CN102009683A - 伸缩式转向柱组件 - Google Patents

Abstract

伸缩式转向柱组件包括：支架，该支架包括前部和后部，前部包括一对间隔设置的臂，每个臂包括内表面和相对设置的外表面，该内表面与另一臂的内表面相对设置；转向柱，其具有纵向轴线并且包括可滑动地设置在外套筒的内表面中的内套筒，外套筒的外表面定位在间隔设置的两臂的内表面；锁定装置，其穿过并且连接到间隔设置的臂和外套筒，通过相应地应用或释放施加在臂的外表面、外部支架和内部支架上的预定夹紧力，锁定装置可移动以锁定或解锁内套筒在外套筒内的可滑动设置。

Description

伸缩式转向柱组件 

相关申请的交叉引用 

本申请要求享有2009年5月29日提交的美国临时专利申请No.61/217,327的优先权益，以上申请的公开内容通过引用并入本文。 

技术领域

本发明涉及用于车辆的伸缩式转向柱组件，其具有在车辆的正常操作过程中施加夹紧力以轴向约束伸缩部件的夹紧机构。更特别地，本申请涉及转向柱组件，其能在不必克服夹紧机构的轴向约束的情况下使夹紧力得以解除。 

背景技术

转向柱设置在车辆中用于支撑驾驶员使用的方向盘。可调节转向柱被设置成可使驾驶员改变方向盘的位置以提高方向盘转向和车辆驾驶的安全性、舒适性和方便性。倾斜运动和斜移运动改变方向盘的角位置。伸缩运动相对仪器板改变方向盘沿转向柱的中心轴线的轴向位置，以使方向盘从仪器板向外或向内移动。可调节转向柱包括锁定装置以防止在方向盘已经确定期望位置后方向盘的运动。这种转向柱同样是伸缩式的以利于轴向运动和在极端碰撞事件中的能量的吸收和分散。这种伸缩可以通过使用嵌套的上或内柱套筒和下或外柱套筒来实现，上或内柱套筒靠近方向盘，下或外柱套筒远离方向盘，上或内柱管套筒和下或外柱套筒相对于彼此移动以利于转向柱的伸缩。这种转向柱设计通常使用夹紧机构，其在车辆的正常操作过程中轴向约束转向柱上套筒和转向柱下套筒。 

需要提供一种“释放”在可调节转向柱伸缩过程中将转向柱内套筒轴向地约束至转向柱外套筒的夹紧机构的有效方式。相同基础的柱机构的现有设计在转向柱伸缩过程中仅通过使夹紧机构的轴向约束失效来允许内套筒平移到外套筒中。因此，期望提供并不需要这种约束的可替代设计。 

发明内容

在本发明的一个示例性实施例中，披露了一种伸缩式转向柱组件。该组件包括设计用于安装到车辆上的柱安装支架，该支架包括前部和后部，前部包括 一对间隔设置的臂，每个臂包括内表面和相对设置的外表面，该内表面与另一臂的内表面相对设置。该组件还包括转向柱，其具有纵向轴线并且包括可滑动地设置在外套筒的内表面中的内套筒，外套筒的外表面设置在间隔设置的臂的内表面内。该组件进一步包括穿过并且连接到间隔设置的臂和外套筒的锁定装置，通过相应地施加或释放作用到臂的外表面、外部支架和内部支架的预定夹紧力，锁定装置可移动以锁定或解锁内套筒在外套筒内的可滑动设置；锁定装置、臂的内表面和外套筒的外表面在轴向上可移动一预定距离，同时当将预定释放力施加到暴露端时被锁定以提供外部支架的外表面与臂的内表面的轴向分离，以及释放在内套筒和外套筒之间的预定夹紧力的施加，由此在施加预定的释放力时允许内套筒收缩到外套筒内。 

