转向柱装置的制作方法

本发明涉及能够进行伸缩操作的转向柱装置。

背景技术：

以往的转向柱装置具备固定于车体的车体安装托架、从该车体安装托架向下方延伸的一对侧壁、以及配置于这一对侧壁彼此之间的转向柱。

在专利文献1的转向柱中，具备固定于车体侧的外柱、在外柱内能够在轴向(车辆前后方向)上移动地配设的内柱、以及将内柱紧固于外柱的紧固机构。内柱通过将设置在内柱上的限制部件抵接于设置在紧固机构的操作轴上的锁定部件来限定移动范围(伸缩位置调整范围)。

然后，在车辆碰撞时，限制部件受设定值以上的负载，通过与锁定部件卡合的锁定板使限制部件断裂，由于该断裂，内柱能够超过伸缩的移动范围而向前方移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：wo2012/000593a1

技术实现要素：

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1中，由于使限制部件在内柱收缩的中途断裂，因此存在如下问题：在车辆碰撞时吸收冲击能量的中途，冲击吸收负载急剧增大。

因此，本申请发明考虑上述事情，目的在于提供一种转向柱装置，抑制冲击吸收负载在吸收冲击能量的中途急剧增大。

用于解决课题的方案

本发明的转向柱装置具备：外柱，其具有筒形状，且沿车辆前后方向配设；内柱，其能够在筒轴方向上移动地插入上述外柱内而能够进行伸缩操作；限制部件，其贯通上述外柱的下部的筒壁而设为能够在该筒壁的厚度方向上出没，利用限位部限制上述内柱的伸缩的收缩侧的前端位置；以及负载吸收金属线，其一端能够与上述限制部件卡合，另一端支撑于上述内柱侧，并且在对上述内柱朝向车辆前方施加了设定值以上的负载时，上述另一端与上述内柱一起向车辆前方移动而变形，由此吸收上述负载。通常时，上述限制部件的限位部配置为突出至比外柱的筒壁的内周面更靠内周侧，在对上述内柱朝向车辆前方施加设定值以上的负载而上述负载吸收金属线变形时，通过该负载吸收金属线，上述限制部件的限位部能够移动至比外柱的筒壁的内周面更靠外周侧。

发明的效果如下。

根据本发明的转向柱装置，在车辆碰撞时，在内柱向车辆前方移动时，限制部件的限位部下降至比外柱的筒壁的内周面更靠外周侧。因此，内柱的前端不碰到限制部件的限位部，能够移动至比该限位部更靠前方侧，因此能够抑制冲击吸收负载在吸收冲击能量的中途急剧增大。

附图说明

图1是从车辆左侧观察本发明的第一实施方式的转向柱装置的侧视图。

图2是图1的纵剖视图。

图3是放大了图2中的外柱以及内柱的主要部分的剖视图。

图4是从下侧观察图3的仰视图。

图5是表示第一实施方式的限制部件的立体图。

图6是表示第一实施方式的限制部件的动作的左侧视图，图6(a)表示车辆碰撞前的状态，图6(b)表示车辆刚碰撞之后的状态，图6(c)表示车辆碰撞的后半期的状态。

图7是放大了第二实施方式的外柱以及内柱的主要部分的剖视图。

图8是从下侧观察图7的仰视图。

图9是表示第二实施方式的限制部件的立体图。

图10表示图9的限制部件，图10(a)是从车辆前侧观察限制部件的主视图，图10(b)是从车辆左侧观察限制部件的侧视图，图10(c)是从车辆上侧观察限制部件的俯视图。

图11是表示第二实施方式的限制部件的动作的左侧视图，图11(a)表示车辆碰撞前的状态，图11(b)表示车辆刚碰撞之后的状态，图11(c)表示车辆碰撞的后半期的状态。

图12是表示第三实施方式的限制部件的动作的左侧视图，图12(a)表示车辆碰撞前的状态，图12(b)表示车辆刚碰撞之后的状态，图12(c)表示车辆碰撞的后半期的状态。

