CN108357556B

CN108357556B - 用于车辆转向管柱的倾斜设备

Info

Publication number: CN108357556B
Application number: CN201810075868.6A
Authority: CN
Inventors: 权铉飞; 朴相炫
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2020-11-06
Anticipated expiration: 2038-01-26
Also published as: CN108357556A; DE102018201029A1; US20180208231A1; US10640141B2

Abstract

本发明涉及用于车辆转向管柱的倾斜设备。所述倾斜设备包括：倾斜支架，所述倾斜支架包括支撑在距离支架的外侧上的倾斜引导部并且具有位于所述倾斜引导部中的第一倾斜孔；固定齿轮，所述固定齿轮包括：与所述第一倾斜孔连通的第二倾斜孔；以及在固定齿轮的相对侧端上的具有螺纹峰和螺纹谷的第一螺杆部，所述固定齿轮安装在所述倾斜引导部外侧并且所述第一螺杆部与所述倾斜引导部间隔开；活动齿轮，所述活动齿轮包括具有螺纹峰和螺纹谷的第二螺杆部，所述第二螺杆部在调节杆的倾斜操作期间与所述第一螺杆部啮合或分离；以及杆螺栓，所述杆螺栓被构造成与所述调节杆协作地旋转并且穿过所述第一倾斜孔、所述第二倾斜孔和所述活动齿轮进行安装。

Description

用于车辆转向管柱的倾斜设备

技术领域

本文中公开的实施方式涉及一种车辆转向管柱，更具体地涉及一种用于车辆转向管柱的倾斜设备。

背景技术

最近的车辆具有转向管柱，为了方便驾驶员，向转向管柱增添了伸缩或倾斜功能。伸缩装置是允许转向管柱在轴向方向上伸缩的装置，并且倾斜装置是调节转向管柱的角度的装置。

通过拧紧和释放调节杆来施加转向管柱的倾斜操作。当调节杆被拧紧时，经由联接到杆螺栓的一端的锁定单元的拧紧力使活动齿轮与固定齿轮啮合，从而不执行倾斜操作。相反，当调节杆被释放时，固定齿轮和活动齿轮之间的啮合状态被释放，使得能够进行倾斜操作。

然而，常规车辆转向管柱的问题在于，当执行倾斜操作时，由于齿轮的齿搭齿现象(活动齿轮的峰与固定齿轮的峰接合)，转向管柱未被锁定。在这种情况下，驾驶员的杆操作感会变差，并且在严重的情况下，杆或齿轮可能损坏，这可能导致驾驶员感到不舒服。

另外，由于齿轮的齿搭齿现象，转向管柱不能被稳定地固定。因此，当车辆碰撞时，转向管柱会在倾斜方向上弹起，并且无法保证驾驶员的安全。

发明内容

本文中公开的实施方式提供了一种用于车辆转向管柱的倾斜设备，即使当驾驶员倾斜锁定转向管柱时在固定齿轮和活动齿轮之间发生齿搭齿现象，所述倾斜设备也能够稳定地锁定转向管柱。

实施方式不限于上述内容，并且能基于以下描述理解在此未提到的本公开的其他方面和优点。

一种根据本文中公开的实施方式的用于车辆转向管柱的倾斜设备可包括：倾斜支架，所述倾斜支架包括支撑在距离支架的外侧上的倾斜引导部并且具有位于所述倾斜引导部中的第一倾斜孔；固定齿轮，所述固定齿轮包括：与所述第一倾斜孔连通的第二倾斜孔；以及在所述固定齿轮的相对侧端上的具有螺纹峰和螺纹谷的第一螺杆部，所述固定齿轮安装在所述倾斜引导部外侧并且所述第一螺杆部与所述倾斜引导部间隔开；活动齿轮，所述活动齿轮包括具有螺纹峰和螺纹谷的第二螺杆部，所述第二螺杆部在调节杆的倾斜操作期间与所述第一螺杆部啮合或分离；以及杆螺栓，所述杆螺栓被构造成与所述调节杆协作地旋转并且穿过所述第一倾斜孔、所述第二倾斜孔和所述活动齿轮进行安装。

根据本文中公开的实施方式，即使在固定齿轮和活动齿轮之间发生齿搭齿现象，也能通过固定齿轮的弹力为驾驶员提供稳定的杆操作感，固定齿轮的一部分被安装成与倾斜支架间隔开。此外，因为可以防止由于在车辆碰撞时发生的外部冲击等使转向管柱弹起的现象，能保证驾驶员的安全。

