方向盘的位置调节装置的制作方法

文档序号:4028308阅读:238来源:国知局
专利名称:方向盘的位置调节装置的制作方法
技术领域
本发明涉及用于调节方向盘的上下位置及前后位置的方向盘的位置调节装置的 改良。具体来说,是关于以低成本实现防止二次碰撞时方向盘的上下位置及前后位置不经 意地变化并容易谋求驾驶员的保护的构造。
背景技术
汽车用的转向装置如图33所示地构成,将方向盘1的旋转向转向传动装置单元2 的输入轴3传递,随着该输入轴3的旋转,推拉左右一对的转向横拉杆4,对前车轮赋予转向 角。方向盘1被支承并固定在转向轴5的后端部,该转向轴5在沿圆筒状的转向柱6的轴 向插通的状态下,被自由旋转地支承于该转向柱6。另外,转向轴5的前端部经由万向联轴 器7与中间轴8的后端部连接,并将该中间轴8的前端部经由另外的万向联轴器9连接在 输入轴3上。在这样的转向装置中,以往广泛公知有以下结构,S卩,用于与驾驶员的体格和驾驶 姿势相应地调节方向盘1的上下位置的倾斜机构和调节前后位置的可伸缩机构。为了构成能够进行上下方向的位移的倾斜机构,将转向柱6以如下方式支承于车 身10,S卩,能够以沿宽度方向设置的枢轴11为中心进行摆动位移。另外,将固定于转向柱6 的靠后端的部分的位移托架,以能够进行上下方向及前后方向的位移的方式支承在车身10 上所支承的支承托架12上。此外,所谓宽度方向是指车身的宽度方向,与左右方向一致,所 谓前后方向是指车身的前后方向。另外,为了构成能够进行前后方向的位移的可伸缩机构,使转向柱6成为将外柱 13和内柱14呈望远镜状且能够伸缩地组合而成的构造,是将转向轴5、外管15与内轴16 通过花键卡合等能够自由传递转矩且能够伸缩地组合而成的构造。此外,图示的例子中,还 组装有电动式动力转向装置,其将电动马达17作为辅助动力源来实现操作方向盘1所需要 的力的降低。在采用倾斜机构和可伸缩机构的情况下,除了电动式的结构,还可以成为能够基 于调节杆的操作调节方向盘1的位置的状态,并且能够固定在调节后的位置。例如在专利 文献1中,如图34及35所示,记载了如下构造通过基于调节杆18的杆状部件19的旋转, 使凸轮装置20的轴向尺寸伸缩,同时,使凸轮部件21摆动位移。在该以往构造的情况下, 基于凸轮装置20的伸缩,固定在外柱13a上的可动侧托架22相对于支承托架1 进行卡 合或脱离。另外,基于凸轮部件21的摆动位移,切换内柱1 可否相对于外柱13a滑动。在这样的专利文献1记载的以往构造的情况下,与其以前的构造(从前构造)相 比,固定方向盘1的前后位置时的摩擦卡合部的数量增多,与该前后位置固定相关的强度 及刚性提高。但是,在碰撞事故时,不受施加在方向盘1上的大的冲击负荷的影响,该方向 盘1的位置不变化,为了进一步充分地保护驾驶员,存在改良的余地。关于这点,在以下进 行说明。在碰撞事故时,汽车与其他汽车等碰撞、即一次碰撞,接着,发生驾驶员的身体与
5方向盘1的碰撞即二次碰撞。在该二次碰撞时,在方向盘1上施加朝向斜前上方的大的冲 击负荷。另一方面,在图34及35所示的以往构造的情况下,由于将该方向盘1固定在调节 后的位置的力只有摩擦力,所以,基于大的冲击负荷,有可能使该位置偏移移动。具体来说, 方向盘1的位置存在向前方和上方偏移移动的可能性。其结果,该方向盘1和驾驶员的身 体之间的位置关系成为从合理位置即调节后的位置偏移的状态。在该状态下,在方向盘1 的后方展开并膨胀的气囊不能有效地承接驾驶员的身体,从驾驶员保护的方面来看变得不 利。作为防止二次碰撞时的方向盘的偏移移动的构造,以往公知有专利文献2及3记 载的构造。专利文献2记载的以往构造的情况下,在固定于转向柱的外周面的板片的两侧, 配置一对保持腕,二次碰撞时,通过这两个保持腕强力地夹持该板片,阻止转向柱向前方的 位移。这样的专利文献2记载的以往构造的情况下,如果不充分确保各构成部分的精度,则 阻止转向柱向前方位移的力变得不均勻,该位移阻止可能会变得不可靠。另外,在阻止向前 方(可伸缩方向)位移的构造中,不能阻止向上方(倾斜方向)的位移。另外,在专利文献3中,如图36所示,记载了如下构造在固定于转向柱6a的可动 侧托架2 上设置偏心凸轮23,在该转向柱6a存在向上方位移的倾向的情况下,使设置于 该偏心凸轮23的外周缘的凹凸部24,咬入设置于车身侧的支承托架12b的后端缘,由此阻 止转向柱6a向上方位移。这样的专利文献3记载的以往构造的情况下,阻止其向上方位移 的功能优良,但不具有阻止向前方的位移的功能。虽然考虑将专利文献3记载的构造使用 于阻止内柱向前方位移的构造中,但是在按照原样使用的情况下,通常,存在不能平顺地进 行方向盘的前后位置的调节的可能性。即,为使方向盘的前后位置调节不产生过大的阻力或异响地平顺地进行,在为了 进行该前后位置调节而使调节杆向下方位置转动的状态下,需要可靠地隔离偏心凸轮的凹 凸部和内柱的外周面。另一方面,近年来,在发生碰撞事故时,为了保护驾驶员的膝部而极 力地减小从转向柱向下方突出的部分,因此,考虑将方向盘的位置调节用的各构成部件设 置在转向柱的上方。在这样的构造中,如果实施上述的通过偏心凸轮阻止内柱向前方位移 的构造,则在为了调节方向盘的前后位置而使调节杆向下方转动的状态下,偏心凸轮通过 自重向下方转动,容易成为该偏心凸轮的凹凸部和内柱的外周面抵接的状态。在这样的状 态下,不能平顺地进行方向盘的上下位置调节。这样,如果组合专利文献2记载的以往构造和专利文献3记载的以往构造,虽然 在二次碰撞时既抑制转向装置的向前方的位移又抑制向上方的位移,但除了上述的问题之 外,专利文献2及3记载的以往构造所具有的问题仍然存在,构造变得非常复杂,不能避免 成本变高。专利文献1 日本专利第3783524号公报专利文献2 美国专利第6039350号说明书专利文献3 美国专利第7021660号说明书

发明内容
本发明鉴于上述情况,其目的是实现如下构造涉及能够调节方向盘的上下位置 及前后位置的、所谓倾斜可伸缩转向装置,尤其是不要求精度地有效地防止二次碰撞时方向盘的位置偏移移动的结构。本发明的第1方式的方向盘的位置调节装置与以往公知的方向盘的位置调节装 置同样地具有外柱、内柱、转向轴、一对支承板部、杆状部件和调节杆。所述外柱是筒状,将其前部直接或经由其他部件并以如下方式支承于车身,S卩,相 对于固定的部分能够以设置在宽度方向上的枢轴为中心摆动位移的方式,所述外柱的至少 轴向一部分的内径能够伸缩。所述内柱是筒状,并以能够进行轴向位移的方式嵌合支承在所述外柱的内径侧。所述转向轴以能够自由旋转的方式支承在所述内柱的内径侧,并将方向盘固定在 与该内柱的后端开口部相比向后方突出的后端部。这样的转向轴例如通过使外管和内轴 以梳状齿卡合等方法,能够伸缩地构成。但是,也可以代替能够使中间轴伸缩的结构,而采 用不使转向轴伸缩的构造。在该情况下,随着方向盘的前后位置调节,所述转向轴的前端部 的、从转向柱的前端开口部的突出量变化。所述两支承板部以如下状态支承于所述车身,S卩,从宽度方向两侧夹着所述外柱 中的能够使所述内径伸缩的部分。所述杆状部件插通第1通孔和第2通孔,所述第1通孔 形成在所述两支承板部相互整合的位置,所述第2通孔形成在所述外柱的一部分上的不与 所述内柱干涉的部分。而且,随着旋转,使所述两支承板部相互相对的面之间的间隔伸缩。所述调节杆为了使所述杆状部件旋转而使其基端部结合固定于该杆状部件。尤其是,本发明的方向盘的位置调节装置具有支承轴,该支承轴以与所述杆状部 件平行配置的状态支承于所述外柱的一部分;伸缩锁定用偏心凸轮,其基部支承在所述支 承轴的中间部。在 该伸缩锁定用偏心凸轮中,与所述内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表 面相对的部分是伸缩锁定用凸圆弧缘,该伸缩锁定用凸圆弧缘距所述支承轴的中心的距离 随着趋向后方而变大,在该伸缩锁定用凸圆弧缘上形成有伸缩锁定用凹凸部。该伸缩锁定 用凹凸部的形状是锯齿状或三角波状。另外,在所述调节杆和所述支承轴之间设置弹簧,通过该弹簧,使该调节杆从调节 所述方向盘的位置的状态摆动位移到固定的状态,与之相伴,能够向所述支承轴赋予如下 方向的弹力,即,将设置在所述伸缩锁定用偏心凸轮上的所述伸缩锁定用凹凸部压紧到与 所述内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面相对的部分的方向。此外,本发明的方向盘的位置调节装置能够适用于倾斜可伸缩转向装置和可伸缩 转向装置中的任意一个,所述倾斜可伸缩转向装置是调节方向盘的上下位置及前后位置的 双方的构造,所述可伸缩转向装置不具有倾斜机构而只调节前后位置。另外,本发明也能够适用于将杆状部件及支承轴配置在外柱的下方且使伸缩锁定 用凹凸部卡合于内柱的下表面的构造、和将杆状部件及支承轴配置在外柱的上方且使伸缩 锁定用凹凸部卡合于内柱的上表面的构造中的任意一个。作为相对于支承轴的伸缩锁定用偏心凸轮的支承构造,例如,可以采用如下构造 中的任意一种,即,作为螺纹固定或非圆形嵌合彼此的固定构造,该伸缩锁定用偏心凸轮与 支承轴同步旋转的构造,以及,能够进行规定角度的摆动位移且通过弹簧等弹性构造向内 柱的外周面或固定于该内柱的部件施力的构造。本发明的第2方式的方向盘的位置调节装置也与第1方式同样地具有外柱、内柱、转向轴、一对支承板部、杆状部件和调节杆。在本方式的方向盘的位置调节装置中,所述杆状部件配置在宽度方向上,所述调 节杆的基端部被结合,并插通长孔和通孔,所述长孔形成在所述两支承板部相互整合的位 置,在以所述枢轴为中心的圆弧方向上长,所述通孔形成在所述外柱的一部分且形成在不 与所述内柱干涉的部分,随着所述调节杆的旋转,使所述两支承板部相互相对的面之间的 间隔伸缩。而且,该方式的方向盘的位置调节装置具有曲缘部、支承轴、一对倾斜锁定用偏心 凸轮和伸缩锁定用偏心凸轮。其中,所述曲缘部设置在所述两支承板部的后端缘的至少一 部分上,是以所述枢轴为中心的凸圆弧状。另外,所述支承轴以与所述杆状部件平行配置的 状态支承于所述外柱的一部分。而且,所述两个倾斜锁定用偏心凸轮支承在所述支承轴的两端部。这两个倾斜锁 定用偏心凸轮中的与所述曲缘部相对的部分是倾斜锁定用凸圆弧缘,该倾斜锁定用凸圆弧 缘距所述支承轴的中心的距离随着趋向上方而变大,在该倾斜锁定用凸圆弧缘上形成有倾 斜锁定用凹凸部。该倾斜锁定用凹凸部的形状是锯齿状或三角波状。另外,所述伸缩锁定用偏心凸轮支承在该支承轴的中间部。该伸缩锁定用偏心凸 轮中的与所述内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面相对的部分是伸缩锁定用凸 圆弧缘,该伸缩锁定用凸圆弧缘距所述支承轴的中心的距离随着趋向后方而变大,在该伸 缩锁定用凸圆弧缘上形成有伸缩锁定用凹凸部。