CN113891826A - 转向柱防旋转装置 - Google Patents
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Abstract
本教导涉及一种间隔件,该间隔件具有主体部分和从主体部分延伸的两个或更多个相对的接触表面,接触表面与主体部分形成一角度。间隔件可适于与转向柱组件的一部分接合以在伸缩调节期间减少或防止柱管的旋转。本教导还包括可调节转向柱组件,该可调节转向柱组件具有:柱管,具有从其延伸的一部分;转向轴,至少部分地由柱管支撑以旋转;柱壳体,用于至少部分地支撑柱管;以及间隔件。间隔件可以固定到柱管以减少或防止柱管的旋转。本教导还设想了一种在伸缩调节期间使用间隔件限制柱管的旋转行程的方法。
Description
所要求的优先权
本申请要求于2019年5月30日提交的美国临时专利申请第62/854,509号的优先权的权益,其全部内容通过引证并入本文。
技术领域
总体上本教导涉及一种可调节转向柱组件。更具体地,本教导涉及一种用于可调节转向柱组件的防旋转装置。
背景技术
在机动车辆领域,采用这样的转向柱组件已经变得流行,该转向柱组件包括例如通过执行倾斜和/或伸缩功能而调节组件的能力,这样的组件也被称为“倾斜式(rake)和伸缩式(reach)转向柱组件”。对于许多应用,转向柱组件结合了倾斜和伸缩两者的功能。对此,可以使用手动用户操作设备(例如杆)或采用马达来执行这些功能中的一者或两者。例如,可以操作一个杆或马达以大致在向上或向下的竖直方向上致动转向柱组件,以调节方向盘相对于车辆的操作者的高度、相对于车辆地板和/或车辆天花板的高度或者两者兼具,并因此执行倾斜功能。可以操作另一个杆或马达以致动转向柱组件,从而调节方向盘相对于车辆操作者的前/后位置。后者通常通过伸缩管装备的平移来实现调节,通过该伸缩管设备,与转向柱组件相关联的至少一个管相对于柱壳体平移。工业界不断寻求改进这些调节功能,例如通过使车辆乘员更容易和/或更平滑地调节。例如,诸如通过提供引导或防旋转部件,期望在具有平滑且受控的调节的同时执行伸缩入和/或伸缩出功能。此外,期望防旋转部件足够坚固以承受高扭矩负载,例如离合器型防盗钥匙锁中产生的扭矩负载。
在传统的转向柱组件中,具有形成防旋转子组件的多个部件以防止柱管在不同的操作状态期间发生不期望的旋转。由于元件的所期望位置在转向柱组件内,这些多个部件可能难以安装。例如,支架可能定位在柱管内。多个间隔件可能定位在柱管的外侧部分上。钢螺栓可穿过柱管和间隔件中的孔并与支架接合以将所有部件保持在一起。由于转向柱组件的构造,在可以安装防旋转组件之前可能需要将柱管插入到柱壳体内。由于部件的数量和这些部件的位置,当柱管已经插入到柱壳体中时,组装可能是复杂的。
因此,需要一种改进的转向柱组件,这种转向柱组需要实现:提供调节(例如,伸缩调节、倾斜调节或两者);简化组装;减少或消除柱管的不期望的旋转,特别是在调节期间或需要抵抗扭矩的位置;减少部件的数量,尤其是在防旋转组件的方面;或其组合。
发明内容
本教导利用简单却精妙的构造手段,通过该手段可以采用相对较少的部件来实现转向柱组件的调节,尤其是伸缩调节。伸缩调节通常可以是平滑的和/或可以减少或消除组件内的元件(例如,柱管)的不期望的旋转。本教导可以利用简单却精妙的方法来抵抗扭矩,特别是高扭矩负载,例如在离合器型防盗钥匙锁中产生的扭矩负载。本教导满足上述需要。本教导设想了一种间隔件,该间隔件包括主体部分和从主体部分延伸的两个或更多个相对的接触表面,这些接触表面与主体部分形成一角度。间隔件可适于与转向柱组件的一部分接合以在操作条件和/或调节期间减少或防止柱管的旋转。组件或其部件还可以提供足够的强度来对应离合器型防盗钥匙锁的扭矩。
作为本文的一般教导的总结(但不限于此),在一般方面,本教导涉及一种折叠式转向柱组件。该组件包括转向轴支撑结构。例如,该组件可以包括柱壳体,该柱壳体可以具有如在本教导中描述的一个或多个特征。该组件可以包括柱管,该柱管可以具有本教导中描述的一个或多个特征并且适于在柱壳体内进行伸缩调节。该组件可以简单地是用于接收转向轴的管或其他合适的中空结构(例如,上面提到的单个制造单元集成结构)。柱管可具有从其外直径突出的一个或多个部分。例如,柱管可包括一个或多个挤压制造部。可具有如本教导中所述的一个或多个特征的转向轴(该转向轴可支撑方向盘,该方向盘部分地附接到该转向轴上且能够可选地是组件的一部分)可至少部分地通过转向轴支撑结构来支撑(例如,通过一个或多个轴承)以用于旋转,并且该转向轴具有纵向轴线。可采用可具有如本教导中所述的一个或多个特征的一个或多个支架来至少部分地承载转向轴支撑结构并将该组件附接在车辆内(例如,附接到车辆横向结构)。例如,如所描述的,支架可包括沿一个或多个向下突出的壁提供引导结构的部分以允许进行倾斜调节。可以采用至少一个固定构件以用于固定转向轴支撑结构相对于支架的位置,该固定构件可以具有如本教导中描述的一个或多个特征(在使可调节的转向柱组件倾斜的情况下,例如倾斜螺栓)。例如,至少一个固定构件可以操作性地连接到致动器或其他用户操作装置(例如杆或电磁致动器)。可操作至少一个固定构件以施加力状态(例如,夹持力或产生过盈配合),从而帮助将转向轴支撑结构固定在固定位置。该组件可允许转向轴支撑结构的至少一部分在施加阈值负载时向前平移(例如,在折叠冲程中)。阈值负载可以是约0.5kN或更大或者约2kN或更大的负载。阈值负载可以是大约10kN或更小或者大约5kN或更小的负载。阈值负载可基于客户指定的负载要求。例如,客户指定的负载要求可能介于约2kN至约5kN之间。还可以采用一个或多个能量吸收装置,该能量吸收装置可操作以响应于至少部分地由于转向轴支撑结构的向前平移而施加到能量吸收装置上的力来吸收能量。例如,弯板、线材等可与至少一个固定构件以及转向轴支撑结构操作性地接合,从而通过能量吸收装置的塑性变形来吸收能量。转向轴支撑结构(例如,附接有能量吸收装置的柱管)可以向前行进并且可以使得能量吸收装置变形(例如,塑性地变形),从而通过变形来吸收来自冲击的能量。
本教导利用间隔件(单独或与其他特征部组合,其他特征部诸如从柱管的外直径延伸的一个或多个部分),该间隔件有助于减少或防止转向柱组件的柱管的旋转或者使得转向柱组件的柱管的旋转减少或被防止。例如,这种防旋转特征部在伸缩调节期间可能特别有用。这种防旋转特征部在扭矩加载期间可能特别有用。防旋转特征部可以足够坚固以承受高扭矩负载,例如离合器型防盗钥匙锁中产生的扭矩负载。间隔件可以包括主体部分和从间隔件的主体部分延伸的两个或更多个相对的接触表面,这些接触表面与主体形成一角度。间隔件可适于在内部折叠式转向柱组件内使用。间隔件可适于固定到转向柱组件的柱管。间隔件可适于固定到或以其他方式接触从柱管的外直径延伸的部分。例如,间隔件可以与柱管的挤压制造部接触和/或接合。间隔件的主体部分可包括适于背离转向柱组件的柱管定位的外部面。主体部分可包括适于朝向转向柱组件的柱管定位的内部面。主体部分可具有大致弯曲的表面。相对的接触表面可以是彼此大致平行的。间隔件的相对的接触表面可适于与柱管的一部分、柱壳体的一部分或两者接合。接触表面和主体部分之间形成的角度可以小于180度。所形成的角度可以是大约75度或更大。所形成的角度可以是大约105度或更小。相对的接触表面可以与主体部分大致正交地延伸。间隔件可以包括紧固件部分以将间隔件固定到柱管。紧固件部分可以从间隔件的主体部分的内部面延伸。间隔件可由聚合物和/或塑料材料制成。