应该理解的是，实施方式的效果不限于上述效果并且包括能从实施方式的详细描述或权利要求书中描述的公开构造推导出的所有效果。

附图说明

根据结合附图作出的以下详细描述，本公开的以上及其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是图示根据本文中公开的实施方式的车辆转向管柱的立体图；

图2是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的分解立体图；

图3是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的立体图；

图4是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的侧视图；

图5是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的剖面图；

图6是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的立体图；

图7是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的侧视图；以及

图8是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的一部分的立体图。

具体实施方式

下文中，将参考附图描述实施方式。然而，本公开可按照各种不同形式实施并且不限于本文中描述的实施方式。此外，图中省略了与本公开无关的零件以使本公开清楚，并且在整个说明书中，相同的附图标记被指定给相同或类似的部件。

在整个说明书中，当描述一个元件“连接”到另一个元件时，不仅第一元件可“直接连接”到第二元件，而且第一元件也可“电连接”到第二元件同时第三元件被插在二者之间。在本申请整个说明书中，当描述某个单元“包括”某个元件时，这意味着该单元可包括任何其他元件，而不是排除任何其他元件，除非另外描述。

下文中，将参考附图详细地描述实施方式。

图1是图示根据本文中公开的实施方式的车辆转向管柱的立体图，图2是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的分解立体图，并且图3是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的立体图。图4是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的侧视图，图5是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的剖面图，并且图6是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的立体图。图7是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的联接状态的侧视图，并且图8是图示根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的一部分的立体图。

参照附图，根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备包括倾斜支架100、固定齿轮200、活动齿轮300、杆螺栓400和锁定单元600。

首先，参照图1，根据本实施方式的转向管柱包括：内管102，其联接到转向轴101的外侧；以及外管103，其联接到内管102的外侧。内管102和外管103均可由圆柱形中空体制成，并且内管102插入到外管103中。

因此，内管102被引入到外管103中或者从外管103抽出。距离支架107和倾斜支架100设置在外管103的外周侧上并且由安装支架105固定到车身。

倾斜支架100被安装在转向管柱的距离支架107和安装支架105之间。距离支架107牢固地联接到外管103以在倾斜操作期间引导转向管柱的径向伸缩运动。

倾斜支架100包括：采取平板形式的基部110，其联接到安装支架105的一侧(参照图1，为安装支架的下侧)；以及倾斜引导部120，其在基部110的相对两侧上被支撑于距离支架107的外侧。例如，倾斜支架100可具有横截面形状“∏”。

每个倾斜引导部120均具有第一倾斜孔121，第一倾斜孔121在转向管柱的倾斜方向(相对于图中的转向管柱向上和向下)上是细长的。固定齿轮200和活动齿轮300布置在一个倾斜引导部120的外侧。构造成使杆螺栓400旋转的调节杆101a以及操作成在杆螺栓400的轴向方向上伸缩的凸轮单元布置在另一个倾斜引导部的外侧。

另外，联接到活动齿轮300的联接突起122从所述一个倾斜引导部120的外表面突出。两个联接突起122可布置在第一倾斜孔121上方和下方。

另外，构造成限制活动齿轮300的窜动量的止挡件123可布置在所述一个倾斜引导部120的外表面上。止挡件123可布置在邻近两个联接突起中的至少一个的位置处。例如，虽然在本实施方式中，止挡件123布置在第一倾斜孔121和位于第一倾斜孔121下侧的联接突起122之间，但是本公开不一定限于此。止挡件可布置在邻近布置在第一倾斜孔上方和下方的联接突起的两个位置处。

杆螺栓400与调节杆101a联接并且与调节杆101a协作地旋转，从而根据调节杆的操作来实现转向管柱的倾斜操作。凸轮单元可插在调节杆和杆螺栓400之间。

杆螺栓400穿过倾斜支架100的相对的倾斜引导部120进行安装。杆螺栓400的一端突出到所述一个倾斜引导部120的外侧，并且螺纹螺纹可布置在突出的杆螺栓400的外周表面上，使得锁定单元600或610与之联接。

此时，弹性构件500联接到杆螺栓400的一端，并且弹性构件500布置在距离支架107和活动齿轮300之间。也就是说，弹性构件500被距离支架107中的固定凹槽107a支撑以弹性地支撑活动齿轮300，使得活动齿轮300能够在调节杆的释放操作期间确保距固定齿轮200有足够的距离。弹性构件500可以是联接到杆螺栓400的外周表面的卷簧。

同时，头部410可设置在杆螺栓400的另一端处，头部410的直径大于杆螺栓400的直径。在这种情况下，头部410可经由头部410和倾斜引导部120之间的凸轮单元等联接到调节杆101a。

