转向柱强制锁定驱动机构的制作方法

转向柱强制锁定驱动机构
1.优先权要求
2.本技术要求于2019年5月31日提交的美国临时专利申请号62/855,232的优先权权益，所述申请的内容以引用方式整体并入本文。
技术领域
3.总体而言，本教导涉及改进的可调节转向柱组件和与其相关联的方法。更具体地，本教导涉及倾斜可调节转向柱系统。


背景技术：

4.对于许多应用，转向柱组件包含倾斜或伸缩功能中的一者或两者。对于这些应用，通常采用杆来由车辆用户手动执行这些功能。例如，在所谓的“手动倾侧和伸展”转向柱组件中，所述组件将具有倾斜(“倾侧”)和伸缩(“伸展”)功能，其中提供杆以供车辆用户进行手动释放以提供到选定位置的倾侧和伸展调节，然后重新接合以将转向柱固定在选定位置。
5.在当前可调节倾斜组件中，提供一种沿向上倾斜方向强制锁定柱以在二次冲击期间将柱保持处于倾斜位置的装置已变得合乎需要。这种强制锁定机构可能需要许多零件，这不仅使组装复杂化，而且增大了零件失效或零件彼此不兼容的机会。在现有组件中，在组件的零件之间可能存在空隙。例如，在弹簧与螺栓或锁之间可能存在空隙。此空隙导致螺栓与锁之间的自由运动，这可能导致锁在致动机构被设定为解锁柱时无法脱离接合。
6.尽管力图改进可调节转向柱组件，但仍然需要替代组件，特别是那些具有较少元件的组件、那些减小或消除零件之间的间隙或空隙的组件等。
7.以下美国专利文件可与本教导有关：美国专利申请公布号2009/0241721和2006/0090586；和美国专利号8,888,131；9,162,701；6,139,057；8,827,311；和国际公布号wo 2018/064161，全部文献出于所有目的以引用方式并入本文。


技术实现要素：

8.本教导利用简单而精妙的构造方法，通过所述方法可采用相对少的部件来实现可调节转向柱组件(例如，用于倾侧和/或伸展)。例如，尽管对外部折叠组件(在本教导内设想了所述组件)具有适用性，但本文中的转向柱组件可以是内部可折叠组件。
9.本教导还设想了倾斜组件。所述倾斜组件可包括一对向下设置的板，所述板各自具有狭槽。限定所述板的所述狭槽的一个或多个壁可具有用于与所述倾斜组件的另一个元件接合的齿状表面。所述板可与支架结构相关联。
10.所述倾斜组件可包括适于旋转的细长构件。所述细长构件可穿透每个向下设置的板的所述狭槽并且在其间延伸。所述细长构件可适于由用户操作装置旋转。所述用户操作装置可以是杆。所述细长构件可以是倾斜螺栓。所述细长构件(例如，在其主体而不是螺栓头部处)可具有非圆形的横截面。所述细长构件可具有沿着所述细长构件的长度延伸的一
个或多个大致平坦的表面。所述细长构件可具有沿着所述细长构件的长度延伸的两个大致平坦的表面。所述两个大致平坦的表面可位于所述细长构件的相反侧上。所述细长构件可具有长圆形或体育场(stadium)形状的横截面。
11.所述所倾斜组件可包括位于所述狭槽中的一个或多个狭槽内(例如，位于每个狭槽内)的旋转构件。所述旋转构件可包括开口，穿过所述开口接收所述细长构件。所述旋转构件的所述开口可由一个或多个弯曲部分限定。所述旋转构件的所述开口可以是非圆形的。所述开口可以是大致沙漏形状的或类似数字8形状的。所述旋转构件的所述开口可包括向内突出到所述开口中的一个或多个脊部。所述开口可包括相对脊部，所述相对脊部朝向彼此突出，以用于接触所述细长构件的相反侧。所述旋转构件可包括一个或多个另外的开口，诸如用于与所述偏置构件的一部分(例如，所述偏置构件的固定部分)接合或接收所述部分的开口。所述旋转构件的至少一部分可具有用于与限定所述狭槽的壁接合的齿状表面。所述旋转构件可具有用于接触限定所述狭槽的壁(例如，相对壁)的壁接触特征。当所述倾斜组件处于所述锁定位置时，所述壁接触特征可接触所述壁。所述壁接触特征可位于所述旋转构件与齿状表面相反的端部上。所述旋转构件可以是大致泪珠或灯泡形状的。
