CN104029714A - 用于可调节式转向柱的防解锁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节式转向柱组件，包括转向柱和杆，所述杆可在解锁位置和锁定位置之间运动。转向柱的位置在杆在解锁位置中时可调节，并且在杆在锁定位置中时固定。还提供一种防解锁装置,用于第一力被施加到转向柱时，防止杆从锁定位置运动到解锁位置。防解锁装置在第一力被施加到转向柱时抑制转向柱的调节。示例性的防解锁装置可包括限定槽的构件，所述杆在解锁和锁定位置两者中可至少部分地插入所述槽中。该构件包括壁，所述壁限定倾斜表面，所述倾斜表面构造为当第一力被施加时紧靠所述杆的至少一个表面。

Description

用于可调节式转向柱的防解锁装置

技术领域

本发明总体涉及可调节式转向柱组件，并且涉及用于转向柱的防解锁装置。

背景技术

用于机动车辆的转向柱通常设置有用于由车辆的驾驶员调节转向柱的位置的机构。可获得的调节通常包括倾斜或斜度调节，其中转向柱的角度位置相对于驾驶员被改变，还包括伸缩调节，其中转向柱朝向或远离驾驶员延伸。转向柱可构造为吸收碰撞情形中的能量。在车辆碰撞情形下，转向柱应保持在固定位置中，以保证转向柱的能量吸收功能以及其他功能的最佳性能。

发明内容

可调节式转向柱组件包括转向柱，转向柱具有可调节的柱位置。转向柱的柱位置可沿基本上垂直于由转向柱限定的柱轴线的方向（即倾斜方向）调节。转向柱的柱位置沿基本上平行于柱轴线的方向（即伸缩方向）可调节。杆操作地连接到转向柱，并且可在解锁位置和锁定位置之间运动。转向柱的柱位置在杆在解锁位置中时可调节，并且在杆在锁定位置中时固定。

提供一种防解锁装置,用于当足够大的第一力被施加到转向柱时，例如在碰撞事件过程中，防止杆从锁定位置运动到解锁位置。所需的力F的最小值可根据特定的应用改变。防解锁装置包括操作地连接到转向柱的构件。该构件限定槽，所述槽具有第一端和第二端，所述杆在解锁位置和锁定位置二者中可至少部分地插入所述槽中。该构件构造为当第一力被施加到转向柱时相对于杆运动，由此防止杆从锁定位置运动到解锁位置。

槽的第二端可构造为比该槽的第一端窄，由此防止杆沿基本上平行于枢轴轴线的方向运动。构件中的槽限定在该槽的第一端和第二端之间延伸的第一侧和第二侧。壁可定位在所述槽的第一侧和第二侧中的至少一个上。所述壁限定倾斜表面，所述倾斜表面构造为当第一力被施加到转向柱时紧靠杆的至少一个表面，由此防止杆沿基本上垂直于枢轴轴线的第一方向的运动。所述壁限定相对于柱轴线的倾斜角。在一个示例中，倾斜角约在5度至30度之间。

构件中的槽的第一侧可限定第一段、第二段和第三段。第二段可与第一和第三段连续。第一和第三段可相对于柱轴线基本上平直，并且第二段可基本上相对于所述柱轴线成角度。所述槽的第二侧可限定壁、第四段和第五段。第五段可相对于柱轴线基本上平直，并且壁和第四段可基本上相对于所述柱轴线成角度。

在一个实施例中，在第一力被施加到转向柱之后，杆可与所述槽的第二端间隔开。在第二力被施加到转向柱之后，杆的一部分可紧靠槽的第二端。在另一个实施例中，杆的一部分可在第一力被施加到转向柱之后紧靠所述槽的第二端。

杆可包括基部和与基部连续的延伸部。延伸部限定小于基部的高度的延伸高度。延伸部限定第一杆表面，所述第一杆表面构造为当第一力被施加到转向柱时紧靠构件的倾斜表面，由此防止杆沿基本上垂直于枢轴轴线的第一方向的运动。

杆可限定第一臂部、第二臂部和拇指或指垫部。第二臂部可基本上相对于第一臂部成角度。所述杆的第二臂部可包括倒角边缘，倒角边缘构造为引导第二臂部通过槽。

该构件可以作为单独的部件形成，并且附接到护罩，护罩构造为至少部分地包封转向柱。替代地，该构件可与护罩一体形成，护罩构造为至少部分地包封转向柱。

在结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点从下面实现所附权利要求中限定的本发明的一些最佳模式和其他实施例的详细描述非常显而易见。

