CN102039925A - 车辆用转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆用转向柱。通过该车辆用转向柱，当收紧和释放控制杆以进行倾斜或伸缩操作时可以均匀地保持控制杆的操纵力以及外管和内管的支撑力，并且可以总体上提高转向柱的强度，由此在驾驶员操作方向盘时防止转向柱的变形和损坏。

Description

车辆用转向柱

技术领域

本发明涉及一种车辆用转向柱。更具体地，本发明涉及这样一种车辆用转向柱，该转向柱使得当收紧和释放控制杆以进行倾斜或伸缩操作时可以均匀地保持控制杆的操纵力以及外管和内管的支撑力，并且可以总体上提高转向柱的强度，由此防止在驾驶员操纵方向盘时转向柱变形和损坏。

背景技术

如在现有技术中所公知，转向柱是这样的装置：其包围转向轴以将驾驶员操纵方向盘产生的旋转力传递到齿条齿轮机构，并且通过经由支架接合到车体来固定转向轴的位置。

转向柱可以另外地包括方便驾驶员的伸缩功能或者倾斜功能，其中设置倾斜装置用于调节方向盘的固定角度，并且其中通过将两个中空的管彼此接合而形成伸缩装置，以便使管能够在轴向上收缩和延伸，并且当车辆碰撞时通过破坏方向盘和转向柱，伸缩装置具有吸收冲击能量的功能。

因此，转向装置根据其功能可分成伸缩型或者倾斜型。在某些情况下，可将倾斜功能加到伸缩转向装置上，并且驾驶员可以使用这些功能调节方向盘的延伸或倾斜角度以与他/她的高度或体型相匹配，以便驾驶员能顺利执行转向操作。

图1示出表示现有技术的车辆用转向柱的一部分的分解立体图。

参见图1，现有技术的车辆用转向柱包括：外管100，该外管100用于接收转向轴175；内管170，该内管170插入到外管中；下安装支架165，该下安装支架165用于将内管固定到车体上；上安装支架105，该上安装支架105安装在外管100的上侧并且固定到车体上；间距支架(distance bracket)180，该间距支架180一体地固定到外管100并且形成有细长伸缩孔185；倾斜支架150，该倾斜支架150与上安装支架105成一体并且形成有细长倾斜孔110；固定齿轮145，该固定齿轮145设置在倾斜支架150的外表面；移动齿轮140，该移动齿轮140与固定齿轮145啮合或脱离；倾斜螺栓130，该倾斜螺栓130穿过细长倾斜孔110；凸轮135，该凸轮135与移动齿轮140接合；垫圈125和螺母120，该垫圈125和螺母120用于将控制杆115固定到凸轮135；以及齿轮弹簧142，该齿轮弹簧142布置在移动齿轮140和固定齿轮145之间。

倾斜或伸缩操作是由收紧或释放控制杆115产生的。当收紧控制杆115时，通过使倾斜支架150变窄而将压缩力施加到外管100，由此压缩力使外管100和内管170贴紧。因此，倾斜或伸缩操作变得不可行。相反，当释放控制杆115时，施加到外管100和内管的压缩力消失，由此倾斜或伸缩操作变得可行。

伸缩操作是通过如下步骤实现的：释放控制杆115；沿着形成在间距支架180上的细长伸缩孔185移动倾斜螺栓130的位置；以及收紧控制杆115。

倾斜操作是通过如下步骤实现的：释放控制杆115；沿着细长倾斜孔110移动倾斜螺栓130的位置；以及收紧控制杆115。

当收紧控制杆115时，外管100和转向轴175彼此固定。不同地，当释放控制杆115时，外管100和内管170绕倾斜中心160倾斜或者转向柱可以在轴向上收缩或延伸。

然而，现有技术的车辆用转向柱具有这样的问题：倾斜支架和间距支架(倾斜螺栓和控制杆通过该倾斜支架和该间距支架而收紧转向柱)的区域承受集中载荷，因此转向柱的支撑力和强度较差。

