具有倾斜调整的转向柱组件及用于抵抗冲击的改进组装方法与流程

本申请要求2014年7月2日提交的美国申请号62/020,077的申请日和优先权的权益，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

大体上，本教导涉及一种改进的转向柱组件以及与其相关联的方法(如，组装转向柱组件的方法)。更特别地，虽然具有适于可手动调整的转向柱倾斜度调整系统的方面，但本教导主要针对机动化的倾斜可调整转向柱系统。

背景技术：

在机动车辆领域，普遍采用包括倾斜(“倾斜度”)和/或伸缩(“伸展”)功能的转向柱组件。采用倾斜和伸缩两种功能的组件也被称为“倾斜度和伸展转向柱组件”。用以使转向盘相对于车辆操作员平移的马达的使用也已增加。一般采用马达执行倾斜和伸缩功能中之一或两者。例如，可以操作一个马达以便一般在向上或向下的竖直方向上致动转向柱组件，以调整转向盘相对于车辆操作员的高度，并因此执行倾斜功能。可以操作另一个马达来致动转向柱组件，以调整转向盘相对于车辆操作员的向前/向后位置。后者通常通过伸缩管布置的平移而实现调整，通过该调整，与转向盘相关联的至少一个内管相对于用于转向的轴平移。

采用适于通过使用支架结构安装至车辆结构的转向柱组件也变得较为普遍，支架结构可以包括一个或多个支架部件，支架部件(转而又)可以枢轴地连接(如，在其前端处或在其前端附近)至容纳内管的柱壳体。这是与内部伸缩柱组件一起使用的特别有吸引力的一种布置。这种组件可以采用适于将组件固定至车辆结构的支架结构。倾斜和/或伸缩组件可以枢轴地连接至支架结构。例如，其可以连接至组件的前端处或前端附近(如，约50毫米内，或者可能在转向柱组件处于其完全伸展位置时的长度的约三分之一内)，或者在沿组件的长度的其他地方。由于转向柱组件是相当大的组件这一事实，尤其是当枢轴连接处于前端处或前端附近时，即使是尺寸公差中的小差异(如，处于枢轴连接位置处)都可能对车辆操作员造成相当大的冲击影响。换言之，车辆与车辆的尺寸公差差异可能潜在地导致一些车辆操作员在转向柱调整期间或者甚至可能在转向时感觉到转向柱的侧到侧运动。

提出的用以解决这种现象的一种方法是使用恒定厚度的侧板，将恒定厚度的侧板安装至支架结构(如，安装在支架结构(诸如顶部支架)的侧壁处)，使得板定位在顶部支架的侧壁与柱壳体之间。顶部支架的侧壁通常与倾斜调整期间运行的柱的竖直平移轴线平行。在安装期间，侧板装配在顶部支架与柱壳体之间的间隙中，并用两个或更多个竖直间隔的紧固件紧固至顶部支架。在组装期间，为了确定侧板的适当位置和定位需要多次尝试和误差，使得侧板在倾斜调整期间将与柱壳体接合，抵抗冲击，并且不会造成在倾斜调整期间从用于克服柱壳体摩擦板时的反向力的倾斜调整马达中生成太多噪声。考虑到潜在的部件制造不一致性，情况尤其如此，部件的一些是铸造物品，而且可能需要一个或多个机加工或精加工步骤。为了说明该方法，参照图1A和图1B，示出了转向柱组件10的一部分，包括适于在前端14处枢轴地连接至柱壳体(未示出)的顶部支架12。顶部支架12通常具有平坦的上表面16，并包括与上表面的平面垂直的侧壁18。具有前表面22和平行后表面24的间隔板20位于顶部支架12和柱壳体之间的空间内。间隔板20通过一对竖直间隔的紧固连接件26a和26b连接至顶部支架12的侧壁18，这对紧固连接件适于能够独立调整，以允许间隔板20固定至侧壁18并通过一系列的尝试和误差调整进行调整，从而实现间隔板相对于侧壁的适当位置和间隔，同时还致使间隔板承靠柱壳体，以便在倾斜调整位置的范围内抵抗冲击。

可以理解，预计一个组件与另一个组件之间存在不同的尺寸公差。此外，根据间隔板相对于侧壁的位置，在倾斜调整期间从用以克服来自柱组件承靠间隔板的反向力的调整马达中可能产生不期望的噪声。因此，可以看出组件操作可能潜在地有多复杂并且不如期望的那样高效。

存在对下述替选组件和制造组件的方法的需求，所述组件：有助于减少转向柱冲击影响；在采用转向柱组件的倾斜功能时产生相当小的噪声；一旦已进行了调整，则施加适合的力以帮助抵抗转向柱组件的横向平移；提供较高效的组件操作；或者其任意组合。

技术实现要素：

本教导使用简单而简洁的构造方法，通过该构造方法可以使用相当少的部件来实现可调整转向柱组件(并且特别是包括倾斜调整功能的可调整转向柱组件)，该构造方法简化了可调整转向柱组件的制造并且以其他方式克服了前述问题的一个或多个。

