车辆的转向装置的制作方法

本实用新型大体涉及一种车辆的转向装置。

背景技术：

例如，在JP2009-96409A(以下称为专利文献1)中公开了一种已知的车辆的转向装置，其包括将转向轴的角度调整到期望的倾转角的电动倾转机构。专利文献1中公开的电动倾转转向装置包括可旋转地支撑转向轴的外罩。该外罩经由第一摆动轴被可摆动地安装在车辆本体上。摆动臂经由第二摆动轴被可旋转地安装在车辆本体上，该第二摆动轴被设置为基本上平行于第一摆动轴。摆动臂沿旋转方向的第一侧可旋转地连接到外罩。设置成基本上平行于外罩的倾转螺杆被可旋转地支撑在外罩上。倾转螺杆连接到电机，并且螺纹连接到可动螺帽构件。摆动臂沿旋转方向的第二侧连接到可动螺帽构件。倾转螺杆的第一端经由限制装置沿轴向被可旋转地支撑在外罩上。倾转螺杆的第二端的内周面设有内部花键。电机连接到设有外部花键的输出旋转轴。输出旋转轴的外部花键与倾转螺杆的内部花键啮合，使得输出旋转轴能够沿轴向移动。专利文献1中公开的发明的效果被描述成，因为仅倾转螺杆的第一端被可旋转地支撑在外罩上，而倾转螺杆的第二端被花键式连接到输出旋转轴，压缩力并不作用在倾转螺杆上，并且并不像已知的电动倾转转向装置，旋转阻力并不施加到倾转螺杆(专利文献1的第[0008]、[0009]段中描述)。

根据专利文献1中公开的电动倾转转向装置，可动柱构件(专利文献1的图1中示出的上部外罩)沿轴向经由轴承构件(专利文献1的图1中示出的轴瓦构件)被可动地保持在主外壳(专利文献1的图1中示出的下部外罩)处。联接机构(专利文献1的图2中示出的摆动臂)绕枢轴(专利文献1的图2中的第二旋转轴)被可摆动地支撑。这样的连接结构在已知的转向装置中被采用。在沿正交于转向轴的轴线的方向施加负载(例如，冲击负载)的情况下，因为负载被输入为相对于主外壳在轴承构件与枢轴之间施加的挠矩，所以至少在靠近轴承构件的位置期望可处理挠矩的结构或材料。因此，转向装置的重量很难减小。

因此需要可以进一步减小主外壳的重量的车辆的转向装置。

技术实现要素：

根据本实用新型的一个方案，一种车辆的转向装置包括：固定支架，其被固定到车辆本体；主外壳，其被支撑为能够相对于固定支架摆动，作为壳体的该主外壳沿车辆本体的前后方向延伸，并且包括沿前后方向设置在主外壳的相对两端处的第一开口部和第二开口部；可动柱构件，其作为经由主外壳的第一开口部设置在主外壳中的柱形本体；转向轴，其设置在可动柱构件中，该转向轴被支撑为能够与可动柱构件一起沿转向轴的轴向相对于主外壳移动；联接机构，其被支撑为能够相对于固定支架绕第一枢轴摆动，该联接机构被支撑为能够相对于主外壳绕第二枢轴摆动，第一枢轴和第二枢轴的其中每个枢轴均设置成正交于转向轴的轴线；电动倾转机构，其通过操作联接机构来调整转向轴到预定的倾转角；以及至少第一轴承构件和第二轴承构件，其设置在主外壳与可动柱构件之间，第一轴承构件和第二轴承构件的其中一个轴承构件相对于第一轴承构件和第二轴承构件的其中另一个轴承构件设置在车辆本体的后方，该一个轴承构件包括设置在一个面中的部分，该面包括第二枢轴并且与转向轴的轴线正交。

根据上述构造，包括电动倾转机构的转向装置包括设置在主外壳与可动柱构件之间的至少第一轴承构件和第二轴承构件。至少第一轴承构件和第二轴承构件的其中一个轴承构件相对于第一轴承构件和第二轴承构件的其中另一个轴承构件设置在车辆的后方。因为该一个轴承构件包括了包括第二枢轴并且与转向轴的轴线正交的面，所以沿轴线的正交的方向施加的负载(该负载被输入到主外壳)作为张力或压缩力施加到第二轴承构件。因此，可防止靠近主外壳的第二轴承构件的位置处出现挠矩。其结果是，主外壳的材料可比已知的装置更薄，或者可改变为具有低比重的材料。因此，主外壳的重量可进一步降低。

