車輛轉向柱的製作方法
2023-05-10 19:08:21
專利名稱：車輛轉向柱的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛轉向柱。更具體地說，本發明涉及一種車輛 轉向柱，其通過移除位於駕駛員膝蓋附近的轉向柱剛性材料，而降低 在事故情況下對駕駛員膝蓋造成嚴重傷害的可能性。
(b) 相關技術說明
通常，轉向系統向車輪傳遞由駕駛員產生的轉向力矩並改變車輛 的運動方向。轉向系統包括裝在駕駛員座位處的方向盤，連接至方向 盤的轉向軸，和轉向柱。
轉向柱IO，如圖10和11中所示，包括內管20，外管30，間距支 架50，傾斜支架40，和操作杆60。
內管20圍繞轉向軸70，而外管30圍繞內管20。外管30沿著內 管20滑動。
間距支架50固定地連接至外管30。
傾斜支架40安裝在外管30上，而傾斜支架40的底部與間距支架 50的外表面接觸。傾斜引導孔90垂直地形成在傾斜支架40上。
傾斜支架40和間距支架50通過固定軸80彼此結合。即，固定軸 80穿過傾斜支架40的傾斜引導孔90並穿過間距支架50。固定軸80 的兩端由螺母固定。
此外，操作杆60可旋轉地連接至固定軸80。
在駕駛員根據駕駛員的體形控制方向盤的位置後，如果駕駛員在操作杆60的未鎖止狀態中相對於固定軸80旋轉操作杆60，則操作杆 60向傾斜支架40的底部施壓。在這種情況下，傾斜支架40向間距支 架50施壓，因此，外管30和內管20彼此固定。
根據傳統轉向柱，用於伸縮操作的間距支架布置在轉向柱的底部。 從而，當事故發生時，駕駛員膝蓋撞擊間距支架的可能性很大。這會 增加對膝蓋造成嚴重傷害的可能性。
為了解決該問題，泡沫塑料已經安裝在覆蓋轉向柱的罩上。然而， 罩中可能會沒有足夠的空間且製造成本增大。
上述在該背景技術部分公開的信息僅用於加深對發明背景的理 解，因此它可能含有不構成在該國中本領域普通技術人員己知的現有 技術的信息。
發明內容
本發明致力於提供一種車輛轉向柱，其具有通過移除位於駕駛員 膝蓋附近的間距支架，在事故情況下降低對駕駛員膝蓋造成嚴重傷害 的可能性，且仍然執行傾斜和伸縮操作的優點。
此外，本發明致力於提供一種車輛轉向柱，其還具有通過直接將 主殼體固定到轉向柱管上而提高轉向柱固定力的優點。
根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱可以具有與方向盤 結合併執行轉向操作的轉向軸。
根據本發明的例示性實施方案的轉向柱可以包括圍繞轉向軸的 塊；圍繞該塊的轉向柱管；主殼體，安裝在轉向柱管外部，並具有用 於伸縮操作的伸縮引導孔和用於向轉向柱管施壓的固定部分；傾斜支 架，安裝在主殼體上，並具有用於傾斜操作的傾斜引導孔；固定單元， 通過傾斜支架和主殼體與該塊結合，並固定轉向柱管的位置；以及用 於控制固定單元操作的操作杆，該操作杆布置在傾斜支架的外部並連 接至固定單元。
固定單元可以包括第一鉸軸，布置在傾斜支架的一側並通過傾 斜引導孔和伸縮引導孔與該塊結合；第二鉸軸，布置在傾斜支架的另 一側並通過傾斜引導孔和伸縮引導孔與該塊結合；外部凸輪，形成在 操作杆的一端並在其一側具有第一突起部分，第二鉸軸插在其中使得
外部凸輪相對於第二鉸軸旋轉；內部凸輪，具有一側插在傾斜引導孔
中並與固定部分接觸，另一側具有與第一突起部分相對應的第二突起
部分，第二鉸軸插在內部凸輪中；以及用於限制外部凸輪軸向運動的 螺母。
可以布置在外部凸輪和螺母之間滾針軸承。 傾斜弓I導孔可以限制內部凸輪的旋轉。 內部凸輪可以沿著第二鉸軸滑動。
內部凸輪可以沿著第二鉸軸滑動第一和第二突起部分高度的總和 並在操作杆旋轉時向固定部分施壓。
固定部分可以具有固定至主殼體上的部分和由內部凸輪移動使得 固定部分向轉向柱管施壓的另一個部分。
可以在塊和轉向柱管之間形成間隙。
圖1是根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱的分解組件圖。
圖2是根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱的部分透視圖。
