CN111819126B - 转向柱组件 - Google Patents

Abstract

转向柱组件包括：具有彼此面对的第一臂和第二臂的安装支架；被安装为可倾斜地延伸穿过第一臂和第二臂之间的空间的转向柱；以及用于在锁定或解锁状态下向第一臂和第二臂施加夹紧力或从第一臂和第二臂释放夹紧力，从而选择性地允许转向柱和支撑壳体的倾斜的锁定装置。锁定装置包括：穿过第一臂和第二臂安装并被构造为可在锁定状态和解锁状态之间旋转的倾斜螺栓；以及第一锁定单元和第二锁定单元，其中每个锁定单元被构造为响应于倾斜螺栓的旋转而操作并且能够从第一臂和第二臂的外侧选择性地向第一臂和第二臂施加夹紧力。

Description

转向柱组件

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的转向柱组件。

背景技术

转向柱组件是连接至方向盘以响应驾驶员的操纵而转向的设备。转向柱组件通常被构造为允许倾斜运动和伸缩运动，以方便驾驶员。倾斜运动调节方向盘的角度位置，而伸缩运动调节方向盘的纵向位置。此外，设置有锁定装置，其选择性地允许倾斜运动和伸缩运动。限制倾斜运动和伸缩运动，以便在锁定装置处于锁定状态时保持方向盘的位置，而在锁定装置处于解锁状态时允许倾斜运动和伸缩运动。

当由车辆碰撞引起的冲击施加到具有倾斜功能的转向柱时，尽管锁定装置具有锁定功能，但仍存在转向柱被稍微抬起的向上倾斜现象。为了防止向上倾斜，已经介绍了一种方法，其中锁定装置设置有用于补充倾斜锁定功能的辅助倾斜锁定结构，并且该辅助倾斜锁定结构被构造为通过齿啮合来防止倾斜螺栓的向上倾斜。

通常，转向柱组件包括用于安装转向柱的安装支架，并且安装支架包括彼此面对的第一臂和第二臂。

锁定装置包括能够在锁定位置和解锁位置之间旋转的杠杆，并且该杠杆被布置为与第一臂和第二臂中的一个臂的外表面接触。传统的辅助倾斜锁定结构设置在杠杆与第一臂和第二臂中的一个的外表面之间。

由于这种传统的辅助倾斜锁定结构仅布置在与杠杆连接的两个臂的一个臂的外表面上，因此在碰撞中可能在相对端产生侧向力，并且可能在没有设置辅助倾斜锁定装置的一侧发生向上倾斜，这可能会降低碰撞性能。

现有技术文献

-美国专利US8,375,822(专利日期：2013年2月19日)

-美国专利US8,403,364(专利日期：2013年3月26日)

-美国专利US8,500,168(专利日期：2013年8月6日)

发明内容

技术问题

本发明致力于提供一种转向柱组件，其能够有效地防止由于车辆碰撞而产生的侧向力所引起的转向柱的向上倾斜现象。

技术方案

根据本发明的实施方式的转向柱组件包括：安装支架，其具有彼此面对的第一臂和第二臂；支撑壳体，其在第一臂和第二臂之间被布置为关于安装支架可倾斜；转向柱，其穿过支撑壳体以便能够与支撑壳体一起进行倾斜运动；以及锁定装置，其被构造为处于锁定状态或解锁状态，以通过向第一臂和第二臂施加夹紧力或从第一臂和第二臂去除夹紧力来选择性地允许支撑壳体和转向柱的倾斜运动。锁定装置包括：杠杆，其能够在锁定位置和解锁位置之间旋转；倾斜螺栓，其连接至杠杆以与杠杆一起旋转，并且穿过第一臂和第二臂以能够在锁定状态和解锁状态之间旋转；第一锁定单元，其被构造为响应于倾斜螺栓的旋转而选择性地向第一臂施加夹紧力以选择性地实现倾斜锁定，并且通过选择性的齿啮合来选择性地实现辅助的倾斜锁定；以及第二锁定单元，其被构造为响应于倾斜螺栓的旋转而选择性地向第二臂施加夹紧力以选择性地实现倾斜锁定，并且通过选择性的齿啮合来选择性地实现辅助的倾斜锁定。

第一锁定单元可以设置在杠杆与第一臂的外表面之间，并且第二锁定单元设置在第二臂的外表面处。

第一锁定单元可以包括：杠杆凸轮块，其被构造为能够响应于杠杆的旋转而通过凸轮操作向第一臂施加夹紧力；第一倾斜凸轮块，其连接至倾斜螺栓以便与倾斜螺栓一起旋转；第一倾斜块，其连接至第一臂并且具有第一固定齿；第一倾斜锁定块，其具有第一活动齿，该第一活动齿能够响应于因第一倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与第一固定齿啮合；以及第一弹性构件，其在第一活动齿与第一固定齿分离的方向上弹性地支撑第一倾斜锁定块。

