CN110831808B - 用于车辆的转向柱的杠杆组件 - Google Patents

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Abstract

杠杆组件(20)具有安装到杠杆壳体(22)的杠杆(24)、柱塞(26)、可相对于杠杆壳体(22)枢转的自动返回壳体(28)、可相对于自动返回壳体(28)运动的触发机构(30)、以及可相对于自动返回壳体(22)枢转而与自动返回壳体无关的轭架构件(32)。响应于柱塞(26)的移动，触发机构(30)可运动到伸出位置，用于接合转向柱(10)的凸轮元件(12)，以使杠杆自动返回到闲置位置。当柱塞(26)与杠杆(24)枢转时，轭架构件(32)与柱塞(26)相互作用，以引起轭架构件(32)朝向接合位置枢转，并且当轭架构件(32)被枢转时，轭架构件(32)与触发机构(30)相互作用，以使触发机构(30)朝向伸出位置移动。

Description

用于车辆的转向柱的杠杆组件
相关申请的交叉参考
本申请要求2017年7月12日提交的美国临时申请第62/531,768号的优先权和所有权益，该临时申请的内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开大体涉及用于车辆的转向柱的杠杆组件。
背景技术
杠杆组件经常联接到车辆的转向柱，并且用于致动车辆的一个或多个操作功能，诸如致动转向信号灯、远光前大灯、刮水器、后窗刮水器等。车辆具有联接到转向柱的左侧通常用于致动转向信号灯和高光束前大灯的杠杆组件；以及联接到转向柱的右侧通常用于致动刮水器和后窗刮水器的杠杆组件。为了致动转向信号灯，例如，左侧杠杆组件从闲置位置向上(或顺时针)枢转到致动位置，以致动右转向信号灯，并且从闲置位置向下(或逆时针)枢转到另一个致动位置，以致动左转向信号灯。当转向柱在与转动相反的方向上旋转且回到闲置位置时，杠杆组件自动和/或手动返回到闲置位置。
发明内容
公开一种用于车辆的转向柱的杠杆组件。转向柱具有凸轮元件。杠杆组件包括杠杆壳体，杠杆壳体限定空腔，并且具有第一杠杆壳体端部和第二杠杆壳体端部；杠杆，杠杆可枢转地安装到杠杆壳体，并且可在闲置位置(静止位置)和至少一个致动位置之间枢转，其中杠杆从第一杠杆壳体端部延伸；柱塞，柱塞联接到杠杆，并且当杠杆移动到至少一个致动位置时，柱塞可与杠杆一起枢转，其中柱塞延伸到空腔中并且朝向第二杠杆壳体端部偏置；自动返回壳体，自动返回壳体可枢转地安装到杠杆壳体，并且具有第一自动返回壳体端部和第二自动返回壳体端部，其中自动返回壳体可相对于杠杆壳体在原始位置和至少一个枢转位置之间枢转，其中自动返回壳体朝向原始位置偏置；触发机构，触发机构联接到自动返回壳体，并且可在缩回位置和伸出位置(延伸位置)之间相对于自动返回壳体移动，其中触发机构朝向缩回位置偏置，并且当杠杆枢转到至少一个致动位置时，响应于柱塞的可枢转运动，触发机构可移动到伸出位置(延伸位置)，以接合转向柱的凸轮元件以提供杠杆回到闲置位置的自动返回；以及轭架构件，轭架构件在触发机构和柱塞之间联接到自动返回壳体，并且可在中性位置和接合位置之间相对于自动返回壳体枢转，而与自动返回壳体在原始位置和枢转位置之间的枢转无关，其中轭架构件被构造成当柱塞与杠杆枢转时，与柱塞相互作用，以引起轭架构件朝向接合位置枢转，并且轭架构件被构造成当轭架构件被枢转以朝向伸出位置移动触发机构时，与触发机构相互作用。
也公开了一种操作车辆的杠杆组件和转向柱的方法。转向柱具有凸轮元件。杠杆组件包括具有第一杠杆壳体端部和第二杠杆壳体端部的杠杆壳体、杠杆、联接到杠杆的柱塞、自动返回壳体、联接到自动返回壳体的触发机构、以及在触发机构和柱塞之间联接到自动返回壳体的轭架构件。该方法包括以下步骤：使杠杆相对于杠杆壳体从闲置位置(静止位置)枢转到致动位置；同时使柱塞与杠杆枢转，以将柱塞与轭架构件接合；使所接合的轭架构件枢转到接合位置以接合触发机构；使所接合的触发机构相对于自动返回壳体运动到邻接凸轮元件的伸出位置(延伸位置)中；在第一方向上转动车辆的转向柱；在第一方向上转动转向柱的步骤期间，使触发机构与转向柱的凸轮元件接合；在使凸轮元件与触发机构接合期间，使自动返回壳体从原始位置枢转到第一枢转位置；在与第一方向相反的第二方向上转动转向柱；在第二方向上转动转向柱的步骤期间，用凸轮元件捕获触发机构；在捕获触发机构期间，使自动返回壳体枢转到第二枢转位置；以及使杠杆自动返回到闲置位置。
附图说明
将易于了解本公开的优点，因为当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，本公开的优点变得更好理解。应当理解，附图纯粹例示性的，并且不一定按比例绘制。附加地，可在图中概括地或示意地示出杠杆组件、转向柱和/或凸轮元件的某些特征。
图1是用于车辆的转向柱的杠杆组件的实施例的透视图。
图2是图1的杠杆组件的分解透视图。
图3是图1的杠杆组件的局部分解透视图。
图4是图1的杠杆组件的一部分的局部分解透视图。
图5是杠杆组件的自动返回壳体的透视图。
图6是杠杆组件的一部分的顶部透视图。值得注意地，为了说明的目的，已经移除杠杆组件的自动返回壳体。
图7是杠杆组件的一部分的透视图。
图8是杠杆组件的一部分的横截面视图，横截面视图示出处于闲置位置的杠杆组件的杠杆。
图9是包括杠杆组件和转向柱的系统的横截面视图，其中杠杆组件的杠杆处于闲置位置，并且转向柱处于中心位置。
图10是杠杆组件的一部分的横截面视图，横截面视图示出处于致动位置的杠杆、处于伸出位置的触发机构和处于原始位置的自动返回壳体。
图11是包括杠杆组件和转向柱的系统的横截面视图，其中触发机构处于伸出位置、自动返回壳体处于原始位置，并且转向柱处于中心位置。
图12是杠杆组件的一部分的横截面视图，横截面视图示出处于致动位置的杠杆和处于枢转位置的自动返回壳体。
