专利名称:吸震转向装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种用在车辆上的吸震转向装置,它包括作为主要部件的 转向柱(转向管柱)并设置有在车辆碰撞时用于吸收车辆乘员(操作者或 驾驶员)二次碰撞产生的冲击能的冲击能吸收件。
背景技术:
该类型的转向装置被配置成在车辆乘员或搡作者发生二次碰撞的情况 下,该转向柱,例如利用连接在转向柱上的方向盘,可从车辆车身上分离 并可沿车辆前进方向(向前方向)轴向移动,同时产生阻碍该转向柱移动 的力(即沖击能吸收载荷)。也就是说,设置冲击能吸收件来吸收由二次碰 撞产生的沖击能。更具体地说,当转向柱沿车辆前进方向移动时,冲击能 吸收件例如发生变形,以便产生引起沖击能吸收件变形的力作为沖击能吸 收载荷。JP-U-6-796卯和JP - Y2 - 6-45415 />开上述类型的转向装置的示 例。
上述出版物中公开的车辆转向装置的两个示例使用称为能量吸收板 (沖击吸收板)的长金属板或长金属条作为冲击能吸收件。该能量吸收板 置于转向柱和车辆车身的一部分之间。更具体地说,JP-U-6-79690公开的 转向装置(下文中称为"笫一传统装置")设置有用于保持作为转向柱的主 要部分的柱体的柱保持结构(在该出版物中称为"柱支架")。该能量吸收 板具有基本为U形的能量吸收弯曲部形式的简单地容纳于形成在柱体和柱 保持结构之间的空间中的中间部。此外,该能量吸收板具有一个以焊接或 其它方式固定在柱体外周向表面上部的端部。另一方面,在JP-Y2-6-45415 (下文中称为"第二传统装置")公开的转向装置中,能量吸收板的一个端部固定在车辆车身的一部分上。
发明内容
在第 一传统装置中,能量吸收板需要牢固地以焊接或其它方式固定到 转向柱更准确地说是柱体的外周向表面的上部。该需要降低装配转向装置 的简易性。在第二传统装置中,能量吸收板需要在转向柱固定到车辆车身 上时紧固在车辆车身上。该需要增加相对于车辆车身装配转向装置的程序 的复杂性。虽然上述第一和第二传统装置具有那些缺点,但其它各种传统 转向装置也具有具体缺点。在这方面,需要克服传统转向装置的缺点的改 进方案以提供一种设置有冲击能吸收件的改进的转向装置。
因而,本发明的目的在于提供一种对传统装置结构进行改进的转向装 置。根据本发明的原理可实现该目的,本发明提供一种车辆用的吸震转向 装置,它包括转向柱,该转向柱固定在车辆车身的一部分上,以使得车辆 碰撞时在车辆乘员发生二次碰撞的情况下该转向柱可从车辆车身分离并可 沿车辆前进方向移动,且其中转向柱和车辆车身的上述部分中的一个包括 安装部,而转向柱和所述部分中的另一个包括保持部。吸震转向装置还包 括要安装在安装部上的沖击能吸收件,该沖击能吸收件包括可与 保持部接合的接合部,并且冲击能吸收件可在转向柱沿车辆前进 方向移动同时接合部与保持部保持接合时变形,从而沖击能吸收 件吸收二次碰撞产生的冲击能。
在如上所述构造的本发明的吸震转向装置中,冲击能吸收件仅安装在 转向柱和车辆车身的相关部分中的一个上,以便转向装置可相对于车辆车 身很容易地装配。此外,冲击能吸收件不需要以焊接或其它方式固定在转 向柱和车辆车身的所述部分中的一个上,以便冲击能吸收件可简单而经济
地保持在适当位置中。此外,冲击能吸收件也不需要紧固到转向柱和车辆 车身的所述部分中的另一个上,以便转向柱可相对于车辆车身很容易地装 配。因而,该吸震转向装置在结构上改进传统装置的对应部分。
应注意,上述吸震转向装置为本发明的一种基本形式,本发明可以"具
体实施方式"中说明的其它各种形式实施,这些形式分别具有各自的具体 特征和优点。
图1为示出依照本发明第一实施例构造的吸震转向装置的轴向横剖面
侧浮见图2为图l所示吸震转向装置的平面图3为示出图l所示车身侧支架、分离式(断开式)支架、导向件、 能量吸j]緣及其它部件之间关系的轴向横剖面局部放大侧视图4为示出图3所示车身侧支架、分离式支架、导向件、能量吸收板 及其它部件之间关系的平面图5为示出图1所示车身侧支架、分离式支架、导向件、能量吸^im 及其它部件之间关系的局部剖开的局部放大正视图6为示出图3至图5所示车身侧支架、分离式支架、导向件、能量 吸4饿及其它部件之间关系的后视图7为图1至图6所示导向件的方文大侧^见图8为图7所示导向件的平面图9为图7所示导向件的后视图10为示出图3所示导向件和能量吸i]緣之间关系的局部放大正视
图11为示出图1至图IO所示第一实施例的吸震转向装置的变型的轴 向才黄剖面局部侧浮见图12为示出依照本发明第二实施例构造的吸震转向装置的轴向横剖 面局部侧浮见图13为图12所示三面夹的放大立体图14为示出图12所示第二实施例吸震转向装置的变型的轴向横剖面 局部侧^L图15为依照本发明第三实施例构造的吸震转向装置的局部立体图16为图15所示第三实施例的吸震转向装置的第一变型的局部侧视
图17A为图16所示导向件和保持带(紧固带)的放大立体图,而图 17B为图16所示分离式支架的局部立体图18为示出第三实施例吸震转向装置的第二变型的局部立体图,其中 图16和17所示的导向件和紧固带彼此形成为一体;
图19为示出图15所示第三实施例吸震吸震转向装置的第三变型的轴 向才黄剖面局部侧视图20为示出图15所示第三实施例吸震转向装置的第四变型的轴向横 剖面局部侧视图21为依照本发明第四实施例构造的吸震转向装置的局部立体简图22为依照本发明第五实施例构造的吸震转向装置的局部分解立体
图23为示出图22所示分离式支架、导向件、能量吸收板及其它部件 之间关系的轴向横剖面局部放大侧浮见图24为示出图23所示分离式支架、导向件、能量吸纟^f反及其它部件 之间关系的平面图25为示出图24所示分离式支架的连通孔、导向件、能量吸收板及 其它部件之间关系的轴向横剖面局部放大正视图26为示出图22至图24所示第五实施例吸震转向装置的第一变型的 对应于图23的轴向横剖面局部放大侧视图27为示出图26所示导向件的一对接合颚(接合颚爪)和一对接合 凸出部之间关系的轴向横剖面局部端视图28为示出第五实施例吸震转向装置的第二变型的局部分解平面图, 其中导向件的一对接合凸出部与一对上部保持块形成为一体;
图29为图28所示导向件的后视图30为示出图22至图24所示第五实施例的吸震转向装置的第三变型 的局部平面图31为依照本发明第六实施例构造的吸震转向装置的轴向横剖面侧 视图32为图31所示吸震转向装置的平面图33为示出图31所示车身侧支架、分离式支架、导向件、能量吸收 板及其它部件之间关系的局部剖开的局部放大后视图34为沿图33的线M-M的轴向^f黄剖面侧视图
图35为图31至图34所示能量吸4緣的立体图36为示出图31至图35所示第六实施例吸震转向装置的第一变型所 用的能量吸收板的局部立体图37为示出图31至图35所示第六实施例吸震转向装置的第二变型所 用的车身侧支架的局部立体图38为示出图31至图35所示第六实施例吸震转向装置的第三变型所 用的车身侧支架和能量吸4^1的局部立体图39为示出图31至图35所示第六实施例吸震转向装置的第四变型所 用的能量吸收;f反的局部立体图40为示出图31至图35所示第六实施例吸震转向装置的第五变型所 用的车身侧支架和能量吸收板的局部立体图41为依照本发明第七实施例构造的吸震转向装置的局部平面图42为图41所示吸震转向装置的一些部件的轴向横剖面局部侧视图43为用于说明图42所示部件的工作情况的轴向横剖面侧视图44为示出图40至图43所示第七实施例吸震转向装置的第一变型的 局部平面图45为示出图40至图43所示第七实施例吸震转向装置的第二变型的 局部平面图46为图45所示吸震转向装置的一些部件的局部侧视图47为用于说明图46所示部件的工作情况的侧视图48为依照本发明第八实施例构造的吸震转向装置的局部立体图49为示出图48所示吸震转向装置的一些部件的轴向横剖面局部侧视图50为用于说明图49所示部件的的工作情况的轴向横剖面侧视图51为示出图48至图50所示第八实施例吸震转向装置的变型的局部 立体图52为示出图51所示吸震转向装置的一些部件的轴向横剖面局部侧 视图53为用于说明图52所示部件的工作情况的轴向横剖面侧视图54为依照本发明第九实施例构造的吸震转向装置的轴向横剖面侧 视图55为图54所示吸震转向装置的平面图56为示出图54所示车身侧支架、分离式支架、导向件、能量吸收 板及其它部件之间关系的局部剖开的局部放大后视图57为沿图56中的线N-N剖开的轴向横剖面侧视图58为图54至图57所示能量吸》|緣的立体图59为示出图54至图57所示第九实施例吸震转向装置的变型所用的 能量吸收板的立体图60为依照本发明第十实施例构造的吸震转向装置的局部放大侧视
图61为图60所示车身侧支架、分离式支架、能量吸收板、电磁铁线 圏及其它部件之间关系的局部剖开的局部后视图62为示意性地示出图60和61所示车体侧支架和能量吸收板之间关 系的立体图63为示出依照本发明第十一实施例构造的吸震转向装置的对应于 图56的局部剖开的局部放大后视图64为示意性地示出图63所示能量吸收板的立体图65为示出依照本发明第十二实施例构造的吸震转向装置的对应于 图57的轴向横剖面侧视图66为示出依照本发明第十三实施例构造的吸震转向装置的侧视图67为图66所示转向柱的平面图68为图66所示转向柱的横剖面的侧视图69A和69B为示出连接在车辆车身上的图66所示转向柱的后柱管 和设置在第十三实施例中的吸震装置的立体图70为图66所示的阻力生成装置的一部分的放大视图71为图68所示的阻力生成装置的一部分的放大视图72为示出形成在图66至图71所示阻力生成装置的吸震板中的槽和 形成在用于该吸震板变形的挤压辊上并与所述槽接合的凸出部的立体图73为示出图66至图71所示阻力生成装置生成的阻力a和转向柱移 动部的移动速度v之间关系的视图74A和74B为示出依照本发明第十四实施例构造的吸震转向装置所 用的阻力生成装置的视图75A和75B为示出作为第十四实施例变型的吸震转向装置所用的阻 力生成装置的视图76为示出依照本发明第十五实施例构造的吸震转向装置的侧视图77为图76所示转向柱的平面图78为图76所示转向柱的横剖面侧视图79A和79B为示出连接在车辆车身上的图76所示转向柱的后柱管 和设置在图76所示装置中的吸震装置的立体图80为示出图79A和79B所示吸震装置的与转向柱的侧视图对应的 视图81为用于说明图79A和79B所示吸震装置的配置的橫剖面图82A和82B为图79A和79B所示吸震装置的正视图83A和83B为示出图79A和79B所示吸震装置中的在分离后处于