大体上，在本教导的一方面中，公开了一种用于机动车辆的转向柱组件。该转向柱组件包括具有纵向轴线的柱壳体。适于接收转向盘的转向轴被支撑为用于在柱壳体中转动(并且可选地用于伸缩调整)，并具有大体上与柱壳体的纵向轴线共轴的纵向轴线。至少一个支架结构适于将转向柱组件安装在机动车辆内。该至少一个支架结构可以包括侧壁部分，该侧壁部分具有的表面相对于穿过柱壳体的纵向轴线的大体竖直平面具有可选倾斜部分。侧壁部分与柱壳体的一部分大体成相对面向关系。侧壁部分和柱壳体通过间隙隔开。柱壳体相对于支架结构枢轴地连接在机动车辆内。倾斜子组件适于沿大体竖直的行进轴线选择性地升高或降低转向轴和柱壳体。该至少一个支架结构和柱壳体之间的间隙中安装有间隔件，该间隔件能够通过紧固件在间隙内安装至该至少一个支架结构，该间隔件具有暴露接触表面，并且能通过下述方式安装：(1)通过单个紧固件或多于一个的紧固件安装，以使得暴露接触表面能够在一方向上平移以填充柱壳体与暴露接触表面之间的任何剩余间隙，其中，该方向至少部分地沿大体横向于柱壳体的纵向轴线的轴线，(2)通过如下所述紧固件安装，所述紧固件用于间隔件的沿与穿过柱壳体的纵向轴线的大体竖直平面大体平行(如，约20°内、约10°内或者约5°内)的至少一个轴线的(受控可调整)移动，使得暴露接触表面能够在一方向上平移(如，通过滑动)，以填充柱壳体与暴露接触表面之间的任何剩余间隙，或者(1)和(2)二者。该至少一个间隔件的暴露表面与柱壳体的至少一部分(如，柱壳体上的衬垫)成面向关系，并且定位成使得当通过倾斜子组件升高或降低转向轴时，所述柱壳体的至少一部分(如，该衬垫)滑动地接触该暴露接触表面的至少一部分。

以这种方式，提供了间隔件的简化组装，诸如通过允许仅使用一个紧固件、通过允许间隔件大体平行于柱壳体的纵向轴线平移或者通过这两种方式。

换另一种一般地方式说，本教导利用一种转向柱布置，其中包括：内柱管；转向轴，至少部分地由该内柱管支撑以用于转动并具有纵向轴线；至少一个支架结构(如，包括至少一个顶部支架的支架结构)，适于接收转向轴的至少一部分并适于将转向柱组件安装在机动车辆内，该至少一个支架结构可以包括侧壁部分(该侧壁部分可以具有可选的倾斜表面)，该侧壁部分大体与转向轴的一部分成相对面向关系；倾斜子组件，适于沿大体上竖直的行进轴线选择性地升高或降低转向轴；柱壳体，与该至少一个支架结构枢轴地耦接，适于伸缩地接收转动地支撑转向轴的内柱管，适于许可通过倾斜子组件(如，适于选择性地升高或降低内部柱壳体的马达驱动的倾斜子组件)进行转向轴倾斜调整；以及至少一个可调整(如，能够沿至少一个或两个轴线(诸如竖直轴线和/或纵向轴线)进行调整)的间隔件，具有暴露表面，设置在柱壳体与该至少一个支架结构之间，并且(如，通过单个紧固件)安装至支架结构(如，安装至侧壁的一部分(该一部分可以是侧壁的可选倾斜表面))，其中，该至少一个间隔件的暴露表面与柱壳体的至少一部分成面向关系，并可调整地定位成使得当通过倾斜子组件升高或降低转向轴时，所述柱壳体的至少一部分滑动地接触所述至少一个间隔件的暴露表面的至少一部分。

本文教导还设想了方法。例如，本教导想到一种组装转向柱组件的方法，该方法包括下述步骤：组装如上所述的柱壳体和支架结构；在支架结构的侧壁与柱壳体之间定位间隙；将间隔件插入间隙中至期望位置(该步骤可能包括使间隔件沿着或相对于支架结构的相对表面滑动)使得在倾斜操作期间柱壳体的升高或降低将会造成柱壳体接触间隔件的暴露表面；以及用紧固件(如，单个紧固件)将间隔件固定至支架结构，以将间隔件维持在期望位置。通过使用单个紧固件可以在单个紧固操作中执行固定间隔件的步骤。可以通过向紧固件施加单个期望的载荷执行，而无需多次尝试和误差调整。

可以看出，认为使用本文教导可以实现有效的可调整转向柱系统(对于在前端处具有枢轴连接件的组件(如，具有枢轴地连接至支架结构的柱壳体，诸如用于内部折叠组件，虽然本教导也可以用于外部折叠系统)尤其有益)。特别地，相比于先前的系统，本教导采用简化的构造，同时还适于广泛的尺寸公差。本教导提供了一种抵抗转向柱冲击的有效方法。本教导提供了一种方便的方法，用以帮助减少对倾斜调整组件的竖直平移的抵抗。本教导还提供了一种产生相当少的噪声的方法。此外，本教导提供了一种用于制造转向柱组件的简化组装方法。

附图说明

图1A是用于转向柱组件的一种类型支架结构的前视分解图。

图1B是图1A的支架结构的后视分解立体图。

图2A是本教导的转向柱组件的支架结构的前视分解立体图。

图2B是图2A的本教导转向柱组件的支架结构的另一前视分解图。

图2C是本教导的转向柱组件的前视分解立体图。

图3A是根据本教导的一种示例性间隔件的立体图。

图3B是图3A的间隔件的端视图。

图3C是图3A的间隔件的侧视图。

图3D是图3A的间隔件的后视图。

图4A和图4B是用以示出本文的结构如何可以适应不同转向柱组件尺寸公差的实例的截面图。

图5是转向柱组件的面朝前的截面图，用以示出另一种间隔件附接。

具体实施方式

根据需要，本文公开了本教导的详细实施例；然而，要理解的是所公开的实施例仅为能够以各种且替选的形式体现的本教导的例示。附图不一定按比例；为了示出特定部件的细节，可能扩大或最小化一些特征。因此，本文公开的具体结构和功能细节不得理解为限制性的，而仅作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本教导的代表依据。然而，附图中所示出的元件的相对位置以及几何形状是广义教导的一部分，即使未明确叙述。

现在更多地注意本文的组件的细节，这些组件一般将包括与支架结构可操作地连接的柱壳体。柱壳体可操作地支撑由转向盘驱动的转向轴。为了这个目的，柱壳体本身可以是管。其还可以接收用于支撑转向轴的另一个管。一个这种管(本文称为内柱管)沿该管的长度的至少一部分(如果不是全部)通常会具有空腔，并且大小和构造被制定成用于接收并支撑可转动轴(即转向轴)和可能的一个或多个轴承。轴和任何管(无论是柱壳体、内柱管或者两者)均具有纵向轴线。当安装在车辆中时，轴和任何管中每个的纵向轴线可以大体共轴地对准，大体与车辆的纵向轴线平行对准(如，约10°内或者甚至约5°内)，或者每种。轴、柱壳体和任何内管将通常由适合的金属(诸如钢或铝)制成。本文的金属部件还可以由其他金属(诸如镁)制成。这些金属通常会是合金。然而，一般纯金属也是有可能的。

