可伸缩调节电动转向装置的制作方法

专利名称：可伸缩调节电动转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可伸縮调节电动转向装置，该装置具有转向柱和 电致动器，其中转向柱具有相连接的外柱和内柱从而能相对拉伸和收縮，并且可旋转地支撑连接到方向盘的转向轴，该电致动器具有连接 到外柱的一个端部以及连接到内柱的另一个端部，并且使该外柱和内 柱拉伸和收縮。
背景技术：
已经提出了一种可伸縮电动转向装置，该装置用于操作设置在轴 线上的轴，该轴不同于在轴线方向上由电机驱动的转向柱的轴，且该装置可伸长和縮短连接于轴的柱。例如，图19中所示装置即为此类可 伸縮电动转向装置(见日本专利未审公布JP-A-2003-276616)。在该常 规例子中，外罩内套2可滑动地容纳在外罩套1内，在其端部具有方 向盘4的转向轴3可旋转地支撑在该外罩内套2中。电机5连接于外 罩套l，且连接板6连接于外罩内套2。连接杆7设置在电机5和连接 板6之间。该连接杆7由轴7a和外套7b构成。轴7a在轴向上相对电 机5移动。外套7b沿轴向可滑动地装配并插入到该轴7a中，且自由端 插入连接板6中并由螺母紧固。至少一个穿过轴7a和外套7b的销8 被压入式装配，在例如碰撞时产生的冲击力下断裂和折断。但是，在上述JP-A-2003-276616中描述的常规示例中，电机5固 定于外罩套1。通过该电机5拉伸和收縮并操作的连接杆7由轴7a和 外套7b构造。轴7a相对电机5在轴线方向上移动。外套7b在轴向上 装配并插入到轴7a中，且自由端插入连接板6中并通过螺母紧固。因 此，当用于相对旋转外罩套1和外罩内套2两者的相对旋转力作用在 外罩套l和外罩内套2之间时，存在一个无法解决的问题，即连接杆7
在圆周方向上扭曲，通过蜗杆齿轮构造的用于将电机5的驱动力传递 到连接杆的减速机构的齿对齿啮合会出现故障，电机拉伸和收縮外/内 柱所需的负荷增加。而且，还存在一个无法解决的问题，即由于连接杆7被扭曲，断 开销8的收縮负荷变得不恒定，因此不能稳定地吸收冲击能量。发明内容根据以上所述，在注意到上述常规示例中存在的未解决问题而做 出本发明，因此本发明的目的是提供一种可伸縮调节电动转向装置， 当相对旋转力作用在使其相对旋转的内柱和外柱上时，该装置能够限 制作用在电致动器上的载荷的增加。为实现以上目的，根据本发明的第一方面，提供了一种可伸縮调 节电动转向装置，包括连接于方向盘的转向轴；转向柱，该转向柱可旋转地支撑该转向轴，并包括互相连接的外 柱和内柱从而可相对拉伸和收縮；和电致动器，该电致动器使所述外柱和内柱拉伸和收縮，其中该电致动器的一端连接于所述外柱，并且该电致动器的另一端连 接于所述内柱，以及所述电致动器包括阻挡所述外柱和内柱之间的相对旋转的旋转阻 挡部件。根据本发明的第二方面，如本发明第一方面中所述的，优选所述 电致动器包括连接板，该连接板固定于所述外柱和内柱中的一个；和直线运动机构，该机构将旋转运动转换为直线运动并固定于所述 外柱和内柱中的另一个，其中该直线运动机构包括杆，该杆的一端支撑在所述连接板中，以及
该所述旋转阻挡部件包括旋转挡板，该旋转挡板与所述杆接合并 且固定于该所述外柱和内柱中的另一个。根据本发明的第三方面，如本发明第二方面中所述的，优选 所述旋转挡板包括反冲限制机构，该机构限制所述旋转挡板和所 述杆之间产生的径向反冲，以及该反冲(backlash)限制机构设置在与所述杆相接合的接合部分中。根据本发明的第四方面，如本发明第三方面中所述的，优选 所述反冲限制机构在与通过柱中心线和连接杆中心线的平面相垂 直的方向上，设置在所述旋转挡板中。根据本发明的第五方面，如本发明第一方面中所述的，优选 所述电机驱动所述杆，使该杆在轴线方向上前进和回退， 当传递冲击载荷时能够收縮的收縮部分形成在所述杆的自由端和 所述连接板之间，该连接板固定于所述外柱和内柱中的一个，以及 所述旋转挡板与所述收縮部分的外周表面相接合。根据本发明的第六方面，如本发明第二方面中所述的，优选 由所述连接板支撑的所述杆的下端从所述旋转阻挡部件向下侧突出，C形环固定于所述杆的下端，以及该C形环邻接所述旋转阻挡部件从而防止所述杆从所述旋转挡板 中掉出。根据本发明，用于阻挡外柱和内柱的相对旋转的旋转阻挡部件设 置在用于使该外柱和内柱收縮的电致动器中，因此，通过该旋转阻挡 部件能获得阻挡外柱和内柱相对旋转的效果。而且，能限制构成电致 动器的电机的负荷增加。