图13是包括杠杆组件和转向柱的系统的横截面视图，其中杠杆处于致动位置、自动返回壳体处于枢转位置，并且转向柱在第一方向上旋转。
图14是杠杆组件的一部分的横截面视图，横截面视图示出处于致动位置的杠杆和枢转回原始位置的自动返回壳体。
图15是包括杠杆组件和转向柱的系统的横截面视图，其中转向柱在与第一方向相反的第二方向上旋转，并且自动返回壳体从第一枢转位置枢转到原始位置。
图16是杠杆组件的一部分的横截面视图，横截面视图示出自动返回壳体朝向第二枢转位置枢转以提供杠杆回到闲置位置的自动返回。
图17是包括杠杆组件和转向柱的系统的横截面视图，其中转向柱在与第一方向相反的第二方向上旋转，并且自动返回壳体朝向第二枢转位置枢转。
具体实施方式
现在参考图，其中贯穿若干视图相似的标记指示对应的部分，贯穿图示出且下面详细描述杠杆组件20的实施例。杠杆组件20联接到车辆的转向柱10，车辆诸如客车、卡车或其它运输车辆。杠杆组件20可在任何合适位置联接到转向柱10，以允许由车辆的操作者(诸如驾驶员)容易触及。在一实施例中，杠杆组件20直接附接或安装到转向柱10的壳体。在另选实施例中，杠杆组件20可附接或安装在车辆的乘客舱里面的可由车辆驾驶员触及的其它位置中。
在下面描述的实施例中，杠杆组件20被构造成致动车辆的转向信号灯，诸如一个或多个右转向信号灯(其中，在车辆的右侧上的一个或多个信号灯当被致动时闪烁)和一个或多个左转向信号灯(其中在车辆的左侧上的一个或多个信号灯当被致动时闪烁)。在这些实施例中，杠杆组件20被描述和示出为联接到转向柱10的左侧。应当了解，杠杆组件20可被构造成致动车辆的其它操作功能，诸如致动前照灯、远光灯、刮水器和/或后窗刮水器等，并且杠杆组件20可安装到(沿)转向柱10上的任何合适部件。
转向柱10支撑可由车辆操作者使用以控制车辆的方向盘。转向柱10将方向盘连接到车辆的转向机构。如图9、图11、图13、图15和图17中所示，转向柱10具有凸轮元件12。凸轮元件12直接安装或附接到转向柱10。当转向柱10通过方向盘旋转到右边(顺时针)和到左边(逆时针)时，凸轮元件12与转向柱10一起旋转。在转向柱10处于中心位置的情况下，例如，如图9所示，凸轮元件12安装到转向柱10的左侧。一旦杠杆24已经被致动，凸轮元件12就与杠杆组件20相互作用，以提供杠杆组件20的杠杆24回到闲置位置的自动返回(或自返回)。这在下面进行详细描述。应当了解，凸轮元件12可安装到转向柱10上的任何地方，只要凸轮元件12可合适地与杠杆组件20相互作用。
下面参考图1-图17描述了杠杆组件20的细节。杠杆组件20具有杠杆壳体22。杠杆壳体22通过任何合适的手段(诸如用紧固件等)安装到转向柱10。杠杆壳体22被构造成至少部分装纳和/或支撑杠杆组件20的单独部件，包括但不限于杠杆24、柱塞26、自动返回壳体28、触发机构30和轭架构件32。杠杆壳体22可具有任何合适的构造。至少如在图2和图3中所示，杠杆壳体22限定空腔34，并且具有第一杠杆壳体端部36和第二杠杆壳体端部38。杠杆壳体22还限定通过第一杠杆壳体端部36的第一开口40和通过第二杠杆壳体端部38的第二开口42。第一开口40和第二开口42中的每个提供触及空腔34的途径。
杠杆组件20还包括从第一杠杆壳体端部36延伸的杠杆24。杠杆24具有第一杠杆端部44和与第一杠杆端部44隔开的第二杠杆端部46。第一杠杆端部44设置在空腔34中且由杠杆壳体22支撑。第一杠杆端部44也由止动件板78支撑。如图3最佳示出的，杠杆24从设置在空腔34里面的第一杠杆端部44延伸穿过杠杆壳体22的第一开口40且到第二杠杆端部46。包括第二杠杆端部46的杠杆24的一部分暴露在车辆的乘客舱内，使得杠杆24为车辆操作者或驾驶员可触及的。杠杆24的暴露的部分可具有任何合适长度、宽度和/或构造。
杠杆24可枢转地安装到杠杆壳体22。在一实施例中，且如图2-4所示，杠杆组件20还具有第一支撑构件48和第二支撑构件50，第一支撑构件48和第二支撑构件50中的每个联接到杠杆壳体22且被布置成彼此相对。第一支撑构件48限定第一凹窝部分52，并且第二支撑构件50限定第二凹窝部分54。第一支撑构件48和第二支撑构件50被布置成使得第一凹窝部分52和第二凹窝部分54彼此相邻且相对，以形成用于接纳杠杆24的枢转构件56的整个凹窝。附加地，支撑构件48、支撑构件50被布置成与杠杆壳体22相邻，使得整个凹窝与杠杆壳体22的第一开口40相邻。
枢转构件56在第一杠杆端部44附近与杠杆24固定或成一体。枢转构件56可动地安置于、接纳在和/或支撑在由第一支撑构件48和第二支撑构件50形成的凹窝内。枢转构件56使得杠杆24能够相对于杠杆壳体22枢转。特别地，杠杆24可在闲置位置和至少一个致动位置之间枢转。当杠杆24尚未被致动时，杠杆24处于闲置位置，并且当杠杆24已经被致动时，杠杆24处于至少一个致动位置。在一实施例中，至少一个致动位置还被定义为一对致动位置。杠杆24可通过车辆操作者或驾驶员手动致动，用于致动车辆的转向灯功能。这通过操作者将杠杆24从闲置位置手动枢转到一对致动位置中的一个实现。例如，操作者可使杠杆24从闲置位置枢转到致动位置中的一个，以致动右转向灯，并且可使杠杆24从闲置位置枢转到致动位置中的另一个，以致动左转向灯。通常，杠杆24被向上枢转以致动右转向灯，并且被向下枢转以致动左转向灯。应当了解，杠杆24可向内和向外移动以致动远光灯或另一个车辆操作功能或多个车辆操作功能。
在一实施例中，且如图2所示，杠杆组件20包括在第一杠杆端部44附近且与枢转构件56相邻地安装到杠杆24的磁体58。杠杆组件20还包括设置在杠杆壳体22和第二支撑构件50上的印刷电路板60。印刷电路板60包含包括与控制器通信的一个或多个传感器(诸如一个或多个霍尔效应传感器)的电子器件。一个或多个传感器与磁体58相互作用，以检测杠杆24的位置，诸如杠杆24向上、向下、向前或向后的运动。
