汽車轉向系統的製作方法
2023-12-10 16:39:37 1
專利名稱：汽車轉向系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車轉向系統，更具體來講，本發明涉及一種改進的轉向軸連接結構。
如圖8A到圖9所示，該對比文件(1)涉及一種汽車轉向系統，該轉向系統的結構是這樣的在車體上連接一個固定支架101。在固定支架101上連接一個活動支架102，其中的活動支架102當從後方觀察時，為一個開口向下的U形，其在固定支架中的連接形式使得其被夾置在固定支架101的左右兩支撐側板101a之間，以這樣的安裝方式，活動支架就可以在軸件110a(對應於轉向軸)的軸向上前後移動。另外，在活動支架102上連接了一轉向柱110，且軸件110a可轉動地連接於轉向柱110上。採用這樣的結構，軸件110a及安裝在軸件110a上的方向盤115的位置就可以在軸件110a的軸向方向上進行調整。
下面介紹活動支架102在固定支架101上的具體連接構造。在固定支架101的左右兩支撐側板101a、101a上制出了在垂直方向上延伸的垂直長條孔104、104。同時在活動支架102的左右兩支撐側板102b、102b上制出了在軸件110a的軸向方向上延伸的水平長孔103、103。一鎖緊軸105從兩水平長孔103中穿過，而垂直長孔104、104則使得活動支架102能以這樣的方式連接到固定支架101上使得活動支架可在軸件110a的軸向方向上前後移動。
根據對比文件(1)的設計，制在活動支架102上的兩水平長孔103、103可相對於設置在固定支架101上的鎖緊軸105在軸件110a的軸向方向上發生位移。這就使得活動支架102可在軸件110a的軸向方向上滑動。
但是，對比文件(1)中的設計是將鎖緊軸105裝配到左右兩對水平長孔103、103中。需要左側水平長孔103的中心能與右側水平長孔103的中心對正，且左側水平長孔103的寬度要與右側水平長孔103的寬度一致。除非滿足了上述這兩個配合要求，否則的話就會在對應的水平長孔103、103和鎖緊軸105之間出現松落或別撬現象。在出現松落或別撬現象的情形中，當對方向盤115的位置進行調整時，不可能有順滑的調整操作感受。為了能順滑地對方向盤位置進行調整，就要在中心位置及孔寬度方面要對左右水平長孔103的尺寸作適當的管理，這就要增加一些工時來實現此尺寸管理。
另外，制有水平長孔103、103的活動支撐側板102b、102b的厚度相對較小。由於活動支撐側板102b、102b是薄壁板，所以當鎖緊軸105裝到水平長孔103、103中時，鎖緊軸與水平長孔支架的接觸面是很小的。因此，由於表面壓力變得相對較大，所以必然要考慮如何防止磨損的問題。
另外，水平長孔103、103是用衝壓的方法制出的，因而當製造長孔時就會產生一些褶紋。因此，還要考慮到當需要執行調整工作而使鎖緊軸105在水平長孔103、103中滑動時，不能由於產生別撬而使得操作感受變壞。
為了解決上述問題，可採用發明名稱為「轉向系統」的日本專利文獻JP-A-2000-16303(下文中，該文獻被稱為「對比文件(2)」)中所公開的技術。
根據對比文件(2)的設計，如本待審專利公開文件中的
圖10和圖11所示的那樣，在車體一側的支架172中可滑動地安裝了轉向柱一側的支架173，當從後方觀察時，支架173和172的形狀均為開口向下的U型。轉向柱側支架173的左右兩側壁板上制出了長孔173a和173b，從而就可以在長孔173a和173b中安裝入框狀的樹脂板191、192，而車體側支架172上的一根螺栓181則穿過樹脂板191、192上的對應長孔。
按照對比文件(2)設計的結構，即使左右長孔173a、173b的位置和/或尺寸存在略微的誤差，螺栓與長孔173a、173b之間產生的松落和別撬現象也能在一定程度上被吸收。