方案1：一种伸缩式转向柱组件，包括： 

构造用于安装到车辆的柱安装支架，该支架包括前部和后部，前部包括一对间隔设置的臂，每个臂具有内表面和相对设置的外表面，该内表面与另一个臂的内表面相对设置； 

转向柱，其具有纵向轴线并且包括可滑动地设置在外套筒的内表面内的内套筒，外套筒的外表面邻近间隔设置的臂的内表面定位； 

锁定装置，其穿过并且连接到间隔设置的臂和外套筒，通过相应地施加或释放作用到臂的外表面、外部套筒和内部套筒的预定夹紧力，锁定装置可移动以锁定或解锁内套筒在外套筒内的可滑动设置；锁定装置、臂的内表面和外套筒的外表面在轴向上可移动预定轴向距离，而当将预定释放力施加到内套筒的暴露端时被锁定以提供外部支架的外表面与臂的内表面的轴向分离，并释放在内套筒和外套筒之间的预定夹紧力的施加，由此在施加预定释放力时允许内套筒收缩到外套筒内。 

方案2：如方案1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，外套筒的外表面包括靠近外套筒的内端并且向内朝内端倾斜的多个第一有角度的表面，并且臂的内表面包括向内朝支架的前部倾斜的多个互补的第二有角度的表面。 

方案3：如方案2中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面具有参照倾斜轴线测量的复合倾斜角，并且第二有角度的表面具有互补的复合倾斜角。 

方案4：如方案3中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面具 有不变的复合倾斜角，其参照绕倾斜轴线的弯曲弧线的等分线沿该弧线的长度测量，并且第二有角度的表面具有互补的复合倾斜角。 

方案5：如方案4中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面之间的宽度在沿着弯曲弧线的长度的任何点处都是不变的，当参照该点处的等分线测量时。 

方案6：如方案1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，当锁定装置被锁定时，所述多个第一有角度的表面与所述多个第二有角度的表面邻接。 

方案7：如方案2中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面具有相对于纵向轴线大约5度的角θ。 

方案8：如方案1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，转向柱在伸缩方向和倾斜方向上是可以运动的。 

方案9：如方案8中所述的伸缩式转向柱组件，其中，锁定装置构造用于在伸缩方向和倾斜方向上锁定或解锁转向柱的运动。 

方案10：如方案1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，锁定装置包括可旋转螺栓和连接到可旋转螺栓的锁定机构。 

