本發明涉及轉向柱裝置。

背景技術：

作為這種轉向柱裝置，具備：能夠擺動地支撐于車體的下套管；能夠在筒軸方向上移動地插入下套管內的上套管；對上套管相對于下套管進行鎖定的鎖定機構；以及用于吸收二次碰撞時的沖擊能量的能量吸收機構。

在專利文獻1所記載的轉向柱裝置中，在鎖定機構進行鎖定時，帶齒滑塊被凸輪按壓而與設在轉向柱管的齒條嚙合。由此，在二次碰撞時，帶齒滑塊與轉向柱管一起在軸向上移動，一端卡定于帶齒滑塊的作為能量吸收部件的金屬帶被拉伸而變形，從而吸收沖擊能量。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特表平10－509395號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

在專利文獻1所記載的轉向柱裝置中，在產生了齒條以及帶齒滑塊的齒尖彼此接觸的所謂半鎖定狀態的情況下，存在凸輪不能轉動，同時進行的傾斜側的鎖定也不能進行的問題。

因此，本發明的目的在于提供一種轉向柱裝置，即使鎖定部件和被鎖定部件成為半鎖定狀態，也能夠無障礙地進行操作軸的夾緊。

用于解決課題的方案

本發明的轉向柱裝置具備：下套管，其形成為筒形狀，且能夠擺動地支撐于車體；上套管，其形成為筒形狀，且能夠在筒軸方向上移動地插入到上述下套管內；鎖定機構，其具有能夠向鎖定位置和鎖定解除位置操作的操作桿，上述鎖定位置是使上述上套管相對于上述下套管鎖定的位置，上述鎖定解除位置是使上述上套管能夠在上述下套管的筒軸方向上移動的位置；以及能量吸收機構，其配置于上述下套管與上述上套管之間，通過能量吸收部件進行變形，從而吸收在筒軸方向上對上述上套管所施加的沖擊能量。上述鎖定機構具有：操作軸，其安裝有上述操作桿，能夠在上述鎖定位置與上述鎖定解除位置之間轉動；鎖定軸，其與上述操作軸平行地配置于上述操作軸的車輛前方側；導軌，其配置于上述下套管的沿筒軸方向形成的狹縫內，一端部能夠擺動地支撐于上述狹縫的前端部，并且另一端部配置于上述上套管與上述鎖定軸之間；鎖定部件，其具有卡定爪，且配置為能夠沿上述導軌移動；被鎖定部件，其在上述鎖定部件對置的上述上套管的外周面，沿筒軸方向形成多個能夠供上述鎖定部件的卡定爪卡合的卡定凹部而成；凸輪部件，其配置于上述鎖定軸上，且經由上述導軌向與上述被鎖定部件卡合的方向按壓上述鎖定部件；加力部件，其向卡合方向對上述凸輪部件進行加力；以及鏈接部件，其配置于上述操作軸上，在使上述操作軸移動到上述鎖定解除位置時，所述鏈接部件將上述凸輪部件設置成使上述鎖定部件與上述被鎖定部件的卡合分離的狀態。就作為上述能量吸收部件發揮功能的金屬線部件而言，一端的卡定部卡定于上述鎖定部件，中間部的卷掛部卷掛于上述凸輪部件的外周，并且另一端部的折回部折回而形成為u字狀。

發明的效果如下。

在本發明的轉向柱裝置中，由于將鎖定部件配置在與操作桿的操作軸不同的鎖定軸上，因此，即使鎖定部件和被鎖定部件成為半鎖定狀態，也能夠無障礙地進行操作軸的夾緊。

由于在操作軸上僅配置有鏈接部件，因此還能夠接近上套管地配置操作軸，還具有提高布局的自由度的效果。

通過將作為能量吸收部件發揮功能的金屬線部件的一部分卷掛于鎖定部件，從而在拉動金屬線部件時，產生向被鎖定部件按壓鎖定部件的方向的力矩，因此能夠抑制卡合分離，并且即使在最初為半鎖定狀態的情況下，也能夠向被鎖定部件按壓鎖定部件而成為卡合狀態。

