CN102328683A - 倾斜铰链托架及具备该倾斜铰链托架的汽车转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种倾斜铰链托架及具备该倾斜铰链托架的汽车转向柱。该倾斜铰链托架替转向柱进行倾斜任务，取代了原先转向柱以铰链部件为旋转中心进行倾斜的方式。此外，该倾斜铰链托架为一刚性结构，可支撑转向柱，进而减少部件的数目并简化制造及组装过程。

Description

倾斜铰链托架及具备该倾斜铰链托架的汽车转向柱

技术领域

本发明涉及一种倾斜铰链托架及具备该倾斜铰链托架的汽车转向柱，尤指一种汽车转向柱的倾斜铰链托架及具备该倾斜铰链托架的汽车转向柱。倾斜铰链托架替转向柱进行倾斜任务，取代了原先转向柱以铰链部件为旋转中心进行倾斜的方式。此外，倾斜铰链托架为一刚性且能吸收冲击能的结构，可用来支撑转向柱，进而减少部件的数目并简化制造及组装过程。

背景技术

在现有技术中，汽车转向装置(steering apparatus)可以让驾驶人自由改变车子行进的方向。换句话说，汽车转向装置是一种辅助装置，协助驾驶人自由改变车子前轮的旋转中心，使其朝预定方向前进。在此种汽车转向装置中，驾驶人操作方向盘时所产生的转向动力，会经由转向柱(steering column)的转向轴(steering shaft)传送到齿条与小齿轮机构(rack pinion mechanism)，最后改变了汽车两侧轮子的方向。

此外，若要便利驾驶人驾车，可在汽车转向装置的转向柱上额外增加一便利功能，例如伸缩功能、倾斜功能等。具倾斜功能的装置用来调整方向盘的角度。具伸缩功能的装置的设计方式是将两根空心管插入转向柱中，直到足以完全沿着轴向进行伸缩为止。该具伸缩功能的装置还具备一项功能，即在车辆相撞导致转向轴及转向柱破裂时，吸收此时所产生的冲击能。

因此，转向柱通常分成一般型转向柱与伸缩型或倾斜型转向柱两种。一般型转向柱不具任何便利功能，而伸缩型转向柱具备伸缩的功能，至于倾斜型转向柱则具备倾斜功能。在某些情况下，伸缩型转向柱会附加倾斜功能。藉由这类便利功能，驾驶人可依自身的身高或体型调整方向盘的长短或倾斜的角度，而顺畅地驾驶车子。

请参阅图1，图1为现有技术中汽车转向装置的示意图。在现有技术的汽车转向装置中，转向轴130较低的一端连接一齿轮箱(gear box)180。由于车体结构的缘故，转向轴130在设计上会以某一预设角度斜向地连接齿轮箱180。因此，基于配合车体结构的缘故，转向轴130会经由一通用接头(universal joint)并利用一中间轴(intermediate shaft)120（包含一管状组件100及一轴状组件110）连接齿轮箱180。

中间轴120的一侧连接转向轴130，另一侧则连接齿轮箱180。转向轴130连接方向盘170。齿轮箱180用来将方向盘170旋转时所产生的旋转力传送到车轮上。

一转向柱150包含一柱管(column tube)147、一上托架(upper mounting bracket)160及一下托架(lower mounting bracket)165。柱管147可包含一外管145及一内管140。外管145形成在方向盘170的一侧。内管140设置在外管145内。内管140的直径较外管145小，故可将内管140推进外管145里。外管145和内管140都由空心管制成，让转向轴130可以顺畅无碍地旋转。

一防尘盖(dust cover)105固定在一缓冲板(dash panel)115上，用来阻绝噪音等从引擎室进入内部。

然而像一般现有技术这样的汽车转向装置却产生了一个问题，即为了增设倾斜功能，在装设上托架和下托架外，还要额外制造并安装一个可以旋转并支撑转向柱150的绞链。

此外，现有技术的汽车转向装置还有另一个问题，在于转向柱150必须额外增设一冲击能吸收结构，或是额外制造并安装一冲击能吸收部件，以吸收车辆相撞所产生的冲击能。

此外，还需要额外制造并安装一刚性部件，用来支撑汽车转向柱并将其固定在车体上。如此一来就会造成所需的部件数目增加，并使制造及组装过程变复杂，此为另一大问题。

发明内容

因此，本发明的目的是在解决上述存在于现有技术的问题。本发明提供一种倾斜铰链托架，其替代转向柱进行倾斜任务，取代了原先转向柱以铰链部件为旋转中心进行倾斜的方式。此外，倾斜铰链托架为一刚性且能吸收冲击能的结构，可用来支撑转向柱，进而减少部件的数目并简化制造及组装过程。　

依据本发明，本发明提供一汽车转向柱之倾斜铰链托架，该倾斜铰链托架包含：一塔板，与一转向柱耦接，且其上形成一可让该转向柱通过的柱通孔；一曲板，以一预设角度对塔板弯曲，且其上形成一可让一转向轴通过的转向轴通孔；及一安装板，以一预设角度对曲板弯曲并耦接于一车体；其中当转向柱进行倾斜运转时，一在塔板及曲板间的弯曲部，或一在曲板及安装板间的弯曲部会弹性地改变形状，进而对转向柱形成一倾斜角并吸收冲击能。