但是在對比文件(2)中，由於使用了諸如樹脂板191、192和襯套183、184等部件，所以部件的個數就會增多。如果只是簡單地將對比文件(2)的設計結合到對比文件(1)的設計中，則所形成的汽車轉向系統的結構將變得複雜，且部件的個數也增多了，從而導致成本的提高。因而，將對比文件(2)的設計簡單地結合到對比文件(1)中也不是完全可取的。
著眼於實現上述的目的，根據本發明的第一方面，本文提供了一種汽車轉向系統，在該轉向系統中，在一個固定支架上連接了一個活動支架，而其中的固定支架反過來又通過一連接機構連接到車體上，此連接方式使得活動支架可在一轉向軸的軸線方向上前後移動，在活動支架上連接了一轉向柱，且所述轉向軸可轉動地連接到該轉向柱上，由此使得轉向軸位置以及安裝在轉向軸上的方向盤的位置可在轉向軸的軸線方向上成為可調的，該汽車轉向系統的特徵在於其中的連接機構被設計成這樣在固定支架或活動支架的橫向中間位置上設置了一對導銷平面，這對導銷面在轉向軸的軸向上延展，並在活動支架或固定支架上設置了一個連接銷，該連接銷是要被插入到兩導銷面之間的，從而，連接銷被所述那對導銷面以這樣的方式引導著其可在轉向軸的軸向上相對移動。
上述設計拋棄了連接銷在左右兩長孔中滑動的常規設計。也就是說，在固定支架或活動支架(在下文中將只簡單地稱為「支架」)的橫向中間位置上設置了一對導銷平面，且連接銷被設計成在這對導銷面之間滑動。由於連接銷被限制在只能在支架橫向中間位置的那對導銷面之間滑動，所以方向盤的位置調整是順滑的。另外，由於採用了這樣的設計連接銷只被允許在支架橫向中間位置的一對導銷面之間滑動，所以對連接機構尺寸的管理就變得容易了，也就可以減少為實行尺寸管理而耗費的工時。因為上述原因，就可以降低該汽車轉向系統就的製造成本。
此外，也沒有必要設置襯套等用於對連接銷進行引導的部件。由於這一點，該汽車轉向系統的構造得以簡化、零部件數目得以減少。相應地，也就降低了該汽車轉向系統的製造成本。
根據本發明的第二個方面，提供了一種汽車轉向系統，在該轉向系統中，在一個固定支架上連接了一個活動支架，而其中的固定支架反過來又通過一連接機構連接到車體上，此連接方式使得活動支架可在一轉向軸的軸線方向上前後移動，在活動支架上連接了一轉向柱，且所述轉向軸可轉動地連接到該轉向柱上，由此使得轉向軸位置以及安裝在轉向軸上的方向盤的位置在轉向軸的軸線方向上成為可調的，該汽車轉向系統的特徵在於其中的連接機構是這樣設計的在固定支架或活動支架上設置了左右兩長孔和一對導銷平面，其中的長孔在轉向軸的軸向方向上延伸，所述那對導銷面位於左右兩長孔之間，且也在轉向軸的軸向上延伸；在活動支架或固定支架上設置了一個連接銷，該連接銷可穿過左右長孔而插入到兩導銷面之間，從而，連接銷被兩導銷面引導著而可在轉向軸的軸向上相對移動。
所述那對導銷平面被設置在支架的橫向中間位置上，且連接銷被設計成可在兩導銷面之間滑動。由於連接銷只被允許在支架橫向中間位置的一對導銷面之間滑動，所以可順滑地調整方向盤的位置。當對方向盤位置進行調整時，調整操作的感受是很順滑的。另外，由於採用了這樣的設計連接銷只被允許在支架橫向中間位置的一對導銷面之間滑動，所以對連接機構尺寸的管理就變得容易了，這樣就可以減少為實行尺寸管理而耗費的工時。結果就是就可以降低該汽車轉向系統的製造成本。
另外，也沒有必要設置襯套等用於對連接銷進行引導的部件。由於這一點，該汽車轉向系統的構造得以簡化、零部件數目得以減少。相應地，也就降低了該汽車轉向系統的製造成本。
根據本發明的第三方面，兩導銷面之間的間隙小於左右長孔的寬度。
在此方面，無須對固定支架或活動支架上制出的、且被連接銷穿過的左右長孔的尺寸施用嚴格的尺寸管理。由於這一點，對長孔的機加工就變得容易了。
根據本發明的第四方面，所述兩導銷面是在一個導銷部件上統一制出的兩個表面，從而通過將該導銷部件連接到固定支架或活動支架上就在固定支架或活動支架上設置了一對導銷面。