在一实施例中，杠杆组件20包括设置在杠杆24的包括枢转构件56和磁体58的一部分上的套筒62。在该实施例中，由第一支撑构件48和第二支撑构件50形成的凹窝被构造成接纳设置在套筒62内的枢转构件56和磁体58。换句话说，套筒62设置在枢转构件56和磁体58上，并且枢转构件56与套筒62一起设置在凹窝内。附加地，杠杆组件20包括盖64，盖64设置在印刷电路板60上且通过任何合适的手段(诸如用紧固件等)安装到杠杆壳体22。
至少参考图8，杠杆组件20具有柱塞26，柱塞26联接到杠杆24，并且当杠杆24移动到至少一个致动位置时，可与杠杆24一起枢转。柱塞26延伸到杠杆壳体22的空腔34中、朝向第二杠杆壳体端部38偏置。在一实施例中，杠杆24限定空腔66，其中柱塞26设置在空腔66内且可在空腔66内移动。杠杆组件20还包括柱塞偏置元件68，柱塞偏置元件68联接到柱塞26以使柱塞26朝向第二杠杆壳体端部38偏置，使得柱塞26的一部分突出到空腔66外面且延伸到杠杆壳体22中。如图所示，柱塞26具有柱塞主体70、第一柱塞端部72和与第一柱塞端部72隔开的第二柱塞端部74。柱塞主体70在第一柱塞端部72和第二柱塞端部74之间延伸。柱塞偏置元件68联接到柱塞主体70。第一柱塞端部72设置在空腔66内，并且第二柱塞端部74形成柱塞末端(柱塞尖端)76，柱塞末端76与杠杆壳体22里面的轭架构件32相互作用。下面描述柱塞26与轭架构件32的相互作用。
杠杆组件20还具有止动件板78，止动件板78与柱塞26相邻地设置在杠杆壳体22的空腔34内。也可被称为索引(换位、分度)轨道的止动件板78限定空腔80。柱塞26朝向第二杠杆壳体端部38向外偏置，使得至少柱塞末端76朝向止动件板78延伸。如图8、图10、图12、图14和图16所示，止动件板(止动板)78还限定第一止动件82和一对第二止动件84、第二止动件86。应当了解，可存在与杠杆24的其它功能相关联的其它止动件。止动件板78的第一止动件82对应于杠杆24的闲置位置，并且一对第二止动件84、86对应于杠杆24的一对致动位置。在一实施例中，第二止动件84中的一个对应于杠杆24的左转致动位置，并且第二止动件86中的另一个对应于杠杆24的右转致动位置。当杠杆24处于闲置位置时，柱塞26在第一止动件82中，如图8所示。当杠杆24处于第二对致动位置中的一个中时，柱塞26在第二止动件84、86中的一个中，至少如在图10中示出的。例如，但是未示出，当杠杆24处于与左转向灯相关联的致动位置时，柱塞26在第二止动件84中。如图10所示，当杠杆24处于与右转向灯相关联的致动位置时，柱塞26在第二止动件86中。止动件板78还限定用于由轭架构件32触及空腔80的开口88。
杠杆组件20还包括自动返回壳体28。自动返回壳体28可枢转地安装到杠杆壳体22。至少如在图3和图5中所示，自动返回壳体28具有第一自动返回壳体端部90和第二自动返回壳体端部92、以及在第一自动返回壳体端部90和第二自动返回壳体端部92之间延伸的基座94。自动返回壳体28在基座94中限定凹口96。凹口96可具有任何合适的构造。在一实施例中，凹口96被构造成接纳轭架构件32的中心主体98，使得自动返回壳体28安置于轭架构件32中，并且可相对于轭架构件32枢转。
自动返回壳体28还具有横向于基座94延伸的至少一个壁100。壁100在第一自动返回壳体端部90中限定第一自动返回开口102，并且在第二自动返回壳体端部92中限定第二自动返回开口104。自动返回壳体28的壁100还限定位于端部90、端部92之间的止动件106。如下所述，当触发机构30从缩回位置移动到伸出位置时，触发机构30接合止动件106。
自动返回壳体28限定在第一自动返回壳体端部90和第二自动返回壳体端部92之间延伸的纵向轴线AL。自动返回壳体28还限定横向于纵向轴线AL的壳体枢转轴线AH。自动返回壳体28可在原始位置和至少一个枢转位置之间相对于杠杆壳体22围绕壳体枢转轴线AH枢转，其中自动返回壳体28朝向原始位置偏置。在一实施例中，自动返回壳体28可在第一枢转位置和第二枢转位置之间围绕壳体枢转轴线AH枢转。当杠杆24处于闲置位置和/或与止动件板78的第一止动件82对准时，当纵向轴线AL与杠杆24对准时，自动返回壳体28处于原始位置(诸如图8所示)。当杠杆24处于至少一个致动位置和/或在任一方向上从止动件板78的第一止动件82偏移时，当纵向轴线AL与杠杆24对准时，自动返回壳体28处于至少一个枢转位置(诸如图12所示)。下面描述自动返回壳体28相对于杠杆壳体22运动的另外的细节。
杠杆组件20包括触发机构30，触发机构30联接到自动返回壳体28，并且可在上面提及的缩回位置和伸出位置之间相对于自动返回壳体28移动。如图6最佳示出的，触发机构30具有引导件108和销110。引导件108设置在自动返回壳体28内。销110联接到引导件108，并且至少部分设置在自动返回壳体28内。在各种实施例中，销110的一部分延伸穿过第二自动返回开口104且在自动返回壳体28外面。引导件108具有基座112。如图所示，基座112具有非直线构造。基座112限定第一接合部分114和第二接合部分116，第一接合部分114和第二接合部分116中的每个被构造成接合轭架构件32，如下所述。引导件108还具有多个壁118，多个壁118中的每个横向于基座112延伸且被布置成接纳销110且对准该销110。
