转向用支架的支承装置以及转向装置技术领域
本发明涉及用于固定于车身的转向用支架的支承装置以及转向装置。
背景技术
在专利文献1和专利文献2中公开了一种脱离盒体(日文:離脱カプセル)
的技术,即:在安装于车辆的转向柱被施加过大的负荷,转向柱被朝向车辆前方
推压时,支承构造的一部分被切断,转向柱向车辆前方移动,从而保护驾驶员(操
作者)不受方向盘的顶撞(二次碰撞)。
专利文献1:日本实开昭63-19467号公报
专利文献2:日本特开平7-81586号公报
发明内容
对于专利文献1和专利文献2所述的技术,在减少使支承构造的一部分切断
而使转向柱向车辆前方移动的脱离负荷的设定值来进一步保护体重较轻的操作
者的情况下,有可能导致误动作。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种即使减少使支承构造
的一部分切断而使转向柱向车辆前方移动的脱离负荷的设定值也能够在通常使
用中抑制误动作的转向用支架的支承装置以及转向装置。
为了实现上述目的,本发明提供一种转向用支架的支承装置,其包括:转向
用支架,其开设有脱离盒体侧第1孔和脱离盒体侧第2孔,用于支承转向柱;脱
离盒体,其开设有支架侧第1孔和支架侧第2孔,用于固定车身侧构件和上述转
向用支架;树脂构件,在脱离前的状态下,该树脂构件位于横跨上述支架侧第1
孔和上述脱离盒体侧第1孔的位置;安全销,在脱离前的状态下,该安全销位于
横跨上述支架侧第2孔和上述脱离盒体侧第2孔的位置;以及凸轮机构,其在一
次碰撞所产生的惯性作用下,配重部以上述安全销为中心旋转,向车辆前方移动
的同时,随此旋转将上述安全销自上述支架侧第2孔拔出。
在因通常使用中的冲击而导致安装于车辆的转向柱被施加有负荷的情况下,
在转向柱被朝向车辆前方推压时,树脂构件承受剪切力,但同样地安全销也被施
加剪切力。因此,能够抑制树脂构件的断裂,能够抑制通常使用时的误动作。另
一方面,在车辆发生了碰撞(一次碰撞)的情况下,凸轮机构将安全销拔出,从
而能减少使支承构造的一部分被切断而使转向柱向车辆前方移动的脱离负荷的
设定值,转向用支架的支承装置能够缓和对体重较轻的操作者的冲击。
作为本发明的优选的技术方案,优选的是,上述凸轮机构包括:凸轮转子,
其与上述安全销联动;以及凸轮定子,其固定于转向用支架或脱离盒体,与上述
凸轮转子相对于上述凸轮定子相对旋转的旋转量相应地,上述安全销插入上述支
架侧第2孔的插入长度发生变化。由此,凸轮机构能够与惯性作用下的旋转量相
应地,向自支架侧第2孔拔出安全销的运动转换。
作为本发明的优选的技术方案,优选的是,上述凸轮转子具有使重心从该凸
轮转子的旋转中心向外侧移动的杆构件。由此,能够设定凸轮机构进行动作的动
作负荷的设定值。
作为本发明的优选的技术方案,优选的是,上述配重部位于上述杆构件的远
离上述凸轮转子的一侧。由此,能够增大使重心从凸轮转子的旋转中心向外侧移
动的移动量。
作为本发明的优选的技术方案,优选的是,转向装置由上述转向用支架的支
承装置支承。由此,对于转向装置,能够减少使支承构造的一部分切断而使转向
柱向车辆前方移动的脱离负荷的设定值,从而进一步保护体重较轻的操作者。
根据本发明,能够提供一种即使减少使支承构造的一部分切断而使转向柱向
车辆前方移动的脱离负荷的设定值也能够在通常使用中抑制误动作的转向用支
架的支承装置以及转向装置。
附图说明
图1是实施方式1的具备电动马达的电动动力转向装置的结构图。
图2是示意性地表示转向柱的周围的侧视图。
图3是示意性地表示用于将转向柱安装于车辆的转向用支架的支承装置的俯
视图。
图4是示意性地表示用于将转向柱安装于车辆的部分的立体图。
图5是表示实施方式1的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示意
图。