移动状态的转向柱移动部的^f见图84为示出设置在第十五实施例吸震转向装置的变型中的吸震装置
的与转向柱的侧视图对应的视图85为示出设置在依照本发明第十六实施例构造的吸震转向装置中
的吸震板和该装置的其上安装该吸震板的一部分的立体图86为该装置的其上安装图85所示吸震板的一部分的横剖面图; 图87为第十六实施例吸震转向装置的变型的其上安装吸震板的一部
分的横剖面图;和
图88为示出设置在依照本发明第十七实施例构造的吸震转向装置中
的吸震板及该装置的其上安装该吸震板的一部分的横剖面图。
具体实施例方式
下面将详细描述根据本发明原理认为具有创造性的各种形式的转向装 置。本发明的每种形式都像附属权利要求一样进行编号,这样较容易理解 本说明书公开的技术特征。应理解本发明不仅限于要描述的技术特征或它 们的任意组合。还应理解本发明以下任意一种形式所包括的多个部件或特 征不一定同时具备,且可以从相对于同一形式描述的部件或特征中选择至 少一个实施本发明。还应理解作为本申请基础的日本专利申请 N0.2003-136380 、 N0.2003-286678 、 N0.2004-049733 、 N0.2003-310419 、 N0.2003-279544及N0.2003-290149均引用在此作为参照。 (1) 一种车辆用的吸震转向装置,包括
固定在车辆车身一部分上使得车辆碰撞时在车辆乘员发生二次碰撞的 情况下可从车辆车身分离并可沿车辆前进方向移动的转向柱,该转向柱和 该车辆车身上述部分中的一个包括安装部,而该转向柱和该车辆车身的上
述部分中的另一个包括保持部;及
安装在该安装部上的冲击能吸收件,该沖击能吸收件包括可与该保持 部接合的接合部,并且该冲击能吸收件由于转向柱在接合部与保持部保持 接合的同时沿车辆前进方向移动而可变形,从而冲击能吸收件吸收由二次 碰撞产生的冲击能。
上述吸震转向装置使本发明的一种基本形式。如上所述,设置在本转 向装置中的沖击能吸收件仅安装在转向柱和车辆车身相关部分中的一个 上,使得转向装置可很容易相对于车辆车身装配。而且,冲击能吸收件不
需要以焊接或者其它方式固定到转向柱和车辆车身该部分中的一个上,使
得冲击能吸收件可简单而经济地保持在适当位置中。此外,冲击能吸收件
不需要紧固到转向柱和车辆车身该部分中的另一个上,使得转向柱可很容
易相对于车辆车身装配。
在本申请中,表述"转向柱可从车辆车身上分离并可沿车辆前进方向
移动"不一定解释为转向柱整体可从车辆车身分离并可移动,而是可解释
为仅仅转向柱的转向柱体后部可从车辆车身分离并可移动,其中转向柱体
是可伸缩的,例如转向柱体设置有可伸缩机构。即,转向柱具有可从车辆
车身分离并可移动的部分。表述"车辆前进方向"不限于平行于车辆纵向 的水平方向。其中转向柱可相对于垂直或水平方向倾斜,例如,在转向柱
沿其倾斜轴线移动的过程中吸收冲击能。在这种情况下,"车辆前进方向" 指平行于车辆纵向并相对于水平方向倾斜的方向。即,表述"车辆前进方 向"应解释为包括该方向以及与平行于车辆纵向的水平方向多少有些偏离
的方向。类似的解释适用于表述"车辆后退方向"、"车辆纵向"等。
此外,表述"要安装在安装部上的冲击能吸收件"不能理解为冲击能 吸收件以焊接或其它方式固定在安装部上,而应理解为冲击能吸收件筒单 地装配在安装部上。冲击能吸收件优选配置成可与设置在转向柱和车辆车 身相关部分中的一个上的安装部很容易地接合和分离。由于冲击能吸收件 可变形以吸收由上述二次碰撞所产生的冲击能,该吸收件最好安装在上述 转向柱和车辆车身该部分中的一个上,使得该吸收件可相对于上述转向柱 和车辆车身相关部分中的一个移动以便吸收沖击能。此外,沖击能吸收件
优选"i殳置有用于将其相对于安装部保持在适当位置中的装配或定位部。
(2)根据上述形式(1)的吸震转向装置还包括接合调节机构,它用 于允许或阻止冲击能吸收件的接合部与保持部之间的接合。
在吸震转向装置的上述形式(2)中,冲击能吸收件不起作用,即使当 转向柱在车辆碰撞时从车辆车身分离并相对于车辆车身沿前进方向移动 时。其中冲击能吸收件包括如下所述的U形部分,可以配置接合调节机构 以阻止冲击能吸收件的接合部与保持部接合,从而用于避免冲击能吸收件的u形部分变形,即使当转向柱相对于车辆车身沿前进方向移动时。因此,
接合调节机构能够允许或阻止冲击能吸收件起到吸收所产生的沖击能的作 用。
(3) 根据上述形式(2)的吸震转向装置,其中接合调节机构包括可 在允许接合部和保持部彼此接合的第一位置与阻止该接合的第二位置之间 操作的执行器(致动器)。
在吸震转向装置的上述形式(3)中,其中冲击能吸收件包括执行器, 该执行器可被配置成通过该执行器设置在转向柱或车辆车身该部分上的保 持部在用于允许和阻止接合部和保持部彼此接合的前进位置和收缩位置之 间移动。
(4) 才艮据上述形式(3)的吸震转向装置,其中接合调节机构^f皮配置 成当接合部与保持部接合时由冲击能吸收件的变形所产生的冲击能吸收载 荷不作用于执行器。
在吸震转向装置的上述形式(4)中,其中当接合部与保持部接合时沖 击能吸收载荷不作用于接合调节机构的执行器,制造执行器的所需尺寸和 成本可降低。
(5) 根据上述形式(2)至(4)任意一种形式的吸震装置,其中接合 调节机构可根据设置用于检测车辆或车辆乘员状态的传感器的输出而可用 于允许或阻止接合部与保持部之间的接合。
在转向装置的上述形式(5)中,允许或阻止接合部与保持部彼此接合 取决于对车辆或车辆乘员所检测的状态,这使得可改变沖击能吸收件的冲 击能吸收特性。设置检测车辆乘员是否系上安全带的传感器,例如,当该 传感器的输出表明车辆乘员没有系上安全带时,接合调节机构被配置成允 许接合部与保持部之间的接合。设置检测车辆运行速度的传感器,例如, 当所检测的车辆运行速度高于预定上限时,接合调节机构被配置成允许进 行该接合。
(6) 根据上述形式(2)的吸震转向装置,其中接合调节机构包括用 于使保持部要移动的量与车辆碰撞时施加在车辆车身上的沖击大小对应的 机构,和用于当保持部的位移量大于预定阈值时允许接合部与保持部进行 接合的机构。
在吸震转向装置的上述形式(6)中,当车辆碰撞时施加在车辆上的冲 击大小超过预定阈值时,沖击能吸收件起到吸收冲击能的作用。二次碰撞 所产生的冲击能的量主要随着车辆碰撞时施加在车辆车身上的冲击大小的 变化而改变,以便冲击能吸收件可根据车辆一次碰撞时施加在车辆车身上 的沖击大小而有效和适当地吸收二次碰撞所产生的冲击能。
(7) 根据上述形式(6)的吸震转向装置,其中用于使保持部要移动 的量与沖击大小对应的机构被配置成通过利用保持部的惯性质量而使保持 部移动。
在转向装置的上述形式(7)中,车辆碰撞时作用在保持部上的惯性力 迫使该保持部相对于其上设置该保持部的转向柱或车辆车身移动,使得保 持部的位移量与施加在车辆车身上的冲击大小对应。在接合调节机构的该 配置中,沖击能吸收件通过纯机械装置而无需任意电气装置便能够允许或 阻止起到吸收冲击能的作用,以便简化转向装置的总体配置。保持部的位 移可以是线性运动、转动或者线性运动与转动的结合。尽管在制动系统正 常运转而制动车辆时,本发明该形式种的接合调节机构可允许保持部相对 于转向柱或车辆车身移动。优选的是,接合调节机构被配置成在正常制动 时阻止保持部产生大位移,而仅在车辆碰撞的情况下允许保持部产生大位 移。
(8) 根据上述形式(1)至(7)中任意一种的吸震转向装置,其中冲 击能吸收件;陂配置成相对于安装部定位成在转向柱相对于车辆车身的该部 分沿前进方向移动之前接合部与保持部沿前进方向彼此间间隔预定的自由 运行距离。
在转向装置的上述形式(8)中,接合部与保持部之间设置的自由运行 距离或间距能够延迟沖击能吸收件吸收沖击能的时间,其中转向柱相对于 该时间从车辆车身分离并移动离开车辆车身。因此,与转向柱一开始相对 于车辆车身移动接合部就与保持部接合的配置相比,在本配置中二次碰撞
初期所产生的冲击较小。应注意,可根据需要通过调节自由运行距离来适 当地调节沖击能吸收件吸收冲击能的时间。
(9) 根据上述形式(8)的吸震转向装置,其中接合部与保持部中的 一个包括具有可与接合部和保持部中的另一个相接合的凹槽的凹槽部(凹 槽件),且该凹槽部与接合部和保持部中的另 一个相配合以限定它们之间的 预定自由运行距离。
在转向装置的上述形式(9)中,该凹槽部起用于引导接合部与保持部 的相对移动直到该相对移动在该凹槽部末端停止的引导件的作用。因而, 该凹槽部确保保持部高度稳定地保持接合部。而且,上述自由运行距离设 置在凹槽部的末端与接合部和保持部中的上述另一个之间或者由凹槽部的 末端与接合部和保持部中的上述另一个限定形成。在具有凹槽部的情况下,
设置自由运行距离不需要接合部在转向柱向前移动之前与保持部的末端间 间隔很大距离。
(10) 根据上述形式(1)至(9)中任意一种的吸震转向装置,还包 括用于降低在吸收冲击能初始阶段中由冲击能吸收件的变形所产生的冲击 能吸收载荷的增长率的初始载荷调节机构。该初始载荷调节机构设置在以 下至少一个位置处冲击能吸收件与转向柱之间的位置;沖击能吸收件上 的位置;以及冲击能吸收件与转向柱之间的位置。
在包括初始载荷调节机构的转向装置的上述形式(10)中,在冲击能 吸收件吸收沖击能的初始阶段,即接合部与保持部接合之后沖击能产生的 初始阶段中,冲击能吸收载荷以较低的比率增大。因此,在沖击能吸收载 荷不突然增大的情况下冲击能可被平稳地吸收,其中冲击能吸收载荷的突 然增大会对车辆驾驶员或乘员产生巨大冲击。