引导件108具有第一延伸部120，第一延伸部120从基座112延伸，并且被构造成支撑第一偏置构件122。在一实施例中，第一偏置构件122为压缩弹簧。第一偏置构件122联接到销110和引导件108，以使销110远离轭架构件32和自动返回壳体28向外偏置。当触发机构30处于伸出位置时，销至少部分延伸到自动返回壳体28外面，用于接合转向柱10的凸轮元件12，以提供杠杆24回到闲置位置的自动返回。附加地，当触发机构30处于缩回位置和伸出位置中的两者时，偏置构件122使销远离轭架构件32和自动返回壳体28向外偏置。
应当了解，当引导件108向外移动时，销110与引导件108一起移动。如上面提及的，通过第一偏置构件122使销110向外偏置。在该位置中，销110通过第二自动返回壳体开口104朝向转向柱10突出。引导件108也相对于销110移动。例如，当销110邻接转向柱10的凸轮元件12时，第一偏置构件122压缩以使销110相对于引导件108向内移动。
引导件108还具有至少一个第二延伸部124，至少一个第二延伸部124从基座112延伸，并且被构造成支撑至少一个第二偏置构件126。在一实施例中，一个或多个第二偏置构件124是压缩弹簧。在一实施例中，引导件108具有一对第二延伸部124，一对第二延伸部124中的每个被构造成支撑一对第二偏置构件126中的相应的一个。一个或多个第二偏置构件126联接到引导件108和自动返回壳体28，以使引导件108朝向轭架构件32向内偏置。
触发机构30相对于自动返回壳体28线性(直线)移动。在所示实施例中，触发机构30可沿由自动返回壳体28限定的纵向轴线AL移动。附加地，触发机构30可在缩回位置(在该缩回位置中，触发机构30与止动件106隔开，例如如图8所示)和伸出位置(在伸出位置中，所述触发机构30接合止动件106，例如如图10所示)之间移动。(一个或多个)第二偏置构件126使触发机构30朝向缩回位置偏置。当杠杆24枢转到至少一个致动位置时，触发机构30可响应于柱塞26的枢转运动而移动到伸出位置(延伸位置)，用于接合转向柱10的凸轮元件12以提供杠杆24回到闲置位置的自动返回。
在一实施例中，触发机构30被构造成当触发机构30响应于轭架构件32的枢转运动而移动到伸出位置(延伸位置)时，接合自动返回壳体28的止动件106。例如，当轭架构件32朝向接合位置枢转时，轭架构件32接合触发机构30，并且使触发机构30朝向伸出位置(沿纵向轴线AL)向外移动(诸如朝向伸出位置(沿纵向轴线AL)向外推动触发机构30)。当触发机构30(引导件108的基座)接合由自动返回壳体28限定的止动件106时，触发机构30处于伸出位置。在接合止动件106时，触发机构30不能进一步向外移动。
杠杆组件20还包括在触发机构30和柱塞26之间联接到自动返回壳体28的轭架构件32。轭架构件32可在中性位置和接合位置之间相对于自动返回壳体28枢转。轭架构件32被构造成当柱塞26与杠杆24一起枢转时，与柱塞26相互作用，以引起轭架构件32朝向接合位置枢转。至少参考图6和图7，轭架构件32限定轭架枢转轴线AY，并且具有中心主体98。轭架构件32还具有从中心主体98横向于轭架枢转轴线AY朝向杠杆壳体22延伸的第一支腿128和第二支腿130。中心主体98、第一支腿128和第二支腿130在横截面中共同限定轭架构件32的V型构造。第一支腿128和第二支腿130中的每个具有内表面132、134，该内表面132、134被构造成当柱塞26与杠杆24一起枢转到至少一个致动位置时，与柱塞26相互作用，以引起轭架构件32朝向接合位置围绕轭架枢转轴线AY枢转。例如，当杠杆24枢转到对应于右转向灯的致动位置时，柱塞26接触第二支腿130的内表面134，并且沿第二支腿130的内表面134移动，以引起轭架构件32朝向接合位置沿逆时针方向围绕轭架枢转轴线AY枢转。当杠杆24被枢转到对应于左转向灯的致动位置时，柱塞26接触第一支腿128的内表面132，并且沿第一支腿128的内表面132移动，以引起轭架构件32朝向接合位置沿顺时针方向围绕轭架枢转轴线AY枢转。
附加地，且由于在横截面上轭架构件32的V型构造，当杠杆24在闲置位置时，第一支腿128和第二支腿130围绕第一止动件82。图8中示出此示例。当杠杆24处于一对致动位置中的对应的一个时，第一支腿128和第二支腿130围绕第二止动件84、86中的一个。例如，当杠杆24处于对应于右转的致动位置时，轭架构件32的第一支腿128和第二支腿130围绕第二止动件86，如图10所示。
轭架构件32也被构造成当轭架构件32被枢转时，与触发机构30相互作用，以使触发机构30朝向伸出位置移动。至少如图6中所示，轭架构件32的中心主体98具有在相反方向上从轭架枢转轴线AY径向向外延伸的第一凸角136和第二凸角138。轭架构件32在第一凸角136和第二凸角138之间限定开口140。第一凸角136和第二凸角138共同限定托架142，托架142被构造成当轭架构件32朝向接合位置围绕轭架枢转轴线AY枢转时，接纳触发机构30的一部分。第一凸角136和第二凸角138还限定接合表面144，当轭架构件32朝向接合位置枢转时，接合表面144与触发机构30的一部分相互作用，以实现触发机构30朝向伸出位置移动。在一实施例中，当轭架构件32朝向接合位置枢转以实现触发机构30朝向伸出位置移动时，凸角136、凸角138与引导件108的接合部分114、116相互作用。例如，当轭架构件32逆时针枢转(由柱塞26引起的，柱塞26与杠杆24一起朝向对应于右转向信号的致动位置移动)，第二凸角138朝向第二杠杆壳体38运动，并且接合触发机构30的引导件108的接合部分116。当轭架构件32继续枢转直到引导件108的基座112接合由自动返回壳体28限定的止动件106时，第二凸角138朝向第二自动返回壳体端部92向外推动触发机构30。类似地，当轭架构件32顺时针枢转(由柱塞26引起的，柱塞26与杠杆24一起朝向对应于左转向信号的致动位置移动)，第一凸角136朝向第二杠杆壳体端部38移动，并且接合触发机构30的引导件108的接合部分114。当轭架构件32继续枢转直到引导件108的基座112接合由自动返回壳体28限定的止动件106时，第一凸角136朝向第二自动返回壳体端部92向外推动触发机构30。当轭架构件32已经完成其枢转运动且触发机构30已经接合自动返回壳体28的止动件106时，轭架构件32处于接合位置。
