專利名稱：電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，具有轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱在內(nèi)側(cè)以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式支承轉(zhuǎn)向軸；殼體，該殼體在內(nèi)部收納電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成零件。
背景技術(shù)：
如圖45所示，汽車用轉(zhuǎn)向裝置構(gòu)成為，將方向盤I的旋轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向齒輪單元2的輸入軸3傳遞,隨著該輸入軸3的旋轉(zhuǎn),推拉左右一對拉桿4,而對前車輪賦予轉(zhuǎn)向角。方向盤I被支承固定在轉(zhuǎn)向軸5的后端部,該轉(zhuǎn)向軸5在沿軸向插通有圓筒狀的轉(zhuǎn)向柱6的狀態(tài)下，以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式支承于該轉(zhuǎn)向柱6。在電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，轉(zhuǎn)向柱6的前端部被連結(jié)固定在殼體9的后端部，該殼體9收納有構(gòu)成電動輔助機(jī)構(gòu)(操向輔助部)的蝸桿減速器7和構(gòu)成轉(zhuǎn)矩測定裝置8的轉(zhuǎn)矩傳感器(位移傳感器)14(參照圖31)等。另 夕卜，在該殼體9上，支承固定有電動輔助機(jī)構(gòu)的動力源即電動機(jī)10。通過方向盤I使轉(zhuǎn)向軸5旋轉(zhuǎn)時(shí)，施加于該轉(zhuǎn)向軸5的轉(zhuǎn)矩的方向及大小通過轉(zhuǎn)矩測定裝置8測定。該轉(zhuǎn)矩測定裝置8由以下部件構(gòu)成輸入軸12及輸出軸13，該輸入軸12及輸出軸13以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式被支承在殼體9內(nèi)，并通過扭桿11相互結(jié)合；轉(zhuǎn)矩傳感器14，該轉(zhuǎn)矩傳感器14用于測定與這些輸入軸12及輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向相關(guān)的相對位移量?；谠撧D(zhuǎn)矩測定裝置8的測定結(jié)果，電動機(jī)10經(jīng)由蝸桿和輸出軸13所具有的與該蝸桿嚙合的蝸輪，將與方向盤I的操作方向相同的方向的輔助轉(zhuǎn)矩賦予輸出軸13，而由比從轉(zhuǎn)向軸5向輸入軸12輸入的轉(zhuǎn)矩大的轉(zhuǎn)矩使輸出軸13旋轉(zhuǎn)。輸出軸13的前端部通過通用聯(lián)軸器15a與中間軸16的后端部連接,該中間軸16的前端部通過其他的通用聯(lián)軸器15b與輸入軸3連接。此外，圖45所示的構(gòu)造是組裝有用于調(diào)節(jié)方向盤I的上下位置的傾斜機(jī)構(gòu)、和用于調(diào)節(jié)前后位置的伸縮機(jī)構(gòu)。因此，將轉(zhuǎn)向柱6的中間部以相對于車身17上所支承的上部支承托架18能夠調(diào)節(jié)上下位置及前后位置的方式支承。另外，為構(gòu)成傾斜機(jī)構(gòu)，經(jīng)由下部支承托架23，將設(shè)置在殼體9的前側(cè)上端部的支承筒19以相對于車身17能夠進(jìn)行以橫軸為中心的擺動位移的方式支承。另外，為構(gòu)成伸縮機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向軸5采用以能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)矩傳遞且能夠伸縮的方式組合內(nèi)軸和外軸的結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向柱6采用以能夠伸縮的方式組合外柱和內(nèi)柱的結(jié)構(gòu)。在這樣地組合轉(zhuǎn)向柱6和殼體9而構(gòu)成的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元中，為實(shí)現(xiàn)其輕量化以及低成本化，殼體9為合成樹脂制，記載在日本特開2009-298246號公報(bào)中。圖46表示該文獻(xiàn)記載的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的以往構(gòu)造的一例。在該以往構(gòu)造的情況下，分別是聚酰胺樹脂等的合成樹脂制，通過對收納轉(zhuǎn)矩測定裝置8的傳感器殼體20和收納蝸桿減速器7的齒輪殼體21進(jìn)行焊接，而構(gòu)成中空的殼體9a。在本例中，轉(zhuǎn)向柱6a以能夠伸縮的方式組合外柱和內(nèi)柱而構(gòu)成，但在這樣的構(gòu)造中，在殼體9a為合成樹脂制的情況下，從確保強(qiáng)度及剛性的觀點(diǎn)出發(fā)，存在需要由鐵系合金等金屬形成轉(zhuǎn)向柱6a的情況。在圖46所示的以往構(gòu)造的情況下，通過將金屬制且圓筒狀的轉(zhuǎn)向柱6a的前端部外嵌于形成在合成樹脂制的殼體9a的后端部上的圓筒部22，來結(jié)合殼體9a的后端部和轉(zhuǎn)向柱6a的前端部。但是，在這樣地組合合成樹脂制的殼體9a和金屬制的轉(zhuǎn)向柱6a的以往構(gòu)造的情況下，難以提高殼體9a的后端部和轉(zhuǎn)向柱6a的前端部的結(jié)合強(qiáng)度。即，即使是以過盈配合嵌合固定殼體9a的后端部和轉(zhuǎn)向柱6a的前端部的情況下,基于構(gòu)成殼體9a的合成樹脂和構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱6a的金屬之間的線膨脹率之差，該結(jié)合固定部的嵌合強(qiáng)度可能逐漸降低。尤其是，當(dāng)伴隨溫度上升的圓筒部22的外徑的擴(kuò)大量變得比轉(zhuǎn)向柱6a的前端部的內(nèi)徑的擴(kuò)大量大時(shí)，壓付圓筒部22的外周面的力(面壓)變得過大，該圓筒部22朝向外徑變小的方向發(fā)生塑性變形。其結(jié)果，該結(jié)合固定部的嵌合強(qiáng)度的降低變得明顯。另外，基于金屬和合成樹脂的過盈配合的、該結(jié)合固定部的強(qiáng)度及剛性不一定從初期階段變大。因此，在方向盤I的高度調(diào)節(jié)時(shí)等，對該結(jié)合固定部施加彎曲方向的力的情況下，圓筒部22的外周面也可能發(fā)生塑性變形，該結(jié)合固定部的嵌合強(qiáng)度可能降低。無論 如何，該嵌合強(qiáng)度降低時(shí)，可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)向柱6a和殼體9a的結(jié)合部晃動等問題。此外，在通過鐵類合金等具有規(guī)定強(qiáng)度和剛性的金屬制造轉(zhuǎn)向柱并通過鋁合金等質(zhì)量輕且比鐵類合金等軟質(zhì)的金屬制造殼體的情況下，也會產(chǎn)生同樣的問題。另一方面，在汽車用轉(zhuǎn)向裝置中，發(fā)生碰撞事故時(shí)，為保護(hù)駕駛員，設(shè)置有吸收碰撞時(shí)的沖擊的機(jī)構(gòu)。首先，中間軸8以通過沖擊負(fù)荷能夠收縮全長的方式構(gòu)成，在汽車與其他汽車等碰撞的一次碰撞時(shí)，無論轉(zhuǎn)向齒輪單元2是否發(fā)生向后方的位移，都經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸5使方向盤I向后方位移，防止沖撞駕駛員的身體。另外，接著一次碰撞，發(fā)生駕駛員的身體與方向盤I碰撞的二次碰撞，對于此時(shí)的沖擊，通過設(shè)置如下的能量吸收機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)駕駛員的保護(hù)，即，相對于車身，以能夠通過伴隨二次碰撞的向前方的沖擊負(fù)荷而向前方脫離的方式對支承方向盤I的轉(zhuǎn)向柱6進(jìn)行支承，并吸收該沖擊負(fù)荷。在這樣的沖擊吸收式轉(zhuǎn)向柱單元中，從實(shí)現(xiàn)輕量化及成本降低的觀點(diǎn)出發(fā)，嘗試謀求轉(zhuǎn)向柱自身的輕量化。圖47表示日本特開2010-36677號公報(bào)公開的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的一例。在該構(gòu)造中，構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱6b的外柱24由金屬制的保持筒26和合成樹脂制的軸套27構(gòu)成，在該軸套27的內(nèi)周面，內(nèi)嵌有構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱6b的金屬制的內(nèi)柱25。另外，在軸套27的后端部內(nèi)周面，在通常情況下內(nèi)柱25沒有嵌合的部分，形成有多個(gè)突條部28，通過內(nèi)柱25刮去該突條部28，來吸收沖擊能量。在該構(gòu)造中，外柱24中的軸套27采用合成樹脂制，由此實(shí)現(xiàn)輕量化，并且，通過在轉(zhuǎn)向柱6b內(nèi)設(shè)置能量吸收機(jī)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)沖擊吸收式轉(zhuǎn)向柱單元的小型化及穩(wěn)定的沖擊能量吸收特性。但是，在該文獻(xiàn)的裝置中，只不過外柱24的軸套27由合成樹脂形成，對于輕量化來說不充分。而且，不僅謀求單元整體的輕量化，在研究其改良時(shí)，作為沖擊吸收式轉(zhuǎn)向柱還要確保規(guī)定的強(qiáng)度及剛性，而且，還要求確保二次碰撞時(shí)的轉(zhuǎn)向柱和車身的安裝剛性?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2009-298246號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2010-36677號公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況，其目的是實(shí)現(xiàn)同時(shí)確保輕量化和強(qiáng)度及剛性的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的構(gòu)造。而且，其目的是實(shí)現(xiàn)謀求提高向車身的安裝剛性且同時(shí)確保上述輕量化和強(qiáng)度及剛性的構(gòu)造。另外，本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)如下構(gòu)造，即，在構(gòu)成柱單元的轉(zhuǎn)向柱和殼體中的一方是樹脂制而需要另一方為金屬制的方式中，確保所述轉(zhuǎn)向柱的前端部和所述殼體的后端部之間的結(jié)合部的強(qiáng)度及剛性，并且同時(shí)確保上述的輕量化和強(qiáng)度及剛性。