方案11：如方案10中所述的伸缩式转向柱组件，其中，锁定机构包括凸轮从动件机构或倾斜销机构。 

方案12：如方案10中所述的伸缩式转向柱组件，其中，锁定机构具有相连的可控的释放机构。 

方案13：如方案12中所述的伸缩式转向柱组件，其中，可控的释放机构包括位于外套筒中的多个槽，可旋转螺栓设置在所述槽中。 

方案14：如方案13中所述的伸缩式转向柱组件，其中，所述多个槽大致平行于纵向轴线延伸并且能使可旋转螺栓移动预定轴向距离。 

方案15：如方案14中所述的伸缩式转向柱组件，其中，所述预定轴向距离是大约2mm。 

方案16：如方案15中所述的伸缩式转向柱组件，其中，所述组件进一步包括正倾角锁定机构。 

方案17：如方案16中所述的伸缩式转向柱组件，其中，可控的释放机构的释放接合正倾角锁定机构。 

方案18：如方案17中所述的伸缩式转向柱组件，其中，可控的释放机构的 释放以及正倾角锁定机构的接合能实现外套筒可控地移动预定轴向距离。 

方案19：如方案18中所述的伸缩式转向柱组件，其中，所述预定轴向距离是大约2mm。 

方案20：如方案1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，该组件固定到车辆上。 

以上提及的特点和优点以及本发明其它的特点和优点将在以下参照附图的本发明的详述描述中非常容易地体现出来。 

附图说明

其它目的、特点、优点和细节，只通过举例的方式地揭示在以下对实施例的详细描述中，所述详细描述参照附图，其中： 

图1是处于收缩前位置的伸缩式转向柱组件的示例性实施例的左侧透视图； 

图2是图1中处于收缩前位置的伸缩式转向柱沿截面2-2截取的截面图； 

图3是处于收缩后位置的图2中的伸缩式转向柱组件的截面图； 

图4是图1中的伸缩式转向柱组件的部分右侧透视图； 

图5是图4中的伸缩式转向柱组件的外套筒和内套筒(及相关部件)的部分放大的右侧透视图； 

图6是图1中的伸缩式转向柱组件的仰视图，处于收缩后位置，外套筒与柱安装支架的一对臂轴向间隔开； 

图7是图1中的伸缩式转向柱组件的左侧透视图，示出内套筒可滑动地设置在移除支架的外套筒中； 

图8是伸缩式转向柱组件的左侧视图，并且也用于描述捕获机构和可控释放机构的替代实施例； 

图9是在从图8的截面9截取的设置穿过外套筒的销的放大视图，销设置在收缩前位置； 

图10是从图6的截面10截取的处于收缩后位置的与臂间隔设置的外套筒的放大仰视图； 

图11是图10中的相互接合的外套筒和臂处于收缩前位置的放大仰视图； 

图12是处于收缩前位置的正倾角锁定机构的示例性实施例的侧视图； 

图13是处于收缩后位置的图12的的正倾角锁定机构的侧视图；以及 

图14是图4中的外套筒和第一有角度的表面的侧视图。 

图15-16为示出第一有角度的表面和第二有角度的表面构造成在转向柱的倾斜位置调节过程中在彼此之上滑动的示意图。 

具体实施方式

根据本发明的示例性实施例，提供了一种伸缩式转向柱组件，其提供了解除夹紧机构的夹紧压力的有效方式，允许上转向柱套筒缩到下套筒内，而不必克服夹紧机构的轴向约束。 

参照附图，其中，在一些视图中，相同的数字表明相同或对应的部件，用于车辆(例如各种已知的车辆结构(未示出))的伸缩式转向柱组件20大致如图1，4，6和8中所示。 

参照图1-3，伸缩式转向柱组件20包括限定了纵向轴线L的转向柱22。转向柱22包括内套筒24和外套筒26，当预定的轴向加压的压缩力施加到内套筒24上时，例如当车辆碰撞和突然减速导致的驾驶员通过气囊(未示出)和方向盘(未示出)压靠在套筒上时，内套筒24可滑动地设置在外套筒26内和/或沿纵向轴线L可收缩在外套筒26内。如图2所示，转向柱22处于收缩前位置，在该位置，没有施加预定的力。在图3中，转向柱22处于收缩后位置，在该位置，已经施加预定的力。预定的力可以是任何适合的力，包括大约2000N的力。可以理解，根据车辆生产商的设计需求，预定的力可以比2000N更高或更低。进一步，内套筒24在收缩前位置和收缩后位置之间可以在外套筒26中行进或移动大约100mm的预定距离d(图3)。可以理解，根据车辆生产商的设计需求，内套筒24在收缩前位置和收缩后位置之间可以移动多于100mm或少于100mm。 

例如，如图1所示，转向柱22还在伸缩方向23和倾斜(斜移)方向25上可以调节。方向盘(未示出)与内套筒24连接用于允许驾驶员在车辆的室(未示出)内沿伸缩方向23和倾斜方向25调节转向柱22。更特别地，内套筒24的嵌套端29(图2)沿纵向轴线L可滑动地设置在外套筒26中以允许在伸缩方向23上的调节，而内套筒24和外套筒26沿横向于竖直的弧形路径一起移动以在倾斜方向25上移动。换句话说，当调节伸缩方向23时，方向盘移动靠近和远离驾驶员，而当调节倾斜方向25时，方向盘相对驾驶员上下移动。典型地，方向盘在伸缩方向23和倾斜方向25上都可以调节。可以理解，方向盘可以仅在伸缩方向23或仅在倾斜方向25上可以调节。 