轭架构件32的中心主体98还具有第一主体端部146和第二主体端部148，并且自动返回壳体28限定凹部96，其中第一主体端部146安置于凹部96内，使得轭架构件32可相对于自动返回壳体28枢转。杠杆组件20还包括自动返回偏置构件150，自动返回偏置构件150联接到自动返回壳体28以使自动返回壳体28朝向原始位置偏置。在一实施例中，且如图6中最佳示出的，自动返回偏置构件150由轭架构件32支撑，并且被构造成与自动返回壳体28相互作用，以使自动返回壳体28朝向原始位置偏置。例如，自动返回偏置构件150还被限定为螺旋扭转弹簧，螺旋扭转弹簧具有在第一主体端部146附近安置于中心主体98上的头部152。头部152被夹在自动返回壳体28和轭架构件32之间。扭转弹簧还具有延伸穿过限定在轭架构件32的第一凸角136和第二凸角138之间的开口140的臂154。臂154被构造成与自动返回壳体28的壁100相互作用，以使自动返回壳体28朝向原始位置偏置。
虽然自动返回壳体28联接到轭架构件32，但是应当了解，轭架构件32和自动返回壳体28彼此独立运动。换句话说，轭架构件32可在中性位置和接合位置之间相对于自动返回壳体28枢转，而独立于自动返回壳体28在原始位置和枢转位置之间的枢转。例如，且如先前描述的，柱塞26实现轭架构件32从中性位置到接合位置的枢转运动。然而，轭架构件32的该枢转运动不影响或引起自动返回壳体28的枢转运动。例如，当轭架构件32沿多个方向中的一个朝向接合位置枢转时，自动返回壳体28可沿多个方向中的任一个枢转。换句话说，当轭架构件32沿一个方向朝向接合位置枢转时，自动返回壳体28可沿任何方向枢转。通过下面详述的操作杠杆组件20和转向柱10的方法的描述，自动返回壳体28的独立运动将变得更明显。
下面参考图8-图17描述了操作车辆的杠杆组件20和转向柱10的方法。在开始该方法之前，杠杆24处于闲置位置(静止位置)，如图8和图9所示。在杠杆24处于闲置位置的情况下，柱塞26在止动件板78的第一止动件82中，轭架构件32处于中性位置，其中轭架构件32的支腿128、130围绕第一止动件82，触发机构30处于缩回位置，并且自动返回壳体28处于原始位置。如图9最佳示出的，转向柱10处于中心位置，其中凸轮元件12在转向柱10的左侧上，与触发机构30相对。在触发机构30处于缩回位置中的情况下，销110从第二自动返回壳体端部104向外延伸，但是与凸轮元件12隔开。当杠杆24尚未被致动时，这允许转向柱10旋转而在销110和凸轮元件12之间没有任何干扰(干涉)。
参考图10和图11，方法包括使杠杆24相对于杠杆壳体22从闲置位置枢转到致动位置的步骤。杠杆24的枢转还被定义为使杠杆24相对于杠杆壳体22从闲置位置枢转到一对致动位置中选定的一个。杠杆24可例如通过车辆操作者握住或触摸暴露在车辆的乘客舱内的杠杆24的一部分且使杠杆24朝向一对致动位置中的一个运动(诸如朝向一对致动位置中的一个推动杠杆24)来进行枢转。在操作者将杠杆24向上移动到致动位置中的一个的实例(诸如示出的)中，车辆的右转向信号致动。在操作者将杠杆24向下移动到致动位置中的另一个的实例中，车辆的左转向信号致动。
方法包括使柱塞26与杠杆24一起同时枢转以使柱塞26与轭架构件32接合的步骤。在一实施例中，使柱塞26枢转的步骤还被定义为使柱塞26与杠杆24一起枢转以使柱塞26与轭架构件32的第一支腿128和第二支腿130中的对应的一个接合。例如，在将杠杆24移动到对应于右转向信号的致动位置(如图所示)时，柱塞26的柱塞末端76接触且跟随轭架构件32的第二支腿130的内表面134。这样做，柱塞26向外推动轭架构件32的第二支腿130，以实现轭架构件32在逆时针方向上围绕轭架枢转轴线AY的枢转运动。这在图10和图11中示出。另选地，在将杠杆24移动到对应于左转向信号的致动位置时，柱塞26的柱塞末端76将接触且跟随轭架构件32的第一支腿128的内表面132。这样做，柱塞26将向外推动轭架构件32的第一支腿128，以实现轭架构件32在顺时针方向上围绕轭架枢转轴线AY的枢转运动。
方法还包括使所接合的轭架构件32枢转到接合位置以接合触发机构30的步骤。在一实施例中，使所接合的轭架构件枢转的步骤包括将触发机构30的一部分接纳在轭架构件30的托架142中以接合触发机构30的步骤。方法还包括使所接合的触发机构30相对于自动返回壳体28移动到与凸轮元件12邻接的伸出位置的步骤。在一实施例中，移动所接合的触发机构的步骤还被定义为使所接合的触发机构与对应于由柱塞26接合的轭架构件32的第一支腿128和第二支腿138中的一个支腿的第一凸角136和第二凸角138中的一个凸角一起移动。例如，当右转向信号被致动(如图所示)时，轭架构件32的第二凸角138接合触发机构30的引导件108的第二接合部分116，以使触发机构30远离轭架构件32向外移动(诸如远离轭架构件32向外推动触发机构30)且将触发机构30移动(诸如推动)到伸出位置。这在图10和图11中示出。同样地，当左转向信号被致动时，轭架构件32的第一凸角136将接合引导件108的第一接合部分114，以使触发机构30远离轭架构件32向外移动(诸如远离轭架构件32向外推动触发机构30)且将触发机构30移动(诸如推动)到伸出位置。