可以采用支架结构(如，包括顶部支架的支架结构)来接收和/或支撑转向轴的至少一部分(如，当轴至少部分地容纳在内柱管、柱壳体或二者中时)以及用于将转向柱组件安装在机动车辆内。支架结构可以包括适于安装至车辆结构(如，车辆横梁、仪表盘或其他)的一部分(诸如上板部分)，或者可以包括适于安装至车辆结构的多个部分。支架结构可以包括适于(诸如通过伸缩定位在柱壳体内的内柱管)支撑(如，枢轴地支撑)转向轴的一部分。支架结构可以制造成包括多个结构、单个一体结构或一起组装在组件中以限定期望的支架结构的多个部件。支架结构可以是铸造结构(如，通过铸造物质制成的结构)、锻造结构(如，通过锻造金属物质制成的结构)、机加工结构、加固结构(如，通过烧结和/或压制粉状金属物质的步骤制成的结构)或它们的任意组合。一种优选的方法是铸造支架结构以形成金属铸件(如，铝合金、镁合金或黑色金属(ferrous metal，铁类金属)铸件)。因此，支架结构可以构造成用于在车辆内集成安装功能以及调节组件相对于车辆操作员的倾斜功能。例如，功能可以集成到单个顶部支架中，或分散在分离的支架部件中。

支架结构可以包括多个肋状物。该肋状物可以包括一个或多个开口，紧固件可以穿过所述开口以便将支架附接至车辆。支架结构可以包括诸如用于附接至车辆的一个或多个凸起。支架结构可以包括上表面(如，在支架的向上定位的板部分上限定的上表面)。上表面的至少一部分可以适于抵接该上表面所附接的机动车辆结构(例如，用于附接至待设置在支架结构上方的大体平坦的车辆横梁、仪表盘或两者)。支架结构可以包括大体平坦的上表面。大体平坦的上表面可以包括至少部分由存在的肋状物限定的一个或多个井状物。支架结构还可以包括凸出远离支架结构的下表面的颈圈件部分。颈圈件部分可以限定成包括完全闭合或至少部分封闭的结构。支架结构可以包括一个或多个(如，一对)枢轴连接臂。例如，可以朝向前端设置至少一对臂。臂可以包括延伸超出上表面的前端的部分。臂可以包括一个或多个开口以接收穿透臂并进入柱壳体的紧固件。柱壳体可以适于滑动地接收内柱管。柱壳体还可以适于提供伸缩马达子组件的连接(如，柱壳体可以具有纵向狭槽，以允许联接件相对于柱壳体滑动至内柱管)。支架结构还可以包括壳体结构、凸缘结构或者两者，用于接收机动化的倾斜子组件、伸缩马达子组件、能量吸收装置或它们的任意组合。颈圈件部分可以具有非对称结构(诸如本文描绘的类似大写字母“D”)，机动化倾斜子组件的一个或多个部件(如，驱动构件(诸如杆))接收在该非对称结构中。颈圈件部分还可以是“u”形的或以其他方式构造。

支架结构可以具有一个或多个向下凸出的侧壁。任何这种侧壁都可以是颈圈件的一部分或者独立于颈圈件。侧壁可以包括至少一个通孔(如，狭槽通孔，诸如大体竖直的狭槽通孔、大体水平定向的狭槽通孔、成角度定向的狭槽通孔、弓形通孔或者它们的任意组合)，所述通孔给予用于附接本教导间隔件的位置可调整性，诸如用于接收和定位用于间隔件的紧固件。侧壁可以相对于支架结构的上表面或向上定位的板部分大体正交。侧壁可以大体平行于用于倾斜操作的竖直行进轴线。侧壁可以构造成诸如通过提供间隔件可以位于其中的互补形状件来接收间隔件。例如，侧壁可以包括竖直间隔的肋状物，该肋状物限定间隔件可以放置于其中的区域。因此这些肋状物能够抵抗间隔件在向前或向后方向上的运动。与侧壁和/或支架结构的邻接表面相比，侧壁的至少一部分可以具有相同或不同的斜坡(slope，斜度)，如，相对于颈圈件的大体包围转向轴的一部分，侧壁的一部分可以具有不同的斜坡。

本教导设想采用至少一个伸缩马达子组件，该至少一个伸缩马达子组件适于大体沿转向轴的纵向轴线在向前或向后的方向上(通过杆或其他驱动构件)选择性地驱动转向轴。伸缩马达子组件可以包括具有可操作地驱动一驱动构件(如，在其长度的至少一部分上具有螺纹或具有齿轮齿的杆)的马达轴的电动机。轴可以通过使用一个或多个齿轮借助于带螺纹的螺母或以其他方式驱动所述驱动构件。马达轴可以具有与转向轴和/或内管的纵向轴线大体平行定向的纵向轴线。马达轴可以具有大体横向于转向轴和/或内管的纵向轴线定向的纵向轴。伸缩马达子组件可以包括用于使马达至少部分定位于其中的壳体。该壳体可以包括适于滑动地承靠另一表面(如，支架、柱壳体的凸缘或一些其他安装结构)的一个或多个平坦表面，所述另一表面可以是柱壳体的一部分或者可操作地与柱壳体连接。所述平坦表面可以是用于将伸缩马达子组件固定至整体组件的安装结构的一部分。在替选方案中还可以采用手动可调整的伸缩组件。

本教导还设想采用适于选择性地升高或降低转向轴的至少一个倾斜子组件。倾斜子组件可为手动致动的、机动化的或两者。倾斜子组件可以(如，沿其长度在第一安装位置处)附接至支架结构。例如，如所讨论的，倾斜子组件可以包含在限定在支架结构中的壳体结构内。倾斜子组件可以沿其长度在第二位置处附接(如，相比于第一安装位置在远离支架结构的上表面的第二安装位置处附接)。