参照图1，4和5，伸缩式转向柱组件20进一步包括固定到车辆并且连接于内套筒24和外套筒26以支撑内套筒24和外套筒26的柱安装支架28。支架28 包括相对于纵向轴线L彼此间隔设置的前部30和后部32。支架28的前部30包括向下延伸并且横向于纵向轴线L彼此间隔分开设置的一对对置的臂34。臂34位于外套筒26的侧面，并且更具体地，内套筒24和外套筒26设置在臂34之间并且可释放地连接到臂34。可以理解，支架28的前部30和后部32可以一体成形，或者通过任何适合的永久性连接(例如各种焊接方式)或通过使用各种连接装置(例如各种紧固件等)固定于彼此。可以进一步理解，臂34可以与前部30一体成形，或者单独成形并且通过任何适合的永久性连接(例如各种焊接方式)或通过使用各种连接装置(例如各种紧固件等)固定于前部。 

同样参照图1和6，每个臂34包括相对于纵向轴线L彼此径向间隔离开的内表面36和外表面38，每个臂34的内表面36面向外套筒26。伸缩式转向柱组件20进一步包括附接于外套筒26和一个臂34的偏压部件40，和附接于外套筒26和另一个臂34的另一个偏压部件40，以偏压转向柱22并且阻止在柱位置的调节过程中柱和方向盘疏忽地落到驾驶员的腿上。偏压部件40可以包括盘簧。 

参照图1、2和6，外套筒26包括相对于纵向轴线L彼此间隔设置的内端42和外端44，内套筒24可滑动地设置在外套筒26的内端42内。当处于收缩前位置时，外套筒26的内端42接合支架28的前部30的臂34。更特别地，外套筒26的内端42包括相对于纵向轴线L在径向上彼此间隔设置的一对侧部46，当处于收缩前位置时，每个侧部46与相应的臂34邻接。 

在图5和图7中，每个侧部46均包括半圆柱状凸缘48，该凸缘大致朝向另一个延伸并且其共同限定了位于其间的间隙50。这种结构允许外套筒26的内端42伸缩或弯曲以选择性地阻止内套筒24的运动。将凸缘48构造成与内套筒24互补并大致与其相配。换句话说，凸缘48邻接内套筒24。可以理解，凸缘48可以与侧部46一体成形，或者作为单独部件成形并且通过任何适合的永久性连接(例如各种焊接方式)或通过使用各种连接装置(例如各种紧固件等)固定于侧部。 

参照图1、4、8和9，外套筒26的外端44枢转连接于支架28的后部32，以使得转向柱22可以相对于支架28横向于纵向轴线L枢转，并且因此允许沿倾斜方向25的倾斜运动。更特别地，限定了横向于纵向轴线L的倾斜轴线T的一对相对设置的销58(图5和9)通过在对置的衬套59内同中心的设置枢转地连接到支架28，衬套59因此构造成围绕倾斜轴线T同心设置地设置在支架28 内，例如通过将衬套59和销58设置在柱安装支架28的后部32中相对的凹部(未示出)中，其使衬套59和销58与倾斜轴线T轴向对齐并且与支架28和外套筒26的下端44接合，以使转向柱和内套筒24以及外套筒26可以绕倾斜轴线T枢转以沿倾斜方向25调节转向柱22和方向盘。 

在图1、4和5中，伸缩式转向柱组件20进一步包括可选择性结合的锁定装置60，其与外套筒26和支架28连接以选择性地允许驾驶员通过解开锁定装置60、在伸缩方向23和倾斜方向25上将转向柱和方向盘移动到预定的位置并且然后再重新接合锁定装置而在这些方向上调节方向盘。更特别地，锁定装置60连接到外套筒26的上端42和支架28的臂34上，以选择性地允许内套筒24和外套筒26的调节。锁定装置60包括设置为穿过外套筒26的上端42和支架28的臂34的螺栓62。螺栓62限定了横向于纵向轴线L并且与纵向轴线L间隔设置的枢轴轴线P，枢轴轴线P还与倾斜轴线T间隔设置并且大致与其平行。螺栓62可选择性地绕这里描述的枢轴轴线P旋转。 

