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1、10申请公布号CN104071207A43申请公布日20141001CN104071207A21申请号201310446831722申请日20130926201307057920130328JPB62D1/18920060171申请人株式会社昭和地址日本埼玉县72发明人石毛伸吾74专利代理机构北京泛诚知识产权代理有限公司11298代理人陈波吴立54发明名称转向装置57摘要一种转向装置，包括转向轴；外管；使转向轴相对于外管可旋转的第一轴承；以及在轴向上设置在轴承的前部的前体，并且在转向装置中，转向轴能够被插入到其内的第一空间形成在前体的径向内侧上，并且外管能够插入到其内的第二空间形成在前体的径向。
2、外侧上。转向装置还包括释放机构，在第一轴承在二次碰撞期间与前体碰撞的情况下，该释放机构释放第一轴承、第一前端部和第二前端部在轴向上的相对约束。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书5页附图8页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图8页10申请公布号CN104071207ACN104071207A1/1页21一种转向装置，包括管状转向轴，方向盘在其后端侧固定到该管状转向轴，并且该管状转向轴在前后方向上延伸；管状外管，该管状外管与所述转向轴同轴地布置并且布置于所述转向轴的外侧；轴承，该轴承嵌合于所述转向轴的第一前端部之上；该轴承嵌合到所述外管的第二前。
3、端部内，并且使所述转向轴相对于所述外管可旋转；以及前体，该前体在轴向上设置在所述轴承的前部，其中，当二次碰撞发生时，所述转向轴、所述外管和所述轴承以一体化的方式向前移动，在所述前体的径向内侧形成第一空间，所述转向轴能够被插入到该第一空间内，在所述前体的径向外侧形成第二空间，所述外管能够被插入到该第二空间内，并且所述转向装置还包括释放机构，在所述二次碰撞期间所述轴承与所述前体碰撞的情况下，该释放机构释放所述轴承、所述第一前端部和所述第二前端部在所述轴向上的相对约束。2根据权利要求1所述的转向装置，其中，所述释放机构包括形成于所述第一前端部的多个第一狭缝，该多个第一狭缝布置在周向上并且在所述轴向上。
4、延伸；以及形成于所述第二前端部的多个第二狭缝，该多个第二狭缝布置在所述周向上并且在所述轴向上延伸。3根据权利要求1所述的转向装置，其中，所述释放机构还包括第一阶梯面结构，该第一阶梯面结构包括所述转向轴的第一压力面，在正常状态下，所述轴承嵌合于该第一压力面上并且该轴承与该第一压力面压力接触；以及小直径面，在所述第一压力面的后侧上，该小直径面形成为具有比所述第一压力面的直径小的直径；以及第二阶梯面结构，该第二阶梯面结构包括所述外管的第二压力面，在正常状态下，所述轴承嵌合到该第二压力面内并且该轴承与该第二压力面压力接触；以及大直径面，在所述第二压力面的后侧上，该大直径面形成为具有比所述第二压力面的直。
5、径大的直径。4根据权利要求2所述的转向装置，其中，所述释放机构还包括第一阶梯面结构，该第一阶梯面结构包括所述转向轴的第一压力面，在正常状态下，所述轴承嵌合于该第一压力面上并且该轴承与该第一压力面压力接触；以及小直径面，在所述第一压力面的后侧上，该小直径面形成为具有比所述第一压力面的直径小的直径；以及第二阶梯面结构，该第二阶梯面结构包括所述外管的第二压力面，在正常状态下，所述轴承嵌合到该第二压力面内并且该轴承与该第二压力面压力接触；以及大直径面，在所述第二压力面的后侧上，该大直径面形成为具有比所述第二压力面的直径大的直径。权利要求书CN104071207A1/5页3转向装置技术领域0001本发明。
