专利名称：冲击吸收式转向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冲击吸收式转向装置，该冲击吸收式转向装置能够一边吸收当发生碰撞事故时从驾驶者的身体施加在方向盘上的冲击能量，一边朝该方向盘的前方产生位移，特别是涉及这样一种冲击吸收式转向装置，该冲击吸收式转向装置具备在与方向盘一起向前方产生位移的部分，以向侧方突出的状态设置有构成电动式动力转向装置的电动机的结构。
背景技术：
机动车用转向装置如图9所示那样，以这样的方式构成，即，将方向盘1的旋转传递到转向齿轮单元2的输入轴3，随着该输入轴3的旋转，推拉左右一对转向横拉杆4，在前车轮施加转向角。方向盘1被支承固定在转向轴5的后端部上，该转向轴5以在轴向上贯穿了圆筒状的转向柱6的状态旋转自如地支承在该转向柱6上。另外，转向轴5的前端部通过万向联轴器7连接到中间轴8的后端部，将该中间轴8的前端部通过另一万向联轴器9连接到输入轴3。中间轴8能够传递转矩而且能够在冲击负荷的作用下收缩全长地构成。另外，以这样的方式构成，即，当发生碰撞事故时，即使转向齿轮单元2朝后方产生位移，也能够防止通过转向轴5使方向盘1朝后方产生位移而朝向驾驶者的身体往上顶。这样的机动车用转向装置在碰撞事故发生时为了保护驾驶者，需要形成为一边吸收冲击能量一边使方向盘向前方产生位移的结构。即，发生碰撞事故时，在机动车与其它机动车等碰撞的一次碰撞后，接着发生驾驶者的身体碰撞到方向盘1的二次碰撞。当发生该二次碰撞时，为了缓和被施加在驾驶者的身体上的冲击，相对于车身，以在伴随着二次碰撞产生的向前方的冲击负荷作用下能够向前方脱落的方式，对支承了方向盘1的转向柱6进行支承，并且在与转向柱6—起向前方产生位移的部分与车身之间设置通过塑性变形而吸收冲击负荷的能量吸收构件，这在以往广泛得到实施。图10 图13表示具有冲击吸收功能的机动车用转向装置的一例。该转向装置具有转向柱6a、柱侧托架10、设在该转向柱6a侧的左右一对被夹持壁部11、以及车身侧托架12。在转向柱6a的内径侧，经由能够支承径向负荷及轴向负荷的滚动轴承等，仅旋转自如地支承转向轴5a。而且，在转向柱6a的前端部上，结合固定用于设置电动机13(参照图9)、减速器等电动式动力转向装置的构成构件的壳体14。另外，柱侧托架10相对于车身侧托架12以基于二次碰撞的冲击负荷能够向前方产生位移和脱离的方式受到结合支承。柱侧托架10为通过焊接等手段结合固定顶板15和左右一对侧壁16a、16b而形成，该顶板15和左右一对侧壁16a、16b分别由钢板等具有足够的强度及刚性的金属板制成。将顶板15的宽度方向两端部作为用于将柱侧托架10结合支承在车身侧托架12上的安装板部17。在这些安装板部17的宽度方向中央部，形成图13所示那样的在这些安装板部17的后端缘开口的切口 18，在这些切口 18部分分别安装有盒(原文力七义；对应英文capsule) 19。这些盒19由合成树脂、铝系合金那样的软质金属等容易相对于构成顶板15的金属板滑动的材料形成。盒19在通常状态下不会从切口 18脱出，但在对柱侧托架10施加了向前方的大的冲击负荷的情况下，用于将盒19卡定在切口 18内的构件断裂，从切口 18向后方脱出。具体地说，在安装板部17中的形成于切口 18的内周缘或周围部分的凹入部20及小通孔21与形成于盒19的别的小通孔22之间，架设剪断销。另外，这些剪断销由合成树脂、软质金属等能够由冲击负荷剪断的材料形成，在至少各自的一部分以过盈配合状态内嵌及压入到了任一个小通孔21、22的状态下，架设在安装板部17与盒19之间，在这些安装板部17上支承这些盒19。在这样的盒19的中央部，设有用于贯穿用于将柱侧托架10结合支承在车身侧托架12上的螺栓或双头螺栓的通孔23。为了将柱侧托架10结合支承在车身侧托架12上，将从下向上贯穿了盒19的通孔23的螺栓与用焊接等支承被固定在了车身侧托架12上的螺母M螺纹接合，进而紧固。该车身侧托架12由于预先被固定在车身侧，所以，通过螺栓的紧固，柱侧托架10相对于该车身以仅在施加了向前方的大的冲击负荷的情况下能够向前方脱落的方式被结合支承。转向柱6a被支承在柱侧托架10的侧板16a、16b之间。转向柱6a相对于柱侧托架10以与该柱侧托架10—起向前方产生位移的方式受到支承，转向轴fe以仅旋转自如地支承在转向柱6a上。因此，如随着二次碰撞在被固定于该转向轴fe上的方向盘1施加向前方的冲击，则转向柱6a从柱侧托架10脱落，与方向盘1 一起向前方产生位移。这样，当发生二次碰撞时，如从方向盘1在柱侧托架10上施加向前方的大的冲击负荷，则架设在盒19与安装板部17之间的剪断销断裂，盒19从切口 18脱出，柱侧托架10向前方产生位移。结果，方向盘1也向前方产生位移，施加在碰撞到了该方向盘1的驾驶者的身体上的冲击得到缓和。从保护驾驶者的角度出发，更优选设置在随着二次碰撞使方向盘1向前方产生位移之际，吸收从驾驶者的身体施加于该方向盘1的冲击能量的机构。例如，在图9 图13所示的结构中，作用在被夹持壁部11的外侧面与侧板16a、16b的内侧面的抵接部的摩擦力及作用在构成转向柱6a的外柱的前部内周面与内柱的后部外周面的抵接部的摩擦力成为对使方向盘1向前方产生位移的阻力，有助于冲击能量的吸收。另外，在专利文献1 3中记载了这样的结构，即，在支承于车身、当发生二次碰撞时向前方产生位移的部分与即使在二次碰撞时也不会向前方产生位移的部分之间，设置了一边产生塑性变形一边容许转向柱的向前方的位移的能量吸收构件。