仍然参考图10和图11，且在一实施例中，使所接合的触发机构30移动到伸出位置的步骤包括使引导件108相对于自动返回壳体28移动到止动位置的步骤。如本文使用的，止动位置描述当引导件108接合自动返回壳体28的止动件106时引导件108的位置。通常，引导件108的止动位置对应于触发机构30的伸出位置。使所接合的触发机构30移动的步骤还包括以下步骤：在使引导件108相对于自动返回壳体28移动期间使转向柱10的凸轮元件12与销110接合；以及向内缩回销110以容纳凸轮元件12，而引导件108则保持在止动位置下。如先前描述的，当触发机构30处于伸出位置(且引导件108处于止动位置)时，销110向外延伸。在转向柱10已经旋转之前，销110邻接被定位成与触发机构30相邻的凸轮元件12。第一偏置构件122允许销110相对于引导件108向内缩回，以便容纳凸轮元件12，以允许转向柱10自由旋转。
现在参考图12和图13，方法还包括使车辆的转向柱10在第一方向上转向的步骤。在所示实施例中，且如图13所示，转向柱10在顺时针方向上转向以实行车辆的右转。安装到转向柱10的凸轮元件12也与转向柱10一起在第一方向上转向。
方法还包括以下步骤：在使凸轮元件12与触发机构30接合期间使转向柱10在第一方向上转向且使自动返回壳体28从原始位置枢转到第一枢转位置的步骤过程中，使触发机构30与转向柱10的凸轮元件12接合，诸如图12和图13所示。在触发机构30处于伸出位置的情况下，当转向柱10在第一方向上移动时，与凸轮元件12接触的触发机构30的销110与凸轮元件12一起运动。销110的该运动引起自动返回壳体28(自动返回壳体28承载触发机构30)从原始位置朝向枢转位置枢转。当自动返回壳体28从原始位置枢转到第一枢转位置时，触发机构30保持与轭架构件32接合，并且远离止动件106运动。由于触发机构30保持与轭架构件32接合，所以触发机构30的销110相对于自动返回壳体28缩回。
在一实施例中，方法包括利用自动返回偏置构件150使自动返回壳体28朝向原始位置偏置的步骤。当凸轮元件12和转向柱10继续转动时，凸轮元件12与触发机构30的销110脱离接合(脱开)。由于承载触发机构30的自动返回壳体28朝向原始位置偏置，所以一旦销110与凸轮元件12脱离接合(脱开)，自动返回壳体28就自动返回到原始位置。这在图14和图15中示出。
参考图14-图17，方法还包括使转向柱10在与第一方向相反的第二方向上转动的步骤。在使转向柱10在第二方向上转动的步骤期间，将用凸轮元件12捕获触发机构30，诸如图14和图15所示。然后，在触发机构30的捕获期间，自动返回壳体28将从原始位置枢转到第二枢转位置。然后，方法包括使杠杆24自动返回到闲置位置的步骤，如图16和图17所示。例如，一旦已经完成右转，车辆操作者就在逆时针方向(逆时针方向与第一方向相反)上使方向盘(且因而转向柱10)旋转回到中心位置。当转向柱10在逆时针方向上转动时，凸轮元件12捕获或抓住触发机构30的销110，其已经自动返回到原始位置。当自动返回壳体28从原始位置枢转到第二枢转位置时，销110邻接凸轮元件12。
如上所述，对于右转，自动返回壳体28相对于原始位置在逆时针方向上运动到第一枢转位置，并且相对于原始位置在顺时针方向上运动到第二枢转位置。应当了解，对于左转，自动返回壳体28的第一枢转位置和第二枢转位置被反转。例如，对于左转，自动返回壳体28相对于原始位置在顺时针方向上运动到第一枢转位置，并且相对于原始位置在逆时针方向上运动到第二枢转位置。
如图16和图17所示，当自动返回壳体28到达第二枢转位置时，杠杆24回到闲置位置的自动返回被致动。在一实施例中，使杠杆24自动返回到闲置位置的步骤包括以下步骤：在使自动返回壳体28从原始位置枢转到第二枢转位置期间，使轭架构件32从接合位置枢转到中性位置；以及同时使柱塞26与杠杆24一起枢转回到闲置位置。方法还包括在使杠杆24自动返回到闲置位置的步骤之后使自动返回壳体28运动到原始位置的步骤，该步骤使系统返回到图8和图9中所示的位置。具体地，当自动返回壳体28枢转到第二枢转位置时，触发机构30和/或自动返回壳体28(触发机构30和自动返回壳体28均与轭架构件32直接接触)推动轭架构件32，以开始轭架构件32在朝着中性位置的方向上的枢转运动。然后，轭架构件32(轭架构件32与柱塞26直接接触)将柱塞26推到第二止动件84、86外，并且引起承载柱塞26的杠杆24自动运动回(或卡回)到闲置位置。值得注意地，当轭架构件32将柱塞26推到第二止动件84、86外且将柱塞26移回到中性位置时，触发机构30不再被压向自动返回壳体28的止动件106，并且朝向缩回位置移回。一旦处于缩回位置，销110不再干扰凸轮元件12(不再与凸轮元件干涉)，这允许自动返回壳体28运动到原始位置。
应当了解，独立于所接合的轭架构件32的枢转的步骤实行自动返回壳体28的各枢转步骤。如先前描述的，自动返回偏置构件150操作以使自动返回壳体28朝向原始位置偏置。当自动返回偏置构件150被支撑在轭架构件32的中心主体98上时，自动返回偏置构件150不使轭架构件32朝向中性位置偏置。相反，轭架构件32通过1)将自动返回壳体28运动到第二枢转位置且然后2)使柱塞26枢转运动回到闲置位置，返回到中性位置(一旦朝向接合位置枢转)。如上所述，当转向柱10被转动时，通过触发机构30(销110)与凸轮元件12的相互作用引起自动返回壳体28从原始位置到枢转位置的运动。该运动独立于轭架构件32的运动。
已经以例示性方式描述本发明，并且应当理解，已经使用的术语旨在在性质上是描述的而不是限制的词语。现在对于本领域技术人员显而易见的是，鉴于上面的教导内容，本发明的许多修改和变型是可能的。因而，应当理解，可与具体描述的不同地实践本发明。

Claims (25)

1.一种用于车辆的转向柱的杠杆组件，其中所述转向柱具有凸轮元件，所述杠杆组件包括：
杠杆壳体，所述杠杆壳体限定空腔，并且具有第一杠杆壳体端部和第二杠杆壳体端部；
杠杆，所述杠杆可枢转地安装到所述杠杆壳体，并且能在闲置位置和至少一个致动位置之间枢转，其中所述杠杆从所述第一杠杆壳体端部延伸；