12.所述倾斜组件可包括偏置构件，诸如弹簧。所述偏置构件可具有第一端和第二端。至少一个端部可与所述旋转构件接合。所述偏置构件可驱动所述旋转构件沿所述锁定方向、所述解锁方向或两个方向旋转。例如，所述偏置构件可驱动所述旋转构件沿所述锁定方向和所述解锁方向两者或者仅沿所述锁定方向旋转。所述偏置构件的所述第一端可接触所述细长构件。所述偏置构件的所述第一端可接合到所述柱壳体、倾斜支架或所述组件的其他部分中。所述第二端可与所述旋转构件接合。所述偏置构件可具有适于接触所述细长构件的一个或多个大致平坦的表面的一个或多个大致平坦的部段。所述偏置构件可具有定位在所述细长构件的相反的大致平坦的表面处的相对螺栓接触部段。所述偏置构件可以是围绕所述细长构件盘绕的条带。所述偏置构件可具有围绕所述偏置构件盘绕一次或多次的主体部分。所述偏置构件可具有从所述偏置构件的主体部分大致正交地延伸以与所述旋转构件接合的固定部分。所述固定部分可位于所述偏置构件的所述第二端处。所述固定部分可接收在所述旋转构件的接合开口内
13.当所述倾斜组件处于解锁位置时，所述旋转构件可适于在所述狭槽内行进。当所述倾斜组件处于锁定位置时，所述旋转构件可适于旋转并且与限定所述狭槽的壁接合。所述细长构件与所述偏置构件之间的间隙可被减小或消除。所述偏置构件与所述旋转构件之间的间隙可被减小或消除。这可通过利用所述偏置构件抵靠着所述细长构件预加载所述旋转构件来实现。
14.所述倾斜组件还可包括用于将所述倾斜组件安装在车辆内的支架。
15.本教导还设想了一种具有如本文所述的倾斜组件的转向柱组件。所述组件还可包括：柱管；转向轴，所述转向轴至少部分地由所述柱管支撑以用于旋转；以及柱壳体，所述柱壳体用于至少部分地承载所述柱管。所述组件可包括：手动操作的方向盘调节子组件，所述手动操作的方向盘调节子组件包括用于手动致动所述方向盘调节子组件的杆。所述柱管可被配置用于伸缩插入所述柱壳体内。所述方向盘调节子组件可适用于：沿大致沿着纵向轴线的前后方向选择性地调节所述转向轴、所述柱管或两者；选择地升高或降低所述转向轴、所述柱管或两者；或两者的组合。
16.本教导通过提供具有较少零件的简化组件来满足工业的需要，所述零件允许特别是相对于倾斜调节在锁定与解锁之间平滑过渡。本教导还提供了一种组件，所述组件减小或消除组件的元件之间(例如，细长构件、旋转构件、偏置构件的任何组合之间)的间隙。
附图说明
17.图1是根据本教导的说明性组件的透视图。
18.图2是根据本教导的说明性倾斜组件的部件的透视图。
19.图3是图2的加框部分的放大图。
20.图4是预加载旋转构件和减小间隙的图示。
21.图5是处于锁定位置的说明性倾斜组件。
22.图6是根据本教导的示例性旋转构件。
23.图7是根据本教导的示例性偏置构件。
24.图8a、图8b和图8c是根据本教导的倾斜螺栓、旋转构件和偏置构件的视图。
25.图9a和图9b是根据本教导的旋转构件和偏置构件的视图。
26.图10是根据本教导的倾斜螺栓、旋转构件和偏置构件的视图。
27.图11是根据本教导的示例性偏置构件。
28.图12是包括与柱壳体接合的偏置构件的说明性组件的一部分。
具体实施方式
29.根据需要，本文公开了本教导的详细实施方案；然而，应当理解，所公开的实施方案仅仅是可以各种形式和替代形式体现的教导的示例。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以显示特定部件的细节。因此，本文所公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的，而仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用本教导的代表性基础。