图6是示意性地表示实施方式1的惯性作用体的立体图。
图7是表示实施方式1的转向用支架的支承装置的拔出安全销的状态的截面
示意图。
图8是表示实施方式1的转向用支架的支承装置的脱离后的状态的截面示意
图。
图9是表示实施方式2的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示意
图。
图10是表示实施方式2的转向用支架的支承装置的拔出安全销的状态的截
面示意图。
图11是表示实施方式3的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。
图12是表示实施方式4的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。
图13是示意性地表示用于将转向柱安装于车辆的转向用支架的支承装置的
俯视图。
图14是示意性地表示用于将转向柱安装于车辆的部分的立体图。
图15是示意性地表示用于将实施方式5的转向柱安装于车辆的部分的立体
图。
图16是表示实施方式5的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。
图17是示意性地表示实施方式5的凸轮机构的凸轮转子的凸部的立体图。
图18是表示实施方式5的转向用支架的支承装置的拔出安全销的状态的截
面示意图。
图19是表示实施方式5的转向用支架的支承装置的脱离后的状态的截面示
意图。
图20是表示实施方式6的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。
图21是表示实施方式7的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。
图22是实施方式7的转向用支架的支承装置的垫圈的示意图。
附图标记说明
10、支承装置
11、脱离盒体
11h、脱离盒体安装孔
11J、脱离盒体侧第2孔
12h、树脂注射孔(脱离盒体侧第1孔)
12P、树脂构件
12Pk、12Pkk、树脂片
13、13D、安全销
13A、凸轮机构
13B、安全销主体
13CF、凸轮定子
13CM、凸轮转子
13FB、凸部
13L、杆构件
13P、头部
13PT、销顶端
13Q、凸部
13S、中空部
13T、钩部
13TF、钩部
13W、配重部
13w、垫圈
15、惯性作用体
15B、基部
15F、爪部
15G、配重部
15H、孔
15M、狭缝
15Q、表面
15U、滑动接触面
21、车身侧构件
22、螺栓
23、螺母
50、转向柱
51、外柱
52、转向用支架
53、倾斜杆
54、内柱
59、脱离盒体支承部
59h、树脂注射孔(支架侧第1孔)
59I、11I、支架侧第2孔
70、电动马达
80、电动动力转向装置
81、方向盘
82、转向轴
82a、输入轴
82b、输出轴
83、转向力辅助机构
84、万向接头
85、下轴
86、万向接头
87、小齿轮轴
88、转向齿轮
88a、小齿轮
88b、齿条
89、转向横拉杆
90、ECU
91a、扭矩传感器
91b、车速传感器
92、减速装置
98、点火开关
99、电源装置
具体实施方式
参照附图详细地说明用于实施本发明的方式(实施方式)。本发明并非由以
下的实施方式所记载的内容限定。并且,以下所记载的结构要素包括本领域技术
人员能够容易地想到的结构要素、实质上相同的结构要素。而且,以下所述的结
构要素能够适当地组合。
实施方式1
图1是实施方式1的具备电动马达的电动动力转向装置的结构图。图2是示
意性地表示转向柱的周围的侧视图。图3是示意性地表示用于将转向柱安装于车
辆的转向用支架的支承装置的俯视图。图4是示意性地表示用于将转向柱安装于
车辆的部分的立体图。图5是表示实施方式1的转向用支架的支承装置的脱离前
的状态的截面示意图。图5是沿着图3中的A-A方向看到的截面图。利用图1~