柱塞，所述柱塞联接到所述杠杆，并且当所述杠杆运动到所述至少一个致动位置时，能与所述杠杆一起枢转，其中所述柱塞延伸到所述空腔中、朝向所述第二杠杆壳体端部偏置；
自动返回壳体，所述自动返回壳体可枢转地安装到所述杠杆壳体，并且具有第一自动返回壳体端部和第二自动返回壳体端部，其中所述自动返回壳体能相对于所述杠杆壳体在原始位置和至少一个枢转位置之间枢转，其中所述自动返回壳体朝向所述原始位置偏置；
触发机构，所述触发机构联接到所述自动返回壳体，并且能在缩回位置和伸出位置之间相对于所述自动返回壳体运动，其中所述触发机构朝向所述缩回位置偏置，并且当所述杠杆枢转到所述至少一个致动位置时，响应于所述柱塞的所述枢转运动，可移动到所述伸出位置，用于接合所述转向柱的所述凸轮元件，以提供所述杠杆回到所述闲置位置的自动返回；以及
轭架构件，所述轭架构件在所述触发机构和所述柱塞之间联接到所述自动返回壳体，并且能在中性位置和接合位置之间相对于所述自动返回壳体枢转，而独立于所述自动返回壳体在所述原始位置和所述枢转位置之间的所述枢转，其中所述轭架构件被构造成当所述柱塞与所述杠杆一起枢转时，与所述柱塞相互作用，以引起所述轭架构件朝向所述接合位置枢转，并且所述轭架构件被构造成当所述轭架构件被枢转时，与所述触发机构相互作用，以使所述触发机构朝向所述伸出位置运动。
2.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，当所述轭架构件朝向所述接合位置在多个方向中的一个上枢转时，所述自动返回壳体能在所述多个方向中的任一个上枢转。
3.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，还包括自动返回偏置构件，所述自动返回偏置构件联接到所述自动返回壳体，以将所述自动返回壳体朝向所述原始位置偏置。
4.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述自动返回壳体限定壳体枢转轴线，并且所述轭架构件限定轭架枢转轴线，其中所述壳体枢转轴线与所述轭架枢转轴线对准。
5.根据权利要求1所述的杠杆组件，还包括自动返回偏置构件，所述自动返回偏置构件由所述轭架构件支撑，并且被构造成与所述自动返回壳体相互作用，以将所述自动返回壳体朝向所述原始位置偏置。
6.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述轭架构件限定轭架枢转轴线，并且具有中心主体以及第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿从所述中心主体横向于所述轭架枢转轴线朝向所述杠杆壳体延伸，其中所述中心主体、所述第一支腿和所述第二支腿在横截面中共同限定所述轭架构件的V型构造，并且所述第一支腿和所述第二支腿中的每个具有内表面，所述内表面被构造成当所述柱塞与所述杠杆一起枢转到所述至少一个致动位置时与所述柱塞相互作用，以引起所述轭架构件围绕所述轭架枢转轴线朝向所述接合位置枢转。
7.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述轭架构件限定轭架枢转轴线，并且具有中心主体以及第一凸角和第二凸角，所述第一凸角和所述第二凸角在相反方向上从所述轭架枢转轴线径向向外延伸，其中所述第一凸角和所述第二凸角共同限定托架，所述托架被构造成当所述轭架构件围绕所述轭架枢转轴线朝向所述接合位置枢转时，接纳所述触发机构的一部分。
8.根据权利要求7所述的杠杆组件，其特征在于，所述第一凸角和所述第二凸角还限定接合表面，当所述轭架构件朝向所述接合位置枢转时，所述接合表面与所述触发机构的所述一部分相互作用，以实现所述触发机构朝向所述伸出位置移动。
9.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述轭架构件具有中心主体，所述中心主体具有相对的第一端部和第二端部，并且所述自动返回壳体限定凹口，其中所述中心主体的所述第一端部安置于所述凹口内，使得所述轭架构件能相对于所述自动返回壳体枢转。
10.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述自动返回壳体限定止动件，并且所述触发机构被构造成当所述触发机构响应于所述轭架构件的所述枢转运动移动到所述伸出位置时，接合所述止动件。
11.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述触发机构具有设置在所述自动返回壳体内的引导件和联接到所述引导件的销，并且当所述触发机构处于所述伸出位置时，所述销至少部分延伸到所述自动返回壳体外面，用于接合所述转向柱的所述凸轮元件以提供所述杠杆回到所述闲置位置的所述自动返回。
12.根据权利要求11所述的杠杆组件，其特征在于，还包括第一偏置构件，当所述触发机构处于所述缩回位置和所述伸出位置中的两者时，所述第一偏置构件联接到所述销和所述引导件，以将所述销远离所述轭架构件和所述自动返回壳体向外偏置。
13.根据权利要求11所述的杠杆组件，其特征在于，还包括至少一个第二偏置构件，所述至少一个第二偏置构件联接到所述引导件和所述自动返回壳体，以将所述引导件朝向所述轭架构件向内偏置。
14.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述杠杆限定开口，其中所述柱塞设置在所述开口内且能在所述开口内运动，并且还包括柱塞偏置元件，所述柱塞偏置元件联接到所述柱塞，以将所述柱塞朝向所述第二杠杆壳体端部偏置，使得所述柱塞的一部分突出到所述开口外面，并且延伸到所述杠杆壳体中。
