CN103587571A - 用于车辆的转向柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的转向柱。通过该转向柱，在不使用调整杆的情况下，利用空气或油的压力以完成倾斜或伸缩操作，从而增强驾驶员的操作方便性。进一步，根据车辆的类型而使用空气或油的压力及调整杆的操作力，可以容易地调整一致动器的操作力，进而可以大大地减少部件数量及制造费用。

Description

用于车辆的转向柱

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的转向柱，尤其特别地是一种用于车辆的转向柱，通过该转向柱，在不使用调整杆的情况下，利用空气或油的压力以完成倾斜或伸缩操作，从而增强驾驶员的操作方便性，并且根据车辆的类型而使用空气或油的压力及调整杆的操作力，可以容易地调整一致动器的操作力，进而可以大大地减少部件数量及制造费用。

背景技术

在一般情况下，一转向柱是一种装置，其围绕在一转向轴上，将驾驶员操纵方向盘而产生的一旋转力传送至一齿条齿轮机构，以支撑所述转向轴的旋转，并且通过一支架耦接至车体，以固定所述转向轴的位置。

所述转向柱可进一步具有一伸缩功能或一倾斜功能，以方便驾驶员。倾斜单元是一种调整方向盘的固定角度的单元，伸缩单元是通过耦接两个中空管而形成，以在所述伸缩单元的轴向上延伸或收缩，以及伸缩单元还具有当车辆碰撞且所述转向轴和转向柱收缩的时候吸收冲击能量的功能。

因此，转向装置可以根据其功能分类为一伸缩转向装置或倾斜转向装置，若需要，倾斜功能可以被加至所述伸缩转向装置。驾驶员可以根据驾驶员的身高或体态而相应地调整方向盘的突出度或倾斜度，以平稳地操纵一转向操作。

图1是根据现有技术的一用于车辆的转向柱的局部爆炸示意图。

如图1所示，根据现有技术的一用于车辆的转向柱包括：一外管100，用以容纳一转向轴175；一内管170，可插入所述外管100；一下部安装支架165，以将所述内管170固定在一车身上；一上部安装支架105，安装在所述外管100的上侧，以被固定在所述车身上；一距离支架180整体地固定在外管100上，并且具有一伸缩槽185；一平腋板150与所述上部安装支架105形成整体，并且在其中形成长条的倾斜槽110；一固定齿145形成在平腋板150的一外部表面；一致动齿140与所述固定齿145相啮合或相脱离；一倾斜螺栓（tilt bolt）130穿过所述倾斜槽110；一凸轮135与所述致动齿140相啮合；一垫圈125和一螺母120固定在所述凸轮135和一调整杆115上；以及一齿轮弹簧142位于所述致动齿140和所述固定齿145之间。 

根据一原理，通过紧固或松开调整杆115进行所述倾斜或伸缩操作，其原理是当所述调整杆115紧固时以至所述外管100和所述内管170被一压力彼此贴合，以至所述平腋板150收窄以施加一压力至外管100而使得倾斜或伸缩操作不能执行，而在另一方面，当所述调整杆115松开时，在外管100和内管170之间的压力消失，则允许倾斜或伸缩操作。

通过松开所述调整杆115，沿着形成在所述距离支架180内的伸缩槽185改变所述倾斜螺栓130的位置，并再紧固所述调整杆115，以完成所述伸缩操作。

通过松开所述调整杆115，沿着倾斜槽110而改变所述倾斜螺栓130的位置，并再紧固所述调整杆115，以完成所述倾斜操作。

当所述调整杆115被锁定时，所述外管100和所述转向轴175被固定。而若所述调整杆115被松开，通过所述凸轮135或所述转向柱可轴向地延伸或收缩，此时所述外管100和所述内管170可相对于一倾斜中心160而倾斜。