本發(fā)明的第一方式的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的特征在于，具有轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱具有外柱、和配置在該外柱的車身后方側(cè)且在二次碰撞時(shí)能夠向車身前方側(cè)塌陷移動地與該外柱嵌合的內(nèi)柱，在該轉(zhuǎn)向柱內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸；殼體，該殼體具有被安裝在所述外柱的車身前方側(cè)且對用于檢測作用于所述轉(zhuǎn)向 軸的轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩傳感器進(jìn)行收納的傳感器殼體、和對根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩傳感器的檢測值賦予規(guī)定的操向輔助力的電動輔助機(jī)構(gòu)的一部分進(jìn)行收納的齒輪殼體；下部支承托架，該下部支承托架能夠?qū)⑺鐾庵能嚿砬胺絺?cè)或所述殼體固定在車身上；上部支承托架，該上部支承托架能夠?qū)⑺鐾庵能嚿砗蠓絺?cè)固定在車身上，所述齒輪殼體和所述外柱由合成樹脂一體成形，或者，所述外柱、所述下部支承托架和所述上部支承托架由合成樹脂一體成形。優(yōu)選地，除了所述齒輪殼體和所述外柱以外，所述下部支承托架及所述傳感器殼體也由合成樹脂一體成形?；蛘撸瑑?yōu)選地，除了所述齒輪殼體和所述外柱以外，所述下部支承托架、所述傳感器殼體及所述上部支承托架也由合成樹脂一體成形。所述合成樹脂優(yōu)選是含有玻璃纖維的合成樹脂。在具有用于封閉所述齒輪殼體的車身前方側(cè)的端面的前罩的情況下，該前罩優(yōu)選螺入所述齒輪殼體的端面，并且通過在對該前罩和所述齒輪殼體之間的接合面加壓的同時(shí)熔融并焊接，將其固定在所述齒輪殼體上。優(yōu)選地，通過過盈配合將所述內(nèi)柱的外周面嵌合于所述外柱的內(nèi)周面，并且，在所述外柱和所述內(nèi)柱之間架設(shè)有二次碰撞時(shí)能夠斷裂的斷裂銷。優(yōu)選地，在所述外柱的內(nèi)周面，沿該外柱的軸線方向伸長的多個(gè)突狀部形成在周向的多個(gè)位置，所述內(nèi)柱的外周面與該突狀部嵌合。本發(fā)明的第二方式的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的特征在于，具有轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱具有合成樹脂制的外柱、和配置在該外柱的車身后方側(cè)且在二次碰撞時(shí)能夠向車身前方側(cè)塌陷移動地與該外柱嵌合的內(nèi)柱，在內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸；下部支承托架，該下部支承托架在所述外柱的車身前方側(cè)或與所述外柱的車身前方側(cè)一體形成的部分，以向車身上方側(cè)突出的方式一體形成，具有平行于與所述外柱的中心軸線正交的水平軸線地形成的下部側(cè)安裝孔；上部支承托架，該上部支承托架以向車身上方側(cè)突出的方式一體形成在所述外柱的車身后方側(cè)，具有平行于與所述外柱的中心軸線正交的水平軸線地形成的上部側(cè)安裝孔；
金屬制的下部側(cè)安裝螺栓，該下部側(cè)安裝螺栓被穿插在所述下部側(cè)安裝孔中，用于將所述下部支承托架固定在車身上所固定的金屬制的下部側(cè)車身安裝板上；金屬制的上部側(cè)安裝螺栓，該上部側(cè)安裝螺栓被穿插在所述上部側(cè)安裝孔中，用于將所述上部支承托架固定在車身上所固定的金屬制的上 部側(cè)車身安裝板上。該電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元還可以包含所述下部側(cè)車身安裝板及所述上部側(cè)安裝板。該情況下，優(yōu)選地，在所述下部側(cè)車身安裝板上，形成有車身前方側(cè)閉鎖且車身后方側(cè)開放并穿插有所述下部側(cè)安裝螺栓的下部側(cè)切槽，并且，在所述上部側(cè)車身安裝板上，形成有車身前方側(cè)閉鎖且車身后方側(cè)開放并穿插有所述上部側(cè)安裝螺栓的上部側(cè)切槽。優(yōu)選地，所述下部側(cè)切槽及所述上部側(cè)切槽的車身上下方向的槽寬都形成為車身后方側(cè)比車身前方側(cè)的寬。優(yōu)選地，在所述上部側(cè)切槽的車身下方側(cè)的緣部，在與車身前方側(cè)的閉鎖端部相比靠車身后方側(cè)的前后方向中間部，形成有向車身上方側(cè)突出的凸部。優(yōu)選地，從所述下部側(cè)切槽的車身下方側(cè)的緣部的車身前方側(cè)的閉鎖端部到車身后方側(cè)的開放端部的長度，比從所述上部側(cè)切槽的車身下方側(cè)的緣部的車身前方側(cè)的閉鎖端部到車身后方側(cè)的開放端部的長度長。優(yōu)選地，在所述外柱的車身后方側(cè)，在車身前后方向上分離地設(shè)置多個(gè)所述上部支承托架。本發(fā)明的第三方式的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的特征在于，具有金屬制的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱為圓筒狀，在內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸；殼體,該殼體被結(jié)合固定在該轉(zhuǎn)向柱的前端部，其內(nèi)部收納有電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成零件的至少一部分，由比構(gòu)成所述轉(zhuǎn)向柱的金屬軟質(zhì)的金屬的鑄造品或合成樹脂的注塑成型品形成，在所述轉(zhuǎn)向柱的前端部，形成有將該前端部向徑向外側(cè)翹起而形成的翹起部、和連通該轉(zhuǎn)向柱的內(nèi)外周面之間或兩側(cè)面之間的壁部去除部，所述殼體在內(nèi)部包埋所述翹起部和所述壁部去除部的狀態(tài)下被鑄造或注塑成型。更具體地，能夠采用如下構(gòu)造，即，所述翹起部形成為局部圓錐筒狀，該局部圓錐筒狀隨著趨向前方而向直徑變大的方向傾斜，在所述轉(zhuǎn)向柱的前端部，形成有從該翹起部的大徑側(cè)端部向前方彎折的大徑圓筒部，所述壁部去除部由形成在所述翹起部及所述大徑圓筒部的圓周方向多個(gè)位置的多個(gè)透孔構(gòu)成，所述殼體的后端部存在于所述翹起部及所述大徑圓筒部的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)，并且構(gòu)成該殼體的金屬或合成樹脂的一部分進(jìn)入所述透孔內(nèi)?；蛘?，還能夠采用如下構(gòu)造，S卩，所述翹起部形成為朝向徑向外側(cè)彎折的外向凸緣狀，所述壁部去除部由形成在該翹起部及所述轉(zhuǎn)向柱的前端部的與該翹起部相比更靠后的部分上的多個(gè)透孔構(gòu)成，所述殼體的后端部存在于所述翹起部的前后兩側(cè)及所述轉(zhuǎn)向柱的前端部的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)，并且構(gòu)成所述殼體的金屬或合成樹脂的一部分進(jìn)入所述透孔內(nèi)。或者，還能夠采用如下構(gòu)造，即，所述翹起部形成為朝向徑向外側(cè)彎折的外向凸緣狀，所述壁部去除部由形成在該翹起部的外周緣部分上的多個(gè)切口構(gòu)成，所述殼體的后端部存在于所述翹起部的前后兩側(cè)，并且構(gòu)成該殼體的金屬或合成樹脂的一部分進(jìn)入所述切口內(nèi)。本發(fā)明的第四方式的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的特征在于，具有金屬制的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱為圓筒狀，前端部具有連通內(nèi)外周面的透孔，在內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸；殼體，該殼體由比構(gòu)成所述轉(zhuǎn)向柱的金屬軟質(zhì)的金屬的鑄造品或合成樹脂的注塑成型品構(gòu)成，在后端部的內(nèi)外周面中的任意周面上具有螺紋槽，在內(nèi)部收納電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成零件的至少一部分；螺紋環(huán)，該螺紋環(huán)以在內(nèi)部包埋包含所述透孔的部分的狀態(tài)鑄造或注塑成型于所 述轉(zhuǎn)向柱的前端部，在內(nèi)外周面中的、與在所述殼體的后端部具有螺紋槽的周面相對的一側(cè)的周面上，具有螺紋槽，通過將所述螺紋環(huán)的螺紋槽與所述殼體的后端部的螺紋槽螺合進(jìn)而緊固，將所述殼體結(jié)合固定在所述轉(zhuǎn)向柱上。更具體地，能夠采用如下構(gòu)造，S卩，所述螺紋環(huán)的螺紋槽由形成在該螺紋環(huán)的外周面上的外螺紋構(gòu)成，并且，在所述殼體的后端部的內(nèi)周面形成有階梯大徑部，并且，所述殼體的后端部的螺紋槽由形成在該階梯大徑部的內(nèi)周面上的內(nèi)螺紋構(gòu)成。或者，還能夠采用如下構(gòu)造，S卩，所述螺紋環(huán)的螺紋槽由形成在該螺紋環(huán)的內(nèi)周面上的內(nèi)螺紋構(gòu)成，并且，所述殼體的后端部的螺紋槽由形成在該殼體的后端部外周面上的外螺紋構(gòu)成。發(fā)明的效果在本發(fā)明中，關(guān)于構(gòu)成電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的部件中的至少齒輪殼體和外柱，或者，外柱、下部支承托架和上部支承托架，由通過合成樹脂一體成形的成形品構(gòu)成。因此，構(gòu)成柱單元的部件之間的接合部的強(qiáng)度提高，獲得質(zhì)量輕的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。尤其是，在使用由含有玻璃纖維的合成樹脂一體成形的成形品的情況下，玻璃纖維不間斷地連續(xù)，能夠進(jìn)一步提高該成形品的強(qiáng)度。另外，在本發(fā)明中，構(gòu)成柱單元的部件中的至少外柱、下部支承托架和上部支承托架是合成樹脂制，并且，將該柱單元經(jīng)由下部支承托架及上部支承托架固定在車身上，在該構(gòu)造中，至少將該上部支承托架通過固定在車身上的金屬制的上部側(cè)車身安裝板及金屬制的上部側(cè)安裝螺栓固定在車身上。因此，二次碰撞時(shí)，當(dāng)駕駛員與方向盤碰撞時(shí)，由于向著車身上方側(cè)的沖擊力由金屬制的上部側(cè)安裝螺栓和上部側(cè)車身安裝板承受，所以合成樹脂制的外柱及上部支承托架發(fā)生的變形變小，能夠進(jìn)行內(nèi)柱相對于外柱的順暢的塌陷移動。而且，在本發(fā)明中，由于包含外柱在內(nèi)的轉(zhuǎn)向柱必須為金屬制，所以殼體采用比構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱的金屬軟質(zhì)的金屬制或合成樹脂制而實(shí)現(xiàn)輕量化，在該構(gòu)造中，在轉(zhuǎn)向柱的前端部設(shè)置翹起部和壁部去除部，殼體是在包埋這些翹起部和壁部去除部的狀態(tài)下通過鑄造或注塑成型而形成的，或者，在轉(zhuǎn)向柱的前端部設(shè)置透孔和螺紋環(huán)，該螺紋環(huán)是在包埋該前端部中的包含該透孔的部分的狀態(tài)下鑄造或注塑成型而形成的，通過螺合殼體的螺紋槽和該螺紋環(huán)的螺紋槽進(jìn)而緊固，結(jié)合固定這些部件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠確保殼體的后端部和轉(zhuǎn)向柱的前端部之間的結(jié)合部的強(qiáng)度及剛性。