根据本实用新型的另一方案，固定支架和主外壳形成为具有沿转向轴的轴线的正交方向的空隙，并且第一枢轴和第二枢轴设置在该空隙处。

根据转向装置的构造，因为固定支架和主外壳形成为具有沿转向轴的正交方向的空隙，并且第一轴承构件和第二枢轴设置在该空隙处，所以能够可靠地防止产生挠矩，并且可节省空间。

根据本实用新型的另一方案，第一轴承构件和第二轴承构件的其中每个轴承构件均对应于金属制的滑动轴承。

根据转向装置的构造，可保持第一轴承构件和第二轴承构件的刚度。

根据本实用新型的另一方案，电动倾转机构包括：电动机，其被能摆动地支撑在主外壳上；倾转螺杆轴，其被电动机旋转地驱动；以及螺帽构件，其被螺纹连接到倾转螺杆轴上，同时被能旋转地支撑在联接机构上，螺帽构件响应于螺帽构件绕倾转螺杆轴的轴线的旋转而沿轴向移动。

根据转向装置的构造，电动倾转机构可被容易地且合适地安装在主外壳和联接机构上。

附图说明

参照附图，本实用新型的上述和其它特征和特性从以下详细描述中将变得更加显而易见，附图中：

图1是根据本文公开的实施例的转向装置的横向剖视图；

图2是根据该实施例的转向装置的侧视图；以及

图3是根据该实施例的转向装置的立体图。

具体实施方式

以下将参照附图解释本实用新型的期望的实施例。图1和图2示出了根据本实用新型的实施例的转向装置的整体结构。转向装置包括固定支架1、主外壳2、可动柱构件3以及转向轴4。固定支架1被固定到车辆本体V。主外壳2被支撑为能够相对于固定支架1摆动，并且作为沿车辆本体V的前后方向延伸并且包括第一开口部和第二开口部的壳体，该第一开口部和第二开口部沿前后方向设置在主外壳2的相对两端处。在此，车辆本体V的前后方向可包括车辆本体V的平行于路面的方向，此外还可包括车辆本体V的相对于路面倾斜的方向。作为柱形本体的可动柱构件3经由主外壳2的第一开口部设置在主外壳2中。转向轴4设置在可动柱构件3中，并且与可动柱构件3一同被可沿轴向移动地支撑在主外壳2上。转向装置还包括联接机构LM和电动倾转机构MT。联接机构LM被支撑为能够相对于固定支架1绕第一枢轴P1摆动，并且能够相对于主外壳2绕第二枢轴P2摆动。第一枢轴P1和第二枢轴P2的其中每个枢轴均正交于转向轴4的轴线。电动倾转机构MT通过操作联接机构LM以期望的倾转角调整转向轴4。电动倾转机构MT响应于联接机构LM的操作而以期望的倾转角调整转向轴4，并且调整转向轮(即，方向盘)W的操作位置。

该实施例的转向轴4包括上轴4a和下轴4b。上轴4a形成为柱形，并且包括连接到转向轮W的后端部。下轴4b花键式连接到上轴4a的前端部。转向轴经由可动柱构件3被支撑在主外壳中。上轴4a和下轴4b沿轴向相对地且可动地彼此连接。下轴4b的前端部连接到车轮转动机构。转向轮W操作该车轮转动机构，该车轮转动机构经由车轮转向机构转动车轮。

根据该实施例，第一轴承构件B1和第二轴承构件B2设置在主外壳2与可动柱构件3之间。第二轴承构件B2的设置在车辆本体V的后部(靠近转向轮W的位置)的一部分包括第二枢轴P2，并且设置在与转向轴4的轴线正交的面PB中。根据该实施例，第一轴承构件B1和第二轴承构件B2的其中每个轴承构件均对应于金属制滑动轴承。替代地，滑动构件B1、B2可由树脂制成。第一轴承构件B1和第二轴承构件B2设置在沿转向轴4的轴线的正交方向的空隙(图1中的G)处，该空隙形成在固定支架1与主外壳2之间。与已知的转向装置相似，可动柱构件3包括上管(内管)3a和的下管(外管)3b，上管3a压配合到的下管3b中。