附图说明

图1是具有杆和构造构造为防解锁装置的构件的转向柱组件的示意性侧视图；

图2是用于图1的杆的杆锁定机构的示意性局部视图；

图3是图1的构件的示意性局部立体视图，其中杆为了清楚被去除；

图4是图1的构件的示意性局部仰视图，其中杆为了清楚被去除；

图5是图1的杆和构件的示意性局部立体视图；

图6是从图5的相对侧显示的图1的杆和构件的示意性局部立体视图；

图7是沿图6中所示的杆和构件的轴线7-7截取的示意性局部剖视图；和

图8是沿图7中所示的杆和构件的轴线8-8截取的示意性局部剖视图。

具体实施方式

参照附图，其中，整个附图中，相似的附图标记指代相同或相似的部件，图1是用于车辆12的转向柱组件10的示意性侧视图。组件10包括转向柱14，转向柱14具有第一端16，方向盘（未示出）操作地连接到该第一端16。转向柱14限定柱轴线20。参照图1，转向柱14具有第二端18，其操作地连接到转向机构（未示出），转向机构将转向柱14围绕柱轴线20的旋转运动转变为车辆12的转向运动。

参照图1，转向柱14的位置22沿至少一个方向可调节。在一个实施例中，转向柱14可沿伸缩方向24调节，伸缩方向24基本上平行于柱轴线20，允许柱14朝向或远离驾驶员延伸。在另一个实施例中，转向柱14可沿倾斜方向26调节，倾斜方向26基本上垂直于柱轴线20，允许沿上下方向的角度调节。在另一个实施例中，转向柱14可沿伸缩和倾斜方向24、26两者调节。

参照图1，杆40操作地连接到转向柱14。杆40可在解锁位置44（以虚线显示）和锁定位置46之间运动。例如，杆可围绕枢轴轴线42（延伸出纸面）在解锁和锁定位置44、46之间枢转。转向柱14的位置22在杆在解锁位置44中时可调节，并且在杆40在锁定位置46中时固定。

参照图1，在一个非限制性示例中，沿伸缩方向24的调节可通过释放杆40到解锁位置44进行，这由此允许转向柱14的第一套管28相对于第二套管30沿柱轴线20运动。第一套管28可在第二套管30中运动，并且至少部分地设置在第二套管30中，第二套管30从组件10的第二端18朝向第一端16延伸。将杆40返回到锁定位置46将第一套管28相对于第二套管30保持在期望的设定位置中。该构造可被颠倒，以使第二套管30可在第一套管28内运动，并且至少部分地设置在第一套管28内。参照图1，第二套管30可在枢轴34处固定到斜托架32。

可用于杆40的杆锁定机构48的一个示例示出在图2中，并且在下面描述。图2中所示的杆锁定机构48仅旨在作为非限制性示例。可采用本领域技术人员所知的杆锁定机构的任何适当类型。图2显示了图1的相同视图，其中枢轴轴线42延伸出纸面。参照图2，杆40可连接到锁定螺栓50，所述锁定螺栓操作地连接到至少一个凸轮构件52。当杆40被旋转到锁定位置46中时，如图1中所示，锁定螺栓50被旋转为使凸轮构件52摩擦地接合转向柱14的部分，以保持转向柱14的位置22。当杆40被旋转到解锁位置44中时，如图1中所示，锁定螺栓50旋转，以使凸轮构件52与转向柱14的摩擦接合被释放，由此允许转向柱14的位置22的变化。组件10可包括至少一对相对的齿54、56，其构造为当杆40被旋转到锁定位置46时接合，并且当杆40被旋转到解锁位置44时分离。组件10可包括弹簧58，弹簧58操作地连接到转向柱14，以提供偏压力，以接合或分离相对的齿54、56。

参照图1和3-8，组件10包括构件60，构件60操作地连接到转向柱14。参照图1，构件60构造为防解锁装置，以防止在足够大的第一（或第二、第三等）力F被施加到转向柱14时，例如在碰撞事件过程中，杆40从锁定位置46枢转到解锁位置44。所需的力F的最小量可根据当时特定的应用而改变。如将描述的，构件60可根据所需的力F的大小而可调，以将杆40限制在锁定位置46中。

图3是构件60的示意性局部立体视图，其中杆40为了清楚被去除。参照图3，构件60可与护罩62一体形成，护罩62构造为至少部分地包封转向柱14。参照图3，护罩62可包括用于安放转向柱14的孔61，以及侧壁63，所述侧壁63延伸以连接到转向柱14。替代地，构件60可作为单独的部件形成，并且附接到护罩62。

图4是构件60和杆40在通常的锁定位置46中的示意性局部视图（在第一力F被施加到转向柱14之前），以构件60的仰视图显示。为了清楚，杆40在图4-6中用阴影显示。参照图3-4，构件60限定槽64，槽64具有第一端66和第二端68。参照图1，杆40在解锁和锁定位置44、46两者中至少部分地插入槽64中（图1中所示）。

