CN108357558B

CN108357558B - 车辆转向管柱的倾斜固定装置

Info

Publication number: CN108357558B
Application number: CN201810071172.6A
Authority: CN
Inventors: 权铉飞
Original assignee: Mando Corp
Current assignee: HL Mando Corp
Priority date: 2017-01-26
Filing date: 2018-01-25
Publication date: 2021-02-09
Anticipated expiration: 2038-01-25
Also published as: DE102018201196B4; US20180208229A1; DE102018201196A1; CN108357558A; US10676122B2

Abstract

本发明涉及车辆转向管柱的倾斜固定装置。当驾驶员进行倾斜锁定操作时，在固定齿轮和活动齿轮之间没有发生齿搭齿现象；即使发生了这种齿搭齿现象，安装在活动齿轮和负载支撑构件之间的第一弹性构件也使得转向管柱也能够被倾斜锁定；以及，如果施加外部冲击，则活动齿轮利用来自第一弹性构件的弹性力而滑动并且与固定齿轮啮合，使得发生稳定的转向管柱倾斜操作。

Description

车辆转向管柱的倾斜固定装置

技术领域

本发明实施方式涉及车辆转向管柱，并且更具体地，涉及车辆转向管柱的倾斜固定装置。

背景技术

近代的汽车设置有转向管柱，为了驾驶员方便，转向管柱具有额外的伸缩或倾斜功能。伸缩装置使转向管柱能够在轴向方向上伸长和收缩，并且倾斜装置被配置成调节转向管柱的角度。

通过紧固和松开调节杆来施加此转向管柱的倾斜操作。当调节杆被紧固时，与杆螺栓的端部联接的活动齿轮与固定齿轮啮合，使得不发生倾斜操作。当调节杆被松开时，固定齿轮和活动齿轮彼此脱离并且使得能够进行倾斜操作。

然而，传统的汽车转向管柱的问题在于，在倾斜操作期间，固定齿轮的螺纹和活动齿轮的螺纹会彼此接合(齿搭齿现象)，从而无法提供所期望的锁定。这样使驾驶员的杆操纵感觉变差，甚至更严重地，会使杆或齿轮断裂，从而给驾驶员造成不便。

此外，如果由于齿轮的齿搭齿现象而导致转向管柱不稳定地固定造成汽车发生碰撞，则转向管柱在倾斜方向上弹出，从而不能够确保驾驶员的安全。

发明内容

本发明提供一种车辆转向管柱的倾斜固定装置，该倾斜固定装置被配置成使得在驾驶员进行倾斜锁定操作期间，转向管柱能被稳定地锁定，而没有造成固定齿轮和活动齿轮之间有齿搭齿现象。

本发明实施方式的一些方面不限于以上描述，并且可以从以下描述中理解本文中未提及的本发明实施方式的其他方面和有益效果。

根据本发明实施方式的一种车辆转向管柱的倾斜固定装置包括：倾斜支架，该倾斜支架具有与距离支架的外侧联接的倾斜引导件，倾斜孔形成在所述倾斜引导件中，并且固定齿轮包括形成在所述倾斜孔的彼此面对的两侧之一的螺纹和槽；活动齿轮，该活动齿轮被配置成在调节杆的倾斜操作期间与所述固定齿轮啮合或分离，并且被插入所述倾斜孔中或者脱离所述倾斜孔；杆螺栓，该杆螺栓被配置成与所述调节杆联接并且在与所述调节杆互相配合的同时进行旋转，并且被安装成贯穿所述倾斜孔和所述活动齿轮；负载支撑构件，该负载支撑构件被配置成使得所述杆螺栓贯穿所述负载支撑构件并且与所述负载支撑构件联接，所述负载支撑构件的一端被支撑在所述倾斜引导件上，并且所述负载支撑构件的另一端通过杆螺母与所述杆螺栓联接；以及第一弹性构件，该第一弹性构件设置在所述活动齿轮与所述负载支撑构件之间，以便在将所述活动齿轮插入所述倾斜孔中的方向上弹性地支撑所述活动齿轮。

本发明实施方式具有以下的有益效果：即使在固定齿轮和活动齿轮之间发生齿搭齿现象，安装在活动齿轮和负载支撑构件之间的第一弹性构件也确保了转向管柱的倾斜锁定。另外，如果施加外部冲击，则活动齿轮和固定齿轮利用来自第一弹性构件的弹性力彼此啮合，使得确保了稳定的转向管柱倾斜操作，并且保证了驾驶员的安全。

