的一第一實施例中的一傾斜/伸縮調節系統中的一沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖；圖2A和2B分別為圖1(或圖8)中A-A線和B-B線上的放大剖視圖；圖3為示出圖1所示轉向管柱裝置的一最短伸縮調節狀態的側視圖；圖4為示出發生二次碰撞時造成的沖擊吸收終止狀態的視圖；圖5為本發明的一第二實施例中的一傾斜/伸縮調節系統中的一沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖；圖6為沿圖5或圖11中B-B線的剖視圖；圖7A-7C示出本發明的一第三實施例；圖7A為一套筒的半剖視圖；圖7B為一內管柱的一變化示例的局部剖視圖；圖7C為一內管柱另一變化示例的局部剖視圖；圖8為本發明的一第四實施例中的一傾斜/伸縮調節系統中的一沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖；圖9為示出圖8所示轉向管柱裝置的一最短伸縮調節狀態的側視圖；圖10為圖8所示轉向管柱裝置的側視圖，其中示出二次碰撞時產生的沖擊吸收終止時的狀態；圖11為本發明的一第五實施例中的一傾斜/伸縮調節系統中的一沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖；圖12A為本發明的一第六實施例中的一傾斜/伸縮調節系統中的一沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖；圖12B為沿圖12A中b-b線的剖視圖；圖13A為本發明的一中第七實施例的一非伸縮調節系統中的一沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖；圖13B為圖13A所示轉向管柱裝置的后視圖(示出從車輛后側觀察的前側)；圖14A-14C為根據本發明的一第八實施例的轉向管柱半剖視圖；圖14A為示出其第一示例的半剖視圖；圖14B為示出其第二示例的半剖視圖和后視圖；圖14C為示出其第三示例的半剖視圖；以及圖15A-15D為根據本發明的一第八實施例的轉向管柱半剖視圖；圖15A為示出其第四示例的半剖視圖；圖15B為示出其第五示例的半剖視圖；圖15C為示出其第六示例的半剖視圖；圖15D為示出其第七示例的半剖視圖。
具體實施例方式
下面結合
一根據本發明的實施例的傾斜/伸縮調節型沖擊吸收型轉向管柱裝置。
(第一實施例)圖1為本發明的一第一實施例中的一傾斜/伸縮調節型的沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖。
圖2A和2B分別為圖1中A-A線上和圖1中B-B線上的剖視圖。
圖3為示出圖1所示轉向管柱裝置的一伸縮調節中的一最短位置的側視圖。
圖4為示出發生二次碰撞時造成的沖擊吸收終止狀態的視圖。
如圖1、2A和2B所示，第一實施例示出一中央保持型傾斜/伸縮調節裝置的一緊固鎖止機構的示例。一內管柱1可滑動伸縮地配合安裝在一外管柱2中。一轉向軸3可轉動地支承在兩個管柱1和2內。
外管柱2通過合適的緊固件(未示出)由所述傾斜/伸縮調節裝置的緊固鎖止機構的車體側支架4的水平延伸件104固定在車體上。如圖2A所示，車體側支架4一體地具有一對分別形成有傾斜調節槽5a、5b并在垂直方向上延伸的側板件4a和4b，其中外管柱2置于所述兩個側板件之間。
沿外管柱2的外周向設有一環形件6。環形件6由一基本上呈U形的元件6a和一用于緊固所述元件6a的兩個下部端部的螺栓6b構成。
外管柱2在環形件6前面和后面一體地設有一對凸緣7a、7b。凸緣7a、7b被保持在車體側支架4的兩個側板件4a、4b之間。
外管柱2的一個下端部形成有一個在凸緣7a、7b之間沿軸向延伸的切口2a。當兩個側板件4a、4b夾緊并保持凸緣對7a、7b時，切口2a閉合，從而外管柱2的直徑收縮。這種設想使得可在一傾斜/伸縮調節位置上以這樣的方式進行緊固，以使得外管柱2壓靠內管柱1。