依据本发明，本发明提供一汽车转向柱，该汽车转向柱包含：一转向轴，其连接一方向盘：一柱管，以旋转式的耦接方式将转向轴安装于内；上托架，与柱管耦接并将转向柱固定在一车体上；及一倾斜铰链托架，其包含一塔板，与转向柱耦接，且其上形成一可让该转向柱通过的柱通孔；一曲板，以一预设角度对塔板弯曲，其上形成一可让一转向轴通过的转向轴通孔；及一安装板，以一预设角度对曲板弯曲并耦接于车体；其中当转向柱进行倾斜运转时，一在塔板及曲板间的弯曲部，或一在曲板及安装板间的弯曲部会弹性地改变形状，进而对转向柱形成一倾斜角。

依据本发明，倾斜铰链托架替转向柱进行倾斜任务，取代了转向柱以铰链部件为旋转中心进行倾斜的方式。此外，倾斜铰链托架为一刚性且能吸收冲击能的结构，可用来支撑转向柱，进而减少部件的数目并简化制造及组装过程。

透过接下来详细的说明及所附之图示，可让上述及其他关于本发明的对象、特征及优点更清楚易懂地显示出来：

图1为现有技术中汽车转向装置的示意图。

图2和图3为依据本发明一实施例的倾斜铰链托架的透视图。

图4为依据本发明一实施例之倾斜铰链托架的前视图。

图5绘示本发明一实施例中具有倾斜铰链托架的汽车转向柱的侧视图。

图6绘示本发明一实施例中倾斜铰链托架进行倾斜运转的情况。

具体实施方法

以下本发明例示性的实施例将参照附图加以说明。在接下来的说明中，同一组件都会标上相同的参考标号，虽然这些相同的组件可能会出现在不同的图示中。此外，在本发明接下来的说明中会省略并入文中之已知功能及形状的详细说明，以避免影响到本发明的主要内容。

此外，本说明书可能会使用像第一、第二、A、B、(a)、(b) 等词汇来描述本发明的组件。这里所使用的每一个词汇并非用来限制所提及的组件、阶次或顺序，相反地，只是用于分辨所提及的组件及其他未提及的组件而已。请注意，如果本说明书描述一组件（第一组件）「连接」、「耦接」或「接合」另一组件（第二组件），则该两组件之间可能会「连接」、「耦接」或「接合」一第三组件，虽然此时第一组件可能直接连接、耦接或接合第二组件。

  图2和图3为依据本发明一实施例的倾斜铰链托架的透视图。图4为依据本发明一实施例之倾斜铰链托架的前视图。图5绘示本发明一实施例中具有倾斜铰链托架之车辆转向柱的侧视图。图6绘示本发明一实施例中倾斜铰链托架进行倾斜运转的情况。  

如附图所示，依据本发明一实施例的汽车转向柱500的倾斜铰链托架200包含：与转向柱500耦接的塔板210，其上形成可让该转向柱500通过的柱通孔215；曲板220以一预设角度对塔板210弯曲，其上形成可让转向轴130通过的转向轴通孔225；以及安装板230以一预设角度对曲板220弯曲并耦接于一车体。当转向柱500进行倾斜运转时，在塔板210和曲板220之间的弯曲部，或是在曲板220和安装板230之间的弯曲部会弹性地改变形状，进而对转向柱500形成一倾斜角A并吸收冲击能。

换句话说，依据本发明一实施例的倾斜铰链托架200可替转向柱进行倾斜任务，取代了一般转向柱500以铰链部件为旋转中心进行倾斜的方式。此外，倾斜铰链托架200为一刚性且能吸收冲击能的结构，可用来支撑转向柱500。

倾斜铰链托架200基本上包含：安装在转向柱500里的塔板210，用以支撑转向柱500；对塔板210弯曲的曲板220；以及对塔板210弯曲的安装板230，其与车体耦接。

塔板210与转向柱500耦接，其中心具有柱通孔215。转向柱500经由柱通孔215穿过塔板210。因此，设计塔板210的目的是支撑转向柱500本身的重量，也支撑进行倾斜运转时的转向柱500。

此外，与转向柱500耦接的塔板210有一柱固孔(column fastening hole)217。柱固孔217靠近柱通孔215，这样就能利用螺丝钉、螺栓等对象将塔板210与转向柱500固定在一起。

曲板220以一预设角度对塔板210弯曲，其中心具有可让转向轴130通过的转向轴通孔225。转向轴通孔225在此与柱通孔215互通。因此在转向时，转向柱500以及以一万向接头和转向柱500下半部相接的转向轴130，可以透过这两个孔耦接。

在此，在塔板210的柱通孔215及曲板220的转向轴通孔225中，至少有其中一个会具备一强化凸缘(reinforcing flange)223。强化凸缘223以一预设角度在该柱通孔215及／或该转向轴通孔225的一侧弯曲。因此，在转向柱500倾斜运转的期间，强化凸缘223既可保持坚硬，又能弹性地改变形状，还可吸收车辆相撞时所产生的冲击能。