本发明实施方式的有益效果不限于上述那些，并且将被理解为涵盖可从具体实施方式或权利要求书中描述的实施方式的配置推导出的所有有益效果。

附图说明

根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将更清楚，在附图中：

图1是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的立体图；

图2是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的分解立体图；

图3是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的剖视图；

图4是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的立体图；

图5是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的剖视图；

图6是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的一部分的立体图；

图7是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的分解立体图；

图8是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的立体图；

图9是图8的剖视图；以及

图10是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的剖视图。

具体实施方式

下文中，将参照附图来描述本公开的实施方式。然而，这些实施方式可按各种不同形式来实现，本公开不限于本文中描述的实施方式。另外，在附图中省略了与本公开无关的部分以使得本公开清楚，并且在整个说明书中为相同或相似的组件指定相同的参考标号。

在本公开的实施方式中，当描述元件“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，而第一元件也可“电连接”到第二元件而第三元件插入二者之间。在本申请的整个说明书中，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，而没有排除任何其他元件，除非另有描述。

下文中，将参照附图来详细地描述本发明实施方式。

图1是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的立体图。图2是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的分解立体图；图3是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的剖视图。图4是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的立体图。图5是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的剖视图。图6是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的一部分的立体图。图7是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的分解立体图。图8是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的立体图。图9是图8的剖视图。图10是例示了根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置的剖视图。

参照附图，根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置包括倾斜支架100、活动齿轮300、杆螺栓400、负载支撑构件800、第一弹性构件700和第二弹性构件。

参照图1，应用有倾斜固定装置的转向管柱10包括与转向轴5的外侧联接的内管12和与内管的外侧联接的外管11。内管12和外管11可被分别形成为圆柱形的中空体，内管12被构造成插入外管11中。因此，内管12移入外管11或移出外管11。外管11通过安装支架40固定于底盘。

倾斜支架100被安装在距离支架20的外侧，距离支架20与外管11固定地联接。

倾斜支架100包括与安装支架40的一侧(参照图1的安装支架的下侧)联接的平板型底座110和分别形成在底座110的两侧呈弯曲形状的倾斜引导件120。例如，倾斜支架100可具有“Π”形截面。

每个倾斜引导件120具有倾斜孔122，倾斜孔122在转向管柱10的倾斜方向上是细长的。活动齿轮300布置于倾斜引导件120的外侧的一侧，调节杆90布置在倾斜引导件的外侧的另一侧，以便使杆螺栓400旋转。

在一侧的倾斜引导件120的倾斜孔122的一侧形成有包括螺纹和槽的固定齿轮200。

在倾斜孔122的相对侧(在倾斜孔122的一侧形成有固定齿轮200)形成有面对固定齿轮200的移动引导件126。移动引导件126被配置成在转向管柱10的倾斜操作期间引导活动齿轮300移动。

特别地，倾斜孔122具有矩形的形状，该矩形在倾斜操作方向上是细长的。形成在倾斜孔122内部的一侧的固定齿轮200具有被形成为朝向倾斜孔122的内侧突出的螺纹和槽。移动引导件126形成在倾斜孔122内部的另一侧，从而朝向倾斜引导件120的外侧突出。因此，当倾斜被释放时，活动齿轮300被支撑在移动引导件126上，并且在倾斜方向上移动，使得可防止振动。

活动齿轮300与固定齿轮200联接，以便固定转向管柱。活动齿轮300包括：活动齿轮主体310，其形成为大致平板形状；引导件320，其被形成为从活动齿轮主体310突出；齿330，其被配置成与固定齿轮200啮合/联接；以及引导支撑件340，其支撑活动齿轮300的移动。

活动齿轮主体310具有形成在其侧表面上面对表面从而面对负载支撑构件800的，并且具有通孔312，通孔312形成在面对表面的中心处，使得杆螺栓400被插入通孔312中。

引导件320被形成为从活动齿轮主体310的另一侧表面突出，呈六面体形状。导向件320与活动齿轮主体310一体地形成，使得穿孔312以相同的大小延伸通过六面体的中心。在倾斜操作期间，引导件320被插入倾斜孔122中并且沿着倾斜孔122移动。

齿330包括形成在引导件320的外表面上以便与固定齿轮200的螺纹和槽啮合的螺纹和槽。

引导支撑件340从活动齿轮主体的另一侧突出，使得在倾斜操作期间，引导支撑件340在被移动引导件126支撑的同时移动。

杆螺栓400与调节杆90联接并且在与其配合工作的同时旋转，使得当操纵调节杆90时，使得能够进行转向管柱10的倾斜操作。可在调节杆90和杆螺栓400之间插入凸轮单元(未示出)，以便在轴向方向上产生分隔和收缩的距离。