该伸缩锁定用凹凸部的形状也是锯齿状或 三角波状。将所述倾斜锁定用偏心凸轮和伸缩锁定用偏心凸轮中的一个偏心凸轮的基部以 与所述支承轴一起旋转的状态固定在该支承轴上。同样地,将另一个偏心凸轮的基部以能 够相对于该支承轴进行规定角度的摆动位移的方式支承于该支承轴。在它们中的另一个偏心凸轮和支承轴之间,设置有第1弹簧,并且,在所述调节杆 和所述支承轴之间设置有第2弹簧,所述第1弹簧具有将设置在该另一个偏心凸轮上的锁 定用凹凸部推压于对方部分的方向的弹力。而且,随着通过该第2弹簧使所述调节杆从调节所述方向盘的位置的状态摆动位 移到固定的状态,能够向所述支承轴赋予弹力,该弹力是使设置在所述各偏心凸轮上的所 述各锁定用凹凸部推压于对方部分的方向的弹力。此外,“弹簧”是具有弹性的部件,不限于金属弹簧,也包括将包含橡胶在内的弹性 体等弹性材料加工成所期望的形状而成的部件(橡胶弹簧)。在实施本发明的第2方式的方向盘的位置调节装置的情况下,更具体地,将所述 另一个偏心凸轮作为所述伸缩锁定用偏心凸轮。而且,在例如为了使所述外柱的内径能够 伸缩而使所述伸缩锁定用偏心凸轮进入设置在该外柱的一部分上的狭缝状的不连续部的 状态下,使所述伸缩锁定用凹凸部与所述内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面相 对。另外,在所述伸缩锁定用偏心凸轮和支承轴之间架设所述第1弹簧,并将所述一 方的偏心凸轮即一对倾斜锁定用偏心凸轮的基部外嵌固定在所述支承轴的两端部。在所述两倾斜锁定用偏心凸轮中的一方的倾斜锁定用偏心凸轮的一部分上,被驱 动侧卡定腕部以向该倾斜锁定用偏心凸轮的径向外侧突出的状态形成。而且,通过在该被驱动侧卡定腕部的前端部和调节杆的一部分之间架设第2弹簧,在该调节杆和所述支承轴 之间经由所述一方的倾斜锁定用偏心凸轮设置该第2弹簧。而且,本发明的第2方式的方向盘的位置调节装置可以具有转动力传递弹簧,该 转动力传递弹簧是在所述倾斜锁定用偏心凸轮和随着所述调节杆的转动而位移的部分之 间设置的连结部件。作为该连结部件的转动力传递弹簧,以在缩小所述两支承板部彼此的 间隔的方向上使所述调节杆转动的状态使所述倾斜锁定用偏心凸轮接近所述凸缘部,并且 在使该调节杆向相反方向转动的状态下使所述倾斜锁定用偏心凸轮从所述凸缘部远离。在该情况下,以向宽度方向外侧突出的状态将止动部设置于设置有所述支承轴的 部件的一部分的宽度方向侧面,并且在使所述调节杆向相反方向转动的状态下,基于所述 止动部和所述倾斜锁定用偏心凸轮的一部分的卡合,防止该倾斜锁定用偏心凸轮和所述曲 缘部接触。另外,本发明的第1方式及第2方式中的任意一个方式的方向盘的位置调节装置 都可以具有弹性部件和锁定解除杆。该弹性部件设置在所述伸缩锁定用偏心凸轮和与所述 外柱或固定在该外柱上的部件之间,并且相对于该伸缩锁定用偏心凸轮,具有使所述伸缩 锁定用凹凸部的靠前的部分与所述内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面抵接的 方向的弹力。而且,所述锁定解除杆将其基端部支承于所述杆状部件的中间部,并且与该杆状 部件一起转动,与所述伸缩锁定用偏心凸轮卡合或脱离。而且,随着使所述调节杆从固定所 述方向盘的位置的状态转动到调节的状态,使所述伸缩锁定用偏心凸轮在使所述可伸缩锁 定用凹凸部的前端部从对方部分隔离的方向上摆动位移。更具体来说,所述弹性部件是螺旋部外嵌在支承轴的中间部且一端部卡定在锁定 解除杆、另一端部卡定在外柱的受扭螺旋弹簧。另外,所述连结部件是中间部具有螺旋部且 一端部卡定在倾斜锁定用偏心凸轮、另一端部卡定在与杆状部件一起旋转的部分的受扭螺 旋弹簧。发明的效果本发明的方向盘的位置调节装置能够进行方向盘的位置调节,并且能够抑制二次 碰撞时方向盘的位置偏移移动。更具体地说,在调节方向盘的位置时,通过使调节杆向规定方向摆动,使构成支承 托架的一对支承板部的相互相对的面彼此的间隔扩大。在该状态下,所述调节杆的移动通 过第2弹簧被传递到支承轴,该支承轴向规定方向旋转,倾斜锁定用凸圆弧缘从设置于两 支承板部的后端缘处的曲缘部隔离,并且伸缩锁定用凸圆弧缘从内柱的外周面或固定在该 内柱上的部件的表面隔离。因此,使外柱相对于一对支承板部滑动,且使内柱相对于该外柱 滑动,从而调节所述方向盘的位置。将该方向盘调节到所期望的位置后,使所述调节杆向与 所述规定方向相反的方向摆动。向该相反方向摆动的结果是,所述两支承板部相互相对的面之间的间隔缩小,这 两个支承板部从宽度方向两侧强力地夹住所述外柱。其结果是,该外柱相对于这两个支承 板部的移动被阻止,所述方向盘的上下位置被固定。同时,所述外柱的内径缩小,该外柱的 内周面被强力地推压到所述内柱的外周面,该内柱相对于该外柱的位移被阻止,所述方向 盘的前后位置被固定。
这样,在使所述调节杆摆动、直到所述方向盘的上下位置及前后位置被固定为止 的状态下,通过所述第2弹簧,所述支承轴向与所述规定方向相反的方向旋转,所述倾斜锁 定用凸圆弧缘中的、距该支承轴的中心的距离变得最小的部分或其附近部分与设置在所述 两支承板部的后端缘处的曲缘部抵接。另外,所述伸缩锁定用凸圆弧缘中的、距该支承轴的 中心的距离变得最小的部分或其附近部分与内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表 面抵接。在该状态下,随着二次碰撞,当朝向前上方的冲击负荷施加于所述内柱及所述外 柱时,所述倾斜锁定用凸圆弧缘的倾斜锁定用凹凸部咬入所述凸缘部,并且所述伸缩锁定 用凸圆弧缘的伸缩锁定用凹凸部咬入所述内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面。 其结果是,阻止所述方向盘向前上方位移的大的力被施加,能够有效地防止该方向盘的位 置偏移移动。此时,使所述倾斜锁定用凹凸部咬入所述曲缘部所需要的力、以及、使所述伸 缩锁定用凹凸部咬入所述内柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面所需要的力,分别 在初期阶段小,然后逐渐变大。这样的特性,从吸收从方向盘传递到所述内柱及所述外柱的 冲击能量从而保护驾驶员的方面来看是优选的。而且,根据本发明的方向盘的位置调节装置,能够实现在方向盘的上下位置的调 节时不产生不舒适的振动或噪音的倾斜式转向装置。即,在为了调节所述方向盘的上下位 置而使调节杆转动的状态下,通过所述倾斜锁定用偏心凸轮和止动部的卡合,该倾斜锁定 用偏心凸轮和所述曲缘部不会接触。由此,随着所述上下位置调节,该倾斜锁定用偏心凸轮 和所述支承板部的曲缘部不会相互摩擦,在所述上下位置的调节时,不会产生不舒适的振 动或噪音。


图1是表示本发明的实施方式的第1例的侧视图。图2是剖开第1例的一部分而从图1的右方观察的图。图3是省略第1例的一部分而从图1的相反侧观察的图。图4是从图1的近前右下方观察第1例的立体图。图5是取出第1例的一部分零件而从与图4相同的方向观察的状态下示出的立体 图。图6是取出第1例的一部分零件,从与图5上下相反的方向观察的状态下示出的 立体图。图7是取出第1例的又一部分零件而从与图6相同的方向观察的状态下示出的立 体图。图8是图7所示的零件的分解立体图。图9是图2的I-I剖视图。图10是取出第1例的外柱而从与图1相同的方向观察的侧视图㈧、和从㈧的 右方观察的端面图(B)。图11是用于说明与支承轴相对的伸缩锁定用偏心凸轮的摆动角度的限制范围 的、与图7的II-II截面相当的图。图12是为了说明通过使伸缩锁定用偏心凸轮相对于支承轴能够摆动而能够吸收
10误差的理由的、将图1的α部放大图(a)及与图11同样的图(b)在(A)、⑶两个状态下 表示的图。图13是为了说明随着调节杆的转动、倾斜锁定用、伸缩锁定用两偏心凸轮和对方 部件的位置关系的、将图1的α部放大图(a)及与图11同样的图(b)在㈧ (C)三个 状态下表示的图。图14是为了说明用于防止倾斜锁定用偏心凸轮过转动的止动机构而取出外柱、 表示出使该倾斜锁定用偏心凸轮转动到一端的状态(A)和转动到另一端的状态(B)的、从 与图1相同方向观察的图。图15是用于说明在二次碰撞时施加到各部的冲击负荷的方向的、汽车用的转向 装置的侧视图。图16是用于对二次碰撞时的倾斜锁定用偏心凸轮的举动进行说明的、图1的β 部放大图㈧及(A)的δ部放大图(B)。图17是用于对二次碰撞时的伸缩锁定用偏心凸轮的举动进行说明的、图9的Y 部放大图㈧及(A)的ε部放大图(B)。图18是用于说明伸缩锁定用凸圆弧缘的形状对二次碰撞时的内柱的位移量和向 阻止该内柱的移动的方向施加的保持力之间的关系的影响的、从与图1相同方向观察伸缩 锁定用偏心凸轮的图(A)、和表示所述位移量和所述保持力之间的关系的线图(B)。图19是用于说明调节杆的转动量和相对于外柱保持内柱的力的关系的、表示这 些转动量和保持的力之间的关系的线图。图20是表示本发明的实施方式的第2例的、与图11同样的图。图21是表示本发明的实施方式的第3例的、与图11同样的图。图22是表示本发明的实施方式的第4例的、取出一部分零件并从斜后方观察的状 态下示出的立体图。图23是又取出一部分零件而从与图22相同方向观察的状态下示出的立体图。图M是图23的III-III剖视图。图25是本发明的实施方式的第5例㈧、和说明不使用本发明的情况下产生的问 题的(B)的、各自的侧视图。图沈是表示本发明的实施方式的第6例的、侧视图(A)及从(A)的下方观察一部 分的图(B)0图27是表示本发明的实施方式的第7例的侧视图。图28是表示本发明的实施方式的第8例的立体图。
图四是第8例的分解立体图。图30是取出第8例的一部分零件而示出的分解立体图。图31是图28的IV-IV剖视图。图32是表示固定了方向盘的位置的状态㈧和进行位置调节的状态⑶的、图31 的V-V剖视图。图33是表示组装了方向盘的位置调节装置的汽车用转向装置的1例的、局部剖开 侧视图。图34是表示以往公知的方向盘的位置调节装置的1例的纵剖侧视图。
图35是图34的放大VI-VI剖视图。图36是表示以往公知的方向盘的位置偏移防止构造的1例的局部侧视图。