30.一般而言，并且如将通过以下描述理解的，本教导涉及转向柱组件。转向柱组件可以是折叠转向柱组件。转向柱组件可包括用于将转向柱组件固定在车辆中的固定操作位置中的安装部分。所述组件可具有折叠部分，所述折叠部分的至少一部分适于相对于安装部分向前行进，而安装部分通常保持处于其固定操作位置(例如，安装部分的任何行进被控制和限制为约50mm或更小、约20mm或更小或约10mm或更小的量)。在其基本概念中，本教导涉及转向柱组件，所述转向柱组件在诸如导致特定阈值量的负载(例如，约0.5kn或更大或者约2kn或更大的负载；约10kn或更小或者约5kn或更小的负载)的二次冲击的冲击的情况下可被适配成使得折叠部分的至少一部分在车辆内向前行进。向前行进可以呈伸缩方式。例如，操作地连接到方向盘的至少一个第一结构(诸如柱管)可相对于可至少部分地围绕着所述至少一个第一结构的至少一个第二结构(例如，柱壳体)在车辆中向前推进。向前推进可以沿着与车辆纵向轴线大致平行(诸如在与之平行的约10
°
内)的轴线。柱安装件可相对于车辆纵向轴线成约5
°
或更大或者约10
°
或更大的角度。柱安装件可相对于车辆纵向轴线成约35
°
或更小或者约30
°
或更小的角度。
31.本教导设想转向柱组件可包括适于允许用户选择方向盘的倾斜角的倾斜或倾侧调节、适于允许用户选择方向盘的适当的前后位置的伸展调节或两者。一般而言，任何此类
调节可以由合适的用户操作装置(例如，杆、机电致动器、马达或其他项)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来将折叠部分维持处于用户选择的位置的力。例如，杆或其他用户操作装置可与一个、两个或更多个机构操作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。固定可通过合适的固定构件(例如，细长的力施加构件)来实现，所述固定构件诸如螺栓(例如，倾斜螺栓)、棒、带条、杆、带、楔形物、凸轮或其他合适的构件或其组合。例如，固定构件可适于在致动用户操作装置时致使凸轮或旋转构件旋转并与倾斜板的壁接合来以其期望角度固定方向盘。在致动用户操作装置时，销可被带出或推入与位于柱管上或附接到柱管的条带的开口或齿状部分的接合，从而允许进行伸缩调节。
32.在所示的实例中，教导描述了对用于机动车辆的转向柱组件有用的方面。一般而言，本文教导的组件可包括转向轴(例如，可与方向盘或其他转向装置耦接的转向轴)和/或(例如，经由一个或多个轴承)支撑转向轴的柱管。可采用柱壳体。它可适于与柱管伸缩地耦接(例如，每一者可具有大致平行或甚至彼此同轴的纵向轴线)。可采用一个或多个支架来将柱管或柱壳体中的任一者或两者至少部分地固定到车辆(例如，到车辆横向结构)。支架或者一个或多个倾斜板可包括适于提供用于倾斜功能的引导结构的合适部分(例如，诸如大致竖直取向的狭槽的狭槽)。诸如杆的用户操作装置可用于允许用户手动操作所述组件。可采用响应于来自操作开关的信号施加或释放力的机电装置。转向柱组件可被配置成使得在诸如二次冲击的冲击期间实现的阈值负载的情况下，组件的至少一部分(例如，柱管、转向轴、方向盘或其组合)能够从其典型的操作位置向前平移。因此，柱管可因此变得能够相对于柱壳体向前平移，从而一起承载附接的方向盘。因此，可看出，可能的情况是方向盘变得能够向前(例如，远离用户)平移。
