車用轉向柱以及具有該轉向柱的車用轉向裝置的製作方法

2023-06-15 08:12:26

專利名稱：車用轉向柱以及具有該轉向柱的車用轉向裝置的製作方法
車用轉向柱以及具有該轉向柱的車用轉向裝置
技術領域：
本發明是關於一種車用轉向柱以及具有該轉向柱的車用轉向裝置，特別是指一種車用轉向柱，其中一傾斜螺栓的一耦合位置是位於一轉向軸的中心軸線，因此當發生車輛 碰撞事故的時候，不會造成彎曲變形，以及一調整杆不會撞擊駕駛員的膝關節，以及當操作 這調整杆時，可以防止一相對於該調整杆的螺母鬆脫。
背景技術：
與現有慣用技術一樣，車用轉向裝置是一種允許駕駛員可以根據他自己的意向改 變行駛方向的裝置，可以協助該駕駛員隨意改變其車輛的數個前車輪的轉動中心，讓車輛 行駛於要求的方向上。當駕駛員操作該方向盤時，轉向的力量就可以由這樣的車用轉向裝置產生出來， 接著通過一轉向軸，傳送給一齒條及齒輪機構，最終改變這數個相對前車輪的定位。此外，這轉向裝置可以通過一種伸縮裝置或一種傾斜裝置，額外提供伸縮功能或 傾斜功能，以方便駕駛員，其中該傾斜裝置用於調整一方向盤的一座角度，以及該伸縮裝置 的形成是將一空心管插入另一空心管中，如此這些空心管可以沿著軸線方向伸長或縮回。當發生車輛碰撞事故時，這伸縮裝置可以利用允許轉向軸及轉向柱塌陷的方法以 吸收衝擊能。因此，按照上述功能，一轉向裝置可以被歸類成一種伸縮式轉向裝置或是一種傾 斜式轉向裝置。如果需要，也能夠增加這傾斜功能到這伸縮式轉向裝置上。通過這些功能， 駕駛員可以調整這方向盤的突起程度或傾斜角度以符合他或她的身高或體型。圖1顯示一種現有車用轉向柱的一部件的一分解透視圖。如圖1所示，這現有車用轉向柱包括一外套管100用於收納一轉向軸175 ； —內 套管170用於伸入該外套管100 ；—下支架165用於固定該內套管170至一車體；一上支架 105設於該外套管100的上邊且固定至該車體上；一間距支架180與該外套管100整體固 定在一起且形成一伸縮孔185 ；至少一傾斜支架150聯結該上支架且形成一傾斜孔110 ； — 固定齒輪145設於該傾斜支架150的一外表面；一可移動齒輪140用於與這固定齒輪145 嚙合或分離；一傾斜螺栓130伸長通過該傾斜孔110 ；—凸輪135用於與該可移動齒輪140 嚙合；一墊片125以及一螺母120用於固定該凸輪130及一調整杆115 ；以及齒輪彈簧142 介入該可移動齒輪140及該固定齒輪145間。利用拉緊或放鬆該調整杆115，就可以執行傾斜及伸縮操作。如果拉緊這調整杆 115，這傾斜支架150就會被拉緊，進而施加一壓迫力量至該外套管100，使外套管100緊密 接觸該內套管170以致無法執行傾斜操作或伸縮操作；相反的，如果放鬆該調整杆115，施 加於該外套管100及該內套管170的壓迫力量會被消除，以便執行傾斜或伸縮操作。放鬆該調整杆115後，沿著該形成於間距支架180的伸縮孔185改變該傾斜螺栓 130的位置，接著拉緊該調整杆115，即完成該伸縮操作。放鬆該調整杆115後，沿著該傾斜孔110改變該傾斜螺栓130的位置，接著拉緊該調整杆115，即完成該傾斜操作。於鎖定調整杆115的情況下，該外套管110及該轉向軸175是被固定的。但是如 果放鬆該調整杆115，該外套管100或該內套管170可以藉由凸輪135斜向一傾斜中心160 或者該轉向柱可以軸向伸長或縮回。上述現有車用轉向柱存在了一些問題。當發生車輛碰撞事故的時候，該傾斜螺栓 的耦合位置向下與該轉向軸的中心軸線分開，可能因此造成重大的彎曲變形，以及當發生 車輛碰撞事故的時候，因為調整杆的裝配位置被該傾斜螺栓的耦合位置拉低，該調整杆可 能會撞擊駕駛員的膝關節，以及當操作這調整杆時，一相對於該調整杆的螺母可能鬆脫。