然而，根据现有技术，只有当驾驶员所施加的力量松开或紧固所述调整杆时，所述用于车辆的转向柱才可以完成倾斜或伸缩操作，其降低了驾驶员的操作方便性。

进一步，负载集中在所述平腋板和所述距离支架上，用于将所述转向柱与所述倾斜螺栓及调整杆相紧固，以至一支撑力和所述转向柱的强度变弱。

进一步，根据现有技术的用于车辆的转向柱，在倾斜或伸缩操作期间，所述调整杆的致动力的分配（distributions）是根据一伸缩位置，亦即固定倾斜螺栓的所述伸缩槽的位置而变得不同。

发明内容

因此，本发明的提出是为了解决上述在现有技术中出现的问题，同时，本发明的目的之一是为了防止一负载集中地传送至一转向柱或防止一负载传送至一转向轴的一部分，均匀地分配一调整杆的操作力，当所述调整杆紧固或松开用以一倾斜或伸缩操作时，保持在一外管和一内管之间的支撑力，以增加整个转向柱的强度，因此，在驾驶员操纵方向盘时，可防止所述转向柱的形变或损坏。

根据本发明的另一目的，提供一种用于车辆的转向柱，其包括：一上部柱，具有一中空形状，一转向轴安装在其中，以及具有一第一铰链单元和一第二铰链单元；一滑动支架，其相对侧部耦接至所述第一铰链单元，以在伸缩操作时沿纵向滑动；一支撑支架，所述滑动支架位于其内，所述支撑支架在其纵向上具有第一槽；一铰链板，在所述铰链板的一侧具有铰孔，所述铰孔耦接至所述第二铰链单元，在所述铰链板的相对另一侧具有第二槽；一支撑轴，穿过所述第一槽和第二槽；一支撑管，耦接至所述支撑轴的外部表面侧，以支撑所述滑动支架的两侧部，并且所述支撑管分隔成两部分；一调整杆，其一端通过所述支撑管的分隔空间耦接至所述支撑轴，相对另一端耦接至一致动器；以及一致动器，耦接至所述滑动支架，以移动所述调整杆的相对另一端。

根据本发明，在不使用调整杆的情况下，利用空气或油的压力以完成倾斜或伸缩操作，从而使得驾驶员的操作方便性能够被增强。

进一步，根据车辆的类型而使用空气或油的压力及调整杆的操作力，可以容易地调整一致动器的操作力，进而可以大大地减少部件数量及制造费用。

附图说明

结合参考以下的附图和详细说明将更好地理解本发明的上述和其他的目的、特性和优势，其中：

图1是根据现有技术的一用于车辆的转向柱的局部爆炸示意图；

图2是根据本发明一实施例的一用于车辆的转向柱的透视图；

图3是根据本发明所述实施例的所述用于车辆的转向柱的倾斜操作时的剖视图；

图4是根据本发明所述实施例的所述用于车辆的转向柱的一致动器的剖视图；以及

图5是根据本发明所述实施例的所述用于车辆的转向柱的一调整杆的爆炸示意图。

具体实施方式

以下，本发明的实施例将参照附图来具体描述。在下面的描述过程中，同样的元素虽然它们在不同的图中出现，但会被赋予相同的参考编号。此外，在本发明的下面描述过程中，对于那些已知功能或不兼容配置的引入，若可能会使本发明的事物关系变得不明确，那么将其忽略。

此外，在描述本发明的组件时，可以使用的术语，例如第一，第二，A，B,(a),(b)等类似词。这些用词不是为了用于定义一个实质，次序或者相应组件的顺序，而是仅仅为了把相应组件与其他组件区别出来。应当指出，当在规范中描述一个组件与另一个组件“连接”“耦接” “接合”时，只是说明第一个组件直接地与第二个组件“连接”“耦接”“接合”，第三个组件可能与第一个组件或第二组件“连接”“耦接”“接合”。

图2是根据本发明一实施例的一用于车辆的转向柱的透视图。图3是根据本发明所述实施例的所述用于车辆的转向柱的倾斜操作时的剖视图。图4是根据本发明所述实施例的所述用于车辆的转向柱的一致动器的剖视图。图5是根据本发明所述实施例的所述用于车辆的转向柱的一调整杆的爆炸示意图。