33.如本文所述的组件通常将包括例如经由转向轴与方向盘(未示出)操作地连接的管。一个这样的管(在本文中被称为柱管)通常将沿着管的长度的至少一部分(如果不是全部的话)具有中空腔体，并且可被定尺寸和配置成接收和支撑可旋转轴(即转向轴)和可能的一个或多个轴承。轴和管两者都将具有纵向轴线。当安装在车辆中时，每个轴和管(以及一般的转向柱组件)的纵向轴线可与车辆的纵向轴线大致同轴对准、与其大致平行地对准、或符合每一者。轴和柱管可由合适的金属制成或以其他方式包括合适的金属，诸如铁(例如，钢)、镁、锌或铝中的一种或多种。
34.柱管可以是大致圆柱形和中空的。它可具有前端部分和后端部分以及纵向轴线。前端部分或后端部分中的任一者或两者可包括支撑转向轴以用于旋转的合适的轴承。
35.转向轴可具有适于接收方向盘(未示出)的后端部分。它可具有前端部分，所述前端部分穿透轴承、键锁环或两者并且可由其支撑。如所指出的，转向轴可至少部分地由柱管支撑以用于旋转并且具有可与柱管的纵向轴线大致同轴对准的纵向轴线。
36.柱壳体枢转地安装在机动车辆内的枢轴安装位置处(例如，永久固定的安装)。枢轴安装位置可位于柱壳体的前端处或者位于前端的约20mm、约30mm、约40mm或约50mm以内。枢轴安装位置可位于柱壳体的下侧上、柱壳体的顶侧上或柱壳体的顶侧与底侧之间的某个位置处。柱壳体至少部分地围绕着柱管。柱壳体可具有一个或多个突出部或其他结构以接收将柱壳体与倾斜支架连接的偏置装置(例如，弹簧)。柱壳体可以是铸造结构(例如，包括金属，诸如铝、镁、锌和/或铁(例如，钢))。在二次冲击期间，柱壳体可相对于枢轴安装位置
保持处于大致固定的位置。它可被固定成使得它向前平移相对小的量(例如，约50mm或更小、约20mm或更小、或约10mm或更小)。
37.本文的组件包括倾斜调节组件。倾斜组件可包括一个或多个倾斜板、细长构件；旋转构件；偏置构件；或其组合。
38.本教导设想了伸缩调节组件。伸缩调节组件的特征还可用于在冲击(诸如二次冲击)期间吸收能量。
39.本教导设想了一个或多个支架结构。转向柱组件可包括安装支架。转向柱组件可包括倾斜支架。转向柱组件可包括一个或多个倾斜板。
40.可采用一个或多个合适的支架。任何此类支架可包括用于将转向柱组件安装在车辆内的部分(例如，它可固定到车辆结构，诸如车辆横梁、仪表板或其他结构)。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。
41.支架可以是集成结构，使得倾斜部分和安装部分是单个结构(例如，铸造、冲压或其组合)。支架可由单独的结构制成，这些结构组装在一起以在单个结构中限定安装部分和倾斜部分。安装部分可被省略和/或可位于转向柱组件内的其他位置。可省略倾斜部分。安装支架可与限定倾斜部分的结构分开使用。除了本文所述的实例以外，可采用的支架的实例包括以下文献的那些支架：美国公布号20100300238(所述公布的完整内容出于所有目的以引用方式并入；参见例如支架20的描述)；美国专利号6,467,807，所述专利的完整内容出于所有目的以引用方式并入(参见例如支架6和7以及相关联的结构的描述)。
42.一个或多个支架(例如，倾斜支架)可被采用并适用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)和/或在机动车辆内安装转向柱组件。
43.倾斜支架可包括适于固定到车辆结构(诸如车辆横梁、仪表板或其他结构)的上部部分。支架可具有至少部分地侧向邻接转向轴支撑结构(例如，柱管)的至少一部分的结构。
