CN101934813A - 车用转向柱以及具有该转向柱的车用转向装置 - Google Patents

车用转向柱以及具有该转向柱的车用转向装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种车用转向柱以及具有该转向柱的车用转向装置。按照本发明，因为一倾斜螺栓的一耦合位置是位于一转向轴的中心轴线。当发生车辆碰撞事故时，不会造成弯曲变形，以及一调整杆不会撞击驾驶员的膝关节，以及当操作这调整杆时，可以防止一相对于该调整杆的螺母松脱。

Description

车用转向柱以及具有该转向柱的车用转向装置
【技术领域】
本发明是关于一种车用转向柱以及具有该转向柱的车用转向装置，特别是指一种车用转向柱，其中一倾斜螺栓的一耦合位置是位于一转向轴的中心轴线，因此当发生车辆碰撞事故的时候，不会造成弯曲变形，以及一调整杆不会撞击驾驶员的膝关节，以及当操作这调整杆时，可以防止一相对于该调整杆的螺母松脱。
【背景技术】
与现有惯用技术一样，车用转向装置是一种允许驾驶员可以根据他自己的意向改变行驶方向的装置，可以协助该驾驶员随意改变其车辆的数个前车轮的转动中心，让车辆行驶于要求的方向上。
当驾驶员操作该方向盘时，转向的力量就可以由这样的车用转向装置产生出来，接着通过一转向轴，传送给一齿条及齿轮机构，最终改变这数个相对前车轮的定位。
此外，这转向装置可以通过一种伸缩装置或一种倾斜装置，额外提供伸缩功能或倾斜功能，以方便驾驶员，其中该倾斜装置用于调整一方向盘的一座角度，以及该伸缩装置的形成是将一空心管插入另一空心管中，如此这些空心管可以沿着轴线方向伸长或缩回。
当发生车辆碰撞事故时，这伸缩装置可以利用允许转向轴及转向柱塌陷的方法以吸收冲击能。
因此，按照上述功能，一转向装置可以被归类成一种伸缩式转向装置或是一种倾斜式转向装置。如果需要，也能够增加这倾斜功能到这伸缩式转向装置上。通过这些功能，驾驶员可以调整这方向盘的突起程度或倾斜角度以符合他或她的身高或体型。
图1显示一种现有车用转向柱的一部件的一分解透视图。
如图1所示，这现有车用转向柱包括：一外套管100用于收纳一转向轴175；一内套管170用于伸入该外套管100；一下支架165用于固定该内套管170至一车体；一上支架105设于该外套管100的上边且固定至该车体上；一间距支架180与该外套管100整体固定在一起且形成一伸缩孔185；至少一倾斜支架150联结该上支架且形成一倾斜孔110；一固定齿轮145设于该倾斜支架150的一外表面；一可移动齿轮140用于与这固定齿轮145啮合或分离；一倾斜螺栓130伸长通过该倾斜孔110；一凸轮135用于与该可移动齿轮140啮合；一垫片125以及一螺母120用于固定该凸轮130及一调整杆115；以及齿轮弹簧142介入该可移动齿轮140及该固定齿轮145间。
利用拉紧或放松该调整杆115，就可以执行倾斜及伸缩操作。如果拉紧这调整杆115，这倾斜支架150就会被拉紧，进而施加一压迫力量至该外套管100，使外套管100紧密接触该内套管170以致无法执行倾斜操作或伸缩操作；相反的，如果放松该调整杆115，施加于该外套管100及该内套管170的压迫力量会被消除，以便执行倾斜或伸缩操作。
放松该调整杆115后，沿着该形成于间距支架180的伸缩孔185改变该倾斜螺栓130的位置，接着拉紧该调整杆115，即完成该伸缩操作。
放松该调整杆115后，沿着该倾斜孔110改变该倾斜螺栓130的位置，接着拉紧该调整杆115，即完成该倾斜操作。
于锁定调整杆115的情况下，该外套管110及该转向轴175是被固定的。但是如果放松该调整杆115，该外套管100或该内套管170可以藉由凸轮135斜向一倾斜中心160或者该转向柱可以轴向伸长或缩回。
上述现有车用转向柱存在了一些问题。当发生车辆碰撞事故的时候，该倾斜螺栓的耦合位置向下与该转向轴的中心轴线分开，可能因此造成重大的弯曲变形，以及当发生车辆碰撞事故的时候，因为调整杆的装配位置被该倾斜螺栓的耦合位置拉低，该调整杆可能会撞击驾驶员的膝关节，以及当操作这调整杆时，一相对于该调整杆的螺母可能松脱。