图14 图16表示了记载于专利文献1的、组装入了能量吸收构件的以往结构的第1例。在该以往结构的第1例的情况下，作为能量吸收构件25，使用将软钢板等能够塑性变形的金属板弯曲成形为图15所示形状的构件。能量吸收构件25的后部由螺栓沈与设在柱侧托架IOa上的左右一对安装板部17a —起结合在车身侧托架1 上。在这些安装板部17a上形成在其后端缘开口的例如U形的切口，螺栓沈贯穿该切口。另外，能量吸收构件25的前部被折回成U形，并且如图14所示那样，使其顶端缘卡合在安装板部17a的一部分上，随着二次碰撞的进行，该顶端缘与柱侧托架IOa —起向前方产生位移。当发生二次碰撞时，如图16所示那样，柱侧托架IOa —边使螺栓沈从切口向后方脱出，一边向前方产生位移。但是，能量吸收构件25的后部支承在螺栓沈上，残留在上述车身侧托架1 部分上。为此，能量吸收构件25基于塑性变形从图14所示状态伸长到图16所示状态。另外，随着该伸长，吸收在二次碰撞时施加在方向盘上的冲击能量，缓和被施加在碰撞到了方向盘的驾驶者的身体上的冲击。在专利文献3中也记载了与记载于专利文献1中的结构同样组装入了金属板制的能量吸收构件的结构。下面，图17 图19表示了记载于专利文献2的组装入了能量吸收构件的以往结构的第2例。在该以往结构的第2例的情况下，作为一对能量吸收构件25a，使用将软钢等能够塑性变形的金属制的线材弯曲成形为图18所示形状的构件。然后，将能量吸收构件25a的折回基部27卡定在被支承于车身侧托架的、即使在二次碰撞时也不向前方产生位移的盒19a的后侧。相对于此，使能量吸收构件25a的前端侧折回部观与构成柱侧托架IOb的安装板部17b的前端缘相向。另外，将从前端侧折回部观朝向线材的两端部连接的直线部四通过形成在柱侧托架IOb的平板部30上的通孔31，比该平板部30更向后方突出。在二次碰撞发生时，随着固定了柱侧托架IOb的转向柱6b向前方产生位移，安装板部17b的前端缘作用于能量吸收构件2 的前端侧折回部观。而且，一边从通孔31拉拔直线部四，一边使前端侧折回部观朝线材的两端部移动。这些前端侧折回部观的移动作为这些线材的塑性变形进行，所以，随着该移动，对在二次碰撞时施加于方向盘的冲击能量进行吸收，缓和被施加在与方向盘碰撞了的驾驶者的身体的冲击。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开平9-24843号公报专利文献2 日本特开平9-27M48号公报专利文献3 日本特开平10-167083号公报专利文献4 日本特开2004-74985号公报
发明内容
发明要解决的问题在这样的冲击吸收式转向装置中，无论是什么样的结构，为了使驾驶者的保护充分，需要使得转向柱向前方的位移能够顺利地进行。然而，根据本发明者的研究可以得知，在如记载于专利文献4那样从固定于转向柱的前端部的、电动式动力转向装置用的壳体以向单侧方突设的状态设置电动机的结构的情况下，二次碰撞时转向柱的向前方的位移基于电动机的存在而未必能够顺利进行。因此，本发明的目的在于实现这样的结构，该结构即使在以向侧方突出的状态设置了构成电动式动力转向装置的电动机的结构中，也能够使方向盘顺利地向前方产生位移。用于解决问题的手段本发明的冲击吸收式转向装置具有转向柱、转向轴、柱侧托架、及电动式动力转向
装置，该转向轴旋转自如地支承在该转向柱的内侧，能够在从该转向柱的后端开口突出了的后端部支承固定方向盘；该柱侧托架具有向上述转向柱的左右两侧方向突出、在被固定在车身上的部分以基于向前方的冲击负荷能够向前方脱落的方式被支承的一对安装板部，该柱侧托架被支承在该转向柱上并且以能够与该转向柱一起产生轴向位移的方式被支承在上述车身上；该电动式动力转向装置具有被支承在上述转向柱的前端部上的壳体和从该壳体向单侧方向突出了的电动机，将该电动机作为动力源施加对上述转向轴的旋转的辅助转矩。特别是本发明的冲击吸收式转向装置的特征在于以这样的方式构成，S卩，使得上述一对安装板部从被固定在上述车身上的部分向前方脱落所需要的负荷在接近上述电动机的一侧的安装板部比远离该电动机的一侧的安装板部更小。更为具体地说，在本发明的冲击吸收式转向装置中，具有在上述安装板部与被固定在上述车身上的部分之间配置的、与它们双方连接固定的构件，使这些构件的刚性或摩擦系数在远离上述电动机的一侧与接近该电动机的一侧不同。在这样的本发明的冲击吸收式转向装置的第1实施方式中，在上述安装板部与被固定于上述车身的部分之间设有一对能量吸收构件，该一对能量吸收构件分别通过对能够塑性变形的金属板进行弯曲成形而形成，分别具有随着上述安装板部向前方脱落而一边产生塑性变形一边容许这些安装板部向前方的位移的塑性变形部；使得这些能量吸收构件的刚性在接近上述电动机的一侧的能量吸收构件比在远离该电动机的一侧的能量吸收构件更小。更具体地说，使得上述能量吸收构件的塑性变形部的宽度尺寸在接近上述电动机的一侧的能量吸收构件比远离该电动机的一侧的能量吸收构件更小。或者，使得上述能量吸收构件中的至少塑性变形部的厚度尺寸在接近上述电动机的一侧的能量吸收构件比远离该电动机的一侧的能量吸收构件更小。