锁定装置60可包括任何适合的锁定机构，例如，已知的凸轮从动件机构(未示出)或倾斜销机构64，其与螺栓62相连用于选择性地沿枢轴轴线P对臂34、外套筒26和内套筒24施加预定的向内定向的夹紧压力或力F，以选择性地在伸缩方向23上相对于外套筒26锁定内套筒24和在倾斜方向25上锁定转向柱22的角位移，由此阻止转向柱22和方向盘的进一步调节。可以理解，可以使用本领域普通技术人员已知的其它适合的锁定装置用于代替凸轮从动件机构或倾斜销64来选择性地阻止方向盘的调节。可以采用任何适合的夹紧力，包括大约4000N的夹紧力。可以理解，根据车辆生产商的设计需求，夹紧力可以比4000N更高或更低。 

锁定装置60进一步包括安装在螺栓62上的用于允许驾驶员选择性地接合和释放锁定装置60从而调节转向柱22和方向盘位置的操纵杆66。操纵杆66可以绕枢轴轴线P在阻止方向盘调节的锁定位置和允许方向盘调节的解锁位置之间旋转。当操纵杆66位于锁定位置时，夹紧力F施加到支架28和/或臂34、外套筒26和内套筒24上，以阻止方向盘的调节。换句话说，支架28和/或臂34被夹紧并被挤压在一起，这就夹紧和挤压在外套筒26上，进而夹紧和挤压在内套筒24上，因此阻止了在伸缩方向和倾斜方向上的调节。在第一凸缘48之间具有间隙50允许外套筒26的上端42伸缩或弯曲以便使第一凸缘48可朝向 彼此移动以及使第二凸缘52(图7)朝向彼此移动以挤压内套筒24，以阻止在伸缩方向和倾斜方向上的调节。当操纵杆66位于解锁位置时，在支架28和/或臂34、外套筒26和内套筒24上的夹紧力F减小或消除以允许方向盘在伸缩方向23和倾斜方向25上调节。 

伸缩式转向柱组件20进一步包括可控的释放机构68，以允许内套筒24不必克服锁定装置60的轴向约束而收缩在外套筒26内。由于可控的释放机构68的配置，该伸缩式转向柱组件20消除了对如本领域普通技术人员已知的支架28以具有释放管壳和/或剪切销的需要。如图6、10和11所示，可控的释放机构68进一步包括设置在外套筒26的上端42上的多个第一有角度的表面76和设置在臂34上的多个第二有角度的表面78。更特别地，其中一个第一有角度的表面76设置在外套筒26的上端42的一个侧部46上，而另一个第一有角度的表面76设置在外套筒26的上端42的另一个侧部46上。此外，一个第二有角度的表面78设置在一个臂34的内表面36上，而另一个第二有角度的表面78设置在另一个臂34的内表面36上。每个第一有角度的表面76和第二有角度的表面78大致是平坦的平面结构并且每个都限定了相对于纵向轴线L的有角度的结构，第一有角度的表面76的有角度的结构与相邻的第二有角度的表面78的有角度的结构互补，这将在下面进一步讨论。典型地，如图10和11中所示，有角度的结构是相对较浅的角度θ，例如大约5度。可以理解，有角度的结构可以比5度更大或更小。 

参照图11，当转向柱22处于收缩前位置时，第一有角度的表面76与相应的第二有角度的表面78邻接并且在其间提供摩擦接合。如图6和10所示，当转向柱22处于收缩后位置时，第一有角度的表面76与相应的第二有角度的表面78轴向间隔开或者分离，因此消除了支架28和外套筒26之间的摩擦接合，这同样减小或消除了施加在外套筒26上的夹紧力F，并因此允许内套筒24收缩到外套筒26内。因此，伸缩式转向柱组件20提供了消除施加在内套筒24和外套筒26上的夹紧力F以允许内套筒24不必克服锁定装置60的轴向约束而收缩在外套筒26内的有效方法，该方法将在下面组件20的操作中进一步讨论。 