【发明内容】
为了解决现有技术的问题，本发明提供一种车用转向柱，其中一倾斜螺栓的一耦合位置是位于该转向轴的一中心轴线，以致当发生车辆碰撞事故的时候，不会造成弯曲变形，以及一调整杆不会撞击驾驶员的膝关节，以及当操作这调整杆时，可以防止一相对于该调整杆的螺母松脱。
为达上述目的，本发明的一较佳实施例提供一种车用转向柱，包括：一环螺栓具有一对形成于两相对边上的固定部件，每一固定部件具有数个螺纹形成于一柱形构件上且该柱形构件由该环螺栓的中心部件构成以供一外套管插入；一倾斜支架具有一对相对的板片，每一板片的一端部形成一斜缝开口；以及一平螺母紧密接触该倾斜支架的一外表面并受到该外表面的座，该平螺母的一边伸长通过其中一斜缝并耦合至该环螺栓的其中一固定部件。
根据本发明的另一目的是提供一种车用转向装置，包括一转向柱用于封装一转向轴、一齿条及齿轮机构用于耦合该转向轴以操纵车辆的数个相对前车轮转向，其中该转向柱包括：一环螺栓具有一对形成于两相对边上的固定部件，每一固定部件具有数个螺纹形成于一柱形构件上且该柱形构件是由该环螺栓的中心部件构成以供一外套管插入；一倾斜支架具有一对相对的板片，每一板片的一端部形成一斜缝开口；以及一平螺母紧密接触该倾斜支架的一外表面并受到该外表面的支承，该平螺母的一边伸长通过其中一斜缝并耦合至该环螺栓的其中一固定部件。
根据本发明，因为该倾斜螺栓的该耦合位置是位于该转向轴的中心轴线，当发生车辆碰撞事故的时候，不会造成弯曲变形，以及一调整杆不会撞击驾驶员的膝关节，以及当操作这调整杆时，可以防止一相对于该调整杆的螺母松脱。
【附图说明】
为让本发明的上述内容、目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举较佳技术方案，并配合所附图式，作详细说明如下：
图1显示一种现有车用转向柱的一部件的一分解透视图。
图2显示一种依据本发明的一较佳实施例的车用转向柱的一部件的一透视图。
图3显示图2的转向柱的一分解透视图。
图4显示图2的转向柱的一横断面视图。
【具体实施方式】
以下将参照所附图式详细说明本发明的技术内容。下列描述及各图是采用相同的编号标示相同或相近的组件，有相同或相近的组件的说明将不重述。
此外，用于描述本发明组件的每一较佳实施例，如第一、第二、A、B、(a)、(b)或相似者，并非是用于界定相关组件的本质、状态或顺序，而仅是用于分辨其它的组件。需注意的是，如果本说明书描述一组件是“连接”、“耦合”或“接合”至另一组件，则一第三组件可以“连接”、“耦合”及“接合”于该第一组件及第二组件之间，纵然该第一组件是可以直接连接、装配或接合于第二组件。
图2显示一种依据本发明的较佳实施例的车用转向柱的一部件的透视图，图3显示图2的转向柱的一分解透视图，以及图4显示图2的转向柱的一横断面视图。
正如图2及图3所示，依据本发明的一较佳实施例的转向柱200包括：一环螺栓240具有一对形成于两相对边上的固定部件245以及一中心部件，每一固定部件245具有数个螺纹部形成于一柱形构件的外周向表面上，以及一外套管215用于插入该环螺栓240的中心部件；一倾斜支架225具有一对相对斜缝227，每一斜缝227的开口形成于一板片的一端部上以使该对固定部件245可以分别接合该对斜缝227；以及一平螺母250用于紧密接触该倾斜支架225的一外表面并受到该外表面的支承，且该平螺母250与其中一固定部件245接合。
这平螺母250具有一座部件251用于紧密接触该倾斜支架225的外表面，以及一支承部件252形成于该座部件251的内表面，且沿着该内表面的该中心轴线方向伸长。该支承部件252被导入其中一斜缝227，受该外套管215的外周向表面的支承。此外，该平螺母250还可以包括一螺母部件253位于该座部件251的外表面，沿着该座部件251的中心轴线方向伸长且具有螺纹形成于该平螺母250的内周向表面上。
该固定部件245及调整杆115相互接合于该环螺栓240的一侧边上，且该平螺母250将其中一固定部件245装配于该环螺栓240的另一侧边上。