具体实施例方式[实施方式的第1例]图1 19表示本发明的实施方式的第1例。本例的方向盘的位置调节装置如图 1及图4示出的其整体结构那样,将外柱13b以能够进行以枢轴Ila为中心的摆动位移的 方式支承在支承托架12c上,并能够调节方向盘1(参照图25)的高度位置。另外,将内柱 14b以能够进行轴向位移的方式支承在外柱13b的内径侧,而且,将转向轴fe以能够自由 旋转的方式支承在该内柱14b的内侧,从而能够调节方向盘1的前后位置。转向轴fe与图 25的构造同样地,将外管1 和内轴16a以能够进行转矩传递及能够伸缩的方式组合。这 样的转向轴5a是通过单列深槽型的滚珠轴承和滚针轴承的组合等,以只能够自由旋转的 方式支承在由外柱1 和内柱14b构成的转向柱6b的内径侧。在该状态下,在构成转向轴 5a的外轴15a的后端部,在从内柱14b的后端开口突出的部分,自由固定方向盘1。支承托架12c是由分别对钢板等具有足够的强度及刚性的金属板进行塑性加工 而得到的前部元件27和后部元件28组合而成的。这两元件27J8通常不相对位移,但在 发生二次碰撞时,相对于结合固定于车身的前部元件27,后部元件观吸收冲击能量并向前 方位移。由此,本例的情况下,在长孔^a、29b的各自的后端部,从上方插通螺栓30,所述长 孔^a、29b在前部元件27的靠宽度方向两端的部分沿前后方向形成,而且,将这两螺栓30 插通在后部元件观的靠宽度方向两端的部分。而且,将螺母38 (参照图4)分别螺合在这 两螺栓30上,另外,以规定的转矩紧固这些螺栓30和螺母38。另外,在前部元件27和后部 元件观的对接面夹有滑板。而且,在设置于前部元件27的上半部的相互平行的一对侧壁 部31相互整合的位置,分别形成有前后方向长的长孔32。本例的情况下,将枢轴Ila的两端部以能够进行前后方向位移的方式卡合于上述 两长孔32。另外,在前部元件27和外柱1 之间设置能量吸收部件,该能量吸收部件通过 沿伸长方向塑性变形,允许外柱1 相对于前部元件27向前方位移。本例的情况下,通过 上述构造,能够防止通常状态下的两元件27、观彼此的相对位移,并能够在吸收二次碰撞 时的冲击能量的同时允许后部元件观向前方位移。此外,能够防止通常状态下的这两元件27J8彼此的相对位移且能够在吸收二次 碰撞时的冲击能量的同时允许后部元件观向前方位移的构造,能够利用两长孔32构成。该 情况下,使这两长孔32各自的后端部的宽度尺寸比从中间部至前端部(用于对枢轴Ila的 两端部进行支承的后端部以外的部分)的宽度尺寸大。而且,在两长孔32的后端部,支承 枢轴Ila的两端部,使从这两长孔32的中间部到前端部的宽度尺寸比该枢轴Ila的两端部 (或者,外嵌在枢轴Ila的两端部的套筒等)的外径小。而且,将该枢轴Ila的两端部以前 后方向及上下方向稳定地支承在前部元件27的两侧壁部31的前后方向中间部。此外,关 于这些构造,具体的作用在后面说明。外柱1 也称为外壳部件,例如通过铸造铝合金等轻金属而制成,例如如图10所 示,具有主体部33、被枢轴支承部34和被夹持部35。其中的主体部33通过将狭缝状的不连 续部36沿轴向在从后端部至中间部的范围内设置于下端部,使除去前端部的部分形成为有缺口的圆筒状。因此,主体部33中的至少靠后端的部分的内径能够弹性地伸缩。另外, 被枢轴支承部34是以从主体部33的前端部向上方突出的状态被设置的,左右两外侧面彼 此相互平行。而且,被夹持部35是在主体部33的中间部下表面从左右两侧夹着不连续部 36且以向下方突出的状态被设置的,左右两外侧面彼此大致平行,这两外侧面之间的间隔 比主体部33的外径大。此外,在图示的例子中,狭缝状的不连续部的后端部侧成为开放端, 但所述不连续部不需要从外柱的主体部的后端部形成,可以通过从该后端部附近开始在整 个轴向上形成的闭合的狭缝而构成。在上述的外柱1 上,将在两侧壁部31的中央部插通两长孔32的后端部的枢轴 Ila插通通孔37 (参照图10、14),该通孔37以在被枢轴支承部34的前端部沿宽度方向贯 通的状态设置。另外,通过设置在枢轴Ila的基端部上的大径的头部、和同样地螺合于前端 部的螺母,实现该枢轴Ila的防脱。通过该结构,将外柱13b以能够进行以枢轴Ila为中心 的摆动位移的方式支承于支承托架12c。另一方面,后部元件观例如如图1 3、5、6所示,在从用于安装在前部元件27的 后端部下表面的一对安装板部39的后半部向下方垂下的状态下,将左右一对支承板部40 相互平行地设置。而且,在这两支承板部40相互整合的部分,形成有以枢轴Ila为中心的 圆弧方向(上下倾斜方向)长的长孔41。而且,在这两长孔41和通孔77(参照图9、10、 14)中,插通有例如图4 6所示的杆状部件19a,所述通孔77以沿左右方向贯通的状态设 置于外柱13b的被夹持部35。杆状部件19a是用于随着旋转而使两支承板部40相互相对 的面之间的间隔伸缩的部件,使其两端部从这两支承板部40的外侧面突出。而且,在杆状 部件19a的基端部(图4 6的左端部)结合固定调节杆18a的基部,并且将外嵌于前端 部(图4 6的右端部)的压板42的外侧面通过螺母43压紧,实现该压板42的防脱。而且,在调节杆18a的基端部内侧面和一个方(图4 6的左方)的支承板部40 的外侧面之间设置凸轮装置20 (参照图3 ,随着调节杆18a的转动,两侧面之间的间隔能 够伸缩。在进行方向盘1的位置调节时,如图13(C) (a)所示,使调节杆18a向下方转动,缩 小调节杆18a的基端部内侧面和一方的支承板部40的外侧面之间的间隔。这样,一对支承 板部40的内侧面之间的间隔弹性地扩大,这两支承板部40的内侧面和外柱13b的被夹持 部35的外侧面的抵接部的面压降低或丧失,从而能够进行方向盘1的位置调节。位置调节 后,若使调节杆18a如图13(A) (a)所示那样向上方转动,则代替调节杆18a的基端部内侧 面和一方的支承板部40的外侧面之间的间隔扩大,而使两支承板部40的内侧面之间的间 隔缩小,这两支承板部40的内侧面和被夹持部35的外侧面的抵接部的面压变大,方向盘1 被支承在调节后的位置。此外,为使所述间隔伸缩,构成所述凸轮装置20的一对凸轮部件 随着所述调节杆18a的转动而沿旋转方向相对位移即可。所述杆状部件19a也可以与所述 调节杆18a—起旋转,但并不是必须旋转,也可以不旋转而仅在轴向上位移。此外,随着杆 状部件的旋转而使一对支承板部之间的间隔伸缩的构造不限于凸轮装置,也可以采用螺纹 机构等以往公知的各种装置。以上的结构及作用与以往公知的方向盘的位置调节装置相 同。另外,在本例的构造的情况下,如下所述,能够防止二次碰撞时所述方向盘1的位 置偏移移动,而且,在该方向盘1的位置调节时不产生不舒适的振动和噪音。因此,例如如 图10所示,在外柱13b的被夹持部35的后端面,将枢轴支承用凸部44以从该被夹持部35向后方突出的状态设置。关于该枢轴支承用凸部44,也是以从宽度方向两侧夹着不连续部 36的状态设置。另外,如图10(B)所示,枢轴支承用凸部44的宽度尺寸W44比被夹持部35 的宽度尺寸W35小(W44 < W35)。因此,该被夹持部35的后端面宽度方向两端部成为阶梯面 45。这两阶梯面45作为止动部发挥功能。将支承轴47以能够自由旋转的方式插通于贯通孔46,该贯通孔46以在上述的枢 轴支承用凸部44上沿宽度方向贯通的状态形成。该支承轴47与杆状部件19a平行地配置, 例如如图8所示,在基端部(图8的左端部)具有头部48,在前端部(图8的右端部)具有 外螺纹部49。另外,头部48和外螺纹部49之间的部分,从该头部48的一侧开始按顺序为 大径侧非圆柱部50、圆柱部51和小径侧非圆柱部52。而且,在这些各部50 52中的、存 在于两端部的大径侧、小径侧两非圆柱部50、52上,分别以阻止相对于支承轴47的相对旋 转的状态、即与支承轴47同步旋转的状态外嵌有倾斜锁定用偏心凸轮23a、23b。在组装了方向盘的位置调节装置的状态下,两倾斜锁定用偏心凸轮23a、23b中的 宽度方向外半部与设置于支承托架12c的后部元件观上的两支承板部40的后端缘相对或 抵接(宽度方向的相位一致)。这两支承板部40的后端缘作为以枢轴1 Ia为中心的凸圆弧 形的曲缘部53。因此,即使在随着方向盘1的上下位置调节、支承轴47相对于后部元件观 升降的情况下,该支承轴47和两曲缘部53的距离也不变化。另外,在两倾斜锁定用偏心凸 轮23a、23b的外周缘部分中,与两曲缘部53相对的部分是倾斜锁定用凸圆弧缘,该倾斜锁 定用凸圆弧缘例如如图1、3、16所示,随着朝向固定了方向盘1的位置的状态下的上方,向 距支承轴47的中心的距离变大的方向倾斜,即,其中心从支承轴47的中心向上方偏移。而 且,在该倾斜锁定用凸圆弧缘上形成有倾斜锁定用凹凸部54。该倾斜锁定用凹凸部M为锯 齿状或三角波状。另外,使被驱动腕部57以向径向外侧突出的状态形成在一方(图4 8 的左方)的倾斜锁定用偏心凸轮23a的外周缘部。而且,本例的构造的情况下,例如如图1、3、16所示,在两倾斜锁定用偏心凸轮 23a、23b的外周缘部分中,在从圆周方向两侧夹着倾斜锁定用凹凸部M的部分,设置有碰 撞时过转动防止用止动器55和调节时过转动防止用止动器56。碰撞时过转动防止用止动 器阳被设置在与倾斜锁定用凹凸部M的上侧(大径侧端部)邻接的部分,其顶部位于该 倾斜锁定用凹凸部M的外径侧端部的大致切线位置。与之相对,调节时过转动防止用止动 器56在从倾斜锁定用凹凸部M的下端部(小径侧端部)沿圆周方向稍分离的部分上,以 从该部分充分地突出的状态被设置。在组装了方向盘的位置调节装置的状态下,调节时过 转动防止用止动器56的宽度方向内半部与所述阶梯面45相对或抵接(宽度方向的相位一 致)。此外,分别具有这样的结构的两倾斜锁定用偏心凸轮23a、23b由中碳素钢、高碳素钢、 浸碳钢、轴承钢等的、比构成支承托架12c的后部元件观的低碳素钢、铝合金等金属材料硬 的金属材料制造。另一方面,在支承轴47的中间部,通过图11所示的构造,将伸缩锁定用偏心凸轮 58以能够相对于支承轴47相对旋转规定角度的方式外嵌在大径侧非圆柱部50中的靠近圆 柱部51的端部。在组装了方向盘的位置调节装置的状态下,所述伸缩锁定用偏心凸轮58 进入所述外柱13b的不连续部36,并与所述内柱14b的外周面(本例的情况下是下表面) 相对。本例的情况下,大径侧非圆柱部50成为具有相互平行的一对平坦面59的截面椭圆 形。另外,使形成于伸缩锁定用偏心凸轮58的基部(图11的左部)的安装孔60的基本形状为圆形,在直径方向相反侧的两个位置使山形的突部61成为以向径向内侧突出的状态 形成的非圆形状。而且,基于这两突部61和两平坦面59的卡合,能够使伸缩锁定用偏心凸 轮58相对于杆状部件19a以图11所示的中立位置为中心,逆时针旋转θ 的量或顺时针 旋转θ2的量。此外,两角度θρ θ 2不需要相同,但也可以相同。本例的情况下,通过设定这两角度θ” θ 2,即使不能高度地确保各构成部件的形 状精度及组装精度,也能够使伸缩锁定用偏心凸轮58和内柱14b的位置关系合理。