图13是表示第四实施方式的限制部件的动作的左侧视图，表示车辆碰撞前的状态。

图14是表示第四实施方式的限制部件的动作的左侧视图，图14(a)是图13的主要部分的放大图，图14(b)表示车辆碰撞后半期的状态。

图中：

1—转向柱装置，7—外柱，9—内柱，11、111、311—限制部件，13—负载吸收金属线，21—筒壁，31—限位部，45—一端，49—另一端，59—内周面，126—倾斜面，243—屈曲部，313—上方部，315—下方部，319—限位部。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的一实施方式进行说明。此外，在附图中，车辆前方用fr表示，车辆后方用rr表示。

(第一实施方式)

如图1～图4所示，第一实施方式的转向柱装置1是手动式的转向柱装置1。转向柱装置1具备：用于固定于车体的安装托架2；能够在车辆上下方向上摆动(能够调整倾斜位置)地支撑于安装托架2的外柱7；以及能够在车辆前后方向上移动(能够调整伸缩位置)地支撑于外柱7的内柱9。

转向柱装置1还具备：对安装托架2、外柱7以及内柱9进行紧固的锁定机构60；用于吸收二次碰撞时的冲击能量的能量吸收机构61；以及限定内柱9相对于外柱7的车辆前后方向的位置(伸缩位置)的调整范围的伸缩位置限制机构62。

内柱9能够在筒轴方向上移动地插入外柱7内而构成为能够进行伸缩操作。具体而言，在锁定时，利用锁定部件68锁定(固定)内柱9相对于外柱7的前后位置。在非锁定时，下押操作杆15来解除锁定，能够改变内柱9相对于外柱7的前后位置。并且，在内柱9的前后位置成为适当的位置时，通过上推操作杆15进行锁定从而固定内柱9相对于外柱7的前后位置。

安装托架2具备固定于车体的转向构件(未图示)的前侧固定部3和后侧固定部5。前侧固定部3具备能够摆动地轴支承外柱7的轴支承部17，后侧固定部5具备从其左右侧缘部下垂的一对下垂部。在两下垂部开设有倾斜长孔，该倾斜长孔限定沿车辆上下方向(倾斜方向)的倾斜位置调整范围。倾斜长孔由以轴支承部为中心的圆弧状的长孔构成。

外柱7形成为筒形状，沿车辆前后方向配设于安装托架2的一对下垂部之间。外柱7的前端侧部分经由螺栓而轴支承于安装托架2的前侧固定部3的轴支承部17。由此，外柱7的后端侧在车辆上下方向上摆动。

另外，如图1、图2所示，在外柱7设有狭缝55，该狭缝55贯通筒壁21的下表面，并且从后端缘沿筒轴方向延伸。狭缝55的筒轴方向的尺寸设定为延伸至在从外柱7的后端插入的内柱9向外柱7以吸收冲击后的最收缩的方式移动至前方的状态下的外柱7的与内柱9的前端对应的部位。

如图2所示，在狭缝55的沿筒轴方向的两缘部延伸设置有一对夹紧部63。两夹紧部63位于狭缝55的后端侧，沿车辆上下方向延伸设置于与后侧固定部5的下垂部对置的各部位。并且，操作轴64能够绕轴转动地贯通两夹紧部63。

在狭缝55的沿筒轴方向的两缘部的前端部分，向下方延伸设置有一对导轨支撑部65，在导轨支撑部65间架设有支撑销66。在支撑销66能够摆动地支撑后述的导轨67。在导轨支撑部65的后方，向下方延伸设置有一对限位部31，在限位部间保持有后述的限制部件11。