所述那對導銷面可被集成地制到同一個導銷部件上，這樣，它們就可以被預先製造出來。由於這一點，對兩導銷面的尺寸管理就變得更為容易了。結果就是製造這對導銷面的過程變得容易了。同時也提高了製造該汽車轉向系統的生產率。
對附圖的簡要說明圖1是一個側視圖，表示了根據本發明的汽車轉向系統的總體結構；圖2中的側視圖表示了根據本發明的轉向柱連接單元；圖3是沿圖2中的III-III線所作的剖面圖；圖4中表示了根據本發明的導銷部件的構造；圖5中的示意圖表示了根據本發明的固定支架和活動支架二者之間的關係；圖6表示了根據本發明的汽車轉向系統的功能(第一部分)；圖7表示了根據本發明的汽車轉向系統的功能(第二部分)；圖8A和圖8B是兩個側視圖，表示了根據對比文件(1)的汽車轉向系統；圖9是對對比文件(1)中的支架所作的剖面圖；圖10的剖視圖表示了對比文件(2)中的支撐機構；以及圖11是對比文件(2)中支撐機構的分解軸測圖。
對推薦實施例的詳細說明下面將基於附圖對本發明的一個實施例進行描述。需要說明的是這些附圖的圖面方向是與圖中給出的附圖標記的閱讀方向一致的。
圖1中的側視圖表示了根據本發明的汽車轉向系統的總體構造，本發明的該汽車轉向系統10是這樣一種轉向系統一轉向柱連接單元12的上部安裝到車體11上，在轉向柱連接單元12中可轉動地連接了一轉向軸21，在轉向軸21的後端部上設置了一個方向盤22，且一轉向機26的輸入軸27通過一第一萬向節23、一中間軸24以及一第二萬向節25連接到轉向軸21的前端部上。
轉向機26是一個齒輪機構，在該機構中，一齒條軸28通過一齒輪—齒條副(圖中未示出)與輸入軸27相連接，且左右前輪通過左右橫直拉杆和轉向節而與齒條軸28的兩端部相連接，從而可對車輛進行轉向。
當在方向盤22上施加的轉向力沿一條傳動路徑傳遞到左右前輪時，兩前輪就可以按照要求而進行轉向，其中的傳動路徑是以這樣的順序構成的最先是轉向軸21，之後是第一萬向節23、中間軸24、第二萬向節25、輸入軸27、齒輪—齒條機構、齒條軸28，一直到橫直拉杆和轉向節。
圖2是根據本發明的轉向柱連接單元的側視圖。轉向柱連接單元12包括一個固定支架31，該支架的上部用螺栓固定到車體11上(可參見圖1)；還包括一個活動支架41，其可相對於固定支架31移動；一連接到活動支架41上的轉向柱51，以及一套用於將活動支架41連接到固定支架上的連接機構60。
連接機構60被設計成這樣有前後兩個連接銷(第一連接銷61和第二連接銷62)穿過固定支架31和活動支架41，其中的兩個連接銷被布置在轉向軸21的軸向上，且可通過操作一個連接操縱機構70來鎖緊和/或鬆開第一、第二連接銷61、62。
活動支架41可通過連接機構60被連接到固定支架31上。
連接操縱機構70是一套調控操縱機構，其結構是這樣的一可擺動操縱杆71的近端旋接到第一連接銷61上，且一個第一連接臂72的近端連接到操縱杆71上，一第二連接臂73的近端旋接到第二連接銷62上，且第二連接臂73與第一連接臂72之間用一根連杆74連接起來。
第一、第二連接銷61、62由一個卡位部件約束著，以防止它們發生轉動，對於其中的卡位部件，下文中將作介紹。
如圖中所示那樣，當操縱杆71在順時針方向上擺動時，第一連接臂72就也在同樣的方向上轉動。響應於該轉動，連杆74就發生了移動，由此使得第二連接臂73也在同樣的方向上轉動。與此相反，當操縱杆71在逆時針方向、或與圖中所示方向相反的方向上擺動時，第一、第二連接臂72、73就也在逆時針方向上轉動。
可利用同一操縱杆71在順時針和逆時針方向上來轉動第一、第二連接臂72、73，從而增大和減小操縱杆71相對於第一連接銷61的旋緊量、以及第二連接臂73相對於第二連接銷62的旋緊量。下文中將參照圖3對增大和減小旋緊量的具體結構進行描述。