車體側支架4的一側板件4a的外側有一螺栓8a，該螺栓8a的前端固定在環形件6上。
螺栓8a設有一操縱桿9和一凸輪鎖止機構。該凸輪鎖定機構包括一隨操縱桿9一體地轉動的第一凸輪件10和一不轉動的第二凸輪件11。隨著第一凸輪件10的轉動，第一凸輪件10沿軸向運動，而第一凸輪件10的一頂部與第二凸輪件11的一目標凸輪部接合作用，從而與第二凸輪件鎖止在一起或與之脫離。在其旋轉動作上，不轉動的第二凸輪件11與螺栓8a設計成一體的。即螺栓8a不轉動。螺栓8a頭部與操縱桿9之間設有一止推軸承12。
車體側支架4的另一側板件4b的外側設有一螺栓8b。螺栓8b的一中部與環形件6螺紋接合，其前端穿過外管柱2并與形成在內管柱1中的一伸縮調節槽13接合作用。在該傾斜/伸縮調節裝置的這樣設計的緊固鎖止機構中，當緊固在傾斜/伸縮調節位置上時，操縱桿9沿一個方向轉動。此時，凸輪/鎖止機構動作而將第一凸輪件10與第二凸輪件11相互分開，從而第一凸輪件10向外(向圖2A和2B左邊)推壓螺栓8a，而第二凸輪件11向內(向圖2A和2B右邊)推壓車體側支架4的一側板件4a。
被向外(向圖2A和2B左邊)推壓的螺栓8a通過環形件6將相對側上的螺栓8b向內拉，從而螺栓8b向內(向圖2A和2B左邊)推壓車體側支架4的另一側板件4b。
因此，車體側支架4的一對側板件4a、4b被分別向內推壓，其結果是，兩個側板件4a、4b夾緊并保持凸緣對7a、7b，而外管柱2的切口2a閉合，從而外管柱2的直徑收縮。隨著該直徑收縮，外管柱2壓靠內管柱1，從而使得可緊固在傾斜/伸縮調節位置上。
這樣，從兩側均勻地緊固兩個管柱1、2，從而兩個管柱1、2的中心可保持不變。
當解除傾斜/伸縮調節位置時，操縱桿9沿另一個方向轉動，所述凸輪/鎖止機構動作而使第一凸輪件10和第二凸輪件11互相靠攏，從而第一凸輪件10向內(向圖2A和2B右邊)移動螺栓8a，而第二凸輪件11解除對車體側支架4的一側板件4a的壓靠，并向外(向圖2A和2B左邊)打開側板件4a。
由于螺栓8a向內(向圖2A和2B右邊)移動，可使相對側的螺栓8b通過環形件6脫離被向內(向圖2左邊)拉的狀態。因此車體側支架4的另一側板件4b向外(向圖2A和2B右邊)打開。
因此，車體側支架4的所述側板件對4a、4b分別向外張開，結果所述凸緣對7a、7b向外張開，由此內管柱1脫離被外管柱2緊固的狀態。
然后，在該第一實施例中，如圖1所示，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動面上或兩個滑動面上至少對一長度上的伸縮調節范圍進行低摩擦材料處理。該低摩擦材料處理為下述處理之一烘烤二硫化鉬、烘烤氟樹脂、烘烤二硫化鉬與氟樹脂的混合物、涂覆陶瓷、金屬皂處理、低摩擦鍍覆處理和涂覆潤滑劑如油脂等，但不限于這些處理。
此外，如圖2A和2B所示，伸縮調節槽13為一沿軸向延伸的有底凹槽。伸縮調節槽13做成其寬度隨著其位置從其中部向其一端部接近而逐漸變小。利用這種設想，在一用[EA]表示的區段中，螺栓8b的前端逐漸撐開伸縮調節槽13，由此可吸收沖擊能量。應該指出，伸縮調節槽13也可一是一通孔。外管柱2可形成有一與凹槽13類似的伸縮調節槽，螺栓8a的前端與外管柱上的該伸縮調節槽接合作用，其中兩個螺栓8a和8b都可吸收沖擊能量。
如果例如在圖1所示狀態(一伸縮中性位置)時發生二次碰撞，一等于大于保持力的力作用在處于一傾斜/伸縮調節位置上的緊固鎖止機構上，內管柱1沿固定在車體上的外管柱2向車輛前側移動，同時螺栓8b的前端與伸縮調節槽13接合作用。
當內管柱1向車輛前側移動并到達一圖3所示位置(最短伸縮調節位置)時，螺栓8b前端進入伸縮調節槽13的槽寬逐漸減小的區段(EA)。