圖I是從車身側(cè)方觀察本發(fā)明的第一實(shí)施方式的第一例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的主視圖。圖2是圖I的俯視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是表示齒輪殼體、下部支承托架、傳感器殼體、外柱和上部支承托架由合成樹脂一體地成形的第一實(shí)施方式的第一例的樹脂成形品單體的主視圖。圖5是圖4的俯視圖。圖6 (a)是圖5的B_B剖視圖，圖6 (b)是圖6 (a)的C-C剖視圖，圖6 (c)是圖6 (a)的D-D剖視圖。圖7是表示圖3的外柱和內(nèi)柱的嵌合部的放大縱剖視圖。圖8是表示圖3的下部轉(zhuǎn)向軸和鍵鎖定圈之間的結(jié)合部的放大縱剖視圖。圖9(a)是圖8的公差環(huán)單體的主視圖，圖9 (b)是圖9(a)的右側(cè)視圖。圖10是表不圖3的齒輪殼體和前罩之間的結(jié)合部的局部放大剖視圖。圖11是從車身側(cè)面觀察本發(fā)明的第一實(shí)施方式的第二例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的主視圖。圖12是圖11的俯視圖。圖13是圖12的E-E剖視圖。圖14是表示齒輪殼體、下部支承托架、傳感器殼體和外柱由合成樹脂一體地成形的第一實(shí)施方式的第二例的樹脂成形品單體的主視圖。圖15是圖14的俯視圖。圖16是圖15的F-F剖視圖。圖17是圖12的G-G剖視圖。圖18是圖12的右視圖。圖19是從車身側(cè)面觀察本發(fā)明的第二實(shí)施方式的第一例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的主視圖。圖20是圖19的I-I剖視圖。圖21是圖20的J-J剖視圖。圖22是從車身側(cè)面觀察圖19的下部側(cè)車身安裝板的主視圖。圖23是圖19的P方向視圖。圖24是圖19的K-K剖視圖。圖25是從車身側(cè)面觀察圖19的上部側(cè)車身安裝板的主視圖。
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圖26是從車身側(cè)面觀察本發(fā)明的第二實(shí)施方式的第二例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的主視圖。圖27是從車身側(cè)面觀察圖26的上部側(cè)車身安裝板的主視圖。圖28是從車身側(cè)面觀察本發(fā)明的第二實(shí)施方式的第三例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的主視圖。圖29是圖28的Q方向視圖。
圖30是圖28的M-M剖視圖。圖31是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第一例的關(guān)鍵部位的剖視圖。圖32是從圖31拆下殼體中的主體部和轉(zhuǎn)向柱示出的剖視圖。圖33是以與殼體的主體部組合之前的狀態(tài)表示第三實(shí)施方式的第一例的轉(zhuǎn)向柱的前端部的立體圖。圖34是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第二例的與圖32的N部相當(dāng)?shù)膱D。圖35是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第三例的與圖33同樣的圖。圖36是關(guān)于第三實(shí)施方式的第三例的與圖34同樣的圖。圖37是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第四例的轉(zhuǎn)向柱的前端部的端面圖(a)及 剖視圖(b)。圖38是表示本發(fā)明的參考例的第一例的轉(zhuǎn)向柱的前端部的端面圖(a)及側(cè)視圖(b)。圖39是表示本發(fā)明的參考例的第二例的與圖38同樣的圖。圖40是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的第一例的關(guān)鍵部位的剖視圖。圖41表示關(guān)于第四實(shí)施方式的第一例的設(shè)置有螺紋環(huán)的轉(zhuǎn)向柱的前端部的立體圖。圖42是圖40的O部放大圖。圖43是表示關(guān)于第四實(shí)施方式的第一例的設(shè)置螺紋環(huán)之前的轉(zhuǎn)向柱的前端部的立體圖。圖44是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的第二例的與圖42同樣的圖。圖45是表不電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的一例的局部剖切側(cè)視圖。圖46是表示以往構(gòu)造的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的一例的關(guān)鍵部位的剖視圖。圖47是表示其他例的以往構(gòu)造的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元的轉(zhuǎn)向柱的構(gòu)造的剖視圖。
具體實(shí)施例方式[第一實(shí)施方式的第一例]圖I 圖10示出了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的第一例。包含本例在內(nèi)，本發(fā)明的特征在于，在電動式動力轉(zhuǎn)向裝置中，電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元由以下部分構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱，在內(nèi)側(cè)以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式支承轉(zhuǎn)向軸；殼體，內(nèi)部收納有電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成零件。關(guān)于其他部分的結(jié)構(gòu)及作用，由于與以往的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置及其柱單元相同，所以包含本例在內(nèi)，以本發(fā)明的特征部分為中心進(jìn)行說明。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元適用于不具有傾斜機(jī)構(gòu)及伸縮機(jī)構(gòu)的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。本例的柱單元的如下部件都是由含有玻璃纖維的合成樹脂一體成形的，即外柱30 ;下部支承托架54，用于將外柱30的車身前方側(cè)支承固定在車身上；上部支承托架59a，用于將外柱30的車身后方側(cè)支承固定在車身上；齒輪殼體(減速齒輪箱)45，被固定在外柱30的車身前方側(cè)，并對電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成電動輔助機(jī)構(gòu)(操向輔助部)的零件中的蝸桿減速器7等進(jìn)行收納；傳感器殼體56，被固定在外柱30的車身前方側(cè)，并對構(gòu)成電動輔助機(jī)構(gòu)的零件中的構(gòu)成轉(zhuǎn)矩測定裝置8的轉(zhuǎn)矩傳感器14等進(jìn)行收納。這些構(gòu)成柱單元的主要部件都不是分別成形并通過焊接組合而成的，而是由合成樹脂一體成形的，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)它們的接合部的強(qiáng)度的提高，并且能夠得到比以往質(zhì)量輕的柱單元。另外，由于由含有玻璃纖維的合成樹脂一體成形，玻璃纖維不間斷地連續(xù)，所以成形品的強(qiáng)度提高。在外柱30的內(nèi)周面31，能夠向車身前方塌陷移動地嵌合有內(nèi)柱38的外周面39。內(nèi)柱38由鋁合金或碳素鋼等鐵類合金形成。下部支承托架54通過被插入安裝孔55的安裝螺栓(未圖示)被支承固定在車身上。另外，上部支承托架59a通過被插入安裝孔60的安裝螺栓(未圖示)被支承固定在車身上。由于下部支承托架54和上部支承托架59a與外柱30 —體成形，所以下部支承托架54和上部支承托架59a相對于外柱30的安裝精度良好。因此，通過下部支承托架54和上部支承托架59a將外柱30固定在車身上時(shí)，外柱30所產(chǎn)生的彎曲和扭轉(zhuǎn)變小，所以，內(nèi)柱38能夠進(jìn)行順暢的塌陷移動。此外，在這些支承托架54、上部支承托架59a和外柱30由 一體成形的成形品構(gòu)成，其他的構(gòu)成部件分體地成形并連接固定在該成形品上的情況下，也能夠同樣地得到該效果。上部支承托架59a與外柱30 —體成形，二次碰撞時(shí)，不會從車身脫離，因此，相對于以往的從車身脫離的方式的上部支承托架的安裝孔為在車身后方側(cè)開口的長槽，安裝孔60能夠采用簡單的圓孔形狀。因此，上部支承托架59a的剛性變大，能夠增大上部支承托架59a相對于車身的安裝強(qiáng)度。如圖3所示，在內(nèi)柱38上，以能夠旋轉(zhuǎn)的方式樞軸支承有上部轉(zhuǎn)向軸40a，在上部轉(zhuǎn)向軸40a的后端部固定有方向盤I。在上部轉(zhuǎn)向軸40a的車身前方側(cè)形成有內(nèi)鋸齒，與形成在下部轉(zhuǎn)向軸40b的車身后方側(cè)的外鋸齒進(jìn)行鋸齒卡合。因此，上部轉(zhuǎn)向軸40a和下部轉(zhuǎn)向軸40b以能夠自由傳遞轉(zhuǎn)矩且能夠沿軸向相對位移的方式卡合。因此，在碰撞時(shí)，上部轉(zhuǎn)向軸40a和下部轉(zhuǎn)向軸40b的卡合部相對滑動，能夠縮短全長。另外，下部轉(zhuǎn)向軸40b的前端部與構(gòu)成電動輔助機(jī)構(gòu)(操向輔助部)的輸出軸46的后端部結(jié)合。輸出軸46從齒輪殼體45的車身前方側(cè)端面突出，并經(jīng)由通用聯(lián)軸器15a與中間軸16的后端部連結(jié)(參照圖45)。輸出軸46通過軸承47a、47b以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被樞軸支承在齒輪殼體45中，下部轉(zhuǎn)向軸40b和輸出軸46通過扭桿48連結(jié)。在輸出軸46上安裝有蝸輪49，蝸桿50與蝸輪49哨合而構(gòu)成減速機(jī)構(gòu)。電動機(jī)51被固定于齒輪殼體45,蝸桿50與該電動機(jī)51的未圖示的旋轉(zhuǎn)軸結(jié)合。另外，在輸出軸46的右側(cè)的周圍，設(shè)置有構(gòu)成轉(zhuǎn)矩測定裝置且檢測扭桿48的扭轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)矩傳感器(位移傳感器)57。通過該轉(zhuǎn)矩傳感器57檢測從方向盤I向下部轉(zhuǎn)向軸40b施加的轉(zhuǎn)矩的方向和大小。