通过使旋转阻挡部件与收縮部分的外周面的接合，可限制收縮部 分中的扭曲，其中该收縮部分在冲击载荷传递时收縮并形成在连接杆 中。因此，能使在冲击载荷传递时的收縮载荷稳定，并且能实现稳定 吸收冲击能量。


图1为显示本发明的转向装置安装在车辆上的状态的整个构造的视图；图2为去掉转向柱装置的方向盘后的侧视图；图3为沿图2的线III-III的剖视图；图4为沿图3的线IV-IV的剖视图；图5为转向柱装置的主要部分的纵向截面图；图6为沿图5的线VI-VI的剖视图；图7为沿图5的线VII-VII的剖视图；图8为显示旋转防止板的修改例的前视图；图9为显示旋转防止板的另一修改例的前视图；图IO为显示旋转防止板的另一修改例的部分截面图；图11为显示第一实施例的修改例的剖视图；图12为显示本发明第二实施例的转向柱装置主要部分的纵向截面图；图13为显示本发明第二实施例的修改的转向柱装置主要部分的纵 向截面图；图14为显示本发明第三实施例的转向柱装置主要部分的纵向截面图；图15为沿图14的线XV-XV的剖视图；图16为显示本发明第四实施例的转向柱装置主要部分的纵向截面图；图17为沿图16的线XVII-XVII的剖视图；图18为类似于图17的剖视图，示出了本发明的第五实施例；以及
图19为示出常规转向柱装置的侧视图。
具体实施方式
下面基于附图来说明本发明的实施例。图1为显示本发明的车辆组件的可伸縮调节电动转向装置的整个 构造的视图。图2为示出本发明的可伸縮调节电动转向装置第一实施例的整个构造的视图。图3为沿图2的线III-III的剖视图。图4为沿图 3的线IV-IV的剖视图。图5为本发明主要部分的剖视图。图6为沿图 5的线VI-VI的剖视图。图7为沿图5的线VII-VII的剖视图。在图1中，转向柱装置10具有用于可旋转地支撑转向轴11的转 向柱12。方向盘13安装在转向轴11的后端部。中间轴15通过万向节 14连接到转向轴11的前端。由齿轮齿条机构等构造的转向齿轮17通 过万向节16连接到中间轴15的前端。该转向齿轮17的输出轴通过转 向横拉杆(tierod)18连接到转向车轮19。当驾驶员转动方向盘13时，其旋转力通过转向轴11、万向节14、 中间轴15和万向节16传递到转向齿轮17。通过齿轮齿条机构将旋转 运动转化为车辆宽度方向上的直线运动，且通过转向横拉杆18使转向车轮旋转和转向。随后将描述的用于操作倾斜电动转向机构30和可伸縮电动转向机 构50的，诸如控制开关、组合开关、柱盖等的外围组件P，设置在转 向柱12的车辆中向后的部分内。如图5中所示，转向柱装置IO设置为以预定角度e相对于车辆的 水平方向与其后部向上地倾斜。在该转向柱装置10中，转向轴11由 图5中所示的连接到方向盘13的外轴lla、以及花键(spline)连接或 锯齿连接并与该外轴lla可滑动地连接的内轴llb构成。 而且，如图2和5中所示，转向柱12由外柱12a和可滑动地支撑 在该外柱12a内的内柱12b构成。转向轴11的外轴lla和内轴lib由 滚柱轴承12c可旋转地支撑，该滚柱轴承设置在内柱12b的后端部的内 圆周面上，且未示出的滚珠轴承设置在外柱12a的前端部的内圆周面 上。外柱12a的万向节14侧的后端(图2中的左手端)通过下部支架 22上的枢转销23可滑动地支撑在竖直方向上，该下部支架连接于车辆 主体侧部件21。