内柱9形成为筒形状，能够在筒轴方向上移动地插入外柱7的筒内。在内柱9和外柱7的筒内，轴支承有转向轴10。转向轴10由收纳于外柱7内的下轴10l和收纳于内柱9内的上轴10u构成。通过用花键连结上轴10u和下轴10l，从而构成为，上轴10u和下轴10l绕轴一体地旋转，上轴10u相对于下轴10l能够在轴向上移动。

如图2、图3所示，锁定机构60具有操作杆15、操作轴64、导轨67、锁定部件68、被锁定部件69以及凸轮部件57。

操作轴64具备轴形状，沿车宽方向贯通安装托架2的两下垂部的倾斜长孔和外柱7的两夹紧部63，能够绕轴转动地支撑于夹紧部63。

在操作轴64上配置有操作杆15。

导轨67的前端经由支撑销66能够摆动地轴支承于在外柱7的外周所设的导轨支撑部65，后端侧夹持于锁定部件68与凸轮部件57之间。该情况下，成为凸轮部件57经由导轨67而向被锁定部件69按压锁定部件68的结构。通过做成这种结构，凸轮部件57的旋转方向的力(摩擦力)不会传到锁定部件68，仅径向的力传到锁定部件68。由此，在进行锁定操作时，内柱9能够在筒轴方向上不从偏离所希望的位置地固定。

如图3所示，锁定部件68形成有与被锁定部件69卡合的爪列，并且形成有金属线部件卡定部70。另外，在锁定部件68与被锁定部件69之间，配置有由板簧构成的弹簧部件71。

金属线部件卡定部70是凹设于锁定部件68的上表面的凹部，支撑负载吸收金属线13的另一端49。

如图3所示，被锁定部件69以沿筒轴方向配设于内柱9的外周面的状态固定。另外，在被锁定部件69，以隔开的状态在长度方向上连续开设而形成有多个卡定凹部(卡定孔)。

如图2、图3所示，凸轮部件57形成为圆筒形状，在轴向中央的外周面形成有沿径向突出的从动凸轮部。并且，在凸轮部件57的轴向两端部的外周面形成有减径部，负载吸收金属线13通过该减径部而减径。

还如图5所示，上述限制部件11贯通外柱7的下部的筒壁21而设为能够在该筒壁21的厚度方向上出没，限制内柱9的伸缩的收缩侧的前端位置，并且配设为能够从外柱7脱离。具体而言，由以下部件一体地构成：在车宽方向上延伸的下侧保持部23；从下侧保持部23的车宽方向的中央部向上方延伸的连结部25；经由连结部25而与下侧保持部23连结的上侧保持部27；设于上侧保持部27的上方的上侧延伸设置部29；以及形成于该上侧延伸设置部29的前端的限位部31。并且，该限位部31保持于外柱7的下部的筒壁21。另外，在下侧保持部23的左右两侧的上表面形成有平面状的金属线押压面26，限位部31的车辆后方侧构成为抵接面33。该抵接面33限制内柱9的伸缩的收缩侧的前端位置。即、在进行伸缩调整时，内柱9的前端的下部与抵接面33抵接的前后位置成为伸缩的收缩侧的最前侧的位置。并且，在下侧保持部23的连结部25的左右两侧，形成有一对供负载吸收金属线13插通的金属线插通部35。此外，在下侧保持部23的前表面的左右两侧以及后表面的左右两侧，设有共计四个在上下方向上延伸的三棱柱的突起37。