此外，安装板230以一预设角度对曲板220弯曲。转向柱500的下半部利用安装板230耦接于车体，而上半部则利用上托架160耦接车体。安装板230和上托架160共同支撑转向柱500。此外，在转向柱500进行倾斜运转的期间，由车体所支撑的安装板230会支撑弹性变形的倾斜铰链托架200。

在安装板230上形成一车体固定孔233，这样就能利用螺丝钉、螺栓等对象将安装板230固定在车体上。

因此，当与塔板210耦接的转向柱500进行倾斜运转时，倾斜铰链托架200固定在车体上并支撑转向柱500的重量，同时也支撑介在塔板210及曲板220间的弯曲部，或支撑介在曲板220及安装板230间的弯曲部。

此外，在曲板220和安装板230间的弯曲部内形成至少一压纹(embossing)235，用来支撑弹性变形的倾斜铰链托架200。如此可以在倾斜铰链托架200弹性变形时，提供更大的支撑力。

此外，曲板220附有一强化凸缘227，用来支撑弹性变形的倾斜铰链托架200。该强化凸缘227以一预设角度在曲板220的一侧或两侧弯曲，如此一来可以在倾斜铰链托架200弹性变形时，提供更大的支撑力。

此外，在塔板210和曲板220间的弯曲部呈曲线形，这样也可在倾斜铰链托架200弹性变形时，提供更大的支撑力。

依据本发明，倾斜铰链托架200和转向轴130、一柱管147、上托架160等共同组成汽车的转向柱。转向轴130和转向柱500耦接，和方向盘170 （请参见图1中标示170的标号）连接。转向轴130以旋转式的耦接方式安装在柱管147内。上托架160与柱管147耦接并将转向柱固定在车体上。

依据本发明，具备如上所述之结构及形状的倾斜铰链托架200，替转向柱500以进行倾斜任务，取代了转向柱500以铰链部件为旋转中心进行倾斜的方式。此外，倾斜铰链托架200为一刚性且能吸收冲击能的结构，可用来支撑转向柱500，进而减少部件的数目并简化制造及组装过程。

即使由上述内容得知在本发明的一实施例中，所有的组件耦接成单一组件，或耦接后以单一组件的形式进行运转，不过本发明并未局限于以上的实施例中。

此外，除非在说明书中特别指出「包括」、「包含」和「具有」等用语的语意相反，否则意思通常是指一或多个所提到的组件可能同时存在。是故，这些用语应被理解成可以包括一或多个其他组件。所有术语都包含一或多个具有相同意义的技术或科学术语。本发明所属技术领域中的普通技术人员应该都可以了解这些术语的意义，除非遇到术语无定义的情况。在本说明书中，当普通常用术语出现在相关的上下文时，其意思就如同字典所定义的意思。此外，除非本说明书特别定义术语的意义，否则不应将术语理解成带有观念性或过度抽象的意思。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种汽车转向柱的倾斜铰链托架，其包含：

一塔板，与一转向柱耦接，且其上形成一可让该转向柱通过的柱通孔；

一曲板，以一预设角度对该塔板弯曲，且其上形成一可让一转向轴通过的转向轴通孔；及

一安装板，以一预设角度对该曲板弯曲并耦接于一车体；

其中当该转向柱进行倾斜运转时，一在该塔板及该曲板间的弯曲部，或一在该曲板及该安装板间的弯曲部会弹性改变形状，进而对该转向柱形成一倾斜角并吸收冲击能。

2.如权利要求1所述的倾斜铰链托架，其特征在于：在该曲板及该安装板间的该弯曲部内形成至少一压纹，以支撑弹性变化形状的该弯曲部。

3.如权利要求1所述的倾斜铰链托架，其特征在于：该曲板附有一强化凸缘，以一预设角度在该曲板的一侧或两侧弯曲，以支撑弹性变化形状的该弯曲部。

4.如权利要求1所述的倾斜铰链托架，其特征在于：在该塔板及该曲板间的该弯曲部呈曲线形。

5.如权利要求1所述的倾斜铰链托架，其特征在于：一强化凸缘以一预设角度在该柱通孔及该转向轴通孔其中之一的一侧弯曲。

6.一种汽车转向柱，其包含：

一转向轴，连接一方向盘；

一柱管，其内安装该转向轴，采旋转式的耦接方式；

一上托架，与该柱管耦接并将该转向柱固定在一车体上；及

一倾斜铰链托架；

该倾斜铰链托架包含：一塔板，与该转向柱耦接，且其上形成一可让该转向柱通过的柱通孔；一曲板，以一预设角度对该塔板弯曲，且其上形成一可让该转向轴通过的转向轴通孔；及一安装板，以一预设角度对该曲板弯曲并耦接于该车体；

其中当该转向柱进行倾斜运转时，一在该塔板及该曲板间的弯曲部，或一在该曲板及该安装板间的弯曲部会弹性地改变形状，进而对该转向柱形成一倾斜角并吸收冲击能。

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