如所指示的，柱壳体可以与支架结构枢轴地耦接，诸如通过与顶部支架的枢轴耦接(如，在支架结构(如，顶部支架)和柱壳体二者的前端处或前端附近)，并且适于许可转向轴调整(如，诸如通过倾斜子组件、伸缩马达子组件或两者进行的倾斜调整、伸缩调整或这两种调整)。柱壳体可以是铸造结构(如，通过铸造物质制成的结构)、锻造结构(如，通过锻造金属物质制成的结构)、机加工结构、加固结构(如，通过烧结和/或压制粉状金属物质的步骤制成的结构)或它们的任意组合。柱壳体沿其长度的至少一部分(诸如后部)可以具有大体上柱形的形状。柱壳体沿与支架结构的侧壁相对的一侧可以包括一个或多个平坦部分。一种优选的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状物。柱壳体可以包括一种结构(如，所述结构沿壳体的一侧以使得该结构相对于壳体的纵向轴线大体径向地向外凸出)，美国公开号20130233117(通过合并而引用；参见如图1a至图5以及那些附图相关联的讨论)的教导的能量吸收装置可以固定在该结构上，或者本文教导的能量吸收装置可以定位在该结构中。在柱壳体与支架结构之间(如，在柱壳体与支架结构的向下凸出的侧壁之间)，诸如在朝向组件的后端的位置处，通常将会限定空间。

例如，柱壳体一般可以是细长的。柱壳体在长度的至少一部分上可以具有基本上柱形的构造。柱壳体可以具有下部，该下部在柱壳体长度的至少一部分上具有侧向凸出的凸缘。凸缘可以从柱壳体的两侧凸出。凸缘可以侧向向外地凸出至一个位置，该位置延伸超出凸缘所凸出的壁的最外范围。柱壳体在下部可以具有一个或多个开口(如，狭槽)，用于暴露内柱管，使得柱管可以与和伸缩马达子组件相关联的驱动构件连接或与该驱动构件纵向平移(如，经由适合的支架)。因为柱壳体枢轴地连接至支架结构(如，在组件的前端处或前端附近)，所以在二次撞击的情况下，柱壳体一般可以保持固定在其正常操作位置。通过内管向前移动、致使伸缩马达子组件脱离并且通过将柱壳体连接至伸缩马达子组件的能量吸收装置吸收能量，可能发生内部折叠。

柱壳体可以包括大体平坦的接触部分或“衬垫”。这种接触部分可以位于沿柱壳体长度的中间位置或者与端部中的一个邻接。接触部分一般可以定位成与本教导的间隔件相对。在适当调整间隔件并将间隔件的固着部固定到位后，接触部分可以承靠间隔件。

因此本教导设想进一步采用伸缩马达子组件安装结构，该伸缩马达子组件安装结构在正常操作期间耦接至柱壳体、伸缩马达子组件和内柱管。根据美国公开号20130233117(通过引用而并入)的教导，在撞击超过预定第一撞击载荷的情况下，伸缩马达子组件安装结构可以适于从柱壳体上脱离。伸缩马达子组件安装结构和/或马达可以位于柱壳体的下方。当伸缩马达子组件安装结构从柱壳体上脱离时，其可以沿柱壳体的下侧平移。因此，伸缩马达子组件安装结构可以适于与能量吸收装置元件连接，并使致该元件在初始分离后塑性变形。

本文的教导还设想了制造和/或安装所述组件的方法。因此，所描述元件能够以实现所述组件的方式组装。本教导想到提供本文所描述的组件，用于安装在机动车辆中。例如，本教导包括将支架结构附接至车辆横梁、附接至仪表盘或者附接至这两者。这种附接可以用于将所描述的支架结构(如，顶部支架)定位在车辆横梁和/或仪表盘的上方或下方。本教导想到提供将根据本教导的组件安装在机动车辆中(如，通过附接至车辆横梁、仪表盘或者这两者)。

在特别方面，本教导采用至少一个间隔件，当组装在转向柱组件中时，会相对于相对柱壳体的相对表面(如，接触部分)产生倾斜表面和/或平行表面。可以通过以下两种方式中的任一或两种来实现：采用间隔件，所述间隔件适于附接至(如，抵接)从支架结构凸出的基本正交定向的侧壁(该侧壁可以构造成诸如通过互补结构接收该间隔件)；或者采用大体恒定厚度的板，所述大体恒定厚度的板适于附接至支架结构的具有大体倾斜表面的侧壁。还可能的是柱壳体本身可具有构造成用于实现相对倾斜表面布置的大体平坦面。

间隔件的构造可以包括单个通孔或多个通孔，以允许紧固件(如，螺栓、销、止退螺母等，这些均可以为带螺纹的)将间隔件附接至侧壁。不过，凭借本教导的间隔件的结构，可能的是，可仅存在单个通孔，该单个通孔接收单个紧固件以将间隔件附接至侧壁。例如，除了与间隔件一体形成的情况以外(如，通过间隔件中的螺纹开口)，可以采用没有对应螺母或其他配套硬件的螺纹螺栓。间隔件的至少一部分可以与侧壁接触。还可能的是间隔件可以形成(如，一体地)为包括(如，上述类型的)紧固件的凸形部分，该凸形部分可以穿过侧壁固定至相对的凹形紧固件(如，螺纹螺母)。间隔件的任何通孔均可以为圆形的、细长的或其任意组合。因此，可能的是，支架结构的侧壁中的通孔将会是细长的(如，具有一个或多个直线和/或弓形部分的通孔狭槽)，而间隔件的通孔可为圆形的。可能的是，支架结构的侧壁中的通孔将会是圆形的，而间隔件的通孔可为细长的(如，具有一个或多个直线和/或弓形部分的通孔狭槽)。可以采用每种情况的组合。