图5说明电动动力转向装置80的概要。在以下的说明中,将电动动力转向装置
80安装于车辆的情况下的车辆的前方简记作前方,将电动动力转向装置80安装
于车辆的情况下的车辆的后方简记作后方。
电动动力转向装置
电动动力转向装置80按由驾驶员(操作者)施加的力传递的顺序依次包括
方向盘81、转向轴82、转向力辅助机构83、万向接头84、下轴85、万向接头
86、小齿轮轴87、转向齿轮88和转向横拉杆89。并且,电动动力转向装置80
还包括ECU(ElectronicControlUnit,电子控制单元)90和扭矩传感器91a。车
速传感器91b设于车辆,利用CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网)通
信将车速信号V输入ECU90。
转向轴82包括输入轴82a和输出轴82b。输入轴82a的一端部连结于方向盘
81,另一端部经由扭矩传感器91a连结于转向力辅助机构83。输出轴82b的一端
部连结于转向力辅助机构83,另一端部连结于万向接头84。在本实施方式中,
输入轴82a和输出轴82b由铁等磁性材料形成。
下轴85的一端部连结于万向接头84,另一端部连结于万向接头86。小齿轮
轴87的一端部连结于万向接头86,另一端部连结于转向齿轮88。
转向齿轮88包括小齿轮88a和齿条88b。小齿轮88a连结于小齿轮轴87。齿
条88b与小齿轮88a相啮合。转向齿轮88构成为齿轮齿条副的形式。转向齿轮
88利用齿条88b将传递至小齿轮88a的旋转运动转换成直线运动。转向横拉杆
89连结于齿条88b。
转向力辅助机构83包括减速装置92和电动马达(马达)70。其中,对于电
动马达70,例示了所谓的无刷马达来进行说明,但也可以是具备电刷(滑动子)
和换向器(整流子)的电动马达。减速装置92与输出轴82b连结。电动马达70
与减速装置92连结,并且是用于产生辅助转向扭矩的电动机。另外,电动动力
转向装置80的转向柱包括转向轴82、扭矩传感器91a和减速装置92。电动马达
70用于对转向柱的输出轴82b施加辅助转向扭矩。即,本实施方式的电动动力转
向装置80是转向柱辅助方式。
如图2所示,电动动力转向装置80的转向力辅助机构83具有作为用于支承
ECU90和电动马达70等各部件的机构的转向柱50以及被称作上安装支架的转向
用支架52。转向柱50以输入轴82a旋转自如的方式支承该输入轴82a。转向柱
50是由设置在与减速装置92的连结部的外柱51和内柱54构成的双重管构造,
能够吸收其发生溃缩(collapse)时的冲击能量来确保规定的溃缩冲程。
转向用支架52配置在外柱51的铅垂方向上侧。转向用支架52安装于车身,
并用于支承外柱51。转向用支架52包括安装板部52b、与安装板部52b一体地
形成的框状支承部52a以及用于支承外柱51的倾斜机构。转向用支架52的安装
板部52b包括比外柱51向外侧展开的脱离盒体支承部59。倾斜机构形成于框状
支承部52a。转向用支架52固定于图5所示的用于支承于车身侧构件21的转向
用支架的支承装置10(以下,称作支承装置10)。
通过使倾斜机构的倾斜杆53转动,解除支承状态。通过该操作,能够在上
下方向上调整转向柱50的倾斜位置。
图1所示的扭矩传感器91a检测驾驶员的经由方向盘81传递至输入轴82a
的转向力作为转向扭矩。车速传感器91b检测搭载有电动动力转向装置80的车
辆的行驶速度(车速)。ECU90与电动马达70、扭矩传感器91a、车速传感器91b
电连接。
控制单元:ECU
ECU90控制电动马达70的动作。并且,ECU90分别自扭矩传感器91a和车
速传感器91b取得信号。即,ECU90自扭矩传感器91a取得转向扭矩T,并且,
自车速传感器91b取得车辆的车速信号V。在点火开关98接通的状态下,自电