(11) 才艮据上述形式(1)至(10)中任意一种的吸震转向装置,其中 沖击能吸收件的接合部和保持部可彼此接合,以便在转向柱被固定在车辆 车身的一部分上时通过冲击能吸收件将该转向柱临时保持在车辆车身的该 部分上。
在转向装置的上述形式(11)中,转向柱可很容易相对于车辆车身装
配。
(12) 根据上述形式(1)至(11)中任意一种的吸震转向装置,其中 沖击能吸收件是具有形成为接合部的端部的板。
在转向装置的上述形式(12)中,冲击能吸收件采用板的形式。例如, 冲击能吸收件可以基本为在转向柱相对子车辆车身移动时会变形的长条, 使得该条的本来笔直的部分弯曲,而本来弯曲的部分变直。二次碰撞时产 生的沖击能由该条的变形的阻力所产生的沖击能吸收载荷吸收。在冲击能 吸收件由板构成时,转向装置可采用简单的沖击能吸收机构。此外,通过 适当确定该板的厚度和宽度可很容易调节冲击能吸收载荷。这种形式的转 向装置的优点还在于冲击能吸收板结构简单,其一个端部形成为可与保 持部接合的接合部。因此,在不使用专门设计的独立件作为接合部的情况 下,转向装置部件数量较少,其结构得到简化。在适当的地方,呈板形式 的冲击能吸收件将称为"能量吸收板"或者"沖击能吸Jim"。
(13) 根据上述形式(12)的吸震转向装置,其中接合部和保持部被 配置成接合部在接合部与保持部接合之后接收剪切载荷。
在转向装置的上述形式(13)中,其中形成在能量吸收板一个端部的 接合部在与保持部接合之后接收剪切载荷或应力,接合部甚至在接合部具
有较小的厚度和宽度时也具有所需的强度和刚度。可根据需要确定该板的 变形部分的厚度、接合部的宽度和该板的其它部分的宽度,以使得能量吸 收板能够在确保接合部具有所需强度和刚度的同时展现出期望的能量吸收 特性。
上述形式(13)在如上所述的能量吸收板的接合部和保持部可彼此接 合以便在转向柱被固定在车辆车身的一部分上时将该转向柱临时保持在车 辆车身的该部分上的情况中尤其优选。在"背景技术"的上述第一传统装 置中,能量吸收板具有通过将其相对的端部之一弯曲而形成的接合部。当 该弯曲的接合部(临时保持钩部)与保持部接合以在转向柱被固定在车辆 车身上时将该转向柱临时保持车辆车身上时,该弯曲的接合部接收作用在 其上使其向回弯曲的弯曲载荷或应力。因此,能量吸收板需要具有较大的厚度和宽度,以使得该板具有足以抵抗接合部(临时保持钩部)处的弯曲 的强度和刚度。在本转向装置中,其中当接合部与保持部彼此接合以便将 转向柱临时保持在车辆车身上时接合部经受剪切载荷或应力。因此,能量 吸收板的接合部处所需的厚度较小,并相应地降低能量吸收板所需的总重。
(14) 根据上述形式(12)或者(13)的吸震转向装置,其中沖击能 吸收件包括彼此叠置且均具有接合部的多块板。
在转向装置的上述形式(14)中,能够可选择地允许或阻止能量吸收 件的每块板吸收沖击能,以便可通过上面相对于形式(2)至(7)说明的 接合调节机构在多个步骤中改变能量吸收件吸收沖击能的总量。例如,设 置用于将保持部移动到从多个位置中选定的一个位置的执行器,用以允许 或阻止每块板的接合部与保持部接合,从而改变能量吸收件所吸收的冲击
能的总量。
(15) 才艮据上述形式(12)至(14)中任意一种的吸震转向装置,其 中冲击能吸收板包括由弯曲部和从该弯曲部两相对端延伸的两臂部组成的 基本为U形的部分(文中简称为"U形部分"),冲击能吸收件被配置成安 装在安装部上,以使得两臂部沿着与转向柱相对于车辆车身的一部分移动 的方向基本平行的方向延伸,并使得安装部沿着能量吸收件的板的厚度方 向夹在两臂部之间;沖击能吸收件在接合部与保持部保持接合的状态下在 转向柱沿着车辆的前进方向相对于车辆车身的一部分移动期间由安装部的 一个端部变形,使得沖击能吸收件中的弯曲部的位置逐渐改变,从而二次 碰撞产生的冲击能在冲击能吸收件的变形过程中被吸收。
在转向装置的上述形式(15)中,冲击能吸收件可安装或者装配在安 装位置上,使得安装部夹在冲击能吸收件的基本U形部分的两臂部之间。 在转向柱在接合部与保持部保持接合的状态下相对于车辆车身向前移动之 前,U形部分用作用于将沖击能吸收件保持在安装部上的一部分。在转向 柱在接合部与保持部保持接合的状态下向前移动的过程中,沖击能吸收件 的U形部分相对于安装部移动并在与安装部的上述一端部滑动挤压接触时 发生弹性变形,以使得该臂部的位于弯曲部的远离接合部的一侧上的即时直部沿着安装部持续弯曲,同时即时弯曲部的与另一臂部相邻的端部被持 续拉直成为该臂部。因而,沖击能吸收件能够在其塑性变形过程中高度稳 定地吸收冲击能。
(16) 根据上述形式(15)的吸震转向装置,其中接合部与两臂部中 的一臂部形成为一体,使得接合部从该臂部的远离弯曲部的一端沿着远离 两臂部中的另一臂部的方向延伸。
在转向装置的上述形式(16)中,通过弯曲U形部分的一臂部的自由 端部可很容易形成冲击能吸收件的接合部。可根据接合部要实现的功能、 按照需要形成接合部。
(17) 才艮据上述形式(1)至(16)中任意一种的吸震转向装置,其中 转向柱包括柱体以及柱保持结构,该柱保持结构用于保持柱体并^L固定在 车辆车身的一部分上使得在发生二次碰撞时柱保持结构可从车辆车身的该 部分分离并可移动离开;并且柱保持结构包括安装部,而车辆车身的该部 分设置有保持部。
在转向装置的上述形式(17)中,转向柱包括具有其上要安装冲击能 吸收件的安装部的柱保持结构。相对于后来安装在车辆车身上的转向柱装 配冲击能吸收件的操作比相对于后来其上安装转向柱的车辆车身装配冲击 能吸收件的操作容易。根据上述形式(17)的配置装配转向装置的效率较 高。
(18) 根据上述形式(17)的吸震转向装置,其中柱保持结构包括沿 车辆横向彼此间隔开的一对臂,和沿横向基本位于该对臂中间的中央部, 柱保持结构在该对臂处固定在车辆车身的一部分上,并且安装部位于柱保 持结构的中央部内。
在转向装置的上述形式(18)中,沖击能吸收件安装在柱保持结构的 基本横向的中央部内。因而柱保持结构的基本横向的中央部内的空间被有 效地用来安装冲击能吸收件。该配置在转向装置仅采用 一个部件作为冲击 能吸收件时尤其理想。
(19) 才艮据上述形式(17)或(18)的吸震转向装置,其中柱保持结
构通过倾斜机构支承柱体。
在上述第一传统装置中,冲击能吸收件固定在柱体上,以便于冲击能 吸收件的能量吸收特性可在柱体由车辆车身通过允许柱体在平行于车辆纵 向的垂直平面内倾斜的倾斜机构支承时发生变化。在转向装置的上述形式
(19)中,即使柱体垂直倾斜,其上安装冲击能吸收件的柱保持结构也不 作垂直移动。因而,通过倾斜机构,冲击能吸收件起的作用与转向柱的倾 斜运动无关。换句话说,其中冲击能吸收件没有固定在柱体上的本转向装 置很容易装备该倾斜机构,而倾斜机构对冲击能吸收件的能量吸收特性没 有不利影响。
(20) 才艮据上述形式(17)至(19)中任意一种的吸震转向装置,其 中柱保持结构通过伸缩机构支承柱体。
在其中沖击能吸收件固定在柱体上的第 一传统装置中,冲击能吸收件 的能量吸收特性可在柱体由车辆车身通过伸缩机构支承时发生变化,这使 得柱体的轴向长度发生变化。这种变化类似于上述当柱体由车辆车身通过 倾斜机构支承时的能量吸收特性的变化。在转向装置的上述形式(20)中, 沖击能吸收件起的作用与伸缩机构的运行无关,以便调节柱体的轴向部分 的轴向位置,其中柱体由柱保持结构在该轴向位置处支承。因而,其中沖 击能吸收件没有固定在柱体上的本转向装置能够很容易装备该伸缩机构, 而伸缩机构对沖击能吸收件的能量吸收特性没有不利影响。
(21) 根据上述形式(17)至(20)中任意一种的吸震转向装置,其 中沖击能吸收件为板,并且它包括由弯曲部和从该弯曲部的各相对端延伸 的两臂部构成的U形部分,且该两臂部中的一臂部包括端接于接合部中的 端部,沖击能吸收件被配置成安装在安装部上,使得两臂部沿与转向柱相 对于车辆车身的一部分移动的方向基本平行的方向延伸,并使得安装部沿
沖击能吸收件的板的厚度方向夹在两臂部之间;在转向柱在接合部与保持 部保持接合的状态下沿车辆前进方向相对于车辆车身的一部分移动期间, 冲击能吸收件由安装部的前端部变形,使得冲击能吸收件中的弯曲部的位 置逐渐改变,从而二次碰撞产生的冲击能在冲击能吸收件的变形过程中被 吸收。
在转向装置的上述形式(21)中,冲击能吸收件采用板的形式,该板 包括U形部分并且被安装在转向柱的柱体的柱保持结构上。包括U形部分 的板已在上面参照本发明的形式(15)作了说明。优选的是,包括接合部 的该板的臂部靠近保持部定位。转向柱固定在车辆车身仪表板的加强件的 下部(与车辆车身的上述的部分对应)上,使得安装部沿垂直方向夹在两 臂部之间,例如,优选的是从两臂部中的上面一臂部的自由端延伸形成接 合部。
上述第一传统装置还釆用包括用于吸收冲击能的基本为U形的中间弯 曲部(下文中筒称为U形中间弯曲部)的冲击能吸收板。但是,该冲击能 吸收板在其一端处固定在柱体上,而柱体然后通过柱保持结构(在出版物 JP-U-6796卯中称为柱支架)相对于车辆车身的一部分装配。在该配置中, 由于板相对于车辆车身的高精度定位,很难相对于车辆车身装配冲击能吸 收板。然而,在转向装置的上述形式(21)中,冲击能吸收板仅通过柱保 持结构支承,以便该板相对于车辆车身的定位精度能够显著提高。
在第一传统装置中,U形弯曲部仅容纳于在柱体和柱保持结构之间形 成的空间中,以致于冲击能吸收板不会如预期的那样在其弯曲部处变形, 导致由沖击能吸收板的变形吸收沖击能不稳定的危险。即,冲击能吸收板 的沖击能吸收特性倾向于发生变化。另一方面,本发明的上述形式(21) 中,由柱保持结构的前端部更具体地说是由柱保持结构的安装部的前端部 使沖击能吸收板的U形部分发生弹性变形。因此,该板的U形部分可沿着 柱保持结构的安装部的前端部如预期的那样发生变形,从而确保由该板的 U形部分的弹性变形高度稳定地吸收冲击能。