本教导还包括转向柱组件,该转向柱组件包括本文所描述的特征。转向柱组件可包括:柱管;转向轴,至少部分地由柱管支撑以用于旋转;柱壳体,用于至少部分地支撑柱管;以及本文所述的间隔件。柱管可以包括一个或多个特征部以提供抵抗施加到柱管的扭矩的强度。该特征部能够承受约10Nm或更大、约20Nm或更大或者约30Nm或更大的施加扭矩。该特征部能够承受约350Nm或更小、约250Nm或更小或者约100Nm或更小的施加扭矩。例如,柱管可具有突出部、挤压部或其他特征部,它们远离柱管延伸以用于接合(例如,直接或间接地)或抵靠(例如,直接或间接地)转向柱组件的另一部分。间隔件可以固定到柱管以减少或防止柱管的旋转,特别是在伸缩调节期间或在扭矩加载期间。防旋转特征部可以足够坚固以承受高扭矩负载,例如离合器型防盗钥匙锁中产生的扭矩负载。间隔件可以固定到和/或定位在位于柱管上的突出部、挤压部或其他特征部上。转向柱组件还可包括方向盘调节子组件,该方向盘调节子组件包括用于手动致动方向盘调节子组件的杆。杆可以允许转向轴和/或柱管相对于柱壳体的伸缩调节。间隔件的主体部分可包括背离转向柱组件的柱管定位的外部面。间隔件的主体部分可包括朝向转向柱组件的柱管的外表面定位的内部面。内部面可以接触从柱管的外直径延伸的部分(例如,外表面的挤压制造部)。内部面的至少一部分可以接触柱管的外表面。间隔件的相对的接触表面可以与转向柱组件的柱管的一部分接合。柱管可包括从柱管的外直径延伸以与间隔件接合的一个或多个部分(例如,挤压制造部)。从柱管的外直径延伸的部分(例如,挤压制造部)可以包括从柱管延伸的一个或多个凸起部分。从柱管的外直径延伸的部分(例如,挤压制造部)可以包括一个或多个通道以用于接收间隔件的一个或多个接触表面的至少一部分。从柱管的外直径延伸的部分(例如,挤压制造部)可以包括用于接收紧固件以将间隔件固定到柱管的一个或多个开口。紧固件可以是间隔件的集成部分,例如塑料卡扣配合件。紧固件可以是单独的固定构件,例如螺纹件或铆钉。一个或多个开口可以接收间隔件的紧固件部分。柱壳体可包括纵向槽。从柱管的外直径延伸的部分(例如,挤压制造部)可以被接收在纵向槽内。从柱管的外直径延伸的部分可以延伸到纵向槽中以减少或防止柱管在转向柱组件内旋转。间隔件的相对的接触表面可以与在柱壳体中限定纵向槽的壁接触和/或接合,以减少和/或防止相对于柱管的旋转。间隔件的相对的接触表面可以与从柱管的外直径延伸的部分的至少一部分接触和/或接合。在组装转向柱组件期间,间隔件可以在柱管被插入到柱壳体中之前安装在柱管上。
本教导还设想了一种方法,该方法使用如整个说明书中所描述的从柱管延伸的部分和/或间隔件来在伸缩进和/或伸缩出调节期间、在扭矩加载下或者在这两种情况下限制柱管的旋转行程。
可以看出,相信通过采用本文的教导的实施例可以实现:转向柱组件的调节、平滑的伸缩调节、组装的简单性、部件的减少、减少或消除柱管的不期望的旋转(特别是在伸缩调节期间或在扭矩加载下)或者其组合。
附图说明
图1是现有转向柱组件的立体图。
图2是转向柱组件内的现有防旋转组件的截面图。
图3是现有防旋转组件的分解图。
图4是根据本教导的转向柱组件的立体图。
图5是图4的被圈出的部分的放大图。
图6是转向柱组件的沿着图5的线B-B截取的截面图。
图7是根据本教导的示例性间隔件。
图8是根据本教导的示例性柱管。
图9是根据本教导的示例性柱壳体。
具体实施方式
根据需要,本文公开了本教导的细节;然而,应当理解的是,所公开的实施例仅仅是本教导的可以以多样且替代的形式实施的示例。附图不一定按比例绘制;某些特征可能会被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此,本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的,而是仅作为教导本领域技术人员以不同方式使用本教导的代表性基础。
一般而言,本文的教导针对用于辅助转向柱组件的调节的部件的独特组合,并且更具体地,用于提供以下元件或其组合的部件的独特组合,这些元件诸如为提供平滑伸缩调节、转向柱组件的组装的简单性、减少或消除转向柱组件的部分(例如柱管,特别是在伸缩调节期间或在扭矩加载下)的不期望的旋转的元件。通过使用本文的教导,可以(但不限于)在处于调节模式时在转向柱组件的至少一部分(例如,柱管)的伸缩调节期间限制伸缩构件的不期望的旋转,在转向柱组件处于解锁位置时(例如,在调节组件期间,未夹持的状态下)使柱管居中,在处于调节模式时或锁定到位时限制柱管的旋转行程,(例如,通过阻止柱管被从组件中拉出)保持柱管纵向地位于转向柱内,或者其组合。
现在更多地关注本文组件的细节,这些组件通常将包括柱管、转向轴、一个或多个支架(例如,用于将转向柱组件附接到车辆中的支架结构、倾斜支架、接口支架或其任何组合)、柱壳体和方向盘调节子组件(例如,手动地操作或用马达操作的方向盘调节子组件)。这些元件可以是离散元件,或者这些元件中的两个或更多个元件可以组合成单个单元。柱壳体可以与支架结构操作性地连接。柱壳体操作性地支撑由方向盘驱动的转向轴。为此,柱壳体自身可以是管。柱壳体可设置有夹持特征部,其中当组件不处于调节模式(例如,倾斜调节、伸缩调节或两者)时,该夹持特征部夹持转向柱组件的另一部分(例如柱管)周围。柱壳体可以接收支撑转向轴的另一个管。这样的一个管(在本文中称为柱管)可以具有中空腔,该中空腔沿着管的长度的至少一部分(在不沿着全部长度的情况下),并且该管可以被尺寸设定为且构造成接收并支撑可旋转轴(即转向轴)并且可接收并支撑一个或多个轴承。转向轴和任何管(无论是柱壳体、柱管或两者)二者均具有纵向轴线。当安装在车辆中时,轴和任何管中的每者的纵向轴线都可以大致同轴地对齐、大致平行于车辆的纵向轴线对齐(例如,在大约10°或甚至大约5°内)或者既同轴地对齐又大致平行于车辆的纵向轴线对齐。轴和任何管中的每者的纵向轴线可与车辆的纵向轴线形成约45°或更小、约30°或更小或者约25°或更小的角度。转向轴、柱壳体和任何柱管可由合适的金属(例如钢或铝)制成。本文的金属部件也可以由其他金属制成,例如镁。这种金属可以是合金。然而,通常纯金属也是可能的。方向盘调节子组件可包括适于致动(例如,手动地致动)子组件的杆(或任何其他用户操作装置)并包括至少一个接合构件,该接合构件与柱管接合和脱离以将转向轴选择性地锁定到用户所期望的位置。