特别地，由于倾斜支架和间距支架的较低的强度，控制杆的操作力根据控制杆沿细长伸缩孔的位置而改变，该位置在驾驶员收紧控制杆时确定。因此，驾驶员对倾斜或伸缩操作的感觉变差。

发明内容

因此，已经做出本发明用于解决在现有技术中出现的上述问题，并且本发明的目的是提供一种车辆用转向柱，该转向柱使得当收紧和释放控制杆以进行倾斜或伸缩操作时可以均匀地保持控制杆的操纵力以及外管和内管的支撑力，并且可以总体上提高转向柱的强度，由此防止在驾驶员操纵方向盘时转向柱变形和损坏。

为了实现这个目的，提供一种车辆用转向柱，该车辆转向柱包括：中空的内管，该内管包围转向轴；中空的外管，所述内管插入到所述外管中；以及间距支架，该间距支架具有：中空空间，所述外管插入到所述中空空间中；切口，该切口通过沿所述转向轴的方向切割所述间距支架的一部分并且在一端处开口而形成，以及小直径部分，该小直径部分通过减小所述中空空间的在所述切口的所述开口端处的内周面的内径而形成。

在使用根据本发明的车辆用转向柱中，当收紧和释放控制杆以进行倾斜或伸缩操作时可以均匀地保持控制杆的操纵力以及外管和内管的支撑力。还可以总体上提高转向柱的强度。因此，在驾驶员操纵方向盘时可以防止转向柱的变形和损坏。

附图说明

结合附图，从下面详细的描述中本发明的上述和其它目的、特征以及优点将更加明显，其中：

图1是示出了现有技术的转向柱的一部分的分解立体图；

图2是示出了根据本发明实施方式的转向柱的一部分的立体图；

图3是图2的剖视图；

图4是示出了根据本发明的车辆用转向柱中所包括的间距支架的立体图；

图5、图6和图7是根据本发明的车辆用转向柱中所包括的间距支架的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的示例性实施方式。在下面的描述中，相同的元件将用相同的附图标记来表示，即使它们出现在不同的附图中。此外，在本发明的下面描述中，当并入本文的已知功能和结构的详细描述相反地可能使得本发明的主题不清楚时，将会省略这些详细描述。

另外，当描述本发明的部件时，在本文中可以使用诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语中的每一个不是用来限定相应的部件的本质、顺序或次序而仅仅用来将相应的部件与其它部件区分开。应该注意的是，如果在说明书中描述一个部件“连接”、“接合”或“结合”到另一个部件，第三个部件可以“连接”、“接合”和“结合”在第一个部件和第二个部件之间，即使第一个部件可以直接地连接、接合或结合到第二个部件。

图2是示出了根据本发明实施方式的转向柱的一部分的立体图；图3是图2的剖视图；图4是示出了根据本发明的车辆用转向柱中所包括的间距支架的立体图；图5、图6和图7是根据本发明的车辆用转向柱中所包括的间距支架的剖视图。

如图所示，根据本发明的车辆用转向柱200包括：包围转向轴260的中空的内管235；中空的外管205，所述内管235插入到该外管205中；以及间距支架210，该间距支架具有供所述外管205插入的中空空间、通过沿转向轴260的方向切割间距支架的一部分并在一端处开口而形成的切口280以及通过减小所述中空空间的在所述切口280的所述开口端处的内周面的内径而形成的小直径部分290。

在本发明的转向柱200中，内管235插入到外管205中。当收紧或释放控制杆230以及延伸穿过间距支架210的伸缩用孔215的倾斜螺栓(tilt bolt)240时，间距支架210在径向水平方向上(即在垂直于转向轴260的方向上)收缩或延伸从而压缩或释放外管205和内管235。由此，可以实现倾斜功能或伸缩功能。