根據(jù)該檢測信號，驅(qū)動電動機(jī)51，通過蝸桿50和蝸輪49，沿規(guī)定方向以規(guī)定大小使輸出軸46產(chǎn)生輔助轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩傳感器57被收納在與外柱30 —體成形的傳感器殼體56中，轉(zhuǎn)矩傳感器57的電纜從傳感器殼體56的開口部58被取出到外部。如圖3、圖8及圖9所示，在下部轉(zhuǎn)向軸40b的外周面41上，通過公差環(huán)42安裝有鍵鎖定圈43。另外，在外柱30的下表面的轉(zhuǎn)向鎖定裝置安裝部33固定有轉(zhuǎn)向鎖定裝置44，將點(diǎn)火鑰匙向鎖定位置扭轉(zhuǎn)并從鑰匙孔拔出點(diǎn)火鑰匙時(shí)，鎖定鍵(未圖示)與鍵鎖定圈43的槽43A卡合，將下部轉(zhuǎn)向軸40b相對于外柱30進(jìn)行固定，阻止下部轉(zhuǎn)向軸40b的旋轉(zhuǎn)。圖9示出了公差環(huán)42單體，圖9(b)是圖9 (a)的右側(cè)視圖，并省略了公差環(huán)42的右半部分進(jìn)行表示。公差環(huán)42的結(jié)構(gòu)是，以環(huán)狀形成彈簧鋼的薄板，并在環(huán)狀的外周以等角度間隔形成有波紋形狀的凹凸部。公差環(huán)42的內(nèi)周側(cè)的凸部42A與下部轉(zhuǎn)向軸40b的外周面41抵接并向半徑方向外側(cè)彈性變形，由此將鍵鎖定圈43固定在下部轉(zhuǎn)向軸40b的外周面41。公差環(huán)42固定鍵鎖定圈43的力是通過內(nèi)周側(cè)的凸部42A的半徑方向的高度、內(nèi)周側(cè)的凸部42A的圓周方向的間隔(節(jié)距)、彈簧鋼的板厚、以及公差環(huán)42的外周和鍵鎖定圈43的內(nèi)周之間的摩擦系數(shù)求出的。因此，在鍵鎖定狀態(tài)下，當(dāng)過大的扭轉(zhuǎn)力矩施加到下部轉(zhuǎn)向軸40b時(shí)，以鍵鎖定圈43在公差環(huán)42的外周旋轉(zhuǎn)的方式，設(shè)定內(nèi)周側(cè)的凸部42A的半徑方向的高度、內(nèi)周側(cè)的凸部42A的圓周方向的間隔和彈簧鋼的板厚。由此，能夠減輕施加于由強(qiáng)度上不利的合成樹脂一體成形的下部支承托架54、外柱30和上部支承托架59a的過度的負(fù)荷，防止損壞，從而防止車輛的失竊。 如圖I、圖2、圖4及圖5所示，在外柱30的外周面，在轉(zhuǎn)向鎖定裝置安裝部33的附近，一體成形有多個(gè)加強(qiáng)筋32。因此，在鍵鎖定狀態(tài)下，過大的扭轉(zhuǎn)力矩施加在下部轉(zhuǎn)向軸40b時(shí)，防止外柱30的扭轉(zhuǎn)變形。鍵鎖定圈43及轉(zhuǎn)向鎖定裝置44配置在下部支承托架54和上部支承托架59a之間。因此，在鍵鎖定狀態(tài)下，能夠通過下部支承托架54和上部支承托架59a雙方承受扭轉(zhuǎn)負(fù)荷施加在下部轉(zhuǎn)向軸40b時(shí)的反力，能夠分散負(fù)荷。如圖3、圖6及圖7所示，在外柱30的內(nèi)周面31，在其軸向全長的范圍內(nèi)，以90°間隔形成有從內(nèi)周面31向徑向內(nèi)側(cè)突出的突條部34。突條部34的內(nèi)徑尺寸形成得比內(nèi)柱38的外周面39的外徑尺寸稍小，在外柱30上以小的過盈量并以過盈配合地嵌合的方式設(shè)定有內(nèi)柱38。另外，突條部34的內(nèi)徑尺寸由于成形外柱30時(shí)的型芯的起模斜度的影響，車身前方側(cè)(圖6(a)的左側(cè))的內(nèi)徑尺寸D2形成得比車身后方側(cè)(圖6(a)的右側(cè))的內(nèi)徑尺寸Dl小。因此，內(nèi)柱38的車身前方側(cè)與車身后方側(cè)相比過盈量稍大。但是，在型芯的起模斜度的影響下，突條部34的頂部的齒厚在車身前方側(cè)比車身后方側(cè)形成得小，因此，外柱30是在其全長范圍內(nèi)以大致相同的緊固力對內(nèi)柱38進(jìn)行緊固并保持。在外柱30和內(nèi)柱38的嵌合長度短的情況下，突條部34的車身后方側(cè)的內(nèi)徑尺寸Dl和車身前方側(cè)的內(nèi)徑尺寸D2也可以形成為相同。這樣，由于通過以等間隔形成在外柱30的內(nèi)周面31上的突條部34緊固內(nèi)柱38的外周面39，因此，以規(guī)定的過盈量對內(nèi)柱38的外周面39進(jìn)行緊固變得容易。所以，獲得通常使用時(shí)所需的內(nèi)柱38及方向盤I的保持剛性，并且將內(nèi)柱38塌陷移動時(shí)的塌陷負(fù)荷設(shè)定成規(guī)定值變得容易。在本例中，在外柱30的內(nèi)周面31上形成突條部34，但也可以代替地,使外柱30的內(nèi)周面31成為圓筒面，在內(nèi)柱38的外周面39上形成突條部，以規(guī)定的過盈量容易地對內(nèi)柱38的外周面39進(jìn)行緊固。在將內(nèi)柱38嵌合于外柱30之后，通過沿軸向分離的三個(gè)合成樹脂制的斷裂銷35，將內(nèi)柱38固定于外柱30。在斷裂銷35上形成有外螺紋，將斷裂銷35螺入形成于外柱30的內(nèi)螺紋而固定。另外，將斷裂銷35的前端插入內(nèi)柱38的通孔38A(參照圖7)。然后，在加熱斷裂銷35的同時(shí)進(jìn)行加壓(熱鉚接)，則斷裂銷35的緊固變得更可靠。二次碰撞時(shí),駕駛員碰撞方向盤1，大的沖擊力產(chǎn)生作用，此時(shí)，斷裂銷35剪斷，內(nèi)柱38被突條部34引導(dǎo)而向車身前方側(cè)塌陷移動。如圖3及圖6所示，在外柱30的內(nèi)周面31，在比內(nèi)柱38的車身前端更靠車身前方側(cè)的位置，以90°間隔，形成有從內(nèi)周面31向徑向內(nèi)側(cè)突出的沖擊吸收突條部36。沖擊吸收突條部36相對于突條部34錯(cuò)開45°相位地形成。沖擊吸收突條部36的內(nèi)徑尺寸D3形成得比突條部34的內(nèi)徑尺寸D1、D2稍小，并且，沖擊吸收突條部36的齒厚朝向車身前方側(cè)逐漸變大地形成。因此，內(nèi)柱38向車身前方側(cè)塌陷移動時(shí)，滑動阻力逐漸變大，塌陷移動的后半程的沖擊能量吸收量增加，以短的塌陷移動量完成沖擊能量的吸收。這樣的構(gòu)造尤其適于塌陷移動量短的柱輔助式的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。如圖3及圖10所示，在齒輪殼體45的車身前方側(cè)的端面上安裝有合成樹脂制的 前罩52，封閉齒輪殼體45的車身前方側(cè)的端面，并且支承軸承47a的外圈。前罩52的外螺紋52A螺入齒輪殼體45的車身前方側(cè)的內(nèi)螺紋45A。將前罩52的環(huán)狀凸部52B插入齒輪殼體45的環(huán)狀槽45B之后，對環(huán)狀凸部52B和環(huán)狀槽45B之間的接合面加壓，同時(shí)使其熔融并熱粘接(超聲波熱粘結(jié))。若熱粘結(jié)前罩52，則能夠?qū)崿F(xiàn)前罩52的鎖緊，并且能夠提高前罩52和齒輪殼體45之間的接合面的密封性能。在本例中，也可以是只有齒輪殼體45和外柱30由合成樹脂一體成形，并對該成形品連接分體地成形的構(gòu)成柱單元的其他部件。另外，也可以是齒輪殼體45、外柱30、下部支承托架54和傳感器殼體56由合成樹脂一體成形，并對該成形品連接獨(dú)立的上部支承托架59a。在本例中，只要至少齒輪殼體45和外柱30由合成樹脂一體成形即可，關(guān)于其他部件是一體成形還是分體構(gòu)成，不限于上述組合，是任意的。而且，也可以是外柱30、下部支承托架54和上部支承托架59a由合成樹脂一體成形，并對該成形品連接獨(dú)立的齒輪殼體45和傳感器殼體56。另外，下部支承托架54除了直接連接在外柱30的車身前方側(cè)，還能夠連接在由齒輪殼體45和傳感器殼體56構(gòu)成的殼體的任意位置，在這樣的構(gòu)造中，也能夠使用本發(fā)明。[第一實(shí)施方式的第二例]圖11 圖18示出了本發(fā)明的第一實(shí)施方式的第二例。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元適用于不具有伸縮機(jī)構(gòu)而具有傾斜機(jī)構(gòu)的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。在本例中，夕卜柱30、下部支承托架54、齒輪殼體(減速齒輪箱)45和傳感器殼體56由含有玻璃纖維的合成樹脂一體成形。下部支承托架54經(jīng)由插入于安裝孔55的樞軸銷(未圖示)，以能夠傾斜的方式被支承在車身上。在本例中，由與外柱30不同的零件成形的鐵制的上部支承托架59b被支承固定在車身上。上部支承托架59b具有上板61、和從該上板61向車身下方側(cè)延伸的一對側(cè)板62。在上板61上形成有長孔狀的安裝孔63，通過插入該安裝孔63的安裝螺栓(未圖示)，將上板61的車身上方側(cè)的安裝面6IA支承固定在車身上。如圖13 圖18所示，在外柱30的車身后端，向內(nèi)柱38的車身上方側(cè)突出地一體形成有定距托架37。定距托架37的外側(cè)面以能夠滑動的方式與上部支承托架59b的側(cè)板62的各個(gè)內(nèi)側(cè)面接觸。
在各個(gè)側(cè)板62上，形成有傾斜調(diào)整用長槽64。傾斜調(diào)整用長槽64形成為以設(shè)置在下部支承托架54上的樞軸銷為中心的圓弧狀。在定距托架37上，形成有沿與圖14及圖16的紙面正交的方向延伸的圓孔37A。在圓孔37A中壓入有中空圓筒狀的鐵制的軸套37B，軸套37B的外側(cè)面與定距托架37的外側(cè)面相比稍突出地形成。圓棒狀的緊固桿65通過傾斜調(diào)整用長槽64及圓孔37A，從圖17的左側(cè)插入。在緊固桿65的左端形成有圓盤狀的頭部65A。固定凸輪66、可動凸輪67、操作桿68和螺母69以該順序外嵌在緊固桿65的右端外周，形成于螺母69的內(nèi)徑部上的內(nèi)螺紋(未圖示)螺入形成在緊固桿65的右端上的外螺紋65B。在固定凸輪66和可動凸輪67的相對的端面上，形成有互補(bǔ)的傾斜凸輪面，并相互嚙合。當(dāng)用手操作與可動凸輪67的右側(cè)面連結(jié)的操作桿68時(shí)，可動凸輪67相對于固定凸輪66轉(zhuǎn)動。使操作桿68向夾緊方向轉(zhuǎn)動時(shí)，可動凸輪67的傾斜凸輪面的峰部跨過固定凸輪 66的傾斜凸輪面的峰部，在將緊固桿65向圖17的右側(cè)牽引的同時(shí)，將固定凸輪66向圖17的左側(cè)推壓。左側(cè)的側(cè)板62被緊固桿65的頭部65A的右端面向右側(cè)推壓，使側(cè)板62向內(nèi)側(cè)變形，強(qiáng)力地將側(cè)板62的內(nèi)側(cè)面壓抵在軸套37B的外側(cè)面上。同時(shí)，右側(cè)的側(cè)板62被固定凸輪66的左端面向左側(cè)推壓，使側(cè)板62向內(nèi)側(cè)變形，強(qiáng)力地將側(cè)板62的內(nèi)側(cè)面壓抵在軸套37B的外側(cè)面上。這樣，能夠牢固地將外柱30的軸套37B強(qiáng)力地緊固在上部支承托架59b上。由于將鐵制的軸套37B的外側(cè)面用于緊固，所以樹脂制的外柱30的耐久性提高。因此，外柱30相對于上部支承托架59b被固定，阻止外柱30的傾斜方向的位移。定距托架37形成在外柱30的車身上方側(cè)，軸套37B的軸心和安裝面61A之間的距離設(shè)定得短，因此，外柱30向車身的安裝剛性大。接著，當(dāng)駕駛員使操作桿68向緊固解除方向轉(zhuǎn)動時(shí)，自由狀態(tài)下的間隔設(shè)定得比軸套37B的外側(cè)面的車寬方向的尺寸大的上部支承托架59b的側(cè)板62分別向夾持方向的相反方向彈性回復(fù)。