一般而言,该教导还设想了一种或多种能量吸收装置的可能用途。能量吸收装置可以是适于弹性变形以及/或者弹性变形和塑性变形的合适装置。因此,在变形过程中,能量吸收装置适于通过变形来吸收能量。能量吸收装置可以操作性地连接两个或更多个部件或位于两个或更多个部件之间或之中。该能量吸收装置可以被构造为限制两个或更多个部件之间或之中的相对运动。能量吸收装置可以是线材、板等。能量吸收装置沿其长度可具有恒定的轮廓或变化的轮廓。能量吸收装置可实施成具有一个或多个固定约束部分(例如,端部)。它们可以具有一个或多个自由端部。
本文中的组件还可以采用在美国公开第2013/0233117号和美国公开第2017/0247047号或者国际申请第PCT/US2017/053583号和国际申请第PCT/US2017/053711号中描述的类型的能量吸收结构,出于所有目的,将这些公开的全部内容通过引证并入本文。例如,本文的组件可包括至少一个可塑性变形的能量吸收装置(例如,适于至少部分地由柱壳体、柱管或两者承载的弯板、线材或一些其他结构),其中能量吸收装置在使用时,在转向轴支撑结构(例如柱管和转向轴)开始沿柱壳体平移后的二次冲击期间通过塑性变形来吸收能量。因此,任何可塑性变形的能量吸收装置都可以限制柱管、转向轴或两者的纵向行程范围。
可以采用一个或多个合适的支架。任何这样的支架可以包括用于将转向柱组件安装在车辆内的部分(例如,转向柱组件可以固定到诸如车辆横梁、仪表板等的车辆结构)。支架可具有至少部分地邻接转向轴支撑结构(例如,柱管、柱壳体或两者)的部分。例如,支架可包括限定支架的倾斜部分的一个或多个向下悬垂(向下定向)的壁(例如倾斜板)。一个或多个向下悬垂的壁(例如倾斜板)可适于提供这样的结构,该结构具有为倾斜功能提供引导的细长槽(例如,该细长槽为诸如倾斜螺栓的固定构件提供该固定构件在调节期间行进的引导路径,由此可以限制向上和向下行进)。支架可以是一体式结构,使得倾斜部分和安装部分是单一结构(例如,铸造件、冲压件或铸造冲压件)。支架可由分离的结构制成,这些分离的结构组装在一起以将安装部分和倾斜部分限定在单个结构中。安装部分可以被省略和/或可以位于转向柱组件内的其它位置。倾斜部分可以被省略。安装支架可以与限定倾斜部分的结构分开使用。除了本文所描述的示例之外,可以采用的支架的示例包括以下支架:美国公开申请第20100300238号中的支架(出于所有目的,该申请的全部内容通过引证并入本文;并且参见该申请对例如支架20的描述);美国专利第6,467,807号中的支架,出于所有目的,其全部内容通过引证并入本文(参见该申请对例如支架6和7以及相关结构的描述)。
可以采用一个或多个支架(例如,倾斜支架)并且该一个或多个支架适于接收转向轴支撑结构的至少一部分(例如,柱管、柱壳体或两者的至少一部分)以及/或者适于将转向柱组件安装在机动车辆内。举例来说,本教导的倾斜支架可包括适于固定到车辆结构(例如车辆横梁、仪表板等)的上部部分。支架(例如倾斜支架)可具有一对壁(例如倾斜板),这一对壁大致相对地向下定向或突出。支架(例如,倾斜支架)可以具有至少部分地位于转向轴支撑结构(例如,柱管)的至少一部分的侧部的结构。支架(例如,倾斜支架)可以包括一对相对的侧壁并具有被构造为附接到车辆(例如,附接到车辆横梁、仪表板或其他合适的结构)的上壁。侧壁可以相对于上壁向外突出(例如,侧壁可以相对于上壁大致正交或倾斜地设置)。支架(例如倾斜支架)可以具有单个向下突出或定向的壁。支架(例如,倾斜支架)可以相对于柱壳体的相对部分横向地设置在上方和外侧。
一个或多个支架结构可以是铸造结构(例如,通过铸造团块制成的结构)、锻造结构(例如,通过锻造金属团块制成的结构)、机加工结构、固结结构(例如,通过烧结和/或压制粉末金属团块的步骤制成的结构)或它们的任何组合。一种方法是铸造支架结构以形成金属铸件(例如,铝合金、镁合金或黑色金属的铸件)。因此,支架结构可以被构造为用于集成安装在车辆内的功能和包含使组件相对于车辆操作者倾斜的功能。例如,这些功能可以集成到单个支架中,或者分布在分开的支架部件中。
如所述的,本教导的转向柱组件可包括一种或多种方向盘和转向柱调节子组件。例如,调节子组件可以为用户提供在前和/或后方向上调节方向盘(并由此调节转向轴)(例如,伸缩调节)的能力。调节子组件可为用户提供通过使方向盘相对于用户升高和降低(并由此调节转向轴)来调节位置(例如,倾斜调节)的能力。转向柱组件可以提供执行这些功能中的一者或两者的能力(例如,伸缩调节和/或倾斜调节)。这些功能可以通过一个调节子组件或多于一个调节子组件(例如,一个调节子组件用于提供伸缩调节,并且一个调节子组件用于提供倾斜调节)来实现。
可采用可调节伸缩子组件以大致沿着转向轴的纵向轴线选择性地在前和/或后方向上驱动转向轴。通常,伸缩子组件的调节可由合适的用户操作装置(例如,杆、机电致动器等)控制。对于手动操作系统,杆或其他用户操作装置可适于控制施加的力以将折叠部分保持在用户选择的位置。例如,杆或其他用户操作装置可以与一个、两个或更多个夹持部分或其他合适的机构操作性地接合,以将折叠部分的两个或更多个部件可释放地(并且也可能可调节地)固定在一起。夹持或其他固定可以通过合适的固定构件(例如细长的施力构件)来实现,例如细长构件、螺栓(例如倾斜螺栓)、销、棒、条带、杆材、带、楔子或其他合适的构件。例如,固定构件可适于在用户操作装置致动时使大致上相对的部分(例如,夹持部分)分开或靠近在一起,例如以分别用于使部件相对于彼此释放或用于使部件相对于彼此固定。
在替代方案中,教导可包括采用至少一个伸缩马达子组件,该伸缩马达子组件适于大致沿着转向轴的纵向轴线在前或后的方向上选择性地驱动转向轴(通过棒或其他驱动构件)。伸缩马达子组件可包括具有马达轴的电动马达,该马达轴操作性地驱动驱动构件(例如,在长度的至少一部分上带有螺纹或具有齿轮齿的棒)。轴可以通过使用一个或多个齿轮来驱动驱动构件。轴可以通过螺纹螺母来驱动驱动构件。马达轴可具有大致平行于转向轴和/或内部管的纵向轴线定向的纵向轴线。马达轴可具有大致横向于转向轴和/或内部管的纵向轴线定向的纵向轴线。伸缩马达子组件可以包括壳体,马达至少部分地位于该壳体内。壳体可以包括一个或多个平坦表面,这些平坦表面适于滑动地抵靠另一表面(例如,支架、柱壳体的凸缘、或一些其他安装结构),该另一表面可以是柱壳体的一部分或该另一表面与柱壳体操作性地连接。这种平坦表面可以是用于将伸缩马达子组件固定到整个组件的安装结构的一部分。
该教导还可以设想采用至少一个倾斜子组件,该倾斜子组件适于使转向轴选择性地升高或降低。可选的倾斜子组件可以被手动地驱动、机动地驱动或两者皆可。倾斜子组件可以(例如,在沿倾斜子组件的长度的第一安装位置处)附接到支架结构。例如,如所讨论的,倾斜子组件可以并入在支架结构中限定的壳体结构(例如,柱壳体)内。倾斜子组件可以沿其长度附接在第二位置处(例如,在与第一安装位置相比远离支架结构的上表面的第二安装位置处)。