第一倾斜块可以包括：主体部分，其限定沿着倾斜螺栓的纵向轴线形成的通孔；一对支撑部分，它们分别形成在主体部分的面对杠杆的表面的两端；以及插入突出部分，其被插入形成在第一臂中的通孔中。第一固定齿可以形成在限定主体部分的通孔的表面上。

杠杆凸轮块可以包括：用于凸轮操作的凸轮表面；以及分别由第一倾斜块的一对支撑部分支撑的一对支撑表面。

第一倾斜凸轮块可以具有突出凸轮，并且第一倾斜锁定块可以具有用于接收第一倾斜凸轮块的接收空间以及形成在形成接收空间的表面上的凸轮支撑表面。

弹性构件可以被支撑在第一倾斜块的一对支撑部分中的一个支撑部分上，以弹性地支撑第一倾斜锁定块。

弹性构件可以包括：弹力提供部分，该弹力提供部分具有支撑第一倾斜锁定块的凸形曲线形状；以及分别连接在弹力提供部分的两端的一对支撑支腿，并且一对支撑支腿被支撑在第一倾斜块的支撑部分上。

第二锁定单元可以包括：引导块，其被布置在第二臂的外部并且被构造为能够响应于倾斜螺栓的轴向移动而向第二臂施加夹紧力；第二倾斜凸轮块，其连接至倾斜螺栓以与倾斜螺栓一起旋转；第二倾斜块，其连接至第二臂并且具有第二固定齿；第二倾斜锁定块，其具有第二活动齿，该第二活动齿能够响应于因第二倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与第二固定齿啮合；以及第二弹性构件，其在第二活动齿与第二固定齿分离的方向上弹性地支撑第二倾斜锁定块。

转向柱可以包括以在纵向方向上能相对移动的方式彼此连接的上护套和下护套。转向柱还可以包括：辅助伸缩锁定结构，其被构造为响应于锁定装置的锁定状态和解锁状态而选择性地允许下护套在纵向方向上移动；以及能量吸收构件，其被构造为在辅助伸缩锁定结构不允许所述下护套在纵向方向上移动的状态下，当上护套相对于下护套移动时执行能量吸收。

辅助伸缩锁定结构可以包括：旋转构件，其连接至倾斜螺栓以与倾斜螺栓一起旋转；锁定构件，其被构造为通过旋转构件的旋转而在锁定位置和解锁位置之间旋转；以及偏压构件，其提供力以将锁定构件偏压到锁定位置。

旋转构件可以包括：连接至倾斜螺栓的主体部分；分别从主体部分的两端突出的一对支腿；以及连接一对支腿的驱动杆。锁定构件可以设置有驱动杆插入其中的狭槽，并且下护套和锁定构件可以分别具有因锁定构件的旋转而选择性地彼此啮合的锁定齿。

根据本发明的另一个实施方式的转向柱组件包括：具有第一臂和第二臂的安装支架；可倾斜地在第一臂和第二臂之间通过的转向柱；以及锁定装置，其被构造为锁定状态或解锁状态，以通过向第一臂和第二臂施加夹紧力或从第一臂和第二臂去除夹紧力来选择性地允许转向柱的倾斜运动。锁定装置包括：倾斜螺栓，其穿过第一臂和第二臂以能够在锁定状态和解锁状态之间旋转；以及第一锁定单元和第二锁定单元，它们被构造为响应于倾斜螺栓的旋转而分别操作，并且被构造为能够选择性地从第一臂和第二臂的外侧向第一臂和第二臂施加夹紧力。

第一锁定单元可以包括：杠杆凸轮块，其被构造为能够响应于杠杆的旋转而通过凸轮操作向第一臂施加夹紧力；第一倾斜凸轮块，其连接至倾斜螺栓以便与倾斜螺栓一起旋转；第一倾斜块，其连接至第一臂并且具有第一固定齿；第一倾斜锁定块，其具有第一活动齿，该第一活动齿响应于因第一倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与第一固定齿啮合；以及第一弹性构件，其在第一活动齿与第一固定齿分离的方向上弹性地支撑第一倾斜锁定块。

第二锁定单元可以包括：引导块，其被构造为能够响应于倾斜螺栓的轴向运动而向第二臂施加夹紧力；第二倾斜凸轮块，其连接至倾斜螺栓以与倾斜螺栓一起旋转；第二倾斜块，其连接至第二臂并且具有第二固定齿；第二倾斜锁定块，其具有第二活动齿，该第二活动齿能够响应于因第二倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与第二固定齿啮合；以及第二弹性构件，其在第二活动齿与第二固定齿分离的方向上弹性地支撑第二倾斜锁定块。

有益效果

根据本发明，由于第一锁定单元和第二锁定单元在一对臂的外部分别提供辅助的倾斜锁定，因此可以有效地防止在倾斜锁定状态下当冲击作用在转向柱上时由作用在安装支架的两个侧面中的一个侧面上的侧向力引起的向上倾斜现象。