6、涉及一种转向装置。背景技术0002在车辆的向前碰撞（一次碰撞）发生之后，发生驾驶员与方向盘碰撞的二次碰撞。为了减小在二次碰撞中从方向盘对驾驶员的冲击载荷，已知方向盘和转向轴在二次碰撞期间向前移动的构造（参见JPA200528979）。0003通常地，转向轴经由轴承由位于其外侧上的外管可旋转地支撑。在二次碰撞期间，转向轴、外管以及轴承以一体化的方式向前移动。发明内容0004例如，在上述轴承的前侧设置了扭矩传感器（前体）。在这种情况下，在二次碰撞期间，转向轴、外管以及轴承能够仅移动，直到轴承与扭矩传感器碰撞，并从而存在用于吸收冲击的移动量（行程量）减小的担心。在此，前体包括诸如扭矩传感器的构件以及。
7、与壳体等一体化或与壳体等分离的部件。0005本发明的目的是提供一种转向轴在二次碰撞期间的移动量大的转向装置。0006根据本发明的一方面，提供了一种转向装置，包括管状转向轴，方向盘在其后端侧固定到该管状转向轴，并且该管状转向轴在前后方向上延伸；管状外管，该管状外管与所述转向轴同轴地布置并且布置于所述转向轴的外侧；轴承，该轴承嵌合于所述转向轴的第一前端部上，嵌合到所述外管的第二前端部内，并且使所述转向轴相对于所述外管可旋转；以及前体，该前体在轴向上设置在所述轴承的前部，其中，当二次碰撞发生时，所述转向轴、所述外管和所述轴承以一体化的方式向前移动，在所述前体的径向内侧形成第一空间，所述转向轴能够被插。
8、入到该第一空间内，在所述前体的径向外侧形成第二空间，所述外管能够被插入到该第二空间内，所述转向装置还包括释放机构，在所述轴承与所述前体在所述二次碰撞期间碰撞的情况下，该释放机构释放所述轴承、所述第一前端部和所述第二前端部在所述轴向上的相对约束。0007根据这样的构造，在所述轴承在二次碰撞期间与所述前体碰撞的情况下，所述释放机构释放所述轴承和所述第一前端部在所述轴向上的相对约束以及所述轴承和所述第二前端部在所述轴向上的相对约束。0008所述转向轴的所述第一前端部插入到形成在所述前体的所述径向内侧上的所述第一空间内。并且，所述外管的所述第二前端部插入到形成在所述前体的所述径向外侧上的所述第二空间内。
9、。0009以这种方式，通过所述释放机构释放了它们自己与所述轴承在所述轴向上的约束的所述转向轴和所述外管进一步向前移动，并从而增大了所述转向轴的移动量。0010所述转向装置可以具有这样的构造其中所述释放机构包括形成于所述第一前端部的多个第一狭缝，该多个第一狭缝布置在周向上，并且在所述轴向上延伸；以及形成于说明书CN104071207A2/5页4所述第二前端部的多个第二狭缝，该多个第二狭缝布置在所述周向上，并且在所述轴向上延伸。0011根据这样的构造，所述释放机构能够容易地由所述多个第一狭缝和所述多个第二狭缝构成，所述第一狭缝形成在所述第一前端部，布置在周向上，并且在所述轴向上延伸，所述第二狭缝形。
10、成在所述第二前端部，布置在周向上，并且在所述轴向上延伸。0012所述转向装置可以具有这样的构造其中所述释放机构还包括第一阶梯面结构，该第一阶梯面结构包括所述转向轴的第一压力面，在正常状态下，所述轴承嵌合于该第一压力面上并且该轴承与该第一压力面压力接触；以及小直径面，在所述第一压力面的后侧上，该小直径面形成为具有比所述第一压力面的直径小的直径；以及第二阶梯面结构，该第二阶梯面结构包括所述外管的第二压力面，在正常状态下，所述轴承嵌合到该第二压力面内并且该轴承与该第二压力面压力接触；以及大直径面，在所述第二压力面的后侧上，该大直径面形成为具有比所述第二压力面的直径大的直径。0013根据这样的构造，所。