如所指示的,柱壳体可以与支架结构枢转地耦接(例如,在支架结构和柱壳体两者的前向端部处)并且适于允许转向轴调节(例如,诸如通过倾斜子组件、伸缩子组件或两者进行的倾斜调节、伸缩调节或两者)。柱壳体可以是铸造结构(例如,通过铸造团块制成的结构)、锻造结构(例如,通过锻造金属团块制成的结构)、机加工结构、固结结构(例如,通过烧结和/或压制粉末金属团块的步骤制成的结构)或它们的任何组合。一种方法是铸造柱壳体以形成铝合金铸件。柱壳体可以包括一个或多个肋。柱壳体通常可以是细长的。柱壳体可以具有基本上柱形的构造。柱壳体可具有能够接收诸如柱管的大致柱形部件的部分。柱壳体可具有下部部分,该下部部分具有在柱壳体长度的至少一部分上横向突出的凸缘。该凸缘可以从柱壳体的两侧突出。凸缘可以横向向外突出到如下位置,该位置延伸超出突出有凸缘的壁所到达的最外侧。柱壳体可具有一个或多个开口,例如槽或间隙,以用于暴露柱管,使得柱管可与伸缩子组件连接并纵向平移(例如,相对于伸缩子组件)。一个或多个开口(例如槽或间隙)可适于接收转向柱组件的另一部分,例如柱管的一部分。
柱管可以包括从柱管的外直径延伸的一个或多个特征部。该一个或多个特征部可用于与转向柱组件内的一个或多个其他特征部接合和/或接触。该一个或多个特征部可以与柱管一体。从柱管延伸的特征部可用于与转向柱组件的一个或多个部分接触和/或接合,以减少或防止柱管在组件内的不期望的旋转。该特征部可以用作防旋转特征部。例如,柱管可包括一个或多个突出部、延伸部或其他特征部(例如,挤压制造部),它们延伸到柱壳体的槽或开口中、与限定柱壳体的槽或开口的壁接合或两者兼具。突出部、延伸部或其他特征部可以是能够装配在柱壳体的槽或开口内的形状。该形状可以使得突出部、延伸部或其他特征部能够在伸缩调节期间在槽内平移。突出部、延伸部或其他特征部可以提供沿着与柱壳体的槽的纵向轴线平行或同轴的纵向轴线的平移。突出部、延伸部或其他特征部可以减少或禁止柱管围绕柱管的纵向轴线进行径向运动或旋转运动。突出部、延伸部或其他特征部可用于将扭矩从柱管传递到柱壳体的槽或开口。突出部、延伸部或其他特征部可以与柱壳体相互作用并且能够承受施加在其上的力和/或扭矩而不发生断裂。突出部、延伸部或其他特征部可以能够承受约10N或更大、约20N或更大或者约30N或更大的力。突出部、延伸部或其他特征部可以能够承受约100N或更小、约250N或更小或者约350N或更小的力。突出部、延伸部或其他特征部可以能够承受约10Nm或更大、约20Nm或更大或者约30Nm或更大的扭矩。突出部、延伸部或其他特征部可以能够承受约100Nm或更小、约250Nm或更小或者约350Nm或更小的扭矩。
柱管、转向轴、方向盘或其组合的伸缩可以通过使用固定到转向柱组件的一部分的间隔件而变得容易或更加容易。例如,间隔件可以固定到柱管并且可以允许在柱管前后平移时沿着柱壳体的一部分前后平移。间隔件可以位于从柱管的外直径延伸的突出部、延伸部或其他特征部(例如,挤压制造部)上。
间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者可以提供平滑的伸缩感(例如,通过与转向柱组件的其他元件相互作用,例如与柱壳体的纵向槽相互作用)。间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者可例如在伸缩调节期间用作为柱管的防旋转特征部。间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者都可以例如在伸缩调节期间限制不期望的松动。防旋转特征部在扭矩加载期间可能是有用的。防旋转特征部可以足够坚固以承受高扭矩负载,例如离合器型防盗钥匙锁中产生的扭矩负载。间隔件可以是单个整体件。间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者可消除对附加构件或防旋转特征部的需要,从而简化防旋转特征部、组件等或其组合。间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者可以由能够承受在伸缩调节期间、在扭矩加载期间或在这两者期间它们将受到的力的任何材料制成。例如,间隔件可由聚合物材料、塑料材料、聚甲醛、尼龙、玻璃填充物、尼龙等或其组合制成。
间隔件可以包括主体部分。主体部分可适于被接收在柱壳体中的槽或窗口内。主体部分可为间隔件提供稳定性。主体部分可以连结间隔件的附加元件(例如,一个或多个紧固件部分、一个或多个接触表面或两者)。主体部分可以具有通常允许间隔件执行其预期功能(例如,用作用于柱管的防旋转装置、提供平滑的伸缩操作等)的任何形状。间隔件可具有其他几何形状以结合附加功能或特征,例如护罩或线束附接位置。主体部分可具有一个或多个大致直的边缘。主体部分可具有大致矩形的形状。主体部分可具有一个或多个弯曲边缘。主体部分可以是大致平面的和/或可以具有大致平面的轮廓。主体部分可以是大致弯曲的和/或具有大致弯曲的轮廓。主体部分可包括一个或多个大致平面的段或轮廓段。主体部分可以具有允许将间隔件固定到柱管的任何形状和/或轮廓。主体部分可具有与柱管的外直径大致匹配的轮廓。
主体部分可以包括多个面。主体部分可包括背离柱管、朝向柱壳体或两者兼具的外部面。该外部面的至少一部分可以通过柱壳体中的孔或槽可见。主体部分可以包括内部面。内部面可以大致平行于外部面。内部面和外部面可以是不平行的。内部面可以具有与外部面不同的形状。例如,外部面通常可以是平面的或平坦的,而内部面通常可以是弯曲的。内部面可位于大致与外部面相对的位置。内部面可适于面对柱管的外直径或从柱管延伸的部分,例如从柱管的外直径延伸的延伸部、突出部或其他特征部,例如挤压制造部。内部面的至少一部分可适于接触柱管的外表面或外直径或从柱管延伸的部分,例如从柱管的外直径延伸的延伸部、突出部或其他特征部,例如挤压制造部。内部面的至少一部分可具有与柱管或柱管的与内部面的至少一部分附接和/或接触的部分大致互补的形状。例如,如果柱管是大致柱形的管,则内部面可以成形为至少部分地围绕柱管进行包覆,从而具有大致弯曲的表面。如果柱管的从柱管的外直径延伸的部分具有大致弯曲的表面,则内部面可以成形为至少部分地围绕柱管的与内部面附接和/或接触的部分进行包覆。内部面可包括用于与柱管接合的一个或多个特征部。例如,一个或多个突出部或紧固件可以从主体部分的内部面延伸以与柱管的一部分接合。内部面、外部面或两者可包括一个或多个开口(例如,用于接收紧固件、从柱管延伸的突出部等)。
间隔件可以包括从间隔件的主体部分延伸的一个或多个接触表面。接触表面可以从主体部分的边缘延伸。接触表面可以以一定角度从间隔件的主体部分延伸。接触表面可与主体部分形成约45度或更大、约60度或更大、约75度或更大或者约90度或更大的角度。接触表面可与主体部分形成小于约180度的角度。接触表面可与主体部分形成约150度或更小、约135度或更小、约120度或更小或者约105度或更小的角度。接触表面相对于主体部分可以是柔性的和/或弹性的。可以允许接触表面相对于主体部分弯曲。例如,当将间隔件安装到柱管时,这种弯曲可能是有帮助的。间隔件可以包括允许间隔件弯曲的一个或多个特征部,例如一个或多个变薄区域(例如,在接触表面与主体部分的边缘连结的位置)。