源装置(例如车载电池)99向ECU90供给电力。ECU90基于转向扭矩T和车速
信号V计算辅助指令的辅助转向指令值。并且,ECU90基于其算出的辅助转向
指令值调节向电动马达70供给的电力值X。ECU90从电动马达70取得感应电压
的信息或者后述的旋转变压器等的转子的旋转的信息作为动作信息Y。
转向者(驾驶员)输入到方向盘81的转向力经由输入轴82a传递至转向力
辅助机构83的减速装置92。此时,ECU90自扭矩传感器91a取得输入到输入轴
82a的转向扭矩T,并且,自车速传感器91b取得车速信号V。并且,ECU90控
制电动马达70的动作。电动马达70产生的辅助转向扭矩传递至减速装置92。
经由输出轴82b输出的转向扭矩(包括辅助转向扭矩)经由万向接头84传
递至下轴85,进而经由万向接头86传递至小齿轮轴87。传递至小齿轮轴87的
转向力经由转向齿轮88传递至转向横拉杆89,而使转向轮转动。
支承装置
图3、图4和图5所示的脱离盒体11是通过对铝进行压铸成型而形成的。该
脱离盒体11设有利用图5所示的螺栓22、螺母23将脱离盒体11固定于车身侧
构件21用的脱离盒体安装孔11h(参照图3、图4)。并且,脱离盒体11具有与
设于转向用支架52的脱离盒体支承部59的树脂注射孔59h(支架侧第1孔)连
通的三个树脂注射孔12h(脱离盒体侧第1孔),在脱离前的状态下,在横跨树脂
注射孔59h和树脂注射孔12h的位置具有树脂构件12P。
树脂构件12P是注入到脱离盒体11的树脂注射孔12h的树脂构件12P在二
次碰撞时受到剪切力而断裂用的机械保险(日文:メカニカルヒューズ)。使树脂构
件12P断裂的脱离负荷依赖于树脂构件12P的材质和剪切面的截面积。为了实现
即使减少使树脂构件12P的一部分切断而使转向柱向车辆前方移动的脱离负荷的
设定值也能够在通常使用中耐得住例如伸缩操作的冲击,在实施方式1中,在脱
离前的状态下,安全销13位于横跨支架侧第2孔59I和脱离盒体侧第2孔11J的
位置。其中,通常使用也包括受到运转时的加速减速所引起的惯性或冲击的状态。
在因通常使用中的例如伸缩操作的冲击而导致安装于车辆的转向柱被施加
有负荷的情况下,在转向柱被朝向车辆前方推压时,树脂构件12P承受剪切力,
但同样地安全销13也被施加剪切力。因此,能够抑制树脂构件12P的断裂,能
够抑制通常使用时的误动作。
安全销13既可以是与树脂构件12P同样的树脂,也可以是金属制。在安全
销13由树脂形成的情况下,在安全销13在短时间内被施加后述的惯性作用体的
动作都跟不上的相当大的负荷的情况下,安全销13与树脂构件12P同时断裂,
能够使转向用支架52自固定于车身侧构件21的脱离盒体11脱离。
如图5所示,安全销13包括:圆筒的安全销主体13B;头部13P,其设于安
全销主体13B的一端,其直径大于安全销主体13B的直径;以及钩部13T,其设
于安全销主体13B的另一端,定位于脱离盒体支承部59的支架侧第2孔59I的
边缘。钩部13T是这样的构造:具有大于安全销主体13B的直径的直径,与头部
13P相比,厚度较小,易坏。
安全销13利用头部13P和脱离盒体11的表面来夹持并固定惯性作用体15。
图6是示意性地表示实施方式1的惯性作用体的立体图。如图5和图6所示,惯
性作用体15呈所谓的起钉器的头部那样的形状。惯性作用体15包括基部15B以
及利用狭缝15M将基部15B的一部分分割成两岔而成的爪部15F、15F。爪部15F、
15F以随着朝向基部15B去而与脱离盒体11的表面之间的距离增大的方式形成
为倾斜面或曲面。由此,惯性作用体15在惯性作用下能够向自支架侧第2孔59I
拔出安全销13的运动转换。安全销13贯穿狭缝15M,头部13P与爪部15F的表
面15Q接触。结果,如上所述,安全销13利用头部13P和脱离盒体11的表面来