固定齿轮200联接到所述一个倾斜引导部120的外表面。固定齿轮200包括：固定齿轮主体210，其具有大致矩形形状；以及固定部230，其连接到固定齿轮主体210的上端和下端以联接到倾斜引导部120。

固定齿轮主体210被布置成与倾斜引导部120间隔开预定距离，并且第二倾斜孔211布置在固定齿轮主体210的中心以对应于倾斜引导部120的第一倾斜孔121。

第一螺杆部212(均包括螺纹的峰和谷)设置在与倾斜引导部120间隔开的固定齿轮主体210的相对的外侧表面上，以与活动齿轮300啮合。一个或更多个加强肋240可布置在固定齿轮主体210上以便增加固定齿轮主体210的刚性。加强肋240可设置在第二倾斜孔211和固定部230之间，以将固定齿轮主体210的相对侧端互连。

固定部230固定到倾斜引导部120并且经由弯曲部230a连接到固定齿轮主体210。弯曲部230a在固定齿轮主体210的端部处倾斜，使得固定部230与固定齿轮主体210成台阶状。借助弯曲部230a，固定齿轮主体210和固定部230彼此成台阶状以使彼此间隔开。

因此，固定齿轮主体210和第一螺杆部212可与倾斜引导部120间隔开。联接孔231可布置在固定部230中，使得联接突起122相应地联接到联接孔231。

固定部230经由弯曲部230a连接到固定齿轮主体部210的端部并布置在固定齿轮主体部210的相对侧端和第二倾斜孔211之间，并且止挡件123联接到固定齿轮主体210和固定部230之间的空间以更稳定地约束固定齿轮的窜动量。

活动齿轮300联接到固定齿轮200以固定转向管柱。活动齿轮300包括：活动齿轮主体310，其被布置成面对固定齿轮主体210的外侧并具有大致平板形状；支撑件320，其从活动齿轮主体310的一个侧表面的中心突出以与固定齿轮主体210接触并由固定齿轮主体210支撑；以及齿部340，其在活动齿轮主体310的一个侧表面的相对侧端上朝向固定齿轮200突出并在面对彼此的表面上具有第二螺杆部341。

支撑件320从活动齿轮主体310突出而与固定齿轮主体210接触并且当杆螺栓400被锁定时压靠固定齿轮主体210。引导部330可从支撑件320的中心朝向固定齿轮200突出，并且引导部330被插入到固定齿轮200中的第二倾斜孔211中，使得当活动齿轮300上下移动时由第二倾斜孔211引导所述引导部330。

螺栓孔311布置在引导部330的中心，使得杆螺栓400从螺栓孔311穿过。齿部340在固定齿轮200的方向上从活动齿轮主体310的两端突出。第二螺杆部341布置在相应齿部340的相面对的表面上以与固定齿轮200的第一螺杆部212啮合。

锁定单元600和610联接到杆螺栓400的突出至活动齿轮300外侧的那一端。例如，锁定单元600可包括联接到杆螺栓400的一端的锁定螺母600，并且轴承610或垫圈可插置在活动齿轮300和锁定螺母600之间。

下面将描述如上所述构造的用于转向管柱的倾斜设备的操作。

首先，当通过操作调节杆使杆螺栓400在一个方向上旋转并且释放了与锁定单元600和610的紧固时，活动齿轮300经由弹性构件500的恢复力与固定齿轮200间隔开凸轮单元的移动量，从而释放倾斜锁定状态，使得驾驶员能执行转向管柱的倾斜操作。

相反，驾驶员应该在调节转向管柱的角度以匹配他/她的身体形状之后将可倾斜状态转换到倾斜锁定状态。当通过操作调节杆使杆螺栓400在相反方向上旋转时，杆螺栓400以及锁定单元600和610紧固到彼此，并且活动齿轮300在压缩弹性构件500的同时与固定齿轮200接合。

在倾斜锁定状态期间，发生齿搭齿现象(活动齿轮300的螺纹峰与固定齿轮200的螺纹峰接合)。在这种情况下，活动齿轮300的第二螺杆部341压靠固定齿轮主体210，并且固定齿轮主体210朝向倾斜引导部120这一侧弹性地变形，使得倾斜锁定被执行。此时，当预定冲击被施加到转向管柱时，活动齿轮300的螺纹峰滑动而与固定齿轮200的螺纹谷啮合，使得能稳定地约束转向管柱。