接触表面可以具有任何形状、轮廓或构造,这种形状、轮廓或构造允许间隔件接触柱管(例如,从柱管延伸的部分,例如从柱管的外直径延伸的延伸部、突出部或其他特征部,例如挤压制造部)、柱壳体的一部分(例如,限定柱壳体的纵向槽的壁)或两者。示例性形状包括圆形、正方形、矩形、多边形(例如六边形)、具有一个或多个直边的部分、具有一个或多个弯曲部分的部分或其组合。接触表面可以沿着间隔件的主体部分的整个边缘延伸。接触表面可以仅在间隔件的主体部分的边缘的一部分上延伸。接触表面可以是大致平面的。接触表面通常可以是连续的。接触表面可具有一个或多个空隙、间隙或空间。接触表面可具有大致分叉的形状。接触表面通常可以是光滑的。接触表面可具有一个或多个肋、倒钩、球根状部分、纹理、摩擦表面、齿等或其组合。接触表面的自由端部可以是能够与柱管接合的任何形状。自由端部可以是大致直的、大致弯曲的、具有一个或多个成角度的部分、一个或多个空隙等或者其组合。
间隔件可包括从间隔件延伸的一个或多个紧固件部分。一个或多个紧固件部分可以从间隔件的内部面延伸。一个或多个紧固件部分可大致平行于一个或多个接触表面。一个或多个紧固件部分可大致垂直于主体部分、垂直于柱管的纵向轴线或垂直于两者。一个或多个紧固件部分可以起到将间隔件固定到柱管的作用(例如,通过与柱管的例如开口的特征部接合)。一个或多个紧固件部分可以例如通过摩擦配合或按压配合而被接收在柱管的特征部中,以将间隔件固定到柱管。紧固件部分可以是能够被接收在柱管的一部分内和/或与柱管的一部分接合的任何形状。例如,紧固件部分可以是接收在插口、卡扣、销等或其组合内的圣诞树式紧固件、球形紧固件。
代替从内部面延伸以与柱管接合的紧固件部分或除了该紧固件部分之外,还设想了单独的紧固件。例如,间隔件的主体部分可包括开口,以用于接收适于与柱管的一部分接合的紧固件。这种紧固件可以包括螺纹件、螺栓、销、铆钉、圣诞树式紧固件、按压配合紧固件等或其组合。
从柱管延伸的部分(例如从柱管的外直径延伸的延伸部、突出部或其他特征部)可以包括用于与本教导的间隔件接合的一个或多个特征部。柱管可包括一个或多个挤压制造部,以用于接收或接合间隔件的部分。挤压制造部可包括从柱管的外表面延伸以接触柱管的内部面的凸起部分。柱管可以包括一个或多个通道,以用于接收间隔件的接触表面的一部分。通道可以是与接触表面互补的形状。例如,如果接触表面具有带齿的自由端部,则通道可以具有用于与接触表面接合的互补的带齿部分。通道可具有一个或多个肋、倒钩或其他特征部,以用于在正常操作期间防止接触表面被拉出。通道可以具有足够的深度以使得接触表面在正常操作期间稳定和/或不会滑出。通道可以是管的整个厚度。通道的厚度可为约1mm或更大、约1.25mm或更大或者约1.5mm或更大。通道的厚度可为约5mm或更小、约4.5mm或更小或者约4mm或更小。通道可以对应于输入到柱管中的扭矩。例如,对于离合器式防盗钥匙锁,扭矩可以是大约250Nm。柱管可包括一个或多个开口,以用于接收紧固件从而将间隔件固定到柱管。例如,柱管可包括开口,以用于接收和/或接合间隔件的从内部面延伸的紧固件部分。
转向柱组件的柱壳体可包括一个或多个特征部以用于容纳固定到柱管的间隔件以及从柱管延伸的部分,例如从柱管的外直径延伸的延伸部、突出部或其他特征部,诸如挤压制造部。柱壳体可包括纵向槽。柱壳体的槽的高度可大于间隔件的高度、从柱管的外直径延伸的部分的高度或两者。柱壳体的槽的高度可大致等于间隔件的高度。柱壳体的槽的高度可以小于间隔件的高度。限定纵向槽的壁可适于例如在伸缩调节期间或在扭矩加载期间接触间隔件的一部分、从柱管的外直径延伸的部分或两者。在伸缩调节期间,槽可以帮助引导柱管的前后平移。例如,在伸缩调节期间,间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者可以接触限定纵向槽的一个或多个壁,从而在纵向方向上引导行进方向。槽通过与间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者接触,可以阻止柱管围绕柱管的纵向轴线的旋转运动。限定槽高度的壁可用作用于转向柱组件的伸缩止动件,以阻止进一步伸缩进或伸缩出。纵向槽可以构造成使得从柱管的外直径延伸的部分可以被接收或安装在纵向槽内。当间隔件组装在柱管上时,可以设想柱管或源自柱管的延伸部将不允许在没有对其施加力的情况下返回穿过柱壳体(例如,在纵向槽处)。例如,在不施加约1kN或更大、约2kN或更大或者约3kN或更大的力的情况下,不允许柱管或从其延伸的部分从槽中移除。
柱壳体可以包括位于柱壳体的开口处或附近(例如,在后开口处)的凹口。该凹口可以允许柱管和间隔件滑入到和/或接收在柱壳体内。凹口可以简化柱壳体的组装,这是因为该凹口可以允许在将柱管插入到柱壳体中之前将间隔件安装在柱管上。凹口可以是允许间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者在附接到柱管的同时进入到柱壳体中的任何形状。
在转向柱组件例如通过伸缩而进行调节期间,间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者可被允许随着柱壳体前后平移而在柱壳体的纵向槽内滑动。间隔件的一部分(例如,接触部分)、从柱管的外直径延伸的部分或两者可以直接和/或间接地接触限定柱壳体的纵向槽的壁。例如,间隔件可直接接触壁,而从柱管延伸的部分可间接接触壁(即,间隔件位于从柱管延伸的部分和壁之间)。间隔件和限定纵向槽的壁之间的接触可以引导柱管沿纵向轴线的平移。间隔件、从柱管的外直径延伸的部分或两者与壁之间的直接或间接接触可以防止柱管围绕纵向轴线旋转。轴向槽可进一步在伸缩调节期间用作伸缩止动件。例如,间隔件的一部分、从柱管的外直径延伸的部分或两者在柱管的伸缩进或伸缩出期间可接触槽的前壁或后壁(即,限定槽的高度的壁),从而用作止动件并阻止柱管在特定方向上沿纵向轴线进一步移动。
柱壳体可以与柱管成夹持关系,以允许转向轴调节(例如,伸缩调节、倾斜调节或两者)。例如,在转向轴和/或柱管的调节期间柱壳体可以松开。当转向轴和/或柱管处于所期望的位置时,柱管可以被柱壳体夹持。柱壳体、支架结构和/或柱管可包括适于将柱管夹持到位(例如,通过杆或其他用户操作装置)的结构。柱壳体能以可适于夹持或松开柱管(例如,当杆或其他用户操作装置处于预定位置时)的关系至少部分地围绕柱管,以允许转向轴进行倾斜调节、伸缩调节或两者。柱壳体可包括用于可释放地夹持柱管或以其他方式将柱管接合到位的合适结构。例如,柱壳体可包括细长的纵向定向开口(例如,轴向槽),该开口限定可包括相对的内表面(例如,壁表面)的内表面结构,相对的内表面可被推向柱管以将柱管夹持就位(例如,通过使用杆诸如借助于倾斜支架来施加夹持力)。