附圖說明

圖1是本發明的實施方式的轉向柱裝置的側剖視圖。

圖2是圖1的主要部分放大圖。

圖3是表示鎖定機構以及能量吸收機構的結構的分解立體圖。

圖4是凸輪部件的立體圖。

圖5是凸輪部件的側視圖。

圖6是鏈接部件的立體圖。

圖7是鏈接部件的側視圖。

圖8是表示操作軸處于鎖定解除位置的狀態的轉向柱裝置的主要部分放大剖視圖。

圖9是表示操作軸處于鎖定位置的狀態的轉向柱裝置的主要部分放大剖視圖。

圖10是本發明的其它實施方式的凸輪部件的立體圖。

圖11是本發明的其它實施方式的凸輪部件的側視圖。

圖中：

1—轉向柱裝置，3—下套管，4—上套管，6—狹縫，8—操作軸，9—鎖定軸，13—鎖定機構，14—能量吸收機構，15—導軌，16—鎖定部件，17—被鎖定部件，18—凸輪部件，19—加力部件，20—鏈接部件，22—卡定爪，24—卡定凹部，29—金屬線部件。

具體實施方式

以下，隨著附圖，對本發明的實施方式進行詳細敘述。

圖1至圖9所示的本實施方式是手動式的轉向柱裝置1。

轉向柱裝置1具備：用于固定于車體的安裝托架2；在車輛上下方向上能夠擺動(能夠調整傾斜位置)地支撐于安裝托架2的下套管3；以及在車輛前后方向上能夠移動(能夠調整伸縮位置)地支撐于下套管3的上套管4。

轉向柱裝置1還具備：對安裝托架2、下套管3以及上套管4進行緊固的鎖定機構13；用于吸收二次碰撞時的沖擊能量的能量吸收機構14；以及限定上套管4相對于下套管3的車輛前后方向的位置(伸縮位置)的調整范圍的伸縮位置限制機構5。

安裝托架2具備固定于車體的轉向構件(未圖示)的前側固定部2a和后側固定部2b。前側固定部2a具備能夠擺動地軸支承下套管3的軸支承部，后側固定部2b具備從其左右側緣部下垂的一對下垂部。在兩下垂部開設有限定沿車輛上下方向(傾斜方向)的傾斜位置調整范圍的傾斜長孔。傾斜長孔由以軸支承部為中心的圓弧狀的長孔構成。

下套管3也稱為外柱。該下套管3形成為筒形狀，沿車輛前后方向配設于安裝托架2的一對下垂部之間。下套管3的前端側部分經由螺栓而軸支承于安裝托架2的前側固定部2a的軸支承部。由此，下套管3的后端側在車輛上下方向上擺動。

另外，如圖1、圖2所示，在下套管3設有狹縫6，該狹縫6貫通管壁3a的下表面，并且從后端緣沿筒軸方向延伸。狹縫6的筒軸方向的尺寸設定為，延伸至在從下套管3的后端插入的上套管4向下套管3以吸收沖擊后的最收縮的方式移動至前方的狀態下的下套管3的與上套管4的前端對應的部位。

如圖1、圖2所示，在狹縫6的沿筒軸方向的兩緣部，延伸設置有一對夾緊部7。兩夾緊部7位于狹縫6的后端側，沿車輛上下方向延伸設置于與安裝托架2的下垂部對置的各部位。并且，在兩夾緊部7，操作軸8能夠繞各軸轉動地貫通，并且與操作軸8平行地配置有鎖定軸9。

在狹縫6的沿筒軸方向的兩緣部的前端部分，向下方延伸設置有一對導軌支撐部10，在導軌支撐部10間架設有支撐銷11。在支撐銷11能夠擺動地支撐后述的導軌15。在導軌支撐部10的后方，向下方延伸設置一對鉤部(未圖示)，在鉤部間保持有后述的前側限位件35。

上套管4也稱為內柱。該上套管4形成為筒形狀，能夠在筒軸方向上移動地插入下套管3的筒內。在上套管4和下套管3的筒內軸支承有轉向軸12。轉向軸12由收納于下套管3內的下軸12l、和收納于上套管4內的上軸12u構成。通過用花鍵連結上軸12u和下軸12l，從而構成為，上軸12u和下軸12l繞軸一體地旋轉，上軸12u相對于下軸12l能夠在軸向上移動。