因此间隔件的前面可以具有暴露表面。例如，间隔件的一部分可以与侧壁成线接触、平面接触或者两者。这种接触可以沿间隔件的大体沿间隔件的一个或多个边缘形成的一个或多个自由端，可以在间隔件的内部，或者两者。

这种间隔件可以设置在柱壳体和至少一个支架结构之间的空间中。所形成的该至少一个间隔件的暴露表面(不论是由楔形件形结构、由附接至倾斜表面、由柱壳体的表面还是其组合产生的)可以与柱壳体的至少一部分成面向关系。间隔件可以定位成使得当通过倾斜子组件升高或降低转向轴时，柱壳体的至少一部分承靠该暴露表面的至少一部分。以这种方式，当转向柱组件安装在车辆内并运行时，间隔件能够至少向柱壳体施加足够高的侧向力，用于帮助抵抗转向柱组件的冲击。在倾斜操作期间，通过该布置，可以在柱壳体的竖直行进的至少大部分(如果不是该竖直行进的基本上全部的话)维持这种侧向力。此外，侧向力可以足够高，以帮助转向柱组件抵抗从其调整位置离位。

间隔件可以相对于竖直行进轴线从倾斜操作中以大体平行的关系(如将在附图的实例中描绘的)、以大体垂直的定向或者以落在大体平行或大体垂直定向之间某处的角度定向。

间隔件可以由金属制成。例如，间隔件可以是碳含量相对低的普通碳钢(plain carbon steel，碳素钢，如，SAE 1008钢)。间隔件可以是冲压件。间隔件可以包括前面(如，限定暴露表面的面)和后面。前面和后面可以具有大体相同的形状。前面和后面可以大体平行。因此，间隔件可以具有大体恒定的壁厚。间隔件可以具有足够的弹性，使得在柱壳体的竖直行进的范围内，间隔件将侧向塑性变形，但弹性不会大到使得其在倾斜期间将防止任何行进或者将引起不期望的噪声级。

间隔件可以包括限定弧形形状、线形形状或其任意组合的边缘。面可以构造成四边形的(如，大体矩形的形状)。例如，间隔件可以具有至少一个或两个相对的平行边缘。边缘处的材料可以在边缘卷起，以限定圆弧形的(radiused)面向后方的自由端结构。该自由端结构围绕间隔件的周缘可以是大体连续的。然而，自由端围绕周缘可以包括一个或多个间隙。面向后方的自由端结构围绕周缘的大部分或者甚至基本上围绕整个周缘可以是大体共面的。面向后方的自由端结构本身可以包括卷起的边缘。材料的末端部分可以面朝向间隔件的后方。该间隔件可以包括一个或多个通孔，所述通孔适于接收紧固件以将间隔件固定至支架结构。通孔可以由变形的材料限定，以限定凸出至间隔件的后方的敞开或封闭环(如，基本上环形的敞开的或闭合的环)。环可以止于未延伸得超出面向最后方的自由端的位置。以这种方式，环能够帮助抵抗和对抗对间隔件施加的力，并帮助将前面维持在距其所附接的结构的期望距离处。

当柱壳体升高或降低时，支架结构的侧壁的倾斜表面可以相对于转向柱组件的柱壳体的竖直行进轴线大体倾斜。间隔件的前面的斜坡也可以类似地具有这样的倾斜。例如，相对于竖直行进轴线(A)，侧壁的倾斜表面可以相对于竖直行进轴线成一个或多个角度(且不平行于竖直行进轴线)。例如，其可以成小于约20°、15°、10°、5°(如，约2°)但大于0°的角度(α)。

间隔件可以具有长度(L)、宽度(W)、最大厚度(T_max)(如，朝向间隔件的第一端)和最小厚度(T_min)(如，朝向间隔件的第二端)。间隔件可以大体构造成楔形件。

对于适于固定至支架结构侧壁的倾斜表面的间隔件，可能的是间隔件从沿其长度开始在柱壳体在倾斜调整期间可以行进的间隔件长度的部分上可以具有大体恒定厚度。还设想间隔件可以构造成楔形件，该楔形件沿其长度在柱壳体在倾斜调整期间可以行进的间隔件长度的部分上具有变化的厚度。例如，这种用于间隔件的楔形件可以具有可以为约1.5:1至约1.05:1(如，约1.1:1)的最大厚度与最小厚度的比例。长度与宽度的比例可以为约4:1至约1.2:1，约3:1至约1.5:1(如，约2:1)。间隔件可以具有多种宽度和多种长度。因此，上文的比例设想了沿长度的宽度平均值和/或沿宽度的长度平均值。

还设想在间隔件中可以存在一个或多个通孔(可以是细长的和/或带螺纹的)，所述通孔用于接收紧固件，以将间隔件附接至转向柱组件(如，在支架结构的侧壁处)。可能的是可以仅存在单个通孔，使得通过仅单个紧固件将间隔件附接至侧壁。以这种方式，可以简化间隔件在转向柱组件中的安装。

通孔可以大体沿间隔件在长度尺寸上的中心线(CL_L)定位。通孔可以定位成与间隔件在宽度尺寸上的中心线(CL_W)成偏移关系。例如，通孔可以位于间隔件在宽度尺寸上的中心线与间隔件的第一端或第二端之间。通孔可以位于离第一端(如，底端)或第二端(如，顶端)距离的约1/4至约1/2(如，约1/3)的位置处。

如所指示的，当组装到转向柱组件中时，间隔件将与柱壳体相对。间隔件的尺寸和/或定位通常设置成使得在内部柱壳体升高或降低时，在间隔件长度的至少25％、50％或者甚至75％(如，基本上其整个长度)上，间隔件将与内部柱壳体接触(如，抵靠柱壳体上的相对的、至少部分平坦的表面或“衬垫”)。例如，间隔件的尺寸和/或定位通常可以设置成使得在柱壳体的接触位置处在倾斜高度调整范围的至少50％、75％或者甚至约100％内实现这种接触。因此，如果转向柱组件的柱壳体构造成在约50mm的倾斜高度调整范围内升高或降低，那么可以存在与柱壳体的至少约25mm、约38mm或者甚至约50mm的距离的接触。