在碰撞情况下，如果力被施加到转向柱14，则该力被沿柱轴线20传递到构件60中。参照图4，构件60构造为当第一力F被施加到转向柱14时相对于杆40运动（沿方向65）。当构件60相对于杆40沿方向65运动时，杆40的相对位置朝向槽64的第二端68（与方向65相反）运动。在所示的实施例中，方向65基本上平行于柱轴线20，并且基本上垂直于枢轴轴线42。

参照图4，槽64的第一端66限定第一宽度67，并且第二端68限定第二宽度69。参照图4，槽64的第二端68可构造为比槽64的第一端66窄，由此防止杆40沿基本上平行于枢轴轴线42的方向运动。换句话说，宽度69可构造为小于宽度67。枢轴轴线42可平行于车辆横向轴线。构件60的取向可根据杆40在特定应用中的位置而改变。

图5是第一力F被施加到转向柱14之后，杆40和构件60的示意性局部立体视图。参照图3-5，槽64限定第一侧80和第二侧82，所述第一侧80和第二侧82延伸在槽64的第一和第二端66、68之间。参照图3、5-8，壁84可定位在槽64的第一和第二侧80、82中的至少一个上。参照图3、5-8，壁84限定倾斜表面86。

图6为第一力F被施加到转向柱14之后，从构件60的更靠近壁84的侧显示的，杆40和构件60的示意性局部立体视图（图5显示了从构件60的远离壁84的侧观察的视图）。如前面所述，为了清楚，杆40在图4-6中用阴影显示。

图7是杆40和构件60的沿图6的轴线7-7截取的示意性局部剖视图。参照图6-7，杆40可包括基部88和与基部88连续的延伸部90。延伸部90限定小于基部88的高度的延伸高度92。延伸部90限定第一杆表面94。

图8是杆40和构件60的、沿图7的轴线8-8截取的示意性局部剖视图。参照图7-8，倾斜表面86构造为在第一力F被施加到转向柱14时紧靠杆40的第一杆表面94，由此防止杆40沿基本上垂直于枢轴轴线42的第一方向96的运动。在所示的实施例中，第一方向96为车辆向下方向（垂直地）。

参照图8，壁84限定壁高度99。壁84是成角度的，从而壁高度99在槽64的第二端68处最大，并且朝向槽64的第一端66最小。参照图8，壁84限定相对于柱轴线20的倾斜角98。在一个非限制性示例中，倾斜角98约在5度至30度之间。在一个非限制性示例中，在槽64的第二端68处的壁高度99（或最大壁高度99）在约5mm至15mm之间。参照图7，壁84限定壁宽度100。在一个非限制性示例中，壁宽度100在约3mm至5mm之间。该尺寸可根据当前特定应用调节。

总之，并且参照图1，构件60构造为防解锁装置，用于当足够大的第一力F（即足够高的冲击）被施加到转向柱14时，将杆40限制在锁定位置46中。这允许组件10中的能量吸收装置（未示出）最佳地起作用，并且确保转向柱14合适的对准。所需的力F的最小值可根据当前特定的应用改变。

参照图7-8，构件60可根据将杆40限制在锁定位置46中所需的力F的大小而调整，即倾斜表面86多早或多晚接合第一杆表面94，以防止杆40沿基本上垂直于枢轴轴线42的第一方向96运动。在相同大小的第一力F下，具有较大倾斜角98的倾斜表面86将比较小倾斜角98的倾斜表面更快接合第一杆表面94。换句话说，相比于具有较小倾斜角98的倾斜表面86，具有较大倾斜角98的倾斜表面86将在更小的第一力F下接合第一杆表面94。构件60的强度，即杆40有多么牢固地限制在锁定位置46中，可通过选择用于制造构件60的材料以及通过改变倾斜表面86的宽度100（参见图7）、增加增强肋或钢插件到壁84中以及其他因素来调整。

现在参照图5，在一个实施例中，在第一力F被施加到转向柱14之后，杆40可与槽64的第二端68间隔开，如由第一碰撞杆位置72所示。在第二力（例如碰撞中的第二冲击力）被施加到转向柱14之后，杆40的一部分76可紧靠槽64的第二端68，如由第二碰撞杆位置74所示。应注意，杆40在第一和第二碰撞杆位置72、74中都被防止运动到解锁位置44（图1中虚线所示），只要倾斜表面86正紧靠杆40的第一杆表面94，由此防止杆40沿基本上垂直于枢轴轴线42的第一方向96运动。替代地，参照图5，杆40的部分76可在仅第一力F被施加到转向柱14之后紧靠槽64的第二端68，如由第二碰撞杆位置74所示。换句话说，初始力可足够强，以使构件60相对于杆40运动，从而杆40紧靠槽64的第二端68。

