CN108357559B - 转向管柱 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种车辆用转向管柱，所述转向管柱包括：内管；固定块，所述固定块沿所述转向管柱的轴向方向配置在所述内管的外侧上并且具有沿所述转向管柱的所述轴向方向布置的多个紧固孔；外管，所述外管装配在所述内管的所述外侧上，使得所述内管能在所述转向管柱的所述轴向方向上移动，并且具有配置在所述固定块的两侧且具有第一螺栓孔的距离部；可动块，所述可动块紧固到所述固定块并且具有第二螺栓孔；杆螺栓，所述杆螺栓穿过所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔进行配置；以及弹性构件，所述弹性构件联接到所述杆螺栓的一端的外侧并且具有由所述可动块和所述距离部支撑的两端，且所述弹性构件朝向所述固定块弹性地支撑所述可动块。

Description

转向管柱
技术领域
本公开涉及一种车辆用转向管柱，更具体地涉及一种能伸缩的车辆用转向管柱。
背景技术
最近，车辆配备有转向管柱，为了方便驾驶员，转向管柱另外具有伸缩或倾斜功能。伸缩装置是允许转向管柱轴向伸缩的装置，并且倾斜装置是调节转向管柱角度的装置。
汽车转向系统大致包括：转向轴；转向管柱，其装配在转向轴上；安装支架，其将转向管柱固定到车身；距离构件，其安装在转向管柱上以允许转向管柱进行伸缩运动；固定齿轮，其固定在距离构件上以与之紧密接触；移动齿轮，其与固定齿轮接合；杆螺栓，其穿过距离构件进行配置；以及锁定单元，其联接到杆螺栓的一端。
转向管柱的伸缩运动通过张紧和松开控制杆来实现。当控制杆张紧时，移动齿轮在杆螺栓的一端处通过锁定单元的联接力与固定齿轮接合，从而约束伸缩运动。当控制杆松开时，固定齿轮和移动齿轮脱离接合，从而允许进行伸缩运动。
然而，根据现有技术的转向管柱，问题在于，由于固定齿轮的脊定位在移动齿轮的脊上的齿搭齿(tooth-on-tooth)连接，杆螺栓未被锁定。在这种情况下，驾驶员操作杆的感觉会变差，并且在最坏的情况下，齿轮可能会被破坏且驾驶员可能会不适。
此外，由于齿对齿(tooth-to-tooth)连接，转向管柱未被稳定地固定，所以问题在于，在车辆碰撞或后端碰撞时转向管柱可能弹起并且不能保证驾驶员的安全。
发明内容
在这种背景下作出实施方式，并且本公开的一个方面是提供一种车辆用转向管柱，其中当转向管柱被锁定时，固定齿轮和移动齿轮能彼此稳定地接合以约束伸缩运动。
本公开的另一个方面是提供一种车辆用转向管柱，所述转向管柱能够保证驾驶员的安全，因为当由于车辆的碰撞或后端碰撞而将碰撞载荷施加到所述转向管柱时，通过吸收碰撞载荷，所述转向管柱不会在车辆碰撞或后端碰撞时弹起。
本公开的各方面不限于此，并且将根据以下描述来理解本公开的其他方面和优点。
一种根据本公开的车辆用转向管柱包括：内管；固定块，所述固定块沿所述转向管柱的轴向方向配置在所述内管的外侧上并且具有沿所述转向管柱的所述轴向方向配置的多个紧固孔；外管，所述外管装配在所述内管的所述外侧上，使得所述内管能在所述转向管柱的所述轴向方向上移动，并且具有配置在所述固定块的两侧且具有第一螺栓孔的距离部；可动块，所述可动块紧固到所述固定块并且具有第二螺栓孔；杆螺栓，所述杆螺栓穿过所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔进行配置；以及弹性构件，所述弹性构件联接到所述杆螺栓的一端的外侧并且具有由所述可动块和所述距离部支撑的两端，且所述弹性构件朝向所述固定块弹性地支撑所述可动块。
可在所述杆螺栓的所述外侧上形成有止挡件，当所述杆螺栓被解锁时，所述止挡件支撑所述可动块并将所述可动块与所述固定块间隔开。
所述固定块具有：引导部，所述引导部从所述内管的所述外侧突出并且沿所述转向管柱的所述轴向方向进行配置；以及载荷吸收部，所述载荷吸收部联接到所述引导部的一侧，具有沿所述转向管柱的所述轴向方向彼此间隔开的多个紧固孔，并且在车辆碰撞时通过被支撑和塑性变形而吸收碰撞载荷。