上述负载吸收金属线13在侧面观察时以j字状弯曲。具体而言，由以下部件一体地形成：在车辆前后方向上延伸并且与外柱7大致平行地以直线状延伸的左右一对主体部41；在主体部41的车辆前方侧的前端沿与外柱7交叉的方向上朝向外侧折弯的在俯视时形成为l字状的折弯部43(一端45)；从主体部41的车辆后方侧的后端朝向上方弯曲的在侧面观察时形成为u字状的弯曲部47；以及从弯曲部47朝向车辆前方侧延伸并且前端在车宽方向上形成为一体的另一端49。此外，在锁定时，负载吸收金属线13的另一端49经由锁定部件19固定于内柱9。另外，在外柱7的下部设有向下方突出的金属线保持部51，在金属线保持部51以能够收纳负载吸收金属线13的折弯部43的方式形成有车辆后方侧开口的切口53。并且，如图4所示，在外柱7的下部，沿前后方向形成有长方形的狭缝55。并且，如图3所示，在外柱7的下部，凸轮部件57向下方突出。在该凸轮部件57的下侧配设有上述负载吸收金属线13。在车辆碰撞时，当内柱9与锁定部件19以及负载吸收金属线13的另一端49一起向前方移动时，上述负载吸收金属线13的弯曲部47卷绕于凸轮部件57的外周面，之后，负载吸收金属线13的弯曲部47以及主体部41通过凸轮部件57的外周面的减径部进行减径而变形，由此能够吸收冲击能量。

接下来，使用图6，对车辆碰撞时的限制部件11的动作进行说明。

如图6(a)所示，在车辆通常行驶时，限制部件11的限位部31配置为突出至比外柱7的筒壁21的内周面59更靠内周侧(图6的上侧)。图5所示的三棱柱的突起37咬入外柱7的下部的金属线保持部51，因此限制部件11保持于金属线保持部51，不会因自重而脱离。另外，负载吸收金属线13的折弯部43收纳于金属线保持部51的切口53。

如图6(b)所示，若在车辆碰撞时对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载，则如在图3中所说明地，内柱9与锁定部件19以及负载吸收金属线13的另一端49一起向前方移动。于是，负载吸收金属线13的主体部41以凸轮部件57为支点，在侧面观察时向逆时针方向旋转，以使得折弯部43下降。另外，同时，负载吸收金属线13的折弯部43若金属线保持部51的切口53拔出而向后方移动，则一边向下方按下限制部件11的金属线押压面26，一边在金属线押压面26上滑动。由此，如图6(b)、(c)所示，限制部件11从外柱7的金属线保持部51脱离。

以下，对第一实施方式的作用效果进行说明。

(1)第一实施方式的转向柱装置1具备：外柱7，其具有筒形状，且沿车辆前后方向配设；内柱9，其能够在筒轴方向上移动地插入外柱7内而能够进行伸缩操作；限制部件11，其贯通外柱7的下部的筒壁21而设为能够在该筒壁21的厚度方向上出没，利用限位部31限制上述内柱9的伸缩的收缩侧的前端位置；以及负载吸收金属线13，其一端45能够与上述限制部件11卡合，另一端49支撑于上述内柱9侧，并且在对上述内柱9朝向车辆前方施加了设定值以上的负载时，上述另一端49与上述内柱9一起向车辆前方移动而变形，由此吸收上述负载。

通常时，上述限制部件11的限位部31配置为突出至比外柱7的筒壁21的内周面59更靠内周侧，在对上述内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载而上述负载吸收金属线13变形时，通过该负载吸收金属线13，上述限制部件11的限位部31位于比外柱7的筒壁21的内周面59更靠外周侧。

因此，在车辆碰撞时，在内柱9向车辆前方移动时，限制部件11的限位部31下降到比外柱7的筒壁21的内周面59更靠下侧(外周侧)。因此，内柱9的前端不会碰到限制部件11的限位部31，能够移动至比限位部31更靠前方侧，因此能够抑制冲击吸收负载在吸收冲击能量的中途急剧增大。

(2)在供负载吸收金属线13的一端45卡合的限制部件11设有金属线押压面26。

因此，在对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载而上述负载吸收金属线13的一端45向车辆后方移动时，该负载吸收金属线13的一端45能够向下方按压限制部件11的金属线押压面26。因此，能够强制地使限制部件11从外柱7的金属线保持部51脱离，因此能够进一步抑制冲击吸收负载在吸收冲击能量的中途急剧增大。

(第二实施方式)