该实施例的电动倾转机构MT包括电动机5、倾转螺杆轴6以及螺帽构件7。电动机5被能够绕输出旋转轴旋转地支撑在主外壳上。倾转螺杆轴6对应于被电动机5旋转地驱动的梯形螺杆。螺帽构件7螺纹连接在倾转螺杆轴6上，并且响应于绕倾转螺杆轴6的轴线的旋转而沿轴向移动。联接机构LM被可摆动地支撑在螺帽构件7上，并且被支撑为能够相对于固定支架1和主外壳2摆动。

电动机5包括减速齿轮5a和连接部5b，并且被支撑为能够绕电机枢轴(图2中的P0)旋转。减速齿轮5a例如包括蜗轴和蜗轮。电动机5的输出旋转轴经由减速齿轮5a连接到倾转螺杆轴6。电动机5的输出扭矩被适当地控制，并且被传输到螺帽构件7。螺帽构件7也称为倾转螺帽或倾转滑块，并且螺帽构件7的沿轴向的相对两端部设有止动器S、S。

如图3中所示，该实施例的联接机构LM对应于摇臂(bellcrank)机构，该摇臂机构包括联接构件8，该联接构件当从侧面看时形成为L形，并且当从前方观察时形成为π形。连接构件8以两侧对称的方式设置在转向轴4处，并且被能够绕第一枢轴P1旋转地支撑在固定支架1的一对腿部1b、1b上。螺帽构件7设置在联接构件8的一对L形腿部8b、8b之间，并且被支撑为能够绕第三枢轴P3旋转。如此，联接构件8被支撑为能够相对于螺帽构件7绕第三枢轴P3旋转。如以上所述，联接构件8被支撑为能够相对于固定支架1绕第一枢轴P1旋转，并且被支撑为能够相对于主外壳2绕第二枢轴P2旋转。

在电动倾转机构MT中，当电动机5旋转时，倾转螺杆轴6绕轴线旋转，并且螺帽构件7响应于倾转螺杆轴6的旋转而沿倾转螺杆轴6的轴向移动。与此一起，联接构件8绕第一枢轴P1摆动，并且主外壳2(与可动柱构件3、转向轴4和转向轮W一起)绕摆动中心C摆动。因此，转向轮W沿车辆本体V的上下方向移动。

如此，当转向轮W向车辆本体V的上方移动时，电动机5旋转(例如，正转)。螺帽构件7沿轴向朝向电机枢轴P0(沿靠近电机枢轴P0的方向)移动，同时响应于电动机5的旋转、沿着倾转螺杆轴6、绕电机枢轴P0(与倾转螺杆轴6一起)旋转。其结果是，主外壳2(与可动柱构件3、转向轴4和转向轮W一起)绕摆动中心C沿逆时针方向摆动(向上扫掠)。转向轮W的操作位置倾转或者从中立位置绕摆动中心C向上倾斜一预定角度(例如，角度α)，并且达到最顶部的水平位置。

另一方面，当转向轮W向车辆本体的下方移动时，电动机5沿反向旋转。螺帽构件7(以及倾斜螺杆轴6)沿轴向远离电机枢轴P0(沿远离电机枢轴P0的方向，图1中的右方)移动，同时响应于电动机5的旋转而绕电机枢轴P0旋转。其结果是，主外壳2(与可动柱构件3、转向轴4和转向轮W一起)经由联接机构LM绕摆动中心C沿顺时针方向摆动(向下扫掠)。转向轮W的操作位置倾转或者从中立位置绕摆动中心C向下倾斜预定角度(例如，角度β)，并且达到最底部的水平位置。

在沿转向轴4的轴线的正交方向从转向轮W所在的一侧施加负载(例如，冲击负载)时，因为(如上所述)第二轴承构件B2的一部分设置在包括第二枢轴P2并且与转向轴4的轴线正交的面PB中，所以负载作为张力或压力施加到第二轴承构件B2。因此，可阻止在靠近第二轴承构件B2的位置处产生挠矩。其结果是，主外壳2的材料可比已知的装置更薄，或者可改变为具有低比重的材料，例如，轻金属或者树脂。因此，主外壳2的重量可进一步降低。此外，因为第一枢轴P1和第二枢轴P2设置在图1中的空隙G处，所以能够可靠地阻止产生挠矩，并且可节省空间。

替代地，图1中的转向装置可包括伸缩机构。例如，电动倾斜机构MT可与电动伸缩机构一起实施。因此，可动柱构件3、转向轴4和转向轮W可沿轴向相对于主外壳2一体地移动。其结果是，转向轮W可沿车辆本体V的前后方向被调整到期望的位置。