所述载荷吸收部可由能与所述引导部分离的联接构件联接到所述紧固孔，当设定值以上的碰撞载荷被施加到所述转向管柱时，所述联接构件被切割。
可在所述引导部内侧限定一空间，所述载荷吸收部的第一端部弯曲进入所述引导部内侧的所述空间，并且所述弯曲部可被所述引导部支撑。
可在所述引导部的一端处形成有弯曲引导件，所述弯曲引导件由所述载荷吸收部的所述弯曲部支撑并且在车辆碰撞时有助于塑性变形。
所述可动块可具有：块体，所述块体具有所述第一螺栓孔；以及紧固部，所述紧固部形成在所述块体的第一侧上并且具有对应于所述紧固孔的紧固突起。
所述可动块可具有在所述块体的第二侧上支撑所述弹性构件的支撑凹槽。
根据本公开，即使可动块的紧固突起在伸缩运动锁定状态下定位在固定块的紧固孔之间，可动块也通过弹性构件的弹性持续压靠固定块，并且当在转向管柱的轴向方向上施加预定的震动等时，可动块的紧固突起被插入到固定块的相邻紧固孔中，所以能稳定地锁定转向管柱。
此外，根据本公开，当由于车辆发生碰撞或后端碰撞而将设定值以上的碰撞载荷施加到转向管柱时，固定块的载荷吸收部与引导部分离并且引导部沿转向管柱的轴向方向移动且由弯曲的载荷吸收部支撑，由此施加到转向管柱的载荷被吸收。因此，防止了由于外部震动而使转向管柱弹起，所以能保证驾驶员的安全。
本公开的效果不限于此，并且应该理解的是，所述效果包括能从以下说明书或权利要求书中描述的本公开的构造推断出的所有效果。
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和图2是根据实施方式的转向管柱的立体图。
图3和图4是根据实施方式的转向管柱的分解立体图。
图5是根据实施方式的转向管柱的剖面图。
图6是示出根据实施方式的转向管柱的一部分的平面图。
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方式修改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。
在本公开的实施方式中，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置在它们之间。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和图2是根据实施方式的转向管柱的立体图，图3和图4是根据实施方式的转向管柱的分解立体图，图5是根据实施方式的转向管柱的剖面图，图6是示出根据实施方式的转向管柱的一部分的平面图。
参照附图，根据实施方式的车辆用转向管柱包括内管100、固定块200、外管300、可动块400、杆螺栓500和弹性构件600。
内管100基本上是中空柱体，并且转向轴被插入到内管100中。
固定块200在内管100的外侧上在转向管柱的轴向方向上延长。例如，固定块200能经由焊接或联接构件固定到内管100。
固定块200具有：引导部210，其引导内管100相对于外管300沿轴向移动；以及载荷吸收部220，其联接到引导部210的一侧。
引导部210基本上具有∏形横截面以在内侧限定一空间，并且载荷吸收部220的一部分(也就是说，载荷吸收部220的弯曲接收部220a)被接收在引导部210的内部空间中。载荷吸收部220具有：多个紧固孔221，其穿过联接部以规则间隔形成，联接部联接到引导部210的一侧并且沿转向管柱的轴向方向布置；以及接收部220a，其从联接部220b的一端弯曲并被接收在引导部210中。
载荷吸收部220可由具有足够强度和弹性的材料(例如，弹簧钢)制成，以能够在将碰撞载荷施加到转向管柱时支撑引导部210。引导载荷吸收部220收拢和展开的弯曲引导件211可形成在引导部210的第一端处。弯曲引导件211形成为以预定曲率从引导部210向外凸出并且在支撑载荷吸收部220的弯曲部220c的同时沿轴向移动。