此外，圖中還表示出固定支架31的後端部與活動支架41的後端部用左右兩條拉伸彈簧65(在該圖中，只表示出了左側的拉伸彈簧)連接起來。
圖3是一個沿圖2中的III-III線所作的剖視圖。固定支架31包括一個車體連接部件32，用於將固定支架31連接到車體上；並包括一個固定支架部件33，該部件用焊接等方法接合到車體連接部件32的下面。如從後方來觀察，固定支架部件33是一個開口朝下的U型部件，其具有左右一對支撐側板34、34，該部件是通過將一鋼板彎成開口朝下的U字型而整體制出的，從而兩側板相互面對著，並在它們之間形成了一定的空間。
活動支架41是一個U形的部件，其具有左右一對側板42、42(下文中將稱為「活動側板42、42」)，該部件是通過將一鋼板彎成從後方看為U字的形狀而整體制出的，從而兩活動側板相互正對，並在它們之間形成了一定的空間。
通過將活動支架41以可相對運動的方式安裝在左右側板34、34中間，就使得左右活動側板42、42的外側面分別與左右兩支撐側板34、34的內側面對應地接觸。
轉向柱51可通過機械連接、焊接等類似方法連接到活動支架41的上端部，且轉向柱51的外周面可被連接到左右活動側板42、42的各個上端部。轉向柱51是一個圓筒狀的部件，其通過軸承(圖中未示出)而可轉動地支承著插入到其中的轉向軸21。
另外，在左右活動側板42、42上衝出了左右兩對長孔43、43，它們在轉向軸21的軸向(即圖3中圖面的前後方向)上延伸，長孔被製成相互同心的狀態，且平行於經過轉向軸21中心Sc的一條水平直線Sh。
在活動支架41的左右活動側板42、42之間安裝了一個導銷部件80，該部件通過焊接等方法連接到兩活動側板42、42上。導銷部件80適於與長孔43的中心線Hh同心布置，並在其中制有上、下兩導銷面81、81，這兩個表面被製成在轉向軸21的軸向上延伸，從而使得第一連接銷61被插入到兩導銷面81、81之間。
這樣，這對在轉向軸21的軸向上延伸的銷導引平面81、81就被設置在了活動支架41的橫向中間位置上，且在固定支架31上設置連接銷61，用於插入到這對銷導引面81、81之間，由此使得連接銷61被這對導銷面81、81引導著，從而可在轉向軸21的軸向方向上相對移動。下面將參照圖4對該導銷部件80作詳細的描述。
圖4A到圖4C表示了根據本發明的導銷部件的結構。圖4A表示了該導銷部件80的側面結構，圖4B是沿圖4A中的箭頭b方向觀察該導銷部件80所得到的視圖，圖4C是一個軸側圖，表示了該導銷部件80的整體結構，圖4D是對將導銷部件80連接到活動支架41上的結構所作的剖面視圖，該視圖對應於沿圖4A中的d-d線所作的截面圖。
如圖4A和圖4C所示，導銷部件80是通過將一塊鋼板彎成扁平O型的結構來製成的，其中的扁O型形狀是指從側面觀察時的形狀，該結構在縱向方向的兩側面上是開口的，該部件包括一水平底板80a、一從底板80a的端部上立起的豎板80b、一從豎板80b的上端部折倒、從而平行於底板80a的頂板80c、以及一塊從頂板80c的端部垂下的懸垂板80d。
另外，頂板80c的內側和底板80a的內側被製成了所述那對上、下導銷面81、81，參見圖4D，這兩個導銷面是相對於長孔43、43的中線Hh布置的。這樣，就在導銷部件80上形成了上、下兩導銷面81、81。
這對導銷面81、81是在同一導銷部件80上統一制出的兩個表面，它們被製成沿長孔43的縱向方向延伸，這兩個表面還是滑動面，用於引導著第一連接銷61，使其可相對運動，其中的第一連接銷在圖4A中用虛線表示。
如圖4A和圖4D所示，兩導銷面81、81被設置在左右兩長孔43、43之間。兩導銷面81、81之間的間隙尺寸W1小於左右兩長孔43、43的寬度W2(W1＜W2)。由於這一點，使得第一連接銷61在任何情況下都不會與長孔43、43相接觸。