参照图3，槽64的第一侧80可限定第一段102、第二段104和第三段106，第二段104与第一和第三段102、106连续。但是，槽65可以适用于当前特定应用的任何形状、尺寸或结构形成。在所示实施例中，第一和第三段102、106可基本上相对于柱轴线20平直，并且第二段104可基本上相对于柱轴线20成角度。

参照图3，槽64的第二侧82可限定壁84、第四段108和第五段110。第五段110可相对于柱轴线20基本上平直，并且壁84和第四段108可基本上相对于柱轴线20成角度。

参照图1和4，杆40可限定第一臂部112、第二壁部114和拇指或指垫部116。参照图1，第二臂部114可基本上相对于第一臂部112成角度。参照图4，杆的第二臂部114可包括倒角边缘118，倒角边缘118构造为引导第二臂部114通过槽64。但是，应注意的是，杆40可以适用于当前特定应用的任何形状、尺寸或结构形成。

详细的描述和图或附图是对本发明的支持和描述，但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了实现要求保护的本发明的最佳模式和其他实施例，但是存在多种可替代设计和实施例来实践所附权利要求中限定的本发明。

Claims (10)

1.一种转向柱组件，包括：

转向柱，具有可调节的柱位置，并且限定柱轴线；

杆，操作地连接到转向柱，所述杆可在解锁位置和锁定位置之间运动；

其中，当所述杆在解锁位置中时，所述柱位置可调节，并且其中，当所述杆在锁定位置中时，所述柱位置固定；

防解锁装置，包括操作地连接到转向柱的构件；

其中，所述构件限定槽，所述槽具有第一端和第二端，所述杆在解锁位置和锁定位置二者中可至少部分地插入所述槽中；

其中，所述构件构造为当足够大的第一力被施加到转向柱时相对于杆运动，由此防止杆从锁定位置运动到解锁位置。

2.根据权利要求1所述的组件，其中，所述槽的第二端比所述槽的第一端窄，由此防止杆沿基本上平行于枢轴轴线的方向运动。

3.根据权利要求1所述的组件，其中，所述槽限定在所述槽的第一端和第二端之间延伸的第一侧和第二侧，并且进一步包括：

壁，定位在所述槽的第一侧和第二侧中的至少一个上；

其中，所述壁限定倾斜表面，所述倾斜表面构造为当第一力被施加到转向柱时紧靠杆的至少一个表面，由此防止杆沿基本上垂直于枢轴轴线的方向的运动。

4.根据权利要求3所述的组件，其中，所述壁限定相对于柱轴线的倾斜角，并且其中，所述倾斜角约在5度至30度之间。

5.根据权利要求3所述的组件，其中：

所述第一侧限定第一段、第二段和第三段，所述第二段与所述第一和第三段连续；

所述第一和第三段相对于柱轴线基本上平直，并且所述第二段基本上相对于所述柱轴线成角度；

所述第二侧限定第四段和第五段；

所述第五段相对于柱轴线基本上平直，并且所述第四段基本上相对于所述柱轴线成角度。

6.根据权利要求1所述的组件，其中，在第一力被施加到转向柱之后，所述杆与所述槽的第二端间隔开；并且在第二力被施加到转向柱之后，所述杆的一部分紧靠所述槽的第二端。

7.根据权利要求1所述的组件，其中，在第一力被施加到转向柱之后，所述杆的一部分紧靠所述槽的第二端。

8.根据权利要求1所述的组件，其中：

所述杆包括基部和与所述基部连续的延伸部，所述延伸部限定小于所述基部的高度的延伸高度；并且

所述延伸部限定第一杆表面，所述第一杆表面构造为当第一力被施加到转向柱时紧靠构件的倾斜表面，由此防止杆沿基本上垂直于枢轴轴线的方向的运动。

9.根据权利要求1所述的组件，其中：

所述杆限定第一臂部，第二臂部和指部，所述第二臂部基本上相对于所述第一臂部成角度；并且

其中，所述杆的第二臂部包括倒角边缘，倒角边缘构造为引导第二臂部通过槽。

10.根据权利要求1所述的组件，进一步包括：

锁定螺栓，操作地连接到所述杆；

至少一个凸轮构件，操作地连接到所述锁定螺栓；

至少一对相对的齿，构造为当杆被旋转到锁定位置时接合，并且当杆被旋转到解锁位置时分离；和

弹簧，操作地连接到转向柱，以提供偏压力，从而使所述至少一对相对的齿接合或分离。