外柱12a的方向盘13侧的前端(图2中的右手端)连 接于车辆主体侧部件21,并且可移动地支撑在竖直方向上的上部支架 24上。如图3中所示，上部支架24由连接板部分24b、导向板部分24c 和24d以及底部板部分24e形成为方形框架形状。连接板部分24b具有 突出部分24a，连接于车辆主体侧部件21的中央部分在该突出部分处 向上突出。导向板部分24c和24d从该连接板部分24b的突出部分24a 的左和右位置处向下延伸。底部板部分24e连接这些导向板部分24c 和24d的下端部分之间的部分。外柱12a插入到由上部支架24的连接板部分24b、导向板部分24c、 24d以及底部板部分24e环绕的导向空间24f中。如在图3中可清楚看 到的，外柱12a具有在水平方向上凸出的凸起部分。形成有具有垂直的 导向面12c的导向板部分12d、 12e，在该导向面上该凸起部分的端部 在临近导向板部分24c和24d处相对。导向板部分12e通过倾斜电动转向机构30可移动地支撑在竖直方 向上。如图3中所示，倾斜电动转向机构30具有螺纹轴35，该螺纹轴 沿导向板部分24d在垂直方向上延伸并由滚柱轴承33、 34可旋转地支 撑。该滚柱轴承33通过保持部件32固定地设置在齿轮壳体31内，该 壳体大致形成为方形框架形状并且一体地形成在上部支架24的导向板部分24d的下端部内。滚柱轴承34设置在上述上部支架24的连接板 部分24b的下表面上。蜗轮36安装在螺纹轴35的靠近齿轮壳体31内的滚柱轴承33处， 且蜗杆37与该蜗轮36相接合。如图4中所示，该蜗杆37由设置在齿 轮壳体31内的滚柱轴承38和39可旋转地支撑，且其一端连接于固定 在连接板部分24g上的电机40的输出轴40a，该连接板部分24g通过 接合件39形成在上部支架24的导向板部分24d中。而且，用于覆盖螺纹轴35的圆柱形覆盖体41设置在插入孔31a 内，该孔用于插入齿轮壳体31的螺纹轴35。由诸如聚亚安酯等的合成 橡胶制成的减振器42具有大弹性特性且与螺纹轴35的外圆周面滑动 接触，并设置在圆柱形覆盖体41的端部。类似地，减振器43与螺纹 轴35的外圆周面滑动接触，也设置在滚柱轴承34的下端面上。支撑在方形截面的螺母保持件44中的螺母45螺纹连接在螺纹轴 35的减振器42和43之间。该螺母保持件44与垂直方向上延伸的导向 槽46的内部相接合并形成在上部支架24的导向板部分24d内，从而 限定了绕螺母保持件44的螺纹轴35内的轴线的旋转移动，且螺母保 持件44通过螺纹轴35的正常和反向旋转而在垂直方向上移动。凸起 并形成在螺母保持件44内的接合销47与伸长孔24h接合，该孔在外 柱12a的轴向方向上延伸并形成在该外柱12a的端部处。因此，由通过电机40正常和反向地旋转和操作蜗杆37并经过蜗 轮36来正常和反向地旋转和操作螺纹轴35。这样，螺母保持件44垂 直移动，且外柱12a以枢转销23为中心绕该销摆动并实现了倾斜的作 用。如图5中所示，作为电致动器的可伸縮电动转向机构50设置在转 页向柱12的外柱12a和内柱12b之间。如图5中所示，该可伸縮电动转向机构50具有固定到转向柱12 的外柱12a的方向盘13侧的齿轮壳体51。在该齿轮壳体51中，蜗轮54由滚柱轴承52和53可旋转地支撑， 该滚柱轴承52和53在转向柱12的轴线方向上以预定的距离分开并相 对设置。该蜗轮54形成为圆柱形状，其具有中央部分的大直径外圆周 面，以及小直径外圆周面，夹着该大直径外圆周面的两个端侧的滚柱 轴承52和53从外部固定于该小直径外圆周面。螺旋齿轮54a形成在该 大直径外圆周面上，且阴型螺纹54b形成在内圆周面上。如图6中所示，连接于电机55的输出轴的螺杆56与蜗轮54的螺 旋齿轮54a接合，其中该电机55连接于齿轮壳体51。此处，蜗杆56 由设置在齿轮壳体51内的滚柱轴承56a和56b可旋转地支撑，并且通 过接合件55b连接于电机55的输出轴55a。