左右長孔43、43的功能在於作為兩避讓孔或間隙孔來防止插入到兩導銷面81、81之間的第一連接銷與活動側板42、42發生幹涉。由於對左右長孔43、43的尺寸控制無嚴格要求，所以製造這幾個長孔的機加工工作就變得簡單了。可以注意到在第一連接銷61被設計成其不與活動支架41產生幹涉的情況下，左右兩長孔43、43就變為了非必要的結構。
如圖4C和圖4D所示，導銷部件80被設計成在某些部位是擴張的，這些部位即為導銷部件80通過焊接等方法連接到活動側板42、42上的部位。具體來講，擴張部分82、82是在活動支架41的底板80a、頂板80c內側面的某些部分上制出的，這些部分與左右兩活動側板82、82相連接，且兩擴張部分82、82的寬度W3被設成大於導銷面81、81之間的寬度W1和長孔43的寬度(W1＜W2＜W3)。因而，當導銷部件80被連接到活動側板42、42上時產生的熱變效應就可以被減小到極小的程度。從而就可以保證導銷面81、81之間間隙W1以及長孔43寬度W2的尺寸精度。
如圖4A所示，導銷面81、81的長度Lg就是活動支架41的縱向尺寸，該尺寸的設定適當地考慮了導銷面81、81與第一連接銷61之間相對行程的大小。
導銷面81、81的寬度Wg或其導引寬度Wg是活動支架41的橫向尺寸，該尺寸被設定成可使第一連接銷61在被導引時保持穩定的姿態。由於導引寬度Wg很大，所以第一連接銷61與導銷面81、81之間的接觸面積變得很大。結果就是，表面接觸壓力變小了，因而就不易發生磨損。這樣，第一連接銷61就可以被更加順滑而穩定地導引著。
導銷面81、81的表面粗糙度最好能被降低，由此使得第一連接銷61能順滑地進行滑動。
另外，導銷部件80上設置了一個緩衝部件85，其位於導銷面81、81的縱向端部。該緩衝部件85是一個橡膠件，其適於在第一連接銷61遠移到導銷面81、81的縱向端頭處、並撞到該橡膠件時發生彈性變形，從而可吸收衝撞時產生的衝擊力。
如上所述，所述那對導銷面81、81是在同一導銷部件80上統一制出的兩個表面，且通過將導銷部件80連接到活動支架41上而將這對導銷面81、81被設計成位於活動支架41上。
通過將這對導銷面81、81集成到同一導銷部件80上，而使得這對導銷面可預先被製造出來。由於這一點，對這對導銷面81、81的尺寸管理就變得更為容易了。結果就是進一步方便了這對導銷面81、81的製造。汽車轉向系統的生產率也能得到提高。
下面再返回到圖3，繼續對該實施例進行描述。第一連接銷61中具有一根帶頭螺栓，該螺栓從左右支撐側板34、34上的第一孔35、35、以及制在活動支架41上左右長孔43、43中穿過，並插入到兩導銷面81、81之間。通過在該帶頭螺栓的螺栓頭部分61a上固定一個卡位部件75來限制此帶頭螺栓的轉動。
在操縱杆71中一體地設置了一個螺帽76，且連接銷61的一端與該螺帽76旋接，由此將第一連接銷61連接到操縱杆71上。通過操作擺動操縱杆71，可增加或減小操縱杆71相對於第一連接銷61的旋緊量。
通過增大操縱杆71的旋緊量來將螺栓頭部分61a和螺帽76緊壓在左右兩支撐側板34上，並利用此旋緊所產生的摩擦力來鎖止連接銷61相對於固定支架31的位置。另外，通過放鬆對兩支撐側板的緊壓可使第一連接銷61相對於固定支架31解鎖。
此外，類似於第一連接銷61，圖2中所示的第二連接銷62也被設計成插入到兩導銷面81之間，並通過一螺帽與第二連接臂73相連接。相應地，第二連接銷62可達到與第一連接銷61相同的功能。
圖5A和圖5B是兩個示意圖，表示了在本發明的設計中固定支架與活動支架之間的位置關係，在這兩個圖中，圖5A表示了當從側面看時轉向柱連接單元12的構造，圖5B是一個剖開圖，也表示了當從側面觀察時的轉向柱連接單元12。
如圖5A所示，在活動支架41上的長孔43是在轉向軸縱向上延伸的水平長孔。