此后，如從圖3到圖4的示意性轉變所示，內管柱1進一步向車輛前側移動。此時，螺栓8b前端逐漸撐開伸縮調節槽13，從而生成一潰縮載荷。由此吸收沖擊能量。如圖4所示，當內管柱1向下移動到伸縮調節槽13的端部時，潰縮結束。
因此，按照第一實施例，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或此兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，因此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小內管柱1的滑動載荷。因此，如兩個管柱1、2之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，也可實現內管柱1平滑地開始向車輛前側的移動。也可在用[EA]表示的用于吸收沖擊能量的滑動抵靠面上進行低摩擦材料處理。
因此，接下來的潰縮可平滑地進行，從而便于控制沖擊能量的吸收。此外，由于內管柱1平滑開始地移動，兩個管柱不受阻滯載荷作用，從而使得潰縮可平滑地進行。
此外，在采用伸縮調節系統的情況下，如果在進行伸縮調節操作時用一個手進行操作，內管柱在外管柱中的移動會變得不平滑(受阻滯)，從而可能造成伸縮調節的操作力上升。按照所述第一實施例，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，因此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小伸縮調節的操作力，從而可平滑地進行伸縮調節的操作。
(第二實施例)
圖5為根據本發明的第二實施例的一傾斜/伸縮調節型的沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖。在該第二實施例中，一與下面說明的外管柱2一體地形成的外殼102與一電動助力(電動轉向(EPS))裝置的一齒輪箱一體地形成。
圖6為沿圖5中B-B線的剖視圖。
第二實施例包括一管柱助力型電動轉向(EPS)裝置，并且是這樣一種傾斜/伸縮緊固鎖止機構的示例一緊固螺栓直接穿過所述外殼。水平部104固定在車體上的車體側支架4一體地形成有一對沿垂直方向延伸的側板件4a、4b，外管柱2設置在所述兩個側板件之間。在外管柱2的后端上在側板件4a、4b之間一體地形成有一對具有較大壁厚并包圍內管柱1以及從而緊固內管柱1的包圍件30a、30b。所述包圍件對30a、30b的下端分別具有向適當地側向變寬的平坦部，以使側板件4a、4b抵靠其上，且在包圍件30a、30b之間的中部處形成一切口30c。
所述包圍件對30a、30b的上部安裝有一止擋螺栓31。止擋螺栓31的下端與內管柱1的伸縮調節槽13接合。
一緊固螺栓32穿過車體側支架4的側板件對4a、4b之間的包圍件對30a、30b的變寬的下部插入。一調節螺母33旋在緊固螺栓32的前螺紋部上，操縱桿9通過一安裝螺栓34安裝在該調節螺母33上。
當緊固在傾斜/伸縮調節位置上時，在轉動操縱桿9時，緊固螺栓32向圖6中左邊移動，從而推壓車體側支架4的側板件對4a、4b。因此，包圍件對30a、30b在其變寬的下部出被壓合而閉合其間的切口30c，從而內管柱1被壓力緊固。
當傾斜/伸縮取消時，在沿相反方向轉動操縱桿9時，緊固螺栓32向圖6中右邊移動，從而側板件對4a、4b互相分開，而包圍件對30a、30b也互相分開。由于這種分開作用，可撤消對內管柱1的推壓。也可在吸收能量的滑動抵靠面(EA)上進行低摩擦材料處理。
然后，按照第二實施例，如圖5所示，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動面或兩個滑動面上至少在長度上的伸縮調節范圍上進行低摩擦材料處理。該低摩擦材料處理為下述處理之一烘烤二硫化鉬、烘烤氟樹脂、烘烤二硫化鉬與氟樹脂的混合物、涂覆陶瓷、金屬皂處理、低摩擦鍍覆處理和涂覆潤滑劑例如油脂等，但不限于這些處理。