在本发明的冲击吸收式转向装置的第2实施方式中，上述安装板部具有在各自的后端缘开口的切口 ；被固定在上述车身上的部分具有盒，该盒相对于该被固定在车身上的部分以即使在施加了上述冲击负荷的情况下也阻止了向前方的位移的状态受到支承，而且，在配置于上述切口的各自的内侧的状态下，相对于上述安装板部，以在对这些安装板部施加了上述冲击负荷的状态下能够从上述切口向后方脱出的方式进行卡定；在这些盒与上述安装板部之间设有一对能量吸收构件，该一对能量吸收构件分别通过对能够塑性变形的线材进行弯曲成形而形成，在对上述安装板部施加了上述冲击负荷的情况下，一边使上述线材伸长一边容许这些安装板部向前方产生位移；使得构成这些能量吸收构件的上述线材的刚性在接近上述电动机的一侧的线材比远离该电动机的一侧的线材更小。更为具体地说，使得构成上述能量吸收构件的上述线材的线径在接近上述电动机的一侧的线材比远离该电动机的一侧的线材更细。在本发明的冲击吸收式转向装置的第3实施方式中，上述安装板部具有在各自的后端缘开口的切口及位移侧卡定部；被固定在上述车身上的部分具有盒，该盒具有固定侧卡定部，相对于该被固定在车身上的部分以即使在施加了上述冲击负荷的情况下也阻止了向前方的位移的状态受到支承，而且，该盒被配置在上述切口的各自的内侧；具有剪断销，该剪断销架设在上述位移侧卡定部与上述固定侧卡定部之间，相对于上述安装板部，以在这些安装板部施加了上述冲击负荷的状态下能够从上述切口向后方脱出的方式卡定上述盒；使这些剪断销的刚性在接近上述电动机的一侧的剪断销比远离该电动机的一侧的剪断销更小。更为具体地说，使得接近上述电动机的一侧的剪断销比远离该电动机的一侧的剪断销更容易被剪断。例如，能够使接近上述电动机的一侧的剪断销比远离该电动机的一侧的剪断销更细，或使接近上述电动机的一侧的剪断销的材质的抗剪阻力比构成远离该电动机的一侧的剪断销的材质的抗剪阻力更低，从而形成这样的构成。在本发明的冲击吸收式转向装置的第4实施方式中，在上述安装板部的各自的上下两表面与被固定在车身上的部分的下表面及相对于被固定在该车身上的部分压紧这些安装板部的构件的上表面之间，设有用于减小使这些相互相向的面彼此产生位移所需要的摩擦的一对滑动板，对于这些滑动板，接近上述电动机的一侧的滑动板的摩擦系数比远离该电动机的一侧的滑动板的摩擦系数更小。在本发明的所有实施方式中，也优选具有支承在上述壳体上并且以能够与该壳体一起进行轴向位移的方式支承在上述车身上的壳体侧托架；该壳体侧托架具有一对前侧安装板部，该一对前侧安装板部朝上述转向柱的左右两侧方向突出，在被固定在车身上的部分上以基于向前方的冲击负荷能够向前方脱落的方式受到支承；上述前侧安装板部从被固定在上述车身上的部分向前方脱落所需要的负荷也在接近上述电动机的一侧比远离该电动机的一侧更小。在该情况下，也最好具有配置在上述前侧安装板部与被固定在了上述车身的部分之间的、连接固定到它们双方的构件，这些构件的刚性或摩擦系数在远离上述电动机的一侧与接近该电动机的一侧不同。发明的效果根据如上述那样构成的本发明的设置了电动式动力转向装置的冲击吸收式转向装置，即使为以向侧方突出的状态设置了构成电动式动力转向装置的电动机的结构，也能使上述方向盘向前方顺利地产生位移。即，通过惯性质量大的上述电动机的存在使得二次碰撞时难以向前方产生位移的、设置了该电动机的一侧的安装板部比相反侧的安装板部更容易向前方脱落。为此，基于该电动机的存在的电动机设置侧向前方的位移困难性与上述安装板部的脱落容易性相抵消，使得设置了上述安装板部的转向柱大体在其轴向上顺利地产生位移。结果，从上述冲击能量吸收的方面考虑，能够有效地进行对伴随着二次碰撞而施加在了该转向柱的冲击能量进行吸收的多个部位的摩擦卡合部的滑动、设在车身侧与转向柱之间的能量吸收构件的塑性变形，容易实现对驾驶者的保护充分。
图1为表示本发明的第1实施方式的第1例的装置的俯视图。图2为图1的装置的通常的状态下的侧视图。图3为图1的装置的进行了二次碰撞的状态下的侧视图。图4为设在电动机的相反侧的能量吸收构件㈧的俯视图(a)和侧视图(b)、以及设在电动机侧的能量吸收构件(B)的俯视图(a)和侧视图(b)。图5为表示本发明第1实施方式的第2例的与图4同样的图。图6为关于本发明的第2实施方式的一例分别在通常时的状态㈧和进行了二次碰撞的状态(B)下表示支承托架的安装板部、组装在了该安装板部上的盒、架设在这些安装板部与盒之间的能量吸收构件的俯视图(a)及侧视图(b)。图7为关于本发明的第2实施方式的一例分别表示设在电动机侧的相反侧的能量吸收构件(A)和设在电动机侧的能量吸收构件(B)的俯视图(a)及侧视图(b)。图8为关于本发明的第3实施方式的一例分别表示设于电动机的相反侧的盒(A) 和设于电动机侧的盒⑶的俯视图(a)及侧视图(b)。图9为表示以往的转向装置的一例的局部剖切侧视图。图10为以从前上方观看以往的冲击吸收式转向装置的一例的立体图。图11为图10的装置的剖视图。图12为对于图10的装置省略了车身侧托架表示的与图10同样的图。图13为关于图10的装置以从后下方观看的状态表示支承托架的立体图。图14为表示以往已知的组装入了能量吸收构件的冲击吸收式转向装置的第1例的局部大致侧视图。图15为以从前上方观看的状态表示图14的装置的能量吸收构件的立体图。图16为表示图14的装置的进行了二次碰撞的状态的局部大致侧视图。图17为表示以往已知的组装入了能量吸收构件的冲击吸收式转向装置的第2例的局部侧视图。图18为图17的X向视图。图19为图17的Y-Y剖视图。图20是为了对应于电动机的设置状况说明二次碰撞时转向柱等倾斜的原因而在通常时的状态(A)和进行了二次碰撞的状态(B)下表示设置了电动式动力转向装置的冲击吸收式转向装置的俯视图。