减速齿轮由该蜗轮54和蜗 杆56构成。而且，直线运动机构由随后将描述的连接杆58和蜗轮54 的阴型螺纹部分54b构成。另一方面，在齿轮壳体51的同一方向上延伸并与外柱12a的端面 隔开的连接板57连接在靠近转向柱12的内柱12b的方向盘13的位置 处。连接杆58设置在该连接板57和齿轮壳体51之间。该连接杆58具有固定于方向盘13侧的连接板57的下端的大直径 杆部分58a，还具有直径小于大直径杆部分58a的阳型螺纹部分58b， 且螺纹连接于外圆周面上的蜗轮54的阴型螺纹部分54b。在连接杆58中，其阳型螺纹部分58b螺纹连接于可旋转地被支撑 在齿轮壳体51内的蜗轮54的阴型螺纹部分54b。连接杆58设置为能 相对于转向柱12的下侧上的转向柱12的中心轴线以预定的偏离值L
分开，且平行于该中心轴线。而且，作为旋转阻挡部件的旋转挡板59固定到外柱12a的方向盘 13侧端部附近。该旋转挡板59的下端延伸到连接杆58的下侧，且如 图7所示，在该延伸部分中形成了其中插入有连接杆58的插入孔59a。因此，电机55正常和反向旋转，蜗轮54通过蜗杆56正常和反向 旋转。这样，连接杆58在转向柱12的轴线方向上前进和回退。内柱 12b通过连接板57在轴线方向上延伸或收縮，从而实现伸缩作用。接下来将描述以上第一实施例的操作。现在，当驾驶员在倾斜向上(或倾斜向下方向)的方向上操作设 置在外围组件P中的倾斜机构的控制开关以例如对转向柱装置10的转 向柱12进行倾斜调节时，倾斜电动转向机构30的电机40正常旋转(或 反向旋转)，其中所述外围组件设置在图1中所示的转向柱12的位于 车辆向后的部分中。据此，如图3所示，通过利用蜗杆37和蜗轮36来反向旋转(或 正常旋转)螺纹轴35，螺母45在向上的方向(或向下的方向)上移动。 这样，由于形成在螺母保持件44中的接合销47与形成在转向柱12的 外柱12a中的伸长孔24h相接合，外柱12a以枢转销23为中心与该销 一起向上(向下)旋转，从而能实现倾斜向上(或倾斜向下)调节。而且，当驾驶员在延伸方向(或收縮方向)上操作设置在外围组 件P中的伸縮机构的控制开关以例如对转向柱装置IO的转向柱进行伸 縮调节时，伸縮电动转向机构50的电机55正常旋转(或反向旋转)， 该外围组件P设置在图1中所示的方向柱12的车辆向后的部分中。这样，蜗轮54通过蜗杆56正常旋转(或反向旋转)。因此，连
接杆58移向方向盘13侧(或方向盘13的相对侧)。因此，内柱12b通过固定于连接杆58的大直径杆部分58a的连接 板57而从外柱12a中拉出(或内柱12b插入到外柱12a中)，并且转 向柱12延伸(或收縮)且可实现伸縮调节。此时，转向轴11的外轴lla根据内柱12b的移动相对内轴llb移动。这样，当转向柱12的伸縮调节通过伸縮电动转向机构50来实现 时，使外柱12a和内柱12b相对旋转的旋转力施加在构成转向柱12的 外柱12a和内柱12b之间，外柱12a和内柱12b趋向于相对地旋转。但 是，连接杆58的大直径杆部分58a的端部固定于连接板57，该连接板 57固定于内柱12b的外圆周面，且该大直径杆部分58a的阳型螺纹部 分58b侧插入到固定于外柱12a的外圆周面的旋转挡板59的插入孔59a 中。因此，即使当外柱12a和内柱12b趋向于相对旋转时，外柱12a 和内柱12b两者通过连接板57、连接杆58的大直径杆部分58a和旋转 挡板59连接起来。因此，通过连接板57、连接杆58的大直径杆部分 58a和旋转挡板59实现了相对旋转的阻挡作用。这样，能可靠地阻挡 外柱12a和内柱12b的相对旋转。因此，由于外柱12a和内柱12b的相对旋转被阻挡，就不会有相 对旋转力引起的扭曲力作用在连接杆58的阳型螺纹部分58b上，以及 作用在构成作为电致动器的可伸縮电动转向机构50的直线运动机构的 蜗轮54和蜗杆56上。而且，能优选地保持蜗轮54和蜗杆56的接合 状态，且能确保阻挡电机55的负荷增大。在以上的第一实施例中，说明了形成把连接杆58的大直径杆部分 58a插入旋转挡板59的插入孔59a的情况。但是，本发明不限于该情 形。如图8中所示，也可形成从上侧与连接杆58的大直径杆部分58a