此时，开口220可从固定齿轮主体210的一端向弯曲部230a设置在固定齿轮主体210中，使得固定齿轮主体210能更容易地弹性变形。

同时，固定齿轮200需要具有足够的强度和弹性，使得即使在固定齿轮200和活动齿轮300之间发生齿搭齿现象，也能执行倾斜锁定操作。因此，固定齿轮200的一部分在与倾斜支架100间隔开的状态下联接到倾斜支架100，并且即使在固定齿轮200和活动齿轮300之间发生齿搭齿现象，间隔开的所述一部分也施加弹力。另外，固定齿轮200可由具有足够强度和弹性的材料(例如，弹簧钢)制成。

如上所述，根据本文中公开的实施方式，即使固定齿轮200和活动齿轮300之间发生齿搭齿现象，因为可以防止“固定齿轮200和活动齿轮300之间的倾斜锁定不是经由固定齿轮200的弹力来执行”的现象，所以能为驾驶员提供稳定的杆操作感。此外，因为可以防止由于在车辆碰撞时发生外部冲击等使转向管柱弹起的现象，所以能保证驾驶员的安全。

同时，参照图6至图8，为了使得活动齿轮主体210和第一螺杆部212与根据本文中公开的实施方式的用于转向管柱的倾斜设备中的倾斜引导部120间隔开，弯曲固定部分230b或平坦固定部235可布置在活动齿轮主体210的上部和下部。在此，因为倾斜支架100、活动齿轮300、杆螺栓400以及锁定单元600和610的构造与上述构造相同或类似，将省略对它们的详细描述。

首先，参照图6和图7，施加到根据本实施方式的用于转向管柱的倾斜设备的固定齿轮200包括：固定齿轮主体210，其布置成与倾斜引导部120间隔开，具有位于其中心的第二倾斜孔211以及位于其相对侧端的外表面上的第一螺杆部212；弯曲固定部230b，其设置在固定齿轮主体210的上部和下部中的任一者上并且连接到固定齿轮主体210的一端，其中弯曲固定部230b被切割成使得在弯曲固定部的相对侧端和第二倾斜孔211之间设置有空的空间，并且朝向倾斜引导部120弯曲且联接到倾斜引导部120；以及平坦固定部235，其设置在固定齿轮主体210的上部和下部中的剩余一者上，其中固定齿轮主体210朝向倾斜引导部120弯曲，平坦固定部235连接到弯曲端部并被切割成使得在平坦固定部235的相对侧端和第二倾斜孔211之间设置有空的空间，并且平坦固定部235联接到倾斜引导部120。

也就是说，弯曲固定部230b设置在固定齿轮主体210的上部中，并且平坦固定部235可设置在固定齿轮主体210的下部中。相反，平坦固定部235可设置在固定齿轮主体210的上部中，并且弯曲固定部230b可设置在固定齿轮主体210的下部中(设置有固定部235)。图6和图7图示的情况是，作为示例，平坦固定部235设置在固定齿轮主体210的下部中。

在此，弯曲固定部230b设置于在固定齿轮主体部210的一端处被弯曲的弯曲部230a中并且与图2至图5中图示的固定部230相同。因此，省略对它的详细描述。

平坦固定部235设置在这样的端部中，即：固定齿轮主体部210朝向倾斜引导部120被弯曲且连接到固定齿轮主体210的端部。平坦固定部235被切割成使得在固定齿轮主体210的相对倾斜部225和第二倾斜孔211之间设置有空的空间，并且平坦固定部235具有联接到倾斜引导部120的平坦形状。

因此，第一螺杆部212可在将平坦固定部235固定到倾斜引导部120的表面中沿着固定齿轮主体210的倾斜部225与倾斜引导部120间隔开。

另外，如图8中图示的，平坦固定部235可设置在固定齿轮主体210的上部和下部两者上。

因此，固定齿轮主体210和第一螺杆部212与倾斜引导部120间隔开预定距离，并且第二倾斜孔211布置在固定齿轮主体210的中心以对应于倾斜引导部120中的第一倾斜孔121且联接到活动齿轮300。因此，固定齿轮主体210能与倾斜引导部120间隔开。

上述实施方式的描述仅出于说明性目的，并且本实施方式所属领域技术人员将理解的是，能作出详细形式的各种变化而不改变实施方式的技术思想和基本特征。

也就是说，应该理解的是，上述实施方式在所有方面是说明性的而非限制性的。例如，描述为单一形式的每个部件均可按照分布式形式实施，并且描述为分布式的部件也可按照组合形式实施。

实施方式的范围由随附权利要求书限定。因此，将认识到，从随附权利要求书及其等同物的含义和范围导出的所有修改或变型都被包括在本公开的范围内。

Claims

1.一种用于车辆转向管柱的倾斜设备，所述倾斜设备包括：

倾斜支架，所述倾斜支架包括支撑在距离支架的外侧上的倾斜引导部并且具有位于所述倾斜引导部中的第一倾斜孔；

固定齿轮，所述固定齿轮包括：与所述第一倾斜孔连通的第二倾斜孔；以及在所述固定齿轮的相对侧端上的具有螺纹峰和螺纹谷的第一螺杆部，所述固定齿轮安装在所述倾斜引导部外侧并且所述第一螺杆部与所述倾斜引导部间隔开；