如所述附图所示，根据本发明所述实施例的所述用于车辆的转向柱200包括：一上部柱203，其具有一中空形状，以至一转向轴201可以安装在其中，以及具有一第一铰链单元207和一第二铰链单元209；一滑动支架230，其相对侧部231耦接至所述第一铰链单元207，以在伸缩操作时沿纵向滑动；一支撑支架220，所述滑动支架230位于其内，所述支撑支架220具有沿其纵向的第一槽221；一铰链板210，具有位于其一侧的并耦接至所述第二铰链单元209的铰孔，；在所述铰链板210的相对另一侧具有第二槽215；一支撑轴241，穿过所述第一槽221和第二槽215；一支撑管240，耦接至所述支撑轴241的外部表面侧，以支撑所述滑动支架230的两侧部231，并且所述支撑管分隔成两部分；一调整杆250，其一端通过所述支撑管240的分隔空间耦接至所述支撑轴241，相对另一端耦接至一致动器260；以及一致动器260，耦接至所述滑动支架230，以移动所述调整杆250的相对另一端。

根据本发明的所述实施例，当所述调整杆250在由如空气或油的液体压力而操作的致动器260的帮助下沿相对方向将力施加于所述支撑管240上，所述滑动支架230和支撑支架220被通过一压力而紧固，从而使得所述用于车辆的转向柱200可以完成一倾斜或伸缩功能。

所述上部柱203具有一中空形状，以至所述转向轴201可以安装在其中，并且具有第一铰链单元207和第二铰链单元209，因此可以完成所述上部柱203的倾斜操作，而第一铰链单元207则充当它的轴。在这种情况下，一倾斜的旋转可以沿着耦接至所述第二铰链单元209的铰链板210的第二槽215而被调节，其中所述第二铰链单元209安装在所述上部柱203的下端。

所述第一铰链单元207形成在所述上部柱203的筒状的外部表面，相对的法兰205形成在所述第一铰链单元207的下端。所述第二铰链单元209安装在所述法兰205的相对侧，所述铰链板210通过耦接部件可旋转地耦接至所述第二铰链单元209。

所述滑动支架230大体上呈正方形状，其一端开放并包括相对的侧部231，并且所述相对的侧部231耦接至所述上部柱203的第一铰链单元207，以至当在伸缩操作时，所述支撑支架220具有一相应的形状，以支撑所述滑动支架230，所述滑动支架230可以在其纵向上滑动。

所述滑动支架230位于所述支撑支架220内部，并且与所述支撑支架220相耦接。在所述支撑支架220的相对两侧具有沿其纵向的第一槽221，所述相对两侧是耦接至所述滑动支架230的两侧部231，当所述上部柱203与所述滑动支架230、铰链板210和支撑轴241一起进行伸缩操作时，所述滑动支架230的两侧部231可以沿着第一槽221被操作。

第三槽223形成在所述支撑支架220的纵向上，并在与所述第一槽221相隔开的位置，一导轨270安装在所述滑动支架230的侧部的一相对侧，以至所述导轨270可以当伸缩操作时沿着所述第三槽223移动，以支撑并引导所述上部柱203和滑动支架230的伸缩运动。

在铰链板210的一侧形成有耦接至所述上部柱203的第二铰链单元209的铰孔，在所述铰链板210的相对另一侧形成有第二槽215，以允许所述上部柱203的倾斜旋转。

所述支撑轴241穿过第一槽221和第二槽215，并且通过耦接部件耦接，以至所述支撑轴241在所述上部柱203的倾斜操作时沿着所述铰链板210的第二槽215移动，并且所述支撑轴241在伸缩操作时沿着所述第一槽221移动。

同时，为了使倾斜或伸缩操作可以完成，只有在一种情况下，也就是说，仅当所述倾斜或伸缩操作是用户所打算的，所述支撑管240通常施加一将所述滑动支架230和铰链板210附着至所述支撑支架220的侧部及致动器260的力，相反地，当倾斜或伸缩操作时，则去除所施加的力。

所述支撑管240分隔成两部分240a和240b，所述支撑管240耦接至所述支撑轴241的外部表面侧，所述杆插入分隔的空间，这样当所述支撑管240被加宽时，所述支撑管240支撑所述滑动支架230的两侧部。