11、述释放机构能够容易地由包括所述第一压力面和所述小直径面的所述第一阶梯面和包括所述第二压力面和所述大直径面的所述第二阶梯面构成。0014根据任意一种构造，能够提供所述转向轴在所述二次碰撞期间的移动量大的所述转向装置。附图说明0015图1是图示出根据实施例的处于正常状态的转向装置的平面截面图。0016图2是图示出根据实施例的处于正常状态的转向装置的放大平面截面图。0017图3是图示出根据实施例的在二次碰撞时（与轴承碰撞时）的转向装置的放大平面截面图。0018图4是图示出根据实施例的在二次碰撞时（与轴承碰撞之后）的转向装置的放大平面截面图。0019图5是图示出根据实施例的狭缝的透视图。0020图6是。
12、图示出根据实施例的狭缝的透视图。0021图7是图示出根据修改实例的狭缝的透视图。0022图8A是根据另一个修改实例的转向装置的平面截面图，并且图8B是沿着图8A的X1X1线截取的截面图。0023图9A是根据再一个修改实例的转向装置的平面截面图，并且图9B是沿着图9A的X2X2线截取的截面图。具体实施方式0024将参考图1至图6描述本发明的实施例。0025转向装置的构造0026转向装置1例如是转向柱助力式电动转向装置。0027该转向装置1包括转向轴10（上轴）、外管20、第一轴承30、第二轴承40、输入轴51、扭矩传感器（前体）以及壳体71。0028转向轴说明书CN104071207A3/5页5。
13、0029转向轴10是在前后方向上延伸的筒状轴，并且方向盘（未示出）固定到其后端侧。方向盘是由驾驶员操作的圆盘。转向轴10比外管20长，并且其后端侧从外管20凸出。0030转向轴的第一前端部和第一狭缝0031转向轴10在其前端侧具有第一前端部11，第一轴承30嵌合于该第一前端部11上。换句话说，转向轴10具有第一前端部11，该第一前端部11嵌入到第一轴承30内（参见图2）。如图5所示，在第一前端部11处形成三个狭缝12，该狭缝具有开口的前侧并且沿着轴向朝着后侧延伸。第一前端部11不完全地分裂成三个分割片13，该三个狭缝片13具有在周向上分割为三个相等的部分的筒状。每个第一狭缝12在轴向上的长度都。
14、设定为等于或长于第一轴承30的长度。0032三个第一狭缝12在周向上等间隔（120间隔）地布置。然而，第一狭缝12的数量可以是一个或三个以上。并且，在第一狭缝12的最后侧，形成了直径大于狭缝的宽度的通孔14，并从而当二次碰撞发生时，每个分割片13都容易地朝着径向内侧弯曲。然而，该构造可以不包括通孔14（参见图7）。0033如将在稍后描述地，在第一轴承30与磁铁61和夹具62中的一者或二者在二次碰撞期间碰撞的情况下，冲击使得三个分割片13朝着径向内侧弯曲，并且释放了第一前端部11和第一轴承30之间在径向上的相对约束。换句话说，释放机构构造成通过使用三个狭缝12来释放第一前端部11和第一轴承30之。
15、间在轴向上的相对约束。0034外管0035外管20是与转向轴10同轴地布置并且布置在转向轴10的轴向外侧的管。外管经由第一轴承30和第二轴承40以可旋转方式支撑转向轴10。0036外管的第二前端部和第二狭缝0037与转向轴10一样，外管20在其前端侧具有嵌合于第一轴承30上第二前端部21。换句话说，外管具有第二前端部21，第一轴承30嵌入到该第二前端部21内。如图6所示，在第二前端部21处形成三个狭缝22，该狭缝具有开口的前侧并且沿着轴向朝着后侧延伸。第二前端部21不完全地分裂成三个分割片23，该三个分割片具有在周向上分割成三个相等的部分的筒状。每个第二狭缝22在轴向上的长度都设定成等于或长于。