附图说明

图1是根据本发明的实施方式的转向柱组件的立体图。

图2是根据本发明的实施方式的转向柱组件的另一个立体图。

图3是根据本发明的实施方式的转向柱组件的仰视立体图。

图4是根据本发明的实施方式的转向柱组件的分解立体图。

图5是沿着图1的Ⅴ-Ⅴ线截取的剖视图。

图6是根据本发明的实施方式的转向柱组件的第一锁定单元的分解立体图。

图7是根据本发明的实施方式的转向柱的第一锁定单元的另一个分解立体图。

图8是分别示出根据本发明的实施方式的转向柱组件的第一锁定单元的锁定状态和解锁状态的图。

图9是根据本发明的实施方式的转向柱组件的第二锁定单元的分解立体图。

图10是根据本发明的实施方式的转向柱的第二锁定单元的另一个分解立体图。

图11是分别示出根据本发明的实施方式的转向柱组件的第二锁定单元的锁定状态和解锁状态的图。

图12是示出根据本发明的实施方式的转向柱组件的辅助伸缩锁定结构的锁定状态的图。

图13是示出根据本发明的实施方式的转向柱组件的辅助伸缩锁定结构的解锁状态的图。

具体实施方式

将参照附图详细描述本发明的实施方式。

参照图1至图4，转向柱组件包括转向柱10、支撑壳体23和安装支架20。转向柱10可以被构造为能够相对于安装支架20沿着倾斜方向16进行倾斜运动，并且还可以被构造为能够沿着伸缩方向15进行伸缩运动。在下文中，将描述转向柱10可以进行倾斜运动和伸缩运动的实施方式。

参照图5，转向柱10可以包括上护套11、下护套12、上转向轴13和下转向轴14。上护套11和下护套12可以分别具有管状形状，并且上护套11的一个端部部分以能沿着下护套12的纵向方向移动的方式被插入下护套12中。下护套12可以被布置为穿过支撑壳体23以能相对于支撑壳体23沿着伸缩方向15移动，并且上护套11和下护套12可以在倾斜运动和伸缩运动中一起倾斜和移动。同时，在转向柱10被构造为在发生碰撞时可溃缩的情况下，可以禁止下护套12在锁定状态下直线移动，并且上护套11可以相对于下护套12移动，从而吸收冲击能量。

上转向轴13和下转向轴14以可旋转的状态穿透上护套13和下护套14，并且上转向轴13和下转向轴14一起旋转并且相对于彼此移动。例如，上转向轴13和下转向轴14可以经由允许相对的轴向移动的花键联接而彼此联接。上转向轴13被构造为与上护套11一起移动，并连接至下转向轴13以便与其一起旋转。上转向轴可以被构造为进行旋转和滑动，而下轴14可以被构造为能够在被禁止滑动的同时旋转。上护套11和下护套12可以被构造为能够在被禁止旋转的同时滑动。在正常转向操作中，上转向轴13和下转向轴14可以一起旋转，并且在伸缩运动中，上转向轴13、上护套11和下护套13可以一起滑动。同时，如果在锁定状态下由于外部冲击导致转向柱溃缩，上护套11与上转向轴13一起相对于下护套12滑动。

参照图1和图2，支撑壳体23可以可倾斜地连接至安装支架20。支撑壳体23可以通过倾斜轴24连接至安装支架20。支撑壳体23可以限定在纵向方向上细长的圆柱形接收空间，并且转向柱10可以可滑动地布置在该接收空间中。通过转向柱10在支撑壳体23内的滑动，转向柱10发生伸缩运动，并且通过转向柱10与支撑壳体23一起倾斜，转向柱10发生倾斜运动。即，转向柱10被插入到支撑壳体23中，以通过相对于支撑壳体23的移动而进行伸缩运动，并且与支撑壳体23一起进行倾斜运动。

支撑壳体23可包括分别面对第一臂211和第二臂212的第一支腿231和第二支腿232。如图1和图2所示，第一支腿231和第二支腿232被布置为彼此间隔开，以分别与第一臂212的内表面和第二臂212的内表面接触。

可以设置用于在从锁定状态到解锁状态的转换期间帮助支撑壳体23的第一支腿231和第二支腿232返回到它们的原始位置的复位弹簧36。复位弹簧36可以设置为弹性地向外支撑第一支腿231和第二支腿232。

可以设置用于防止支撑壳体23和转向柱10掉落的弹簧构件25。弹簧构件25可以是具有弹性恢复力的螺旋弹簧，并且其一端连接至安装支架20，而其另一端可以连接至支撑壳体23，从而将支撑壳体23和插入其中的转向柱10朝向安装支架20弹性地支撑。

转向柱组件包括锁定装置30，该锁定装置30被构造为选择性地变为锁定状态和解锁状态，以选择性地允许支撑壳体23和转向柱10的倾斜运动。当锁定装置30处于锁定状态时，阻止倾斜运动，而当锁定装置30处于解锁状态时，允许倾斜运动。此时，它被构造为在锁定状态或解锁状态下也阻止或允许伸缩运动。