参照图14-16，第一有角度的表面76和第二有角度的表面78构造成在转向柱的倾斜位置调节过程中在彼此之上滑动。为了利于表面在彼此之上的平滑运动并且防止粘合或压力，以及确保匹配的接合以保证转向柱22的锁定，第一有 角度的表面76和第二有角度的表面78具有互补的配合锥形。当调节倾斜位置时，转向柱绕倾斜轴线T枢转。如图14所示，为了利于这种运动，第一有角度的表面76可以具有复合锥角θ，其沿着绕倾斜轴线的弯曲的弧线83的等分线81测量时是不变的，该倾斜轴线从这些表面的上部向下部延展穿过这些表面的长度l。例如，沿着第一等分线77从轴线A向下以例如大约2度的角度穿过表面76的复合锥角θ与沿着第二等分线79从水平轴线向下以例如大约10度的角度穿过表面76的复合锥角相同，或沿其它类似构造的等分线，其中，轴线A与纵向轴线L平行并且穿过倾斜轴线T的中心并且与其成直角，所述水平轴线与纵向轴线L平行并且穿过倾斜轴线T的中心并且与其成直角。进一步地，沿着沿穿过长度l的弯曲的弧线的各等分线的任何交点，第一有角度的表面76在外套筒26的两侧上表面76之间具有宽度W，该宽度如图15和16所示是相同的，例如在沿着弯曲的弧线83的点85和87处，其中W1和W2相等。第二有角度的表面78的复合锥角可选择为全部地与第一有角度的表面76的复合锥角互补，包括沿着它们的长度并且穿过它们的宽度。第一和第二复合锥角76、78可以是任何适合的角度，包括大约5度的角度。 

相对于预定的必须施加到内套筒24的暴露端27的预定轴向释放力来控制这种释放，以便导致本文所述的轴向分离。释放还在以下方面得到控制：通过使用捕获机构69来捕获已经通过应用预定的轴向释放力而得到释放的外套筒26来控制第一有角度的表面76和第二有角度的表面78的轴向分离的最大量。在一个示例性实施例中，可控的释放机构68的捕获机构69(图12和13)还包括正倾角锁定机构86，该锁定机构86被选择成不仅提供正倾角锁定，其而且可以被设计用于提供限制外套筒26的轴向运动，如本文所描述的。可选择地，参照图8，在另一个示例性实施例中，释放机构68限定了包括在外套筒26的上端42和下端44的每个中具有多个槽70的捕获机构69。每个槽70大致平行于纵向轴线L延伸并且延伸预定距离，并且相对于纵向轴线L与其它槽间隔设置。螺栓62设置为穿过上端42的槽70，并且销58设置为穿过下端44的槽70。槽70包括彼此间隔设置的下端部分74和上端部分72。当处于图8所示的收缩前位置时，销58和螺栓62设置在相应的槽70的下端部分74中。当处于收缩后位置时，销58和螺栓62设置在相应的槽70的上端部分72中。通过选择销58和螺栓62的尺寸，以及槽的预定长度，销和螺栓可能移动的最大轴向距离d_a 可以被预定。 

如图2、5和7所示，可选择性地，伸缩式转向柱组件20可包括能量吸收装置80。能量吸收装置80可以是本领域普通技术人员熟知的任何适合的能量吸收装置。例如能量吸收装置80可以包括带82和与螺栓62和操纵杆66相连以可选择地接合带82的锁定凸轮84。带82固定在内套筒24上以便当内套筒24收缩到外套筒26内时，带82可以与内套筒24一起被拉动并因此变形以吸收能量。 