(22)根据上述形式(21)的吸震转向装置,其中接合部与两臂部中 的一臂部形成为一体,使得接合部从上述一臂部端部的远离弯曲部的一端 沿着远离两臂部中的另一臂部的方向延伸。
在采用包括U形部分并且,皮安装在柱保持结构上的冲击能吸收板的转 向装置的上述形式(22)中,该板的接合部参照本发明的形式(16)如上
所述形成。
(23) 根据上述形式(21)或(22)的吸震转向装置,其中安装部的 前端部形成为用于在冲击能吸收件变形的同时引导冲击能吸收件的弯曲部 沿其前端部位移的导向部。
设置在转向装置上述形式(23)中的安装部的导向部的作用是引导冲 击能吸收板相对于柱保持结构位移,以使得该板沿安装部的前端部变形。 优选的是,弯曲部呈弓形或者呈部分圆柱形,而导向部呈半圆柱形,以便 该板沿着该半圆柱形导向部的半圆柱形外表面变形。为了确保沖击能吸收 板的平滑变形,用于与该板滑动接触的导向部的表面的摩擦系数优选较低, 以防止该板与导向部的接触面之间的大摩擦力。
(24) 根据上述形式(23)的吸震转向装置,其中柱保持结构的安装
部包括两块板,该两块板彼此叠置,使得该两块板中的一块板的一个端部 沿车辆前进方向从该两块板中的另 一块板的相应前端面凸出;并且安装部
的导向部由横截面呈J形并且具有短臂和长臂的导向件构成,该导向件装 配在所述一块板的上述的一个端部上,使得该短臂的后端面与上述另一块 ;昧的前端面相对。
根据上述形式(24)的转向装置被配置以简单且便宜的结构来高度稳 定地吸收沖击能。在上述第二传统装置中,柱保持结构在其前端部设置有 其上安装有导向件的U形安装部。形成该U形安装部需要较高的成本,并 且由于在U形冲击能吸收板变形以吸收冲击能时通过导向件施加在该U形 安装部上的栽荷而使该U形安装部容易弯曲。因而,该传统装置对冲击能 的吸收不稳定。
与第二传统装置相反,根据上述形式(23)的转向装置被配置成在U 形冲击能吸收板通过导向件变形以吸收沖击能时接收载荷的J形导向件安 装在两块板中的一块板的一个端部上,其中,该两块板构成柱保持结构的 底部并且彼此叠置成两块板中的一块板的上述端部沿车辆前进方向从另一 块板的相应端部凸出。为了将导向件安装在安装部上,不必使安装部的任 意部分弯曲,因为导向件仅安装在安装部的两块板中的一块板的上述一凸
出前端部上。因此,可降低形成安装部所需的费用。此外,上述一块板的 凸出前端部具有较高的强度并且可高度地抵抗经导向件接收的弯曲载荷,
以便使u形冲击能吸收板如预期的那样变形以吸收冲击能,从而确保通过 u形冲击能吸收板的变形来高度稳定地吸收沖击能。此外,本转向装置的
优点在于由于导向件的短臂与安装部的另一块板的前端面相对,因此u形 冲击能吸收板在与该短臂对应的沖击能吸收板u形部分的臂部能够与另一
块板的表面保持接触或者位于该另一块板的表面附近的同时移动。因此, 可减小安装部的沿两块板彼此叠置方向上的所需尺寸。
(25) 才艮据上述形式(23)的吸震转向装置,其中柱保持结构的安装 部包括具有构成导向部的U形凸出端部的板。
在转向装置的上述形式(25)中,安装部不包括上面结合形式(24) 说明的导向件,并且柱保持结构的底板的U形凸出端部起导向部的作用。 不使用单独导向件的本安装部结构简单。
(26) 才艮据上述形式(23)至(25)中任意一种的吸震转向装置,其 中冲击能吸收件安装在安装部上,使得弯曲部与导向部之间存在空隙。
在转向装置的上述形式(26)中,在转向柱相对于车辆车身向前运动 的初始部分期间,柱保持结构安装部的前端部通过该空隙向前移动,以便 由冲击能吸收板U形部分的通过安装部前端部的变形而吸收冲击能的时间 相对于柱保持结构从车辆车身分离的时间延迟。因此,与其中冲击能吸收 板的弯曲部和导向部之间不存在空隙的配置相比,在本配置中,二次碰撞 初始阶段中产生的沖击较小。此外,由沖击能吸收板的变形吸收沖击能的 时间可通过调节该空隙的量按照需要适当调节。
(27) 根据上述形式(21)至(26)中任意一种的吸震转向装置,还 包括用于相对于柱保持结构定位和保持沖击能吸收件的上述一臂部的定位 和保持装置。
在转向装置的上述形式(27)中,第一实施例,沖击能吸收板U形部 分的上述一臂部通过该定位和保持装置相对于柱保持结构定位和保持。当 柱保持结构与转向柱一起相对于车辆车身移动时,定位和保持装置确保冲 击能吸收板的接合部与设置在车辆车身上的保持部稳定接合,同时上述一 臂部相对于柱保持结构定位。甚至在设置于车辆车身上的保持部和与沖击 能吸收板的相关臂部形成为一体的接合部之间存在自由运行距离时,也允 许接合部与保持部稳定接合。冲击能吸收板的接合部与保持部可彼此接合
以便在转向柱被固定在车辆车身上时将该转向柱临时保持在车辆车身上, 该定位和保持装置能够使沖击能吸收板的上述一臂部相对于柱保持结构的 错位最小,从而有助于转向柱相对于车辆车身的装配,例如,通过使用螺 钉和螺母将柱保持结构固定在车辆车身上的操作。定位和保持装置需要沿
上述臂部的宽度、厚度及长度中至少一个方向定位上述臂部,且优选配置 成沿宽度方向(车辆侧向或横向)定位该臂部。
(28) 才艮据上述形式(27)的吸震转向装置,其中定位和保持装置包 括一对定位和保持块,该对定位和保持块布置在上述一臂部相对侧上,使 得该对定位和保持块沿上述一臂部宽度方向彼此间隔开。
在转向装置的上述形式(28)中,通过该对定位和保持块可很容易定 位冲击能吸收板的上述一臂部,且结构简单。这些定位和保持块可形成在 下面要描述的导向件的后延伸部上或者形成在安装部的任意其它部件上。
(29) 根据上述形式(28)的吸震转向装置,其中该对定位和保持块 具有彼此相对的倾斜表面,其中该相对的倾斜表面形成为相对倾斜表面间 的距离从上述另 一臂部向上述一臂部的方向减小。
在转向装置的上述形式(29)中,冲击能吸收板可通过具有倾斜表面 的该对定位和保持块定位和保持,而不管冲击能吸收板的具体宽度和厚度, 甚至可通过适当选定冲击能吸收板的宽度和厚度而调节冲击能吸4t^的沖 击能吸收特性。
(30) 根据上述形式(29)吸震转向装置,其中冲击能吸收件U形部 分的上述一臂部在该上述一臂部的面向该U形部分内部的内表面处由安装 部的一部分支承。
在转向装置的上述形式(30)中,上述一臂部由该对定位和保持块及 安装部的上述部分沿该上述一臂部的厚度方向定位。支承上述一臂部的安
装部的上述部分可设置在下面要描述的导向件的后延伸部上或者设置在柱 保持结构的任意其它部件上,例如设置在柱保持结构的任意部分上。
(31) 根据上述形式(28)至(30)中任意一种的吸震转向装置,其 中接合部与上述一臂部形成为 一体,使得接合部从上述一臂部的远离弯曲 部的一端沿远离两臂部中的另一个臂部的方向延伸,并使得接合部的从上 述一臂部的与其面向U形部分内部的内表面相对的外表面处测量的高度大 于该对定位和保持块的高度;接合部在其自由端处可与保持部接合,并且 在该接合部的与该对定位和保持块的高度对应的高度位置处,接合部的宽 度小于该对定位和保持块之间的距离。
在转向装置的上述形式(31)中,通过相对于安装部沿车辆向后的方 向移动沖击能吸收板,使得接合部的邻近端部或者固定端部穿过该对定位 和保持块之间,U形沖击能吸收板可安装在柱保持结构的安装部上。
(32) 根据上述形式(27)至(31)中任意一种的吸震转向装置,其 中安装部包括^L置在其前端部且在冲击能吸收件变形时用于引导冲击能吸 收件的弯曲部移动的导向件,并且该导向件包括向车辆后方延伸的后延伸 部,该对定位和保持装置设置在该后延伸部上。
在转向装置的上述形式(32)中,如上面结合本发明的形式(24)所 述,设置在安装部前端部处的导向件的横截面基本为J形。在本转向装置 中,U形沖击能吸收板的上述一臂部通过形成在导向件的后延伸部上的定 位和保持装置相对于柱保持结构定位和保持,其中该后延伸部远离使冲击 能吸收板变形的导向件的前端部。该配置可有效提高上述一臂部的定位和 保持精度。该导向件可构成上面结合本发明的形式(23)所描述的导向部。
(33) 才艮据上述形式(32)的吸震转向装置,其中导向件的后延伸部 包括用于定位和保持冲击能吸收件两臂部中的另 一臂部的定位和保持部。
在转向装置的上述形式(33)中,U形沖击能吸收板在其两臂部处通 过结构简单且包括定位和保持装置和定位和保持部的导向件定位和保持。
该导向件可有效确保冲击能吸收板相对于柱保持结构更具体地说是相对于 柱保持结构的安装部高度精确地定位。
(34) 根据上述形式(27)的吸震转向装置,其中安装部包括支承部, 定位和保持装置包括具有可弹性变形部的基本为矩形的三面夹,其中该可 弹性变形部与支承部相配合以弹性地保持它们之间的沿上述一臂部厚度方 向与该可弹性变形部弹性挤压接触的冲击能吸收件U形部分的上述一臂部。
在转向装置的上述形式(34)中,U形冲击能吸收板的上述一臂部沿
该臂部厚度方向与矩形三面夹的可弹性变形部以及安装部的支承部保持弹 性挤压接触,以确保冲击能吸收板相对于安装部高度精确定位。由于该三 面夹包括可弹性变形部,因此可使用相同的三面夹来保持冲击能吸收板, 而不管该板的具体厚度,甚至可通过在该三面夹的可弹性变形部的弹性变 形量范围内适当选定沖击能吸收板的厚度尺寸而调节冲击能吸收板的沖击 能吸收特性。
(35) 根据上述形式(27)的吸震转向装置,其中安装部包括支承部, 而定位和保持装置包括保持带,其中该保持带与支承部相配合以保持冲击 能吸收件的U形部分的上述一臂部;该保持带具有可变的有效保持长度。
在转向装置的上述形式(35)中,U形冲击能吸4iUl的上述一臂部由 保持带和安装部的支承部保持。由于该保持带的有效保持长度是可变的, 因此可使用相同的保持带保持冲击能吸收板,而不管该板的具体厚度和宽 度,甚至可通过适当选定冲击能吸收板的厚度和宽度而调节冲击能吸收板 的沖击能吸收特性。因此,转向装置的制造成本降低。
(36) 根据上述形式(21)至(35)中任意一种的吸震转向装置,其 中柱保持结构具有沿车辆横向彼此间隔开的一对槽,其中柱保持结构通过 该槽固定在车辆车身的 一部分上,使得柱保持结构可沿车辆前进方向从车 辆车身部分上分离并移动离开车辆车身的该部分;柱保持结构还包括中央