杆螺栓400被安装成贯穿倾斜支架100的两个倾斜引导件120。杆螺栓400的一端朝向倾斜引导件120的外侧的一侧突出，并且可在突出的杆螺栓400的外周表面上形成螺纹，使得杆螺母620与该螺纹联接。第二弹性构件500被插入/联接于杆螺栓400的外周表面中，并且第二弹性构件500布置在距离支架20和负载支撑构件800之间。

特别地，第二弹性构件500相对于距离构件20弹性地支撑负载支撑构件800，使得在进行释放调节杆的操纵期间，活动齿轮300和负载支撑构件800可确保与固定齿轮200有足够的间隔距离。卷簧可用作第二弹性构件500并且与杆螺栓400的外周表面联接。

头部410可设置在杆螺栓400的另一端部，具有比杆螺栓400的直径大的直径，并且在这种情况下，头部410可通过凸轮单元等与调节杆90联接。

杆螺母620与朝向活动齿轮300的外侧突出的杆螺栓400的端部联接，并且轴承或垫圈可联接在杆螺母620和负载支撑构件800之间。

如图6中例示的，第一弹性构件700具有在其中心处的通孔710，使得杆螺栓400贯穿该通孔。第一弹性构件700具有弹性部分720，弹性部分720具有沿着第一弹性构件700的外周形成从而具有预定的宽度并且在杆螺栓400的轴向方向上弯曲的平板。具有此弯曲形状的弹性部分720提供活动齿轮300和负载支撑构件800之间的弹性力。因此，第一弹性构件700设置在活动齿轮300和负载支撑构件800之间，并且当调节杆90被锁定时被负载支撑构件800支撑，从而在将活动齿轮插入倾斜孔122的方向上在弹性力的作用下支撑活动齿轮。

第一弹性构件700在通过锁定调节杆而使活动齿轮300和固定齿轮200联接时也提供活动齿轮300和负载支撑构件800之间的弹性力。这确保了，即使活动齿轮300的螺纹和固定齿轮200的螺纹彼此啮合(齿搭齿现象)，也能够通过弹性力来锁定调节杆90，并且如果从外部施加冲击，则活动齿轮300的螺纹可滑动并且利用弹性力与固定齿轮200的槽联接。

负载支撑构件800包括：主体810，其具有外表面、内表面和通孔840，杆螺母620固定在所述外表面上，第一弹性构件700和第二弹性构件500支撑在所述内表面上，并且通孔840形成在该主体中，使得杆螺母400贯穿该通孔；以及侧部分820，其从主体810的两端朝向倾斜引导件120弯曲并且分别被倾斜引导件120支撑。

负载支撑构件800具有联接支撑凸缘830，联接支撑凸缘830形成在侧部分820的端部的内侧，使得活动齿轮300的两端分别被支撑在联接支撑凸缘830上。因此，活动齿轮300在被第一弹性构件700弹性支撑的同时定位在主体810的内表面和联接支撑凸缘830之间，并且防止被释放。

现在，将描述如上配置的转向管柱的倾斜固定装置的操作。

首先，通过操纵调节杆90使杆螺栓400在一个方向上旋转，并且从杆螺母620释放杆螺栓300。然后，负载支撑构件800和活动齿轮300在来自第二弹性构件500的恢复力的作用下与固定齿轮200分隔开，由此脱离倾斜锁定状况。驾驶员可以相应地执行倾斜转向管柱的操作。

另一方面，在根据他/她的身体类型调节转向管柱10的角度之后，驾驶员需要从倾斜允许状况切换成倾斜锁定状况。当通过操纵调节杆90使杆螺栓400在相反方向上相应旋转时，杆螺栓400和锁定单元620彼此紧固，并且负载支撑构件800和活动齿轮300克服来自第二弹性构件500的回复力并且与固定齿轮200联接。

此外，在倾斜锁定状况期间，固定齿轮200的螺纹和活动齿轮300的螺纹可以彼此接合(齿搭齿现象)。在这种情况下，活动齿轮300的活动齿轮主体310弹性地压缩第一弹性构件700，使得发生倾斜锁定。当施加冲击时，固定齿轮200的螺纹和活动齿轮300的螺纹相对于彼此滑动，并且固定齿轮200和活动齿轮300正常地彼此啮合，从而稳定地约束转向管柱。

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，也会出现倾斜锁定操作。因此，即使在固定齿轮200和活动齿轮300之间发生齿搭齿现象，设置在活动齿轮300和负载支撑构件800之间的第一弹性构件700也使得能够进行倾斜锁定。即使在相对于活动齿轮300的齿搭齿现象的情况下，第一弹性构件700也表现出弹性力。因此，活动齿轮300优选地由具有足够强度和弹性的材料(诸如弹簧钢)制成。