具体实施例方式根据本发明人的研究可以得知，如上述那样，在以往的冲击吸收式转向装置中，在采用了从固定在转向柱的前端部的、电动式动力转向装置用的壳体以向单侧方突设的状态设置电动机的结构的情况下，基于电动机的存在，二次碰撞时的转向柱向前方的位移未必对于任何结构都能顺利地进行。该原因参照图20进行说明。图20表示从上方观看设置了电动式动力转向装置的冲击吸收式转向装置的状态。在转向柱6c的前端部固定对构成电动式动力转向装置的减速器等构成部件进行收容的壳体14a，相对于车身侧托架以基于向前方的冲击负荷能够向前方脱落的方式支承这些转向柱6c及壳体14a。为此，将支承在转向柱6c的中间部的柱侧托架IOc和支承在壳体 14a的壳体侧托架32都以在向前方的冲击负荷的作用下向前方脱落的方式相对于车身进行支承。这些托架10c、32分别具有左右一对或左右一体型的安装板部17c、17d，在这些安装板部17c、17d上分别形成在后端缘侧开口的切口 18a、18b。另外，以覆盖这些切口 18a、 18b的状态将滑动板33a、3!3b组装在这些托架10c、32的各自的左右两端部上。另外，由贯穿了形成在这些滑动板33a、3!3b上的通孔的螺栓或双头螺栓相对于上述车身支承这些托架10c、32的左右两端部。在二次碰撞时，上述螺栓或双头螺栓与滑动板33a、3 —起从切口 18a、18b脱出，容许转向柱6c及壳体14a向前方产生位移。在该情况下，如这些构件6c、1 沿转向柱6c 的轴向产生位移，则向上述前方的脱落或位移顺利地进行，能够有效地缓和被施加在碰撞到了方向盘的驾驶者的身体的冲击。可是，在如图20所示的结构那样，在以向壳体14a的单侧方突出的状态设置了成为电动式动力转向装置的辅助动力源的、重量重、惯性质量大的电动机13a的结构的情况下，在二次碰撞时，支承固定了该电动机13a的壳体1 存在相对于上述轴向倾斜的倾向。S卩，对于惯性质量大的电动机13a，受到了伴随着上述二次碰撞的冲击负荷的情况下的位移的开始与惯性质量较小的其它部分相比存在变迟的倾向。结果，在二次碰撞时，转向柱6c及壳体1 如图20的㈧ ⑶所示那样，在保持电动机13a的一侧与电动机13a 的相反侧相比，在位于后方的方向产生了倾斜的状态下，向前方产生位移。在使多个部位的摩擦卡合部滑动，或使设在车身侧与转向柱6c或壳体1 侧之间的能量吸收构件产生塑性变形的同时进行这样的向前方的位移。这些摩擦卡合部的滑动、能量吸收构件的塑性变形以在转向柱6c及壳体1 沿该转向柱6c的轴向产生位移的情况下有效地得以进行的方式进行设计。反过来说，如图20的(A) (B)所示那样，如转向柱6c及壳体1 保持着倾斜了的状态向前方产生位移，则对驾驶者的保护充分的方面不利。本发明就是根据这样的认识而完成的。下面参照附图详细说明本发明的实施方式。但是，本发明不受这些实施方式限制。[第1实施方式]图1 图4表示本发明第1实施方式的第1例。与图20所示结构同样，在转向柱 6c的前端部固定有用于对构成电动式动力转向装置的减速器等构成部件进行收容的壳体 14a。另外，在该壳体1 的单侧面支承固定成为电动式动力转向装置的辅助动力源的电动机13a。另外，相对于车身侧托架以基于向前方的冲击负荷能够向前方脱落的方式支承转向柱6c及壳体14a。为此，将支承在转向柱6c的中间部的柱侧托架IOc和支承在壳体1 上的壳体侧托架32都以在向前方的冲击负荷作用下向前方脱落的方式支承在车身上。这些托架10c、 32分别具有左右一对的或左右一体型的安装板部17c、17d，在这些安装板部17c、17d上分别形成在后端缘侧开口的切口 18a、18b。而且，在覆盖这些切口 18a、18b的状态下，在这些托架10c、32的左右两端部上分别组装滑动板33a、33b。这些滑动板33a、3 例如通过对合成树脂进行注射成形或对在表面上形成了合成树脂的涂层的金属板进行弯曲成形，形成为前方开口的长的大致U形，具有上下板部、使这些板部的后端缘彼此相连的结合板部、以及在这些上下板部相互匹配(对准；日文原文整合)的部分形成了的通孔。在这些上下的板部中的一方或双方的板部的顶端缘部(前端缘部)，有时还设置用于基于与安装板部17c、 17d的前端缘的卡合来防止从这些安装板部17c、17d的脱开的卡定片。托架10c、32的各个安装板部17c、17d由贯穿了这些安装板部17c、17d的切口 18a、18b及滑动板33a、33b的通孔的螺栓34相对于上述车身进行支承。安装板部17c、17d不一定非要左右分开形成，如上所述，一体的安装板部的两端向转向柱的左右两侧方向突出的结构也包含于该一对安装板部中。特别是在本例的结构的情况下，在设于柱侧托架IOc的左右一对安装板部17c、 17c与作为被固定在车身的部分的螺栓34之间，设有一对能量吸收构件35a、35b。这些能量吸收构件35a、3 基本上与用图14 图16说明了的记载于专利文献1中的能量吸收构件25相同，分别通过对软钢板等能够塑性变形的金属板进行弯曲成形而形成。在本例的情况下，能量吸收构件35a、3^具有基板部36和塑性变形部37a、37b。基板部36在中央部形成用于使得螺栓34贯穿的圆孔38。另外，向上方折曲该基板部36的后端缘的宽度方向两端部的两处位置，做成卡定片39，使这些卡定片39的前侧面卡合在滑动板33a的后端缘上。而且，为了实现基板部36相对于该滑动板33a的定位而设置这些卡定片39。另外，塑性变形部37a、37b通过将从基板部36的前端缘中央部向前方伸出了的带状板部分的中间部大体折回180°成U形而形成。这些能量吸收构件35a、35b的构成基本上相同，但使它们的组成变形部的刚性相互不同。为此，在第1例中，使塑性变形部37a、37b的宽度尺寸W、w相互不同。具体地说， 使安装在远离电动机13a的一侧(图1的上侧)的安装板部17c的能量吸收构件35a的塑性变形部37a的宽度尺寸W比较大。相对于此，使安装在接近电动机13a的一侧(图1的下侧)的安装板部17c的能量吸收构件35b的塑性变形部37b的宽度尺寸w比较小(W >