因此，由于外柱30相對于上部支承托架59b的側(cè)板62成為自由狀態(tài)，所以緊固桿65被傾斜調(diào)整用長槽64引導(dǎo)的同時(shí)，沿傾斜方向位移，能夠任意地進(jìn)行方向盤I的傾斜方向的調(diào)整。在本例中，如圖11 圖13所示，在齒輪殼體45的車身前方側(cè)的端面上，安裝有鋁合金制或合成樹脂制的前罩53，封閉齒輪殼體45的車身前方側(cè)的端面，并且支承軸承47a的外圈。前罩53通過螺栓53A固定在齒輪殼體45上。為實(shí)現(xiàn)輕量化，螺栓53A優(yōu)選是鋁合金制或合成樹脂制。其他的結(jié)構(gòu)及作用與第一實(shí)施方式的第一例相同。關(guān)于第一實(shí)施方式，對于將本發(fā)明的柱單兀用于不具有傾斜機(jī)構(gòu)及伸縮機(jī)構(gòu)的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置、以及僅具有傾斜機(jī)構(gòu)的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明也能夠用于同時(shí)具有傾斜機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)的傾斜·伸縮式的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。[第二實(shí)施方式的第一例]圖19 圖25示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的第一例。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單兀與第一實(shí)施方式的第一例同樣地被用于不具有傾斜機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。在本例的柱單元中，外柱30、下部支承托架54、上部支承托架59a、齒輪殼體(減速齒輪箱)45和傳感器殼體(轉(zhuǎn)矩傳感器殼體)56由含有玻璃纖維的合成樹脂一體成形。在本例的柱單元中，其特征在于，向車身的安裝構(gòu)造。下部支承托架54從外柱30向車身上方側(cè)(圖19的上方)突出地一體形成在外柱30的車身前方側(cè)。下部支承托架54通過穿插在形成于該下部支承托架54上的下部側(cè)安裝孔(螺栓孔)55 (參照圖21)中的下部側(cè)安裝螺栓72，被固定在下部側(cè)車身安裝板73上。下部側(cè)安裝螺栓72為鐵等的金屬制。下部側(cè)安裝孔55平行于與外柱30的中心軸線70正交的水平軸線(與圖19的紙面正交的軸線)地形成在下部支承托架54上。下部側(cè)車身安裝板73為鐵等的金屬制，其上端被固定在車身71上，從車身71向車身下方側(cè)延伸的下部側(cè)車身安裝板73的一對側(cè)板73A夾著下部支承托架54的車寬方向的兩側(cè)。在下部側(cè)安裝螺栓72的軸部72A上，外嵌有鐵等的金屬制的中空圓筒狀的軸套74，在下部側(cè)安裝孔55中，內(nèi)嵌有軸套74的外周面。如圖21及圖22所示，在下部側(cè)車身安裝板73的側(cè)板73A上形成有下部側(cè)切槽75，在下部側(cè)切槽75中穿插有下部側(cè)安裝螺栓 72的軸部72A。下部側(cè)切槽75的車身前方側(cè)閉鎖且車身后方側(cè)開放地形成。另外，關(guān)于下部側(cè)切槽75的車身上下方向的槽寬，車身后方側(cè)的槽寬W2比車身前方側(cè)的槽寬Wl寬，從車身前方側(cè)向車身后方側(cè)逐漸變寬地形成。螺母76螺入下部側(cè)安裝螺栓72的軸部72A的右端的外螺紋72B，將側(cè)板73A夾持在軸部72A的左端的頭部72C和墊圈77之間，強(qiáng)力地將側(cè)板73A的內(nèi)側(cè)面壓抵在軸套74的外側(cè)面上。這樣，通過牢固地將金屬制的軸套74緊固在下部側(cè)車身安裝板43上，能夠?qū)⑾虏恐С型屑?4支承固定在車身側(cè)。這樣，由于將金屬制的軸套74的外側(cè)面用于緊固，所以樹脂制的下部支承托架54的耐久性提高。同樣，上部支承托架59a從外柱30向車身上方側(cè)(圖19的上方)突出地一體形成在外柱30的車身后方側(cè)。上部支承托架59a通過穿插在形成于上部支承托架59a上的上部側(cè)安裝孔(螺栓孔)60(參照圖24)中的上部側(cè)安裝螺栓78，被固定在上部側(cè)車身安裝板79上。上部側(cè)安裝螺栓78為鐵等金屬制。上部側(cè)安裝孔78平行于與外柱30的中心軸線70正交的水平軸線(與圖19的紙面正交的軸線)地形成在上部支承托架59a上。上部側(cè)車身安裝板84為鐵等金屬制，其上端被固定在車身71上，從車身71向車身下方側(cè)延伸的上部側(cè)車身安裝板79的一對側(cè)板79A夾著上部支承托架59a的車寬方向的兩側(cè)。在上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A上外嵌有鐵等金屬制的中空圓筒狀的軸套80，在上部側(cè)安裝孔78中內(nèi)嵌有軸套80的外周面。如圖24及圖25所示，在上部側(cè)車身安裝板79的側(cè)板79A上形成有上部側(cè)切槽81，在上部側(cè)切槽81中穿插有上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A。上部側(cè)切槽81以車身前方側(cè)閉鎖且車身后方側(cè)開放的方式形成。另外，關(guān)于上部側(cè)切槽81的車身上下方向的槽寬，車身后方側(cè)的槽寬W4比車身前方側(cè)的槽寬W3寬，從車身前方側(cè)向車身后方側(cè)逐漸變寬地形成。另外，在上部側(cè)切槽81的車身下方側(cè)(圖25的下方)的緣部81B，在車身前方側(cè)的閉鎖端部81A的車身后方側(cè)，形成有向車身上方側(cè)突出的凸部81C。凸部81C從車身下方側(cè)的緣部81B以高度H突出。另外，圖22所示的下部側(cè)切槽72的車身下方側(cè)的緣部75B的從車身前方側(cè)的閉鎖端部75A到車身后方側(cè)的開放端部的長度LI形成得比長度L2長，長度L2是圖25所示的上部側(cè)切槽81的車身下方側(cè)的緣部81B的、從車身前方側(cè)的閉鎖端部81A到車身后方側(cè)的開放端部的長度。將螺母82螺入上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A的右端的外螺紋78B，將側(cè)板79A夾持在軸部78A的左端的頭部78C和墊圈83之間，強(qiáng)力地將側(cè)板79A的內(nèi)側(cè)面壓抵在軸套80的外側(cè)面上。這樣，通過將金屬制的軸套80牢固地緊固在上部側(cè)車身安裝板79上，能夠?qū)⑸喜恐С型屑?9a支承固定在車身側(cè)。這樣，由于金屬制的軸套80的外側(cè)面用于緊固，所以樹脂制的上部支承托架59a的耐久性提高。將本發(fā)明的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元安裝到車身71的順序如下所述。即，最初，使下部支承托架54側(cè)的螺母76和上部支承托架59a側(cè)的螺母82松緩，在頭部72C和側(cè)板73A、墊圈77和側(cè)板73A、頭部78C和側(cè)板79A、墊圈83和側(cè)板79A的各自之間形成間隙β I、β2、β3、β 4(參照圖20及圖23)。然后，將重量大的下部支承托架54側(cè)的下部側(cè)安裝螺栓72的軸部72A載置于下部側(cè)切槽75的車身下方側(cè)的緣部75B。接著，將上部支承托架59a側(cè)的上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A插入上部側(cè)切槽81。如上所述，下部側(cè)切槽72的車身下方側(cè)的緣部75B的長度LI形成得比上部側(cè)切槽81的車身下方側(cè)的緣部81B的長度L2長。因此，將上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A插入上部側(cè)切槽81時(shí)，下部側(cè)安裝螺栓72的軸部72A難以從下部側(cè)切槽75的車身下方側(cè)的緣部75B脫落，因此，組裝作業(yè)變得容易。另外，由于下部側(cè)切槽75及上部側(cè)切槽81的車身上下方向的槽寬從車身前方側(cè)向車身后方側(cè)逐漸變寬地形成，所以，容易將下部側(cè)安裝螺栓72的軸部72A及上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A分別插入下部側(cè)切槽75及上部側(cè)切槽81，能夠縮短組裝作業(yè)時(shí)間。當(dāng)將上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A插入上部側(cè)切槽81時(shí)，軸部78A跨過凸部81C，到達(dá)上部側(cè)切槽81的閉鎖端部SlA0同時(shí)，下部側(cè)安裝螺栓72的軸部72A到達(dá)下部側(cè)切槽75的閉鎖端部75A。由于凸部81C從車身下方側(cè)的緣部8IB突出高度H，所以軸部8IA —旦 到達(dá)閉鎖端部(正確的組裝位置)75A，就難以從上部側(cè)切槽81脫落。最后，緊固下部支承托架54側(cè)的螺母76，將側(cè)板73A夾持在頭部72C和墊圈77之間，并將下部支承托架54固定在下部側(cè)車身安裝板73上，并且緊固上部支承托架59a側(cè)的螺母82，將側(cè)板79A夾持在頭部78C和墊圈83之間，將上部支承托架59a固定在上部側(cè)車身安裝板79上。二次碰撞時(shí)，當(dāng)駕駛員與方向盤I碰撞時(shí)，向車身上方側(cè)的沖擊力F (參照圖19及圖24)作用于內(nèi)柱38、外柱30。向車身上方側(cè)的沖擊力F主要由鐵制的上部側(cè)安裝螺栓78和上部側(cè)車身安裝板79承受，因此，合成樹脂制的外柱30和上部支承托架59a發(fā)生的變形變小，能夠進(jìn)行內(nèi)柱38的順暢的塌陷移動。另外，由于下部支承托架54和上部支承托架59a與外柱30 —體成形，所以，下部支承托架54和上部支承托架59a相對于外柱30的安裝精度良好。因此，通過下部支承托架54和上部支承托架59a將外柱30固定在車身上時(shí)，外柱30發(fā)生的彎曲和扭轉(zhuǎn)變小，因此，能夠進(jìn)行內(nèi)柱38的順暢的塌陷移動。此外，本例中的其他的結(jié)構(gòu)及作用與第一實(shí)施方式的第一例或第二例相同。[第二實(shí)施方式的第二例]圖26及圖27示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的第二例。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，通過設(shè)置兩個(gè)上部支承托架59c，使合成樹脂制的外柱30和上部支承托架59c發(fā)生的變形進(jìn)一步減小。上部支承托架59c在外柱30的車身后方側(cè)從外柱30向車身上方側(cè)(圖26的上方)突出，并且與合成樹脂制的外柱30—體地沿車身前后方向分離地形成兩個(gè)。上部支承托架59c都具有與第一實(shí)施方式的第一例及第二實(shí)施方式的第一例的上部支承托架59a相同的構(gòu)造，通過穿插在形成于上部支承托架59c上的上部側(cè)安裝孔60中的鐵制的上部側(cè)安裝螺栓78，被固定在上部側(cè)車身安裝板84上。上部側(cè)車身安裝板84為鐵等金屬制，其上端被固定在車身71上，從車身71向車身下方側(cè)延伸的上部側(cè)車身安裝板84的一對側(cè)板84A夾著上部支承托架59c的車寬方向的兩側(cè)。在上部側(cè)車身安裝板84的側(cè)板84A上，形成有與第二實(shí)施方式的第一例的上部側(cè)切槽81相同構(gòu)造的兩個(gè)上部側(cè)切槽85，上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A分別穿插在上部側(cè)切槽85中。兩個(gè)上部側(cè)切槽85沿車身前后方向分離地形成。這些上部側(cè)切槽85的間隔與兩個(gè)上部支承托架59c的間隔相同。