即,在 合理地限制两倾斜锁定用偏心凸轮23a、2!3b和两曲缘部53的位置关系的状态下,支承轴47 和伸缩锁定用偏心凸轮58的关系存在成为图12(A)所示的情况或者图12(B)所示的情况 的可能性。该情况下,由于能够通过设定两角度θ ρ θ 2,吸收支承轴47和伸缩锁定用偏心 凸轮58的位置偏移,所以,不需要高度地确保各构成部件的形状精度及组装精度,能够抑 制制造成本。在组装了方向盘的位置调节装置的状态下,伸缩锁定用偏心凸轮58进入外柱1 的不连续部36,并与内柱14b的外周面(本例的情况下是下表面)相对或抵接。在这样的 伸缩锁定用偏心凸轮58的外周缘部中,与内柱14b的外周面相对的部分随着朝向后方而向 距支承轴47的中心的距离变大的方向倾斜,如图18所示,成为其中心O62从支承轴47的中 心O47向后下方偏移的伸缩锁定用凸圆弧缘。而且,在伸缩锁定用凸圆弧缘上形成有伸缩锁 定用凹凸部62。关于该伸缩锁定用凹凸部62,也与所述倾斜锁定用凹凸部M同样地成为 锯齿状或三角波状。而且,本例的构造的情况下,在伸缩锁定用偏心凸轮58的外周缘部分 中,在比伸缩锁定用凹凸部62的大径侧端部向后方脱离的部分上,将碰撞时过转动防止用 止动器63以与该部分相比充分地向后方突出的状态设置。这样的伸缩锁定用偏心凸轮58 也由中碳素钢、高碳素钢、浸碳钢、轴承钢等的比构成内柱14b的低碳素钢、铝合金等金属 材料硬的金属材料制造。在上述的伸缩锁定用偏心凸轮58和支承轴47之间,例如图4 8、17所示,设置 有第1弹簧即伸缩锁定施力弹簧64。该伸缩锁定施力弹簧64是将弹簧钢制的线材弯曲而 形成的,能够以阻止相对旋转的状态外嵌在支承轴47的大径侧非圆柱部50,具有从轴向 观察的形状为椭圆的基部65 ;从该基部65向径向外侧突出的弹性推压部66 ;将该弹性推 压部66的前端部以曲柄型弯折而形成的卡定部67。这样的伸缩锁定施力弹簧64通过将 基部65外嵌在大径侧非圆柱部50上,并且将卡定部67卡定在形成于伸缩锁定用偏心凸轮 58的后端部上的卡定孔68,从而架设在伸缩锁定用偏心凸轮58和支承轴47之间。在该状 态下,对该伸缩锁定用偏心凸轮58赋予以支承轴47为中心转动且向内柱14b的下表面推 压伸缩锁定用凹凸部62的方向(图4 7、9、11 13、16、17中的逆时针方向)的弹力。而且,在调节杆18a和支承轴47之间,设置第2弹簧(连结部件)即转动力传递弹 簧69,并能够将该调节杆18a的移动传递至支承轴47。本例的情况下,是将弹簧钢制的线 材弯折形成转动力传递弹簧69的结构,在靠基端的部分,形成有用于与设置在调节杆18a 的基端部的驱动侧卡定孔70(参照图1、6、12、1;3)卡定的驱动侧卡定部71,在前端部,形成 有用于与形成在倾斜锁定用偏心凸轮23a的被驱动腕部57的前端部的被驱动侧卡定孔72 卡定的被驱动侧卡定部73。另外,在中间部设置有用于确保挠曲量的螺旋部74。而且,将 驱动侧卡定部71卡定在驱动侧卡定孔70,并将被驱动侧卡定部73卡定在被驱动侧卡定孔 72,由此,将调节杆18a和支承轴47经由倾斜锁定用偏心凸轮23a及转动力传递弹簧69连结,能够将调节杆18a的移动传递至支承轴47。此外,螺旋部74是为了不受轻微的制造误 差的影响而向倾斜锁定用偏心凸轮23a赋予合适的弹力而设置的。通过这样地构成,使调节杆18a如图13(A) (a)所示地向上方转动,并固定方向盘 1的位置,与之相伴,使支承轴47向图4 7、9、11 13、16、17中的逆时针方向转动。而 且,随着该转动,固定于支承轴47的两端部的一对倾斜锁定用偏心凸轮23a、23b的倾斜锁 定用凹凸部M的下端部至中间部分别接触支承托架侧的曲缘部53,并且,支承于支承轴47 的中间部的伸缩锁定用偏心凸轮58的伸缩锁定用凹凸部62的靠前端的部分接触内柱14b 的下表面。如上所述地构成的本例的方向盘的位置调节装置如下所述地发挥作用,能够调节 方向盘1的上下位置及前后位置,并且在二次碰撞时能够抑制方向盘1的位置向上方或前 方偏移移动,实现与该方向盘1碰撞的驾驶员的充分保护。首先,在调节方向盘1的位置时,使调节杆18a从图13(A) (a)所示的状态沿同一 图中的顺时针方向转动至图13(C) (a)所示的状态。其结果是,如前述那样通过凸轮装置的 作用,两支承板部40的内侧面和外柱13b的被夹持部35的外侧面的抵接部的面压降低或丧失。另外,在该状态下,由于支承轴47也向图13的顺时针方向转动,所以被该支承轴 47支承的倾斜锁定用偏心凸轮23a、2!3b和伸缩锁定用偏心凸轮58也向同一图中的顺时针 方向转动。而且,如图13(C) (a)、图14(B)所示,倾斜锁定用凹凸部M整体从曲缘部53隔 离。另外,在该状态下,所述伸缩锁定用推压弹簧64超越如下行程地转动,即,丧失向所述 内柱14b的下表面推压所述伸缩锁定用偏心凸轮58的弹力的行程。其结果,如图13(C) (b) 所示,所述伸缩锁定用偏心凸轮58的伸缩锁定用凹凸部62整体从内柱14b的下表面隔离。 在该状态下,能够进行方向盘1的上下位置及前后位置的调节。上下位置的调节是通过以 下方式进行的,即,在使杆状部件19a沿两支承板部40的长孔41移动的同时,以枢轴Ila 为中心使外柱1 摆动位移。另外,前后位置的调节是通过使内柱14b相对于外柱1 沿 轴向滑动而进行的。本例的情况下,在倾斜锁定用偏心凸轮23a、2!3b上,分别设置有调节时过转动防 止用止动器56。因此,通过该调节时过转动防止用止动器56和作为止动部的两阶梯面45 的卡合,两倾斜锁定用偏心凸轮23a、23b的转动量被限制。即,在为了进行所述方向盘1的 位置调节而使所述调节杆18a向下方转动的状态下,如图13(C) (a)及图14(B)所示,所述 倾斜锁定用偏心凸轮23a (23b)的调节时过转动防止用止动器56的前端部接触到位于所述 外柱13b的外侧面上的阶梯面45。而且,在该状态下,所述倾斜锁定用偏心凸轮23a(23b) 整体从所述支承板部40的曲缘部53隔离。由此,即使调节杆18a的操作量过大,即向下方 过度地转动,两倾斜锁定用偏心凸轮23a、23b也不会向图13中的顺时针方向过度地转动。 其结果,在使调节杆18a向下方转动的状态下,两倾斜锁定用偏心凸轮23a、2!3b的一部分和 两支承板部40的曲缘部53不干涉地、平顺且不给驾驶员带来不适感地进行方向盘1的上 下位置调节。如上所述,在将方向盘1调节到所期望的位置后,使调节杆18a沿与规定方向相反 的方向(图13中的逆时针方向),例如如图1及图13(A) (a)所示,向上方摆动直到调节杆 18a与外柱1 及内柱14b变得大致平行。该向相反方向摆动的结果是,通过前述的凸轮装
16置的作用,两支承板部40从宽度方向两侧强力地夹持外柱13b,方向盘1的上下位置被固 定。同时,通过使不连续部36的宽度尺寸缩小,外柱1 的内径缩小,该外柱1 的内周面 强力地推压在内柱14b的外周面,这两柱13b、14b沿轴向的相对位移被阻止,方向盘1的前 后位置被固定。这样,在使调节杆18a向上方摆动直到方向盘1的位置被固定的状态下,通过转动 力传递弹簧69,支承轴47向与调节杆18a相同的方向(图13中的逆时针方向)旋转。而 且,如图13(A) (a)所示,倾斜锁定用偏心凸轮23a(23b)的倾斜锁定用凸圆弧缘(倾斜锁定 用凹凸部54)中的、距支承轴47的中心的距离最小的靠下端的部分抵接在设置于两支承板 部40的后端缘上的曲缘部53。另外,如图13(A) (b)所示,伸缩锁定用偏心凸轮58的伸缩 锁定用凸圆弧缘(伸缩锁定用凹凸部62)中的、距支承轴47的中心的距离最小的前端部分 抵接在内柱14b的下端部外周面(下表面)。此外,在使调节杆18a如图13(A) (a)所示地向上方转动的状态下,需要在两支承 板部40夹住外柱13b的力成为适当值的同时,使两倾斜锁定用偏心凸轮23a、23b的倾斜锁 定用凹凸部M的下端部至中间部(靠下端的部分)接触到支承托架侧的曲缘部53,而且, 需要使伸缩锁定用偏心凸轮58的伸缩锁定用凹凸部62的靠前端的部分接触到内柱14b的 下表面。其中,通过与杆状部件19a的前端的外螺纹部49螺合的螺母43来调节压板42的 轴向位置,由此容易地进行以下动作,即,在夹持的力成为适当值的同时,使倾斜锁定用凹 凸部M的下端部至中间部接触支承托架侧的曲缘部53。但是,在将伸缩锁定用偏心凸轮58相对于支承轴47固定的情况下,为了严格限制 伸缩锁定用凹凸部62和内柱14b的位置关系,需要提高各部的形状精度、尺寸精度、组装精 度,从而成本提高。而本例的情况下,如通过图11所说明的那样,由于将伸缩锁定用偏心凸 轮58以能够进行少许的摆动位移的方式支承在支承轴47,所以即使各精度不是特别高,也 能够以低成本实现如下的方向盘的位置调节装置在方向盘1的位置固定时,使各部件之 间的卡合关系如上所述地调整适当,可靠地得到必要的性能。例如,在从图13㈧所示的、完全地固定方向盘1的位置(转动量=0)的状态,到 图13(C)所示的、使调节杆18a转动到θ 4而能够进行方向盘1的位置调节的状态的期间, 在如图13(B)所示地使调节杆18a转动到θ3(θ3< θ4)的状态下,方向盘1的位置不移 动,优选以使各锁定用凹凸部Μ、62从对方面隔离的方式调整各部。也就是说,优选使调节 杆18a的转动量和相对于外柱1 保持内柱14b的力之间的关系成为图19所示的关系。在 转动量为0 — θ 3的情况下,各锁定用凹凸部Μ、62从对方面逐渐远离,但保持方向盘1的 位置的力不变。而在转动量为θ3— θ 4的情况下,在各锁定用凹凸部Μ、62从对方面逐渐 进一步远离的同时,保持方向盘1的位置的力也逐渐降低。本例的情况下,如上所述,由于 将伸缩锁定用偏心凸轮58以能够进行少许的摆动位移的方式支承在支承轴47,所以能够 容易地进行上述调整。如图1及图13㈧(a)所示,在固定了方向盘1的位置的状态下,随着二次碰撞,当 在内柱14b及外柱1 上施加朝向前上方的冲击负荷时,如下所述地防止方向盘1的位置 偏移移动。首先,方向盘1向上方的偏移移动是通过两倾斜锁定用偏心凸轮23a(23b)的倾 斜锁定用凸圆弧缘上设置的倾斜锁定用凹凸部M咬入支承板部40的曲缘部53而抑制的。 即,在二次碰撞时,当外柱1 有相对于设置有支承板部40的支承托架12c向上方位移的倾向时,基于曲缘部53和两倾斜锁定用凹凸部讨的啮合,倾斜锁定用偏心凸轮23a(23b) 有以支承轴47为中心向图16(A)的箭头所示的方向转动的倾向。由此,倾斜锁定用凹凸部M中的与曲缘部53啮合的部分有向该倾斜锁定用凹凸 部M的上方,即,向距支承轴部47的中心的距离大的部分移动的倾向。其结果,如图16(B) 的箭头所示,倾斜锁定用凹凸部讨相对于曲缘部53的咬入深度逐渐变大。