根据上述的本发明实施方式，即使在固定齿轮200和活动齿轮300之间发生齿搭齿现象，负载支撑构件800也直接推动倾斜支架100并且使得能够进行倾斜锁定，并且第一弹性构件700经历弹性变形并且吸收位移。活动齿轮300所产生的弹性力防止固定齿轮200和活动齿轮300之间出现齿搭齿现象，使得可给驾驶员带来稳定的杆操纵感觉。防止转向管柱由于外部冲击等而弹出，由此确保驾驶员的安全。

参照图7至图10，根据本发明实施方式的转向管柱的倾斜固定装置可包括倾斜支架100、固定齿轮200、活动齿轮300、杆螺栓400、第一弹性构件700、第二弹性构件500和负载支撑构件800。

如图中例示的，倾斜引导件120分别形成在倾斜支架100的两侧。倾斜孔122分别形成在倾斜引导件120中。固定齿轮200被形成为从每个倾斜孔122的彼此面对的两侧朝向每个倾斜引导件120的外侧突出。每个固定齿轮200包括被形成为垂直于每个倾斜引导件120突出的螺纹和槽。

活动齿轮300安装在倾斜引导件120的外部，使得在使调节杆倾斜的操作期间，活动齿轮300与固定齿轮200啮合或分离并且被插入倾斜孔122中或从倾斜孔122释放。

如图7和图8中例示的，活动齿轮300包括活动齿轮主体310、引导件320和齿330。

活动齿轮主体310具有形成在其侧表面上的面对表面，从而面对负载支撑构件800。在面对表面的中心处形成有通孔840，使得杆螺栓400插入通孔840中。

引导件320被形成为从活动齿轮主体310的另一侧表面突出。引导件320与活动齿轮主体310一体地形成，使得通孔312延伸通过其中心。引导件320被插入倾斜引导件120的倾斜孔122中并且在倾斜操作期间沿着倾斜孔122移动。

齿330形成在引导件320和活动齿轮主体310的两个侧表面之间，并且包括被形成为分别与固定齿轮200的螺纹和槽啮合的螺纹和槽。

因此，被形成为从活动齿轮300的齿330突出的螺纹和槽分别与面对所述螺纹和槽的固定齿轮200的螺纹和槽啮合和联接。

根据上述的本发明实施方式，当驾驶员进行倾斜锁定操作时，在固定齿轮和活动齿轮之间没有发生齿搭齿现象。即使发生这种齿搭齿现象，安装在活动齿轮和负载支撑构件之间的第一弹性构件也能够进行转向管柱的倾斜锁定。如果施加外部冲击，则活动齿轮利用来自第一弹性构件的弹性力而滑动并且与固定齿轮啮合，使得发生使转向管柱倾斜的稳定操作，由此确保驾驶员的安全。

可理解，以上对本发明实施方式的描述是举例说明，本发明实施方式所属领域的技术人员可在不脱离本发明实施方式的技术思路或基本特征的情况下容易地将其修改成另一种特定形式。

也就是说，上述实施方式应被理解为在每个方面都是例示性的，绝不是限制性的。例如，被描述为单一类型的每个元件也可按分散方式实现，并且被描述为分散的元件同样可按组合类型实现。

因此，本发明实施方式的范围由随附权利要求书限定，并且将被解释为涵盖权利要求书的含义、其范围和源自其等同思路或其修改形式的所有改变。

Claims

1.一种车辆转向管柱的倾斜固定装置，该倾斜固定装置包括：

倾斜支架，该倾斜支架具有与距离支架的外侧联接的倾斜引导件，倾斜孔形成在所述倾斜引导件中，并且固定齿轮包括被形成在所述倾斜孔的彼此面对的两侧之一的螺纹和槽；

活动齿轮，该活动齿轮被配置成在调节杆的倾斜操作期间与所述固定齿轮啮合或分离，并且被插入所述倾斜孔中或者脱离所述倾斜孔；

杆螺栓，该杆螺栓被配置成与所述调节杆联接并且在与所述调节杆互相配合的同时进行旋转，并且被安装成贯穿所述倾斜孔和所述活动齿轮；

负载支撑构件，该负载支撑构件被配置成使得所述杆螺栓贯穿所述负载支撑构件并且与所述负载支撑构件联接，所述负载支撑构件的一端被支撑在所述倾斜引导件上，并且所述负载支撑构件的另一端通过杆螺母与所述杆螺栓联接；以及