部,该中央部沿横向基本位于该对槽中间并且包括冲击能吸收件安装在其 上的安装部。
并且其中冲击能吸收件包括一对翼部,该对翼部从上述一臂部沿平行 于车辆横向的各相反方向延伸并且均设有分别与柱保持结构的一对槽压入
配合并且在柱保持结构沿车辆前进方向移动离开车辆车身的该部分时可从 该对槽分离的圆柱部分。
转向装置的上述形式(36)被配置成如上面结合上述形式(11)所述, 在将转向柱固定在车辆车身上时,冲击能吸收件的接合部用于将转向柱临
时保持在车辆车身上;转向柱由车辆车身通过冲击能吸收件的接合部和翼 部支承,以便转向柱的重量不会作用在沖击能吸收件的u形部分上,其中 该u形部分要变形以吸收冲击能。因而,本配置有助于防止冲击能吸收件 的u形部分在相对于车辆车身装配转向柱时出现不希望的变形,并确保通 过该u形部分在转向柱安装在车辆车身上之后的变形高度稳定地吸收冲击 能。还应理解,冲击能吸收件的该对翼部可用作用于定位和保持沖击能吸
收件的上述一臂部的定位和保持装置,如上面结合上述形式(27)所述。 该对翼部最好离接合部较近,优选的是沿车辆前进方向邻接该接合部定位。
(37)根据上述形式(21)至(35)中任意一种的吸震转向装置,还 包括用于才艮据转向柱相对于车辆车身的该部分沿车辆前进方向移动的速度 改变要由冲击能吸收件的变形产生的冲击能吸收载荷的能量吸收载荷改变 机构。
车辆乘员(驾驶员)二次碰撞时例如利用方向盘施加在转向柱上的沖 击的大小不仅取决于车辆乘员是否系上安全带,而且还取决于二次碰撞时 车辆乘员的动能。即,施加给车辆乘员以及施加在转向柱上的沖击随着车 辆乘员的动能的增加而增大,也就是说,施加给车辆乘员以及施加在转向 柱上的冲击还根据各种因素变化,这些因素包括作用在转向柱上的沖击以 及与方向盘相撞的车辆乘员的重量。在这一点上,最好根据表示实际作用 在转向柱上的冲击的参数改变要由冲击能吸收件的变形产生的沖击能吸收 载荷,用以有效地吸收沖击能。转向柱通过与方向盘碰撞的车辆乘员的动 能而相对于车辆车身移动,以便于转向柱的移动速度随着车辆乘员的动能 的增加而增大。因此,转向柱的移动速度可适当地用作表示实际作用在转 向柱上的冲击的参数。在上述形式(37)中,能量吸收载荷改变机构根据 转向柱的移动速度,即根据车辆乘员与方向盘发生二次碰撞时实际作用在转向柱上的冲击的大小改变冲击能吸收载荷,以便于通过沖击能吸收件的 变形来有效地降低施加给车辆乘员的冲击,从而保护乘员免受二次碰撞产 生的沖击。
上述形式(36)中所用的术语"转向柱的移动速度"指转向柱相对于 车辆车身的固定转向柱的一部分移动时的速度。能量吸收载荷改变机构所 用的速度可以是转向柱在整个移动距离上的移动速度,或者是转向柱在整 个移动距离或移动行程中任意时间点的速度。优选的是,能量吸收载荷改 变机构使用转向柱的移动的相对初始阶段中的速度,因为在转向柱开始移 动之后较早时间点处的该速度趋向于精确地反映车辆乘员与方向盘发生二 次碰撞时实际作用在转向柱上的沖击。术语"冲击能吸收载荷"指转向柱 相对于车辆车身向前移动的阻力。
上述形式(36)中设置的能量吸收载荷改变机构可构造成根据需要改 变要由冲击能吸收件的变形产生的沖击能吸收载荷。例如,能量吸收载荷 改变机构包括电气装置例如电动执行器,用来在电子控制单元的控制下根 据表示转向柱的检测到的移动速度的信号控制冲击能吸收载荷。或者,能 量吸收载荷改变机构包括可根据动力学原理操作的纯机械装置。下面描述 的机械装置的使用更适于简化转向柱的结构和控制以及降低其制造成本。
(38)才艮据上述形式(37)的吸震转向装置,其中能量吸收载荷改变 机构随着转向柱的移动速度的增加而增大沖击能吸收载荷。
如上所述,转向柱的移动速度随着作用在转向柱上的沖击大小的增加而增大。另一方面,用于吸收冲击能的转向柱的移动距离由转向柱的具体构造,更具体地说是由用于将转向柱安装在车辆车身上的具体结构决定。 为了在转向柱的预定移动距离内有效地吸收冲击能,需要转向柱的每单位移动距离要吸收的冲击能的量随着转向柱移动速度的增加而增大。这种需 要在本发明的上述形式(38)能够满足,上述形式(38)被构造成防止转 向柱在车辆乘员与方向盘发生二次碰撞产生较大冲击能时在其预定移动距 离或移动行程结束时到达其底部,这会对车辆乘员造成极大的冲击,并且 上述形式(38)被构造成当二次碰撞产生较小沖击能时在转向柱的较长移
动距离上平滑(平稳)地吸收冲击能。
(39) 才艮据上述形式(37)或(38)的吸震转向装置,其中能量吸收 载荷改变^L构改变沖击能吸收载荷,使得转向柱移动速度大于预定阈值时 的沖击能吸收载荷大于转向柱移动速度不大于预定阈值时的冲击能吸收载 荷。
沖击能吸收载荷可根据转向柱的移动速度持续改变,或者可根据移动 速度逐步改变,如本发明的上述形式(39)中所述。即,转向柱的移动速 度大于预定阈值时的沖击能吸收载荷较大,而转向柱的移动速度不大于预 定阈值时的冲击能吸收载荷较小。能够仅用两步改变沖击能吸收载荷的本 转向装置在能量吸收载荷改变机构的构造上较简单。
(40) 才艮据上述形式(37)至(39)中任意一种的吸震转向装置,其 中能量吸收载荷改变机构通过改变冲击能吸收件(372 )的变形阻力而改变 沖击能吸收载荷。
由冲击能吸收件的变形产生的冲击能吸收载荷在呈板状的冲击能吸收 件例如较易变形时较小,而在该板较难变形较大。在本发明的上述形式(40 ) 中,冲击能吸收件的变形阻力用作表示使沖击能吸收件变形所需的力的参 数,并且该变形阻力被改变以改变沖击能吸收载荷。术语"变形阻力"在 广泛意义上表示使冲击能吸收件发生变形的难度,并且不仅包括使其发生 变形所需的应力,而且还包括存在于冲击能吸收件和安装件之间的摩擦力, 其中该摩擦力是冲击能吸收件相对于安装部移动的阻力。
(
41 )根据上述形式(40)的吸震转向装置,其中沖击能吸收件为板, 它包括由弯曲部和从该弯曲部的各相对端延伸的两臂部组成的U形部分, 并且该两臂部中的一臂部包括端接于接合部中的端部,冲击能吸收件被配 置成安装在安装部上,使得两臂部沿与转向柱相对于车辆车身一部分移动 的方向基本平行的方向延伸,并使得安装部沿冲击能吸收件的板的厚度方 向夹在两臂部之间;沖击能吸收件在接合部与保持部保持接合的状 态下在转向柱沿车辆前进方向相对于车辆车身的该部分移动期间 由安装部的端部变形,以使得沖击能吸收件中的弯曲部的位置逐
渐改变,从而在冲击能吸收件的变形过程中吸收二次碰撞产生的 冲击能。
并且其中能量吸收载荷改变机构包括(a )设置在安装部上并可与冲击 能吸收件接合以便增大冲击能吸收件的变形阻力的变形阻力增大件;和(b) 用于在冲击能吸收件相对于安装部的前端部移动的速度大于预定阈值时使 变形阻力增大件与冲击能吸收件接合的接合机构。
在转向装置的上述形式(41)中,其中沖击能吸收件釆用板的形式, 能量吸收载荷改变机构将冲击能吸收板用作可变形件,将安装部的端部用 作用于向冲击能吸收板施加力以使该板变形的施力件,以便于通过改变该 可变形件和该施力件之间的接合状态而改变冲击能吸收载荷。更具体地说, 能量吸收载荷改变机构包括例如采用从安装部凸出的至少 一个凸出部形式 的变形阻力增大件,或者包括被配置用来相当于沖击能吸4t^产生大摩擦 力的摩擦力产生件,以便于通过该至少一个凸出部或该摩擦力产生件与沖 击能吸收板的接合而增大沖击能吸收载荷。能量吸收载荷改变机构的这些 示例采用根据动力学原理操作的纯机械装置,它运行高度稳定、结构简单 并且成本低于电气装置。
(42)根据上述形式(40)的吸震转向装置,其中冲击能吸收件为板, 它包括由弯曲部和从该弯曲部的各相对端延伸的两臂部组成的U形部分, 并且该两臂部中的 一臂部包括端接于接合部中的端部,沖击能吸收件被配 置成安装在安装部上,使得两臂部沿与转向柱相对于车辆车身一部分移动 的方向基本平行的方向延伸,并使得安装部沿沖击能吸收件的板的厚度方 向夹在两臂部之间;冲击能吸收件在接合部与保持部保持接合的状 态下在转向柱沿车辆的前进方向相对于车辆车身的该部分移动期
间由安装部的端部变形,以使得冲击能吸收件中的弯曲部的位置 逐渐改变,从而在沖击能吸收件的变形过程中吸收二次碰撞产生 的冲击能,
并且其中能量吸收载荷改变机构包括U )可移动件,该可移动件设置 在安装部上并可与冲击能吸收件接合,使得该可移动件可在冲击能吸收件 相对于安装部的端部移动时移动;和(b)用于在该可移动件的移动速度大
在转向装置的上i形式(42)中,、;中沖击能吸收件采用板的形式, 能量吸收载荷改变机构将冲击能吸收板用作可变形件,将安装部的端部用 作用于向沖击能吸收板施加力以使该板变形的施力件,如上述形式(41) 中所述,以便于通过改变该可变形件和该施力件之间的接合状态而改变冲 击能吸收载荷。与上述形式(41)中设置的能量吸收载荷改变机构不同, 设置在本形式(42)中的能量吸收载荷改变机构包括设置在安装部上的移
过在该可移动件和沖击能吸收件之间产生的摩擦力增大冲击能吸收载荷。 该能量吸收载荷改变机构也可采用根据动力学原理操作的纯机械装置,它 运行高度稳定、结构筒单,并且成本低于电气装置。该可移动件不仅包括 线性可移动件,而且还包括可旋转件。
本发明的最佳实施方式
下面以机动车辆用的转向装置的形式,更具体地说是以其中柱保持结 构设置有能量吸收板的吸震转向装置的形式说明本发明的 一些实施例及其 变型。为了方便,下述的实施例将被分为几组,将参照附图详细说明每组 实施例及其变型。应理解,本发明不限于下述实施例,它可以有各种变化、 改变或改进,如前述"本发明具体实施方式
"中所-沈明的那些实施例,这 对本领域的技术人员来说是可实现的。在下述说明中,在本发明不同实施 例中将使用相同参考标号表示功能相同或类似的部件,除非认为一些重复 描述是必要的,否则将尽可能的避免对那些部件的重复描述。
《第一组实施例》
下面对彼此类似并组成第 一组实施例的本发明第 一 至第五实施例进行 说明。
<第一实施例>
第 一 实施例的吸震转向装置的配置