在另一方面，固定支架31上具有兩個第一孔35、35和兩個第二孔36、36，且這些孔被衝製成與左右支撐側板34、34(在該視圖中，只表示出了左側的支撐側板，下文描述對應的是該側板)上長孔43、43的中線Hh同心。第一孔35、35是制在支撐側板34上、靠近方向盤一側(即圖中右手側)的垂直長孔，或者也可以說是在與長孔43中線Hh垂直相交的方向上垂向延伸的長孔。兩第二孔36、36為圓孔，它們制在支撐側板34上、靠近轉向機一側(即圖中的左手側)的位置處。
圖5B表示出了前後兩導銷部件80被布置在圖5A中所示前後兩長孔43、43的位置處。導銷部件80、80是這樣布置的使得其導銷面81、81在長孔43、43的延伸方向上延展。
設置在方向盤一側的導銷部件(下文中稱為「第一導銷部件80A」)的右端處設置了一個緩衝部件85。設置在轉向機一側的導銷部件(下文中稱為「第二導銷部件80B」)的左端處也設置了一個緩衝部件85。
如圖5A和圖5B所示，第一連接銷61從長孔43、第一孔35以及第一導銷部件80A中穿插過，且第二連接銷62從長孔43、第二孔36、以及第二導銷部件80B中穿過。
由於第一、第二連接銷61、62被裝配到固定支架一側的第一孔35和第二孔36中，所以它們不能在轉向軸的軸向方向上移動。
下面，將對連接機構60的描述作一個總結。根據本發明的連接機構60的特徵在於上下兩導銷平面81…是設置在活動支架41的橫向中間位置，且第一、第二連接銷61、62被設計成分別在導銷面81…之間滑動。
這樣，由於第一連接銷61和第二連接銷62僅能在兩導銷面81…之間滑動，所以對方向盤位置的調整(參見圖1)將是很順滑的，其中的兩對導銷面81分別制在活動支架前端和後端的橫向中間位置處。當調整方向盤的位置時，操作感受是很順滑的。
此外，由於第一連接銷61和第二連接銷62被設計成只能擦著制在活動支架41橫向中間位置處的兩導銷面81…滑動，所以對連接機構60的尺寸管理也就變得簡單了，從而就可以減少尺寸管理所需的工時。這樣，就使汽車轉向系統的製造成本降低。
另外，也沒有必要設置襯套等用來導引第一連接銷61和第二連接銷62的零部件。由於這一原因，汽車轉向系統的結構得以簡化，且所涉及的零部件數目也得以減少。因此，可低成本地制出該汽車轉向系統。另外，由於沒有在第一、第二連接銷61、62被導引的位置處設置任何類似於襯套等的樹脂或橡膠材質活動部件，所以可提高該連接機構60的工作壽命。
圖6表示了根據本發明的汽車轉向系統的第一項功能(第一部分)，在此功能中，以擺動的方式(或可傾斜調整方式)將活動支架41相對於固定支架31進行垂向調整。
在通過操縱杆71將第一、第二連接銷61、62鬆開之後(參見圖2)，當方向盤在圖中箭頭Up所示方向上向上斜翹、或在箭頭Dw方向上下傾時，活動支架41就繞第二連接銷62發生垂向偏斜。因而，轉向柱51的位置、轉向軸21的位置、以及設置在轉向軸21上的方向盤22的位置就被在垂直方向上進行了調整。類似於該結構的可垂直調整結構被稱為傾斜機構。
應當注意到甚至在第一、第二連接銷61、62被鬆開的情況下，活動支架41的後端部也被拉伸彈簧65支撐著，由此將轉向軸21保持在圖中所示的、基本為中性點的位置上。
圖7A到圖7C表示了根據本發明的汽車轉向系統的第二項功能(第二部分)，在該功能中，活動支架41被進行軸向調整。
圖7A表示了第一、第二導銷部件80A、80B相對於第一、第二連接銷61、62處於中間位置時的情形。如上文所述那樣，第一、第二連接銷61、62是不能在轉向軸的軸向方向上移動的。
圖7B表示了在用操縱杆71將第一、第二連接銷61、62鬆開後(參見圖2)、在箭頭Fr方向上向前推入方向盤22時的情形。設置在活動支架41上的第一、第二導銷部件80A、80B的各個導銷面81…就相對於第一、第二連接銷61、62在箭頭Fr方向上向前移動。相應地，轉向柱51的位置、轉向軸21的位置、以及方向盤22位置就在箭頭Fr的方向上向前移動。當第一導銷部件80A移動到其前向行程的死點時，第一導銷部件80A的緩衝部件85就與第一連接銷61撞在了一起。