如圖2、圖3所示，鎖定機構13具有操作桿(未圖示)、操作軸8、鎖定軸9、導軌15、鎖定部件16、被鎖定部件17、凸輪部件18、加力部件19以及鏈接部件20。

操作軸8具備軸形狀，沿車寬方向貫通安裝托架2的兩下垂部的傾斜長孔和下套管3的兩夾緊部7，能夠繞軸轉動地支撐于夾緊部7。另外，鎖定軸9與操作軸8同樣，具備軸形狀，沿車寬方向插通安裝托架2的兩下垂部的傾斜長孔和下套管3的兩夾緊部7，而且壓入一方夾緊部7，并且能夠在軸向上移動地插通另一方夾緊部7。該鎖定軸9在操作軸8的車輛前方側且筒徑方向外側(在圖示例中為車輛下方側)與操作軸8平行地配置。

在操作軸8上配置有操作桿以及夾緊機構21。

如圖3所示，導軌15由具備前壁部15a、后壁部15b以及一對側壁部15c的部件構成，其前端經由支撐銷11能夠擺動地軸支承于在下套管3的外周所設的導軌支撐部10，后端側夾持于鎖定部件16與凸輪部件18之間。該情況下，成為凸輪部件18經由導軌15而向被鎖定部件17按壓鎖定部件16的結構。通過做成這種結構，凸輪部件18的旋轉方向的力(摩擦力)不會傳到鎖定部件16，僅徑向的力傳到鎖定部件16。由此，在進行鎖定操作時，上套管4能夠在筒軸方向上不從偏離所希望的位置地固定。

如圖3所示，鎖定部件16在俯視下呈長方形的底板16a形成有多個卡定爪22、強制脫離部件卡定部16b以及金屬線部件卡定部16c。另外，在鎖定部件16與被鎖定部件17之間配置有由板簧構成的彈簧部件23。

卡定爪22由形成于底板16a的后端部的大致三角形的爪構成。另外，如圖2所示，多個卡定爪22以能夠同時與被鎖定部件17的多個卡定凹部24卡合的方式，在筒軸向上連續地形成多個，從而形成爪列。并且，如圖2所示，鎖定部件16的卡定爪22的剖面形狀由錐形面22a和垂直面22b形成為鋸齒狀。

強制脫離部件卡定部16b是從底板16a的前端部的兩側面朝向寬度方向外側延伸的一對凸部，與后述的強制脫離部件37卡合來支撐強制脫離部件37。

金屬線部件卡定部16c是凹設于底板16a的上表面的凹部，與后述的金屬線部件29的卡定部29a卡合來支撐金屬線部件29。

如圖3所示，被鎖定部件17由在寬度方向上彎曲成圓弧狀的帶狀板材(鎖定板)構成，以沿筒軸方向配設于上套管4的外周面的狀態固定。另外，在被鎖定部件17，多個卡定凹部(卡定孔)24以被分隔帶17a隔開的狀態在長度方向上連續地開設，形成為梯子形狀。并且，如圖2所示，被鎖定部件17的分隔帶17a的剖面形狀由錐形壁面24a和垂直壁面24b形成為鋸齒形狀。

如圖3、圖4、圖5所示，凸輪部件18形成為圓筒形狀，在軸向中央的外周面形成有向徑向突出的從動凸輪25和桿部分18a。另外，在桿部分18a的前端部形成有卡合后述的加力部件19的加力部件卡合部18b，在從動凸輪25與加力部件卡合部18b之間形成有卡合突起18c。并且，在凸輪部件18的軸向兩端部的外周面形成有后述的減徑部30。

如圖3所示，加力部件19由受扭螺旋彈簧(雙扭簧)構成，架設于凸輪部件18的桿部分18a(加力部件卡合部18b)與下套管3(形成于夾緊部7的卡合部7a)之間。

如圖3、圖6、圖7所示，鏈接部件20形成為圓筒形狀，在軸向中央的外周面形成有向徑向突出的驅動凸輪26以及輔助凸輪27。另外，鏈接部件20以與操作軸8一起繞軸轉動的方式，插嵌有操作軸8。并且，在鏈接部件20的軸向兩端部的外周面，形成有后述的后側限位件28。