锁定装置30被构造为选择性地向第一臂211和第二臂212施加夹紧力，从而选择性地允许转向柱10的伸缩运动和倾斜运动。

锁定装置30可包括可在锁定位置和解锁位置之间旋转的杠杆31以及连接至杠杆31以与杠杆31一起旋转从而在锁定位置和解锁位置之间旋转的倾斜螺栓32。杠杆31可以形成为可以由驾驶员旋转的形状，并且倾斜螺栓32可以穿透安装支架20的第一臂211和第二臂212以及支撑壳体23的第一支腿232和第二支腿232。倾斜螺栓32限定横穿安装支架20的第一臂211和第二臂212以及支撑壳体23的第一支腿231和第二支腿232的纵向轴线，并且被构造为能够围绕此纵向轴线旋转。此时，倾斜螺栓32的两个端部部分从安装支架20的第一臂211和第二臂212的外侧伸出，并且杠杆31可连接至一个端部部分，而固定螺母33可以连接至另一个端部部分。杠杆31可以通过基部部分34联接至倾斜螺栓32以与倾斜螺栓32一起旋转，并且固定螺母33可以与设置在倾斜螺栓32的端部部分的螺纹接合。在这些构造下，倾斜螺栓32可通过杠杆31的旋转而围绕其纵向轴线旋转。

根据本发明的实施方式的转向柱组件采用双重锁定结构，该双重锁定结构具有两个锁定单元，以便保证分别锁定在安装支架20的臂211和212的侧面上。为此功能，锁定装置30包括第一锁定单元310和第二锁定单元320。第一锁定单元310被构造为响应于倾斜螺栓32的旋转而向第一臂211选择性地施加夹紧力从而选择性地实现倾斜锁定，并且通过选择性的齿啮合而选择性地实现辅助的倾斜锁定。如图1和图2所示，第二锁定单元320设置在与倾斜螺栓32的一端连接的杠杆31的基部部分34与第一臂211之间，第二锁定单元320设置在与倾斜螺栓32的另一端连接的固定螺母33与第二臂212之间。

参照图6和图7，第二锁定单元320可以包括杠杆凸轮块311、第一倾斜凸轮块312、第一倾斜块313、第一倾斜锁定块314、第一弹性构件315和第一倾斜衬套316。

第一倾斜块313包括环形的主体部分3131，该主体部分3131沿着倾斜螺栓32的纵向轴线限定通孔3132。此外，在主体部分3131的两个侧表面中的面对杠杆32的表面上的两个端部部分处设置有支撑部分3133和3134。在主体部分3131的内圆周的一部分上设置有用于辅助的倾斜锁定的第一固定齿3135。在与主体部分3131的两个侧表面中的面对杠杆32的表面相对的表面上设置有插入突起3136，该插入突起3136被插入形成在安装支架20的第一臂211中的通孔中。

杠杆凸轮块311被构造为响应于杠杆31的旋转而通过凸轮操作被推动朝向第一臂211的外表面。杠杆凸轮块311可包括与形成在杠杆31的基部部分311的内表面上的凸轮表面相对应的凸轮表面3113，并通过凸轮操作被推动朝向第一臂211移动，从而向第一倾斜块313和第一臂211施加夹紧力。支撑表面3111和3112形成在杠杆凸轮块311的两个侧端部分上，并且支撑表面3111和3112分别由第一倾斜块313的支撑部分3133和3134支撑。杠杆凸轮块311具有倾斜螺栓32穿过的通孔3114。

第一锁定单元310被构造为通过由凸轮操作引起的凸轮块311的运动而产生的夹紧力来实现倾斜锁定，并且同时通过齿啮合来实现辅助的倾斜锁定。辅助的倾斜锁定通过第一倾斜凸轮块312、第一倾斜块313和第一弹性构件315实现。

第一倾斜凸轮块312连接至倾斜螺栓32，从而与倾斜螺栓32一起旋转。第一倾斜凸轮块312具有倾斜螺栓32穿过的通孔3121，并且通孔3121可以具有与倾斜螺栓32的直线部分相对应的直线部分3122，以与倾斜螺栓32一起旋转。同时，第一倾斜凸轮块312包括用于响应于其旋转而推动第一倾斜锁定块314的突出凸轮3123。突出凸轮3123可以形成为面对第一倾斜锁定块314。

第一倾斜锁定块314具有第一活动齿3141，该第一活动齿形成为响应于因第一倾斜凸轮块312的旋转引起的突出凸轮3123的凸轮操作而与第一倾斜块313的固定齿3135啮合。第一活动齿3141面对第一固定齿3135，并且响应于第一倾斜锁定块314的移动，第一活动齿3141和第一固定齿3135发生啮合或脱离。第一倾斜锁定块314具有用于接收第一倾斜凸轮块312的凹进空间，该凹进空间的底部形成与第一倾斜凸轮块312的突出凸轮3123接触的凸轮支撑表面3142。同时，第一倾斜锁定块314具有由第一弹性构件315支撑的支撑表面3143，并且支撑表面3143可以布置在第一活动齿3141旁边。