内管235具有包围转向轴260的中空的形状，并且通过下安装支架(参见图1中的附图标记165)固定到车体上。在进行倾斜操作时内管235绕下安装支架中所包括的铰轴(参见图1中的附图标记160)进行旋转。因为在进行伸缩操作时外管205在转向轴260的方向上沿内管235滑动，所以内管235用作导向件。

形成有中空空间的外管205通过在外管205的中空空间中接收内管235而与固定到车体上的内管235接合。形成有切口280的中空的间距支架210接合到外管205。

间距支架210具有中空空间，外管205插入到该中空空间中。间距支架210具有切口280，该切口通过在转向轴260的方向上切割间距支架的一部分并且在一端处开口而形成。而且，间距支架210具有通过减小中空空间的在切口280的开口端处的内周面的内径而形成的小直径部分290。

在为了进行倾斜或伸缩操作的目的已经释放控制杆并且已经设置转向柱使转向柱与驾驶员相匹配之后，当驾驶员收紧控制杆230时，切口280使得易于收缩间距支架210从而挤压外管205。

在与切口280的开口端相反的另一端处，间距支架没有形成有切口280，因此转向柱可以保持其强度。因此，它防止由于在驾驶员操作方向盘时施加到转向柱的扭转载荷而造成间距支架210和外管205损坏或变形。

在切口280两侧的隔开位置处，设置导向部分270以支持控制杆230的收紧。导向部分270被形成为在切口280的两侧上沿径向水平方向延伸，并且彼此相对地间隔开。

具体地说，为了使在转向轴260的方向上延伸的长狭缝状切口280变窄，使具有预定厚度的凸缘形状的导向部分270在间距支架210的外表面上形成为垂直于转向轴260的方向。每个导向部分270均形成有在转向轴260的方向上延伸的伸缩用孔215。倾斜螺栓240延伸穿过伸缩用孔215，并且在进行伸缩操作时倾斜螺栓240沿伸缩用孔215滑动。

如图5所示，每个导向部分270均具有锥形形状，其厚度从间距支架210的位于切口两侧的外表面沿径向水平方向增加。因此，在操作控制杆期间切口的收缩和释放顺利地进行，同时，供倾斜螺栓240延伸穿过的伸缩用孔215的外周区域具有更高的强度，以便间距支架可整体保持扭转强度。

换句话说，导向部分270在间距支架210的外周面处的厚度(A)小，而导向部分270的厚度(B)沿径向水平方向朝向其端部变大。

导向部分270通过倾斜支架255和安装支架220固定到车体上。导向部分270由控制杆230以及延伸穿过倾斜支架255和伸缩用孔215的倾斜螺栓240约束，以便当驾驶员操作控制杆230时收缩或释放从而能够进行倾斜或伸缩操作。

在间距支架的中空空间的位于切口280的开口端处的内周面上，设置具有减小的直径的小直径部分290。此时，小直径部分290相对于间距支架的其余内周面形成台阶。在某些情况下，小直径部分290具有这样的锥形形状：小直径部分的内径从间距支架210的内部位置向切口280的开口端逐渐减小。

如图6所示，小直径部分290的内径减小而在中空空间的内周面上从伸缩用孔215的邻近切口的一端至切口280的开口端形成台阶部分。

因此，小直径部分290的台阶区域对应于中空空间的从伸缩用孔215的邻近切口280的一端延伸到切口280的开口端的内周面。

作为替代，通过从伸缩用孔215的与切口280相反的另一端向切口280的开口端逐渐减小内径，可将小直径部分290形成为在中空空间的内周面上具有锥形形状，如图7所示。因此，可在小直径部分290的锥形形状开始的一端与锥形形状结束的另一端之间定义内径的差值d。