W) O这些能量吸收构件35a、35b由如下的方式进行安装，即，相对螺栓34、34支承各个基板部36，以相对于车身阻止了向前方的位移的状态结合，并且，将塑性变形部37a、37b的顶端缘卡定在设置了安装板部17c的柱侧托架IOc上。在该柱侧托架IOc的左右两侧在安装板部17c的下方部分通过弯曲成形形成用于碰上塑性变形部37a、37b的前端缘的锚板部 45。该锚板部45通过使设在安装板部17c的下方的下板部的后端部朝上方折曲而形成，塑性变形部37a、37b配置在这些安装板部17c的下表面与下板部的上表面之间的空间内。在二次碰撞时，双方的螺栓34与滑动板33a、3 及能量吸收构件35a、3 的基板部36—起从切口 18a、18b脱出，容许转向柱6c向前方产生位移。而且，柱侧托架IOc随该转向柱6c —起向前方产生位移。此时，壳体侧托架32也从车身脱落，容许该壳体侧托架32 向前方产生位移。而且，随着该壳体侧托架32向前方的位移，能量吸收构件35a、35b的塑性变形部37a、37b从图1所示状态到图3所示状态以使形成在上述带状板部分的中间部的折回部向该带状部分的顶端侧移动的方向产生塑性变形。而且，基于该塑性变形，对从驾驶者经由转向轴fe及转向柱6c传递到了柱侧托架IOc的冲击能量加以吸收，缓和施加在驾驶者的身体上的冲击。特别是在本例的结构的情况下，基于构成能量吸收构件35a、35b的塑性变形部 37a、37b的宽度尺寸W、w的不同，基于这些能量吸收构件35a、35b的存在所产生的对设于柱侧托架IOc的两端部上的安装板部17c向前方产生位移的阻力相互不同。具体地说，对电动机13a侧的安装板部17c位移的阻力比对电动机13a的相反侧的安装板部17c位移的阻力更小。由于该阻力的不同，在忽视了电动机13a的存在的情况下，设置了该电动机13a 的一侧的安装板部17c比电动机13a的相反侧的安装板部17c更容易向前方脱落。但是，在实际的情况下，通过惯性质量大的电动机13a的存在使得设置了该电动机13a的一侧的安装板部17c难以在二次碰撞时向前方产生位移。因此，基于电动机13a 的存在所产生的、设置了该电动机13a的一侧的安装板部17c向前方的位移的困难性与因为构成能量吸收构件35b的塑性变形部37b的宽度尺寸w小而产生的、安装板部17c的脱落容易性相互抵消。为此，对设置了安装板部17c的柱侧托架IOc进行支承的转向柱6c大体在其轴向顺利地产生位移。结果，从冲击能量吸收的方面考虑能够有效地进行对伴随着二次碰撞而施加在该转向柱6c上的冲击能量进行吸收的、多个部位的摩擦卡合部的滑动和设于螺栓34与柱侧托架IOc之间的、能量吸收构件35a、35b的塑性变形部37a、37b的塑性变形，容易实现对驾驶者的保护充分。[实施方式的第2例]图5表示本发明第1实施方式的第2例。在本例的情况下，在构成一对能量吸收构件35a、35c的分别能够塑性变形的金属板中，使安装在接近电动机13a的一侧的安装板部17c (参照图1 图3)上的能量吸收构件35c的厚度尺寸t比安装在远离电动机13a的一侧的安装板部17c (参照图1)上的能量吸收构件35a的厚度尺寸T更小。在实施本例的情况下，只要至少使电动机13a侧的能量吸收构件35c的塑性变形部37c的厚度尺寸比与电动机13a相反侧的能量吸收构件35a的塑性变形部37a的厚度尺寸更小即可。在本例的情况下，由于构成能量吸收构件35a、35c的金属板的厚度尺寸T、t不同， 基于这些能量吸收构件35a、35c的存在所产生的、对设于柱侧托架IOc的两端部上的安装板部17c向前方产生位移的阻力相互不同。而且，伴随该阻力的不同，使得设置了电动机 13a的一侧的安装板部17c比电动机13a的相反侧的安装板部17c更容易向前方脱落，结果，使对设置了安装板部17c的柱侧托架IOc进行支承的转向柱6c顺利地产生位移，容易实现对驾驶者的保护充分。为了改变使能量吸收构件35a、35c塑性变形所需要的负荷，改变厚度尺寸，以代替改变宽度，除了这一点以外，其它与第1例相同，所以，省略与相同部分相关的图示和说明。[第2实施方式]图6 图7表示本发明第2实施方式的一例。在本例的情况下，作为一边吸收在二次碰撞时从方向盘传递到了支承于转向柱6c的柱侧托架IOc (参照图1 图3、图20)的向前方的冲击能量，一边容许该柱侧托架IOc向前方的位移的能量吸收构件40a、40b，与在图17 图19中说明了的记载于专利文献2的结构同样地使用对能够塑性变形的线材进行弯曲成形而形成了的能量吸收构件。S卩，在本例的结构情况下，与图11及图13所示以往的结构或图19所示的记载于专利文献2的结构同样，在左右一对安装板部17c上设置在各个后端缘开口的切口 18。