第一弹性构件315在第一活动齿3141与第一固定齿3135分离的方向上弹性地支撑314第一倾斜锁定块314。即，第一弹性构件315提供推动第一倾斜锁定块314在图8中向左移动的弹力。第一弹性构件315可以是板簧，并且如图6所示，第一弹性构件315可以包括具有凸形曲线形状的弹力提供部分3151以及设置在其两端的支撑支腿3152。弹力提供部分3151被支撑在第一倾斜锁定块314的支撑表面3142上，并且支撑支腿3152被支撑在第一倾斜块313的支撑部分3133上。

第一倾斜衬套316连接至杠杆凸轮块311，并且被布置在第一倾斜块313的通孔3132中，并且具有第一倾斜凸轮块312穿过的通孔3161。此时，第一倾斜凸轮块312可包括被插入第一倾斜衬套316的通孔3161中的大直径部分3124和具有相对较小直径的小直径部分3125。突出凸轮3123可以设置在大直径部分3124处。

锁定装置30的锁定状态在图8的(a)中示出，锁定装置30的解锁状态在图8的(b)中示出。为了便于图示，在图8中省略了第一倾斜衬套316。当锁定装置30处于锁定状态时，第一倾斜凸轮块312的突出凸轮3123推动第一倾斜锁定块314，以使第一活动齿3141与第一固定齿3135啮合。因此，如果在锁定状态下冲击作用在转向柱上，除了由于夹紧力引起的倾斜锁定之外，还通过第一活动齿3141和第一固定齿3135的啮合实现了辅助的倾斜锁定。此时，第一固定齿3135与倾斜方向(图8中的竖直方向)大致平行地伸长。同时，当杠杆31和倾斜螺栓32从图8的(a)在解锁方向上旋转时，第一倾斜凸轮块312在图8中在逆时针方向上旋转，因此第一倾斜锁定块314通过第一弹性构件315的弹性恢复力在图8中向左移动，使得第一活动齿3142与第一固定齿3135脱离。在解锁状态下，驾驶员可以手动调节转向柱的倾斜运动。

图9和图10示出了根据本发明的实施方式的转向柱组件的第二锁定单元320。参照图9和图10，第二锁定单元320可包括引导块321、第二倾斜凸轮块322、第二倾斜块323、第二倾斜锁定块324、第二弹性构件325和第二倾斜衬套326。

第二倾斜块323具有沿着倾斜螺栓32的纵向方向限定通孔3232的环形的主体部分3231。此外，支撑部分3233和3234分别设置在主体部分3231的外表面的两端。在环形的主体部3231的内圆周表面的一部分处形成有用于辅助的倾斜锁定的第二固定齿3235。在主体部分3231的面对第二臂212的表面上形成有插入突起部分3236，该插入突起部分插入形成在安装支架20的第二臂212中的通孔中。

引导块321可以由固定螺母33支撑，该固定螺母33联接至倾斜螺栓32的端部部分。如上所述，倾斜螺栓32因此与杠杆31旋转到锁定位置相适应地旋转至锁定位置以实现锁定状态，并且在该旋转期间，通过凸轮操作将第一锁定单元310的杠杆凸轮块311推动朝向第一臂211移动，此时由于杠杆凸轮块311的运动的反作用，倾斜螺栓32被略微拉向杠杆31。

因此，由与倾斜螺栓32的端部部分联接的固定螺母33支撑的引导块322被推动朝向第二臂212移动。因此，引导块322和第二倾斜块323向第二臂212施加夹紧力，以实现倾斜运动和伸缩运动的锁定。支撑表面3211和3212分别形成在引导块321的两个端部部分上，并且第二倾斜块323的支撑部分3233和3234分别被支撑在支撑表面3211和3212上。引导块321具有倾斜螺栓32穿过的通孔3214。

第二锁定单元320被构造成使得除了由于由与倾斜螺栓32的轴向运动相适应的引导块321的移动产生的夹紧力而引起的倾斜锁定之外，还由于齿啮合而实现了辅助的倾斜锁定。这种辅助的倾斜锁定可以通过第二倾斜凸轮块322、第二倾斜块323、第二倾斜锁定块324和第二弹性构件325来实现。

第二倾斜凸轮块322连接至倾斜螺栓32，以与其一起旋转。第二倾斜凸轮块322具有倾斜螺栓32穿过的通孔3221，并且通孔3221具有与倾斜螺栓32的直线部分相对应的直线部分3222，以与倾斜螺栓32一起旋转。第二倾斜凸轮块322设置有用于响应于其旋转而推动第二倾斜锁定块324的突出凸轮3223。突出凸轮3223可以形成在面对第二倾斜锁定块324的一侧。