外管借助于安装支架(未示出)固定到车身并且以能移动的方式装配在内管100上。也就是说，当杆螺栓500解锁以进行伸缩运动时，内管100能拉入或抽出外管300，甚至在车辆碰撞时，内管100也能通过被拉入外管300而吸收碰撞载荷。
径向面对彼此的距离构件310配置在外管300的一端处。距离构件310对称地配置在固定块200的两侧。例如，距离构件310可与外管300一体地形成或者可单独制造然后与外管300组合。如果需要，倾斜支架(未示出)可配置在距离构件310外侧并且能有助于改变转向管柱的倾斜角度。
第一螺栓孔311穿过距离构件310形成以从中插入杆螺栓500。可动块400联接到固定块200以约束转向管柱的伸缩运动或者与固定块200分离以允许转向管柱进行伸缩运动。
可动块400由弹性构件600联接在载荷吸收部220和第一距离构件310之间。
可动块400具有块体410和紧固部420，紧固部420从块体410的第一侧突出。穿过其配置杆螺栓500的第二螺栓孔411形成为在转向管柱的径向方向(杆螺栓的轴向方向)上穿过块体410。如图4所示，紧固部420从块体410的下部突出，并且至少一个紧固突起421形成在紧固部420的与载荷吸收部220的紧固孔221联接的那一侧上。
可动块400在块体410的第二侧上具有用于支撑弹性构件600的支撑凹槽413，所以弹性构件600在被支撑凹槽413支撑的同时收缩和返回，从而防止操作时的咔嗒声。
杆螺栓500连接到控制杆(未示出)并且当操作控制杆时旋转，从而允许转向管柱伸缩。支撑可动块400的止挡件510可形成在杆螺栓500的第一端处。沿轴向间隔开并使可动块400在杆螺栓500的轴向方向上返回的凸轮单元(未示出)可配置在控制杆和杆螺栓500之间并且是用于使转向管柱倾斜或伸缩的通用部件，所以本文中未进行详细的描述。
杆螺栓500被配置成穿过面对彼此的一对距离构件310。杆螺栓500的第一端从第一距离构件310突出，并且螺纹可形成在杆螺栓500的突出部的外侧上以紧固杆螺母(未示出)。
弹性构件600联接到杆螺栓500的第一端并且定位在第一距离构件310和可动块400之间。也就是说，弹性构件600被支撑在距离构件310的内侧上并且弹性地支撑可动块400，使得当松开控制杆时，可动块400与固定块200足够地间隔开。卷簧可装配在杆螺栓500的外侧上，作为弹性构件600。
杆螺栓500可具有头部510，头部510的直径大于第二端处的杆螺栓500，其中头部510可由第二距离构件310上的凸轮单元等联接到控制杆。
杆螺母联接到杆螺栓500的从可动块突出的端部，并且轴承或垫圈可配置在距离构件310的外侧和锁定螺母之间，但这是用于使转向管柱倾斜或伸缩的一般性构造，所以本文中并未进行详细的描述。
下文中描述具有该构造的车辆用转向管柱的操作。
首先，当松开控制杆并且使杆螺栓500在预定方向上旋转且从锁定单元700松动时，弹性构件600被压缩到与凸轮单元的运动量一样多并且可动块400与固定块200间隔开，由此伸缩运动锁定状态被解除。因此，驾驶员能通过移动内管使转向管柱伸缩。
然而，驾驶员应该在调节转向管柱角度以适应他/她的身体形状之后将伸缩运动解锁状态改变为伸缩运动锁定状态。因此，当杆螺栓500通过操作控制杆而在相反方向上旋转时，杆螺栓500和杆螺母被紧固到彼此并且弹性构件600返回与凸轮单元的运动量一样多的量且将可动块400朝向固定块200支撑，所以可动块400联接到固定块200。
然而，可动块400的紧固突起421可在伸缩运动锁定状态下定位在紧固孔221之间，但在这种情况下，可动块400通过弹性构件600的弹性持续压靠固定块，并且当将预定的震动施加到转向管柱时，可动块400的紧固突起421滑动并插入到固定块200的相邻紧固孔221中，所以能稳定地锁定转向管柱。
同时，当将设定值以上的碰撞载荷施加到转向管柱时，联接构件230被切割并且经由联接构件230联接到引导部210的载荷吸收部220与引导部210分离，所以引导部210在转向管柱的轴向方向(塌缩方向)上与内管100一起移动。