此外，如圖6所示，伸縮調節槽13是一個沿軸向延伸的凹槽。伸縮調節槽13做成其寬度隨著其位置從其中部沿軸向向其一端部接近而逐漸減小。利用這種設想，止擋螺栓31的下端逐漸撐開伸縮調節槽13，從而可吸收沖擊能量。應該指出，伸縮調節槽13也可為一有底凹槽。
此外，也可沿周向設有多個伸縮調節槽13和多個止擋螺栓31，且所述槽和螺栓的位置在軸向上相互錯開，從而可防止出現峰值載荷。
如果例如在圖5所示狀態(伸縮中性位置)時發生二次碰撞，等于大于保持力的力作用在處于傾斜/伸縮調節位置上的緊固鎖止機構上，內管柱1沿固定在車體上的外管柱2向車輛前側移動，同時止擋螺栓31的下端與伸縮調節槽13接合。
當內管柱1向車輛前側移動并到達最短的伸縮調節位置時，止擋螺栓31的下端進入伸縮調節槽13的槽寬小的部分。
此后，內管柱1進一步向車輛前側移動。此時，止擋螺栓31的下端逐漸撐開伸縮調節槽13，由此產生一潰縮載荷。從而吸收沖擊能量。當內管柱1向下移動到伸縮調節槽13的端部時，潰縮結束。
因此，在該第二實施例中，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，且由此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小內管柱1的滑動載荷。因此，如兩個管柱1、2之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，也可實現內管柱1平滑地開始向車輛前側的移動。
因此，接下來的潰縮可平滑地進行，從而便于控制沖擊能量的吸收。此外，由于內管柱1平滑地開始移動，因此兩個管柱不受阻滯載荷的作用，從而潰縮可平滑地進行。
此外，在采用伸縮調節系統的情況下，如果進行伸縮調節操作時用一個手進行操作，內管柱在外管柱中的移動會變得不平滑(受阻滯)，從而可能造成伸縮調節操作力上升。按照該第二實施例，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上都進行低摩擦材料處理，并因此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小伸縮調節操作力，從而可平滑地進行伸縮調節的操作。
在圖5所示第二實施例中，與外管柱2一體地形成的包圍件30a、30b與EPS齒輪箱制成一體，但也可與其分開。
(第三實施例)圖7A-7C示出一第三實施例。圖7A為一套筒的半剖視圖；圖7B為一內管柱的一改變示例的局部剖視圖。圖7C為一內管柱另一改變示例的局部剖視圖。所述套筒中的每一個都插入例如圖5所示轉向管柱裝置的外管柱2與內管柱1之間。
在圖7A的示例中，內表面經過低摩擦材料處理的一套筒14沿圖5所示的轉向管柱裝置的外管柱2的內表面安裝到與兩個管柱的配合部對應的部位上。所述低摩擦材料處理為下面的處理之一烘烤二硫化鉬、烘烤氟樹脂、烘烤二硫化鉬與氟樹脂的混合物、涂覆陶瓷、金屬皂處理、低摩擦鍍覆處理和涂覆潤滑劑如油脂等，但不限于這些處理。
此外，在一周向區域內形成唯一一個切口14a，從而便于對所述內表面進行低摩擦材料處理。這是因為在低摩擦材料處理后可進行倒圓加工。此外，也可在內管柱的外周向上進行低摩擦材料處理。
圖7B示出一個其中沿內管柱1的周向形成有多個凸條15的示例。潰縮時，內管柱1上的凸條15壓配合到外管柱2中，從而產生潰縮載荷。由此吸收沖擊能量。低摩擦材料涂覆在內管柱和外管柱至少之一上。內管柱1上的一個形成有凸條的區域用作能量吸收(EA)范圍，而圖7B中凸條15左邊的內管柱1的區域用作伸縮調節范圍。
圖7C示出一個示例，其中內管柱1做成其直徑按一小直徑部16a、一中直徑部16b和一大直徑部16c的順序依次變大。潰縮時，小直徑部16a、中直徑部16b和大直徑部16c依次壓配合到外管柱2中，從而產生潰縮載荷。從而吸收沖擊能量。內管柱1可做成一適配成其直徑可變化的橢圓形。低摩擦材料涂覆在內管柱和外管柱至少之一上。