此外，如图1、12和13所示，伸缩式转向柱组件20可选择性地包括正倾角锁定机构86。正倾角锁定机构86可以是本领域普通技术人员熟知的任何适合的正倾角锁定机构。例如，正倾角锁定机构86可包括合并到至少一个臂34中的一体形成的支撑部件88，或可替换地包括与至少一个臂(未示出)的外表面邻接的单独的支撑部件。支撑部件88限定了开口90，螺栓62穿过开口90设置。开口90包括设置在开口90一侧上的多个齿92。正倾角锁定机构86进一步包括具有许多齿96的棘爪94，螺栓62穿过棘爪94设置。棘爪94固定到外套筒26的一个侧部46上以便棘爪94与外套筒26一起运动。如图12所示，棘爪94的齿96面对开口90的齿92，并且在锁定装置60的脱离结合和解锁以及在倾斜方向25上调节转向柱22和方向盘的过程中与开口90的齿92间隔开。如图13所示，当内套筒24、外套筒26移动到收缩后位置时，棘爪94与螺栓62一起沿纵向轴线L移动并且棘爪94的齿96与开口90的齿92接合以阻止转向柱22在倾斜方向上的不期望的角运动。正倾角锁定机构86还可包括可控的释放机构68，尤其是捕获机构69。机构的部件(包括支撑部件88、棘爪94和其各自的齿92、齿96)的间距和尺寸可以用于控制外套筒26在从支架28释放时可移动的最大轴向距离d(图12)。 

仅仅为了说明，下面将讨论从收缩前位置移动到收缩后的位置的转向柱22的实施例以说明组件的工作方式，尤其是内套筒24不必克服锁定装置60的轴向约束而收缩到外套筒26内。 

参照图2和11，转向柱22处于收缩前位置。当处于收缩前位置时，外套筒26的上端42接合支架28的臂34的内表面36。更具体地，臂34的第二有角度的表面78邻接外套筒26的侧部46的相应的第一有角度的表面76以在其间提供摩擦接合(锁定)和可控的释放机构68。在图12和13所示的实施例中，正 倾角锁定机构86的棘爪94的齿96与支撑部件88的开口90的齿92间隔开并且提供捕获机构。 

参照图3和图10，示出了转向柱22处于收缩后位置。当预定的力施加到内套筒24的暴露端27上时，外套筒26和支架28的臂34之间的摩擦力，或外套筒释放力被克服，而不必克服内套筒24和外套筒26之间的摩擦内套筒释放力。当力达到约2000N时，外套筒26可以从支架28中释放。可以理解，当达到大于或小于2000N的力时，外套筒26同样可以从支架28释放。 

内套筒24和外套筒26之间的摩擦力和/或带82的摩擦力和/或夹紧力允许内套筒24和外套筒26沿纵向轴线L一起移动预定的距离。换句话说，内套筒24和外套筒26作为一个单元移动以便在内套筒24和外套筒26沿纵向轴线L移动预定距离的过程中内套筒24不在外套筒26内收缩。例如，内套筒24和外套筒26一起移动的预定距离可以是大约2mm。可以理解，预定距离取决于车辆生产商的设计需求，可以比2mm更大或更小。 

由于还提供了捕获机构69的正倾角锁定机构86的各部件的布置，外套筒26可以沿着纵向轴线L移动预定距离d_a。如图13所示，棘爪94随外套筒26移动预定距离并且棘爪94的齿96与开口90的齿92接合以阻止转向柱22在倾斜方向上的不期望的角运动。 