接合的接合凹入部分59b来代替插入孔59a。而且，如图9中所示，连 接杆58的大直径杆部分58a也可形成截面为方形，也可形成从上侧与 该大直径部分58a接合的接合凹入部分59c。总之，能在旋转挡板59 中形成与连接杆58的大直径杆部分58a的左右两侧部分接合的能阻挡 外柱12a和内柱12b的相对旋转的侧壁就足够。而且，在以上实施例中，已经描述了在旋转挡板59中形成插入孔 59a的情况。但是，本发明不限于该情形。如图10中所示，例如，由 合成树脂制成的具有低摩擦阻力的套59d也可安装到内周面，该内周 面与插入孔59a的连接杆58的大直径杆部分58a接触，涂有低摩擦系 数的涂层材料的衬套也可应用到内周面。在这种情况下，通过套59d 或衬套，能够在不阻挡连接杆58的大直径杆部分58a的滑动移动的情 况下确保更平滑的滑动移动。而且，在以上第一实施例中，已经描述了在转向柱装置IO的下侧 上设置可伸縮电动转向机构50的情况。但是，本发明不限于该情形。 如图11中所示的转向柱装置的剖视图，当可伸縮电动转向机构50设 置在对着转向柱装置IO侧的一侧上时，也能得到类似以上第一实施例 中的操作和效果。可伸縮电动转向机构50的安装位置可设置在转向柱 12外围的任何位置上。接下来，将参考图12说明本发明的第二实施例，图12中示出了 转向柱装置的纵向截面图。在该第二实施例中，在连接杆58的中间部分中形成有由于二次 (secondary)碰撞而在冲击载荷的传递时间中收縮的收縮部分73。艮卩，在第二实施例中，如图12所示，连接杆58由套状的外杆部 分71，以及内杆部分72构成。在外杆部分71中，车辆的向后侧端部 固定于连接杆57。内杆部分72装配并插入外杆部分71从而收縮。内
杆部分72形成阳型螺纹部分58g,在该螺纹部分中车辆的向前侧端部 螺纹连接于蜗轮54。将内杆部分72装配并插入外杆部分71的部分构 成收縮部分73。连接保持件74设置在该收縮部分73中。在该连接保持件74中， 在截面的周向上重复不规则地成波纹状的薄片弹簧材料形成为环状。 该连接保持件74与外杆部分71和内杆部分72两者均接触，且总是阻 挡外杆部分71和内杆部分72的收縮。但是，当传递预定或更多的冲 击载荷时，允许外杆部分71和内杆部分72的收縮。例如，使该连接 保持件74的外杆部分71和内杆部分72相对移动的破坏载荷设定为约 2KN或以上。根据第二实施例，在正常的没有冲击载荷F作用到方向盘13的时 候，外杆部分71和内杆部分72由连接保持件74—体地连接而处于两 者之间没有滑移的状态，当连接杆58利用电机55的旋转操作而通过 蜗杆56和蜗轮54在轴线方向上移动时，外杆部分71和内杆部分72 在轴线方向上移动。根据该移动，内柱12b通过连接板57在轴线方向 上移动，并且能进行伸縮操作。但是，由于冲击载荷F作用到方向盘13上，该冲击载荷F的柱的 轴向分力Fx作用在转向柱装置10的内柱12b上。该柱的轴向分力Fx 通过连接板57传递到连接杆58。当该柱的轴向分力Fx变为预定的破 坏载荷或更大时，允许外杆部分71和内杆部分72的相对收縮，且连 接保持件74在车辆的向前侧上滑动同时该连接保持件74与外杆部分 71和内杆部分72弹性接触。因此，能够可靠地吸收冲击能。在以上第二实施例中，已经说明了一体地形成连接板57和外杆部 分71的情况。但是，本发明不限于该情形，而是外杆部分71也可以 通过枢转销连接到连接板57。在该情况下，当冲击载荷F作用于方向 盘13时，在连接板57和连接杆58的外杆部分71之间形成枢转连接。