柱管相对于柱壳体的位置可通过固定构件固定,该固定构件位于固定接合位置并对柱壳体或柱管中的至少一者施加力(例如,相对于柱管和柱壳体的纵向轴线大致横向的力),从而使得柱管和柱壳体的固定接合(例如,夹持接合、干涉、互锁、棘爪或其他机械接合)。固定构件可使柱壳体的一部分(例如柱壳体的内壁)夹持到柱管的外直径上,从而将柱管固定在所期望位置(例如,所期望伸缩位置、倾斜位置或两者)。固定构件可包括细长的施力构件,例如螺栓(例如倾斜螺栓)、棒、条带、杆材、带、楔子或其他合适的构件。例如,固定构件可适于在使杆或其他用户操作装置被致动时使得大致相对的部分(例如,夹持部分)相应地分开或靠近在一起,例如以用于将部件相对于彼此释放或用于将部件相对于彼此固定。当处于松开和/或解锁位置时,柱壳体的轴向槽的宽度可会发生变化(例如,解锁时较宽的槽允许进行调节;锁定时较窄的槽将柱管保持在适当位置)。因此,当柱管未被夹持时,可以允许用户调节方向盘的位置(例如,伸缩调节)。
代替围绕柱管进行夹持的柱壳体或除了围绕柱管进行夹持的柱壳体之外,该组件可包括具有杆(如所讨论的或一些其他用户操作装置)的方向盘调节子组件,该杆适于通过倾斜、伸缩或两者来致动(例如,手动致动)组件。至少一个接合构件(例如,销)可以与柱管或固定到柱管的结构接合和脱离,以(例如,通过杆)选择性地将转向轴锁定到用户期望的位置(例如,伸缩位置)。一个或多个凸轮可以(例如,通过杆)与倾斜板的壁接合和脱离(例如,通过干涉),倾斜板的壁限定了用于调节用户期望的倾斜位置的竖直槽。安装结构可以相对于支架(例如倾斜支架)可拆卸地安装方向盘调节子组件。在诸如二次冲击的冲击期间,柱壳体可以相对于前向枢转安装位置保持在大致固定的位置,例如,任何向前平移都被限制在相对较小的量(例如,约50毫米或更小、约20毫米或更小或者约10毫米或更小)。
该组件可包括具有一个或多个倾斜板或两个或更多个倾斜板的倾斜支架,该倾斜板在柱管、柱壳体或两者的相对侧上向下延伸。倾斜板可包括一个或多个大致竖直的槽。倾斜螺栓或其他细长紧固件可延伸穿过倾斜板或在两个倾斜板之间延伸,并且倾斜螺栓可被接收在竖直槽内。当用户操作装置(例如杆)处于解锁位置时,通过倾斜螺栓在槽中向上或向下的移动,可以进行组件的高度调节。当用户操作装置(例如杆)移动到锁定位置时,组件可以被保持在所期望的角度或高度。
为了将组件锁定在相对于驾驶员所期望的高度或角度处,用户操作装置(例如杆)可以操作凸轮锁定系统。凸轮可以位于倾斜调节组件中的相对的倾斜板的竖直槽中的一者或两者内。例如,凸轮通常可以是椭圆形或泪滴形的。当杆或其他用户操作装置处于锁定位置时,凸轮可以(例如,通过凸轮齿)与限定倾斜板的槽的壁接合。弹簧可以键接到倾斜螺栓并附接到凸轮,使得当杆被锁定时,弹簧推动凸轮或使凸轮旋转,使得齿接触倾斜板(例如,在限定槽的壁处)。由于凸轮的形状,当杆处于解锁位置时,凸轮可以从限定倾斜板的槽的壁上脱离(并且齿可以离开表面),并且可以允许凸轮和倾斜螺栓在槽内自由地上下移动,以使驾驶员或用户调节方向盘的高度和角度。
代替柱壳体与柱管之间的夹持关系或除了柱壳体与柱管之间的夹持关系之外,伸缩调节组件可用于在冲击(例如二次冲击)期间吸收能量。伸缩调节组件可包括能量吸收板。能量吸收板可用于在所期望的前后方向上固定柱管、转向轴、方向盘或其组合的位置。能量吸收板可用于吸收能量,特别是在柱管向前伸缩期间当施加在方向盘上的负载超过阈值负载时(例如,在二次冲击期间)。能量吸收板可以包括两个或更多个大致平面的区段,这些大致平面的区段大致彼此平行并在弓形部分(例如,大致向前指向的弓形部分)处连结。大致平面的区段中的一个可以固定地附接到柱管、柱壳体或两者(例如,通过一个或多个紧固件,例如螺纹件、铆钉或销;通过一种或多种粘合剂;通过一种或多种方法,例如钎焊或焊接;或其组合)。
另一个大致平面的区段可以远离柱管定位。大致平面的区段可以固定到转向柱组件的另一部分(例如柱壳体)、调节子组件的一部分或两者,或接合转向柱组件的另一部分(例如柱壳体)、调节子组件的一部分或两者。该大致平面的区段可以提供用于接合紧固件的区域以将柱管伸缩地锁定就位。例如,大致平面的区段可以包括带齿部分(例如,由多个齿限定的槽)。在另一个示例中,大致平面的区段可以包括适于接收紧固件的一系列开口,其中选择用于接收紧固件的开口影响转向轴的伸缩位置(即,更靠前的开口中的销可以在向前的方向上固定柱管,而朝向大致平面的区段中的后部开口的销可以将柱管固定得更靠近驾驶员或用户)。
背离柱管的大致平面的区段可以与弹簧偏置紧固件(例如销)接合。弹簧偏置紧固件可由转向柱组件的杆致动。紧固件可以穿过柱壳体和/或倾斜板中的开口插入并且可以大致垂直于柱管定位。当推动弹簧偏置紧固件或施加压力(即,弹簧被压缩)时,可以使紧固件的顶端与大致平面的区段接合。在大致平面的区段包括由多个齿限定的槽的情况下,这些齿可以与销的带齿端部接合以提供锁定接合,从而防止柱管在前后方向上的进一步移动。弹簧偏置紧固件的压力或压缩可由杆的一部分或其他用户操作装置提供。因此,杆或其他用户操作装置还可允许用户或驾驶员控制转向柱组件在前后方向上的伸缩调节。杆可以包括面向柱管和/或柱壳体的斜面部分或倾斜段。当杆处于锁定位置时,斜面部分可以接触弹簧偏置紧固件(例如销)的头部,从而将销推向柱管。当杆处于解锁位置时,弹簧偏置紧固件可以被释放,并且随着弹簧返回到未压缩状态时,紧固件的顶端或端部从与大致平面的区段(例如,带齿部分)的接合中移除,并且用户可自由拉动或推动方向盘,从而伸缩地调节位置。可替代地,销可由杆和/或与杆相关联的凸轮推动和拉动,使得销不会因按压在柱管上而被束缚在位。
如所提及的,能量吸收板可以在导致折叠冲程的冲击的情况下进行能量吸收,其中转向柱组件的一部分(例如,柱管、转向轴、方向盘或其组合)被向前平移、远离用户。随着柱管向前平移,能量吸收装置的附接到柱管的部分与柱管一起向前行进。这可使得能量吸收装置变形。可设想能量吸收板的背离柱管的大致平坦部分可以保持固定,例如,由于其与柱壳体的一部分或调节子组件的一部分(例如诸如销的弹簧偏置紧固件)接合。可设想组件的一个或多个部分可在超过阈值负载时断裂。例如,可以使销(或伸缩机构的其他部分)在施加规定负载时断裂,特别是在转向柱处于解锁位置的情况下(例如,在碰撞期间)。附接到柱管的能量吸收板通常可以通过塑性变形来帮助吸收能量(例如,当第一大致平坦的区段被销保持就位并且第二大致平坦的区段随着柱管移动时)。由于柱管向前平移的力,在能量吸收板固定到柱管的情况下,该板可以发生塑性变形。例如,能量吸收板可以在没有塑性伸长、没有塑性压缩、没有塑性屈曲或其任何组合的情况下变形。柱壳体的前向端部可固定地保持就位,或以其他方式限制向前行进的范围(例如,小于约50毫米、20毫米或10毫米的量)。
可设想当转向柱组件包括致动器(例如烟火式致动器)时可以增强能量吸收,或者可以承受更大的负载。还可设想能量吸收可以通过添加另一个能量吸收板来增强。例如,另一个能量吸收板可以如本文所述地围绕能量吸收板包覆。因此,多个能量吸收板可以呈嵌套构造。致动器(例如烟火式致动器)可以包括邻接、接合或接触能量吸收板的一部分的阻挡构件或销。致动器可包括可穿透一个或两个能量吸收板(即,内部能量吸收板和外部能量吸收板)的销或其他构件。在致动器销穿透或以其他方式与一个或多个能量吸收板接合并由此耦接的情况下,板可适于在柱管向前平移时移动(例如,与柱管一起移动),这是因为致动器用于固定能量吸收板。如果致动器将阻挡构件或销拉回,因为内板被连接到柱管并且在第一大致平坦的部分处与销接合,所以内板在冲击(例如,二次冲击)期间可用作能量吸收板,而外板随柱管自由地移动。