由于支架结构的侧壁或者间隔件的侧壁中的一个或者两者的倾斜度，并且通过使用用于将间隔件附接至支架结构的细长的狭槽(在支架结构(如，侧壁或上板部分)或间隔件中任一或两者中)，在将柱壳体组装至支架结构期间可以进行简化的调整，用于实现间隔件相对于柱壳体(如，相对于柱壳体的相对的接触表面或衬垫)的期望位置。例如，通过相对于侧壁移动间隔件(如，沿间隔件的倾斜表面、侧壁或者两者)，可以增加或缩短间隔件的暴露表面相对于侧壁的距离，从而闭合或敞开需要容纳柱壳体的接触表面的任何空间。此外，通过本教导而成为可能的单个紧固件附接，可以简单地通过确定暴露表面相对于制造的转向柱组件的侧壁的适当期望位置并将紧固件紧固至适当的载荷状态(如，适合的或预定的扭矩水平)而执行单个紧固步骤。例如，间隔件可以固定在期望的预载荷状态，以便实现相对于柱壳体的适当抵抗水平。也可以采用一个或多个弹簧，用于帮助建立期望的预载荷状态。

本教导还设想转向柱组件包括能量吸收结构，该能量吸收结构适于帮助管理在车辆碰撞期间的二次撞击的情况下产生的能量。

通过非限制性的例示，本教导的转向柱组件可以包括通过引用合并的美国公开号20130233117(序列号13/788,637；Read and Martinez)公开的结构。

这种转向柱组件可以包括适于附接至机动车辆的结构(如，车辆横梁、仪表盘或者两者)的支架结构，诸如顶部支架(通常由可以进行铸造的金属(诸如铝)制成)。可位移内管构造成接收转向轴。通过一个或多个驱动构件(如，杆)将伸缩致动装置(其可以是伸缩马达组件的一部分，诸如电动机)可操作地附接至壳体和附接至内管，使得允许车辆操作员选择性地在向前或向后的方向上致动内管。组件还使得其允许使用一个或多个能量吸收装置元件以受控方式使伸缩马达组件脱离其与壳体的附接，所述能量吸收装置元件可以基于特别车辆应用进行选择，并且可以设计成用于改变或转变期望的响应(如，折叠冲程期间脱离和/或塑性变形的时机)。因此在二次冲击事件期间，车辆操作员的冲击力通过转向轴传递至内管和驱动构件，引起伸缩马达组件的初始脱离。通过相对于伸缩马达组件与内管、壳体或者两者放置(如，可操作地位于其之间)的一个或多个能量吸收元件吸收来自冲击的额外能量。可以将一个或多个能量吸收装置元件构造成(如，能够塑性变形的大体折叠并且相当薄的细长金属条或弯曲板)以及将材料选择成(如，普通碳钢、具有一种或多种其他金属的钢合金或者一些其他钢或金属)以使得它们塑性地变形以吸收冲击能量。这种塑性变形可以是没有伸长的变形；因此可能的是金属条或弯曲板将会折叠自身并限制成使得其围绕结构的边缘(如，凸缘，诸如与内部柱壳体相关联的凸缘)拉伸或者推动抵靠壁以引起变形。以这种方式，可以实现可以包括第一阶段的载荷和位移关系，在第一阶段中随着载荷增加，位移增加至与伸缩马达组件的初始脱离对应的峰值位移。在下一阶段，在可能的能量吸收载荷延迟后(可以通过能量吸收装置元件的形状、大小或其他特征选择性地调整这种延迟)，因为来自载荷的能量主要通过能量吸收装置元件的变形(包括塑性变形)吸收，所以出现对该一个或多个能量吸收装置元件的依赖。

本文教导还想到一种组装转向柱组件(如，上述组件)的方法。该方法可以包括下述步骤：定位内管，该内管在柱壳体内携载或适于接收转向轴，所述柱壳体具有前端和后端并具有外壁和纵向轴线(如，外壁可以大体是弓形的，使得柱壳体在其部分或全部长度上具有大体中空的柱形结构)。柱壳体可以枢轴地连接至支架结构(如，在柱壳体和支架结构的每个的前端处或前端附近)，所述支架结构诸如顶部支架。这种连接是使得可包括侧壁部分(如，在倾斜调整期间与柱壳体的行进轴线大体平行的侧壁，或者相对于这种行进轴线大体倾斜的侧壁)的支架结构可以通过间隙与柱壳体的外壁大体侧向地间隔开。可以将间隔件插入在计划设置间隙的区域(如，如上所述的)中。间隔件可以附接至支架结构(如，附接至侧壁或上板部分)，使得间隔件的前表面(即暴露表面)的至少一部分(如，暴露表面的总面积的至少约20％或40％)相对于穿过柱壳体纵向轴线的纵向轴线所取的竖直平面成倾斜相对关系。间隔件可以附接至支架结构(如，附接至侧壁或上板部分)，使得间隔件的前表面(即暴露表面)的至少一部分(如，暴露表面的总面积的至少约20％)相对于通过柱壳体纵向轴线的纵向轴线所取的竖直平面成大体平行相对关系。间隔件可以附接至支架结构(如，附接至侧壁或上板部分)，使得在倾斜调整时，在柱壳体的竖直行进期间，间隔件(如，经由衬垫)接触柱壳体的外壁，如本文所述。间隔件可以通过单个紧固件附接至支架结构(如，附接至侧壁或上板部分)。间隔件可以在单个附接步骤中附接至支架结构(如，附接至侧壁或上板部分)，该单个步骤采用施加预定载荷(如，达到先前确立的用于螺纹紧固件的扭矩量)使间隔件紧固至支架结构(如，紧固至侧壁或上板部分)。可以在没有多次调整以改进间隔件的前面相对于柱壳体的外壁的位置的情况下，将间隔件附接至支架结构(如，附接到侧壁或上板部分中的螺纹开口中，所述螺纹开口可以是螺纹通孔)。在没有配套螺母的情况下，可以通过使用插入到通孔中(通孔可选地可以为带螺纹的)的螺纹紧固螺栓而附接间隔件。间隔件可以以如下方式作用，即，使得当其(如，经由柱壳体的衬垫)接触柱壳体时，其针对柱壳体施加力以便抵抗柱壳体的冲击、帮助将柱壳体固定在选定的倾斜位置中，或两者。