發明內容為了解決現有技術的問題，本發明提供一種車用轉向柱，其中一傾斜螺栓的一耦 合位置是位於該轉向軸的一中心軸線，以致當發生車輛碰撞事故的時候，不會造成彎曲變 形，以及一調整杆不會撞擊駕駛員的膝關節，以及當操作這調整杆時，可以防止一相對於該 調整杆的螺母鬆脫。為達上述目的，本發明的一較佳實施例提供一種車用轉向柱，包括一環螺栓具有 一對形成於兩相對邊上的固定部件，每一固定部件具有數個螺紋形成於一柱形構件上且該 柱形構件由該環螺栓的中心部件構成以供一外套管插入；一傾斜支架具有一對相對的板 片，每一板片的一端部形成一斜縫開口 ；以及一平螺母緊密接觸該傾斜支架的一外表面並 受到該外表面的座，該平螺母的一邊伸長通過其中一斜縫並耦合至該環螺栓的其中一固定 部件。根據本發明的另一目的是提供一種車用轉向裝置，包括一轉向柱用於封裝一轉向 軸、一齒條及齒輪機構用於耦合該轉向軸以操縱車輛的數個相對前車輪轉向，其中該轉向 柱包括一環螺栓具有一對形成於兩相對邊上的固定部件，每一固定部件具有數個螺紋形 成於一柱形構件上且該柱形構件是由該環螺栓的中心部件構成以供一外套管插入；一傾斜 支架具有一對相對的板片，每一板片的一端部形成一斜縫開口 ；以及一平螺母緊密接觸該 傾斜支架的一外表面並受到該外表面的支承，該平螺母的一邊伸長通過其中一斜縫並耦合 至該環螺栓的其中一固定部件。根據本發明，因為該傾斜螺栓的該耦合位置是位於該轉向軸的中心軸線，當發生 車輛碰撞事故的時候，不會造成彎曲變形，以及一調整杆不會撞擊駕駛員的膝關節，以及當 操作這調整杆時，可以防止一相對於該調整杆的螺母鬆脫。

為讓本發明的上述內容、目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉較佳技術方 案，並配合所附圖式，作詳細說明如下圖1顯示一種現有車用轉向柱的一部件的一分解透視圖。圖2顯示一種依據本發明的一較佳實施例的車用轉向柱的一部件的一透視圖。圖3顯示圖2的轉向柱的一分解透視圖。圖4顯示圖2的轉向柱的一橫斷面視圖。具體實施方式
以下將參照所附圖式詳細說明本發明的技術內容。下列描述及各圖是採用相同的編號標示相同或相近的組件，有相同或相近的組件的說明將不重述。此外，用於描述本發明組件的每一較佳實施例，如第一、第二、A、B、(a)、(b)或相 似者，並非是用於界定相關組件的本質、狀態或順序，而僅是用於分辨其它的組件。需注意 的是，如果本說明書描述一組件是「連接」、「耦合」或「接合」至另一組件，則一第三組件可 以「連接」、「耦合」及「接合」於該第一組件及第二組件之間，縱然該第一組件是可以直接連 接、裝配或接合於第二組件。圖2顯示一種依據本發明的較佳實施例的車用轉向柱的一部件的透視圖，圖3顯 示圖2的轉向柱的一分解透視圖，以及圖4顯示圖2的轉向柱的一橫斷面視圖。正如圖2及圖3所示，依據本發明的一較佳實施例的轉向柱200包括一環螺栓 240具有一對形成於兩相對邊上的固定部件245以及一中心部件，每一固定部件245具有數 個螺紋部形成於一柱形構件的外周向表面上，以及一外套管215用於插入該環螺栓240的 中心部件；一傾斜支架225具有一對相對斜縫227，每一斜縫227的開口形成於一板片的一 端部上以使該對固定部件245可以分別接合該對斜縫227 ；以及一平螺母250用於緊密接 觸該傾斜支架225的一外表面並受到該外表面的支承，且該平螺母250與其中一固定部件 245接合。這平螺母250具有一座部件251用於緊密接觸該傾斜支架225的外表面，以及一 支承部件252形成於該座部件251的內表面，且沿著該內表面的該中心軸線方向伸長。該 支承部件252被導入其中一斜縫227，受該外套管215的外周向表面的支承。此外，該平螺 母250還可以包括一螺母部件253位於該座部件251的外表面，沿著該座部件251的中心 軸線方向伸長且具有螺紋形成於該平螺母250的內周向表面上。該固定部件245及調整杆115相互接合於該環螺栓240的一側邊上，且該平螺母 250將其中一固定部件245裝配於該環螺栓240的另一側邊上。本發明的轉向柱200的技術特徵在於環螺栓240實現現有傾斜螺栓的功能且置 於該轉向柱的中心軸在線，以及該平螺母250與該傾斜支架225的一側邊接合，具有防止該 平螺母250從該環螺栓240鬆脫而導致扭矩消失的特點。為方便接下來的描述，方向盤裝配位置邊即指上側邊，這方向盤裝配位置邊的另 一相對邊即指下側邊。 