在这种情况下，小直径部分290的锥形区域对应于中空空间的从伸缩用孔215的与切口280相反的一端延伸到切口280的开口端的内周面。

因此，当收紧延伸穿过倾斜支架和伸缩用孔215的倾斜螺栓240时，形成在间距支架210中的切口280的开口端变窄以使小直径部分290首先压缩外管205，以便能均匀地保持倾斜螺栓240的收紧力。

换句话说，在为了进行倾斜或伸缩操作的目的已经释放控制杆230并且已经将转向柱设置在期望位置之后，当收紧控制杆230时，致使间距支架210收缩。此时，因为小直径部分290首先收紧了外管205，所以无论倾斜螺栓240沿伸缩用孔215定位在何处，驾驶员对控制杆230的操纵力都均匀地保持。

根据本发明，其中车辆用转向柱包括上述配置和结构，控制杆的操纵力以及外管和内管的支撑力被均匀地保持。而且，可以总体上提高转向柱的强度，因此当驾驶员操作方向盘时防止转向柱变形和损坏。

即使如上所述，本发明实施方式的所有元件作为单个单元进行接合或接合成作为单个单元进行操作，但本发明不必限于这样的实施方式。也就是说，在这些部件中，一个或多个部件可选择地接合成作为一个或多个单元进行操作。

此外，因为除非具体地描述为相反，否则术语如“包括”、“包含”和“具有”意味着可以存在一个或多个相应的部件，因此应该将其解释成可以包括一个或多个其它部件。除非另有定义，否则所有包含一个或多个技术术语或科技术语的术语具有与本领域技术人员通常所理解的相同的含义。除非在本说明书中明确定义，否则如词典所定义的常用术语应当解释为其具有与在相关描述的上下文中相同的意思，而不应解释为理想的或过于形式的意思。

虽然为了说明的目的已经描述了本发明的优选实施方式，但是本领域技术人员理解到各种变型、增加和替代是可能的，而不偏离所附的权利要求中所公开的本发明的范围和精神。因此，本发明中公开的实施方式旨在说明本发明的技术构思的范围，并且本发明的范围不受限于实施方式。本发明的范围应当基于所附权利要求以这样的方式进行解释：包括在权利要求等同范围内的所有的技术构思都属于本发明。

Claims (7)

1.一种车辆用转向柱，该车辆用转向柱包括：

中空的内管，该内管包围转向轴；

中空的外管，所述内管插入到所述外管中；以及

间距支架，该间距支架具有：中空空间，所述外管插入到所述中空空间中；切口，该切口通过在所述转向轴的方向上切割所述间距支架的一部分并且在一端处开口而形成；以及小直径部分，该小直径部分通过减小所述中空空间的在所述切口的所述开口端处的内周面的内径而形成。

2.根据权利要求1所述的车辆用转向柱，其中，所述间距支架的所述小直径部分相对于所述间距支架的内周面形成台阶。

3.根据权利要求1所述的车辆用转向柱，其中，所述间距支架的所述小直径部分具有这样的锥形形状：所述小直径部分的内径从所述间距支架的内部位置向所述切口的所述开口端逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的车辆用转向柱，其中，所述间距支架形成有导向部分，所述导向部分具有预定厚度的凸缘形状以便在两侧收缩所述切口；并且所述导向部分被形成为具有锥形形状，所述导向部分的厚度从所述间距支架的外周面向所述导向部分的外端增大。

5.根据权利要求4所述的车辆用转向柱，其中，所述导向部分包括在所述转向轴的方向上延伸的伸缩用孔。

6.根据权利要求5所述的车辆用转向柱，其中，所述小直径部分的内径减小，以在所述中空空间的内周面上从所述伸缩用孔的邻近所述切口的一端至所述切口的所述开口端形成台阶部分。

7.根据权利要求5所述的车辆用转向柱，其中，通过从所述伸缩用孔的与所述切口相反的另一端向所述切口的所述开口端使内径逐渐减小，所述小直径部分被形成为在所述中空空间的内周面上具有锥形形状。

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