专利名称：车辆用转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆用转向装置。
背景技术：
以往提出有如下的转向齿条安装结构，S卩，在车辆与前方的障碍物碰撞而使发动机向后方移动时，使转向齿条向车辆后方移动，从而吸收碰撞能量(例如参照日本特开 2006-137204号公报)。在近年的齿轮齿条式转向机构中，为了提高转向操纵感，多将转向器齿轮刚性地安装于车体。但是，因转向轮压到路缘石等上，而受到由路面施加的急剧的反输入，因此存在产生由齿条轴与齿条止动件的抵接声造成的异常噪声的问题。另外，在急剧的反输入时还存在齿条止动件破损、或与齿条啮合的小齿轮的齿破损、或中间轴两端的万向接头等破损的问题。特别是，在将电动机的输出赋予转向轴的柱式电动动力转向装置中，在转向柱上配置有转向部件(转向盘)、电动机以及减速机构等旋转惯性大的零件。因此，在这些部件旋转时，一旦受到急剧的反输入，这些部件就会有易破损的倾向。本发明提供一种车辆用转向装置，其可以在受到急剧的反输入的非常时刻，防止要部的破损并且使用户认识到发生异常。
发明内容
本发明的实施方式的车辆用转向装置包括转向部件、转向轮、转向轴、罩壳、安装托架、车体侧部件以及螺栓。上述转向轴根据上述转向部件的操作而在沿着车辆的左右方向的轴向上移动，由此将上述转向轮转向。上述罩壳将上述转向轴以沿上述轴向能够移动的方式进行支承。上述安装托架设置于上述罩壳，具有第一螺栓插通孔。上述车体侧部件具有第二螺栓插通孔。上述螺栓插通在上述第一螺栓插通孔及上述第二螺栓插通孔中，将上述安装托架紧固于上述车体侧部件。上述第一螺栓插通孔及上述第二螺栓插通孔的任意一方是沿上述左右方向延伸的长孔。在上述转向轮从路面受到规定以上的反输入的非常时刻，通过上述螺栓在上述长孔中沿上述左右方向位移，由此上述安装托架相对于上述车体侧部件而在上述左右方向上位移。在本发明的实施方式的车辆用转向装置中，在上述转向轮与路缘石等强烈地碰撞而受到较大的反输入时，上述螺栓就会在上述长孔中沿车辆的左右方向移动。由此能够使上述安装托架相对于上述车体侧部件沿车辆的左右方向位移。因此上述转向轮自身的校准不会不准确，能够实现仅上述转向部件相对于上述转向轮的位置关系发生偏移的状态。其结果能够使驾驶员认识到发生了异常。认识到发生异常的驾驶员能够驾驶到修理厂等。另外，在从上述转向部件到上述转向轮的转向路径中，由于使比较接近上述转向轮的部位产生位移来吸收冲击，因此不会对配置在转向路径的上游侧的大部分零件造成影响。特别是，在采用柱式电动动力转向装置作为车辆用转向装置的情况下，在转向柱上配置有上述转向部件(转向盘)、电动机以及减速机构等旋转惯性大的零件。但是，由于冲击力并不加载于这些零件，因此对于如上所述的较大的反输入，可以保护车辆用转向装置的要部。另外，也可以在上述实施方式的车辆用转向装置中，上述长孔包括中央部，其在通常情况下将上述螺栓嵌合；一对非常时刻位置保持部，它们配置在上述中央部的两侧，保持非常时刻位移后的上述螺栓的位置。在该情况下，能够利用长孔的上述非常时刻位置保持部来保持在非常时刻位移后的上述螺栓的位置。在非常时刻，能够可靠地实现仅上述转向部件相对于上述转向轮的位置关系发生偏移的状态，从而使驾驶员可靠地认识到发生了异常。另外，也可以在上述实施方式的车辆用转向装置中，上述非常时刻位置保持部能够塑性变形，上述非常时刻位置保持部的宽度小于上述螺栓的外径。该情况下，在非常时刻，通过上述螺栓使上述非常时刻位置保持部一边塑性变形一边位移，由此可以吸收冲击能量。另外，由于位移后的上述螺栓咬入塑性变形后的上述非常时刻位置保持部，因此能够可靠地保持位移后的上述螺栓的位置。另外，也可以在上述实施方式的车辆用转向装置中，上述长孔的上述中央部的边缘部形成能够使上述螺栓松动嵌合的凹弯曲形状。在该情况下，在组装时，在将上述螺栓插通于上述长孔中时，能够很容易地将上述螺栓导引到上述长孔的中央部而插通。所以能够很容易地进行组装。另外，也可以在上述实施方式的车辆用转向装置中，具备位置关系检测部，其检测上述转向部件相对于上述转向轮的位置关系；通知装置，其基于由上述位置关系检测部检测出的上述位置关系偏移的检测值，通知驾驶员上述位置关系从通常情况下的位置关系发生偏移。在该情况下，能够使驾驶员可靠地认识到非常时刻的上述转向部件相对于上述转向轮的位置关系从通常情况下的位置关系发生偏移。