可设想本文描述的间隔件和/或转向柱组件可以具有以下特征中的任一个或其组合:间隔件可适于固定到转向柱组件的柱管;主体部分可包括适于背离转向柱组件的柱管定位的外部面;主体部分可包括适于朝向转向柱组件的柱管定位的内部面;主体部分可具有大致弯曲的表面;相对的接触表面可以是彼此大致平行的;两个或更多个相对的接触表面可适于与转向柱组件的柱管的一部分、转向柱组件的柱壳体的一部分或两者接合;一个接触表面与主体部分之间所形成的角度可小于180度;所形成的角度可以是约75度或更大;所形成的角度可以是约105度或更小;相对的接触表面可以与主体部分大致正交地延伸;间隔件可由聚合物和/或塑料材料制成;间隔件可以包括用于将间隔件固定到柱管的紧固件部分;紧固件部分可以从间隔件的主体部分的内部面延伸;转向柱组件可包括方向盘调节子组件;方向盘调节子组件可包括用于手动地致动方向盘子组件的杆;杆可以允许转向轴和/或柱管相对于柱壳体进行伸缩调节;间隔件的主体部分可包括背离转向柱组件的柱管定位的外部面;间隔件的主体部分可包括朝向转向柱组件的柱管的外表面定位的内部面;内部面的至少一部分可以接触柱管的外表面;相对的接触表面可以与柱管的一部分接合;柱管可包括一个或多个特征部(例如,挤压制造部)以与间隔件接合;该特征部(例如挤压制造部)可以包括一个或多个凸起表面、用于接收间隔件的一个或多个接触表面的至少一部分的一个或多个通道、用于接收紧固件以将间隔件固定到柱管的一个或多个开口、或其组合;一个或多个开口可以接收间隔件的紧固件部分;柱壳体可包括纵向槽;间隔件的相对接触表面可以与限定柱壳体中的纵向槽的壁接合(例如,以防止柱管旋转、提供平滑的伸缩或两者兼具);在组装转向柱组件期间,间隔件可以在将柱管插入到柱壳体中之前安装在柱管上。
现在转向附图,图1至图3示出了转向柱组件10,该转向柱组件的特征是具有现有技术中已知的现有防旋转组件20,而图4至图9示出了根据本教导的转向柱组件30和间隔件60。
如图1和图2所示,转向柱组件10包括具有纵向轴线LAP的柱管12,该柱管由柱壳体14支撑。柱壳体14包括开口16,以允许将防旋转组件20安装在转向柱组件内。转向柱组件10通过一个或多个支架结构18固定在车辆内。
图2示出了沿图1的线A-A截取的、固定到柱管12的防旋转组件20的截面图,其中该组件位于柱壳体14的开口16内。图3示出了防旋转组件20的分解图。防旋转组件20包括钢螺栓22、塑料间隔件24、钢间隔件26和钢螺母支架28。由于布置在转向柱组件内,因此钢螺母支架28沿内直径设置在柱管12内。钢间隔件26与钢螺母支架28相对地位于柱管12的外直径上。塑料间隔件24位于钢间隔件26的顶部上。钢螺栓22接收在塑料间隔件24、钢间隔件26和钢螺母支架28的开口内,从而将防旋转组件20的部件固定在一起并固定到柱管12。
本教导设想了一种简化的转向柱组件和防旋转组件,如图4至图9所示。图4示出了具有前向端部32和后向端部34的转向柱组件30。该转向柱组件30使用一个或多个支架结构36安装在车辆内。支架结构36支撑柱壳体50。柱壳支架50接收并支撑柱管40,该柱管适于沿纵向轴线LA1相对于柱壳体前后伸缩。柱管40接收支撑方向盘(未示出)的转向轴38。
图5是图4的被圈出的部分的放大图。如图所示,柱壳体50包括槽52,通过该槽可以看到柱管40。挤压制造部42从柱管40的外直径延伸到槽52中。虽然为了清楚起见在本文中称为挤压制造部,但是可以设想任何类型的源自柱管的突出部或延伸部都在本教导的范围内。挤压制造部42和限定槽52的壁之间的接触防止柱管40发生不期望的旋转。固定到柱管并接收在槽52内的是用于为柱管提供平滑伸缩调节和/或防旋转特性的间隔件60。该间隔件60位于挤压制造部42的至少一部分上。
图6是沿图5的线B-B截取的转向柱组件的一部分的截面图,示出了固定在组件内的间隔件60。该间隔件60在挤压制造部42处固定到柱管40并接收在柱壳体50的槽52内。挤压制造部42还延伸到槽52中以提供额外的强度、承受扭矩或两者兼具。如图6和图7二者所示,间隔件60包括主体部分62。该主体部分62包括背离柱管40的外部面64和面向挤压制造部42并且可选地接触挤压制造部的内部面66。两个接触表面68从主体部分的相对侧延伸。接触表面68通常与主体部分62正交并且朝向柱管40延伸。接触表面68的至少一部分被接收在柱管40的通道44(见图8)内。间隔件60包括从主体部分62的内部面66延伸的紧固件部分70。紧固件部分70被接收在位于柱管40中(即,挤压制造部42处)的开口46内(参见图8)。
图8示出了柱管40,该柱管包括用于接收并支撑间隔件60(见图6和图7)的挤压制造部42。挤压制造部42包括一个或多个凸起表面43和一个或多个通道44以用于接收间隔件60的接触表面68。挤压制造部42包括开口46以用于接收间隔件60的紧固件部分70。
图9示出了柱壳体50的一部分,示出了用于接收间隔件(见图6和图7)的槽52。柱壳体还包括凹口54,该凹口允许在将柱管40安装在柱壳体50内之前将间隔件60安装在柱管40上。这允许容易和/或灵活地组装转向柱组件。
虽然上面描述了示例性实施例,但这些实施例并不旨在描述教导的所有可能的形式。相反,说明书中使用的词语是描述性的而非限制性的词语,并且应理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以做出各种改变。例如,间隔件可以由单个整体件形成。间隔件可由两个或更多个件形成。间隔物可以由单一材料制成。间隔件可由多于一种材料制成。间隔件可以与柱管一体形成。间隔件可以是可拆卸的。间隔件可以永久地粘附到柱管。可以使用一种或多种粘合剂、紧固件、夹持件、铆钉、螺纹件、卡扣等来将间隔件固定到柱管。柱管可替代地具有与粘附到柱壳体的间隔件接合的纵向槽。间隔件可以采用能够装配在纵向槽内的任何形状。间隔件可以是从柱管延伸的销或棒。
只要在任何较低值和任何较高值之间存在至少2个单位的间隔,则本文所述的任何数值包括以一个单位为增量从较低值到较高值的所有值。例如,如果陈述的组分的量或工艺变量(例如温度、压力、时间等)的值是例如从1至90,优选地从20至80,更优选地从30到70,则其旨在诸如15到85、22到68、43到51、30到32等的值都在本说明书中被明确地列举。对于小于1的值,一个单位视情况为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些只是具体意图的示例,并且所列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合都被认为是在本申请中以类似方式被明确地陈述。