44.支架(例如，倾斜支架)可包括一对相对侧壁和上壁，所述上壁被配置为附接到车辆(例如，附接到车辆横梁、仪表板或其他合适的结构)。侧壁可相对于上壁向外突出(例如，它们可相对于上壁大致正交或倾斜地设置)。支架(例如，倾斜支架)可具有单个向下突出或取向的壁。支架(例如，倾斜支架)可相对于柱壳体的相对部分横向向上和向外设置。
45.组件可具有一个或多个或者一对大致相对向下取向或突出的壁(例如，倾斜板)。倾斜板可与倾斜支架上部部分成一整体或连接到倾斜支架上部部分。倾斜板可与倾斜支架分开。
46.向下取向或突出的壁(例如，倾斜板)中的一个或多个壁可包括提供用于倾斜功能的引导的细长狭槽。倾斜板的狭槽可诸如通过限制转向柱组件向上和向下行进提供用于调节的引导路径。细长狭槽可以是大致线性的狭槽。细长狭槽可大致竖直地取向(例如，大致正交于其中安装有组件的车辆的纵向轴线)。细长狭槽可大致成一角度。细长狭槽可具有大致弯曲的形状。
47.限定狭槽的壁的至少一部分可具有适用于与组件的另一个元件接合的表面。限定狭槽的壁可具有大致齿状、波状、有纹理等的表面。壁可具有一个或多个平滑的表面。壁可具有一个或多个表面，所述表面具有与壁要接合的组件的另一个元件的表面互补的形状或纹理。
48.组件内的其他元件可适于接收在狭槽内。例如，细长构件(例如，倾斜螺栓)可位于
狭槽内。细长构件可在相对倾斜板的相对狭槽之间延伸。当用户操作装置(诸如杆)处于解锁位置时，组件的高度调节可能够通过倾斜螺栓在狭槽中向上或向下移动进行。当用户操作装置(诸如杆)移动到锁定位置中时，组件可保持处于期望角度或高度。
49.旋转构件可接收在狭槽内。旋转构件可与限定狭槽的壁接合。当旋转构件开始与限定狭槽的壁接合时，组件可处于锁定构型。当旋转构件旋转为不与壁接合时，组件可处于解锁构型。旋转构件可然后能够在狭槽的范围内行进。
50.方向盘调节子组件和/或倾斜组件可包括适用于经由倾斜、伸缩或两者致动(例如，手动致动)子组件的杆(如所讨论的，或一些其他用户操作装置)。代替经由杆进行手动致动或除此之外，可使用一个或多个马达。例如，一个或多个马达或其他机电致动器可引起倾斜、伸缩或两者。还设想了，杆可用于引起倾斜或伸缩功能，而马达或其他机电致动器可用于引起倾斜或伸缩功能中的另一者。至少一个接合构件(例如，销)可与柱管或固定到柱管的结构开始接合和脱离接合，以用于(例如，经由杆)选择性地将转向轴锁定到用户期望的位置(例如，伸缩位置)。一个或多个旋转构件可(例如，经由干涉)与倾斜板限定狭槽的壁开始接合和脱离接合，以用于(例如，经由杆)调节用户期望的倾斜位置。安装结构可相对于支架(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，柱壳体相对于前向枢轴安装位置保持处于大致固定的位置(例如，任何前向平移都被限制为相对小的量(例如，约20mm或更小或者约10mm或更小))。
51.组件还可包括适于在所述组件内旋转的一个或多个细长构件。细长构件可以是例如倾斜螺栓。细长构件可具有纵向轴线。可致使细长构件围绕其纵向轴线旋转。细长构件可具有头部部分。细长构件可具有主体部分。头部部分的直径可大于主体部分的直径(例如，当在正交于纵向轴线的横截面处截取时)。细长构件的主体部分可具有有着一个或多个倒圆的部段的横截面。主体部分可具有大致圆形的横截面。主体部分可具有有着一个或多个大致平坦的部段的横截面。主体部分可具有非圆形的横截面。主体部分可具有大致椭圆形形状的横截面。主体部分可具有有着大致多边形形状的横截面。主体部分可具有大致体育场形状的或大致长圆形的横截面。细长构件可具有沿着细长构件的长度的至少一部分延伸的一个或多个大致平坦的表面。细长构件可具有沿着长度的至少一部分延伸的两个或更多个大致平坦的表面。细长构件可在细长构件的相反侧上具有两个或更多个大致相反的平坦的表面。