如上所述，按照本發明，該沖擊吸收系統可以是用于壓配合到外管柱2中的系統，或如第一和第二實施例是用于撐開伸縮調節槽13的系統，也可以是所述系統的組合。只要吸收能量的類型是利用內管柱與外管柱的相對運動的類型，也可不限于所述系統而使用其它系統。
(第四實施例)圖8為根據本發明的一第四實施例的一傾斜/伸縮型沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖。
圖2A為沿圖8中A-A線的剖視圖。在第四實施例中，傾斜/伸縮調節機構與第二實施例中相同。
圖9為示出圖8所示轉向管柱裝置的一最短伸縮調節狀態的側視圖。
圖10為圖8所示轉向管柱裝置的側視圖，其中示出二次碰撞時產生的沖擊吸收終止時的狀態。
在第四實施例中，如圖8所示，一用鐵等制成的金屬環20壓配合地或以其它方式安裝在內管柱1外周向的一預定位置上。金屬環20在外管柱2一側上一體地設置有一用橡膠或合成樹脂制成的環形緩沖件21。
如圖9所示，當調節到最短伸縮調節狀態時，金屬環20和緩沖件21通過抵靠外管柱2而起伸縮滑動調節的一止檔件的作用。此外，此時緩沖件21防止由抵靠外管柱2造成的抵靠噪聲并抑制其沖擊。
此外，如果在圖8所示狀態時發生二次碰撞，等于大于保持力的力作用在處于傾斜/伸縮調節位置上的緊固鎖止機構上，內管柱1沿固定在車體上的外管柱2向車輛前側移動，同時螺栓8b的前端與伸縮調節槽13接合。
當內管柱1向車輛前側移動到一定程度時，金屬環20和緩沖件21撞擊到外管柱2的后端上。此后，如圖9和10所示，內管柱1進一步向車輛前側移動。此時，金屬環20在與外管柱2接合作用的同時在向車輛前側移動的內管柱1的外周向表面上摩擦滑動，從而生成潰縮載荷。由此吸收沖擊能量。如圖10所示，當內管柱1向下移動到伸縮調節槽13的端部時，潰縮結束。
由如上在第四實施例中所述可知，可通過調節金屬環20的配合狀態(緊固狀態)非常方便地設定和調節潰縮載荷。
此外，按照該第四實施例，如圖8所示，在兩個管柱1、2配合部處的一個滑動面上或兩個滑動面上，特別是至少在潰縮滑動面上進行低摩擦材料處理。也可在能量吸收范圍內的滑動抵靠面上進行低摩擦材料處理。所述低摩擦材料處理為下述處理之一烘烤二硫化鉬、烘烤氟樹脂、烘烤二硫化鉬與氟樹脂的混合物、涂覆陶瓷、金屬皂處理、低摩擦鍍覆處理和涂覆潤滑劑如油脂等，但不限于這些處理。
因此，按照第四實施例，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，且由此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小內管柱1的滑動載荷。因此，如果兩個管柱1、2之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，也可實現內管柱1平滑地開始向車輛前側的移動。
因此，接下來的潰縮可平滑地進行，從而便于控制沖擊能量的吸收。此外，由于內管柱1平滑地開始移動，因此兩個管柱不受阻滯載荷的作用，從而潰縮可平滑地進行。
此外，在伸縮調節系統的情況下，如果進行伸縮調節操作時用一個手進行操作，內管柱在外管柱中的移動會變得不平滑(受阻滯)，從而可能造成伸縮調節操作力的上升。在第四實施例中，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，并因此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小伸縮調節操作力，從而可平滑地進行伸縮調節的操作。
(第五實施例)圖11為根據本發明的一第五實施例的一傾斜/伸縮型沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖。在第五實施例中，傾斜/伸縮調節機構與第二實施例中相同。
圖6為沿圖11中B-B線的剖視圖。