除非另有说明,所有范围都包括端点和端点之间的所有数字。与范围相关的“约”或“大约”的使用适用于该范围的两端。因此,“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”并至少将指定的端点包括在内。
所有文章和参考文献的公开内容(包括专利申请和出版物)出于所有目的通过引证并入本文。用于描述组合的术语“主要由……组成”应包括指出的元件、成分、部件或步骤,并包括不会对组合的基本特征和新颖特征产生实质性影响的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述本文中的元件、成分、部件或步骤的组合还涵盖基本上由这些元件、成分、部件或步骤组成的实施例或者甚至由这些元件、成分、部件或步骤组成。
多个元件、成分、部件或步骤可以由单个集成的元件、成分、部件或步骤提供。可替代地,单个集成的元件、成分、部件或步骤可以被分成单独的多个元件、成分、部件或步骤。本公开的描述元件、成分、部件或步骤的“一”或“一个”并不旨在排除额外的元件、成分、部件或步骤。
即使没有用言辞进行描述,附图中描绘的元件的相对位置关系也是本文教导的一部分。
Claims (31)
1.一种间隔件,包括:
a.主体部分;以及
b.两个或更多个相对的接触表面,从所述主体部分延伸并与所述主体部分形成一角度;
其中,所述间隔件适于与转向柱组件的一部分接合以减少或防止柱管的旋转。
2.根据权利要求1所述的间隔件,其中,所述间隔件适于固定到所述转向柱组件的所述柱管。
3.根据权利要求1或2所述的间隔件,其中,所述间隔件适于固定到从所述柱管的外直径延伸的部分(例如,挤压制造部)。
4.根据权利要求3所述的间隔件,其中,所述从所述柱管的外直径延伸的部分能够承受约250Nm或更小的扭矩(例如,在离合器型防盗钥匙锁中所具有的扭矩)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,所述主体部分包括适于背离所述转向柱组件的所述柱管定位的外部面。
6.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,所述主体部分包括适于朝向所述转向柱组件的所述柱管定位的内部面。
7.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,所述主体部分具有大致弯曲的表面。
8.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,相对的所述接触表面彼此大致平行。
9.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,所述两个或更多个相对的接触表面适于与所述转向柱组件的所述柱管的一部分、所述转向柱组件的柱壳体的一部分或两者接合。
10.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,在一个所述接触表面与所述主体部分之间形成的角度小于180度。
11.根据权利要求10所述的间隔件,其中,所形成的角度为约75度或更大并且为约105度或更小。
12.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,相对的所述接触表面与所述主体部分大致正交地延伸。
13.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,所述间隔件由塑料材料制成。
14.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中,所述间隔件包括用于将所述间隔件固定到所述柱管的紧固件部分。
15.根据权利要求14所述的间隔件,其中,所述紧固件部分从所述间隔件的所述主体部分的内部面延伸。
16.一种可调节转向柱组件,包括:
a.柱管,所述柱管包括从所述柱管的外直径延伸的部分(例如,挤压制造部);
b.转向轴,至少部分地由所述柱管支撑以用于旋转;
c.柱壳体,用于至少部分地支撑所述柱管;以及
d.根据前述权利要求中任一项所述的间隔件,其中所述间隔件定位在从所述柱管的外直径延伸的所述部分上,以减少或防止所述柱管的旋转,特别是在伸缩调节期间。
17.根据权利要求16所述的转向柱组件,还包括方向盘调节子组件,所述方向盘调节子组件包括用于手动地致动所述方向盘调节子组件的杆,并且其中,所述杆允许所述转向轴和/或所述柱管相对于所述柱壳体的伸缩调节。
18.根据权利要求16或17所述的转向柱组件,其中,所述间隔件的所述主体部分包括背离所述转向柱组件的所述柱管定位的外部面。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的转向柱组件,其中,所述间隔件的所述主体部分包括朝向所述转向柱组件的所述柱管的外表面定位的内部面。
20.根据权利要求19所述的转向柱组件,其中,所述内部面的至少一部分接触从所述柱管的外直径延伸的所述部分的外表面(例如,所述挤压制造部的外表面)。
21.根据权利要求16至20中任一项所述的转向柱组件,其中,相对的所述接触表面与所述转向柱组件的所述柱管的一部分接合。
22.根据权利要求16至21中任一项所述的转向柱组件,其中,从所述柱管的外直径延伸的所述部分包括与所述间隔件接合的一个或多个特征部。
23.根据权利要求22所述的转向柱组件,其中,所述一个或多个特征部包括一个或多个通道,以用于接收所述间隔件的一个或多个所述接触表面的至少一部分。
24.根据权利要求22或23所述的转向柱组件,其中,所述一个或多个特征部包括一个或多个开口以用于接收紧固件,从而将所述间隔件固定到所述柱管。
25.根据权利要求24所述的转向柱组件,其中,所述一个或多个开口接收所述间隔件的所述紧固件部分。
26.根据权利要求16至25中任一项所述的转向柱组件,其中,所述柱壳体包括纵向槽。
27.根据权利要求26所述的转向柱组件,其中,从所述柱管的外直径延伸的所述部分(例如,所述挤压制造部)被接收在所述纵向槽内并延伸到所述槽中以减少或防止所述柱管在所述转向柱组件内旋转。
28.根据权利要求26或27所述的转向柱,其中,所述纵向槽构造成使得从所述柱管的外直径延伸的所述部分能够安装在所述纵向槽内,但是当所述间隔件组装在所述柱管上时,在大约3kN或更小的力下,所述柱管不能返回穿过所述柱壳体,以防止柱被拉开。
29.根据权利要求26至28所述的转向柱组件,其中,所述间隔件的相对的所述接触表面适于接触限定位于所述柱壳体中的所述纵向槽的壁并且接触从所述柱管的外直径延伸的所述部分的至少一部分。
30.根据权利要求16至29中任一项所述的转向柱组件,其中,在组装所述转向柱组件期间,在所述柱管被插入到所述柱壳体中之前,所述间隔件被安装在所述柱管上。
31.一种使用前述权利要求中任一项所述的间隔件来在伸缩进或伸缩出调节期间限制柱管的旋转行程的方法。
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