对于本发明的实施方式的特征、优点以及技术上和工业上的重要性，将在参照附图的同时进行叙述，其中相同的符号表示相同的部件。图1是表示作为本发明的一个实施方式的车辆用转向装置的电动动力转向装置的概略构成的示意图。图2是支承齿条轴的罩壳的支承结构的概略图。图3A是表示出通常情况下的状态的支承结构的局部剖开俯视图。图;3B是表示出转向轮压到路缘石等上而加载了冲击性反输入的非常时刻的状态下支承结构的局部剖开俯视图。图4是支承结构的要部的剖面图。图5是本发明的第一变形例的支承齿条轴的罩壳的支承结构的要部的剖面图。图6是表示本发明的第二变形例的车辆用转向装置的电气性构成的框图。
具体实施例方式下面，参照附图，对本发明的实施方式进行具体说明。图1是表示作为本发明的一个实施方式的车辆用转向装置的电动动力转向装置1的概略构成的示意图。参照图1，电动动力转向装置1具备作为转向部件的转向盘2、转向机构4、用于辅助驾驶员进行转向的转向辅助机构5。转向机构4与转向盘2的旋转连动使转向轮3转向。转向盘2和转向机构 4经由转向轴6和中间轴7被机械地连结。在本实施方式中，针对转向辅助机构5对转向轴6赋予转向辅助力的例子进行说明。但是，本发明也可以适用于转向辅助机构5对后述的小齿轮轴赋予转向辅助力的结构、 或转向辅助机构5对后述的齿条轴赋予转向辅助力的结构。另外，也可以将本发明应用于手动转向装置。转向轴6包括与转向盘2连结的输入轴8、和与中间轴7连结的输出轴9。输入轴 8和输出轴9经由扭力杆10能够在同一轴线上相对旋转地连结。扭距传感器11配置于转向轴6的周围。扭距传感器11基于输入轴8和输出轴9的相对旋转位移量，来检测对转向盘2输入的转向扭距。扭距传感器11的扭距检测结果被输入到用于转向辅助的作为电机控制装置的ECU(电子控制单元)12。另外，来自车速传感器90的车速检测结果被输入到 E⑶12。中间轴7将转向轴6和转向机构4连结。转向机构4由齿轮齿条机构构成，齿轮齿条机构包括小齿轮轴13和作为转向轴的齿条轴14。小齿轮轴13与中间轴7连结。小齿轮轴13形成为与转向盘2的转向连动而旋转。在小齿轮轴13的前端(在图1中为下端)设有小齿轮15。齿条轴14在固定于车体的筒状的齿条罩壳16内经由作为滑动轴承的齿条导套17，能够沿着沿车辆的左右方向Xl的轴向以直线往复运动的方式被支承。齿条轴14的两个端部从齿条罩壳16的两侧向外侧突出。在齿条轴14的各端部分别结合有横拉杆18。各横拉杆18经由相对应的转向臂(未图示)与相对应的转向轮3连结。在齿条轴14的轴向的途中部形成有与上述小齿轮15啮合的齿条19。利用该小齿轮15和齿条19将小齿轮13的旋转变换为齿条轴14的轴向移动。通过使齿条轴14沿轴向移动从而能够使转向轮3转向。当转向盘2被转向(旋转)时，该旋转即经由转向轴 6和中间轴7传递到小齿轮轴13。此后，小齿轮轴13的旋转通过小齿轮15和齿条19变换为齿条轴14的轴向移动。由此转向轮3被转向。转向辅助机构5包括转向辅助用的电动机20和减速机构21。减速机构21是用于将电动机20的输出扭距传递到转向机构4的传递机构。减速机构21包括作为驱动齿轮的蜗杆轴22、和与该蜗杆轴22啮合的作为被动齿轮的蜗轮23。蜗杆轴22和蜗轮23容纳在齿轮箱对内。图2表示出将容纳作为转向轴的齿条轴14的齿条罩壳16安装于作为车体侧部件的横向构件25的结构。在齿条罩壳16的外周例如朝向车辆后方延伸设置有左右一对安装托架26。