夹持惯性作用体15,惯性作用体15的滑动接触面15U与脱离盒体11紧密接触。
因此,在惯性作用体15的滑动接触面15U与脱离盒体11之间产生摩擦力,能够
设定为在比较弱的冲击时能够抑制惯性作用体15移动。
如图6所示,在惯性作用体15中,使惯性作用体15的重心靠近基部15B的
配重部15G插入孔15H内。由此,能够设定惯性作用体15进行移动动作的动作
负荷的设定值。在实施方式1中,惯性作用体15包括与基部15B并非一体的配
重部15G,但也可以做成利用基部15B的材质、形状等使惯性作用体15的重心
靠近基部15B的配重部。配重部15G用于使惯性作用体15的重心偏向靠近基部
15B的位置。
如图6所示,惯性作用体15的基部15B、爪部15F由不锈钢材等铁材料作
成,配重部15G采用碳化钨等比重比基部15B的比重大的材料。
图7是表示实施方式1的转向用支架的支承装置的拔出安全销的状态的截面
示意图。例如,在比惯性作用体15进行动作的动作负荷的设定值大的、车辆的
一次碰撞等冲击施加于支承装置10的情况下,惯性作用体15向车辆前方F方向
移动。安全销13的头部13P沿着表面15Q移动,图5所示的钩部13T被破坏。
或者钩部13T变形为端部13Tk,被拉入支架侧第2孔59I和脱离盒体侧第2孔
11J,并随着惯性作用体15的移动而自支架侧第2孔59I拔出。结果,安全销13
向Fu方向落下或者随着惯性作用体15的移动而安全销主体13B自支架侧第2孔
59I拔出。这样,由于一次碰撞所产生的惯性,配重部15G向车辆前方移动,从
而能够随着移动而将安全销13自支架侧第2孔59I拔出。
图8是表示实施方式1的转向用支架的支承装置的脱离后的状态的截面示意
图。接着,在比二次碰撞的负荷设定值大的过大负荷施加于安装于车辆的转向柱
50,转向柱50被朝向车辆前方F方向推压时,树脂构件12P的一部分被切断成
树脂片12Pk和树脂片12Pkk,转向柱50向车辆前方移动,脱离盒体支承部59
成为自脱离盒体11脱离的脱离状态,支承装置10保护驾驶员(操作者)不受方
向盘的顶撞(二次碰撞)。
如上所述,支承装置10包括:转向用支架52的脱离盒体支承部59,其开设
有脱离盒体侧第1孔12h和脱离盒体侧第2孔11J,用于支承转向柱50;以及脱
离盒体11,其开设有支架侧第1孔59h和支架侧第2孔59I,用于固定车身侧构
件21和转向用支架52。在脱离前的状态下,树脂构件12P位于横跨支架侧第1
孔59h和脱离盒体侧第1孔12h的位置。在脱离前的状态下,安全销13位于横
跨支架侧第2孔59I和脱离盒体侧第2孔11J的位置。惯性作用体15与转向柱相
互独立地在惯性作用下进行移动的同时,能够随着移动而将安全销13自支架侧
第2孔59I拔出。
因此,在因通常使用中的冲击而导致安装于车辆的转向柱50被施加有负荷
的情况下,在转向柱50被朝向车辆前方F方向推压时,树脂构件12P承受剪切
力,但同样地安全销13也被施加剪切力。因此,能够抑制树脂构件12P的断裂,
能够抑制通常使用时的误动作。
在比二次碰撞的负荷设定值大的过大负荷施加于安装于车辆的转向柱,转向
柱50被朝向车辆前方F方向推压时,惯性作用体15移动的同时,随着移动而将
安全销13自支架侧第2孔59I拔出。之后,树脂构件12P的一部分被切断成树
脂片12Pk和树脂片12Pkk,转向柱向车辆前方移动,脱离盒体支承部59成为自
脱离盒体11脱离的脱离状态,支承装置10缓和驾驶员(操作者)与方向盘碰撞
(二次碰撞)的冲击。结果,对于支承装置10,能够减小使支承构造的一部分切
断而使转向柱50向车辆前方F方向移动的脱离负荷的设定值,从而进一步保护
体重较轻的操作者。
实施方式1的惯性作用体15固定在脱离盒体11侧,但也可以固定在脱离盒
体支承部59侧。电动动力转向装置80(转向装置)被上述支承装置10支承。由