对于咬入深度 这样变大的情况,由于有大的阻力作用,所以方向盘1向上方的位移被抑制。当伴随二次碰 撞产生的冲击负荷变大、倾斜锁定用偏心凸轮23a(23b)的转动量变多时,所述碰撞时过转 动防止用止动器55接触到曲缘部53,从而倾斜锁定用偏心凸轮23a (23b)不会进一步转动。 在该状态下,抑制方向盘1向上方位移的力变得充分大,方向盘1不会进一步向上方位移。 此外,由于倾斜锁定用偏心凸轮23a(23b)的材质比后部元件观的材质硬,所以这样的咬入 可靠地进行。另外,随着内柱14b产生向前方位移的倾向,伸缩锁定用凹凸部62中的与内柱14b 的下表面啮合的部分有向该伸缩锁定用凹凸部62的后方,S卩,向距支承轴部47的中心的距 离大的部分移动的倾向。其结果,如图17(B)的箭头所示,伸缩锁定用凹凸部62相对于内 柱14b的下表面的咬入深度逐渐变大。对于咬入深度这样变大的情况,由于有大的阻力作 用,所以方向盘1向前方的位移被抑制。当伴随二次碰撞产生的冲击负荷变大、伸缩锁定用 偏心凸轮58的转动量变多时,碰撞时过转动防止用止动器63接触到内柱14b的下表面,从 而伸缩锁定用偏心凸轮58不会进一步转动。在该状态下,抑制方向盘1向前方位移的力变 得充分大,方向盘1不会进一步向前方位移。此外,由于伸缩锁定用偏心凸轮58的材质比 内柱14b的材质硬,所以这样的咬入可靠地进行。其结果,阻止方向盘1向前上方位移的大的力被施加,能够有效地防止方向盘1的 位置偏移移动。此时,使倾斜锁定用凸圆弧缘的倾斜锁定用凹凸部M咬入曲缘部53所需 要的力、和使伸缩锁定用凸圆弧缘的伸缩锁定用凹凸部62咬入内柱14b的下表面所需要的 力分别在初期阶段小,然后逐渐变大。这样的特性从吸收方向盘1向内柱14b及外柱1 传递的冲击能量从而保护驾驶员方面来看是优选的。即,在二次碰撞发生的瞬间,能够将施 加到驾驶员的身体上的冲击抑制得低,并能够使支承该驾驶员的身体的力逐渐变大,从确 保用于充实驾驶员的保护而进行调整的自由度方面来看是有利的。此外,如上所述,在二次碰撞的初期阶段,作用在固定方向盘1的移动的方向的力 的大小能够通过倾斜锁定用、伸缩锁定用各凹凸部M、62的直径变化的程度进行调节。关 于这方面,以伸缩锁定用各凹凸部62为例,参照图18进行说明。在该图18(A)中,虚线圆 弧κ以支承轴47的中心O47作为其中心,通过伸缩锁定用各凹凸部62的小径侧端部的齿 顶。另外,通过伸缩锁定用各凹凸部62的全部齿顶的点划线圆弧λ以点O62为中心。随着 二次碰撞,伸缩锁定用偏心凸轮58沿图18(A)中的逆时针方向旋转θ a的状态下的、虚线圆 弧κ和点划线圆弧λ之间的间隔C的大小能够通过两中心047、062的偏心量和两圆弧κ、 λ的直径差任意地调节。另外,从二次碰撞开始时,碰撞时过转动防止用止动器63接触到 内柱14b的下表面,直到伸缩锁定用偏心凸轮58不进一步旋转为止的转动量θ b能够通过 碰撞时过转动防止用止动器63的尺寸、形状任意调节。例如,图18(B)的实线表示设定了标准的间隔C及转动量θ b的状态下的、伴随二 次碰撞产生的内柱14b向前方的位移量(移动量)X、和与该内柱14b向前方位移相对的阻力(保持力)F的大小之间的关系。初期阶段的保持力是通过伴随着调节杆18a的紧固的、 两支承板部40的内侧面和被夹持部35的外侧面之间的摩擦得到的。下一阶段的、最初的 拐点右侧的保持力是在该摩擦的基础上,通过伸缩锁定用各凹凸部62和内柱14b的下表面 进行啮合时的阻力得到的。这样,在下一阶段,保持力增加的程度能够通过旋转角度93和 距离C之间的关系调节。再下一阶段的、第2拐点右侧的保持力是在所述摩擦的基础上,通 过咬入内柱14b下表面的伸缩锁定用各凹凸部62切下该内柱14b的表层部分时所对应的 阻力得到的。第2拐点的位置能够通过转动量eb调节。无论何种情况,都如上述那样,保持力逐渐变大,提高后部元件观对于前部元件 27的支承力(离脱负荷),此时,该后部元件观与外柱1 一起,与伸缩锁定用各凹凸部62 和内柱14b的下表面之间的啮合无关地,开始向前方位移。此时,使架设在前部元件27和 外柱1 之间的能量吸收部件伸长。或者,通过枢轴Ila的两端部使两长孔32的中间部至 前端部的宽度尺寸扩大,并与该枢轴Ila—起使外柱13b向前方位移。无论何种情况,都能 够缓和与方向盘1碰撞的驾驶员的身体上所施加的冲击能量,并使该方向盘1向前方位移。此外,在本发明中,也能够与图示的例子相反地,将伸缩锁定用偏心凸轮固定在支 承轴的中间部,将一对倾斜锁定用偏心凸轮以能够进行相对于该支承轴的摆动位移的方式 支承在该支承轴的两端部。该情况下,在调节杆和伸缩锁定用偏心凸轮之间,架设第2弹簧 即旋转力传递弹簧,在两倾斜锁定用偏心凸轮和支承轴之间,设置第1弹簧即倾斜锁定推 压弹簧。另外,关于用于调节方向盘的上下位置及前后位置的构造,不限于图示的构造,能 够采用以往公知的各种构造。而且,在后部配置外柱且在前部配置内柱的构造的情况下,也 能够使伸缩锁定用凹凸部卡合在外柱的一部分外周面上。[实施方式的第2例]图20表示本发明的实施方式的第2例。本例的情况下,以能够自由旋转的方式使 伸缩锁定用偏心凸轮58a的基部上设置的圆形的安装孔60a和支承轴47卡合。而且,通过 第1弹簧即伸缩锁定施力弹簧64,限制伸缩锁定用偏心凸轮58a相对于支承轴47的转动 量。即,在为了进行方向盘1的位置调节而使调节杆18a向下方转动了的状态下,伸缩锁定 施力弹簧64使伸缩锁定用偏心凸轮58a的伸缩锁定用凹凸部62从内柱14b的下表面隔离。这样的本例的构造只利用伸缩锁定施力弹簧64来限制伸缩锁定用偏心凸轮58a 相对于支承轴47的转动量。因此,为能够随着调节杆18a的转动而可靠地进行伸缩锁定用 凹凸部62和内柱14b的下表面之间的卡合或脱离,必须确保伸缩锁定施力弹簧64的精度 (形状精度及弹性变形量等)。但是,只要能够确保该精度,支承轴47向安装孔60a的插入 作业就变得容易,从而通过组装性的提高来实现成本降低。由于其他部分的构造及作用与 实施方式的第1例相同,所以省略关于相同部分的图示和说明。[实施方式的第3例]图21表示本发明的实施方式的第3例。本例的情况下,省略第1弹簧即伸缩锁定 施力弹簧64,作为代替,在伸缩锁定用偏心凸轮58b的基部上设置的安装孔60的内周面和 支承轴47的外周面之间,夹设橡胶等的弹性体以及其他材料构成的弹性部件75。这两周 面的截面都是具有相互平行的平坦面的椭圆形,伸缩锁定用偏心凸轮58b能够相对于支承 轴47使弹性部件75中的相互相对的平坦面之间的存在的部分弹性变形,并只以规定角度摆动位移。这样的本例的构造不仅能够省略伸缩锁定施力弹簧64,而且不需要在伸缩锁定 用偏心凸轮58b的基部设置卡定该伸缩锁定施力弹簧64的端部的部分。其结果,能够实现 方向盘的位置调节装置的小型、轻量化、低成本化。此外,两周面中的任意一方的周面的截 面形状也可以为圆形,通过热粘等粘结固定该周面和弹性部件75。由于其他部分的构造及 作用与实施方式的第1例相同,所以省略关于相同部分的图示和说明。[实施方式的第4例]图22 M表示本发明的实施方式的第4例。本例的情况下,在外嵌固定在支承 轴47的两端部上的倾斜锁定用偏心凸轮23c、23d的前端部彼此之间,架设有第1弹簧即伸 缩锁定用推压弹簧64a。该伸缩锁定施力弹簧6 是弹簧钢制的直线状线材,将中间部插通 小通孔76,该小通孔76形成于伸缩锁定用偏心凸轮58c的前端部。这样的伸缩锁定施力弹 簧6 为了固定方向盘1的位置而使调节杆18a向上方转动,与之相伴,在支承轴47沿图 22,23的箭头方向摆动的状态下,通过向弯曲方向挠曲,将设置于伸缩锁定用偏心凸轮58c 的伸缩锁定用凹凸部62推压在内柱14b的下表面。即,本例的情况下,在伸缩锁定用偏心凸 轮58c和支承轴47之间经由两倾斜锁定用偏心凸轮23c、23d设置伸缩锁定施力弹簧64a。 由于其他部分的构造及作用与前述实施方式的第1例相同,所以省略关于相同部分的图示 和说明。[实施方式的第5例]图25(A)表示本发明的实施方式的第5例。本例的情况下,将被夹持部3 设置 在外柱13c的上表面,并且将包含杆状部件19a及支承轴47的、用于控制能否进行方向盘 1的位置调节的各部件配置在所述外柱13c的上方。这样的构造中,没有从该外柱13c的 一部分向下方大幅度突出的部分,在碰撞事故时,从保护驾驶员的膝部方面来看是有效的。 但是,在这样的构造中,如图25(B)所示,在为了进行方向盘1的位置调节而使调节杆18a 向下方转动了的状态下,根据向车辆的组装角度θ和倾斜锁定用偏心凸轮23d的配置,倾 斜锁定用偏心凸轮23d通过自重容易抵接于支承托架12d的支承板部40a的曲缘部53a。 因此,在本例的构造的情况下,在所述被夹持部35a的左右两侧面,使对所述倾斜锁定用偏 心凸轮23d的基部进行枢轴支承的部分沿宽度方向凹陷,在该部分的下方设置有作为止动 部发挥功能的阶梯面45a。而且,在使所述调节杆18a向下方转动的状态下,基于与所述阶 梯面4 的卡合,限制倾斜锁定用偏心凸轮23d向下方的转动量,使该倾斜锁定用偏心凸轮 23d和曲缘部53a不抵接。其他部分的构成及作用除了将所述各部件配置在所述外柱13c 的上方来限制各部的位移方向以外,其他与实施方式的第1例相同,所以省略关于相同部 分的图示和说明。[实施方式的第6例]图沈表示本发明的实施方式的第6例。实施方式的第1例及实施方式的第5例 都是通过铸造轻合金制造外柱13b、13c,而在本例的情况下,通过焊接、钎焊等对弯曲钢板、 铝合金板等金属板而形成的零件进行结合固定来制造。即,圆筒状的转向柱本体78、被枢 轴支承部即枢轴支承托架79和被夹持部即升降托架80都通过对金属板进行弯曲成形来制 造。而且,所述转向柱本体78的前端部上表面结合固定有所述枢轴支承托架79,同样地在 中间部下表面结合固定有所述升降托架80。与其相应地,在方向盘1的位置调节时用于限 制倾斜锁定用偏心凸轮23d的转动的止动部即阶梯面45b,是将构成所述升降托架80的金属板弯曲成截面曲柄型而制造的。此外,本例的构造是通过只有倾斜功能而不具有可伸缩 功能的构造实施,但是,通过使所述转向柱本体78的一部分的直径能够伸缩,也能够具有 可伸缩功能。由于其他部分的构造及作用与实施方式的第5例相同,所以省略关于相同部 分的图示和说明。[实施方式的第7例]图27表示本发明的实施方式的第7例。本例的情况下,通过在外柱13d的被夹持 部35b的两侧面设置突部81,作为在方向盘1的位置调节时用于限制倾斜锁定用偏心凸轮 23c的转动的止动部。所述突部81除了可以在铸造所述外柱13d时与该外柱13d —体形成 之外,还可以在其后打入销并通过螺钉螺合而形成。