各安装托架沈是金属板。各安装托架沈例如通过焊接而固定于齿条罩壳16的外周。在各安装托架沈上沿着车辆的左右方向Xl形成有较长的作为第一螺栓插通孔的长孔27。如图4所示，将螺栓四插通在各安装托架沈的长孔27以及设置于横向构件25 的作为圆孔的第二螺栓插通孔观中。此外，所插通的螺栓四与螺母40嵌合。利用螺栓四和螺母40将各安装托架沈紧固于横向构件25。参照图3A，各长孔27是在车辆的左右方向Xl上较长的孔。各长孔27具有中央部30和一对非常时刻位置保持部31、32。中央部 30是嵌合与通常情况下相对应的螺栓四的部位。非常时刻位置保持部31、32配置在中央部30的两侧，是能够塑性变形的部位，用于保持在非常时刻相对于中央部30发生了相对位移的相对应的螺栓四的位置。长孔27的非常时刻位置保持部31、32的宽度Wl被设为小于螺栓四的外径Dl (Wl <D1)。所以，通常情况下，螺栓四无法从中央部30向两侧移动。另外，在转向轮3压到路缘石等上而加载了规定值以上的反输入的非常时刻，例如图3B所示，在螺栓四相对于中央部30相对移动时，非常时刻位置保持部31、32的任意一方(在图:3B的例子中为非常时刻位置保持部31)会通过塑性变形而扩展。长孔27的中央部30的边缘部形成能够使螺栓四松动嵌合的凹弯曲形状。具体来说，中央部30的边缘部形成曲率比螺栓四的周面的曲率略大的圆周的一部分(即圆弧形状)。根据本实施方式，在转向轮3与路缘石等强烈地碰撞，并经由齿条轴14对齿条罩壳 16加载了较大的反输入时，如图:3B所示，固定于车辆的横向构件25的螺栓四沿车辆的左右方向XI，在固定于齿条罩壳16的安装托架沈的长孔27中移动。由此能够使安装托架 26及齿条罩壳16相对于横向构件25在车辆的左右方向Xl上位移。所以，转向轮3自身的校准不会不准确，从而能够实现仅转向盘2相对于转向轮3 的位置关系发生偏移的状态。其结果能够使驾驶员认识到发生了异常。认识到发生异常的驾驶员能够驾驶到修理厂等。另外，在从转向盘2到转向轮3的转向路径中，使作为比较接近转向轮3的部位的齿条罩壳16的安装托架沈相对于横向构件25位移，从而吸收冲击。 由此，对于配置在转向路径的上游侧的大部分零件不会造成影响。特别是如本实施方式那样的在为柱式电动动力转向装置1的情况下，与转向轴6相关地配置有转向盘2、电动机20 以及减速机构21等旋转惯性大的零件，然而并不对这些零件加载冲击力。所以，针对如上所述的比较大的反输入能够保护电动动力转向装置1的要部。其结果，除去在直行行驶时转向盘2的位置偏移的情况以外，都能够维持电动动力转向装置1的基本的转向性能。此外，由于在长孔27中，在通常情况下嵌合螺栓四的中央部30的两侧设有一对位置保持部31、32，因此能够利用任意一方的非常时刻位置保持部31、32，对在非常时刻相对于中央部30发生了相对位移的螺栓四的位置进行保持。所以在非常时刻能够可靠地实现仅转向盘2相对于转向轮3的位置关系发生偏移的状态，能够使驾驶员可靠地认识到发生了异常。而且，将非常时刻位置保持部31、32的宽度Wl设为小于螺栓四的外径D1。所以， 在非常时刻，螺栓四通过使非常时刻位置保持部31、32的任意一方一边塑性变形一边位移，从而能够吸收冲击能量。另外，由于位移后的螺栓四咬入塑性变形后的非常时刻位置保持部31、32，因此能够可靠地保持位移后的螺栓四的位置。另外，长孔27的中央部30的边缘部形成能够使螺栓四松动嵌合的凹弯曲形状。 由此，在组装时，在将螺栓四插通于长孔27时，能够很容易地将螺栓在长孔27导引到中央部30而插通。因此能够很容易地组装电动动力转向装置1。在上述的实施方式中，如图4 所示，将安装托架26的第一螺栓插通孔做成长孔27，将横向构件25的第二插通孔观做成圆孔。但是也可以取而代之，如图5所示的本发明的第一变形例那样，将安装托架2队的第一螺栓插通孔27A做成圆孔，将横向构件25A的第二插通孔28A做成在车辆的左右方向Xl 上较长的长孔。