本发明的转向柱200的技术特征在于：环螺栓240实现现有倾斜螺栓的功能且置于该转向柱的中心轴在线，以及该平螺母250与该倾斜支架225的一侧边接合，具有防止该平螺母250从该环螺栓240松脱而导致扭矩消失的特点。
为方便接下来的描述，方向盘装配位置边即指上侧边，这方向盘装配位置边的另一相对边即指下侧边。
本发明提供一内套管205是一种空心柱形套管，用于封装一转向轴。于该内套管205的上端部，一伸缩衬套210介于该内套管205及外套管215之间以消除伸缩操作产生的摩擦力。该内套管205的下端部藉由斜铰链220耦合至一固定支架上。这斜铰链220作为倾斜操作的一转动轴。
该伸缩衬套210装配于该内套管205的上端部且被导入该外套管215中。该外套管215是一种空心柱形套管，当执行伸缩操作时，该外套管215的下端部滑动于伸缩衬套210的外周向表面上。
该环螺栓240紧配合于下该外套管215的外周向表面的下侧边上，其中该环螺栓240、调整杆115及平螺母250一起耦合至该倾斜支架225，以及一导块255介于该外套管215及该倾斜支架225的板片之间调整杆115的耦合区域中。因此，当拉紧调整杆115时，利用受制于该环螺栓240及该调整杆115之间的倾斜支架225的板片，施加压迫力量于该平螺母250及导块255上，进而使该外套管215压迫及紧密接触该伸缩衬套210及内套管205。
于该平螺母250及该导块255接触该外套管215的接合区域的数个相对侧边上，该外套管215形成数个平坦固定面217。
该环螺栓240耦合至该调整杆115是为了于一侧边上执行倾斜或伸缩操作，以及该另一侧边耦合至该平螺母250，其中该环螺栓250具有数个位于相对侧边的固定部件245，每一固定部件245具有一螺纹部形成于一柱形构件的该周向表面上，以及一位于该数个相对侧边的中心区域，该中心区域形成一环形，使该外套管215被导入该中心区域。
此外，该环螺栓240可以包覆一层低摩擦的材料于其内周向表面上，消除该外套管215于伸缩操作时的滑动摩擦力。
为了操作该调整杆115时防止该平螺母250及该环螺栓240从该相对调整杆115的侧边上相互松脱，利用该平螺母250支承该环螺栓240，使该平螺母250耦合于相对调整杆115的倾斜支架225的侧边上。
该平螺母250可以分成一座部件251及一支承部件252，还可以包括一螺母部件253。该座部件251形成一平板状以接触并座落于该倾斜支架的外表面上。该支承部件252及该螺母部件253是与该座部件251整体形成，其中该座部件251具有空心构形及螺纹形于其内周向表面。通过该形成于该固定部件的螺纹啮合该内周向表面的螺纹，使该环螺栓240的其中一固定部件245被装入该空心部件中。
此外，该外周向表面253形成数个平坦部，让一工具可以接触该数个平坦部，轻易且很方便的装配该平螺母250至该环螺栓240。
因为该平螺母250伸长通过该倾斜支架225的数个斜缝227且稳固的耦合于该环螺栓240上，该环螺栓240及该平螺母250可以防止防止松脱。
该环螺栓240的其中一固定部件245伸长通过该导块255，且该导块255介于该外套管215的外周向表面及该倾斜支架225的其中一板片之间。利用该导块255，让拉紧该倾斜支架225的数个相对板片的压迫力量施加于该外套管215或从该外套管215被释放，以执行该转向柱200的倾斜或伸缩操作。
该导块255形成一层低摩擦力的材料包覆于该接触该外套管215的内表面上，消除该外套管215于伸缩操作时的滑动摩擦力。
此外，根据本发明的另一技术方案的车用转向装置包括上述技术方案描述的一转向柱200，以及一齿条及齿轮机构耦合至一封装于该转向柱200内的转向轴175，以操作车辆的数个相对的前轮转向。以下不再重述该转向柱200。
按照上述本发明的构形及形状，因为该倾斜螺栓的耦合位置位于该转向轴的中心轴线，当发生车辆碰撞事故的时候，不会造成弯曲变形，以及该调整杆不会撞击驾驶员的膝关节，以及当操作这调整杆时，可以防止一相对于该调整杆的螺母松脱。