在将设定值以下的碰撞载荷施加到转向管柱的车辆的一般碰撞时，因为载荷吸收部220的联接部220a由联接构件230固定到引导部210，所以当内管100因碰撞载荷而在转向管柱的轴向方向上塌缩时，引导部210在支撑载荷吸收部220的弯曲部220c的同时塌缩并且载荷吸收部220的弯曲部220c逐渐展开(也就是说，发生塑性变形)，由此施加到转向管柱的碰撞载荷被吸收。
因此，防止了由于车辆碰撞时发生外部震动而使转向管柱弹起，所以能保证驾驶员的安全。
此外，由载荷吸收部220的弯曲部220c支撑以有助于在车辆碰撞时发生塑性变形的弯曲引导件215形成在引导部220的一端处，所以当载荷吸收部220的弯曲部220c通过展开而发生塑性变形时，它能平滑地变形而不停止。
以上描述是作为本公开的示例性实施方式而提供的，并且本领域技术人员应该理解的是，本公开可容易以其他各种方式修改而不改变本公开的精神或必要特征。
也就是说，上述实施方式仅是示例并且不应该被解释为在所有方面都是限制性的。例如，描述为单个部分的部件可被分开并且描述为分离部分的部件可被整合。
本公开的范围由随附权利要求书限定，并且从权利要求书及等同概念的含义和范围中获得的所有改变和修改都应该被解释为包括在本公开的范围内。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年1月26日提交的第10-2017-0012720号韩国专利申请以及2017年8月16日提交的第10-2017-0103838号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请如同本文中完全阐述的出于所有目的通过引用并入本文。

Claims (6)

1.一种车辆用转向管柱，所述转向管柱包括：
内管；
固定块，所述固定块沿所述转向管柱的轴向方向配置在所述内管的外侧上并且具有沿所述转向管柱的所述轴向方向布置的多个紧固孔；
外管，所述外管装配在所述内管的所述外侧上，使得所述内管能在所述转向管柱的所述轴向方向上移动，并且所述外管具有配置在所述固定块的两侧且具有第一螺栓孔的距离部；
可动块，所述可动块紧固到所述固定块并且具有第二螺栓孔；
杆螺栓，所述杆螺栓穿过所述第一螺栓孔和所述第二螺栓孔进行配置；以及
弹性构件，所述弹性构件联接到所述杆螺栓的一端的外侧并且具有由所述可动块和所述距离部支撑的两端，且所述弹性构件朝向所述固定块弹性地支撑所述可动块，
所述固定块具有：
引导部，所述引导部从所述内管的所述外侧突出并且沿所述转向管柱的所述轴向方向进行配置；以及
载荷吸收部，所述载荷吸收部联接到所述引导部的一侧，具有沿所述转向管柱的所述轴向方向彼此间隔开的多个紧固孔，并且在车辆碰撞时通过被支撑和塑性变形而吸收碰撞载荷，
其中，所述载荷吸收部由能与所述引导部分离的联接构件联接到所述紧固孔，当设定值以上的碰撞载荷被施加到所述转向管柱时，所述联接构件被切割。
2.根据权利要求1所述的转向管柱，其中，在所述杆螺栓的所述外侧上形成有止挡件，当所述杆螺栓被解锁时，所述止挡件支撑所述可动块并将所述可动块与所述固定块间隔开。
3.根据权利要求1所述的转向管柱，其中，在所述引导部内侧限定有一空间，所述载荷吸收部的第一端部弯曲进入所述引导部内侧的所述空间，并且所述弯曲部由所述引导部支撑。
4.根据权利要求3所述的转向管柱，其中，在所述引导部的一端处形成有弯曲引导件，所述弯曲引导件由所述载荷吸收部的所述弯曲部支撑并且在车辆碰撞时有助于塑性变形。
5.根据权利要求1所述的转向管柱，其中，所述可动块具有：
块体，所述块体具有所述第一螺栓孔；以及
紧固部，所述紧固部形成在所述块体的第一侧上并且具有对应于所述紧固孔的紧固突起。
6.根据权利要求5所述的转向管柱，其中，所述可动块具有在所述块体的第二侧上支撑所述弹性构件的支撑凹槽。
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