15.根据权利要求1所述的杠杆组件，其特征在于，所述至少一个致动位置还被限定为一对致动位置，并且还包括止动件板，所述止动件板与所述柱塞相邻地设置在所述杠杆壳体的所述空腔内，其中所述止动件板限定第一止动件和一对第二止动件，其中当所述杠杆处于所述闲置位置时，所述柱塞处于所述第一止动件中，并且当所述杠杆处于所述一对致动位置中的一个时，所述柱塞处于所述第二止动件中的一个中；并且
其中所述轭架构件具有中心主体以及第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿从所述中心主体延伸，其中当所述杠杆处于所述闲置位置时，所述第一支腿和所述第二支腿围绕所述第一止动件，并且当所述杠杆处于所述一对致动位置中的对应的一个时，所述第一支腿和所述第二支腿围绕所述第二止动件中的一个。
16.一种操作车辆的杠杆组件和转向柱的方法，所述杠杆组件是如权利要求1-15中任一项所述的杠杆组件，所述方法包括以下步骤：
使所述杠杆相对于所述杠杆壳体从闲置位置枢转到致动位置；
同时使所述柱塞与所述杠杆一起枢转，以将所述柱塞与所述轭架构件接合；
使所接合的轭架构件枢转到接合位置以接合所述触发机构；
使所接合的触发机构相对于所述自动返回壳体移动到邻接所述凸轮元件的伸出位置中；
在第一方向上转动所述车辆的所述转向柱；
在所述第一方向上转动所述转向柱的所述步骤期间，使所述触发机构与所述转向柱的所述凸轮元件接合；
在使所述凸轮元件与所述触发机构接合期间，使所述自动返回壳体从原始位置枢转到第一枢转位置；
在与所述第一方向相反的第二方向上转动所述转向柱；
在所述第二方向上转动所述转向柱的所述步骤期间，用所述凸轮元件捕获所述触发机构；
在所述捕获所述触发机构期间，使所述自动返回壳体枢转到第二枢转位置；以及
使所述杠杆自动返回到所述闲置位置。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，使所述杠杆自动返回到所述闲置位置的步骤包括以下各步骤：
在所述使所述自动返回壳体从所述原始位置枢转到所述第二枢转位置期间，使所述轭架构件从所接合的位置枢转到中性位置；以及
同时使所述柱塞与所述杠杆枢转回到所述闲置位置。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括在所述凸轮元件与所述触发机构接合期间，且在所述第二方向上转动所述转向柱之前，在所述使所述自动返回壳体枢转到所述第一枢转位置之后，使所述自动返回壳体枢转回到所述原始位置的步骤。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括在使所述自动返回壳体枢转回到所述原始位置之后，使所述自动返回壳体从所述原始位置枢转到所述第二位置的步骤。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括在使所述杠杆自动返回到所述闲置位置的所述步骤之后，使所述自动返回壳体从所述第二枢转位置运动到所述原始位置的所述步骤。
21.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述触发机构具有设置在所述自动返回壳体内的引导件、联接到所述引导件的销、以及联接到所述引导件和所述销以使所述销远离所述轭架构件向外偏置的第一偏置构件，并且使所接合的触发机构运动的步骤包括以下各步骤：
使所述引导件相对于所述自动返回壳体运动到止动位置；
在所述引导件相对于所述自动返回壳体的运动期间，使所述转向柱的所述凸轮元件与所述销接合；以及
使所述销向内缩回，以容纳所述凸轮元件，其中所述引导件保持在所述止动位置。
22.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，实行使所述自动返回壳体枢转的步骤的中的每个，而与使所接合的轭架构件枢转的步骤无关。
23.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述杠杆组件还包括自动返回偏置构件，所述自动返回偏置构件由所述轭架构件支撑，并且联接到所述自动返回壳体，并且还包括利用所述自动返回偏置构件使所述自动返回壳体朝向所述原始位置偏置的步骤。
24.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述杠杆的所述致动位置是一对致动位置中的一个，并且所述轭架构件具有中心主体以及第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿从所述中心主体延伸，其中所述中心主体、所述第一支腿和所述第二支腿在横截面中共同限定所述轭架构件的V型构造，
其中使所述杠杆枢转的步骤还被限定为使所述杠杆相对于所述杠杆壳体从所述闲置位置枢转到所述一对致动位置中的选择的一个，并且
其中使所述柱塞枢转的步骤还被限定为使所述柱塞与所述杠杆一起枢转，以使所述柱塞与所述轭架构件中的所述第一支腿和所述第二支腿中的对应的一个接合。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，所述轭架构件限定枢转轴线，并且具有对应于所述第一支腿的第一凸角和对应于所述第二支腿的第二凸角，其中所述第一凸角和所述第二凸角共同限定托架，
其中使所接合的轭架构件枢转的步骤包括在所述轭架构件的所述托架中接纳所述触发机构的一部分以使所述触发机构与所述轭架构件接合的步骤，并且
其中使所接合的触发机构运动的步骤还被限定为使所接合的触发机构与对应于由所述柱塞接合的所述轭架构件的所述第一支腿和所述第二支腿中的一个支腿的所述第一凸角和所述第二凸角中的一个凸角运动。
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