本發明提供一內套管205是一種空心柱形套管，用於封裝一轉向軸。於該內套管 205的上端部，一伸縮襯套210介於該內套管205及外套管215之間以消除伸縮操作產生的 摩擦力。該內套管205的下端部藉由斜鉸鏈220耦合至一固定支架上。這斜鉸鏈220作為 傾斜操作的一轉動軸。該伸縮襯套210裝配於該內套管205的上端部且被導入該外套管215中。該外套 管215是一種空心柱形套管，當執行伸縮操作時，該外套管215的下端部滑動於伸縮襯套 210的外周向表面上。該環螺栓240緊配合於下該外套管215的外周向表面的下側邊上，其中該環螺栓 240、調整杆115及平螺母250 —起耦合至該傾斜支架225，以及一導塊255介於該外套管 215及該傾斜支架225的板片之間調整杆115的耦合區域中。因此，當拉緊調整杆115時，利用受制於該環螺栓240及該調整杆115之間的傾斜支架225的板片，施加壓迫力量於該 平螺母250及導塊255上，進而使該外套管215壓迫及緊密接觸該伸縮襯套210及內套管 205。於該平螺母250及該導塊255接觸該外套管215的接合區域的數個相對側邊上， 該外套管215形成數個平坦固定面217。該環螺栓240耦合至該調整杆115是為了於一側邊上執行傾斜或伸縮操作，以 及該另一側邊耦合至該平螺母250，其中該環螺栓250具有數個位於相對側 邊的固定部件 245，每一固定部件245具有一螺紋部形成於一柱形構件的該周向表面上，以及一位於該數 個相對側邊的中心區域，該中心區域形成一環形，使該外套管215被導入該中心區域。此外，該環螺栓240可以包覆一層低摩擦的材料於其內周向表面上，消除該外套 管215於伸縮操作時的滑動摩擦力。為了操作該調整杆115時防止該平螺母250及該環螺栓240從該相對調整杆115 的側邊上相互鬆脫，利用該平螺母250支承該環螺栓240，使該平螺母250耦合於相對調整 杆115的傾斜支架225的側邊上。該平螺母250可以分成一座部件251及一支承部件252，還可以包括一螺母部件 253。該座部件251形成一平板狀以接觸並座落於該傾斜支架的外表面上。該支承部件252 及該螺母部件253是與該座部件251整體形成，其中該座部件251具有空心構形及螺紋形 於其內周向表面。通過該形成於該固定部件的螺紋嚙合該內周向表面的螺紋，使該環螺栓 240的其中一固定部件245被裝入該空心部件中。此外，該外周向表面253形成數個平坦部，讓一工具可以接觸該數個平坦部，輕易 且很方便的裝配該平螺母250至該環螺栓240。因為該平螺母250伸長通過該傾斜支架225的數個斜縫227且穩固的耦合於該環 螺栓240上，該環螺栓240及該平螺母250可以防止防止鬆脫。該環螺栓240的其中一固定部件245伸長通過該導塊255，且該導塊255介於該外 套管215的外周向表面及該傾斜支架225的其中一板片之間。利用該導塊255，讓拉緊該傾 斜支架225的數個相對板片的壓迫力量施加於該外套管215或從該外套管215被釋放，以 執行該轉向柱200的傾斜或伸縮操作。該導塊255形成一層低摩擦力的材料包覆於該接觸該外套管215的內表面上，消 除該外套管215於伸縮操作時的滑動摩擦力。此外，根據本發明的另一技術方案的車用轉向裝置包括上述技術方案描述的一轉 向柱200，以及一齒條及齒輪機構耦合至一封裝於該轉向柱200內的轉向軸175，以操作車 輛的數個相對的前輪轉向。以下不再重述該轉向柱200。按照上述本發明的構形及形狀，因為該傾斜螺栓的耦合位置位於該轉向軸的中心 軸線，當發生車輛碰撞事故的時候，不會造成彎曲變形，以及該調整杆不會撞擊駕駛員的膝 關節，以及當操作這調整杆時，可以防止一相對於該調整杆的螺母鬆脫。縱有一實施例將本發明的所有上述構件整合成單一單元或是被耦合及操作於單 一單元上，仍無法用於限制本發明，也就是說本發明的所有上述構件可以選擇性的耦合及 操作於一個或數個單元中，且仍屬於該本發明的目的。此外，如「包括」及「具有」的用語含意是可以存在一個或多個相關構件，除非有特別的反面說法，否則包括一個或多個相關構件的含意是成立的。