能量吸收機構14為了使沖擊吸收用的金屬線部件29以減徑的方式彎曲變形(塑性變形)，而具備減徑部30和輔助軸31。

減徑部30具備剖面半圓形狀，與鎖定部件16一體地設置在位于從動凸輪25的兩側的部位。另外，圓筒形狀的減徑部30配置成旋轉中心相對于鎖定部件16的旋轉中心向筒徑向內側偏置(偏移)。并且，在減徑部30的兩側設有一對導向壁部32，具備剖面半圓形狀且對金屬線部件29的移動進行導向。

如圖1、圖2所示，輔助軸31配置成，在兩端插入支撐于支撐孔的狀態下，與操作軸8以及鎖定軸9平行。輔助軸31配置成，筒軸方向的位置相對于鎖定軸9偏移，且在與金屬線部件29之間隔開間隔。

如圖3所示，金屬線部件29在多個部位折彎線條材而形成。具體而言，金屬線部件29的一端的卡定部29a卡定于鎖定部件16的金屬線部件卡定部16c，中間部的卷掛部29b卷掛于凸輪部件18的外周(減徑部30)，并且另一端部的折回部29c折回，在側面觀察時形成為u字狀。另外，該金屬線部件29配置成，對卡定部29a和卷掛部29b中卡定部29a側的卷繞開始位置(卷掛外徑的位置)進行連結的部分29d與上套管4的移動方向平行。

配設于前方的金屬線部件29的折回部29c的前端部分配置于后述的前側限位件35的金屬線部件保持部35e。由此，折回部29c沿筒軸方向配設，并且保持于前側限位件35的金屬線部件保持部35e。并且，金屬線部件29作為能量吸收部件發揮功能，該能量吸收部件在伴隨二次碰撞而上套管4移動時，一邊通過減徑部30減徑，一邊彎曲變形(塑性變形)，從而吸收沖擊能量。

圖1、圖2所示的伸縮位置限制機構5具備與被鎖定部件17卡合而限制上套管4的伸縮范圍的伸縮前端側限位件和伸縮后端側限位件。在被鎖定部件17的兩側面形成有向下方下垂的凸緣，并且凸緣的前端部分較高地形成，從而形成前側端面17b和后側端面17c。

伸縮前端側限位件由被鎖定部件17的前側端面17b和前側限位件35構成，伸縮后端側限位件由被鎖定部件17的后側端面17c和后側限位件28構成。

如圖6、圖7所示，后側限位件28具備凸形狀，與鏈接部件20一體地設定為在位于驅動凸輪26的兩側的部位與被鎖定部件17的后側端面17c對置。后側限位件28和后側端面17c在寬度方向(鎖定軸9的軸向)上相對于凸輪部件18的減徑部30偏置，后側端面17c不會與凸輪部件18碰撞，能夠與后側限位件28卡合。

前側限位件35具備：成為底壁部的主體部35a；以及從主體部35a的車寬方向兩端朝向上方起立的互相平行的一對腳部35b。在兩腳部35b的外側面的中央位置設有朝向車寬方向突出的圓柱形狀的突出部35c。

一對腳部35b的外側面彼此的間隔比下套管3的一對鉤部的內表面彼此間的間隔稍小。因此，前側限位件35能夠以一對腳部35b的外側面與一對鉤部的內表面分別面對面的狀態插入設置于一對鉤部彼此間。另外，一對腳部35b的后方側端面35f設定為與被鎖定部件17的前側端面17b對置。

利用這種伸縮位置限制機構5，在為了進行伸縮位置調整而使上套管4向筒軸方向后方移動時，被鎖定部件17的后側端面17c與鏈接部件20的后側限位件28抵接，從而伸縮位置調整范圍的后端側被限定。另外，在使上套管4向筒軸方向前方移動時，安裝于上套管4的被鎖定部件17的前側端面17b與前側限位件35的后方側端面35f抵接，從而伸縮位置調整范圍的前端側被限定。