在第五實施例中，如圖11所示，一用鐵等制成的金屬環20壓配合地或以其它方式安裝在內管柱1的一預定位置上。金屬環20在外管柱2一側上一體地設置有一用橡膠或合成樹脂制成的緩沖件21。
當調節到最短伸縮調節狀態時，金屬環20和緩沖件21通過抵靠外管柱2而起伸縮滑動調節的一止檔件的作用。此外，此時緩沖件21防止由抵靠外管柱2造成的抵靠噪聲并還限制其沖擊。
此外，如果發生二次碰撞，且當內管柱1向車輛前側移動到一定程度時，金屬環20和緩沖件21撞擊到外管柱2的后端上。此后，內管柱1進一步向車輛前側移動。此時，金屬環20在與外管柱2接合作用并擋靠在外管柱2的后端上的同時，在向車輛前側移動的內管柱1的外周向表面上摩擦滑動，從而生成潰縮載荷。由此吸收沖擊能量。
在第五實施例中，與外管柱2一體的外殼102與一電動助力(電動轉向(EPS))機構的一殼體一體地形成。
由上面在第五實施例中所述，可通過調節金屬環20的配合狀態(緊固狀態)非常方便地設定和調節潰縮載荷。
此外，根據第五實施例，如圖11所示，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動面上或兩個滑動面上進行低摩擦材料處理。低摩擦材料處理如上所述，并且至少在金屬環前方的伸縮抵靠范圍內進行或也可在金屬環后方的伸縮抵靠范圍內進行。
因此，根據第五實施例，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，且由此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小內管柱1的滑動載荷。因此，如果兩個管柱1、2之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，也可實現內管柱1平滑地開始向車輛前側的移動。因此，接下來的潰縮可平滑地進行，從而便于控制沖擊能量的吸收。
此外，在伸縮調節系統的情況下，如果進行伸縮調節操作時用一個手進行操作，內管柱在外管柱中的移動會變得不平滑(受阻滯)，從而可能造成伸縮調節操作力上升。在第五實施例中，在兩個管柱1、2配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，并因此可通過降低兩個管柱1、2配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小伸縮調節操作力，從而可平滑地進行伸縮調節的操作。
(第六實施例)圖12A為根據本發明一第六實施例的一傾斜/伸縮調節型的沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖。圖12B為沿圖12A中b-b線的剖視圖。
在第六實施例中，金屬環20配合在一經過上述低摩擦材料處理的內管柱40的外周向表面上。該金屬環20由一對由該金屬環20二等分地分成的半環部20a、20b構成。所述半環部對20a、20b在其上端和下端處由一對螺栓51、52緊固。一由合成樹脂制成的緩沖件21覆蓋在所述半環部對20a、20b上。
因此，通過改變所述螺栓對51、52的緊固力改變兩個半環部20a、20b之間的一間隙，從而可調節金屬環20的配合狀態(緊固狀態)，并可比上述各實施例方便得多地設定和調節潰縮載荷。
(第七實施例)圖13A為根據本發明的一第七實施例的一非伸縮型的沖擊吸收型轉向管柱裝置的側視圖。圖13B為圖13A所示的轉向管柱裝置的后視圖(示出從車輛后側觀察的前側)。
第七實施例中的沖擊吸收轉向裝置屬于一不可作伸縮調節的非伸縮調節系統，其中，一內管柱61這樣壓配合到一與一車體側支架60一體地形成的外管柱62上，以在正常情況下不在該外管柱上滑動，一轉向軸63可轉動地支承在兩個管柱61、62內。但是，如果發生二次碰撞，設想內管柱61可沿外管柱62向車輛前側移動。