第一弹性构件，该第一弹性构件设置在所述活动齿轮与所述负载支撑构件之间，以便在将所述活动齿轮插入所述倾斜孔中的方向上弹性地支撑所述活动齿轮，

其中，所述负载支撑构件的所述一端与所述活动齿轮的一部分在所述倾斜引导件、所述活动齿轮和所述负载支撑构件的组装方向上交叠，

其中，所述负载支撑构件包括：

主体，该主体具有外表面并具有内表面，所述杆螺母固定于所述外表面；以及

侧部分，所述侧部分分别从所述主体的两端朝向所述倾斜引导件弯曲并且被支撑在所述倾斜引导件上，

其中，所述负载支撑构件具有联接支撑凸缘，所述联接支撑凸缘形成在所述侧部分的端部的内侧，使得所述活动齿轮的两端被支撑在所述联接支撑凸缘上，并且所述活动齿轮在被所述第一弹性构件弹性支撑的同时设置在所述主体的内表面和所述联接支撑凸缘之间。

2.根据权利要求1所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，其中，在所述倾斜孔的相对侧面对所述固定齿轮形成有移动引导件，使得在所述转向管柱的倾斜操作期间，所述活动齿轮在被所述移动引导件支撑的同时移动。

3.根据权利要求2所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，其中，所述倾斜孔被形成为矩形的形状，所述矩形在倾斜操作方向上是细长的，所述固定齿轮具有被形成为向着所述倾斜孔的内侧突出的螺纹和槽，并且所述移动引导件被形成为朝向所述倾斜引导件的外侧突出。

4.根据权利要求3所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，其中，所述活动齿轮包括：

活动齿轮主体，该活动齿轮主体具有形成在侧表面上从而面对所述负载支撑构件的面对表面，并且具有通孔，所述通孔形成在所述面对表面的中心处，使得所述杆螺栓被插入所述通孔中；

引导件，该引导件被形成为从所述活动齿轮主体的另一侧表面突出，所述通孔形成在所述引导件的中心处，并且所述引导件被插入所述倾斜孔中并且在倾斜操作期间沿着所述倾斜孔移动；

齿，所述齿包括形成在所述引导件的外表面上从而与所述固定齿轮的螺纹和槽啮合的螺纹和槽；以及

引导支撑件，该引导支撑件从所述活动齿轮主体的另一侧突出，以便在倾斜操作期间在被支撑在所述移动引导件上的同时移动。

5.根据权利要求1所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，该倾斜固定装置还包括第二弹性构件，所述第二弹性构件与所述杆螺栓的外周表面联接并且设置在所述距离支架和所述负载支撑构件之间，以便提供弹性力。

6.根据权利要求5所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，其中，所述第一弹性构件和所述第二弹性构件被支撑在所述内表面上。

7.根据权利要求1所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，其中，所述第一弹性构件具有通孔，所述通孔形成在所述第一弹性构件的中心，使得所述杆螺栓贯穿所述通孔，并且所述第一弹性构件设置有弹性部分，所述弹性部分具有沿着外周形成从而具有预定宽度并且在所述杆螺栓的轴向方向上弯曲的平板。

8.一种车辆转向管柱的倾斜固定装置，该倾斜固定装置包括：

倾斜支架，该倾斜支架具有与距离支架的外侧联接的倾斜引导件，倾斜孔形成在所述倾斜引导件中，并且固定齿轮包括被形成为从所述倾斜孔的彼此面对的两侧朝向所述倾斜引导件的外侧突出的螺纹和槽；

其中，所述负载支撑构件包括：

主体，该主体具有外表面并且具有内表面，所述杆螺母固定于所述外表面；以及

9.根据权利要求8所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，其中，所述活动齿轮包括：

活动齿轮主体，该活动齿轮主体具有形成在一侧从而面对所述负载支撑构件的面对表面，并且具有通孔，所述通孔形成在所述面对表面的中心处，使得所述杆螺栓被插入所述通孔中；

引导件，该引导件被形成为从所述活动齿轮主体的另一侧表面突出，所述通孔形成在所述引导件的中心处，并且所述引导件被插入所述倾斜孔中并且在倾斜操作期间沿着所述倾斜孔移动；以及

齿，所述齿包括形成在所述引导件的外表面上从而与所述固定齿轮的螺纹和槽啮合的螺纹和槽。

10.根据权利要求9所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，该倾斜固定装置还包括第二弹性构件，所述第二弹性构件与所述杆螺栓的外周表面联接并且设置在所述距离支架和所述负载支撑构件之间，以便提供弹性力。

11.根据权利要求10所述的车辆转向管柱的倾斜固定装置，其中，所述第一弹性构件和所述第二弹性构件被支撑在所述内表面上。