52.细长构件可由组件的另一个元件(诸如用户操作装置)驱动以围绕其纵向轴线旋转。用户操作装置可以是杆。
53.当细长构件围绕其纵向轴线旋转时，主体部分的横截面的形状可允许与组件的另一个元件接触，这可引导或停止组件内的一个或多个元件的进一步旋转。例如，细长构件可与旋转构件、偏置构件或两者的一部分接合。
54.倾斜组件包括一个或多个旋转构件。旋转构件可由组件的另一个元件驱动并被致使旋转。旋转构件可用作用于倾斜调节的锁。旋转构件可具有用于与组件的其他元件接合的一个或多个特征。旋转构件可具有允许其在区域的范围内行进的形状，旋转构件在处于解锁位置时位于所述区域内。旋转构件可具有在处于锁定位置时不允许进一步行进的形状。旋转构件可具有一定形状，在所述形状中，旋转构件的高度大于其宽度。如果旋转构件定位在两个壁之间，两个壁之间的距离大于旋转构件的宽度且小于旋转构件的高度，则例
如当旋转构件处于解锁位置时，旋转构件能够在壁之间行进。当旋转构件处于锁定位置时，旋转构件不能够在壁之间自由行进，因为它由于壁之间的距离而驻留在壁之间。旋转构件可具有大致长方形、体育场形或长圆形形状。旋转构件可具有大致泪珠状或灯泡状形状。旋转构件可具有类似大写字母d或数字8的形状。
55.旋转构件可包括适用于接触组件的另一个表面以诸如锁定和解锁组件的表面。所述表面可与组件内的另一个表面接合。旋转构件的表面可以是齿状的、波状的、有纹理的表面或与其要接合的表面互补的表面。例如，旋转构件的齿状表面可与限定倾斜板的狭槽的至少一部分的齿状表面接合。
56.旋转构件可包括螺栓开口。开口可位于旋转构件上的任何位置。开口可延伸穿过旋转构件的整个厚度。开口可由一个或多个弯曲部分限定。例如，开口可以是大致圆形的、倒圆的、椭圆形的、长方形的或长圆形的。开口可以是大致沙漏形状的或大致类似数字8形状的。开口可包括向内突出到开口中的一个或多个脊部。开口可包括朝向彼此突出的两个或更多个相对脊部。
57.螺栓开口可适于接收细长构件的一部分。限定开口的特征(诸如一个或多个脊部)可与细长构件的表面接合。由于开口的形状，细长构件可被允许在开口内进行一定程度的旋转。一定程度的旋转或超出特定点或沿特定方向的旋转可能被禁止。例如，具有朝向彼此突出的两个相对脊部的开口可在于脊部与细长构件的一部分(例如，大致平坦的表面)之间接触时用作旋转止动件。相对脊部与细长构件之间的接触可用作用于将旋转构件移动到解锁位置中的装置。
58.旋转构件可具有一个或多个另外的开口。旋转构件可包括用于与组件的另一个元件连结的接合开口。例如，接合开口可与偏置构件的一部分接合。接合开口可延伸穿过旋转构件的整个厚度。接合开口可延伸穿过旋转构件的厚度的仅一部分。接合开口可具有足够的尺寸以接收偏置构件的一部分(例如，固定部分的至少一部分)。接合开口可具有一定宽度，所述宽度可能不会太宽，以至于偏置构件的部分(例如，固定部分的至少一部分)在操作期间不会滑出或脱离接合。
59.旋转构件可包括用于将旋转构件进一步固定在适当位置(例如，在狭槽内)的一个或多个特征。所述特征可有助于防止旋转构件无意地摇摆、旋转或解锁。旋转构件可包括壁接触特征。壁接触特征可以是凸起、突出部或特别是当倾斜组件处于锁定位置时适于与壁(例如，限定狭槽的壁)接触或接合的其他特征。壁接触特征可位于旋转构件与齿状或以其他方式有纹理的或锁定的部分相反的端部或侧面上。壁接触特征可接触限定狭槽的相对壁。