以下，使用图7～图11对第二实施方式进行说明，对于与上述的第一实施方式相同的结构，标注同一符号并省略说明。

在第二实施方式的限制部件中，下侧保持部的金属线押压面形成于倾斜面。

如图7～图10所示，第二实施方式的限制部件111由以下部件一体地构成：在车宽方向上延伸的下侧保持部23；在下侧保持部23的车宽方向的中央部向上方延伸的连结部25；经由连结部25而与下侧保持部23连结的上侧保持部27；设于上侧保持部27上的上侧延伸设置部29；以及形成于该上侧延伸设置部29的前端的限位部31。另外，下侧保持部23的左右两侧的上表面形成有倾斜面126的金属线押压面120，上述倾斜面126在对外柱7的筒轴方向在侧面观察时，随着趋向后方而朝向斜上方。限位部31的车辆后方侧构成有抵接面33。

接下来，使用图11，对车辆碰撞时的限制部件111的动作进行说明。

如图11(a)所示，在车辆通常行驶时，限制部件111的限位部31配置为突出至比外柱7的筒壁21的内周面59更靠内周侧(图11的上侧)。限制部件111的三棱柱的突起37咬入外柱7的下部的金属线保持部51，因此限制部件111保持于金属线保持部51，不会因自重而脱离。另外，负载吸收金属线13的折弯部43(一端45)收纳于金属线保持部51的切口53。

如图11(b)所示，若在车辆碰撞时对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载，则内柱9与锁定部件68以及负载吸收金属线13的另一端49一起向前方移动。于是，负载吸收金属线13的主体部41以凸轮部件57为支点，在侧面观察时向逆时针方向旋转，以使得折弯部43下降。另外，同时，负载吸收金属线13的折弯部43从金属线保持部51的切口53拔出而向后方移动，一边向下方按下限制部件111的金属线押压面120一边在金属线押压面120上滑动。在此，第二实施方式的金属线押压面120形成于倾斜面126，该倾斜面126在侧面观察时随着趋向后方而朝向斜上方。因此，若负载吸收金属线13的折弯部43向车辆后方移动，则相比第一实施方式的情况，限制部件111向下方移动得更多，如图11(b)、(c)所示，限制部件111从外柱的金属线保持部51脱离。

以下，对第二实施方式的作用效果进行说明。

在供负载吸收金属线13的一端卡合的限制部件111设置有倾斜面126，该倾斜面126在对于外柱7的筒轴方向在侧面观察时，随着趋向后方而朝向斜上方。

因此，在对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载而负载吸收金属线13的一端向车辆后方移动时，该负载吸收金属线13的折弯部43(一端45)向下方按压限制部件111的倾斜面126。因此，负载吸收金属线13的折弯部43能够向下方更多地按下限制部件111。

(第三实施方式)

以下，使用图12对第三实施方式进行说明，对于与上述的第一以及第二实施方式相同的结构，标注同一符号并省略说明。

在第三实施方式的负载吸收金属线中，在侧面观察时，一端45(前端)屈曲成“へ”字状。

具体而言，如图12(a)所示，在负载吸收金属线13的一端45设由屈曲部243，在侧面观察时，该屈曲部243形成为“へ”字状。也就是，负载吸收金属线13的前端部包括在侧面观察时以直线状延伸的主体部41和以随着从主体部41的前端趋向前方而朝向斜下方的方式折弯的屈曲部243。另外，在第三实施方式中，限制部件11使用与第一实施方式相同的部件。

接着，使用图12对车辆碰撞时的限制部件11的动作进行说明。

如图12(a)所示，在车辆通常行驶时，限制部件11的限位部31配置为突出至比外柱7的筒壁21的内周面59更靠内周侧(图12的上侧)。限制部件11的三棱柱的突起37咬入外柱7的下部的金属线保持部51，因此限制部件11保持于金属线保持部51，不会因自重而脱离。