此,对于转向装置,能够将减小使支承构造的一部分切断而使转向柱50向车辆
前方移动的脱离负荷的设定值,从而进一步保护体重较轻的操作者。
实施方式2
图9是表示实施方式2的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示意
图。图10是表示实施方式2的转向用支架的支承装置的拔出安全销的状态的截
面示意图。其中,对与上述构件相同的构件标注同一附图标记并省略重复的说明。
如图9和图10所示,支架侧第2孔59I和脱离盒体侧第2孔11J中的靠近安全销
13的头部13P的一方的直径比另一方的直径大。例如,脱离盒体侧第2孔11J的
直径大于支架侧第2孔59I的直径。由此,在脱离前,如图9所示,脱离盒体侧
第2孔11J保持安全销主体13B的姿态。例如,在比惯性作用体15进行动作的
动作负荷的设定值大的、车辆的一次碰撞等冲击施加于支承装置10的情况下,
惯性作用体15向车辆前方F方向移动。安全销13的头部13P沿着表面15Q移动,
图9所示的钩部13T被破坏。或者,安全销13变形为端部13Tk,被拉入支架侧
第2孔59I和脱离盒体侧第2孔11J,并随着惯性作用体15的移动而自支架侧第
2孔59I被拔出。结果,安全销13向Fu方向落下或者随着惯性作用体15的移动
而安全销主体13B自支架侧第2孔59I拔出。在该情况下,如图10所示,对于
表面15Q与头部13P之间的关系,在表面15Q为倾斜面或曲面的情况下,并非
与Fu方向平行地拔出。若如实施方式2那样脱离盒体侧第2孔11J的直径大于
支架侧第2孔59I的直径,则即使安全销主体13B的姿态倾斜也能够提高拔出概
率。
实施方式3
图11是表示实施方式3的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。其中,对与上述构件相同的构件标注同一附图标记并省略重复的说明。如
图11所示,在转向用支架的脱离盒体支承部59或脱离盒体11的表面设有引导
表面59G,该引导表面59G用于引导惯性作用体15在惯性作用下进行移动的移
动方向。例如,即使配重部15G被施加含有旋转分量的力矩的负荷,惯性作用体
15也能够沿着引导表面59G拔出安全销13。
实施方式4
图12是表示实施方式4的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。其中,对与上述构件相同的构件标注同一附图标记并省略重复的说明。如
图12所示,实施方式4的安全销13包括:圆筒的安全销主体13B;头部13P,
其设于安全销主体13B的一端,其直径大于安全销主体13B的直径;以及钩部
13TF,其设于安全销主体13B的另一端,定位于脱离盒体支承部59的支架侧第
2孔59I的边缘。在安全销主体13B开设有中空且有底的中空部13S,钩部13TF
被施加朝向外侧的弹性力。因此,对于实施方式4的安全销13,钩部13TF的直
径容易缩小,即使不使其破坏,也能够拔出安全销13。
实施方式5
图13是示意性地表示用于将转向柱安装于车辆的转向用支架的支承装置的
俯视图。图14是示意性地表示用于将转向柱安装于车辆的部分的立体图。图15
是示意性地表示用于将实施方式5的转向柱安装于车辆的部分的立体图。图15
是沿着图13中的B-B方向看到的截面图。图16是表示实施方式5的转向用支
架的支承装置的脱离前的状态的截面示意图。其中,对与上述构件相同的构件标
注同一附图标记并省略重复的说明。图13、图14、图15以及图16所示的脱离
盒体11是通过对铝进行压铸成型而形成的。在该脱离盒体11设有利用图16所
示的螺栓22、螺母23将脱离盒体11固定于车身侧构件21用的脱离盒体安装孔
11h(参照图3、图15)。并且,脱离盒体11具有与设于转向用支架的脱离盒体
支承部59的树脂注射孔59h(支架侧第1孔)连通的三个树脂注射孔12h(脱离