纵有一实施例将本发明的所有上述构件整合成单一单元或是被耦合及操作于单一单元上，仍无法用于限制本发明，也就是说本发明的所有上述构件可以选择性的耦合及操作于一个或数个单元中，且仍属于该本发明的目的。
此外，如“包括”及“具有”的用语含意是可以存在一个或多个相关构件，除非有特别的反面说法，否则包括一个或多个相关构件的含意是成立的。所有包含一或多技术或科学用语的术语含意相同于与同一技术领域者了解的含意，除非没有以其它方式界定。一常用术语如由字典定义者将构成一相关描述的含意，而非构成想象中的或超出正常的含意，除非本发明已明确界定。
为了举例说明，虽然已描述本发明的一较佳实施例，那些相同技术领域者将能了解是各种可能性的修改、附加以及替代，仍未脱离如本权利要求揭露的本发明精神及范围。因此，本发明揭露的技术方案趋向表现本发明的技术创意范畴，而非限制本发明要求的权利范围。本发明的权利范围是构筑于本权利要求的基础上，因此所有被该权利要求范围含盖的技术创意皆属于本发明所有。

Claims (10)

1.一种车用转向柱，其特征在于，其包括：
一环螺栓，具有一对固定部件位于该环螺栓的数个相对侧边，该每一固定部件具有螺纹形成于一由环螺栓的中心部件构成的柱形构件，以允许一外套管插入并通过该中心部件；
一倾斜支架，具有一对相对的板片，该每一板片形成一斜缝且该斜缝的开口位于该相关板片的一端部；以及
一平螺母，紧密接触该倾斜支架的一外表面并受该外表面支承，该平螺母的一侧边伸长通过其中一斜缝，与该环螺栓的其中一固定部件耦合。
2.如权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于：当拉紧一调整杆时，一插入该倾斜支架的内表面及该外套管之间的导块压迫该环螺栓、该外套管、一伸缩衬套以及一内套管互相紧密接触。
3.如权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于：该环螺栓的内周向表面包覆一低摩擦的材料，以消除该外套管执行一伸缩操作的滑动摩擦力。
4.如权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于：该平螺母包括一座部件用于紧密接触该倾斜支架的该外表面，以及一支承部件从该座部件的该内表面沿该座部件的一中心轴线方向伸长，使该支承部件伸长通过其中一斜缝并受该外套管支承的该外周向表面支承。
5.如权利要求4所述的车用转向柱，其特征在于：该平螺母还包括一螺母部件从该座部件的该外侧边沿该座部件的该中心轴线方向伸长，其中该螺母部件的一内周向表面形成螺纹。
6.一种车用转向装置，包括一转向柱用于封装一转向轴以及一齿条及齿轮机构用于耦合该转向轴以操作一车辆的数个相对前轮转向，其特征在于，该转向柱包括：
一环螺栓具有一对固定部件位于该环螺栓的数个相对侧边，该每一固定部件具有螺纹形成于一由环螺栓的中心部件构成的柱形构件，以允许一外套管插入并通过该中心部件；
一倾斜支架，具有一对相对的板片，该每一板片形成一斜缝且该斜缝的开口位于该相关板片的一端部；以及
一平螺母，紧密接触该倾斜支架的一外表面并受该外表面支承，该平螺母的一侧边伸长通过其中一斜缝，与该环螺栓的其中一固定部件耦合。
7.如权利要求6所述的车用转向装置，其特征在于：当拉紧一调整杆时，一插入该倾斜支架的内表面及该外套管之间的导块压迫该环螺栓、该外套管、一伸缩衬套以及一内套管互相紧密接触。
8.如权利要求6所述的车用转向装置，其特征在于：该环螺栓的内周向表面包覆一低摩擦的材料，以消除该外套管执行一伸缩操作的滑动摩擦力。
9.如权利要求6所述的车用转向装置，其特征在于：该平螺母包括一座部件用于紧密接触该倾斜支架的该外表面，以及一支承部件从该座部件的该内表面沿该座部件的一中心轴线方向伸长，使该支承部件伸长通过其中一斜缝并受该外套管支承的该外周向表面支承。
10.如权利要求9所述的车用转向装置，其特征在于：该平螺母还包括一螺母部件从该座部件的该外侧边沿该座部件的该中心轴线方向伸长，其中该螺母部件的一内周向表面形成螺纹。
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