第二倾斜锁定块324具有第二活动齿3241，该第二活动齿被构造为能够响应于因第二倾斜凸轮块322的旋转引起的突出凸轮3223的凸轮操作而与第二倾斜块323的第二固定齿3235啮合。第二活动齿3241被定位为面对第二固定齿3235，并且通过第二倾斜锁定块324的移动选择性地实现了第二活动齿3241和第二固定齿3235的接合和脱离。第二倾斜锁定块324具有用于接收第二倾斜凸轮块322的凹进空间，并且凹进空间的底部形成与第二倾斜凸轮块322的突出凸轮3223接触的凸轮支撑表面3242。第二倾斜锁定块324具有由第二弹性构件325支撑的支撑表面3243，并且支撑表面3243可以布置在第二活动齿3241旁边。

第二弹性构件325在第二活动齿3241与第二固定齿3235分离的方向上弹性地支撑第二倾斜锁定块324。即，第二弹性构件325提供推动第二倾斜锁定块324在图11中向右移动的弹力。第二弹性构件325可以是板簧，并且如图9所示，第二弹性构件325可以具有凸形曲线形状的弹力提供部分3251以及设置在两端的支撑支腿3252。弹力提供部分3251被支撑在第二倾斜锁定块324的支撑表面3243上，并且支撑支腿3252被支撑在第二倾斜块323的支撑部分3233上。

第二倾斜衬套326连接至引导块321以被布置在第二倾斜块323的通孔3232中，并且可以具有第二倾斜凸轮块322穿过的通孔3261。此时，第二倾斜凸轮块322可具有被插入第二倾斜衬套326的通孔3261中的大直径部分3224和具有相对较小直径的小直径部分3225。上述突出凸轮3223可以设置在大直径部分3224处。

锁定装置30的锁定状态在图11的(a)中示出，锁定装置30的解锁状态在图11的(b)中示出。为了便于图示，在图11中省略了第一倾斜衬套326。当锁定装置30处于锁定状态时，第二倾斜凸轮块322的突出凸轮3223推动第二倾斜锁定块324，以使第二活动齿3241与第二固定齿3235啮合。因此，如果在锁定状态下冲击作用在转向柱上，除了由于夹紧力引起的倾斜锁定之外，还通过第二活动齿3241和第二固定齿3235的啮合实现了辅助的倾斜锁定。此时，第二固定齿3235与倾斜方向(图11中的竖直方向)大致平行地伸长。同时，当杠杆31和倾斜螺栓32从图11的(a)在解锁方向上旋转时，第二倾斜凸轮块322在图11中在逆时针方向上旋转，因此第二倾斜锁定块324通过第二弹性构件325的弹性恢复力在图11中向右移动，使得第二活动齿3242与第二固定齿3235脱离。在解锁状态下，驾驶员可以手动调节转向柱的倾斜运动。

根据本发明的实施方式，提供了辅助伸缩锁定结构，该辅助伸缩锁定结构响应于锁定装置30的锁定状态和解锁状态而锁定或允许下护套12的伸缩运动。辅助伸缩锁定结构在锁定装置30的解锁状态下变为解锁状态，从而允许下护套12的伸缩运动，因此上护套11和下护套12可以一起滑动以进行伸缩运动。同时，辅助伸缩锁定结构在锁定装置30的锁定状态下变为锁定状态，从而使下护套12的伸缩运动被阻止，并且在这种状态下，当上护套12相对于固定的下护套12移动时，上转向轴13和上护套12可以溃缩。在该过程中，转向柱可能会在冲击能量吸收构件吸收能量的情况下溃缩。

辅助伸缩锁定结构可以具有旋转构件37，该旋转构件37连接至倾斜螺栓32，从而与倾斜螺栓32一起围绕倾斜螺栓32的纵向轴线旋转。如图1和图2所示，旋转构件37可以被布置在支撑壳体23的第一支腿231和第二支腿232之间。旋转构件37可以包括沿着倾斜螺栓32的纵向轴线伸长并且倾斜螺栓32穿过的主体部分38、从主体部分38的两端突出的第一支腿和第二支腿39以及连接两个支腿39的驱动杆40。

而且，辅助伸缩锁定结构可以包括用于锁定功能的锁定构件41。锁定构件41被构造为由旋转构件37操作，并且在旋转构件37附近被布置在支撑壳体23的第一支腿231和第二支腿232之间。锁定构件41可旋转地连接至连接杆42，连接杆42分别连接与第一支腿231和第二支腿232。参照图13，锁定构件41可具有狭槽43，旋转构件37的驱动杆40插入狭槽43中，并且狭槽43可形成为大于驱动杆40。如果旋转构件37因杠杆31的旋转而围绕倾斜螺栓32在图12中的逆时针方向上旋转，锁定部件41通过驱动杆40而围绕连接杆42在图12中的顺时针方向上旋转。

同时，在下护套12的外表面上形成有第一辅助伸缩锁定齿45，并且对应地，锁定构件41具有第二辅助伸缩锁定齿44。如果锁定构件41的锁定齿44和下护套12的锁定齿45如图12所示彼此啮合，则下护套12在伸缩方向上的移动被阻止，如果两个齿44和45如图13所示脱离，则允许下护套12移动。