圖3是根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱的前視圖。
圖4是表示根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱伸縮操 作的示意圖。
圖5是表示根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱傾斜操 作的示意圖。
圖6是根據本發明一個例示性實施方案的固定單元的分解組件圖。
圖7是表示根據本發明一個例示性實施方案的固定單元操作的示 意圖。
圖8表示根據本發明一個例示性實施方案的傾斜支架，主殼體， 和轉向柱管彼此組裝在一起的分解組件圖。
圖9是根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱的剖視圖。 圖IO是傳統車輛轉向柱的分解組件圖。 圖11是傳統車輛轉向柱的前視圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖詳細說明本發明的一個例示性實施方案。
根據本發明一個例示性實施方案的車輛轉向柱100具有與方向盤 (圖中未表示)結合的轉向軸150並執行轉向操作。
如圖l-圖3中所示，轉向柱100包括塊160，轉向柱管120，主殼 體IIO，傾斜支架130，操作杆140，和固定單元170。
塊160圍繞轉向軸150。塊160大致為管形且塊160外圓周的一部 分被斜切。
轉向柱管120圍繞塊160。間隙290形成在轉向柱管120和塊160 外圓周被斜切的部分之間。間隙290防止塊160和轉向柱管120之間 作為塊160和轉向柱管120膨脹係數之間差異的結果而產生的壓力。
主殼體110安裝在轉向柱管120的外部。如圖4中所示，主殼體 110具有沿著其軸向形成的伸縮引導孔200，和固定部分210。固定部 分210的一部分固定至主殼體110。固定部分210可以在主殼體110 的徑向中運動並向轉向柱管120施壓。
傾斜支架130安裝在主殼體110上。傾斜支架130為板形且傾斜 支架130的側部彎曲並圍繞主殼體110。如圖5中所示，傾斜引導孔 220垂直形成在傾斜支架130的側部。
操作杆140布置在傾斜支架130的外部。操作杆140連接至固定 單元170並控制固定單元170的固定操作。
固定單元170，如圖3和圖6中所示，包括第一鉸軸180，第二鉸 軸190，外部凸輪250，內部凸輪260，螺母230，和滾針軸承240。
第一鉸軸180布置在傾斜支架130的一側上，並通過傾斜引導孔 220和伸縮引導孔200與塊160相結合。
第二鉸軸190布置在傾斜支架130的另一側上，並通過傾斜引導 孔220和伸縮引導孔200與塊160相結合。
第一和第二鉸軸180和190分別用螺紋連接到塊160的側部。
從而，第一和第二鉸軸180和190沿著傾斜引導孔220和伸縮引 導孔200運動並控制轉向柱100的位置。
外部凸輪250形成在操作杆140的一端。第二鉸軸190穿過外部 凸輪250，而外部凸輪250可以相對於第二鉸軸190旋轉。此外，多個 第一突起部分280徑向形成在外部凸輪250的一個表面上。第一突起 部分280在一側上具有傾斜表面。螺母230限制外部凸輪250的軸向 運動。
內部凸輪260具有一側插入在傾斜引導孔220中，且傾斜引導孔 220限制內部凸輪260的旋轉運動。內部凸輪260的一個側面與主殼體 110的固定部分210接觸。從而，當內部凸輪260在第二鉸軸190的軸 向運動時，內部凸輪260向固定部分210施壓並將主殼體110固定至 轉向柱管120。
與第一突起部分280相對應的第二突起部分270形成在內部凸輪 260的另一側。第二突起部分290也具有與第一突起部分280的傾斜表 面相對應的傾斜表面。
此外，第二鉸軸190插入在內部凸輪260中，而內部凸輪260在 第二鉸軸190的軸向滑動。
螺母230用螺紋連接至第二鉸軸190。螺母230限制外部凸輪250 的軸向運動。
滾針軸承240布置在螺母230和外部凸輪250之間。滾針軸承240 有利於外部凸輪250的旋轉運動。
下面，將參考附圖詳細說明根據本發明的例示性實施方案的車輛 轉向柱的操作。