首先参照示出依照本发明第一实施例构造的吸震转向装置的图1至图
6。在该第一实施例中,转向装置包括具有可相对彼此轴向移动且可一起旋 转以传递转矩的上轴11和下轴12的转向轴10。因而,转向轴10可沿轴 向收缩和伸长。转向轴10由具有可相对彼此轴向移动的外部柱管21和内 部柱管22的转向柱管20自由旋转地支承。因而,转向柱管20也可沿轴向 收缩和伸长。转向轴10和转向柱管20相配合构成柱体25。该柱体25相 对于机动车辆车身装配并使得柱体25倾斜,同时其右端部(参见图l和2) 位于其左端部的后上方。
上轴11由外部柱管21经轴承13自由旋转地支承并使得上轴11不可 相对于外部柱管21轴向移动。设置有气嚢装置的方向盘(未示出)固定在 上轴11的右端部(参见图1)或上端部上,使得该方向盘可绕上轴11旋 转。另一方面,下轴12由内部柱管22经轴承14自由旋转地支承,并且下 轴12在其左端部处(参见图1)通过万向节(未示出)与一可轴向收缩和 伸长并能传递转矩的中间轴(未示出)相连。如现有技术中所公知,该中 间轴经万向节与转向器(steering gearbox )(未示出)相连。
外部柱管21在其前或下端部处可轴向滑动地装配在内部柱管22的后 或上端部上,并且外部柱管21在其下端部处设置有支架21a和后支承机构 A。后支承4几构A配备有用于调节转向轴10的倾斜或倾斜角的倾斜才几构以 及用于调节转向轴10的轴向长度的伸缩机构。外部柱管21经支架21a和 后支承机构A固定在车身侧支架31 (还称为"转向支承支架")上。车身 侧支架31固定在车辆车身的一部分上。另一方面,内部柱管22在其前或 下端部处设置有支架22a和前支承机构B,并且内部柱管22经支架22a和 前支承机构B与车辆车身的另一部分枢转地相连。
后支承才几构A包括呈分离式支架41形式的柱保持结构,其中分离式 支架41用于支承固定在外部柱管21上的支架21a,以使得支架21a可沿 垂直方向枢转和倾斜。后支承机构A还包括用于将固定在外部柱管21上 的支架21a锁定在分离式支架41上和使支架21a从分离式支架41分离的 倾斜机构35,以及用于将外部柱管21锁定在内部柱管22上和使外部柱管 21从内部4主管22上分离的伸缩机构36。
倾斜机构35如现有技术公知的那样构造,并且可通过位于锁定位置和 分离位置之间的手动杆操作。在倾斜机构35的分离位置中,柱体25相对 于分离式支架41在平行于车辆纵向的垂直平面内一体地倾斜。伸缩机构 36如现有技术公知的那样构造,并且可通过位于锁定位置和分离位置之间 的手动杆操作。在伸缩机构36的分离位置中,上轴11和外部柱管21可分 别相对于下轴12和内部柱管22轴向移动,以便调节柱体25的轴向长度。
分离式支架41具有沿车辆侧向或横向(宽度方向)延伸的一对臂41a、 41b,并且分离式支架41通过穿过形成在各臂41a、41b中的槽41al和41bl 的螺栓44经呈树脂封壳42和金属环43形式的中间件固定在车身侧支架 31上,如图5所示。每个螺栓44都拧进固定在车身侧支架31上的螺母32 中。
在车辆与前方车辆碰撞时,在操作者(驾驶员或者乘员)与方向盘发 生二次碰撞的情况下,穿过分离式支架41形成的槽41al和41bl允许该分 离式支架41相对于车身侧支架31向前移动。如图2虚线所示,各槽41al 和41bl穿过对应臂41a和41b的后半部形成,使得该槽从对应臂的基本 中央部向其后或上端延伸并且在其后端处向后(向上)开口。如图4所示, 每个树脂封壳42均具有装配在对应槽41al和41bl中的圆柱部分42a,并 将每个树脂封壳42均粘结在对应臂41a和41b的上表面上。当发生二次碰 撞作用在树脂封壳42上的沖击力超过给定阈值时,树脂封壳42碎裂或破 裂。各金属环43均压入配合在对应树脂封壳42的圆柱部分43a中,并且 螺栓44穿过金属环43并固定在车身侧支架31上。冲击力经螺栓44和金 属环43作用在树脂封壳42上。
前支承机构B枢转地支承转向柱管20的内部柱管22,并且前支承机 构B包括自由旋转地装配在穿过固定在内部柱管22前或下端部上的支架 22a形成的装配孔22al中的套环51。套环51由螺栓和螺母(两者都未示 出)固定在车辆车身上。
上述结构的吸震转向装置包括在图l和2中用标号5表示的转向柱。
该转向柱5包括柱体25(转向轴10和转向柱管20);包括分离式支架41、 倾斜机构35和伸缩机构36的后支承4几构A;以及包括支架22a的前支承 机构B。
根据该第一实施例的吸震转向装置还包括插入外部柱管21与内部柱 管22之间的沖击能吸收机构C,如图1和2所示。沖击能吸收机构C用 于吸收车辆碰撞时车辆操作者(驾驶员或乘员)与方向盘发生二次碰撞的 情况下产生的沖击能。沖击能吸收机构C被配置成允许柱体25轴向收缩, 从而吸收所产生的冲击能。为此,沖击能吸收机构C设置有能量吸收件61。
由于柱体25从其图l和2中的初始位置的轴向收缩量大于一预定轴向 距离Ll,因此能量吸收件61可以剪切变形或塑性变形的模式变形。能量 吸收件61由树脂、轻金属或类似材料形成,且其横截面基本为C形。能 量吸收件61与内部柱管22的外周向表面固定为一体。
能量吸收件61包括可轴向滑动地支承外部柱管21的前部的薄壁支承 部61a和与支承部61a的外表面形成为一体的多个凸棱61b。当柱体25轴 向收缩大于预定轴向距离Ll时,外部柱管21的前端部使凸棱61b经受剪 切变形或塑性变形。如图l所示,能量吸收件61具有固定地装配在相应装 配孔22b中的多个凸出部61c,其中装配孔22b形成在内部柱管22中。凸 出部61c与冲击能吸收件61的轴向中间部一体地形成,以^t于内部柱管 22轴向向内延伸。
各凸棱61b从支承部61a的外表面沿内部柱管22的轴向向外的方向都 具有适当数量的凸出部,并且各凸棱61b都具有适当的轴向长度。当外部 柱管21相对于内部柱管22从其图l和2中的初始位置向前下方轴向移动 的距离大于预定轴向距离Ll时,凸棱61b以剪切变形或塑性变形的模式 变形,从而产生适当数量的沖击能吸收载荷。凸棱61b的形状和数量可根 据需要进行选择。(*1)
在图1至图6所示的第一实施例中,分离式支架41包括具有中央部 41c的主体部,其中该中央部41c沿车辆横向位于两臂41a、 41b之间的基 本中间位置处。如图3所示,中央部41c包括局部叠置在一起的两板41cl
和41c2。下部板41c2沿柱体25的轴向从上部板41cl的前端部凸出适当长 度。也就是说,下部板41c2包括凸出前端部43c3,其中在凸出前端部43c3 上安装有由树脂形成的导向件49。呈能量吸Jim 71形式的沖击能吸收件 安装在分离式支架41的中央部41c上,同时导向件49插在该沖击能吸收 件和中央部41c之间。本实施例中,分离式支架41的中央部41c与固定在 中央部41c的凸出前端部43c3上的导向件49相配合以构成安装部45,其 中呈板71形式的沖击能吸收件安装在安装部45上。
能量吸收板71为能够吸收车辆碰撞时在车辆操作者(或乘员)与转向 柱5 (更确切地说是与方向盘)发生二次碰撞时产生的冲击能的单个长金 属板,以便于随着分离式支架41相对于车辆车身向前移动而吸收沖击能, 这一点会在柱体25的外部柱管21因二次碰撞而相对于车辆车身轴向向前 移动时发生。如图3至图6的放大浮见图所示,能量吸收板71包括U形部 分71a,该的U形部分与导向件49保持接合以便U形部分71a可相对于 分离式支架41移动。能量吸收板71还包括在其后上方端部处形成的T形 接合部71b。接合部71b可与形成在车身侧支架31上的保持部31a接合。
U形部分71a装配在分离式支架41的两板41cl、 41c2以及安装部45 的导向件49上,以使得U形部分71a的两相对直臂沿垂直方向夹住两彼 此叠置的板41cl和41c2,如图3所示。U形部分71a包括弓形弯曲部71al, 和呈由弯曲部71al连接在一起的上部臂部71a2和下部臂部71a3形式的上 述两直臂。导向件49具有与弯曲部71al保持接触的前部,并且在上述二 次碰撞的情况下外部柱管21相对于车辆车身轴向移动时,导向件49起到 用于使能量吸^171沿弯曲部71al的曲度变形的导向部48的作用,其中 该导向部与弯曲部71al滑动挤压接触。导向部48还起到用于使呈能量吸 收板71形式的变形件受力以使其变形的施力部的作用。
上部直臂部71a2从弯曲部71al的上端向转向柱5的后部延伸,且上 部直臂部71a2与导向件49的上表面以及分离式支架41的上部板41cl的 上表面保持接触。然而,上部臂部71a2还可保持在上述上表面的附近。上 部臂部71a2在其后端处端接于T形接合部71b内。另一方面,下部直臂 部71a3从弯曲部71al下端向转向柱5的后部延伸,且下部直臂部71a3 与导向件49的下表面以及分离式支架41的下部板41c2的下表面保持接 触,或者保持在在上述下表面附近。当分离式支架41相对于车辆车身向前 移动时,导向件49的半圆柱部分49f迫使下部臂部71a3滑动接触半圆柱 部分49f,并使下部臂部71a3沿半圆柱部分49f的曲度塑性变形。该半圆 柱部分49f构成上述导向部48。下部臂部71a3的该变形4吏上述二次石並撞时 产生的冲击能被吸收,并使其中形成有弯曲部71al的能量吸4^71的纵 向位置发生变化。
T形接合部71b从U形部分71a的上臂部71a2的后端向上延伸。换 句话说,通过使U形部分71a的后端部弯曲,使得T形接合部71b垂直于 上臂部71a2而形成T形接合部71b。 T形接合部71b在其上端处包括一对 接合件71bl和71b2,以使得接合件71bl和71b2可与固定在车辆车身上 的车身側支架31的保持部31a接合。在分离式支架41相对于车辆车身向 前移动之前,T形接合部71b从其与车身侧支架31的保持部31a接合的接 合位置处(如图l和3中假想线所示)向后间隔开预定距离L2。因而,T 形接合部71b与保持部31a (更确切的说是保持部31a的凹槽部31al的前 端)之间设有自由运行距离L2,以便于分离式支架41和能量吸收板71可 相对于车身侧支架31从初始位置(移动之前)自由移动自由运行距离L2。 当接合部71的两接合件71bl和71b2与车身侧支架31的保持部31a进入 接合时,接合件71bl和71b2受到剪切应力。