另外，在这些切口 18的内侧，以在安装板部17c施加了向前方的冲击负荷的状态下能够从这些切口 18向后方脱出的方式分别组装盒19。该部分的结构采用在盒19与安装板部17c之间架设剪断销等以往公知的结构。另外，将贯穿于形成于盒19的通孔23的螺栓与被固定在车身侧的螺母螺纹接合，再进行紧固等，这样，以不受向前方的冲击负荷影响地阻止了向前方的位移的状态相对于车身支承盒19。而且，在本发明的定义中，有时盒19作为构成被固定在车身的部分的构件处理。另外，在盒19与安装板部17c之间，设置图7(A)、⑶所示的一对能量吸收构件 40a、40b。这些能量吸收构件40a、40b分别通过对能够塑性变形的线材进行弯曲成形而形成，在对安装板部17c施加了向前方的负荷的情况下，一边使这些线材伸长，一边容许安装板部17c向前方产生位移。即，能量吸收构件40a、40b分别具有基部41和左右一对塑性变形部42，该基部41为前方开口的大致U形，该左右一对塑性变形部42从该基部41的两端部向前方伸出，将各自的中间部大体折回180°。这些能量吸收构件40a、40b在盒19的后侧卡定各个基部41，使各个塑性变形部42的折回部与安装板部17c的前端缘相向，再使这些塑性变形部42的前半部从前方向后方贯穿被设在垂下板部43上的小通孔，该垂下板部 43通过从这些安装板部17c的前端缘向下方弯曲成形而形成。在本例的结构的情况下，使能量吸收构件40a、40b的刚性在接近电动机的一侧比远离电动机的一侧更小。即，在构成能量吸收构件40a、40b的线材中，使构成被安装在接近上述电动机的一侧的安装板部17c的能量吸收构件40b的线材的直径d比构成被安装在远离电动机的一侧的安装板部17c上的能量吸收构件40a的线材的直径D更细。在二次碰撞之际，安装板部17c的前端缘一边朝线材的两端部作用于能量吸收构件40a、40b的塑性变形部42，一边使其移动。另外，一边吸收从方向盘施加在转向柱6c上的冲击能量，一边容许该转向柱6c与柱侧托架IOc —起向前方产生位移。在本例的情况下，构成能量吸收构件40a、40b的线材的直径D、d的不同，使得基于这些能量吸收构件40a、40b的存在所产生的、对设在柱侧托架IOc的两端部的安装板部17c 向前方的位移的阻力相互不同。另外，伴随该阻力的不同，使得设置了电动机13a的一侧的安装板部17c变得比电动机13a的相反侧的安装板部17c更容易向前方脱落，结果，顺利地使对设置了安装板部17c的柱侧托架IOc进行支承的转向柱6c产生位移，容易实现对驾驶者的保护充分。除了使能量吸收构件40a、40b的结构不同这一点以外，其它与第1实施方式相同， 所以，省略与相同部分相关的图示和说明。[第3实施方式]图8表示本发明的第3实施方式的一例。本例的情况下也与第2实施方式同样， 在设于柱侧托架IOc上的左右一对安装板部17c上，在以在各个后端缘开口的状态形成了的切口 18a(参照图1)的内侧分别组装图8(A)、⑶所示那样的盒19a、19b。这些盒19a、 19b的形状及结构、以及将这些盒19a、19b支承在安装板部17c上的基本结构，与记载于专利文献2中的以往公知的结构相同。S卩，在盒19a、19b的左右两侧的板部上，在与安装板部 17c中形成于切口 18的内周缘或周围部分的凹入部20及小通孔21 (参照图13)匹配的位置形成小通孔44a、44b。该小通孔44a、44b作为固定侧卡定部起作用。安装板部17c的凹入部20及小通孔21(参照图13)作为位移侧卡定部起作用。在作为这些固定侧卡定部起作用的小通孔44a、44b与作为位移侧卡定部起作用的凹入部20及小通孔21 (参照图13)之间，以架设的方式或通过嵌入成形等设置剪断销(图中未表示)。在组装到车身的状态下， 盒19a、19b由贯穿了形成于各自的中央部的通孔23的螺栓或双头螺检相对于车身进行支承固定。因此，二次碰撞时柱侧托架IOc将上述剪断销剪断，一边使盒19a、19b从切口 18a 向后方脱出，一边向前方产生位移。特别是在本例的结构的情况下，使盒19a、19b的小通孔44a、44b和分别与它们对应的安装板部17c的凹入部20及小通孔21 (参照图13)的内径分别不同，使以架设在它们之间的方式设置的剪断销的直径不同，从而使这些剪断销的刚性在左右不同。具体地说，使架设在图8(B)所示的盒19b与接近电动机13a的一侧的安装板部17c之间的剪断销比架设在图8㈧所示盒19a与远离电动机13a(参照图1 图3)的一侧的安装板部17c之间的剪断销更细。用于左右两侧的盒19a、19b的支承的剪断销的材质相互不同。因此，对接近电动机13a的一侧的盒19b进行支承的剪断销比对远离的一侧的盒19b进行支承的剪断销更容易剪断。在本例的情况下，伴随剪断销的直径的不同，使得设置了电动机13a的一侧的安装板部17c比电动机13a的相反侧的安装板部17c更容易向前方脱落，结果，使对设置了安装板部17c的柱侧托架IOc进行支承的转向柱6c顺利地产生位移，容易实现对驾驶者的保护充分。通过改变盒19a、19b与安装板部17c的结合强度，使得这些安装板部17c向前方的脱落的容易性不同，除这一点以外，其它与第1实施方式及第2实施方式相同，所以，省略与相同部分相关的图示及说明。为了改变盒19a、19b与安装板部17c的结合强度，也可使剪断销的直径相同，作为其替代构成，在左右的安装板部17c之间使剪断销的材质不同。