因此，能够限制弯矩M作用于连接板57。而且，由于连接保持件74，分离载荷能稳定在预定的破坏载荷，且能够准确地吸收收縮时在连接杆58的外杆部分71和内杆部分72之间的冲击能。而且，在以上第一和第二实施例中，已经说明了将转向柱12的外 柱12a固定到车体侧部件21的情况。但是，本发明不限于该情形，而 是内柱12b可通过下支架22和上支架24连接到车体侧部件21，且方 向盘13也可连接到外柱12a。而且，适于将第二实施例改为如图13中所示的修改的实施例。根 据该修改的实施例，外杆部分71的下端部为从旋转挡板59突出的下 侧，且C形环90固定于外杆部分71的下端部。C形环90的外径大于 通孔59a的内径。根据该构造，当由于正常状态的时间内的某种原因，通过旋转挡 板59使外杆部分71和内杆部分72之间的连接被松开时，由于C形环 90邻接旋转挡板59，防止了外杆部分71从旋转挡板59掉出来。因此， 即使由于某种原因通过旋转挡板59使外杆部分71和内杆部分72之间 的连接松开，也能防止内柱12b从外柱12a中掉出来。需注意的是，设置C形环90的位置与旋转挡板59的位置之间的 距离对应于可伸縮调节的距离，因此该距离被设定为预定的长度。而 且，为了提高内杆部分71和外杆部分72之间的连接部分的强度，优 选该内杆部分72的上端部位于相对于旋转挡板59的上侧。接下来，参考图14和15来说明本发明的第三实施例，其中图14 示出了转向柱装置的纵向截面图，图15示出了沿图14的XV-XV线的 剖视图。在该第三实施例中，转向柱装置IO的外柱12a和内柱12b被换位，
且在连接板57和连接杆58之间形成接触部分。而且，树脂销被压入 式装配到该接触部分中，并且当柱的轴向分力Fx为破坏载荷或更高时， 该树脂销断裂。艮P，在第三实施例中，如图14所示，转向柱12的外柱12a设置 在方向盘13侧，外柱12a相对于内柱12b可滑动地设置。如图14所示，作为电致动器的可伸縮电动转向机构50设置在外 柱12a和内柱12b之间。类似于上述第一实施例，该可伸縮电动转向机构50具有固定于外 柱12a的齿轮壳体51，且蜗轮54和蜗杆56设置在该齿轮壳体51中。 蜗轮54由滚子轴承52和53可旋转地支撑。蜗杆56与蜗轮54接合， 并通过电机55来旋转并操作。形成在连接杆58的一个端部的阳型螺纹58b螺纹连接于形成在蜗 轮54的内圆周面上的阴型螺纹54b。形成在连接杆58的另一端部的大 直径杆部分58a插入到形成在平板形的连接板57内的插入孔57o中， 该连接板57固定从而不会相对内柱12b在轴线方向上移动，这样形成 了接触部分80。而且，连接杆58的大直径板部分58a插入到旋转挡板59的插入 孔59a中，该旋转挡板固定于外柱12a的前端面。如图15中所示，从连接板57的下表面侧穿过插入孔57o并向上 延伸的装配孔57p形成在连接板57中。与装配孔57p连通的装配孔58m 形成在连接杆58的大直径杆部分58a中的对应于装配孔57p的位置。 在预定破坏载荷下断裂的合成树脂销81装配到装配孔57p和58m中。根据第三实施例，连接板57和连接杆58在正常状态下由合成树
脂销81连接，在该正常状态下在二次碰撞时没有冲击载荷F作用到方向盘13上。因此，通过正常和反向旋转并操作可伸縮电动转向机构50 的电机55使连接杆58前进和收縮。这样，外柱12a相对内柱12b前进 和收縮，从而能调节方向盘13的伸縮位置。当冲击载荷F在二次碰撞时从图14所示的正常状态下作用到方向 盘13时，该冲击载荷F的沿柱的轴向分力Fx通过外柱12a和可伸縮 电动转向机构50传递到连接杆58。此时，当在连接杆58和连接板57 之间通过合成树脂销81传递的沿柱的轴向分力Fx成为预定的破坏载 荷或更大时，合成树脂销81断裂且允许连接杆58向车辆向前侧上移 动。在该第三实施例中，还设置有旋转挡板59，且连接杆58的大直径 杆部分58a插入旋转挡板59的插入孔59a中。