上部側(cè)切槽85以車身前方側(cè)閉鎖且車身后方側(cè)開放的方式形成。另外，上部側(cè)切槽85以車身上下方向的槽寬從車身前方側(cè)向車身后方側(cè)逐漸變寬的方式形成。另外，在上部側(cè)切槽85的車身下方側(cè)(圖26及圖27的下方)的緣部85B，在車身前方側(cè)的閉鎖端部85A的車身后方側(cè)，形成有向車身上方側(cè)突出的凸部85C。本例的柱單元安裝到車身71的順序與第二實(shí)施方式的第一例相同。二次碰撞時(shí)，當(dāng)駕駛員與方向盤I碰撞時(shí)，向車身上方側(cè)的沖擊力作用于內(nèi)柱38、外柱30。向車身上方側(cè)的沖擊力作為沖擊力F1、F2分散地作用于兩個(gè)上部支承托架59c的鐵制的上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A。因此，合成樹脂制的外柱30、兩個(gè)上部支承托架59c發(fā)生的變形比第二實(shí)施方式的第一例小，從而能夠進(jìn)行內(nèi)柱38的更順暢的塌陷移動。其他的結(jié)構(gòu)及作用與第二實(shí)施方式的第一例相同。[第二實(shí)施方式的第三例]圖28 圖30示出了本發(fā)明的第二實(shí)施方式的第三例。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元適用于不具有伸縮機(jī)構(gòu)但具有傾斜機(jī)構(gòu)的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。因此，在本例的上部側(cè)車身安裝板86的一對側(cè)板86A上，與第一實(shí)施方式的第二例同樣地，形成有傾斜調(diào)整用長槽64。傾斜調(diào)整用長槽64形成為圓弧狀，該圓弧狀以穿插在下部支承托架54上的下部側(cè)安裝螺栓72為中心。上部側(cè)安裝螺栓78的軸部78A通過傾斜調(diào)整用長槽64及上部側(cè)安裝孔60從圖29及圖30的左側(cè)插入。在上部側(cè)安裝螺栓78的左端形成有頭部78C。固定凸輪66、可動凸輪67、操作桿68和螺母69以該順序外嵌在軸部78A的右端外周，形成于螺母69的內(nèi)徑部的內(nèi)螺紋(未圖示)螺入形成在軸部78A的右端的外螺紋78B。傾斜機(jī)構(gòu)的其他的結(jié)構(gòu)及作用與第一實(shí)施方式的第二例相同。二次碰撞時(shí)，當(dāng)駕駛員與方向盤I碰撞時(shí)，向車身上方側(cè)的沖擊力F (參照圖28及圖30)作用于內(nèi)柱38、外柱30。向著車身上方側(cè)的沖擊力F主要被鐵制的上部側(cè)安裝螺栓78、上部側(cè)車身安裝板86承受，因此，合成樹脂制的外柱30、上部支承托架59a發(fā)生的變形變小，能夠進(jìn)行內(nèi)柱38的順暢的塌陷移動。其他的結(jié)構(gòu)及作用與第二實(shí)施方式的第一例相同。
[第三實(shí)施方式的第一例]圖31 33示出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第一例。此外，包含本例在內(nèi)，本發(fā)明的第三實(shí)施方式的特征在于，轉(zhuǎn)向柱的前端部和電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用的殼體的后端部之間的結(jié)合固定部的構(gòu)造。其他部分的結(jié)構(gòu)及作用與以往公知的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元相同。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，在通過合成樹脂注塑成型主體部29時(shí)，將金屬制的轉(zhuǎn)向柱6d的前端部和構(gòu)成合成樹脂制的殼體9b的該主體部29的后端部一體地結(jié)合固定。此外，本發(fā)明的第三實(shí)施方式不限于殼體采用合成樹脂制的構(gòu)造，也可以采用鋁合金制的構(gòu)造實(shí)施。殼體9b通過螺紋固定、焊接等將主體部29和蓋部87結(jié)合固定而構(gòu)成為中空狀，上述主體部29和蓋部87分別通過對同種的合成樹脂注塑成型而形成。而且，收納有輸入軸12的前端部(圖31的左端部)、輸出軸13的后端部(圖31的右端部)至中間部、扭桿11和轉(zhuǎn)矩測定裝置8等。另外，在輸出軸13的中間部，將沿軸向分離的兩個(gè)位置通過一對 滾動軸承47a、47b以能夠自由旋轉(zhuǎn)的方式支承在殼體9b的內(nèi)側(cè)。而且，在這些滾動軸承47a、47b之間的部分，通過鋸齒卡合等將蝸輪49外嵌固定在輸出軸13上。而且，使該蝸輪49與通過電動機(jī)10 (參照圖45)被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的蝸桿50嚙合，對輸出軸13施加輔助轉(zhuǎn)矩。另一方面，轉(zhuǎn)向柱6d為碳素鋼等鐵類合金制或者鋁合金制的金屬管(拉制管或者電焊管)，整體呈圓管狀，并且前端部擴(kuò)徑成大致喇叭形。即，在轉(zhuǎn)向柱6d的前端部形成有翹起部88、大徑圓筒部89和分別為壁部去除部的多個(gè)透孔90a、90b。其中的翹起部88為向隨著朝向前方而直徑變大的方向傾斜的局部圓錐形的筒狀。另外，大徑圓筒部89是與轉(zhuǎn)向柱6d的主體部分(與翹起部88相比靠后的部分)同心的圓筒狀。而且，透孔90a、90b分別在翹起部88和大徑圓筒部89上各形成有多個(gè)。此外，在圖示的例子中，形成在這些翹起部88和大徑圓筒部89上的透孔90a、90b的各自的數(shù)量彼此相同，并且使與圓周方向相關(guān)的相位相互一致。但是，這些透孔90a、90b的數(shù)量能夠根據(jù)所需的強(qiáng)度等自由設(shè)定，在翹起部88和大徑圓筒部89之間，不一定必須使相位一致。但是，優(yōu)選地，分別形成三處所以上，合計(jì)六處以上。在其前端部形成翹起部88、大徑圓筒部89和多個(gè)透孔90a、90b的轉(zhuǎn)向柱6d和殼體9b的主體部29，在通過熱可塑性的合成樹脂注塑成型殼體9b時(shí)結(jié)合固定。即，在使轉(zhuǎn)向柱6d的前端部位于用于注塑成型該主體部29的模具的腔內(nèi)的規(guī)定位置的狀態(tài)下，向該腔內(nèi)以加熱熔融的狀態(tài)送入合成樹脂。送入該腔內(nèi)的熔融樹脂包埋轉(zhuǎn)向柱6d的前端部，并且在該腔內(nèi)冷卻固化，構(gòu)成主體部29。此時(shí)，熔融樹脂的一部分進(jìn)入各個(gè)透孔90a、90b內(nèi)，并在這些透孔90a、90b內(nèi)固化。其結(jié)果，構(gòu)成主體部29的合成樹脂中的存在于與轉(zhuǎn)向柱6d的前端部相比更靠外徑側(cè)的部分和存在于更靠內(nèi)徑側(cè)的部分被一體地結(jié)合。同時(shí)，主體部29和轉(zhuǎn)向柱6d被牢固地結(jié)合。此外，只要能夠確保所需的強(qiáng)度、剛性和耐久性，合成樹脂的種類沒有特別限定。例如，優(yōu)選使用混入了玻璃纖維或碳纖維等加強(qiáng)材料的聚酰胺樹脂(PA)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等。在本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元中，將形成了多個(gè)透孔90a、90b的鐵類合金制的轉(zhuǎn)向柱6d的前端部包埋地固定在合成樹脂制的殼體9b的主體部29的后端部，因此，能夠充分地提高這些轉(zhuǎn)向柱6d和主體部29的結(jié)合部的強(qiáng)度及剛性。所以，即使經(jīng)過伴隨有溫度變化的長期使用，也不會發(fā)生轉(zhuǎn)向柱6d和殼體9b之間的結(jié)合部晃動等問題。[第三實(shí)施方式的第二例]圖34示出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第二例。在本例的情況下，構(gòu)成殼體的主體部29a的后端部的壁厚比第三實(shí)施方式的第一例的情況薄。作為代替，在該主體部29a的外表面的圓周方向多個(gè)位置形成有加強(qiáng)筋91。其他部分的結(jié)構(gòu)及作用與第三實(shí)施方式的第一例相同。[第三實(shí)施方式的第三例]圖35及圖36示出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第三例。在本例的情況下，通過將轉(zhuǎn)向柱6e的前端緣部朝向徑向外側(cè)彎折成大致直角，形成外向凸緣狀的翹起部88a。而且，在該翹起部88a及轉(zhuǎn)向柱6e的前端部，在與該翹起部88a相比靠后的部分，分別各形成有多個(gè)透孔90c，90d。而且，對構(gòu)成殼體的主體部29b注塑成型時(shí)，將包含翹起部88a在內(nèi)的 轉(zhuǎn)向柱6e的前端部包埋在主體部29b的后端部，結(jié)合固定轉(zhuǎn)向柱6e和主體部29b。其他部分的結(jié)構(gòu)及作用與第三實(shí)施方式的第二例相同。[第三實(shí)施方式的第四例]圖37示出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的第四例。在本例的情況下，也將轉(zhuǎn)向柱6f的前端緣部朝向徑向外側(cè)以大致直角彎折，由此形成外向凸緣狀的翹起部88a。尤其是在本例的情況下，在該翹起部88a的外周緣部分形成有多個(gè)切口 92。而且，注塑成型殼體時(shí)，在使構(gòu)成該殼體的合成樹脂的一部分進(jìn)入這些切口 92內(nèi)的狀態(tài)下，結(jié)合固定該殼體和轉(zhuǎn)向柱6f。其他部分的結(jié)構(gòu)及作用與第三實(shí)施方式的第三例相同。[第三實(shí)施方式的參考例]此外，在將轉(zhuǎn)向柱的前端部包埋支承在殼體的后端部的構(gòu)造中，作為用于使轉(zhuǎn)向柱和殼體的結(jié)合強(qiáng)度提高的構(gòu)造，還考慮圖38及圖39所示的構(gòu)造。其中的圖38所示的構(gòu)造是使設(shè)置在轉(zhuǎn)向柱6g的前端部上的大徑圓筒部89a的形狀形成為與圓周方向相關(guān)的波形。另外，圖39所示的構(gòu)造為，在轉(zhuǎn)向柱6h的前端部不形成翹起部，而在該轉(zhuǎn)向柱6h的前端部形成壓花型的突起93。在任意一種構(gòu)造的情況下,都能夠提高轉(zhuǎn)向柱和殼體的結(jié)合強(qiáng)度，但在轉(zhuǎn)向柱的前端部，包埋在殼體的后端部中的部分的外觀上的厚度(與截面形狀相關(guān)的外切圓和內(nèi)接圓的直徑差的1/2)變大。