如图12(b)所示，若在车辆碰撞时对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载，则内柱9与锁定部件68以及负载吸收金属线13的另一端一起向前方移动。于是，负载吸收金属线13的主体部41以凸轮部件57为支点，在侧面观察时向逆时针方向旋转，以使得屈曲部243下降。另外，同时，在侧面观察时，负载吸收金属线13的屈曲部243折弯成“へ”字状，因此若负载吸收金属线13向后方移动，则屈曲部243的前端的下侧一边向下方按下限制部件11的金属线插通部35的底面，一边在金属线插通部35的底面上朝向后方滑动。因此，如图12(b)、(c)所示，限制部件11从外柱7的金属线保持部51脱离。

以下，对第三实施方式的作用效果进行说明。

(1)在负载吸收金属线13的一端45设有屈曲部243，在侧面观察时，该屈曲部243形成为“へ”字状。

因此，在对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载而负载吸收金属线13的一端45向车辆后方移动时，负载吸收金属线13的一端45的屈曲部243向下方按压限制部件11。这样，负载吸收金属线13的一端45的屈曲部243能够向下方更多地按下限制部件11。

(第四实施方式)

接着，使用图13、14对第四实施方式进行说明，对于与上述的第一～第三实施方式相同的结构，标注同一符号并省略说明。

如图13、14所示，第四实施方式的限制部件311具备：能够在上下方向上移动的上方部313；以及能够转动地轴支承，朝向下侧按下上方部313的下方部315。

上述上方部313由设于下侧的卡定部317和设于卡定部317的上侧的限位部319构成。通常时，限位部319突出至比上述外柱7的筒壁21的内周面59更靠内周侧(图13、14的上侧)。在限位部319突出至比筒壁21更靠内周侧时，限位部319限制内柱9的伸缩的收缩侧的前端位置。另外，如后文所述，卡定部317碰到下方部315而被向下侧按下。

上述下方部315是在侧面观察时由朝向前方延伸的前侧脚部321以及从前侧脚部321的后端向下方延伸的下侧脚部323屈曲成l字状的部件，中途部分经由转动轴部325而能够转动地轴支承于外柱7。另外，在下侧脚部323的下端形成有朝向上方凹入的金属线用勾挂部327，负载吸收金属线13的一端45插入该金属线用勾挂部327而卡定。

接着，使用图14，对车辆碰撞时的限制部件311的动作进行说明。

如图14(a)所示，在车辆通常行驶时，限位部319突出至比上述外柱7的筒壁21的内周面59更靠内周侧(图13、14的上侧)。

如在车辆碰撞时对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载，则内柱9与锁定部件68以及负载吸收金属线13的另一端49一起向前方移动。于是，负载吸收金属线13的主体部41以凸轮部件57为支点，在侧面观察时向逆时针方向旋转，以使得前端(一端45)下降，负载吸收金属线13向后方移动。

负载吸收金属线13的前端(一端45)卡定于限制部件311的下方部315的金属线用勾挂部327，因此，若负载吸收金属线13向后方移动，则下方部315以转动轴部325为中心绕逆时针旋转。

由此，如图14(b)所示，下方部315的前侧脚部321朝向下侧按下上方部313的卡定部317，因此限位部319移动到比外柱7的筒壁21的内周面59更靠外周侧(图13、14的下侧)。

以下，对第四实施方式的作用效果进行说明。

限制部件311具备上方部313和下方部315，上述上方部313在上端设有突出至比外柱7的筒壁21更靠内周侧的限位部319，上述下方部315卡定负载吸收金属线13的一端45，并构成为能够转动。

在对内柱9朝向车辆前方施加设定值以上的负载而负载吸收金属线13的一端45向车辆后方移动时，下方部315以转动轴部325为中心转动而向下侧按下上方部313。这样，负载吸收金属线13的一端45能够向下方更多地按下限制部件311的限位部319。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够进行各种变更等。