另外,所述突部81除了圆柱状之外,还 可以是半球状、圆锥台状等能够通过与所述倾斜锁定用偏心凸轮23d的卡合限制其转动的 形状。由于其他部分的构造及作用与实施方式的第5例相同,所以省略关于相同部分的图 示和说明。[实施方式的第8例]图四 32表示本发明的实施方式的第8例。本例的可伸缩转向装置除了具有用 于调节方向盘1(参照图33)的前后位置的可伸缩机构之外,还具有用于调节上下位置的倾 斜机构。本例的情况下,为构成可伸缩机构,一般地,将自身能够伸缩的内柱14c的后半部 以能够进行轴向(前后倾斜方向)的位移的方式插通在被称为外壳部的外柱13e的内径 侧。该内柱14c通过使圆筒状且直径较小的前半元件83的后端部、和圆筒状且直径较大的 后半元件84的前端部以能够进行轴向的位移的方式可伸缩地嵌合,从而能够伸缩。在这样 的内柱14c的前端部固定枢轴支承托架79a,将该枢轴支承托架79a以如下方式支承于车 身,即,能够进行以沿宽度方向配置的枢轴11(参照图33、34)为中心的摆动位移。而且,基 于该摆动位移,能够调节方向盘1的高度位置。即,本例的情况下,组合可伸缩机构和以转 向柱整体的前端部为中心摆动的所谓摆腰式(腰振式)的倾斜机构。为构成所述可伸缩机构,在使内柱Hc能够伸缩的基础上,还使以自由旋转的方 式支承在该内柱14c内侧的转向轴恥能够伸缩,能够调节方向盘1的前后位置。转向轴恥 与图33的构造同样地,如图31所示,以能够进行转矩传递及能够伸缩的方式组合外管1 和内轴16b,通过单列深槽型的滚珠轴承和滚针轴承的组合等,以只能自由旋转的方式支承 在内柱14c的内径侧。该状态下,在构成转向轴恥的外管15b的后端部,在从内柱14c的 后端开口突出的部分,自由固定方向盘1。另一方面,所述外柱1 是通过铸造例如铝合金等轻金属而制造的,具有主体部 85、被夹持部86和左右一对卡定腕部87。其中的主体部85通过将狭缝状的不连续部36a 在轴向上的从后端部至中间部的范围内设置在上端部,从而使除了前端部以外的部分形成 为有缺口的圆筒状。因此,主体部85中的至少靠后端的部分的内径能够弹性地伸缩。另外, 被夹持部86以从左右两侧夹着不连续部36a且向上方突出的状态设置在主体部85的中间 部上表面,左右两外侧面彼此大致平行,这两外侧面之间的间隔比主体部85的外径大。而 且,两卡定腕部87是为了卡定架设在其与下述的支承托架1 之间的拉伸弹簧88的下端 部而设置的。此外,在本例中,不连续部也可以通过从外柱的主体部的后端部附近开始在整 个轴向上形成的闭合的狭缝构成。
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上述的外柱1 相对于被支承在车身上的支承托架12e,以能够升降的方式支承。 该支承托架1 是由钢板等具有充分强度及刚性的金属板制成的,具有左右各一对的安装 板部39a和支承板部40b。支承托架1 将其中的安装板部39a,分别通过滑板89和未图示 的螺栓,以基于二次碰撞时施加的大的冲击负荷能够向前方脱离的方式支承在车身上。另 外,两支承板部40b是从两安装板部39a朝向下方以直角弯折而成的,是相互平行的,在相 互整合的位置,设置有车身侧通孔即以对枢轴支承托架79a进行枢轴支承的枢轴为中心的 圆弧方向(上下倾斜方向)长的长孔41a。在图示的例子中,在两支承板部40b的上端部焊 接固定有连结板90,并连结固定左右各一对的安装板部39a和支承板部40b。所述外柱13e以能够升降的方式支承在构成上述支承托架12e的两支承板部40b 之间。由此,在这两支承板部40b之间配置有被夹持部86的状态下,在两长孔41a和通孔 77a中,插通有杆状部件19b,所述通孔77a是以在左右方向上贯通所述被夹持部86的状态 设置的柱侧通孔。该杆状部件1%用于随着旋转使两支承板部40b的相互相对的面之间的 间隔伸缩,其两端部从这两支承板部40b的外侧面突出。而且,将调节杆18b的基部结合固 定在杆状部件19b的基端部(图观 30的左端部),并且通过螺母43a将以阻止相对于杆 状部件19b的旋转的状态外嵌的压板42a的基部外侧面压紧在前端部(图观 30的右端 部),从而实现该压板42a的防脱。而且,在调节杆18b的基端部内侧面和一方(图观 30的左方)的支承板部40b 的外侧面之间设置凸轮装置20a,随着调节杆18b的转动,能够使两侧面之间的间隔伸缩。 在进行方向盘1的位置调节时,使调节杆18b向下方(图观 30、32的顺时针方向)转动, 来缩小该调节杆18b的基端部内侧面和一方的支承板部40b的外侧面之间的间隔。这样, 一对支承板部40b的内侧面之间的间隔弹性地扩大,这两支承板部40b的内侧面和外柱1 的被夹持部86的外侧面之间的抵接部的面压降低或丧失。同时,外柱13e的内径弹性地扩 大,该外柱13e的内周面和内柱14c的后半元件84的外周面之间的抵接压降低,该后半元 件84能够沿前后方向位移。其结果,能够进行方向盘1的前后位置及上下位置的调节。此外,在该状态下,架设在支承托架1 和两卡定腕部87之间的两拉伸弹簧88支 承与方向盘1一起升降的部分的重量的全部或一部分。因此,在该方向盘1的上下位置调 节时,需要用手支承该重量的量变少,能够容易地进行该调节作业。位置调节后,若使调节 杆18b向上方(图观 30、32的逆时针方向)转动,则代替该调节杆18b的基端部内侧面 和一方的安装板部39a的外侧面之间的间隔扩大,两支承板部40b的内侧面之间的间隔缩 小,这两支承板部40b的内侧面和被夹持部86的外侧面之间的抵接部的面压变大,方向盘 1被支承在调节后的位置。另外,为使所述间隔伸缩,构成凸轮装置20a的一对凸轮部件沿 旋转方向相对位移即可。杆状部件1%也可以与调节杆18b —起旋转,但并不是必须旋转, 也可以不旋转而只沿轴向位移。而且,本例的构造的情况下,在外柱13e的后部,在与两支承板部40b相比向后方 突出的部分,也与被夹持部86同样地,设置有向上方突出的突出部分91。关于该突出部分 91,也与被夹持部86同样地,以从左右两侧夹着不连续部36a的状态设置。另外,突出部分 91的宽度尺寸比被夹持部86的宽度尺寸稍小,这些突出部分91和被夹持部86之间,将如 图30所示的朝向后方的阶梯面45c分别设置在外柱13e的左右两侧面。在以沿宽度方向贯通上述突出部分91的状态形成的贯通孔46a中插通有支承轴47a。该支承轴47a与杆状部件19b平行地配置,在基端部(图观 30的左端部)设置头 部48a,并在设置于前端部(图观 30的右端部)的外螺纹部上螺合有螺母82a。而且, 以能够相对于支承轴47a进行相对旋转的状态,在这些头部48a和螺母8 之间的部分的 中央部外嵌有伸缩锁定用偏心凸轮58d,同样地在两端部外嵌有两个倾斜锁定用偏心凸轮 23e。在伸缩锁定用偏心凸轮58d和两倾斜锁定用偏心凸轮23e中,设置于中央部的伸 缩锁定用偏心凸轮58d进入外柱1 的不连续部36a,并与内柱Hc的上表面相对。这样的 伸缩锁定用偏心凸轮58d的外周缘部中的、与该内柱14c的外周面相对的部分成为伸缩锁 定用凸圆弧缘,所述伸缩锁定用凸圆弧缘向随着趋向后方距支承轴47a的中心的距离变大 的方向倾斜。而且,在该伸缩锁定用凸圆弧缘上形成有伸缩锁定用凹凸部62a。而且,本例 的构造的情况下,在伸缩锁定用偏心凸轮58d的外周缘部分中的与伸缩锁定用凹凸部62a 的大径侧端部相比向后方突出的部分,以与该部分相比充分地向后方突出的状态设置碰撞 时过转动防止用止动器63a。这样的伸缩锁定用偏心凸轮58d由中碳素钢、高碳素钢、浸碳 钢、轴承钢等的比构成内柱14c的低碳素钢,铝合金等金属材料硬的金属材料制造。在上述的伸缩锁定用偏心凸轮58d和外柱1 之间,设置有弹性部件即伸缩锁定 施力弹簧64b。该伸缩锁定施力弹簧64b是弯曲弹簧钢制的线材形成的受扭螺旋弹簧,以将 螺旋部外嵌在支承轴47a的状态,使一端(图32的上端)卡合在伸缩锁定用偏心凸轮58d 的一部分,使另一端卡合在形成于外柱13e的卡定凹部92。在该状态下,对伸缩锁定用偏心 凸轮58d赋予使伸缩锁定用凹凸部6 接触到内柱14c的上表面的方向(图32的顺时针 方向)的弹力。在与这样的伸缩锁定用偏心凸轮58d相对的状态下,以与该杆状部件19b同步旋 转的状态将锁定解除杆93设置在杆状部件19b的中央部。即,使形成在该锁定解除杆93 的基端部上的截面非圆形(图示的例子中是椭圆)的安装孔94、和形成在杆状部件19b的 中央部的非圆柱部分,不晃动地优选以过盈配合嵌合。这样的锁定解除杆93的前端部95 与承受阶梯面96相对,所述承受阶梯面96以朝向上方的状态设置在伸缩锁定用偏心凸轮 58d的基部外周面。而且,在为了能够进行方向盘1的位置调节而使调节杆18b向下方转动并使杆状 部件19b向图32的顺时针方向转动的状态下,通过前端部95向下方推压承受阶梯面96,而 使伸缩锁定用偏心凸轮58d抵抗伸缩锁定施力弹簧64b的弹力,如图32(A)—图32(B)所 示那样向图32的逆时针方向转动。本例的情况下,通过设置这样的锁定解除杆93,与将伸 缩锁定用偏心凸轮58d配置在外柱13e的上方的构造无关地,在进行方向盘1的位置调节 的状态下,使伸缩锁定用凹凸部6 和内柱Hc的上表面如图32(B)所示地可靠地隔离,能 够平顺地进行方向盘1的前后位置调节。另一方面,两倾斜锁定用偏心凸轮23e与设置于支承托架12e的两支承板部40b 的后端缘相对乃至抵接(相位关于宽度方向一致)。这两支承板部40b的后端缘作为以枢 轴11为中心的凸圆弧形的曲缘部53b,所述枢轴11对枢轴支承托架79a进行枢轴支承。因 此,即使在支承轴47a随着方向盘1的上下位置调节相对于支承托架1 升降的情况下,该 支承轴47a和两曲缘部53b的距离也不变化。另外,两倾斜锁定用偏心凸轮23e的外周缘 部分中的与两曲缘部5 相对的部分作为倾斜锁定用凸圆弧缘,其随着朝向固定了方向盘1的位置的状态下的位置关系中的上方,朝向距支承轴47a的中心的距离变大的方向倾斜, 即,其中心从该支承轴47a的中心向前上方偏移。而且,在该倾斜锁定用凸圆弧缘上形成有 倾斜锁定用凹凸部^a。另外,两倾斜锁定用偏心凸轮23e中,使夹着支承轴47a并与倾斜 锁定用凸圆弧缘相反侧部分向径向外侧延伸,作为被驱动腕部57a。而且,本例的构造的情况下,在两倾斜锁定用偏心凸轮23e的外周缘部分中的倾 斜锁定用凹凸部5 的上侧部分,设置有碰撞时过转动防止用止动器55a。该碰撞时过转动 防止用止动器55a的顶部位于倾斜锁定用凸圆弧缘的外径侧端部的大致切线位置。此外, 分别具有这样的结构的两倾斜锁定用偏心凸轮23e由中碳素钢、高碳素钢、浸碳钢、轴承钢 等、比构成支承托架12e的低碳素钢,铝合金等金属材料硬的金属材料制造。