圖7C表示了在用操縱杆71將第一、第二連接銷61、62鬆開後、在箭頭Rr方向上將方向盤22向後拔向駕駛員一側時的情形。設置在活動支架41上的第一、第二導銷部件80A、80B的各個導銷面81…就相對於第一、第二連接銷61、62在箭頭Rr方向上移向駕駛員一側。相應地，轉向柱51、轉向軸21以及方向盤22的位置就在箭頭Rr的方向上移向駕駛員一側。當第二導銷部件80B移動到其後向行程的死點時，第二導銷部件80B的緩衝部件85就與第二連接銷62撞在了一起。
這樣，轉向軸21和方向盤的位置就可以在轉向軸21的軸向方向上進行調整。類似於此結構的前後可調結構被稱為套筒式伸縮機構。
另外，當第一、第二連接銷61、62與緩衝部件85、85相撞時，緩衝部件85、85就會發生彈性變形，由此吸收了撞擊時產生的衝擊力。此外，衝擊力還被緩衝部件85、85散布到了四周。同時也無須擔心緩衝部件85、85從第一、第二導銷部件80A、80B中脫出。
應當說明的是在根據本發明實施例的連接機構中，也可以在固定支架31上設置左右長孔43、43和成對的導銷面，而在活動支架41上設置連接銷61和62。
另外，還可以通過將導銷部件80安裝到固定支架31上而將成對的導銷面81、81設置在固定支架31上。
儘管在本文中只對本發明的特定實施例進行了描述，但很顯然無須偏離本發明的設計思想和保護範圍就可對此實施例作出多種形式的變型。
採用本發明設計的結構，可達到如下的技術效果。
由於本發明的第一方面提供了一種改進的連接機構，其用於將活動支架連接到固定支架上，在該連接機構中，在轉向軸的軸向上延伸的成對導銷平面被設置在固定支架或活動支架的橫向中間位置處，且在活動支架或固定支架上設置了要被插入到成對導銷面之間的連接銷，連接銷被允許受成對導銷面的導引而在轉向軸的軸向上相對移動。由於連接銷被限制成只能在固定支架或活動支架橫向中間位置處的兩導銷面之間滑動，所以方向盤的位置能順滑地進行調整。當對方向盤的位置進行調整時，能獲得很順滑的操作感受。
另外，由於連接銷被設計成只能由固定支架或活動支架橫向中間位置處的成對導銷面進行導引，所以對連接機構的尺寸管理就變得容易了，且實行尺寸管理所需的工時也就減少了。結果就是可降低該汽車轉向系統的造價。
此外，也不必要設置襯套等用於導引連接銷的零部件。由於這一原因，汽車轉向系統的結構得以簡化，且零部件數目也得以減少。因此，可低成本地制出該汽車轉向系統。
由於在本發明的第二方面中，提供了一種用於將活動支架連接到固定支架上的改進型連接機構，在該連接機構中，在固定支架或活動支架上設置了左右長孔和成對的導銷平面，其中的長孔在轉向軸的軸向方向上延伸，導銷平面位於左右長孔之間，並在轉向軸的軸向上延伸；在活動支架或固定支架上設置連接銷，此連接銷將被穿過左右長孔而插入到兩導銷面之間。連接銷只能由成對導銷面進行導引而在轉向軸的軸向上相對移動。由於連接銷被限制成只能在固定支架或活動支架橫向中間位置處的兩導銷面之間滑動，所以方向盤的位置能順滑地進行調整。當對方向盤的位置進行調整時，能獲得很順滑的操作感受。
此外，由於連接銷被設計成只能由固定支架或活動支架橫向中間位置處的兩導銷面進行導引，所以對連接機構的尺寸管理就變得容易了，且實現尺寸管理所需的工時也就減少了。從而就能降低該汽車轉向系統的造價。
另外，也無需要設置襯套等用於導引連接銷的零部件。由於這一原因，汽車轉向系統的結構得以簡化，且零部件數目也得以減少。因此，可低成本地制出該汽車轉向系統。
根據本發明的第三方面，由於兩導銷面之間的間隙被設計成小於左右長孔的寬度，所以就沒有必要為了讓連接銷能穿過固定支架或活動支架而對左右長孔的尺寸施用嚴格的控制。由於這一點原因，對長孔的機加工過程就變得簡單了。