盒体侧第1孔),在脱离前的状态下,在横跨树脂注射孔59h和树脂注射孔12h
的位置具有树脂构件12P。
注入脱离盒体11的树脂注射孔12h的树脂构件12P是在二次碰撞时受到剪
切力而断裂用的机械保险。使树脂构件12P断裂的脱离负荷依赖于树脂构件12P
的材质和剪切面的截面积。为了实现即使减小使树脂构件12P的一部分切断而使
转向柱向车辆前方移动的脱离负荷的设定值也能够在通常使用中耐得住例如伸
缩操作的冲击,在实施方式5中,在脱离前的状态下,安全销13D位于横跨支架
侧第2孔11I和脱离盒体侧第2孔11J的位置。其中,通常使用也包括受到运转
时的加速减速所引起的惯性或冲击的状态。
在因通常使用中的例如伸缩操作的冲击而导致安装于车辆的转向柱50被施
加有负荷的情况下,在转向柱50被朝向车辆前方推压时,树脂构件12P承受剪
切力,但同样地安全销13D也被施加剪切力。因此,能够抑制树脂构件12P的断
裂,能够抑制通常使用时的误动作。
安全销13D既可以是与树脂构件12P同样的树脂,也可以是金属制。在安全
销13D由树脂形成的情况下,在安全销13D在短时间内被施加后述的凸轮机构
的动作都跟不上的相当大的负荷的情况下,安全销13D与树脂构件12P同时断裂,
转向用支架52能够自固定于车身侧构件21的脱离盒体11脱离。
如图16所示,安全销13D包括头部13P,该头部13P设于实心圆筒体的安
全销主体的一端,其直径大于安全销主体的直径的。在脱离前的状态下,安全销
13D的安全销主体的另一端、即销顶端13PT插入脱离盒体支承部59的支架侧第
2孔11I中,定位于凸轮机构13A。另外,销顶端13PT也可以贯穿支架侧第2孔
11I。
凸轮机构13A包括与安全销13D联动的凸轮转子13CM和固定于转向用支
架的脱离盒体支承部59或脱离盒体11的凸轮定子13CF。图17是示意性地表示
实施方式5的凸轮机构的凸轮转子的凸部的立体图。如图17所示,凸轮转子13CM
在凸轮定子13CF的相对面具有凸部13Q。凸轮定子13CF在凸轮转子13CM的
相对面具有与图17所示的凸部13Q同样的凸部13FB。凸轮定子13CF的凸部
13FB位于凸轮转子13CM的凸部13Q之间的凹部,凸部13Q与凸部13FB为同
等程度的高度,因此凸部13Q与凸部13FB相嵌合。在凸轮转子13CM相对于凸
轮定子13CF相对旋转的情况下,如图18所示,凸部13Q与凸部13FB相位一致。
在该情况下,凸部13Q攀到凸部13FB之上,凸轮转子13CM与凸轮定子13CF
之间的距离增大。安全销13D贯穿后述的杆构件13L和垫圈13w,头部13P支承
于垫圈13w。因此,与凸轮转子13CM相对于凸轮定子13CF相对旋转的旋转量
相应地,凸轮转子13CM与凸轮定子13CF之间的距离增大。同凸轮转子13CM
与凸轮定子13CF之间的距离相应地,安全销13D插入支架侧第2孔11I的插入
长度发生变化。由此,凸轮机构13A能够与惯性作用下的旋转量相应地向自支架
侧第2孔11I拔出安全销13D的运动转换。
杆构件13L是与凸轮转子13CM的旋转联动地旋转的棒状构件。杆构件13L
对凸轮转子13CM的局部施加负荷,因此是使重心从凸轮转子13CM的旋转中心
向外侧移动的构件。由此,能够设定凸轮机构13A进行动作的动作负荷的设定值。
杆构件13L在距凸轮转子13CM较远的一侧具有配重部13W。配重部13W采用
碳化钨等比重比凸轮转子13CM的比重大的材料。由此,能够增大使重心从凸轮
转子13CM的旋转中心向外侧移动的移动量。这样,配重部13W使杆构件13L
的重心偏向比凸轮转子13CM的旋转中心靠外侧的位置。
如图16所示,在俯视观察脱离盒体11的表面时,杆构件13L配置在与车辆
前方正交的方向上。例如,在比杆构件13L进行旋转动作的动作负荷的设定值大