然后，在第七實施例中，一用鐵等制成的金屬環20壓配合地或以其它方式安裝在內管柱61上的一預定位置上。金屬環20在外管柱62一側上設有一用橡膠或合成樹脂制成的緩沖件21。
如果發生二次碰撞，且當內管柱61向車輛前側移動到一定程度時，金屬環20和緩沖件21撞擊到外管柱62的后端上。此后，內管柱61進一步向車輛前側移動。此時，在與外管柱2接合的同時金屬環20在向車輛前側移動的內管柱61的外周向表面上摩擦滑動，從而產生潰縮載荷。由此吸收沖擊能量。
由如上在第七實施例中所述可知，可通過調節金屬環20的配合狀態(緊固狀態)非常方便地設定和調節潰縮載荷。
此外，按照第七實施例，如圖13A和13B所示，在兩個管柱61、62配合部的一個滑動面上或兩個滑動面上進行低摩擦材料處理。低摩擦材料處理如上所述進行。在兩個管柱61、62的壓配合部或能量吸收部上進行低摩擦材料處理。
在第七實施例中，在兩個管柱61、62配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，且由此可通過降低兩個管柱61、62配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小內管柱61的滑動載荷。因此，如果兩個管柱61、62之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，也可實現平滑地開始內管柱61向車輛前側的移動。因此，接下來的潰縮可平滑地進行，從而便于控制沖擊能量的吸收。
(第八實施例)圖14A-14C為本發明的第八實施例中的轉向管柱的半剖視圖。圖14A為示出其一第一示例的半剖視圖。圖14B為示出其一第二示例的半剖視圖和后視圖。圖14C為示出其一第三示例的半剖視圖。該第八實施例可用于上述第四至第七實施例。
圖15A-15D為本發明的一第八實施例中的轉向管柱的半剖視圖。圖15A為示出其一第四示例的半剖視圖。圖15B為示出其一第五示例的半剖視圖。圖15C為示出其一第六示例的半剖視圖。圖15D為示出其一第七示例的半剖視圖。
在圖14A-14C和15A-15D中，右側對應于車輛的后側，而左側對應于車輛的前側。在各圖中，環20和緩沖件21在(朝)車輛前側和后側上的構型與圖11中環和緩沖件的前側和后側上的構型相同。在第八實施例中，當發生碰撞時環20撞擊到外殼上，接下來潰縮進行到外殼撞擊到環70上的程度，從而吸收能量。
在圖14A的第一示例中，除如第四實施例中的壓配合的金屬環20和緩沖件21外，轉向管柱81上沿軸向的一不同的位置上設有另一金屬環70。
在圖14B的第二示例中，轉向管柱81形成有四條沿周向等距間隔分布的凸條82。每一凸條82在軸向上延伸。金屬環20和緩沖件21壓配合在所述凸條82的外周部上。應該指出，凸條可為如圖所示的可塑性變形件，也可通過切削-隆起形成。
在圖14C中的第三示例中，與第四實施例相同的金屬環20和緩沖器21安裝在凸條82的(朝)車輛前側的部位上。利用這種設想，由滑動摩擦造成的阻力逐級地增加，從而潰縮載荷提高。
在圖15A的第四示例中，轉向管柱81由一小直徑部81a、一中直徑部81b和一大直徑部81c構成。與第四實施例的金屬環和緩沖件相同的金屬環20和緩沖件21安裝在小直徑部81a上。由于這種設想，由滑動摩擦造成的阻力按三級增加，從而潰縮載荷進一步提高。此外，通過適當地改變大、中和小直徑部的長度可按要求改變潰縮特性。
在圖15B中的第五示例中，小直徑部81a和大直徑部81c之間形成有一錐形部81d，金屬環20和緩沖件21安裝在小直徑部81a上。利用這種設想，由滑動摩擦造成的阻力逐漸增加，從而潰縮載荷進一步提高。
在圖15C中的第六示例中，轉向管柱81具有在(朝)車輛后側的壁厚做得較薄并形成有一阻力釋放孔83的金屬環20。由于這種設想，由滑動摩擦造成的阻力減小，從而獲得一種降低潰縮載荷的方案。
在圖15D的第七示例中，轉向管柱81具有在(朝)車輛后側其一主直徑部的壁厚做得較薄的金屬環20。由于這種設想，由滑動摩擦造成的阻力減小，從而獲得一種降低潰縮載荷的方案。