其結(jié)果，該殼體的后端部的厚度尺寸局部地(與波形的頂部或突起93的頂部相對應(yīng)的部分)變小，可能難以同時(shí)實(shí)現(xiàn)薄壁、輕量化以及該部分的耐久性確保。與之相對，在本發(fā)明的情況下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩方面是容易的。[第四實(shí)施方式的第一例]圖40 圖43示出了本發(fā)明的第四實(shí)施方式的第一例。此外，包含本例在內(nèi)，本發(fā)明的第四實(shí)施方式的特征在于，轉(zhuǎn)向柱的前端部和電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用的殼體的后端部之間的結(jié)合固定部的構(gòu)造。其他部分的結(jié)構(gòu)及作用與以往公知的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元相同。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元將轉(zhuǎn)向柱6i的前端部和構(gòu)成殼體9c的主體部29c的后端部，經(jīng)由結(jié)合固定于該轉(zhuǎn)向柱6i的前端部的螺紋環(huán)94進(jìn)行結(jié)合固定。與第三實(shí)施方式的殼體9b同樣地，殼體9c通過螺紋固定、焊接等將主體部29c和蓋部87結(jié)合固定而構(gòu)成中空狀，上述主體部29c和蓋部87分別通過將同種的合成樹脂注塑成型而形成。另一方面，轉(zhuǎn)向柱6i是碳素鋼等鐵類合金制或者鋁合金制的金屬管(拉制管或者電焊管)，在其前端部形成有多個(gè)透孔95。這樣的轉(zhuǎn)向柱6i和螺紋環(huán)94在通過合成樹脂注塑成型該螺紋環(huán)94時(shí)一體地結(jié)合固定。即，在使轉(zhuǎn)向柱6i的前端部位于用于注塑成型該螺紋環(huán)94的模具的腔內(nèi)的規(guī)定位置的狀態(tài)下，向該腔內(nèi)以加熱熔融狀態(tài)送入合成樹脂。送入該腔內(nèi)的熔融樹脂包埋轉(zhuǎn)向柱6i的前端部，并在該腔內(nèi)冷卻固化，構(gòu)成螺紋環(huán)94。此時(shí)，熔融樹脂的一部分進(jìn)入透孔95的各自的內(nèi)側(cè)，并在這些透孔95內(nèi)固化。其結(jié)果，構(gòu)成螺紋環(huán)94的合成樹脂中的存在于比轉(zhuǎn)向柱6i的前端部更靠外徑側(cè)的部分和存在于更靠內(nèi)徑側(cè)的部分一體地結(jié)合。同時(shí)，螺紋環(huán)94和轉(zhuǎn)向柱6i被牢固地結(jié)合。另外，在螺紋環(huán)94的外周面，形成有螺紋槽即外螺紋96。該螺紋環(huán)94的前端面成為相對于中心軸存在于直角方向的平坦面。為將結(jié)合固定有螺紋環(huán)94的轉(zhuǎn)向柱6i的前端部與殼體9c結(jié)合固定，在設(shè)置于殼體9c的主體部29c的后端部上的圓筒部97的后端開口部內(nèi)周面，形成有與靠前的部分相比內(nèi)徑變大的階梯大徑部98。在該階梯大徑部98的內(nèi)周面上，形成有其他的螺紋槽即內(nèi)螺 紋99。另外，階梯大徑部98的內(nèi)端部成為相對于圓筒部97的中心軸存在于直角方向的臺階面100。設(shè)置在殼體9c的主體部29c的后端部上的圓筒部97和轉(zhuǎn)向柱6i的前端部通過螺紋環(huán)94相互同心地結(jié)合固定。因此，螺合該螺紋環(huán)94的外周面的外螺紋96與階梯大徑部98的內(nèi)周面的內(nèi)螺紋99，并進(jìn)一步緊固，強(qiáng)力地將螺紋環(huán)94的前端面壓抵于臺階面100。其結(jié)果，該螺紋環(huán)94和主體部29c被牢固地結(jié)合固定，與該螺紋環(huán)94結(jié)合固定的轉(zhuǎn)向柱6i和主體部290被牢固地結(jié)合固定。此外，為了能夠以充分大的轉(zhuǎn)矩容易地進(jìn)行螺紋環(huán)94的緊固，還可以在該螺紋環(huán)94的一部分上形成用于卡定緊固工具的卡定部。本例的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，將形成有多個(gè)透孔95的鐵類合金制的轉(zhuǎn)向柱6i的前端部包埋固定于合成樹脂制的螺紋環(huán)94，并螺合該螺紋環(huán)94和主體部29c，因此，能夠充分地提高轉(zhuǎn)向柱6i和主體部29c之間的結(jié)合部的強(qiáng)度及剛性。因此，即使經(jīng)過伴隨有溫度變化的長期使用，也不會發(fā)生轉(zhuǎn)向柱6i和殼體9c的結(jié)合部晃動等問題。另外，在本例的情況下，能夠容易地進(jìn)行轉(zhuǎn)向柱6i和殼體9c的拆裝。即，使轉(zhuǎn)向柱6i和殼體9c相對旋轉(zhuǎn)，使外螺紋96和內(nèi)螺紋99結(jié)合或脫離，由此，能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)向柱6i和殼體9c的拆裝。因此，伴隨該拆裝，任何部分都不會損傷。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的修理時(shí)間和成本的減少。其他的結(jié)構(gòu)及作用與第三實(shí)施方式的第一例相同。[第四實(shí)施方式的第二例]圖44示出了本發(fā)明的第四實(shí)施方式的第二例。在本例的情況下，螺紋環(huán)94a采用蓋型螺母。即，使該螺紋環(huán)94a成為分別在內(nèi)周面中的后端部形成內(nèi)向凸緣狀的法蘭部10且同樣地在中間部至前端部形成內(nèi)螺紋99a的蓋型螺母。另外，在形成于殼體9d的圓筒部97a的后端部外周面，形成有與靠前部分相比外徑變小的階梯小徑部102。在該階梯小徑部102的外周面，形成有其他的螺紋槽即外螺紋96a。另外，階梯小徑部102的內(nèi)端部部成為相對于圓筒部97a的中心軸存在于直角方向上的臺階面100a。在轉(zhuǎn)向柱6j的前端部，經(jīng)由傾斜階梯部103設(shè)置有大徑部104，在該大徑部104形成有多個(gè)透孔95。而且，在通過合成樹脂注塑成型螺紋環(huán)94a時(shí)，將大徑部104包埋在該螺紋環(huán)94a內(nèi)。除了螺紋環(huán)94a和圓筒部97a的徑向位置相反以外，其他的結(jié)構(gòu)及作用與第四實(shí)施方式的第一例相同。工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的柱單元能夠廣泛地適用于電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。只有不是特別明示的限定，無論有無傾斜機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)、以及無論有無用于吸收二次碰撞時(shí)的沖擊的能量吸收機(jī)構(gòu)，本發(fā)明的柱單元能夠適用于各種各樣的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。此外，在任何方式中，下部支承托架都能夠連接固定在外柱的車身前方側(cè)端部或由齒輪殼體和傳感器殼體構(gòu)成的殼體的一部分。第一實(shí)施方式、第三及第四實(shí)施方式根據(jù)所適用的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的條件，有選擇地適用，但也能夠?qū)⒌诙?shí)施方式的構(gòu)造適用于第一實(shí)施方式、第三及第四實(shí)施方式。另外，在第一實(shí)施方式中，在將獨(dú)立的金屬制的構(gòu)成零件(例如，齒輪殼體和傳感器殼體的一體成形品)連接在由合成樹脂一體成型地形成的成形品(例如，外柱、下部支承托架和上部支承托架)的情況下，也能夠采用第三及第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記的說明I方向盤
2轉(zhuǎn)向齒輪單元3輸入軸4 拉桿5轉(zhuǎn)向軸6、6a 6j轉(zhuǎn)向柱7蝸桿減速器8轉(zhuǎn)矩測定裝置9、9a 9d 殼體10電動機(jī)11 扭桿I2輸入軸13輸出軸14位移傳感器15a、15b通用聯(lián)軸器16中間軸17 車身18上部支承托架19支承筒20傳感器殼體21齒輪殼體22圓筒部23下部支承托架24 外柱25 內(nèi)柱26保持筒27 軸套28突條部
29、29a、29b、29c 主體部30 外柱31內(nèi)周面32加強(qiáng)筋33轉(zhuǎn)向鎖定裝置安裝部34突條部35斷裂銷36沖擊吸收突條部 37定距托架37A 圓孔37B 軸套38 內(nèi)柱38A 通孔39外周面40a上部轉(zhuǎn)向軸40b下部轉(zhuǎn)向軸41外周面42公差環(huán)42A內(nèi)周側(cè)的凸部43鍵鎖定圈43A 槽44轉(zhuǎn)向鎖定裝置45齒輪殼體45A內(nèi)螺紋45B環(huán)狀槽46輸出軸47a、47b 軸承48 扭桿49 蝸輪50 蝸桿51電動機(jī)52 前罩52A外螺紋52B環(huán)狀凸部53 前罩53A 螺栓54下部支承托架55安裝孔56傳感器殼體
57轉(zhuǎn)矩傳感器(位移傳感器)58 開口部59a、59b、59c上部支承托架60安裝孔61 上板6IA安裝面62 側(cè)板63安裝孔 64傾斜調(diào)整用長槽65緊固桿65A 頭部65B外螺紋66固定凸輪67可動凸輪68操作桿69 螺母70中心軸線71 車身72下部側(cè)安裝螺栓72A 軸部72B外螺紋72C 頭部73下部側(cè)車身安裝板73A 側(cè)板74 軸套75下部側(cè)切槽75A閉鎖端部75B車身下方側(cè)的緣部76 螺母77 墊圈78上部側(cè)安裝螺栓78A 軸部78B外螺紋78C 頭部79上部側(cè)車身安裝板79A 側(cè)板80 軸套81上部側(cè)切槽8IA閉鎖端部
8IB車身下方側(cè)的緣部8IC 凸部82 螺母83 墊圈84上部側(cè)車身安裝板84A 側(cè)板85上部側(cè)切槽
85A閉鎖端部85B車身下方側(cè)的緣部85C 凸部86上部側(cè)車身安裝板86A 側(cè)板87 蓋部88、88a 翹起部89、89a大徑圓筒部90a、90b、90c、90d 透孔91加強(qiáng)筋92 切口93 突起94、94a 螺紋環(huán)95 透孔96、96a 外螺紋97,97a 圓筒部98階梯大徑部99、99a 內(nèi)螺紋100、100a 臺階面101法蘭部102階梯小徑部103傾斜階梯部104大徑部
權(quán)利要求
1.一種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，具有 轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱具有外柱和內(nèi)柱，該內(nèi)柱配置在該外柱的車身后方側(cè)，且以在二次碰撞時(shí)能夠向車身前方側(cè)塌陷移動的方式與該外柱嵌合，該轉(zhuǎn)向柱在內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸； 殼體，該殼體具有傳感器殼體和齒輪殼體，所述傳感器殼體被安裝在所述外柱的車身前方側(cè)，收納轉(zhuǎn)矩傳感器，所述轉(zhuǎn)矩傳感器對作用于所述轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行檢測，所述齒輪殼體對根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩傳感器的檢測值賦予規(guī)定的操向輔助力的電動輔助機(jī)構(gòu)的一部分進(jìn)行收納； 下部支承托架，該下部支承托架能夠?qū)⑺鐾庵能嚿砬胺絺?cè)或所述殼體固定于車身； 上部支承托架，該上部支承托架能夠?qū)⑺鐾庵能嚿砗蠓絺?cè)固定于車身， 所述齒輪殼體和所述外柱由合成樹脂一體成形，或者，所述外柱、所述下部支承托架和所述上部支承托架由合成樹脂一體成形。