的、车辆的一次碰撞等冲击施加于支承装置10的情况下,凸轮机构13A的杆构
件13L朝向车辆前方向FR方向旋转。同凸轮转子13CM相对于凸轮定子13CF
相对旋转的旋转量相应地,凸轮转子13CM与凸轮定子13CF之间的距离增大。
随着凸轮转子13CM的移动,安全销13D插入支架侧第2孔11I的插入量减小。
结果,如图18所示,安全销13D随着凸轮转子13CM的移动而自支架侧第2孔
11I拔出。
图19是表示实施方式5的转向用支架的支承装置的脱离后的状态的截面示
意图。接着,在比二次碰撞的负荷设定值大的过大负荷施加于安装于车辆的转向
柱,转向柱被朝向车辆前方推压时,树脂构件12P的一部分被切断成树脂片12Pk
和树脂片12Pkk,转向柱向车辆前方移动,脱离盒体支承部59成为自脱离盒体
11脱离的脱离状态,支承装置10缓和驾驶员(操作者)与方向盘碰撞(二次碰
撞)的冲击。
如上所述,支承装置10包括:转向用支架52的脱离盒体支承部59,其开设
有脱离盒体侧第1孔12h和脱离盒体侧第2孔11J,用于支承转向柱50;以及脱
离盒体11,其开设有支架侧第1孔59h和支架侧第2孔11I,用于固定车身侧构
件21和转向用支架。在脱离前的状态下,安全销13D位于横跨支架侧第1孔59h
和脱离盒体侧第1孔12h的位置。在脱离前的状态下,树脂构件12P位于横跨支
架侧第2孔11I和脱离盒体侧第2孔11J的位置。支承装置10的凸轮机构13A在
惯性作用下旋转。即,配重部13W因一次碰撞所产生的惯性而以安全销13D为
中心旋转,向车辆前方移动。凸轮机构13A能够随此旋转将安全销13D自支架
侧第2孔11I拔出。
因此,在因通常使用中的冲击而导致安装于车辆的转向柱50被施加有负荷
的情况下,在转向柱50被朝向车辆前方推压时,树脂构件12P承受剪切力,但
同样地安全销13D也被施加剪切力。因此,能够抑制树脂构件12P的断裂,能够
抑制通常使用时的误动作。
在比二次碰撞的负荷设定值大的过大负荷施加于安装于车辆的转向柱,转向
柱50被朝向车辆前方F方向推压时,凸轮机构13A在惯性作用下旋转的同时,
随此旋转将安全销13D自支架侧第2孔11I拔出,因此树脂构件12P的一部分被
切断成树脂片12Pk和树脂片12Pkk,转向柱向车辆前方移动,脱离盒体支承部
59成为自脱离盒体11脱离的脱离状态,支承装置10缓和驾驶员(操作者)与方
向盘碰撞(二次碰撞)的冲击。结果,对于支承装置10,能够减少使支承构造的
一部分切断而使转向柱50向车辆前方F方向移动的脱离负荷的设定值,从而进
一步保护体重较轻的操作者。
实施方式5的凸轮机构13A固定于脱离盒体支承部59的表面,但也可以固
定于脱离盒体11侧。电动动力转向装置80(转向装置)由上述支承装置10支承。
由此,对于转向装置,能够减少使支承构造的一部分切断而使转向柱50向车辆
前方移动的脱离负荷的设定值,从而进一步保护体重较轻的操作者。
实施方式6
图20是表示实施方式6的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。其中,对与上述构件相同的构件标注同一附图标记并省略重复的说明。如
图20所示,实施方式5的凸轮转子13CM的功能也可以与杆构件13L一体。杆
构件13L包括凸部13Q。杆构件13L也可以与安全销13D的头部13P一体或固
定在一起。
实施方式7
图21是表示实施方式7的转向用支架的支承装置的脱离前的状态的截面示
意图。图22是实施方式7的转向用支架的支承装置的垫圈的示意图。其中,对
与上述构件相同的构件标注同一附图标记并省略重复的说明。如图21所示,实
施方式5的凸轮转子13CM的功能也可以与垫圈13w一体。如图22所示,垫圈
13w包括能够以狭缝弯折的凸部13Q。在垫圈13w中,切割出凸部13Q并使其立
起,使凸部13Q向杆构件13L的凸部13FB侧突出。