如上所述,车身侧支架31的保持部31a具有凹槽部31al,该凹槽部 在其后端处向车辆后方开口,并且该凹槽部可与能量吸收板71的接合部 71b接合。该凹槽部31al具有切口,该切口的宽度略大于T形接合部71b 的垂直部的宽度Wl。凹槽部31al的该切口用作用于在接合部71b与保持 部31a ii^接合时引导T形接合部71b相对于保持部31a移动的导向件。 凹槽部31al的上表面在其后端部处倾斜,以利于接合部71b与凹槽部31al 的初始接合动作。(*2)
本第一实施例中,能量吸收板71的U形部分71a的弓形弯曲部71al
的宽度小于其它部分71a2、 72a3的宽度,以便于在接合部71b与保持部 31a接合的初始阶段中冲击能吸收载荷以较低的速率增加。因而,宽度较 小的弯曲部71al用作用于在接合部71b与保持部31a接合的初始阶段中调 节冲击能吸收载荷的初始载荷调节机构。
导向4牛49具有一对上部定位凸出部49al、 49a2和一对上部定位和保: 持块49bl、 49b2,其中该上部定位凸出部49al、 49a2沿上臂部71a2的宽 度方向彼此以一定距离隔开,而该一对上部定位和保持块49bl、 49b2也 沿上述宽度方向彼此以一定距离隔开,如图4所示。上部定位凸出部49al、 49a2形成在导向件49的前端部中,而保持块49bl、 49b2形成在导向件 49的后端部中。能量吸收板71的上臂部71a2沿宽度方向定位在其位于两 上部定位凸出部49al、 49a2之间的较前部,和沿宽度和厚度方向定位在其 位于两上部定位和保持块49bl、 49b2之间的较后部。下臂部71a3的前端 部的宽度从其前端向其后端逐渐增大,以便于接合部71b与保持部31a接 合初始阶段中的沖击能吸收载荷逐渐增大。导向件49还具有一对沿下臂部 71a3的宽度方向彼此以一定距离隔开的下部定位和保持块49cl、 49c2,以 ^便于下臂部71a3沿宽度和厚度方向定位在其位于下部定位和保持块49cl、 49c2之间的纵向中间部位上。
在本第一实施例中,T形接合部71b的沿上臂部71a2的厚度方向的长 度或高度大于导向件49的上部定位和保持块49bl、 49b2的高度。如图4 所示,T形接合部的垂直部的宽度Wl小于导向件49的上部定位和保持块 49bl、 49b2之间的距离,以使得该垂直部可沿转向柱5的轴向在上部定位 和保持块49bl、 49b2之间移动。
如图7至图9所示,导向件49基本为J形(参见图7),且它具有上 述的两上部定位凸出部49al、 49a2和用于定位能量吸收板71的上臂部 72a2的两上部定位和保持块49bl、 49b2,以及用于定位能量吸收板71的 下臂部71a3的上述两下部定位和保持块49cl、 49c2。
导向件49具有凹槽部49d、用于与分离式支架41的凸出前端部41c3 接合的接合凸出部49e,如图7至图9所示,以及用于使能量吸收板71的下臂部71a3塑性变形的上述半圆柱部分49f。导向件49包括沿分离式支架 41的下部板41c2延伸的后延伸部49n,如图3和7所示,且接合凸出部 49e形成在后延伸部49n上。如图7所示因而基本为J形的导向件49安装 在分离式支架41上,以使得其上形成有上部定位凸出部49al、 49a2的短 上部臂的后端面与分离式支架41的上部板41cl的前端相对。
两上部定位和保持块49bl、 49b2与导向件49的后延伸部49n形成为 一体,且两上部定位和保持块49bl、 49b2穿过贯穿分离式支架41形成的 通孔41d,以使得两上部定位和保持块49bl、 49b2的上端部邻接能量吸收 板71的上臂部71a2的各相对侧面定位。如图9所示,两上部定位和保持 块49bl、 49b2的上端部分别具有倾斜表面Sl和S2,该两倾斜表面Sl、 S2形成为其间的距离沿向上的方向即沿从下臂部71a3向上臂部71a2的方 向逐渐减小,其中两上部定位和保持块49bl、 49b2从后延伸部49n沿该 向上的方向延伸。能量吸收板71的上臂部71a2沿其厚度与宽度方向定位 在各倾斜表面Sl、 S2与分离式支架41的上部板41cl的上表面之间。
两下部定位和保持块49cl、 49c2也与导向件49的后延伸部49n形成 为一体,以使得两下部定位和保持块49cl、 49c2邻接能量吸收板71的下 臂部71a3的各相对侧面定位。还如图9所示,两下部定位和保持块49cl、 49c2分别具有倾斜表面S3和S4,该两倾斜表面S3、 S4形成为其间的距 离沿向下的方向逐渐减小,其中下部定位和保持块49cl、 49c2从后延伸部 49n沿该向下的方向延伸。能量吸收板71的下臂部71a3沿其厚度与宽度 方向定位在每个倾斜表面S3、 S4与导向件49的后延伸部49n的下表面之 间。
ii)第一实施例的吸震转向装置的工作情况
在根据上迷本发明第 一 实施例的吸震转向装置中,在车辆与任意物体 例如其前面的车辆碰撞时,在车辆操作者或者乘员与固定在转向柱5上的 方向盘发生二次碰撞的情况下,随着树脂封壳42的碎裂,分离式支架41 沿车辆前进方向从车身侧支架31移动并分离。结果,转向柱5的后部(称 为转向柱5的"可移动部分",它包括柱体25的外部柱管21和支承外部柱 管21的分离式支架41)相对于车辆车身沿前进方向移动。当分离式支架 41与转向柱5的可移动部分一起向前移动时,能量吸收板71的T形接合 部71b与车身侧支架31的保持部31a的凹槽部31al进入接合。
在能量吸4iUl 71的接合部71b与车身侧支架31的保持部31a进入接 合之后,分离式支架41随转向柱5的可移动部分沿前进方向进一步移动, 安装在分离式支架41前部上的导向件49的半圆柱部分49f使能量吸收板 71的U形部分71a的下直臂部71a3沿半圆柱部分49f塑性变形。换句话 说,能量吸收板71相对于用于安装能量吸收板71的安装部45的相对移动 致使下臂部71a3发生塑性变形,以便沿能量吸收板71的纵向逐渐改变U 形部分71a的弯曲部71al的位置。更具体地说,邻接即时形成的弯曲部 71al的即时形成的下直臂部71a3的前端部沿半圓柱部分49f弯曲,而邻接 即时形成的上直臂部71a2的即时形成的弯曲部71al的上端部净皮拉直,以 有助于上臂部71a2的新变形。如上所述发生的能量吸收板71的U形部分 71a的塑性变形致使车辆乘员与方向盘二次碰撞时产生的冲击能被吸收。 应注意,与U形部分71a的弯曲部71al挤压滑动接触的导向件49的半圆 柱部分49f起导向部48的作用,这有利于通过U形部分71a的塑性变形改 变弯曲部71al的位置。
柱体25从图1和2所示的初始位置的轴向收缩量大于预定距离Ll。 更具体地i兌,上轴11和外部柱管21相对于内部柱管22沿前进方向轴向移 动的距离大于预定距离Ll,以便于能量吸收件61的凸棱61b经受塑性变 形或剪切变形。凸棱61b的该变形还有助于吸收上述二次碰撞产生的冲击 能。
iii)第一实施例的吸震转向装置的优点
根据第一实施例构造的吸震转向装置具有提供不同优点的各种结构特 征,下面说明其中的一些结构特征、 [13和[17,以及上述沖击能吸收量改变机构或者接合调节机构使得 可根据车辆碰撞时产生的冲击大小来吸收冲击能的附加优点。
第十五实施例中所用的具有保持部664的摆动体638可作出改变,如 图84所示。在才艮据第十五实施例该变型的图84所示的转向装置中,支承 轴636的一个端部从U形支架632的对应臂部630沿远离另 一端部的方向 延伸。支承轴636的上述一端部上设置有弹簧670,以便沿逆时针方向偏 压摆动体638,如图84中虛线箭头所示。上述臂部630设置有止动件672, 以便于摆动体638的主件640与止动件672保持抵靠接触,以限定摆动体 638的常态或者初始位置。在该变型中,当车辆碰撞时作用在车辆车身上 的冲击较小时,阻止摆动体638顺时针枢转。上述惯性质量位移允许装置 可结合一单向离合机构(未示出),该单向离合机构用于防止摆动体638 在车辆碰撞时由于惯性力顺时针枢转运动之后逆时针枢转回初始位置。在 第十五实施例中,当EA板610的接合部610b不与摆动体638进入接合时, 即,当施加在车辆车身上的冲击小于预定阀值时,载荷生成装置604基本 不产生能量吸收载荷。然而,除了载荷生成装置604之外,还可通过其它 装置产生基本沖击能吸收载荷,例如通过调节插入前部管320与后部管318 之间的套管322 (以上第十三实施例中所描述的)的摩擦系数,或者调节 两管320、 318之间的间隙来产生基本沖击能吸收载荷。
<第十六实施例>
参照图85和图86,示出安装在根据第十六实施例的转向装置中的分 离式支架334上的能量吸收板(EA板)710。第十六实施例中的用于将EA 板710安装在分离式支架334上的结构配置不同于第十五实施例。另一方 面,第十六实施例的转向装置与第十五实施例相同,并具有包括第十五实 施例的优点在内的各种优点。
在本转向装置中,分离式支架334的安装部611不包括导向件612。
安装部611包括被支承板340和支承板338,被支承板340与保持部338 为分离式支架334的底部,且它们彼此叠置在一起。在这个实施例中,被 支承板340包括其中容纳有支承件338的前端部的基本U形凸出部(半圆 柱部分)。
与第十五实施例中使用的EA板610—样,EA板710包括U形部分 710a和接合部710b。 U形部分710a包括弯曲部710al、上臂部710a2和 下臂部710a3,并且接合部710b通过向上弯曲上臂部710a2的后端部形成。 EA板710安装在安装部611上,以使得弯曲部710al在其内表面与被支 承板340的U形凸出部700的半圆柱形外表面保持紧密接触。当分离式支 架334在EA板710的接合部710b与车身侧支架的保持部保持接合时相对 于车辆车身轴向向前移动时,与U形凸出部700的外表面滑动挤压接触的 EA板710发生变形。在本实施例中,U形凸出部700起安装部611的导 向部613的作用。