所有包含一或多技術或科 學用語的術語含意相同於與同一技術領域者了解的含意，除非沒有以其它方式界定。一常 用術語如由字典定義者將構成一相關描述的含意，而非構成想像中的或超出正常的含意， 除非本發明已明確界定。 為了舉例說明，雖然已描述本發明的一較佳實施例，那些相同技術領域者將能了 解是各種可能性的修改、附加以及替代，仍未脫離如本權利要求揭露的本發明精神及範圍。 因此，本發明 揭露的技術方案趨向表現本發明的技術創意範疇，而非限制本發明要求的權 利範圍。本發明的權利範圍是構築於本權利要求的基礎上，因此所有被該權利要求範圍含 蓋的技術創意皆屬於本發明所有。
權利要求
一種車用轉向柱，其特徵在於，其包括一環螺栓，具有一對固定部件位於該環螺栓的數個相對側邊，該每一固定部件具有螺紋形成於一由環螺栓的中心部件構成的柱形構件，以允許一外套管插入並通過該中心部件；一傾斜支架，具有一對相對的板片，該每一板片形成一斜縫且該斜縫的開口位於該相關板片的一端部；以及一平螺母，緊密接觸該傾斜支架的一外表面並受該外表面支承，該平螺母的一側邊伸長通過其中一斜縫，與該環螺栓的其中一固定部件耦合。
2.如權利要求1所述的車用轉向柱，其特徵在於當拉緊一調整杆時，一插入該傾斜支 架的內表面及該外套管之間的導塊壓迫該環螺栓、該外套管、一伸縮襯套以及一內套管互 相緊密接觸。
3.如權利要求1所述的車用轉向柱，其特徵在於該環螺栓的內周向表面包覆一低摩 擦的材料，以消除該外套管執行一伸縮操作的滑動摩擦力。
4.如權利要求1所述的車用轉向柱，其特徵在於該平螺母包括一座部件用於緊密接 觸該傾斜支架的該外表面，以及一支承部件從該座部件的該內表面沿該座部件的一中心軸 線方向伸長，使該支承部件伸長通過其中一斜縫並受該外套管支承的該外周向表面支承。
5.如權利要求4所述的車用轉向柱，其特徵在於該平螺母還包括一螺母部件從該座 部件的該外側邊沿該座部件的該中心軸線方向伸長，其中該螺母部件的一內周向表面形成 螺紋。
6.一種車用轉向裝置，包括一轉向柱用於封裝一轉向軸以及一齒條及齒輪機構用於耦 合該轉向軸以操作一車輛的數個相對前輪轉向，其特徵在於，該轉向柱包括一環螺栓具有一對固定部件位於該環螺栓的數個相對側邊，該每一固定部件具有螺紋 形成於一由環螺栓的中心部件構成的柱形構件，以允許一外套管插入並通過該中心部件；一傾斜支架，具有一對相對的板片，該每一板片形成一斜縫且該斜縫的開口位於該相 關板片的一端部；以及一平螺母，緊密接觸該傾斜支架的一外表面並受該外表面支承，該平螺母的一側邊伸 長通過其中一斜縫，與該環螺栓的其中一固定部件耦合。
7.如權利要求6所述的車用轉向裝置，其特徵在於當拉緊一調整杆時，一插入該傾斜 支架的內表面及該外套管之間的導塊壓迫該環螺栓、該外套管、一伸縮襯套以及一內套管 互相緊密接觸。
8.如權利要求6所述的車用轉向裝置，其特徵在於該環螺栓的內周向表面包覆一低 摩擦的材料，以消除該外套管執行一伸縮操作的滑動摩擦力。
9.如權利要求6所述的車用轉向裝置，其特徵在於該平螺母包括一座部件用於緊密 接觸該傾斜支架的該外表面，以及一支承部件從該座部件的該內表面沿該座部件的一中心 軸線方向伸長，使該支承部件伸長通過其中一斜縫並受該外套管支承的該外周向表面支 承。
10.如權利要求9所述的車用轉向裝置，其特徵在於該平螺母還包括一螺母部件從該 座部件的該外側邊沿該座部件的該中心軸線方向伸長，其中該螺母部件的一內周向表面形 成螺紋。
全文摘要
本發明涉及一種車用轉向柱以及具有該轉向柱的車用轉向裝置。按照本發明，因為一傾斜螺栓的一耦合位置是位於一轉向軸的中心軸線。當發生車輛碰撞事故時，不會造成彎曲變形，以及一調整杆不會撞擊駕駛員的膝關節，以及當操作這調整杆時，可以防止一相對於該調整杆的螺母鬆脫。
文檔編號B62D3/02GK101934813SQ20101022689
公開日2011年1月5日 申請日期2010年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者吳在文 申請人:萬都株式會社