当内套筒24和外套筒26移动预定轴向距离d时，第一有角度的表面76和第二有角度的表面78彼此形成间隔(如图10所示)，并且施加到外套筒26上的用以允许内套筒24在外套筒26中收缩的夹紧力F被减少或消除。换句话说，内套筒24和外套筒26相对于支架28和锁定装置60移动，并且一旦外套筒26移动预定轴向距离d而且第一有角度的表面76和第二有角度的表面78彼此间隔开，因为施加在内套筒24和外套筒26上的夹紧力F被克服，内套筒24就将在外套筒26中收缩。由于外套筒26的第二有角度的表面78与支架28的第一有角度的表面76形成间隔分开，同时径向移动远离被施加轴向约束的枢轴轴线P，因此内套筒24和外套筒26不必克服锁定装置60的轴向约束。 

当达到预定的内套筒释放力时，内套筒24在外套筒26中收缩。例如，预定的内套筒释放力可以从大约1090N到大约1500N。可以理解，预定的释放力取决于车辆生产商的设计需求，可以小于1000N或大于1500N。 

同样如图3所示，当内套筒24在外套筒26中收缩时，能量吸收装置80被 拉长并且因此吸收能量。更具体地，当内套筒24移动通过外套筒26时，带82与内套筒24一起被拉动并且变形(拉长)以吸收能量。 

尽管发明是通过示例性实施例进行了描述，但是本领域普通技术人员可以理解，在不脱离本发明实质的前提下，可以进行不同的改变和对部件进行等同替换。此外，在不脱离本发明实质的前提下，可以根据本发明的教导进行很多改进以适应特殊情形或特殊材料。因此，可以想象，本发明并不局限于揭示的作为实现本发明的最好方式的特定实施例，本发明包括落入本发明保护范围的所有实施例。 

Claims (10)

1.一种伸缩式转向柱组件，包括：

构造用于安装到车辆的柱安装支架，该支架包括前部和后部，前部包括一对间隔设置的臂，每个臂具有内表面和相对设置的外表面，该内表面与另一个臂的内表面相对设置；

转向柱，其具有纵向轴线并且包括可滑动地设置在外套筒的内表面内的内套筒，外套筒的外表面邻近间隔设置的臂的内表面定位；

锁定装置，其穿过并且连接到间隔设置的臂和外套筒，通过相应地施加或释放作用到臂的外表面、外部套筒和内部套筒的预定夹紧力，锁定装置可移动以锁定或解锁内套筒在外套筒内的可滑动设置；锁定装置、臂的内表面和外套筒的外表面在轴向上可移动预定轴向距离，而当将预定释放力施加到内套筒的暴露端时被锁定以提供外部支架的外表面与臂的内表面的轴向分离，并释放在内套筒和外套筒之间的预定夹紧力的施加，由此在施加预定释放力时允许内套筒收缩到外套筒内。

2.如权利要求1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，外套筒的外表面包括靠近外套筒的内端并且向内朝内端倾斜的多个第一有角度的表面，并且臂的内表面包括向内朝支架的前部倾斜的多个互补的第二有角度的表面。

3.如权利要求2中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面具有参照倾斜轴线测量的复合倾斜角，并且第二有角度的表面具有互补的复合倾斜角。

4.如权利要求3中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面具有不变的复合倾斜角，其参照绕倾斜轴线的弯曲弧线的等分线沿该弧线的长度测量，并且第二有角度的表面具有互补的复合倾斜角。

5.如权利要求4中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面之间的宽度在沿着弯曲弧线的长度的任何点处都是不变的，当参照该点处的等分线测量时。

6.如权利要求1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，当锁定装置被锁定时，所述多个第一有角度的表面与所述多个第二有角度的表面邻接。

7.如权利要求2中所述的伸缩式转向柱组件，其中，第一有角度的表面具有相对于纵向轴线大约5度的角θ。

8.如权利要求1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，转向柱在伸缩方向和倾斜方向上是可以运动的。

9.如权利要求8中所述的伸缩式转向柱组件，其中，锁定装置构造用于在伸缩方向和倾斜方向上锁定或解锁转向柱的运动。

10.如权利要求1中所述的伸缩式转向柱组件，其中，锁定装置包括可旋转螺栓和连接到可旋转螺栓的锁定机构。

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