EA板710的上臂部710a2具有一对凸耳,该凸耳的前端部向下倾斜 弯曲以形成一对接合颚710a4。另一方面,分离式支架334的被支来昧340 具有矩形孔714,以便上臂部710a2相对于分离式支架334定位和保持, 同时接合颚710a4与矩形孔714的前侧壁保持接合。因而,该对接合颚 710a4起用于相对于分离式支架334定位和保持EA板710的定位和保持 装置。通过相对于分离式支架344向后移动EA板710可很容易将EA板 710安装在安装部611上,使得安装部611夹在上臂部和下臂部710a2和 710a3之间。应注意,矩形孔712在车辆横向上的尺寸比接合颚710a4的 侧端面之间的距离大适当的量,以便于可在与上述量对应的距离范围内沿 车辆横向调节EA板710(上臂部710a2 )相对于安装部611(被支承板340) 的位置。
下面参照图87,该图示出第十六实施例使用的安装部611的变型。在 该变型中,被支* 340具有从支承件338的前端凸出的弯曲凸出部702。 弯曲凸出部702具有弯曲端,该弯曲端的表面与支承件338的前端面接触。 该弯曲凸出部702起安装部611的导向部613的作用。
图88示出根据本发明第十七实施例构造的吸震转向装置中的安装在 车辆车身的一部分上的能量吸收板(EA板)740。所有前述实施例中所用 的EA板均安装在连接在转向柱301上的分离式支架上,而本第十七实施 例中所用的EA板740安装在连接在车辆车身上的车身侧支架342上。第 十七实施例的转向装置在其它方面与第十五实施例相同。
在本转向装置中,车身侧支架342设置有具有安装部732的槽形安装 件730。安装部732是安装件730的沿车辆横向的基本中央部的后端部。U 形导向件734装配在安装部732的后端部上。与第十五实施例中所用的EA 板610—样,EA板740具有包括弯曲部740al的U形部分740a。 EA板 740安装在安装部732上,使得弯曲部740al在其内表面与导向件734的 半圆柱形外表面保持接触,导向件734起安装件732的导向部736的作用; 并使得导向件734夹在EA板740的上和下臂部740a2和740a3之间。EA 板740包括通过向下弯曲下臂部740a3的前端部而形成的T形接合部740b 。
在连接在柱体305上的分离式支架334的被支承件340的上表面的一 部分上,固定地^L置有具有凹槽部750的保持件752,凹槽部750具有朝 着车辆前进方向开口的凹槽,其中,所述部分位于EA板740的下臂部740a3 下方。该凹槽部750起保持部的作用,当柱体305 (分离式支架344)的可 移动部相对于车辆车身(车身侧支架342)轴向移动时,EA板740的接合 部740b可与该保持部接合。柱体305经分离式支架334和车身侧支架342 安装在车辆车身上,使得接合部740b与凹槽部750 (保持部)之间具有自 由运4亍距离L2。
在二次碰撞时保持件752与EA板740的接合部740b进入接合之后, 柱体305的可移动部相对于车辆车身轴向移动时,与导向件734 (导向部 736)滑动挤压接触的EA板740发生变形,并且二次碰撞所产生的冲击通 过EA板740的变形吸收。在本第十七实施例中,采用EA板740形式的 沖击能吸收件安装在车辆车身的一部分上,而可与该冲击能吸收件的接合 部740b接合的该保持部设置在该转向柱上。该实施例还能有效吸收二次碰 撞时产生的沖击能,并可结合上面说明的前述实施例及其变型中所具有的 各种技术特征。
权利要求
1.一种车辆用吸震转向装置,它包括转向柱(5;301),该转向柱要固定在车辆车身的一部分(31)上,并包括柱体(25;305)和柱保持结构(41;241;334),该柱保持结构用于保持所述柱体并被固定在车辆车身的所述部分上,使得在车辆碰撞时在车辆乘员发生二次碰撞的情况下所述柱保持结构可从车辆车身的所述部分上分离以允许所述转向柱沿所述车辆的前进方向移动离开车辆车身的所述部分,所述柱保持结构包括安装部(45;611),而车辆车身的所述部分设置有保持部(31a;131a;231a;342a;664);及要安装在所述安装部上的冲击能吸收件(71;171;271;273;274;275;372;610;710),该冲击能吸收件包括可与所述保持部接合的接合部(71b;171b;271b;273Ab、273Bb;274b;372b;610b;710b),并且所述冲击能吸收件可在所述转向柱沿车辆前进方向移动同时所述接合部与所述保持部保持接合时变形,从而所述冲击能吸收件吸收二次碰撞产生的冲击能;所述吸震转向装置的特征在于所述冲击能吸收件是板,并包括由弯曲部(71a1)和从该弯曲部各相对端延伸的两臂部(71a2、71a3)组成的基本U形部分(71a),并且所述两臂部中的一个臂部(71a2)包括端接于所述接合部中的端部,所述冲击能吸收件被配置成安装在所述安装部上,使得所述两臂部沿着与所述转向柱相对于车辆车身的所述部分移动的方向基本平行的方向延伸,并使得所述安装部沿所述冲击能吸收件的板的厚度方向由所述两臂部夹在之间;所述冲击能吸收件在所述接合部与所述保持部保持接合的状态下在所述转向柱沿所述车辆的前进方向相对于车辆车身的所述部分移动期间由所述安装部的前端部变形,使得所述冲击能吸收件中的所述弯曲部的位置逐渐改变,从而在所述冲击能吸收件的变形过程中吸收二次碰撞产生的冲击能。
2. 根据权利要求1所述的吸震转向装置,其特征在于,所述 安装部(45; 611)的前端部形成为用于在所述沖击能吸收件变形 时引导所述沖击能吸收件(71; 710)的所述弯曲部(71al; 710al ) 沿所述前端部的曲度移动的导向部(49f; 249; 613)。
3. 根据权利要求2所述的吸震转向装置,其特征在于,所述 柱保持结构的安装部(45)包括两块板(41cl, 41c2),该两块 板彼此叠置使得所述两块板中的一块板(41c2)的一端部(41c3) 沿所述车辆的前进方向从所述两块板中的另 一块板的相应前端面 凸出,并且所述安装部(45)的导向部(49f)由横截面基本为J 形并具有短臂和长臂的导向件(49)构成,所述导向件安装在所 述一块板的所述一端部(41c3)上,使得所述短臂的后端面与所 述另 一块板的前端面相对。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的吸震转向装置,其特征 在于,所述吸震转向装置还包括用于相对于所述柱保持结构(45) 定位和保持所述沖击能吸收件(71)的所述一臂部(71a2)的定 位和保持装置(49al、 49a2、 49bl、 49b2; 81; 91)。
5. 根据权利要求4所述的吸震转向装置,其特征在于,所述 定位和保持装置包括一对定位和保持块(49bl、 49b2),此对定 位和保持块设置在所述一臂部(71a2)的相对侧,使得该对定位 和保持块沿所述一臂部的宽度方向彼此间隔开。
6. 根据权利要求5所述的吸震转向装置,其特征在于,所述 的一对定位和保持块具有互相相对的斜面(Sl, S2),所述相对 的斜面形成为其间的距离沿从所述另 一臂部(71a3)向所述一臂 部(71a2 )的方向减小。
7. 根据权利要求6所述的吸震转向装置,其特征在于,所述 冲击能吸收件的U形部分(71a)的所述一臂部(71a2)在所述一臂部的面向所述U形部分内的内表面处由所述安装部(45)的一 部分(41cl )支承。
8. 根据权利要求7所述的吸震转向装置,其特征在于,所述 接合部(71b)与所述一臂部(71a2)形成为一体,使得所述接合 部沿远离所述两臂部的另一臂部(71a3)的方向从所述一臂部的 远离所述弯曲部(71al)的一端延伸,并使得所述接合部的从所述一 臂部的与其面向所述U形部分内的内表面相对的外表面处测量的高度大于 所述的一对定位和保持块(49bl, 49b2)的高度;所述接合部可在其自 由端部处与所述保持部(31a)接合,并且在所述接合部的与所述的一对 定位和保持块的高度对应的高度位置处,所述接合部的宽度(W1)小于 所述的一对定位和保持块之间的距离(W2)。
9. 根据权利要求4至8中任一项所述的吸震转向装置,其特 征在于,所述安装部(45)包括位于其前端部处并在所述冲击能 吸收件(71)变形时引导所述冲击能吸收件的所述弯曲部的移动 的导向件(49),所述导向件包括向车辆后方延伸的后延伸部(49n),所述的一对定位和保持装置(49bl, 49b2)设置在所述 后延伸部上。
10. 根据权利要求9所述的吸震转向装置,其特征在于,所述 导向件的所述后延伸部包括用于定位和保持所述冲击能吸收件(71 )的所述两臂部中的另 一臂部(71a3 )的定位和保持部(49cl, 49c2)。
全文摘要
一种车辆用吸震转向装置,包括固定在车身一部分上并包括柱体和柱保持结构的转向柱,该柱保持结构包括安装部,并在车辆碰撞时乘员二次碰撞情况下可从所述部分分离以允许转向柱沿车辆前进方向移离所述部分,所述部分设有保持部;及作为板件的冲击能吸收件,包括由弯曲部和从其各相对端延伸的两臂部组成的基本U形部,一个臂部包括端接于接合部中的端部,冲击能吸收件安装于安装部使得两臂部沿着与转向柱相对于所述部分移动的方向基本平行的方向延伸,并使安装部沿板厚方向由两臂部夹在之间;冲击能吸收件在所述接合状态下在转向柱沿前进方向相对于所述部分移动期间由安装部的前端部变形,使得弯曲部的位置逐渐改变从而吸收二次碰撞产生的冲击能。
文档编号B62D1/19GK101195383SQ20071030585
公开日2008年6月11日 申请日期2004年4月28日 优先权日2003年5月14日
发明者中西仁, 中野淳一, 今村谦二, 伊达宏昭, 吉野公则, 星野茂, 近藤英男 申请人:丰田自动车株式会社