當駕駛員解鎖操作杆140並沿著傾斜引導孔220和伸縮引導孔200 移動第二鉸軸190時，轉向柱管120也與第二鉸軸190 —起運動。從 而，駕駛員可以根據駕駛員的體形控制方向盤的位置。
然後，駕駛員旋轉並鎖止操作杆140。在該情況下，形成在操作杆 140 —端上的外部凸輪250旋轉，而第一突起部分280的傾斜表面沿著 第二突起部分270的傾斜表面滑動。這時，如圖9中所示，由於內部 凸輪260的旋轉運動受限制，內部凸輪260沿著第二鉸軸190運動並 向主殼體110的固定部分210施壓。即，如圖7中所示，內部凸輪260 沿著第二鉸軸190滑動並使固定部分210壓縮第一突起部分280的高 度Hl和第二突起部分270的高度H2的總和。在該情況下，如圖9中 所示，固定部分210運動到圖中的右側並向轉向柱管120施壓。從而， 轉向柱管120牢固地固定到塊160上。從而，主殼體110固定至轉向 柱管120，而轉向柱管120固定至塊160。
此外，內部凸輪260沿著第二鉸軸190滑動並向傾斜支架130施 壓。從而，傾斜支架130固定至主殼體110。最後，轉向柱100的位置 被固定。
根據本發明，由於沒有間距支架位於駕駛員膝蓋附近，因此在事 故情況下對駕駛員膝蓋造成嚴重傷害的可能性降低。
此外，沒有間距支架仍然可以執行轉向柱的傾斜和伸縮操作。
此外，由於主殼體的固定部分直接固定轉向柱管，主殼體和轉向 柱管之間的接觸面積和轉向柱的固定力可以增大。
儘管己經結合一個目前認為是實用的例示性實施方案對本發明作 了說明，但可以理解本發明並不局限於所公開的例示性實施方案。相 反，本發明涵蓋各種包括在所附的權利要求的精神與範圍中的改進和 等價的布置。
權利要求
1.一種車輛轉向柱，具有結合方向盤的轉向軸，並執行轉向操作，包括圍繞轉向軸的塊；圍繞該塊的轉向柱管；主殼體，安裝在轉向柱管外部，並具有用於伸縮操作的伸縮引導孔和用於向轉向柱管施壓的固定部分；傾斜支架，安裝在主殼體上，並具有用於傾斜操作的傾斜引導孔；固定單元，通過傾斜支架和主殼體與該塊結合，並固定轉向柱管的位置；以及用於控制固定單元操作的操作杆，該操作杆布置在傾斜支架的外部並連接至固定單元。
2. 根據權利要求1所述的轉向柱，其中固定單元包括 第一鉸軸，布置在傾斜支架的一側並通過傾斜引導孔和伸縮引導孔與該塊結合；第二鉸軸，布置在傾斜支架的另一側並通過傾斜引導孔和伸縮引 導孔與該塊結合；外部凸輪，形成在操作杆的一端並在其一側具有第一突起部分，第二鉸軸插在其中使得外部凸輪相對於第二鉸軸旋轉；內部凸輪，其一側插在傾斜引導孔中並與固定部分接觸，而另一 側具有與第一突起部分相對應的第二突起部分，第二鉸軸插在內部凸輪中；以及用於限制外部凸輪軸向運動的螺母。
3. 根據權利要求2所述的轉向柱，其中在外部凸輪和螺母之間布 置有滾針軸承。
4. 根據權利要求2所述的轉向柱，其中傾斜引導孔限制內部凸輪 的旋轉。
5. 根據權利要求2所述的轉向柱，其中內部凸輪沿著第二鉸軸滑動。
6. 根據權利要求5所述的轉向柱，其中內部凸輪沿著第二鉸軸滑 動第一和第二突起部分高度的總和並在操作杆旋轉時向固定部分施壓。
7. 根據權利要求6所述的轉向柱，其中固定部分具有固定至主殼 體上的部分和由內部凸輪移動使得固定部分向轉向柱管施壓的另一個 部分。
8. 根據權利要求1所述的轉向柱，其中在塊和轉向柱管之間形成 間隙。
全文摘要
一種車輛轉向柱，其通過移除位於駕駛員膝蓋附近的剛性材料，在事故情況下降低對駕駛員膝蓋造成嚴重傷害的可能性，該轉向柱包括圍繞轉向軸的塊；圍繞該塊的轉向柱管；主殼體，安裝在轉向柱管外部，並具有用於伸縮操作的伸縮引導孔和用於向轉向柱管施壓的固定部分；傾斜支架，安裝在主殼體上，並具有用於傾斜操作的傾斜引導孔；固定單元，通過傾斜支架和主殼體與該塊結合，並固定轉向柱管的位置；以及用於控制固定單元操作的操作杆，該操作杆布置在傾斜支架的外部並連接至固定單元。
文檔編號B62D1/16GK101195381SQ20071000826
公開日2008年6月11日 申請日期2007年1月26日 優先權日2006年12月7日
發明者趙相民 申請人:現代自動車株式會社