因此，能通过连接板57、 连接杆58的大直径杆部分58a以及旋转挡板59来可靠地阻挡外柱12a 和内柱12b的相对旋转，并且能防止连接杆58的扭曲。因此，能可靠 地防止可伸縮电动转向机构50的电机55的载荷的增加。在上述第一到第三实施例中，已经描述了将旋转挡板59固定到外 柱12a的情况。但是，本发明不限于该情形，而是旋转挡板59也可以 一体地与外柱12a成形。接下来，参考图16和17说明本发明的第四实施例，其中图16示 出了转向柱装置的纵向截面图，图17示出了沿图16的线XVII-XVII的剖视图。艮P，如图16所示，第四实施例具有类似于上述第一实施例的构造， 除了旋转挡板59 —体地与外柱12a形成，且如图17所示，反冲 (backlash)限制机构80形成在该旋转挡板59中。对应于图5中的相 应部分以相同的附图标记表示，省略了它们的具体描述。
这里，如图17中所示，插入孔81形成在反冲限制机构80中。插 入孔81从旋转挡板59的下侧向上并沿通过旋转挡板59的柱中心线和 连接杆58的中心线的平面达到插入孔59a。压块82插入该插入孔81中。压块82与连接杆58的外周面接触， 并通过在其中心部分具有通孔的盘部分82a以及从该盘部分82a的下表 面中心部分向下突出的圆柱部分82b形成了 T形的截面。压块82支撑 在形成于阳型螺钉83的上端部处的导向凹入部分83a内，该阳型螺钉 83螺纹连接于形成在插入孔81中的阴型孔81a，使得该压块82能垂直 移动。锁定螺母84螺纹连接于从该阳型螺钉83的旋转挡板59向下突 出的端部。而且，盘形弹簧85插入阳型螺钉83的上端面和压块82的 盘部分82a的后表面之间。连接杆58由插入孔59a的上表面侧上的该 盘形弹簧85通过压块82来弹性偏压。根据第四实施例，在连接杆58的大直径部分58a插入旋转挡板59 的插入孔59a的情况下，通过盘形弹簧85保持压块82的阳型螺钉83 螺纹连接于形成在插入孔81中的阴型螺纹81a，并被推入插入孔59a。 这样，使用压块82中的盘形弹簧85通过偏压力使连接杆58的大直径 部分58a移位，且大直径部分58a能与插入孔59a的上表面侧接触。因 此，能可靠地限制连接杆58的大直径部分58a和插入孔59a的径向反 冲。而且，由于反冲限制机构80设置在垂直于连接杆58轴向的垂直 方向上，能使旋转挡板59左右方向上的宽度变窄。接下来，参考图18说明本发明的第五实施例，图18为类似于图 17的剖视图。艮P，如图18所示，第五实施例具有类似于第四实施例的构造，除了形成在旋转挡板59中的反冲限制机构80设置在水平方向上，即垂直于通过柱中心线和连接杆中心线的平面的方向，而取代了在垂直方向上的设置方式。对应于图17的相应部分由相同的参考标记表示，省略了它们的具体描述。根据该第五实施例，由于反冲限制机构80设置在水平方向，阳型 螺钉83螺纹连接于插入孔81的阴型螺纹81a并被推入插入孔81，从 而由压块82通过盘形弹簧85将连接杆58的大直径部分58a弹性偏压 在水平方向上。因此，连接杆58的大直径部分58a保持与例如插入孔 59a的左手侧部分接触的状态。这样，能可靠地限制连接杆58的大直 径部分58a和插入孔59a之间的反冲。此时，由于连接杆58的大直径部分58a在水平方向上位移，柱中 心线和连接杆58的中心线之间的中心对中心距离X在该位移之前和之 后不改变，因此能可靠地限制操作摩擦力的增加。这样，当反冲限制机构80设置在如上述第四实施例的垂直方向上 时，连接杆58朝转向柱12位移。因此，柱中心线和连接杆58的中心 线之间的中心对中心距离X在连接杆位移之前和之后改变。因此，存 在操作摩擦力增加并施加不利影响的可能。但是，当反冲限制机构80 设置在如第五实施例中的水平方向上时，如上所述中心对中心距离X 不改变且能够限制操作摩擦力的增加。在上述第四和第五实施例中，已经描述了将旋转挡板59与外柱 12a —体成形的情况。但是，本发明不限于该情形，而是旋转挡板59 也能够如上述第一至第三实施例中所述的与外柱12a分开地构造。而且，在第四和第五实施例中，已经描述了在垂直方向和水平方 向上将反冲限制机构80设置在旋转挡板59中的情况。但是，本发明 不限于该情形，而是能任意设定反冲限制机构80的设置方向。