16、第一轴承30的长度。0038三个第二狭缝22在周向上等间隔（120间隔）地布置。然而，第二狭缝22的数量可以是一个或三个以上。并且，在每个第二分割片22的最后侧，形成了直径比狭缝的宽度大的通孔24，并从而当二次碰撞发生时，每个狭缝23都容易地朝着径向外侧弯曲。然而，该构造可以不包括通孔24。0039如将在稍后所述地，在第一轴承30与磁铁61和夹具62中的一者或二者在二次碰撞期间碰撞时，冲击使得三个分割片23朝着径向外侧弯曲，并且释放了第二前端部21和第一轴承30之间在径向上的相对约束。换句话说，释放机构构造成通过使用三个第二狭缝22来释放第二前端部21和第一轴承30在轴向上的相对约束。0040。
17、第一轴承和第二轴承0041例如，第一轴承30和第二轴承40由径向球轴承构成，并且设置在转向轴10和外管20之间，以在径向上支撑转向轴10，并且使轴10相对于不旋转的外管20可旋转。0042具体地，如图2所示，第一轴承30包括内环31，该内环31压嵌并且向外嵌合于转说明书CN104071207A4/5页6向轴10的第一前端部11上；外环32，该外环32压嵌并且嵌合到外管20的第二前端部21内；以及球33，该球33在内环31与外环32之间滚动。保持环34装接到内环31的前侧。0043在轴向上，转向轴10的前端面和外管20的前端面近似相互对齐。0044在从转向轴10的中间稍微向后的位置处，第二轴承4。
18、0压嵌到并且向外嵌合于转向轴10上，并且压嵌并嵌合到外管20的后端部内。0045以这种方式，第一轴承30和第二轴承40与转向轴10的外周面压力接触，并且与外管20的内周面压力接触。因此，当驾驶员与方向盘在二次碰撞期间碰撞的时候，转向轴10、外管20、第一轴承30和第二轴承40以一体化的方式逆着将在稍后描述的转向轴10与适配器52之间的锯齿结合向前移动。0046输入轴0047输入轴51是在壳体71中与转向轴10同轴的轴，其经由轴承（未示出）可旋转地支撑。输入轴是输入驾驶员的转向力的轴。0048具体地，筒状适配器52固定到输入轴51的前端。适配器52的后侧部52A放入到转向轴10内，并且与转向轴1。
19、0锯齿结合。此外，转向装置1具有倾斜转向机构，并且当在倾斜转向机构中释放锁定时，转向轴10相对于适配器52前后移动。0049输入轴51的前端经由扭力杆连接到输出轴，并且输出轴经由万向联轴器连接到小齿轮轴。小齿轮轴的小齿轮与齿条轴的齿条接合，并且当小齿轮轴旋转时，齿条轴在车辆的宽度方向上往复运动，使得经由横拉杆连接到齿条轴的左右方向盘的方向舵偏角改变。0050此外，蜗轮固定到输出轴，并且通过电动机旋转的蜗杆与蜗轮接合。当响应由扭力杆产生的扭矩而驱动电动机时，驱动力经由蜗杆和蜗轮输入到输出轴。0051磁铁（扭矩传感器）0052扭矩传感器是检测通过扭动输入轴和输出轴之间的扭力杆而产生的扭矩（转向扭矩。
20、）的传感器。扭矩传感器包括磁铁61，该磁铁61与输入轴一体地旋转；以及磁铁检测元件（未示出），该磁铁检测元件固定到输出轴，以检测由于扭动扭力杆引起的磁通量改变。磁铁61经由筒状夹具61固定到输入轴51。0053如图1所示，在此，磁铁61和夹具62构成前体，该前体设置在第一轴承30的轴向上的前方。因此，当转向轴10、输出管20、第一轴承30以及第二轴承40在二次碰撞期间以一体化的方式在轴向上向前移动时，第一轴承30与磁铁61和夹具62中的一者或二者碰撞。0054磁铁的第一空间0055当在轴向上观看时，环状的第一空间S1形成在磁铁61与在磁铁61的径向内侧的输入轴51之间。第一空间S1是形成在转向。
21、轴10的前部的空间，并且转向轴10在二次碰撞期间能够插入到该第一空间S1内（参见图3和图4）。0056磁铁的第二空间0057当在轴向观看时，环状的第二空间S2形成在夹具62与在磁铁61的径向外侧的壳体71之间的空间。第二空间S2是形成在外管20的前部的空间，并且外管20能够在二次碰撞期间插入到该第二空间S2内（参见图3和图4）。0058壳体0059壳体71是形成转向装置1的外壳的筒状构件。说明书CN104071207A5/5页70060转向装置的操作和效果0061能够通过转向装置1实现下列的操作和效果。0062在二次碰撞期间0063当二次碰撞发生时，即，当驾驶员与方向盘在车辆的向前碰撞（初次碰。