而且,在调节杆18b、压板4 和两倾斜锁定用偏心凸轮2 之间,分别设置用于隔 离倾斜锁定用凹凸部5 和倾斜锁定用凸缘部即曲缘部53b的连结部件,即倾斜锁定卡合 脱离用弹簧97,并能够将与调节杆18b —起转动的杆状部件19b的移动传递到两倾斜锁定 用偏心凸轮23e。本例的情况下,通过弯曲弹簧钢制的线材形成两倾斜锁定卡合脱离用弹簧 97,将一端部卡定在调节杆18b的基端或压板4 的前端部,将另一端部卡定在倾斜锁定用 偏心凸轮23e的被驱动腕部57a的前端部。另外,在中间部设置有用于确保挠曲量的螺旋 部98。该螺旋部98是为了不受微小的制造误差的影响而向两倾斜锁定用偏心凸轮2 施 加适当的弹力而设置的。通过如上所述地构成,使调节杆18b向上方转动并固定方向盘1的位置,与之相 伴,使两倾斜锁定用偏心凸轮23e向图观 30中的逆时针方向转动。而且,随着该转动, 使这两倾斜锁定用偏心凸轮2 的倾斜锁定用凹凸部5 的下端部至中间部接触支承托架 1 侧的曲缘部53b。此外,在该状态下,以伸缩锁定用偏心凸轮58d的伸缩锁定用凹凸部 62a的前端部接触内柱14c的上表面的方式,限制各构成部件的形状及尺寸。如上所述地构成的本例的可伸缩转向装置发挥如下作用,能够调节该方向盘1的 前后位置及上下位置,并且二次碰撞时,方向盘1的位置向前方或上方偏移移动的情况被 抑制,实现与该方向盘1碰撞的驾驶员的充实保护。首先,在调节该方向盘1的位置时,使调节杆18b向下方转动。其结果,通过凸轮 装置的作用,两安装板部39a的内侧面和外柱13e的被夹持部86的外侧面之间的抵接部的 面压降低或丧失。在该状态下,能够调节方向盘1的前后位置。本例的情况下,通过使内柱14c的后 半元件84相对于外柱1 滑动,能够调节前后位置。此时,内柱Hc伸缩。在这样的前后 位置的调节作业时,如图32(B)所示,由于内柱Hc的上表面和伸缩锁定用偏心凸轮58d完 全地隔离,所以能够平顺地进行调节作业。而且,本例的情况下,在此基础上还能够如下所 述地调节该方向盘1的上下位置。即,当使调节杆18b向下方转动时,如前所述,两支承板 部40b的内侧面和外柱13e的被夹持部86的外侧面之间的抵接部的面压降低或丧失。另 外,两倾斜锁定用偏心凸轮23e向图洲 30的顺时针方向转动,这两倾斜锁定用偏心凸轮 23e的倾斜锁定用凹凸部5 从两曲缘部5 隔离。在该状态下,通过使杆状部件19b沿两 支承板部40b的长孔41a移动,能够调节方向盘1的上下位置。在如上所述地将方向盘1调节到所期望的位置后,使调节杆18b沿与规定方向相 反的方向(图观 30的逆时针方向)向上方转动,直到该调节杆18b与外柱1 及内柱14c大致平行。向该相反方向转动的结果是,通过凸轮装置的作用,两支承板部40b从宽度 方向两侧强力地夹持外柱13e,方向盘1的上下位置被固定。同时,不连续部36a的宽度尺 寸缩小,由此,外柱1 的内径缩小,该外柱1 的内周面被强力地压紧在内柱Hc的外周 面,这两柱13e、Hc沿轴向的相对位移被阻止,从而方向盘1的前后位置被固定。这样,在使调节杆18b向上方转动、直到方向盘1的位置被固定的状态下,锁定解 除杆93的前端部95从伸缩锁定用偏心凸轮58d的承受阶梯面96隔离。其结果是,该伸缩 锁定用偏心凸轮58d通过伸缩锁定施力弹簧64b的弹力向图32的顺时针方向转动,如图 32(A)所示,该伸缩锁定偏心凸轮58d的伸缩锁定用凹凸部6 的小径侧端部至中间部与内 柱Hc的上表面抵接。另外,两倾斜锁定用偏心凸轮2 被倾斜锁定卡合脱离用弹簧97拉 拽,并接近两曲缘部53b。而且,这两倾斜锁定用偏心凸轮23e的倾斜锁定用凹凸部Ma中 的、距支承轴47a的中心的距离变得最小的下端部与设置于两支承板部40b的后端缘上的 曲缘部5 抵接。在这样地固定了方向盘1的位置的状态下,随着二次碰撞,当朝向前上方的冲击 负荷施加在内柱14c及外柱1 时,如下所述地防止方向盘1的位置偏移移动。首先,随着 内柱14c产生向前方位移的倾向,伸缩锁定用凹凸部62a中的与内柱14c的上表面啮合的 部分产生向该伸缩锁定用凹凸部6 的后方,S卩,向距支承轴47a的中心的距离大的部分移 动的倾向。其结果是,伸缩锁定用凹凸部6 相对于内柱14c的上表面的咬入深度逐渐变 大。相对于咬入深度这样地变大,大的阻力作用,从而方向盘1向前方位移的情况被抑制。 当随着二次碰撞而产生的冲击负荷变大且伸缩锁定用偏心凸轮58d的转动量变多时,碰撞 时过转动防止用止动器63a接触内柱14c的上表面,伸缩锁定用偏心凸轮58d不能进一步 (向图观 30、32的顺时针方向)转动。在该状态下,用于抑制方向盘1向前方的位移的 力充分地变大,该方向盘1不会进一步向前方位移。此外,由于伸缩锁定用偏心凸轮58d的 材质比内柱14c的材质硬,所以咬入可靠地进行。另外,方向盘1向上方的偏移移动是通过两倾斜锁定用偏心凸轮23e的倾斜锁定 用凸圆弧缘上设置的倾斜锁定用凹凸部5 咬入两支承板部40b的曲缘部5 而实现的。 即,二次碰撞时,当外柱1 产生相对于设置有两支承板部40b的支承托架12e向上方位移 的倾向时,基于两曲缘部5 和两倾斜锁定用凹凸部Ma的啮合,倾斜锁定用偏心凸轮2 产生以支承轴47a为中心向图28 30的逆时针方向转动的倾向。因此,倾斜锁定用凹凸部Ma中的与两曲缘部5 啮合的部分产生向该倾斜锁定 用凹凸部5 的上方,即向距支承轴47a的中心的距离大的部分移动的倾向。其结果是,倾 斜锁定用凹凸部讨3相对于两曲缘部5 的咬入深度逐渐变大。相对于咬入深度这样变大, 有大的阻力作用,从而方向盘1向上方位移的情况被抑制。随着二次碰撞产生的冲击负荷 变大,当倾斜锁定用偏心凸轮2 的转动量变多时,碰撞时过转动防止用止动器5 接触到 两曲缘部53b,倾斜锁定用偏心凸轮2 不能进一步转动。在该状态下,用于抑制方向盘1 向上方的位移的力充分地变大,该方向盘1不会进一步向上方位移。此外,由于倾斜锁定用 偏心凸轮2 的材质比支承托架12e的材质硬,所以咬入能够可靠地进行。其结果是,阻止方向盘1向前上方位移的大的力被施加,能够有效地防止该方向 盘1的位置偏移移动。此时,使倾斜锁定用凸圆弧缘的倾斜锁定用凹凸部5 咬入两曲缘 部5 所需要的力、和使伸缩锁定用凸圆弧缘的伸缩锁定用凹凸部62a咬入内柱14c的上表面所需要的力分别在初期阶段小,然后逐渐变大。这样的特性从吸收从方向盘1向内柱 14c及外柱1 传递的冲击能量从而保护驾驶员的方面来看是优选的。S卩,能够将二次碰撞 发生的瞬间施加到驾驶员的身体的冲击抑制得低,并能够使支承该驾驶员的身体的力逐渐 变大,从确保用于使驾驶员的保护充实的调整的自由度方面来看是有利的。此外,在本例中,也能够适用于将伸缩锁定用凹凸部与内柱的上表面卡合的构造 和与内柱的下表面卡合的构造中的任意一个。另外,本例的情况下,示出了组合可伸缩机构 和摆腰式倾斜机构的构造,但也可以组合可伸缩机构和所谓的摆头式的倾斜机构,所述摆 头式的倾斜机构基于以外柱和内柱的连续部为中心的摆动位移而对方向盘的高度位置进 行调节。而且,在任意的情况下,也可以采用倾斜中心即用于摆动位移的枢轴设置在外柱的 前端部的构造。工业实用性本发明的方向盘的位置调节装置能够合适地适用于对方向盘的上下位置及前后 位置的双方进行调节的倾斜可伸缩装置以及不具有倾斜机构的可伸缩转向装置中的任意 一个。通过使用本发明,能够以更低的成本提供如下的汽车用的转向装置即使二次碰撞时 转向柱产生向上方位移的倾向,也能防止该位移,另外,在方向盘的上下位置调节时,能够 防止不舒适的振动和噪音的发生。
0170]附图标记的说明
0171]1方向盘
0172]2转向传动装置单元
0173]3输入轴
0174]4转向横拉杆
0175]5、5a、5b转向轴
0176]6、6a、6b转向柱
0177]7万向联轴器
0178]8中间轴
0179]9万向联轴器
0180]10车身
0181]IUlla枢轴
0182]12、12a、12b、12c、12d、12e 支承托架
0183]13、13a、13b、13c、13d、13e 外柱
0184]14、14a、14b、14c 内柱
0185]15、15a、15b 外管
0186]16、16a、16b 内轴
0187]17电动马达
0188]18、18a、18b 调节杆
0189]19、19a、19b杆状部件
0190]20,20a凸轮装置
0191]21凸轮部件
0192]22、22a可动侧托架
23、23a、23b、23c、23d、23e 倾斜锁定用偏心凸轮24倾斜锁定用凹凸部25 盘簧26支承轴27前部元件28后部元件29a、29b 长孔30 螺栓31侧壁部32 长?L33主体部34被枢轴支承部35,35a,35b 被夹持部36、36a不连续部37枢轴用通孔38 螺母39、39a安装板部40、40a、40b 支承板部41、41a 长孔42、42a 压板43、43a 螺母44枢轴支承用凸部45、45a、46b、45c 阶梯面46、46a 贯通孔47、47a 支承轴48、48a 头部49外螺纹部50大径侧非圆柱部51圆柱部52小径侧非圆柱部53、53a、53b 曲缘部54,54a倾斜锁定用凹凸部55,55a碰撞时过转动防止用止动器56调节时过转动防止用止动器57、57a被驱动腕部58、58a、58b、58c、58d伸缩锁定用偏心凸轮59平坦面60、60a 安装孔61 突部
62,62a伸缩锁定用凹凸部63,63a碰撞时过转动防止用止动器64、64a、64b伸缩锁定施力弹簧65 基部66弹性推压部67卡定部68卡定孔69转动力传递弹簧70驱动侧卡定孔71驱动侧卡定部72被驱动侧卡定孔73被驱动侧卡定部74螺旋部75弹性部件76小通孔77、77a杆状部件通孔78转向柱本体79、79a枢轴支承托架80升降托架81 突部82、82a 螺母83前半元件84后半元件85主体部86被夹持部87卡定腕部88拉伸弹簧89 滑板90连结板91突出部分92卡定凹部93锁定解除杆94安装孔95前端部96承受阶梯面97倾斜锁定卡合脱离用弹簧98螺旋部
权利要求