60.倾斜组件还包括一个或多个偏置构件。偏置构件可以是盘绕或缠绕的条带、线材或其他构件。偏置构件或其一部分可以是大致螺旋形或盘绕形状(例如，当从侧面查看时)。偏置构件可具有尺寸和/或形状大致相同的两个或更多个线圈。偏置构件可具有逐渐加宽或收紧的曲线。偏置构件可以是弹簧。偏置构件可以是弹性材料。偏置构件可具有一个或多个大致平坦的部段。偏置构件可具有一个或多个大致弯曲的部段。偏置构件可具有一个或多个延伸部(例如，从盘绕部分延伸的部段)。偏置构件可具有第一自由端和第二自由端。第一自由端可位于螺旋或线圈的最内侧部分处。第一自由端可延伸远离螺旋或线圈。偏置构件可围绕其自身盘绕，使得第二自由端是偏置构件的最外侧部分。偏置构件可围绕细长构
件盘绕，其中线圈并排布置，尺寸和/或形状大致相同，或两者兼而有之。第二自由端可从偏置构件的盘绕部分延伸。
61.偏置构件的部段可在螺旋或盘绕部分与第一自由端之间延伸。此部段可以是组件接触部分(例如，柱壳体接触部分、倾斜支架接触部分)，其可作用来接触转向柱组件的一部分、抵靠所述部分、与所述部分接合、接收在所述部分内或以上项的组合。例如，所述部段可以是柱壳体接触部分，其延伸远离偏置构件的盘绕部分延伸并与柱壳体接合。所述部段可以是与倾斜支架的一部分接合的倾斜支架接触部分。所述部段可与转向柱组件的另一个特征接合。所述部段可以一定角度或沿一定方向延伸或者具有一定形状，所述角度、方向和形状允许与转向柱组件的一部分(诸如柱壳体)接触、插入所述部分中和/或与所述部分接合。柱壳体、倾斜支架或组件的其他部分可包括壁、脊部、凹口、开口或其他特征，其中偏置构件的延伸部分适于接触和/或被接收。偏置构件可固定到转向柱组件的一部分，诸如柱壳体或倾斜支架。
62.固定部分可位于第二端处。固定部分可以是凸片、突出部、键、销、弯曲部分(例如，相对于偏置构件的另一个部分成一角度)或其他接合特征。固定部分可延伸远离偏置构件的主体(例如，从所述主体大致正交地延伸，与偏置构件的另一个部分大致成一角度地延伸)。例如，如果偏置构件被展开，则偏置构件可以是大致l形形状，其中主体沿着其长度在纵向方向上延伸，并且固定部分是大致横向或正交的部分(例如，在正交线的约10
°
以内)。固定部分可包括一个或多个弯曲部、波状部、曲线、角度或其组合。这些特征可允许将固定部分与旋转构件接合或将固定部分进一步固定在旋转构件内。
63.固定部分可适于至少部分地接收在旋转构件的接合开口内。固定部分可充分地穿透接合开口，使得偏置构件能够驱动旋转构件的旋转。
64.偏置构件可适于围绕细长构件缠绕。偏置构件可具有适于接触细长构件的一个或多个表面。偏置构件可具有盘绕形状，所述盘绕形状通常匹配细长构件的区域的外径或横截面的形状，偏置构件围绕所述区域盘绕。偏置构件可围绕细长构件缠绕一次或多次、1.5次或更多次、两次或更多次、2.5次或更多次或者更多次。
65.偏置构件可包括螺栓接触部段。偏置构件可以键接、连结、固定到细长构件、围绕细长构件盘绕等。这可在螺栓接触部段处完成。螺栓接触部段表面可与细长构件的表面大致互补。例如，如果偏置构件的螺栓接触部段接触细长构件的大致平坦的部分，则螺栓接触部段也可以是大致平坦的。偏置构件可包括两个或更多个螺栓接触部段。偏置构件可具有定位在细长构件的相反表面处的相对螺栓接触部段。例如，相对螺栓接触部段可以是大致平坦的并且可接触细长构件的相反的大致平坦的表面。偏置构件可被配置成使得其沿锁定方向抵靠着细长构件预加载旋转构件。这可由此减小或消除偏置构件与旋转构件之间的旋转间隙。
66.倾斜组件因此可包括细长构件、偏置构件和旋转构件。倾斜组件可没有其他旋转部件或其他驱动器。当用户致动杆或其他用户致动装置时，细长构件围绕其纵向轴线旋转。细长构件的旋转致使偏置构件也旋转。偏置构件的旋转继而致使旋转构件围绕细长构件的纵向轴线旋转。当旋转细长构件时，偏置构件可用作连杆，以致使旋转构件旋转。因此，偏置构件作用来驱动旋转构件的旋转。