而且，在上述第一至第五实施例中，已经描述了在转向柱12的下 侧上设置连接杆58的情况。但是，本发明不限于该情形，而是在连接杆58能设置在转向柱12的圆周上的任意方向上，只要该连接杆58平 行于转向柱12。而且，在上述第一至第五实施例中，已经描述了接触部分73只设 置在可伸縮电动转向机构50中的情况。但是，本发明不限于该情形。 在以预定的破坏载荷或以上的二次碰撞时施加冲击载荷F的沿垂直于 柱的轴向的分力Fy时收縮的收縮部分也可形成在倾斜电动转向机构30 的螺母保持件44和螺母45之间。而且，在上述第一至第三实施例中，已经描述了设置有倾斜电动 转向机构30的情况。但是，本发明不限于该情形，而是也可以省略倾 斜电动转向机构30而仅设置可伸縮电动转向机构50。尽管结合例子实施例描述了本发明，但显然本领域技术人员可在 不偏离本发明的情况下在其中做出各种修改和改变，因此，目的在于 由所附权利要求中所包括的所有改变和修改均落在本发明的真正的精 神和范围内。
权利要求
1.一种可伸缩调节电动转向装置，包括连接于方向盘的转向轴；转向柱，该转向柱可旋转地支撑该转向轴，并包括互相连接的外柱和内柱，从而可相对拉伸和收缩；和电致动器，该电致动器使所述外柱和内柱拉伸和收缩，其中该电致动器的一端连接于所述外柱，并且该电致动器的另一端连接于所述内柱，以及所述电致动器包括阻挡所述外柱和内柱之间的相对旋转的旋转阻挡部件。
2. 根据权利要求1的可伸縮调节电动转向装置，其中所述电致动 器包括连接板，该连接板固定于所述外柱和内柱中的一个；和 直线运动机构，该机构将旋转运动转换为直线运动并固定于所述外柱和内柱中的另一个，其中该直线运动机构包括杆，该杆的一端支撑在所述连接板中，以及 所述旋转阻挡部件包括旋转挡板，该旋转挡板与所述杆接合并且固定于该所述外柱和内柱中的另一个。
3. 根据权利要求2的可伸縮调节电动转向装置，其中 所述旋转挡板包括反冲限制机构，该机构限制在所述旋转挡板和所述杆之间产生的径向反冲，以及该反冲限制机构设置在与所述杆相接合的接合部分中。
4. 根据权利要求3的可伸縮调节电动转向装置，其中 所述反冲限制机构在与通过柱中心线和连接杆中心线的平面相垂直的方向上，设置在所述旋转挡板中。
5. 根据权利要求1的可伸縮调节电动转向装置，其中 所述电机驱动所述杆，使该杆在轴线方向上前进和回退， 当传递冲击载荷时能够收縮的收縮部分形成在所述杆的自由端和所述连接板之间，该连接板固定于所述外柱和内柱中的一个，以及 所述旋转挡板与所述收縮部分的外周表面相接合。
6. 根据权利要求2的可伸縮调节电动转向装置，其中由所述连接板支撑的所述杆的下端从所述旋转阻挡部件向下侧突出，c形环固定于所述杆的下端，以及该c形环邻接所述旋转阻挡部件，从而防止所述杆从所述旋转挡板中掉出。
全文摘要
一种可伸缩调节电动转向装置，包括转向柱12，该转向柱12具有互相连接的外柱12a和内柱12b从而能相对拉伸和收缩，且该转向柱可旋转地支撑连接于方向盘13的转向轴；以及电致动器50，具有连接于外柱12a的一个端部和连接于内柱12b的另一端部，使外柱12a和内柱12b拉伸和收缩；其中电致动器50具有用于阻挡外柱12a和内柱12b的相对旋转的旋转阻挡部件59。
文档编号B62D1/19GK101152874SQ20071013058
公开日2008年4月2日 申请日期2007年7月18日 优先权日2006年9月29日
发明者关井義幸, 力石一穗, 立脇修 申请人:日本精工株式会社