辅助伸缩锁定结构可包括偏压构件46，该偏压构件46提供偏压力以促使锁定构件41处于锁定状态。例如，偏压构件46可以由具有弹性恢复力的材料形成，并且如图12所示，偏压构件46通过利用弹性恢复力将锁定构件41弹性地支撑在锁定位置而提供偏压力。

可以在上护套11和下护套12之间插入公差环50。公差环50被布置为与上护套11的外圆周表面和下护套12的内圆周表面接触以在它们之间产生摩擦力，该摩擦力推动上护套11和下护套12在伸缩运动期间一起移动。同时，在转向柱溃缩期间，公差环50在允许上护套11移动到下护套12中的同时执行能量吸收功能。例如，当向转向柱施加外部冲击时，发生能量吸收，同时公差环50变形或上护套11的外表面和/或下护套12的内表面被损坏，在此过程中，上护套11进一步被插入到下护套12中，使得转向柱溃缩。在另一个实施方式中，可以进一步设置一种能量吸收带，该能量吸收带在转向柱溃缩时通过其变形而具有能量吸收功能。

参照图12和图13，将描述通过齿啮合的辅助伸缩锁定结构的锁定功能。图12示出了通过齿啮合的锁定状态，图13示出了通过齿脱离的解锁状态。参照图12，当杠杆31处于锁定位置时，旋转构件37和锁定构件41处于图12所示的锁定位置，由此锁定构件41的锁定齿44和下护套12的锁定齿45彼此啮合，从而阻止下护套12的移动。即，在锁定装置30的锁定状态下，由于锁定齿45和锁定齿44彼此啮合，因此除了在锁定状态下通过锁定装置的夹紧力进行的伸缩运动的锁定之外，还阻止了下护套12在伸缩方向上的移动。同时，参照图13，当杠杆31旋转到解锁位置时，旋转构件37围绕倾斜螺栓32旋转以使锁定构件41升高，因此锁定构件41的锁定齿44与下外套12的锁定齿44脱离，从而允许下外套12的伸缩移动。

尽管已经结合当前被认为是实用的示例性实施方式描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的实施方式，而是相反旨在覆盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等同布置。

工业适用性

本发明涉及一种车辆转向柱组件，因此其具有工业实用性。

Claims (11)

1.一种转向柱组件，其包括：

安装支架，其具有彼此面对的第一臂和第二臂；

支撑壳体，其在所述第一臂和所述第二臂之间被布置为关于所述安装支架可倾斜；

转向柱，其穿过所述支撑壳体以便能够与所述支撑壳体一起进行倾斜运动；以及

锁定装置，其被构造为处于锁定状态或解锁状态，以通过向所述第一臂和所述第二臂施加夹紧力或从所述第一臂和所述第二臂去除夹紧力来选择性地允许所述支撑壳体和所述转向柱的倾斜运动，

其中，所述锁定装置包括：

杠杆，其能够在锁定位置和解锁位置之间旋转；

倾斜螺栓，其连接至所述杠杆以与所述杠杆一起旋转，并且穿过所述第一臂和所述第二臂以能够在所述锁定状态和所述解锁状态之间旋转；

第一锁定单元，其被构造为响应于所述倾斜螺栓的旋转而选择性地向所述第一臂施加夹紧力以选择性地实现倾斜锁定，并且通过选择性的齿啮合来选择性地实现辅助的倾斜锁定；以及

第二锁定单元，其被构造为响应于所述倾斜螺栓的旋转而选择性地向所述第二臂施加夹紧力以选择性地实现倾斜锁定，并且通过选择性的齿啮合来选择性地实现辅助的倾斜锁定，

其中，所述第一锁定单元包括：

杠杆凸轮块，其被构造为能够响应于所述杠杆的旋转而通过凸轮操作向所述第一臂施加夹紧力；

第一倾斜凸轮块，其连接至所述倾斜螺栓以便与所述倾斜螺栓一起旋转；

第一倾斜块，其连接至所述第一臂并且具有第一固定齿；

第一倾斜锁定块，其具有第一活动齿，所述第一活动齿能够响应于因所述第一倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与所述第一固定齿啮合；以及

第一弹性构件，其在所述第一活动齿与所述第一固定齿分离的方向上弹性地支撑所述第一倾斜锁定块，

其中，所述第二锁定单元包括：

引导块，其被布置在所述第二臂的外部并且被构造为能够响应于所述倾斜螺栓的轴向移动而向所述第二臂施加夹紧力；

第二倾斜凸轮块，其连接至所述倾斜螺栓以与所述倾斜螺栓一起旋转；

第二倾斜块，其连接至所述第二臂并且具有第二固定齿；

第二倾斜锁定块，其具有第二活动齿，所述第二活动齿能够响应于因所述第二倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与所述第二固定齿啮合；以及