應該指出，本發明可改變成各種形式，而不限于上述實施例。本發明可用于電動轉向系統，特別由于很難設定足夠的潰縮量而在管柱型電動轉向中也非常有效。此外，本發明也可用于傾斜型和伸縮型。
如上所述，按照本發明，如果該轉向管柱裝置屬于伸縮調節型，則在兩個管柱之間的伸縮調節部的配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理。而如果轉向管柱裝置為一非伸縮調節型的轉向管柱裝置，則在兩個管柱的壓配合部上進行低摩擦材料處理，并因此通過降低兩個管柱配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小上部管柱的滑動載荷。因此，如果兩個管柱之間的配合長度較短，或者即使轉向盤的安裝角較大，也可實現上管柱平滑地開始向車輛前側的移動。
因此，接下來的潰縮可平滑地進行，從而便于控制沖擊能量的吸收。此外，由于上管柱平滑地開始移動，因此兩個管柱不受阻滯載荷的作用，從而潰縮可平滑地進行。
此外，在伸縮調節型的情況下，如果當在不平滑狀態進行伸縮操作時下用一個手進行操作，可能造成伸縮調節操作力上升。但按照本發明，在兩個管柱配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理，并因此可通過降低兩個管柱配合部的滑動表面上的摩擦系數而減小伸縮調節操作力，從而可平滑地進行伸縮調節的操作。
權利要求
1.一種用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置，其中一上部管柱與一固定在一車體上的下部管柱配合，從而當發生二次碰撞時，在所述上部管柱向車輛前側移動的同時吸收沖擊能量，其特征在于，對轉向管柱裝置進行了這樣的改進，即在所述兩個管柱的配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理。
2.一種按權利要求1所述的用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置，其特征在于，所述轉向管柱裝置屬于一管柱助力型的一電動轉向型。
3.一種按權利要求1所述的用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置，其特征在于，所述轉向管柱裝置屬于一管柱助力型的一電動轉向型并能進行伸縮調節。
4.一種用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置，其中一上部管柱與一固定在一車體上的下部管柱配合，從而當發生二次碰撞時，在所述上部管柱向車輛前側移動的同時吸收沖擊能量，其特征在于，對轉向管柱裝置進行了這樣的改進，即在所述兩個管柱的配合部之間設置一經過一低摩擦材料處理的套筒。
5.一種按權利要求1至4中任一項所述的用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置，其特征在于，所述低摩擦材料處理為下述處理之一烘烤二硫化鉬、烘烤氟樹脂、烘烤二硫化鉬與氟樹脂的混合物、涂敷陶瓷、金屬皂處理、低摩擦鍍覆處理和涂覆潤滑劑。
全文摘要
本發明涉及一種用于車輛的沖擊吸收型轉向管柱裝置，其中一上部管柱與一固定在一車體上的下部管柱配合，從而當發生二次碰撞時，在所述上部管柱沿下部管柱向車輛前側移動的同時吸收沖擊能量，在兩個管柱的配合部的一個滑動表面上或兩個滑動表面上進行低摩擦材料處理或在兩個管柱的配合部之間設置一經過低摩擦材料處理的套筒。
文檔編號B62D1/181GK1662411SQ0381436
公開日2005年8月31日 申請日期2003年6月19日 優先權日2002年6月19日
發明者定方清, 東野清明, 會田明, 川池祐次 申請人:日本精工株式會社