1.一种方向盘的位置调节装置,具有筒状的外柱,该筒状的外柱的至少轴向一部分 的内径能够扩大缩小;筒状的内柱,该筒状的内柱以能够进行轴向位移的方式嵌合支承在 所述外柱的内径侧;转向轴,该转向轴以能够自由旋转的方式支承在所述内柱的内径侧,并 且将方向盘固定在与所述内柱的后端开口部相比向后方突出的后端部;一对支承板部,该 一对支承板部以从宽度方向两侧夹着所述外柱中的能够伸缩所述内径的部分的状态,设置 于支承在车身上的支承托架;杆状部件,该杆状部件插通第1通孔和第2通孔,所述第1通 孔形成在所述两支承板部相互整合的位置,所述第2通孔形成在所述外柱的一部分上的、 与所述内柱不干涉的部分,所述杆状部件随着旋转使所述两支承板部相互相对的面之间的 间隔伸缩,并设置在宽度方向上;调节杆,该调节杆为了使所述杆状部件旋转,将基端部与 该杆状部件结合固定,其特征在于,具有支承轴和伸缩锁定用偏心凸轮,所述支承轴以与所述杆状部件平行配置的状态支 承于所述外柱的一部分,所述伸缩锁定用偏心凸轮将基部支承在所述支承轴的中间部,所 述伸缩锁定用偏心凸轮中的与所述内柱的外周面或固定于该内柱的部件的表面相对的部 分是伸缩锁定用凸圆弧缘,该伸缩锁定用凸圆弧缘距所述支承轴的中心的距离随着趋向后 方而变大,在该伸缩锁定用凸圆弧缘上形成有伸缩锁定用凹凸部,在所述调节杆和所述支 承轴之间设置弹簧,通过该弹簧,使该调节杆从调节所述方向盘的位置的状态摆动位移到 固定的状态,与之相伴,能够向所述支承轴赋予弹力,该弹力是将设置于所述伸缩锁定用偏 心凸轮的所述伸缩锁定用凹凸部推压到与所述内柱的外周面或固定于该内柱的部件的表 面相对的部分上的方向的弹力。
2.一种方向盘的位置调节装置,具有筒状的外柱,该筒状的外柱以相对于固定的部 分能够进行以设置在宽度方向上的枢轴为中心的摆动位移的方式,将其前部直接或经由其 他部件支承在车身上,至少轴向一部分的内径能够伸缩;筒状的内柱,该筒状的内柱以能够 进行轴向位移的方式嵌合支承在所述外柱的内径侧;转向轴,该转向轴以能够自由旋转的 方式支承在所述内柱的内径侧,且将方向盘固定在与所述内柱的后端开口部相比向后方突 出的后端部;一对支承板部,该一对支承板部以从宽度方向两侧夹着所述外柱中的能够伸 缩所述内径的部分的状态设置于支承在车身上的支承托架;杆状部件,该杆状部件插通长 孔和通孔,所述长孔是形成在所述两支承板部相互整合的位置并且以所述枢轴为中心的圆 弧方向长的孔,所述通孔形成在所述外柱的一部分上的不与所述内柱干涉的部分,所述杆 状部件随着调节杆的旋转使所述两支承板部相互相对的面之间的间隔伸缩,并设置在宽度 方向上;调节杆,该调节杆将基端部结合固定于所述杆状部件,其特征在于,具有圆弧状的曲缘部,该圆弧状的曲缘部设置于所述两支承板部的后端缘的至少一 部分,并以所述枢轴为中心;支承轴,该支承轴以与所述杆状部件平行配置的状态支承于所 述外柱的一部分;一对倾斜锁定用偏心凸轮,该一对倾斜锁定用偏心凸轮支承在所述支承 轴的两端部;伸缩锁定用偏心凸轮,该伸缩锁定用偏心凸轮支承在所述支承轴的中间部,所 述两个倾斜锁定用偏心凸轮中的与所述曲缘部相对的部分是倾斜锁定用凸圆弧缘,该倾斜 锁定用凸圆弧缘距所述支承轴的中心的距离随着趋向上方而变大,在该倾斜锁定用凸圆弧 缘上形成有倾斜锁定用凹凸部,所述伸缩锁定用偏心凸轮中的与所述内柱的外周面或固定 在该内柱上的部件的表面相对的部分是伸缩锁定用凸圆弧缘,该伸缩锁定用凸圆弧缘距所 述支承轴的中心的距离随着趋向后方而变大,在该伸缩锁定用凸圆弧缘上形成有伸缩锁定用凹凸部,所述倾斜锁定用偏心凸轮和伸缩锁定用偏心凸轮中的一方的偏心凸轮的基部以 与所述支承轴一起旋转的状态固定在所述支承轴上,另一方的偏心凸轮的基部以能够相对 于所述支承轴摆动位移规定角度的方式支承在该支承轴上,在该另一方的偏心凸轮和支承 轴之间设置有第1弹簧,该第1弹簧具有将设置在该另一方的偏心凸轮上的锁定用凹凸部 推压到对方部分上的方向的弹力,并且,在所述调节杆和所述支承轴之间设置第2弹簧,通 过该第2弹簧,使该调节杆从调节所述方向盘的位置的状态摆动位移到固定的状态,与之 相伴,能够向所述支承轴赋予弹力,该弹力是将设置在所述各偏心凸轮上的所述各锁定用 凹凸部推压到对方部分上的方向的弹力。
3.如权利要求2所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,所述另一方的偏心凸轮 是伸缩锁定用偏心凸轮,在该伸缩锁定用偏心凸轮为使所述外柱的内径能够伸缩而进入设 置于该外柱的一部分上的狭缝状的不连续部的状态下,使所述伸缩锁定用凹凸部与所述内 柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面相对或抵接,并且在所述伸缩锁定用偏心凸轮 和所述支承轴之间架设所述第1弹簧,作为所述一方的偏心凸轮的一对倾斜锁定用偏心凸 轮的基部外嵌固定在所述支承轴的两端部,在所述两个倾斜锁定用偏心凸轮中的一方的倾 斜锁定用偏心凸轮的一部分上,被驱动侧卡定腕部以向该倾斜锁定用偏心凸轮的径向外侧 突出的状态形成,通过在该被驱动侧卡定腕部的前端部和调节杆的一部分之间架设旋转力 传递弹簧,在该调节杆和所述支承轴之间经由所述一方的倾斜锁定用偏心凸轮设置所述第 2弹簧。
4.如权利要求3所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,基于所述伸缩锁定用偏 心凸轮的基部上设置的安装孔的内周面和所述支承轴的外周面的非圆形卡合,以能够只相 对位移规定角度的方式将该伸缩锁定用偏心凸轮设置在该支承轴上。
5.如权利要求3所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,使所述伸缩锁定用偏心 凸轮的基部上设置的圆形的安装孔和所述支承轴自由旋转地卡合,并且通过所述第1弹簧 限制所述伸缩锁定用偏心凸轮相对于该支承轴的转动量。
6.如权利要求3所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,在所述伸缩锁定用偏心 凸轮的基部上设置的安装孔的内周面和所述支承轴的外周面之间,夹有作为所述第1弹簧 而发挥功能的弹性材料,从而,相对于该支承轴以限制转动量的状态支承所述伸缩锁定用 偏心凸轮。
7.如权利要求2所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,所述一方的偏心凸轮是 伸缩锁定用偏心凸轮,该伸缩锁定用偏心凸轮以能够相对于所述支承轴转动的方式支承在 所述支承轴的中间部,在该伸缩锁定用偏心凸轮为了使所述外柱的内径能够伸缩而进入设 置于该外柱的一部分上的狭缝状的不连续部的状态下,使所述伸缩锁定用凹凸部与所述内 柱的外周面或固定在该内柱上的部件的表面相对,作为所述另一方的偏心凸轮的一对倾斜 锁定用偏心凸轮的基部外嵌固定在所述支承轴的两端部,在该两个倾斜锁定用偏心凸轮中 的一方的倾斜锁定用偏心凸轮的一部分上,被驱动侧卡定腕部以向该倾斜锁定用偏心凸轮 的径向外侧突出的状态形成,通过在该被驱动侧卡定腕部的前端部和所述调节杆的一部分 之间架设旋转力传递弹簧,在该调节杆和所述支承轴之间经由所述一方的倾斜锁定用偏心 凸轮设置所述第2弹簧,架设在所述两倾斜锁定用偏心凸轮之间的第1弹簧的中间部与所 述伸缩锁定用偏心凸轮的一部分卡定。
8.如权利要求2所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,所述一方的偏心凸轮是 一对倾斜锁定用偏心凸轮,所述第2弹簧在使所述调节杆沿着缩小所述两支承板部之间的 间隔的方向转动的状态下,使所述倾斜锁定用偏心凸轮接近所述凸缘部,并且在使该调节 杆向相反方向转动的状态下,使所述倾斜锁定用偏心凸轮远离所述凸缘部,以向宽度方向 外侧突出的状态将止动部设置在设置有所述支承轴的部件的一部分的宽度方向侧面,在使 所述调节杆向相反方向转动的状态下,基于该止动部和所述倾斜锁定用偏心凸轮的一部分 的卡合,防止该倾斜锁定用偏心凸轮和所述曲缘部接触。
9.如权利要求1所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,还具有弹性部件,该弹 性部件设置在所述伸缩锁定用偏心凸轮和所述外柱或相对于该外柱固定的部件之间,相对 于该伸缩锁定用偏心凸轮,具有使所述伸缩锁定用凹凸部的靠前的部分抵接于所述内柱的 外周面或固定在该内柱上的部件的表面的方向的弹力;锁定解除杆,该锁定解除杆将其基 端部支承在所述杆状部件的中间部,与该杆状部件一起转动并与所述伸缩锁定用偏心凸轮 卡合或脱离,随着使所述调节杆从固定所述方向盘的位置的状态转动到调节的状态,使所 述伸缩锁定用偏心凸轮在使所述伸缩锁定用凹凸部的前端部从对方部分隔离的方向上摆 动位移。
10.如权利要求2所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,还具有弹性部件,该弹 性部件设置在所述伸缩锁定用偏心凸轮和所述外柱或固定于该外柱的部件之间,具有相对 于该伸缩锁定用偏心凸轮使所述伸缩锁定用凹凸部的靠前的部分抵接于所述内柱的外周 面或固定在该内柱上的部件的表面的方向的弹力;锁定解除杆,该锁定解除杆将其基端部 支承在所述杆状部件的中间部,与该杆状部件一起转动并与所述伸缩锁定用偏心凸轮卡合 或脱离,随着使所述调节杆从固定所述方向盘的位置的状态转动到调节的状态,使所述伸 缩锁定用偏心凸轮在使所述可伸缩锁定用凹凸部的前端部从对方部分隔离的方向上摆动 位移。
11.如权利要求10所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,设置有连结部件,该连 结部件用于在使所述调节杆向调节方向盘的位置的状态转动的状态下、使所述倾斜锁定用 凹凸部和所述凸缘部隔离。
12.如权利要求11所述的方向盘的位置调节装置,其特征在于,所述弹性部件是将螺 旋部外嵌在所述支承轴的中间部、且一端部卡定于所述锁定解除杆、另一端部卡定于所述 外柱的受扭螺旋弹簧,所述连结部件是在中间部具有螺旋部、且一端部卡定于所述倾斜锁 定用偏心凸轮、另一端部卡定于与所述杆状部件一起旋转的部分的受扭螺旋弹簧。
13.如权利要求10 12中任一项所述的可伸缩转向装置,其特征在于,所述支承轴、所 述伸缩锁定用偏心凸轮、所述弹性部件和所述锁定解除杆设置在外柱的上方。
全文摘要
关于倾斜可伸缩转向装置,能够实现不用特别地要求精度地有效地防止二次碰撞时方向盘的位置偏移移动的构造。随着调节杆(18a)的转动,将一对倾斜锁定用偏心凸轮(23a、23b)的倾斜锁定用凹凸部(54)压紧在支承板部(40)的曲缘部(53)。另外,将伸缩锁定用偏心凸轮(58)的伸缩锁定用凹凸部(62)压紧在内柱的下表面。二次碰撞时,这些各凹凸部(54、62)咬入对方面,防止方向盘(1)偏移移动。
文档编号B62D1/18GK102112362SQ201080002227
公开日2011年6月29日 申请日期2010年4月16日 优先权日2009年4月20日
发明者井上孝司 申请人:日本精工株式会社
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