在该情况下，使被架设在接近电动机13a的一侧的安装板部与盒之间的剪断销的材质(例如合成树脂)的抗剪阻力比构成被架设在远离电动机13a的一侧的安装板部与盒之间的剪断销的材质(例如软质金属)的抗剪阻力更低。[第4实施方式]为了获得本发明的效果，只要使左右一对安装板部从螺栓、双头螺栓等被固定在车身上的部分向前方脱落所需要的负荷在接近电动机的一侧比远离电动机的一侧更小即可。为此，不一定非要如第1 第3实施方式那样使左右一对的能量吸收构件、剪断销的刚性相互不同。例如，在图1、图20所示的结构中，使左右一对滑动板33a(33b)的摩擦阻力相互不同也能够应对。为此，在本发明的第4实施方式中，使设置在接近电动机的一侧的滑动板的摩擦系数比设置在远离的一侧的滑动板的摩擦系数更小。为了实现这一点，例如作为设置在接近电动机的一侧的滑动板，使用在不锈钢板等金属板的表面上涂覆了 PTFE等容易滑动的合成树脂而获得的滑动板，或者整体容易滑动的合成树脂制的滑动板，作为设置在远离的一侧的滑动板，使用没有这样的涂层的、仅具有耐蚀性的金属板。而且，在本发明的定义中，该滑动板也包含在配置于安装板部与被固定在车身上的部分之间、连接固定到它们双方的构件中。而且，第1 第4实施方式除了都单独地实施以外，也可组合实施。例如，也可组合图6 图7所示的第2实施方式的结构与图8所示第3实施方式的结构。[第5实施方式]另外，如图1 图3、图20所示，在使得柱侧托架IOc及壳体侧托架32都相对于被固定在车身的部分以能够基于二次碰撞时的冲击能量向前方产生位移的方式受到支承的结构的情况下，如图所示的例那样，仅在柱侧托架IOc侧改变与左右一对安装板部向前方脱落相关的特性即可。反过来说，不一定非要使与设在壳体侧托架32上的左右一对安装板部17d向前方脱落相关的特性相互改变。但是，在第5实施方式中，使得该特性除了在柱侧托架IOc部分外，在壳体侧托架 32部分也使其在左右相互不同。即使仅在该壳体侧托架32部分使上述特性在左右不同，从驾驶者保护的方面出发，也能够获得比以往的结构更优良的结构。但是，与在接近二次碰撞时的冲击能量的输入侧的、柱侧托架IOc侧使左右的特性不同的情况下相比，调整变难等，这些点使得单独使用不利，所以，在本发明中，在柱侧托架IOc部分和壳体侧托架32部分的双方单独或组合地适用第1 第4实施方式的形式。产业上利用的可能性本发明广泛适用于机动车的转向装置，具体地说，适用于这样的冲击吸收式转向装置，该冲击吸收式转向装置能够一边吸收碰撞事故时从驾驶者的身体施加在方向盘上的冲击能量，一边使该方向盘向前方产生位移，特别是适用于这样的构成的冲击吸收式转向装置，该冲击吸收式转向装置在与方向盘一起向前方产生位移的部分以突出到侧方的状态设置了构成电动式动力转向装置的电动机。
0109]符号的说明0110]1方向盘0111]2转向齿轮单元0112]3输入轴0113]4转向横拉杆0114]5、5a、转向轴0115]6、6a、6b、6c 转向柱0116]7万向联轴器0117]8中间轴0118]9万向联轴器0119]10、10a、10b、IOc 柱侧托架0120]11被夹持壁部0121]12、12a、车身侧托架0122]13、13a电动机0123]14、Ha壳体0124]15顶板0125]16a、16b 侧板0126]17、17a、17b、17c、17d 安装板部0127]18、18a、18b 切口0128]19、19a、19b 盒0129]20凹入部0130]21小通孔0131]22小通孔0132]23通孔0133]24螺母0134]25、25a能量吸收构件0135]26螺栓0136]27折回基部0137]28前端侧折回部0138]29直线部0139]30平板部
31通孔
32壳体侧托架
33a、3 滑动板
34螺栓
35a.35b.35c能量吸收构件
36基板部
37a、37b、37c塑性变形部
38圆孔
39卡定片
40a、40b能量吸收构件
41基部
42塑性变形部
43垂下板部
Ma、44b小通孔
45锚板部
权利要求
1.一种冲击吸收式转向装置，其特征在于具有转向柱、转向轴、柱侧托架、及电动式动力转向装置，该转向轴旋转自如地支承在该转向柱的内侧，能够在从该转向柱的后端开口突出的后端部支承固定方向盘；该柱侧托架具有向上述转向柱的左右两侧方向突出、在被固定在车身上的部分以基于向前方的冲击负荷能够向前方脱落的方式被支承的一对安装板部，该柱侧托架被支承在该转向柱上并且以能够与该转向柱一起产生轴向位移的方式被支承在上述车身上；该电动式动力转向装置具有被支承在上述转向柱的前端部上的壳体和从该壳体向单侧方向突出的电动机，将该电动机作为动力源施加对上述转向轴的旋转的辅助转矩，使得上述一对安装板部从被固定在上述车身上的部分向前方脱落所需要的负荷在接近上述电动机的一侧的安装板部比远离该电动机的一侧的安装板部更小。
2.根据权利要求1所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于具有在上述安装板部与被固定在上述车身上的部分之间配置的、与它们双方连接固定的构件，使这些构件的刚性或摩擦系数在远离上述电动机的一侧与接近该电动机的一侧不同。