22、撞）发生之后碰撞（二次碰撞）时，方向盘，转向轴10、外管20、第一轴承30和第二轴承40以一体化的方式向前移动。0064如图3所示，当第一轴承30随后与磁铁61和夹具62中的一者或二者碰撞时，冲击使得转向轴10的三个分割片13朝着径向内侧弯曲，并且使得外管20的三个分割片23朝着径向外侧弯曲。以这种方式，释放了第一轴承30、转向轴10和外管20之间在轴向上的相对约束。0065然后，转向轴10在第一空间S1中向前移动，并且外管20在第二空间S2中向前移动（参考图4）。以这种方式，转向轴10和外管20的移动量（行程量）增大。0066修改实例0067上文已经描述了本发明的实施例。然而，本发明不限于此。
23、，并且可以如下修改。0068如图8A和8B所示，多个脊部11A可以按照在旋转轴10的第一前端部11的外周面上沿轴向延伸的方式等间隔地形成在周向上，并且多个脊部11A的外周面11B（第一按压面）可以与处于正常状态的内环31的内周面压力接触。换句话说，在正常状态下，第一轴承30可以构造成嵌合于脊部11A的外周面11B上。脊部11A在轴向上的长度近似等于第一轴承30在轴向上的长度。在轴向上延伸的槽11C形成于在周向上彼此相邻的脊部11A之间。小直径外周面15（小直径面）形成在脊部11A的后侧上。换句话说，第一阶梯面结构由脊部11A的外周面11B和外周面15构成。0069并且，多个脊部21A可以按照在。
24、外管20的第二前端部21的内周面上沿轴向延伸的方式等间隔地形成在周向上，并且多个脊部21A的内周面21B（第二按压面）可以与处于正常状态的外环32的外周面压力接触。换句话说，在正常状态下，第一轴承30可以构造成嵌入到脊部21A的内周面21B内。脊部21A在轴向上的长度近似等于第一轴承30在轴向上的长度。在轴向上延伸的槽21C形成于在周向上彼此相邻的脊部21A之间。大直径内周面25（大直径面）由脊部21A的内周面21B和内周面25构成。0070在第一轴承30与磁铁61和夹具62中的一者或二者在二次碰撞期间碰撞的情况下，冲击使得第一轴承30移动到脊部11A和脊部21A的后侧，并且释放了第一轴承30。
25、、转向轴10以及外管20在轴向上的相对约束。0071此外，如图9A和9B所示，环形凸部11D可以形成在转向轴10的第一前端部11的外周面上，并且凸部11D的外周面11E（第一压力面）可以与内环31的内周面压力接触。环形凸部21D可以形成在外管20的第二前端部21的内周面上，并且凸部21D的内周面21E（第一压力面）可以与外环32的外周面压力接触。0072在上述实施例中，已经将转向柱助力式转向装置作为转向装置1的实例描述。然而，转向装置可以是例如齿轮助力式转向装置。0073在上述实施例中，设置在第一轴承30的轴向上的前方的前体是形成扭矩传感器的磁铁61。然而，可以使用其它传感器（部件）来代替。说明书CN104071207A1/8页8图1说明书附图CN104071207A2/8页9图2说明书附图CN104071207A3/8页10图3说明书附图CN104071207A104/8页11图4说明书附图CN104071207A115/8页12图5图6说明书附图CN104071207A126/8页13图7图8B说明书附图CN104071207A137/8页14图8A图9B说明书附图CN104071207A148/8页15图9A说明书附图CN104071207A15。