根據本發明第四方面，成對的導銷面是在同一個導銷部件上統一地制出的，且由於是通過將導銷部件連接到固定支架或活動支架上而將成對導銷面設置在固定支架或活動支架上，所以成對的導銷面被集成到同一個導銷部件上。由於這一點，對兩導銷面之間的尺寸進行管理將變得更為容易。同時也能提高製造汽車轉向系統的生產率。
權利要求
1.一種汽車轉向系統，其包括一轉向軸，其上帶有一方向盤；一轉向柱，在該轉向柱上可轉動地安裝著所述轉向軸；一活動支架，轉向柱連接到該活動支架上；一固定支架，其連接到車體上；以及一連接機構，其用於將活動支架以這樣的方式連接到固定支架上使得活動支架可在轉向軸的軸向方向上前後移動，由此使得轉向軸和方向盤的位置在轉向軸的軸向方向上成為可調的，該連接機構包括設置在固定支架與活動支架二者之一的橫向中間位置處的一對導銷平面，該導銷平面在轉向軸的軸向方向上延伸；以及設置在活動支架與固定支架中另一個上的連接銷，且該連接銷被插入到所述那對導銷面之間，從而使得連接銷被這對導銷面導引著而在轉向軸的軸向方向上相對移動。
2.根據權利要求1所述的汽車轉向系統，其特徵在於所述連接機構還包括一單體導銷部件，其連接到固定支架和活動支架二者之一上，且所述那對導銷面是統一地制在該導銷部件上的兩個表面，從而這對導銷面就被設置在了固定支架和活動支架的二者之一上。
3.根據權利要求1所述的汽車轉向系統，其特徵在於其中的連接機構還包括一個緩衝部件，其位於導銷面在轉向軸軸向方向上的一端處。
4.一種汽車轉向系統，其包括一轉向軸，其上帶有一方向盤；一轉向柱，所述轉向軸可轉動地安裝在該轉向柱上；一活動支架，轉向柱連接到該活動支架上；一固定支架，其連接到車體上；以及一連接機構，其用於將活動支架以這樣的方式連接到固定支架上使得活動支架可在轉向軸的軸向方向上前後移動，由此使得轉向軸和方向盤的位置在轉向軸的軸向方向上成為可調的，該連接機構包括在轉向軸的軸向方向上延伸的左右長孔；位於左右長孔之間、且在轉向軸的軸向方向上延伸的一對導銷平面，左右長孔以及所述那對導銷面被設置在固定支架與活動支架中之一上；以及設置在活動支架與固定支架中另一個上的連接銷，該連接銷穿過左右長孔而插入到所述那對導銷面之間，從而使得連接銷被這對導銷面導引著而在轉向軸的軸向方向上相對移動。
5.根據權利要求4所述的汽車轉向系統，其特徵在於所述兩導銷面之間的間隙小於左右各個長孔的寬度。
6.根據權利要求5所述的汽車轉向系統，其特徵在於連接機構還包括左右兩個擴張部分，它們分別被設置在左右長孔與兩導銷面之間，左右兩擴張部分的寬度大於左右長孔的寬度。
7.根據權利要求4所述的汽車轉向系統，其特徵在於連接機構還包括一單體導銷部件，其連接到固定支架和活動支架的二者之一上，且所述那對導銷面是統一地制在該導銷部件上的兩個表面，從而這對導銷面就被設置在了固定支架和活動支架二者之一上。
8.根據權利要求4所述的汽車轉向系統，其特徵在於連接機構還包括一個緩衝部件，其位於導銷面在轉向軸軸向方向上的一端處。
全文摘要
一種汽車轉向系統，其被設計成一活動支架通過一連接機構連接到一固定支架上，從而可在轉向軸的軸向方向上前後移動，一轉向柱連接到活動支架上，且轉向軸可轉動地連接到轉向柱上。轉向軸以及方向盤的位置可在軸向方向上進行調整。連接機構包括一對在軸向方向上延伸的導銷平面以及一連接銷，連接銷適於插入到兩導銷面之間。兩導銷面被設置在活動支架的橫向中間位置處，而連接銷則被設置在固定支架上。連接銷被兩導銷面引導著而可在軸向方向上相對移動。該汽車轉向系統使得可平順地進行方向盤位置調整操作、連接機構尺寸控制較容易，並且製造成本低。
文檔編號B62D1/18GK1401526SQ02127609
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月5日 優先權日2001年8月7日
發明者森田真樹, 光永亮 申請人:本田技研工業株式會社