3.根据权利要求1或2所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于在上述安装板部与被固定在上述车身上的部分之间设有一对能量吸收构件，该一对能量吸收构件分别通过对能够塑性变形的金属板进行弯曲成形而形成，分别具有随着上述安装板部向前方脱落而一边产生塑性变形一边容许这些安装板部向前方的位移的塑性变形部，这些能量吸收构件中的所述塑性变形部的宽度尺寸在接近上述电动机的一侧的能量吸收构件比远离该电动机的一侧的能量吸收构件更小。
4.根据权利要求1或2所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于在上述安装板部与被固定在上述车身上的部分之间设有一对能量吸收构件，该一对能量吸收构件分别通过对能够塑性变形的金属板进行弯曲成形而形成，分别具有随着上述安装板部向前方脱落而一边产生塑性变形一边容许这些安装板部向前方的位移的塑性变形部，这些能量吸收构件中的至少塑性变形部的厚度尺寸在接近上述电动机的一侧的能量吸收构件比远离该电动机的一侧的能量吸收构件更小。
5.根据权利要求1或2所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于上述安装板部具有在各个后端缘开口的切口，被固定在上述车身上的部分具有盒，该盒相对于该被固定在车身上的部分以即使在施加了上述冲击负荷的情况下也阻止向前方的位移的状态受到支承，而且，在配置于上述切口的各个内侧的状态下，相对于上述安装板部，以在对这些安装板部施加了上述冲击负荷的状态下能够从上述切口向后方脱出的方式进行卡定，在这些盒与上述安装板部之间设有一对能量吸收构件，该一对能量吸收构件分别通过对能够塑性变形的线材进行弯曲成形而形成，在对上述安装板部施加了上述冲击负荷的情况下，一边使上述线材伸长一边容许这些安装板部向前方产生位移；在构成这些能量吸收构件的上述线材中，使得在接近上述电动机的一侧的线材比远离该电动机的一侧的线材更细。
6.根据权利要求1或2所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于上述安装板部具有在各个后端缘开口的切口及位移侧卡定部；被固定在上述车身上的部分具有盒，该盒具有固定侧卡定部，相对于该被固定在车身上的部分以即使在施加了上述冲击负荷的情况下也阻止了向前方的位移的状态受到支承，而且，该盒被配置在上述切口的各个内侧；具有剪断销，该剪断销架设在上述位移侧卡定部与上述固定侧卡定部之间，相对于上述安装板部，以在向这些安装板部施加了上述冲击负荷的状态下能够从上述切口向后方脱出的方式卡定上述盒；这些剪断销中的接近上述电动机的一侧的剪断销比远离该电动机的一侧的剪断销更容易被剪断。
7.根据权利要求6所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于使得接近上述电动机的一侧的剪断销比远离该电动机的一侧的剪断销更细。
8.根据权利要求6所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于使得接近上述电动机的一侧的剪断销的材质的抗剪阻力比构成远离该电动机的一侧的剪断销的材质的抗剪阻力更低。
9.根据权利要求1或2所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于在上述安装板部的各自的上下两表面与被固定在车身上的部分的下表面及相对于被固定在该车身上的部分压紧这些安装板部的构件的上表面之间，设有用于减小使这些相互相向的面彼此产生位移所需要的摩擦的一对滑动板，这些滑动板中的、接近上述电动机的一侧的滑动板的摩擦系数比远离该电动机的一侧的滑动板的摩擦系数更小。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于具有壳体侧托架，该壳体侧托架具有一对前侧安装板部，该一对前侧安装板部朝上述转向柱的左右两侧方向突出，在被固定在车身上的部分上以基于向前方的冲击负荷能够向前方脱落的方式受到支承，该壳体侧托架被支承在上述壳体上并且以能够与该壳体一起进行轴向位移的方式被支承在上述车身上，上述前侧安装板部从被固定在上述车身上的部分向前方脱落所需要的负荷也在接近上述电动机的一侧比远离该电动机的一侧更小。
11.根据权利要求10所述的冲击吸收式转向装置，其特征在于具有配置在上述前侧安装板部与被固定在了上述车身的部分之间的、连接固定到它们双方的构件，这些构件的刚性或摩擦系数在远离上述电动机的一侧与接近该电动机的一侧不同。
全文摘要
本发明的目的在于实现这样的结构，该结构即使对于以向侧方突出的状态设置了构成电动式动力转向装置的电动机(13a)的结构，也能够在二次碰撞时使方向盘顺利地向前方产生位移。在设在被支承于转向柱(6c)上的柱侧托架(10c)上的左右一对安装板部(17c)与被固定在车身上的部分之间，具有连接固定到它们双方的构件，使这些构件的刚性或摩擦系数不同，从而使一对安装板部(17)从被固定在车身上的部分向前方脱落所需要的负荷在远离电动机(13a)的一侧大，在接近的一侧小。在惯性质量大的电动机(13a)的设置侧，使难以进行向前方脱落的倾向与安装板部的脱落容易性相抵消。
文档编号B62D1/18GK102574538SQ201180001213
公开日2012年7月11日 申请日期2011年7月25日 优先权日2010年8月24日
发明者圷直人, 长泽诚 申请人:日本精工株式会社