所述调整杆250的一端通过所述支撑管240的分隔空间耦接至所述支撑轴241，并且所述调整杆250的相对另一端耦接至所述致动器260的一活塞265，以至当所述活塞265通过致动器260直线移动至一侧时，所述支撑管240被加宽或收缩。

所述致动器260耦接并固定在所述滑动支架230上。沿着所述致动器260内部而直线移动的所述活塞265耦接至所述调整杆250的相对另一端，以移动所述调整杆250。

所述致动器260具有一耦接部分263，其在罩体261的一侧连接至一空气或油被引入及被排放的管口，以及在所述罩体261内形成有被所述活塞265划分成的两空间。空气或油注入与所述管口相连通的一气缸室260a内，一弹性元件268安装在另一气缸室260b内。

所述活塞265被拉杆267支撑，并与拉杆耦接，所述调整杆250耦接至所述活塞265的一侧，以至所述活塞可以通过所述弹性元件268的弹力或者空气或油的压力在罩体261内滑动。一密封元件265a插入在罩体261和所述活塞265的台阶（step）之间，以防止空气或油的泄漏。

支撑所述活塞265一侧的弹性元件268安装在所述致动器260一侧的一空间内，一耦接至所述罩体261的内侧以支撑所述弹性元件268的支撑板269耦接至所述弹性元件268的相对另一侧。

在所述罩体261一端的内表面及所述支撑板269的外部周围表面形成有螺纹部分262，这样可以根据当所述支撑板269螺接至所述罩体时，所述支撑板269固定在所述罩体261上的位置而调整所述弹性元件268的弹力，亦即所述支撑管240支撑所述滑动支架230的两侧部的力。

一退刀槽（tool access）269a形成在所述支撑板269上，通过一外部工具可以被旋转，以至所述弹性元件268的弹力可以容易地调整。

由于所述致动器260，所述倾斜或伸缩操作可以通过一分离操作开关而被使用，其中所述分离操作开关用于操作致动器260而不像现有技术要操作所述调整杆250。

在描述所述致动器260的操作中，通常情况下，在空气或油可以通过管口自由地引入或排放的期间，当被压缩的所述弹性元件268的弹性恢复力使所述气缸室260a的容量变小时，所述活塞265被推至所述致动器260的外侧，以使所述支撑管240支撑所述滑动支架230的侧部的力增加。

另一方面，在所述倾斜或伸缩操作期间，通过管口引入的空气或油的压力变大，所述气缸室260a的容量变大时，所述活塞265被推至所述致动器的内侧，以使所述支撑管240支撑所述滑动支架230的侧部的力消除。

在所述调整杆250的一端形成有一支撑轴241所穿过的贯通孔（through-hole）251，在所述调整杆250的相对另一端形成有一耦接至所述致动器260的活塞265的耦接凹槽253，以至所述致动器260、活塞265及支撑轴241彼此相关联地被操作。

在所述支撑管240的分隔表面形成有一沿所述支撑轴241的方向呈梯状的台阶部分245，在所述调整杆250的一端形成有一台阶部分255以对应于所述支撑管240的台阶部分245，因此若所述致动器260操作所述拉杆267，所述调整杆250充当一杠杆时，所述支撑管240可以容易地被加宽至相对侧。

同时，所述调整杆250被分成两部分250a和250b，在分离面的一侧形成一耦接凹槽257a，在分离面的另一侧形成有一凸出的与所述耦接凹槽257a相对应的耦接凸台257b。在所述耦接凹槽257a和耦接凸台257b内形成有螺纹部分，以至在所述耦接凸台257b螺接至所述耦接凹槽257a时，根据一调整杆250的固定位置而调整所述调整杆250的长度，所述调整杆250的操作力可以被调整。