另外，本发明不限定于上述各实施方式，例如，也可以采用图6所示的本发明的第二变形例的构成，利用位置关系检测部检测非常时刻的转向盘2相对于转向轮3的位置关系的偏移，电动动力转向装置1主动地向驾驶员发出警报。即，在电动动力转向装置1中设置检测转向盘2的转向角eh的转向操纵角传感器33、和检测转向轮3的转向角0W的转向角传感器34。来自上述转向操纵角传感器33和转向角传感器34的信号(检测值)被输入E⑶12。另外，在E⑶12上例如连接有警报灯或警报蜂鸣器等通知装置35。
E⑶12基于对由转向操纵角传感器33检出的转向角θ h、和由转向角传感器34检出的转向角θ w的比较，来检测转向盘2相对于转向轮3的位置关系从通常情况下的位置关系的偏移。根据对该偏移的检测，使通知装置34进行通知动作。此外还能够在本发明的技术方案记载的范围内实施各种变更。
权利要求
1.一种车辆用转向装置，其特征在于，包括 转向部件O)；转向轮⑶；转向轴(14)，其根据所述转向部件O)的操作而在沿着车辆的左右方向的轴向上移动，由此将所述转向轮⑶转向；罩壳(16)，其将所述转向轴(14)以沿所述轴向能够移动的方式进行支承； 安装托架(26、26A)，它们设置于所述罩壳(16)，具有第一螺栓插通孔Q7、27A)； 车体侧部件(25、25Α)，它们具有第二螺栓插通孔Q8J8A)；和； 螺栓( )，其插通在所述第一螺栓插通孔07、27A)及所述第二螺栓插通孔Q8J8A) 中，将所述安装托架06J6A)紧固于所述车体侧部件Q5、25A)，所述第一螺栓插通孔07、27Α)及所述第二螺栓插通孔0848Α)的任意一方是沿所述左右方向延伸的长孔，在所述转向轮C3)从路面受到规定以上的反输入的非常时刻，通过所述螺栓09)在所述长孔中沿所述左右方向位移，由此所述安装托架0646Α)相对于所述车体侧部件05、 25Α)而在所述左右方向上位移。
2.根据权利要求1所述的车辆用转向装置，其特征在于，所述长孔包括中央部(30)， 其在通常情况下将所述螺栓09)嵌合；一对非常时刻位置保持部(31、32)，它们配置在所述中央部(30)的两侧，保持非常时刻位移后的所述螺栓09)的位置。
3.根据权利要求2所述的车辆用转向装置，其特征在于， 所述非常时刻位置保持部(31、32)能够塑性变形，所述非常时刻位置保持部(31、32)的宽度小于所述螺栓09)的外径。
4.根据权利要求3所述的车辆用转向装置，其特征在于，所述长孔的所述中央部(30) 的边缘部形成能够使所述螺栓09)松动嵌合的凹弯曲形状。
5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的车辆用转向装置，其特征在于，还包括 位置关系检测部(33、34、12)，它们检测所述转向部件(2)相对于所述转向轮(3)的位置关系，通知装置，其基于由所述位置关系检测部(33、34、12)检测出的所述位置关系偏移的检测值，通知驾驶员所述位置关系从通常情况下的位置关系发生偏移。
全文摘要
本发明提供一种车辆用转向装置，能够利用螺栓(29)，将设于齿条罩壳(16)的安装托架(26)固定于车体的横向构件(25)。上述螺栓(29)插通于上述安装托架(26)的作为第一螺栓插通孔的长孔(27)，而固定于上述横向构件(25)。在转向轮与路缘石等强烈地碰撞而对上述齿条罩壳(16)加载了反输入时，上述螺栓(29)在上述长孔(27)中沿左右方向(X1)移动。上述安装托架(26)及上述齿条罩壳(16)相对于上述横向构件(25)沿左右方向(X1)移动。
文档编号B62D5/04GK102336214SQ20111020640
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月18日 优先权日2010年7月20日
发明者村上哲也 申请人:株式会社捷太格特