活动齿轮，所述活动齿轮包括具有螺纹峰和螺纹谷的第二螺杆部，所述第二螺杆部在调节杆的倾斜操作期间与所述第一螺杆部啮合或分离；以及

杆螺栓，所述杆螺栓被构造成与所述调节杆协作地旋转并且穿过所述第一倾斜孔、所述第二倾斜孔和所述活动齿轮进行安装，

其中，所述固定齿轮包括：

固定齿轮主体，所述固定齿轮主体与所述倾斜引导部间隔开，所述第二倾斜孔布置在所述固定齿轮主体的中心并且所述第一螺杆部布置在所述固定齿轮主体的相对侧端的每个外表面上；以及

固定部，所述固定部布置在所述固定齿轮主体的上部和下部中的每者上并且固定至所述倾斜引导部，所述固定部经由弯曲部连接到所述固定齿轮主体，所述弯曲部在所述固定齿轮主体的端部处倾斜，使得所述固定部与所述固定齿轮主体成台阶状。

2.根据权利要求1所述的倾斜设备，其中，所述倾斜引导部具有布置在该倾斜引导部的外表面上的联接突起，并且所述固定部具有相应地联接到所述联接突起的联接孔。

3.根据权利要求1所述的倾斜设备，其中，所述固定部连接到所述固定齿轮主体的端部，并被切割成使得在所述固定齿轮主体的相对侧端和所述第二倾斜孔之间设置有空的空间。

4.根据权利要求3所述的倾斜设备，所述倾斜设备进一步包括：

止挡件，所述止挡件从所述倾斜引导部的外表面突出以限制所述活动齿轮的窜动量。

5.根据权利要求4所述的倾斜设备，其中，所述止挡件联接到所述固定齿轮主体和所述固定部之间的空间。

6.根据权利要求4所述的倾斜设备，其中，所述止挡件被布置成围绕所述固定部的端部和相对侧端，使得所述固定部的所述端部被所述止挡件支撑。

7.根据权利要求3所述的倾斜设备，其中，所述固定齿轮主体设置有加强肋，所述加强肋在所述第二倾斜孔和所述固定部之间将所述固定齿轮主体的所述相对侧端连接。

8.根据权利要求1所述的倾斜设备，其中，所述活动齿轮包括：

活动齿轮主体，所述活动齿轮主体被布置成面对所述固定齿轮主体的外侧；

支撑件，所述支撑件从所述活动齿轮主体的相对表面突出，与所述固定齿轮主体接触且由所述固定齿轮主体支撑；以及

具有所述第二螺杆部的齿部，所述第二螺杆部布置在面对的表面中的每个表面上，所述齿部从所述活动齿轮主体的所述相对表面的相对侧端朝向所述固定齿轮突出。

9.根据权利要求8所述的倾斜设备，所述倾斜设备进一步包括：

引导部，所述引导部从所述支撑件朝向所述固定齿轮突出并插入到所述第一倾斜孔和所述第二倾斜孔中。

10.根据权利要求1所述的倾斜设备，其中，所述固定部包括：

弯曲固定部，所述弯曲固定部设置在所述固定齿轮主体的上部和下部中的任一者中并且连接到所述固定齿轮主体的端部，所述弯曲固定部被切割成使得在所述相对侧端和所述第二倾斜孔之间设置有空的空间，并且所述弯曲固定部朝向所述倾斜引导部弯曲且联接到所述倾斜引导部；以及

平坦固定部，所述平坦固定部设置在所述固定齿轮主体的所述上部和所述下部中的剩余一者中，并且所述固定齿轮主体朝向所述倾斜引导部弯曲，所述平坦固定部连接到弯曲端部，所述平坦固定部被切割成使得在所述相对侧端和所述第二倾斜孔之间设置有空的空间，并且所述平坦固定部联接到所述倾斜引导部。

11.根据权利要求1所述的倾斜设备，其中，所述固定部包括：

平坦固定部，所述平坦固定部设置在所述固定齿轮主体的上部和下部中的每者中，所述固定齿轮主体朝向所述倾斜引导部弯曲，并且所述平坦固定部连接到弯曲端部并被切割成使得在所述相对侧端和所述第二倾斜孔之间设置有空的空间，并且所述平坦固定部联接到所述倾斜引导部。