2.如權(quán)利要求I所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，除了所述齒輪殼體和所述外柱以外，所述下部支承托架及所述傳感器殼體也由合成樹脂一體成形。
3.如權(quán)利要求I所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，除了所述齒輪殼體和所述外柱以外，所述下部支承托架、所述傳感器殼體及所述上部支承托架也由合成樹脂一體成形。
4.如權(quán)利要求I所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，所述合成樹脂是含有玻璃纖維的合成樹脂。
5.如權(quán)利要求I所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，還具有前罩，該前罩用于封閉所述齒輪殼體的車身前方側(cè)的端面，將該前罩?jǐn)Q入所述齒輪殼體的端面，并且在對該前罩和所述齒輪殼體的接合面加壓的同時(shí)進(jìn)行熔融和熱粘結(jié)，由此，將所述前罩固定在所述齒輪殼體上。
6.如權(quán)利要求I所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，在所述外柱的內(nèi)周面，以過盈配合嵌合有所述內(nèi)柱的外周面，并且，在所述外柱和所述內(nèi)柱之間架設(shè)有二次碰撞時(shí)能夠斷裂的斷裂銷。
7.周面，沿該外柱的軸線方向伸長的多個(gè)突狀部形成在周向的多個(gè)位置，所述內(nèi)柱的外周面嵌合于該突狀部。
8.一種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，具有 轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱具有合成樹脂制的外柱、和配置在該外柱的車身后方側(cè)且以在二次碰撞時(shí)能夠向車身前方側(cè)塌陷移動的方式與該外柱嵌合的內(nèi)柱，該轉(zhuǎn)向柱在內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸； 下部支承托架，該下部支承托架以向車身上方側(cè)突出的方式一體形成于所述外柱的車身前方側(cè)或者與所述外柱的車身前方側(cè)一體形成的部分，具有以平行于與所述外柱的中心軸線正交的水平軸線的方式形成的下部側(cè)安裝孔； 上部支承托架，該上部支承托架以向車身上方側(cè)突出的方式一體形成在所述外柱的車身后方側(cè)，具有以平行于與所述外柱的中心軸線正交的水平軸線的方式形成的上部側(cè)安裝孔； 金屬制的下部側(cè)安裝螺栓，該下部側(cè)安裝螺栓被穿插在所述下部側(cè)安裝孔中，用于將所述下部支承托架固定在被固定于車身的金屬制的下部側(cè)車身安裝板上； 金屬制的上部側(cè)安裝螺栓，該上部側(cè)安裝螺栓被穿插在所述上部側(cè)安裝孔中，用于將所述上部支承托架固定在被固定于車身的金屬制的上部側(cè)車身安裝板上。
9.如權(quán)利要求8所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，還具有所述下部側(cè)車身安裝板及所述上部側(cè)安裝板， 在所述下部側(cè)車身安裝板上形成有下部側(cè)切槽，該下部側(cè)切槽的車身前方側(cè)閉鎖且車身后方側(cè)開放，并穿插有所述下部側(cè)安裝螺栓， 在所述上部側(cè)車身安裝板上形成有上部側(cè)切槽，該上部側(cè)切槽的車身前方側(cè)閉鎖且車身后方側(cè)開放，并穿插有所述上部側(cè)安裝螺栓。
10.如權(quán)利要求9所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，所述下部側(cè)切槽及所述上部側(cè)切槽的車身上下方向的槽寬都形成為在車身后方側(cè)比在車身前方側(cè)寬。
11.如權(quán)利要求9所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，在所述上部側(cè)切槽的車身下方側(cè)的緣部，在與車身前方側(cè)的閉鎖端部相比靠車身后方側(cè)的前后方向中間部，形成有向車身上方側(cè)突出的凸部。
12.如權(quán)利要求9所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，從所述下部側(cè)切槽的車身下方側(cè)的緣部的車身前方側(cè)的閉鎖端部到車身后方側(cè)的開放端部的長度，比從所述上部側(cè)切槽的車身下方側(cè)的緣部的車身前方側(cè)的閉鎖端部到車身后方側(cè)的開放端部的長度長。
13.如權(quán)利要求8所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，在所述外柱的車身后方側(cè)，在車身前后方向上分離地設(shè)置多個(gè)所述上部支承托架。
14.一種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，具有 金屬制的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱為圓筒狀，在內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸； 殼體，該殼體被結(jié)合固定在所述轉(zhuǎn)向柱的前端部，在內(nèi)部收納有電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成零件的至少一部分，該殼體由比構(gòu)成所述轉(zhuǎn)向柱的金屬軟質(zhì)的金屬的鑄造品或合成樹脂的注塑成型品形成， 在所述轉(zhuǎn)向柱的前端部，形成有將該前端部向徑向外側(cè)翹起而形成的翹起部、和連通該轉(zhuǎn)向柱的內(nèi)外周面之間或兩側(cè)面之間的壁部去除部，所述殼體以在內(nèi)部包埋所述翹起部和所述壁部去除部的狀態(tài)被鑄造或注塑成型。
15.如權(quán)利要求14所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，所述翹起部形成為局部圓錐筒狀，該局部圓錐筒狀向隨著趨向前方而直徑變大的方向傾斜，在所述轉(zhuǎn)向柱的前端部，形成有從該翹起部的大徑側(cè)端部向前方彎折的大徑圓筒部，所述壁部去除部由形成在所述翹起部及所述大徑圓筒部的圓周方向多個(gè)位置的多個(gè)透孔構(gòu)成，所述殼體的后端部存在于所述翹起部及所述大徑圓筒部的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)，并且，構(gòu)成該殼體的金屬或合成樹脂的一部分進(jìn)入所述透孔內(nèi)。
16.如權(quán)利要求14所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，所述翹起部形成為朝向徑向外側(cè)彎折的外向凸緣狀，所述壁部去除部由多個(gè)透孔構(gòu)成，所述多個(gè)透孔形成于該翹起部及所述轉(zhuǎn)向柱的前端部的與該翹起部相比靠后的部分，所述殼體的后端部存在于所述翹起部的前后兩側(cè)及所述轉(zhuǎn)向柱的前端部的內(nèi)徑側(cè)和外徑側(cè)，并且，構(gòu)成所述殼體的金屬或合成樹脂的一部分進(jìn)入所述透孔內(nèi)。
17.如權(quán)利要求14所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，所述翹起部形成為向徑向外側(cè)彎折的外向凸緣狀，所述壁部去除部由形成在該翹起部的外周緣部分的多個(gè)切口構(gòu)成，所述殼體的后端部存在于所述翹起部的前后兩側(cè)，并且，構(gòu)成該殼體的金屬或合成樹脂的一部分進(jìn)入所述切口內(nèi)。
18.—種電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，具有 金屬制的轉(zhuǎn)向柱，該轉(zhuǎn)向柱為圓筒狀，在前端部具有將內(nèi)外周面之間連通的透孔，該轉(zhuǎn)向柱在內(nèi)部以能夠轉(zhuǎn)動的方式樞軸支承轉(zhuǎn)向軸； 殼體，該殼體由比構(gòu)成所述轉(zhuǎn)向柱的金屬軟質(zhì)的金屬的鑄造品或合成樹脂的注塑成型品構(gòu)成，在后端部的內(nèi)外周面中的任意周面上具有螺紋槽，該殼體在內(nèi)部收納電動式動力轉(zhuǎn)向裝置的構(gòu)成零件的至少一部分； 螺紋環(huán)，該螺紋環(huán)以在內(nèi)部包埋含有所述透孔的部分的狀態(tài)，鑄造或注塑成型在所述轉(zhuǎn)向柱的前端部，在內(nèi)外周面中的、與所述殼體的在后端部具有螺紋槽的周面相對的一側(cè)的周面上具有螺紋槽， 通過將所述螺紋環(huán)的螺紋槽與所述殼體的后端部的螺紋槽螺合進(jìn)而緊固，將所述殼體結(jié)合固定在所述轉(zhuǎn)向柱上。
19.如權(quán)利要求18所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，所述螺紋環(huán)的螺紋槽由形成在該螺紋環(huán)的外周面上的外螺紋構(gòu)成，并且，在所述殼體的后端部的內(nèi)周面上形成有階梯大徑部，而且，所述殼體的后端部的螺紋槽由形成在該階梯大徑部的內(nèi)周面上的內(nèi)螺紋構(gòu)成。
20.如權(quán)利要求18所述的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置用柱單元，其特征在于，所述螺紋環(huán)的螺紋槽由形成在該螺紋環(huán)的內(nèi)周面上的內(nèi)螺紋構(gòu)成，并且，所述殼體的后端部的螺紋槽由形成在該殼體的后端部外周面上的外螺紋構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠同時(shí)確保輕量化和剛性的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。收納電動輔助機(jī)構(gòu)的齒輪殼體(45)、用于將齒輪殼體(45)固定在車身上的下部支承托架(54)、收納轉(zhuǎn)矩傳感器(57)的傳感器殼體(56)、構(gòu)成轉(zhuǎn)向柱(6c)的外柱(30)、和用于將外柱(30)的中間部固定在車身上的上部支承托架(59a)都由含有玻璃纖維的合成樹脂一體成形，這些部件的接合部的強(qiáng)度提高，實(shí)現(xiàn)輕量的電動式動力轉(zhuǎn)向裝置。
文檔編號B62D5/04GK102762433SQ201280000037
公開日2012年10月31日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月2日
發(fā)明者和賀保, 定方清, 柴崎弘, 森山誠一 申請人:日本精工株式會社