如上文所见，可以看出间隔件可以安装在该至少一个支架结构和柱壳体之间的间隙中，该间隔件通过紧固件能够在间隙内安装至该至少一个支架结构；该间隔件具有暴露接触表面；并且该间隔件能通过下述方式安装：(1)通过单个紧固件安装，使得暴露接触表面可在一定方向上平移，以填充柱壳体与暴露接触表面之间的任何剩余间隙，其中，该方向至少部分沿大体横向于柱壳体的纵向轴线的轴线，(2)通过紧固件安装，以允许间隔件在与穿过柱壳体的纵向轴线的大体竖直平面大体平行的至少一个轴线上(受控可调整地)移动，使得暴露接触表面可在一定方向上能够(如，通过滑动)平移，以填充柱壳体与暴露接触表面之间的任何剩余间隙，或者(1)和(2)二者。

现在参照附图，图1A至图5示出了根据本教导的用于车辆的电动伸展和倾斜转向柱组件的结构和操作的实例。虽然作为内部折叠系统示出，但本教导也发现用于其他折叠模式(如，外部折叠)的应用。组件具有倾斜调整特征和伸缩调整特征。对于每个这种特征，均存在相关联的马达。然而，可能的是可以省略这些马达中的一个(如，可能的是，不用马达而是手动地(诸如通过使用杠杆或其他用户操作机构)实现倾斜调整)。

现在转向图2A至图2C，可以看见转向柱组件100，包括如经由转向轴104(如，参见图2C)可操作地与转向盘(未示出)连接的管102。轴和管均具有纵向轴线(LA)。当安装在车辆中时，轴和管中每个的纵向轴线可以大体共轴地对准，大体与车辆的纵向轴线平行对准，或者每种。

对于本说明性实例描绘为顶部支架106的支架结构具有适于与柱壳体110枢轴地连接的前端108。顶部支架构造成用于接收转向轴104的至少一部分并用于将转向柱组件安装在机动车辆内。所示出的顶部支架构造成用于将安装功能集成在车辆内并且调节组件相对于车辆操作员的倾斜功能。

顶部支架106包括开口112，紧固件(未示出)穿过该开口以将支架附接至车辆。顶部支架具有上表面114(如，在支架的向上定位的板部分上限定的大体平坦的上表面)。顶部支架106包括朝向其后端、远离顶部支架的下表面118凸出的颈圈件部分116。颈圈件部分116示出为包括完全闭合的环状结构。顶部支架包括一对枢轴连接臂120。例如，大体在顶部支架的前端108处可以设置至少一对臂。顶部支架还可以包括适于接收机动化倾斜子组件的结构122。

顶部支架106具有向下凸出的侧壁124(示出为具有一对大体竖直定向的间隔肋状物)。在图2A至图2C中，其被示出为大体平行于转向轴的纵向轴线。侧壁包括用于接收紧固件128的通孔126(示出为细长的大体竖直狭槽)。侧壁124相对于上表面114(如，顶部支架的向上定位的板部分的上表面)大体正交，并因此在倾斜调整期间与转向柱组件的柱壳体的竖直行进轴线(A)大体平行。如图2A至图2C中示出的，紧固件128的纵向轴线定向成与上表面114大体平行。以这种方式，紧固件通过侧壁124附接至间隔件130。然而，可能的是紧固件通过上表面附接(如，紧固件穿透顶部支架的向上定位的板部分并从间隔件的顶部或者经由与间隔件连接的支架连接至间隔件)。因此紧固件示出为从组件的外部侧向地穿透通孔126。因此其可以螺纹地接合间隔件130。

对于所示出的实例，与通过引用合并至本文的美国公开号20130233117的教导中的图4a至图4c和图5至图6以及相关联的描述一致，本教导设想采用适于大体沿转向轴的纵向轴线在向前或向后的方向上(通过杆或其他驱动构件)选择性地驱动转向轴的伸缩马达子组件132。伸缩马达子组件包括可操作地驱动一驱动构件136的电动机134。伸缩马达子组件可至少部分地由支撑结构138携载，该支撑结构具有适于滑动地承靠柱壳体110的另一凸缘结构142的平坦表面140。能量吸收构件144(或多个能量吸收构件)可以可操作地将伸缩马达子组件与柱壳体耦接，用于在二次撞击的情况下吸收能量，所述能量吸收构件诸如为金属条。例如，构件144可以构造成，如果伸缩马达子组件132脱离并在向前的方向行进，则其使能量吸收构件144变形(诸如通过折叠抵靠凸缘结构142或相对于凸缘结构折叠)，从而吸收来自碰撞的能量。在替选方案中还可以采用手动可调整的伸缩组件。

本教导还设想采用适于(如，经由可操作衔接的柱壳体和/或内柱管)选择性地升高或降低转向轴的至少一个倾斜子组件146。该倾斜子组件示出为机动化的并安装至顶部支架，安装在顶部支架106中限定的壳体结构122内。

如所指示的，柱壳体110枢轴地与顶部支架耦接(如，朝向顶部支架和柱壳体二者的前端)并适于许可转向轴调整。柱壳体示出为铸造结构(如，通过铸造物质制成的结构)。柱壳体和顶部支架之间(具体地在柱壳体和顶部支架的向下凸出的侧壁124之间)限定有空间。

柱壳体示出为大体细长的并且具有基本上柱形的部分。柱壳体110示出为沿柱壳体的长度(如，朝向柱壳体的后端)在中间位置处包括接触部分或“衬垫”148。衬垫148定位成与本教导的间隔件130大体相对，所述间隔件通过紧固件128固定至侧壁124。