第二弹性构件，其在所述第二活动齿与所述第二固定齿分离的方向上弹性地支撑所述第二倾斜锁定块。

2.根据权利要求1所述的转向柱组件，其中所述第一锁定单元设置在所述杠杆与所述第一臂的外表面之间，并且其中所述第二锁定单元设置在所述第二臂的外表面处。

3.根据权利要求1所述的转向柱组件，其中所述第一倾斜块包括：

主体部分，其限定沿着所述倾斜螺栓的纵向轴线形成的通孔；

一对支撑部分，它们分别形成在所述主体部分的面对所述杠杆的表面的两端；以及

插入突出部分，其被插入形成在所述第一臂中的通孔中，

并且其中所述第一固定齿形成在限定所述主体部分的通孔的表面上。

4.根据权利要求3所述的转向柱组件，其中所述杠杆凸轮块包括：

用于凸轮操作的凸轮表面；以及

分别由所述第一倾斜块的所述一对支撑部分支撑的一对支撑表面。

5.根据权利要求3所述的转向柱组件，其中所述第一倾斜凸轮块具有突出凸轮，并且其中所述第一倾斜锁定块具有用于接收所述第一倾斜凸轮块的接收空间以及形成在形成所述接收空间的表面上的凸轮支撑表面。

6.根据权利要求5所述的转向柱组件，其中所述弹性构件被支撑在所述第一倾斜块的所述一对支撑部分中的一个支撑部分上，以弹性地支撑所述第一倾斜锁定块。

7.根据权利要求6所述的转向柱组件，其中所述弹性构件包括：弹力提供部分，所述弹力提供部分具有支撑所述第一倾斜锁定块的凸形曲线形状；以及分别连接在所述弹力提供部分的两端的一对支撑支腿，并且其中所述一对支撑支腿被支撑在所述第一倾斜块的所述支撑部分上。

8.根据权利要求1所述的转向柱组件，其中所述转向柱包括以在纵向方向上能相对移动的方式彼此连接的上护套和下护套，并且

还包括：

辅助伸缩锁定结构，其被构造为响应于所述锁定装置的所述锁定状态和所述解锁状态而选择性地允许所述下护套在纵向方向上移动；以及

能量吸收构件，其被构造为在所述辅助伸缩锁定结构不允许所述下护套在纵向方向上移动的状态下，当所述上护套相对于所述下护套移动时执行能量吸收。

9.根据权利要求8所述的转向柱组件，其中所述辅助伸缩锁定结构包括：

旋转构件，其连接至所述倾斜螺栓以与所述倾斜螺栓一起旋转；

锁定构件，其被构造为通过所述旋转构件的旋转而在所述锁定位置和所述解锁位置之间旋转；以及

偏压构件，其提供力以将所述锁定构件偏压到所述锁定位置。

10.根据权利要求9所述的转向柱组件，其中所述旋转构件包括：

连接至所述倾斜螺栓的主体部分；

分别从所述主体部分的两端突出的一对支腿；以及

连接所述一对支腿的驱动杆，

并且其中所述锁定构件设置有所述驱动杆插入其中的狭槽，

并且其中所述下护套和所述锁定构件分别具有因所述锁定构件的旋转而选择性地彼此啮合的锁定齿。

11.一种转向柱组件，其包括：

具有第一臂和第二臂的安装支架；

可倾斜地在所述第一臂和所述第二臂之间通过的转向柱；以及

锁定装置，其被构造为锁定状态或解锁状态，以通过向所述第一臂和所述第二臂施加夹紧力或从所述第一臂和所述第二臂去除夹紧力来选择性地允许所述转向柱的倾斜运动，

其中所述锁定装置包括：

倾斜螺栓，其穿过所述第一臂和所述第二臂以能够在锁定状态和解锁状态之间旋转；以及

第一锁定单元和第二锁定单元，它们被构造为响应于所述倾斜螺栓的旋转而分别操作，并且被构造为能够选择性地从所述第一臂和所述第二臂的外侧向所述第一臂和所述第二臂施加夹紧力，

其中，所述第一锁定单元包括：

杠杆凸轮块，其被构造为能够响应于所述杠杆的旋转而通过凸轮操作向所述第一臂施加夹紧力；

第一倾斜凸轮块，其连接至所述倾斜螺栓以便与所述倾斜螺栓一起旋转；

第一倾斜块，其连接至所述第一臂并且具有第一固定齿；

第一倾斜锁定块，其具有第一活动齿，所述第一活动齿响应于因所述第一倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与所述第一固定齿啮合；以及

第一弹性构件，其在所述第一活动齿与所述第一固定齿分离的方向上弹性地支撑所述第一倾斜锁定块，

其中，所述第二锁定单元包括：

引导块，其被构造为能够响应于所述倾斜螺栓的轴向运动而向所述第二臂施加夹紧力；

第二倾斜凸轮块，其连接至所述倾斜螺栓以与所述倾斜螺栓一起旋转；

第二倾斜块，其连接至所述第二臂并且具有第二固定齿；

第二倾斜锁定块，其具有第二活动齿，所述第二活动齿能够响应于因所述第二倾斜凸轮块的旋转引起的凸轮操作而与所述第二固定齿啮合；以及

第二弹性构件，其在所述第二活动齿与所述第二固定齿分离的方向上弹性地支撑所述第二倾斜锁定块。

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