圖1、圖2所示脫離構造使前側限位件35從限制位置脫離，因此，如圖3所示，具備強制脫離部件37。

強制脫離部件37由方棒狀的部件構成，沿筒軸方向配設于導軌15的下表面。另外，強制脫離部件37在后端部分具備嵌合鉤37a，在前端部分具備楔部37b。

嵌合鉤37a具有彈性，由對置配置的一對鉤爪構成，該嵌合鉤37a撓曲變形而將鎖定部件16的強制脫離部件卡定部16b嵌入。

楔部37b具有形成于下表面的前端的傾斜部38。楔部37b設定為，下表面與上表面之間的厚后隨著從后端側朝向前端側而逐漸變薄。也就是，傾斜部38向使前側限位件35從限制位置朝向下方脫離的脫離方向傾斜。

在前側限位件35的主體部35a的與楔部37b對置的部位也形成有楔承受面35d。楔承受面35d設定為下表面與上表面之間的厚度隨著從筒軸方向后方朝向前方而逐漸便后的傾斜面。也就是，楔承受面35d向使前側限位件35從限制位置朝向下方脫離的脫離方向傾斜。

并且，強制脫離部件37的楔部37b配置于前側限位件35的兩腳部35b間。也就是，強制脫離部件37通過后端部支撐于鎖定部件16、前端側支撐于前側限位件35的楔承受面35d上，從而沿導軌15的下表面配設。此外，還存在如下情況，即、在上套管4處于前端側位置的狀態下，在沖擊作用時，上套管4與鎖定部件16以及強制脫離部件37一起向前方移動，但在強制脫離部件37使前側限位件35脫離前，被鎖定部件17的前側端面17b抵接于后方側端面35f。該情況下，突出部35c斷裂，從而前側限位件35脫離。

以下，對本實施方式的鎖定機構13的操作順序進行說明。

為了將上套管4固定于所希望的位置，按照以下的順序來進行。在圖8所示的上套管4與下套管3的緊固被解除的狀態下，使上套管4向所希望的位置向傾斜方向(車輛上下方向)和伸縮方向(車輛前后方向)移動。在使上套管4移動到所希望的位置的狀態下，以向緊固方向擺動的方式對操作桿進行操作。通過以向緊固方向擺動的方式對操作桿進行操作，從而操作軸8繞軸向緊固方向轉動。

由此，夾緊機構21工作，安裝托架2的下垂部和夾緊部7壓接，下套管3保持在任意的傾斜位置。此時，通過一對夾緊部7間變窄，從而下套管3縮徑，上套管4被保持在任意的伸縮位置。

另外，通過操作軸8向緊固方向轉動，從而操作軸8上的鏈接部件20旋轉，并且伴隨鏈接部件20的旋轉，鎖定軸9上的凸輪部件18利用加力部件19的作用力進行旋轉，從動凸輪25經由導軌15向被鎖定部件17按壓鎖定部件16。通過向被鎖定部件17按壓鎖定部件16，從而鎖定部件16的卡定爪22插入被鎖定部件17的任一個卡定凹部24。所插入的卡定爪22的前端卡合于對彼此相鄰的卡定凹部24的彼此間進行隔開的分隔帶17a。

另外，為了從圖9所示的狀態進行上套管4的位置調整，將上套管4與下套管3的緊固解除。為此，首先，以向緊固解除方向擺動的方式對操作桿進行操作。通過以向緊固解除方向擺動的方式對操作桿進行操作，從而操作軸8繞軸向緊固解除方向轉動。

由此，夾緊機構21的夾緊被解除，安裝托架2的下垂部與夾緊部7的壓接被消除，下套管3相對于安裝托架2能夠在傾斜方向(車輛上下方向)上移動。并且，通過一對夾緊部7之間擴寬，從而下套管3擴徑，上套管4能夠在伸縮方向(車輛前后方向)上移動。

另外，通過操作軸8向緊固解除方向轉動，從而操作軸8上的鏈接部件20旋轉，并且伴隨鏈接部件20的旋轉，鎖定軸9上的凸輪部件18也克服加力部件19的作用力而旋轉，從動凸輪25向離開上套管4的外周面的方向移動。并且，通過配置于鎖定部件16與被鎖定部件17之間的彈簧部件23的彈性力，鎖定部件16的卡定爪22離開被鎖定部件17的卡定凹部24，鎖定被解除。