更特别地参照图3A至图3D，可以看见根据本教导的一种可能间隔件130的实例。间隔件大体示出为楔形件形结构，在前视图中看该楔形件形结构具有在大体矩形的结构，其中限定有通孔150(所述通孔可为带螺纹的以便与紧固件螺纹地接合)。间隔件具有前面152和后面154。间隔件安装在转向柱组件中，使得前面152大体暴露，与柱壳体110相对，特别地与柱壳体的衬垫148相对。

间隔件具有两个相对的平行的边缘156a和156b。边缘处的材料在边缘上卷起，以限定圆弧形的面向后方的自由端结构，该自由端结构示出为围绕间隔件的周缘是大体连续的。间隔件具有单个通孔150，所述通孔适于接收紧固件以将间隔件固定至顶部支架。通孔150由变形的材料限定以限定封闭环160。该环止于未延伸得超出面向最后方的自由端结构158的位置。

如所看出的(诸如在图4A和图4B中)，这种间隔件设置在柱壳体和顶部支架之间的空间中。所形成的间隔件的倾斜表面与柱壳体110的接触部分成面向关系。其定位成使得当通过倾斜子组件升高或降低转向轴时柱壳体的接触部分承靠倾斜表面的至少一部分。以这种方式，当转向柱组件安装在车辆内并运行时，间隔件能够向柱壳体施加侧向力，用于帮助抵抗转向柱组件的冲击。

如果定位成使得自由端结构158是竖直直立的，则间隔件的前面相对于竖直行进轴线(A)的斜坡将处于一定角度(α)，该角度可以小于约10°，诸如约2°的角度。因为顶部支架的侧壁124本身具有类似的角度，所以暴露表面可以与竖直行进轴线大体平行。然而，对于侧壁和/或暴露表面可以采用任何其他角度，这些角度将使暴露表面与柱壳体的衬垫大体处于公共平面中。因此可能的是，当柱壳体升高或降低时，间隔件的前面可以相对于转向柱组件的柱壳体的竖直行进轴线倾斜。

间隔件具有长度(L)、宽度(W)、最大厚度(T_max)(如，朝向间隔件的第一端)和最小厚度(T_min)(如，朝向间隔件的第二端)。长度与宽度的比例为约2:1。

通孔可以大体沿间隔件在长度尺寸上的中心线(CL_L)定位。通孔可以定位成与间隔件在宽度尺寸上的中心线(CL_W)成偏移关系。例如，通孔可以位于间隔件在宽度尺寸上的中心线与间隔件的第一端或第二端之间。通孔可以位于离相对边缘156b的距离的约1/3的位置处。

图4A和图4B示出了如何可以采用本文教导调节各自具有不同尺寸公差的多个转向柱组件的组装。为说明的目的扩大了结构的特征。在图4A中，柱壳体110的衬垫148与侧壁124之间的空间大于图4B中对应的空间。因此，图4B的间隔件130(通过经由通孔126使其升高)而得以调整并将其固定至侧壁124(经由通孔150用紧固件128固定)，固定在相对于图4A中的间隔件不同的位置，以便减小间隔。

因此看出，例如通过相对于侧壁124移动间隔件130，可以增加或缩短间隔件的暴露表面相对于侧壁的距离，从而闭合或敞开需要容纳柱壳体110的衬垫148的任何空间。此外，通过本教导而成为可能的单个紧固件附接，可以简单地通过确定暴露表面相对于制造的转向柱组件的侧壁的适当期望位置并将紧固件128紧固至适当的载荷状态(如，适合的或预定的扭矩水平)执行单个紧固步骤。因此可以避免尝试和误差。

图5示出了另一种可能的间隔件布置。在该方法中，间隔件130’通过紧固件128’连接至顶部支架106’。紧固件128’穿过顶部支架106’的顶部表面114’中的通孔。示出的间隔件130’包括倒“L形”结构。间隔件与柱壳体110’相对，柱壳体具有位于壳体的一侧上的衬垫148’。穿过上板部分(如，顶部表面114’中)的通孔可以为圆形的或细长的狭槽，用于许可相对于柱壳体调整间隔件。替选地或另外地，紧固件所附接的间隔件130’的上凸缘可以具有适于允许相对于紧固件进行位置调整的通孔。

本文引用的任何数值均包括以一个单位增加的从较低值至较高值的所有值，前提是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。例如，如果说明了部件的量或过程变量(诸如，温度、压力、时间等)的值为例如从1至90，优选地从20至80，更优选地从30至70，则本说明书中意指清楚地枚举诸如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于一的值，一个单位视情况而定可视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这仅为具体意指的几个实例，并且枚举的最低值和最高值之间的数值的所有可能组合均视为以类似的方式在本申请中清楚地说明。

除非另有说明，否则所有范围均包括两个端点和端点之间的所有数字。与范围相关的“约”或“大约”的使用适用于范围的两个端值。因此，“约20至30”意在覆盖“约20至约30”，至少包括明确说明的端点。

本文公开的相关尺寸和/或比例(如，在书面文本以及附图中)为本教导的一部分，即使没有明确地引用。

出于各种目的，包括专利申请和出版物的所有文章和参考文献的公开内容均通过引用合并。用以描述组合的术语“基本包括”应包括确定的元件、组成部分、部件或步骤，以及实质上不影响组合的基本特征和新颖特征的这种其他元件、组成部分、部件或步骤。本文中用以描述元件、组成部分、部件或步骤的组合的术语“包括(comprising)”或“包含(including)”的使用还设想基本包括或者甚至包括元件、组成部分、部件或步骤的实例。

通过单个集成的元件、组成部分、部件或步骤可以提供多个元件、组成部分、部件或步骤。替选地，单个集成的元件、组成部分、部件或步骤可以分为独立的多个元件、组成部分、部件或步骤。用以描述元件、组成部分、部件或步骤的“一(a)”或“一个(one)”的公开内容不意在排除额外的元件、组成部分、部件或步骤。

附图中描绘的元件的相对位置关系是本文教导的一部分，即使没有用词语描述。