根据本发明的所述用于车辆的转向柱具有上述的结构和形状，在不使用调整杆的情况下，利用空气或油的压力以完成倾斜或伸缩操作，从而增强驾驶员的操作方便性。

进一步，根据车辆的类型而是用空气或油的压力以及调整杆的操作力，可以容易地调整一致动器的操作力，进而可以大大地减少部件数量及制造费用。

甚至如上文所述，本发明的实施例中所有组件是以单个单元结合而成，或是以单个单元结合地进行操作，本发明的实施例不仅仅限于此。这意味着，在多个组件中，一个或多个组件可以结合在一起选择，作为一个或多个单元进行操作。

此外，术语，例如“包括”、“构成”、“具有”意味着一个或多个相应的组件存在，除非，它们有相反意思的描述。它应该被理解为包括一个或多个组件在内。

所有术语所包含的一个或多个技术领域的意思与本领域的技术人员通常所理解的意思是相同的，除非它有别的定义。

通常一个在字典中有所定义的术语要根据上下文的相关描述来进行解释，而不应该理想化，或者超出本意来进行解释，除非在当前规范中有明确的定义。

虽然本发明的一实施例已经说明了用途，但是本领域的技术人员不能脱离其说明书的范围和发明的精神来进行不同的修改、补充和替代。

因此，本发明的实施例只是为了说明本发明的技术思想范围，而不是仅仅限于本发明的实施例。

本发明的范围要根据附属的权利要求，例如所有的技术想法包括等同于本发明的权利要求范围，来进行解释。    

Claims (10)

1.一种用于车辆的转向柱，其特征在于，包括：

一上部柱，具有一中空形状，一转向轴安装在其中，以及具有一第一铰链单元和一第二铰链单元；

一滑动支架，其相对侧部耦接至所述第一铰链单元，以在伸缩操作时沿纵向滑动；

一支撑支架，所述滑动支架位于所述支撑支架内，所述支撑支架在其纵向方向上具有第一槽；

一铰链板，在所述铰链板的一侧具有铰孔，所述铰孔耦接至所述第二铰链单元，在所述铰链板的相对另一侧具有第二槽；

一支撑轴，穿过所述第一槽和第二槽；

一支撑管，耦接至所述支撑轴的外部表面侧，以支撑所述滑动支架的两侧部，并且所述支撑管分隔成两部分；

一调整杆，其一端通过所述支撑管的分隔空间耦接至所述支撑轴，相对另一端耦接至一致动器；以及

一致动器，耦接至所述滑动支架，以移动所述调整杆的相对另一端。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，第三槽形成在所述支撑支架的纵向上，并在与所述第一槽相隔开的位置，一导轨安装在所述滑动支架的侧部的一相对侧，以至当伸缩操作时所述导轨沿着所述第三槽移动。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，在所述致动器内，一空气或油被引入及被排放的管口安装在一罩体的一侧，一与所述管口相通的气缸室形成在所述罩体内，以及一耦接至所述调整杆的活塞安装在所述气缸室内。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，一密封元件插入在所述罩体和所述活塞之间。

5.根据权利要求4所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，一支撑所述活塞一侧的弹性元件安装在所述致动器内，以及一耦接至所述罩体的内侧以支撑所述弹性元件的支撑板耦接至所述弹性元件的相对另一侧。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，在所述罩体的一内表面及所述支撑板的一外部周围表面形成有螺纹部分，以至当所述支撑板螺接至所述罩体时，调整所述弹性元件的弹力。

7.根据权利要求2所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，在所述支撑管的分隔表面形成有一沿所述支撑轴的方向呈梯状的台阶部分。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，在所述调整杆的一端形成有一相对于所述支撑轴所穿过的贯通孔以及所述支撑管的台阶部分的台阶部分，以及在所述调整杆的相对另一端形成有一耦接至所述致动器的活塞的耦接凹槽。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，所述调整杆被分成两部分，在分离面的一侧形成一耦接凹槽，在分离面的另一侧形成一凸出的与所述耦接凹槽相对应的耦接凸台。

10.根据权利要求9所述的用于车辆的转向柱，其特征在于，在所述耦接凹槽和耦接凸台内形成有螺纹部分，以至通过所述耦接凸台耦接至所述凹槽时，所述调整杆的长度被调整。

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