以下，對本實施方式的作用效果進行說明。

(1)本實施方式的轉向柱裝置1具備：下套管3，其形成筒形狀，且能夠擺動地支撐于車體；上套管4，其形成為筒形狀，且能夠在筒軸方向上移動地插入到下套管3內；鎖定機構13，其具有能夠向鎖定位置和鎖定解除位置操作的操作桿，上述鎖定位置是使上套管4相對于下套管3鎖定的位置，上述鎖定解除位置是使上套管4能夠在下套管3的筒軸方向上移動的位置；以及能量吸收機構14，其配置于下套管3與上套管4之間，通過能量吸收部件進行變形，從而吸收在筒軸方向對上套管4所施加的沖擊能量。鎖定機構13具有：操作軸8，其安裝有操作桿，能夠在鎖定位置與鎖定解除位置之間轉動；鎖定軸9，其在操作軸8的車輛前方側與操作軸8平行地配置；導軌15，其配置于下套管3的沿筒軸方向形成的狹縫6內，一端部能夠擺動地支撐于狹縫6的前端部，并且另一端部配置于上套管4與鎖定軸9之間；鎖定部件16，其具有卡定爪22，且配置為能夠沿導軌15移動；被鎖定部件17，其在鎖定部件16對置的上套管4的外周面，沿筒軸方向形成多個能夠供鎖定部件16的卡定爪22卡合的卡定凹部24而成；凸輪部件18，其配置于鎖定軸9上，且經由導軌15向與被鎖定部件17卡合的方向按壓鎖定部件16；加力部件19，其向卡合方向對凸輪部件18進行加力；以及鏈接部件20，其配置于操作軸8上，在使操作軸8移動到鎖定解除位置時，鏈接部件20將凸輪部件18設置成使鎖定部件16與被鎖定部件17的卡合分離的狀態。就作為能量吸收部件發揮功能的金屬線部件29而言，一端的卡定部29a卡定于鎖定部件16，中間部的卷掛部29b卷掛于凸輪部件18的外周，并且另一端部的折回部29c折回而形成為u字狀。

在本實施方式的轉向柱裝置1中，由于將鎖定部件16配置在與操作桿的操作軸8不同的鎖定軸9上，因此即使鎖定部件16和被鎖定部件17成為半鎖定狀態，也能夠無障礙地進行操作軸8的夾緊。

由于在操作軸8上僅配置有鏈接部件20，因此也能夠接近上套管4地配置操作軸8，還具有提高布局的自由度的效果。

通過將作為能量吸收部件發揮功能的金屬線部件29的一部分卷掛于鎖定部件16，從而在拉動了金屬線部件29時，產生向被鎖定部件17按壓鎖定部件16的方向的力矩，因此能夠抑制卡合分離，并且即使在最初為半鎖定狀態的情況下，也能夠向鎖定部件17按壓鎖定部件16而成為卡合狀態。

(2)金屬線部件29配置為，對卡定部29a和卷掛部29b的卷繞開始的位置進行連結的部分29d與上套管4的移動方向平行。

在二次碰撞時，在鎖定部件16與上套管4一起在軸向上移動而拉動了金屬線部件29時，不作用向導軌15按壓鎖定部件16的方向的力矩，因此能夠抑制因該力矩而引起的鎖定部件16與被鎖定部件17的卡合分離或者導軌15的變形。

(3)鎖定部件16的卡定爪22的剖面形狀由錐形面22a和垂直面22b形成為鋸齒狀，被鎖定部件17的卡定凹部24的剖面形狀由錐形壁面24a和垂直壁面24b形成為鋸齒狀。

即使鎖定部件16和被鎖定部件17為半鎖定狀態，在沖擊能量吸收時，在鎖定部件16移動時，凸輪部件18也向使卡合變得牢固的方向相對移動，因此卡合不會分離，能夠使沖擊能量吸收性能穩定。

(其它實施方式)

如圖10、圖11所示，就其它實施方式的凸輪部件18a而言，減徑部30a形成為剖面圓形狀，一對導向壁部32a形成為剖面圓形狀。另外，從動凸輪25a的形狀與圖4、圖5所示的形狀稍微不同，但在功能上沒有特別差異。

另外，以上述的實施方式為例對本發明的轉向柱裝置進行了說明，但并不限于該實施方式，在不脫離本發明的主旨的范圍內，能夠采用各種其它實施方式。