67.为了将组件锁定在相对于驾驶员的期望高度或角度处，用户操作装置(诸如杆)可
操作锁定系统(诸如倾斜组件)。旋转构件可位于倾斜调节组件中的相对倾斜板的竖直狭槽中的任一者或两者内。当杆或其他用户操作装置处于锁定位置时，旋转构件由于其形状(例如，具有大于其宽度的高度)可(例如，经由齿)与限定倾斜板的狭槽的壁接合。偏置构件可键接到细长构件或与转向柱组件的一部分(例如，柱壳体或倾斜支架)接合并且(例如，经由偏置构件的固定部分与旋转构件的接合开口之间的接合)附接到旋转构件，使得当杆处于锁定位置时，弹簧推动或旋转旋转构件，使得齿(例如，在限定狭槽的壁处)接触倾斜板。由于旋转构件的形状，当杆处于解锁位置时，旋转构件可与限定倾斜板的狭槽的壁脱离接合(并且齿可离开表面)，并且旋转构件和倾斜螺栓可被允许在狭槽内自由(例如，向上或向下)移动以针对驾驶员或用户调节方向盘的高度和角度。
68.细长构件和旋转构件可一起旋转。可迫使旋转构件在脊部处与细长构件接合，使得细长构件(例如，倾斜螺栓)和旋转构件一起旋转。细长构件可被允许在旋转构件的开口内部分地旋转。然而，当与开口的脊部接触时，可停止或减少旋转。脊部可用作强制接合机构以防止使偏置构件(特别是沿解锁方向)变形。
69.本组件的益处在于旋转构件抵靠着细长构件上的特征偏置，使得当无力作用在旋转构件的接合表面上时，元件一起旋转。当力作用在旋转构件的接合表面及其相对接合表面上时，机构将弹簧偏置力传递到旋转构件的相对表面中。
70.当旋转构件接触狭槽的齿状壁时，旋转构件可停止旋转。然而，可设想细长构件可由于细长构件上的平面与旋转构件上的脊部之间的空隙而继续旋转。这可能导致偏置构件进一步卷起，从而造成旋转构件到狭槽的齿状壁中的更大预加载。
71.如本文所述的组件可作用来减少或消除以下之间的间隙和/或自由运动：细长构件与偏置构件；偏置构件与旋转构件；或两者。偏置构件可预加载旋转构件。这种预加载或偏置力可推动旋转构件，使得脊部(例如，在细长构件的平坦部分处)与细长构件接合。然后可停止旋转构件的旋转。系统上力和力矩的总和可能为零。这会造成一种情况，在所述情况下，旋转构件的脊部在无间隙的情况下随着细长构件移动。用于引起脊部与细长构件之间的接触和/或接合的偏置力可以是约1n或更大、约1.5n或更大或者约2n或更大。偏置力可以是约50n或更小、约45n或更小或者约40n或更小。旋转构件的相对表面上的偏置力可以是约2n或更大、约3n或更大或者约4n或更大。旋转构件的相对表面上的偏置力可以是约75n或更小、约60n或更小或者约50n或更小。
72.在冲击(诸如二次冲击)期间，本教导的结构可被配置为包括元件的合适组合，所述元件的合适组合被布置成使得柱管、转向轴或两者能够相对于柱壳体纵向向前平移。
73.一般而言，本教导设想了一种或多种能量吸收装置的可能使用。能量吸收装置可以是适于弹性和/或弹性且塑性变形的合适装置。在变形的过程中，能量吸收装置因此适于通过变形吸收能量。能量吸收装置可操作地连接或定位在两个或更多个部件之间或之中。它可被配置成使得其限制两个或更多个部件之间或之中的相对移动。能量吸收装置可以是线材、板、条带等。它们可沿着其长度具有恒定的轮廓或变化的轮廓。它们可用于具有一个或多个固定约束部分(例如，端部)。它们可具有一个或多个自由端。
74.本文的组件可还采用所公布的美国申请2013/0233117中描述的类型的能量吸收结构，所述申请的完整内容出于所有目的以引用方式并入本文。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，弯曲版、线材或适于至少部分地由柱壳体承载的
一些其他结构)，其中能量吸收装置在采用时在转向轴支撑结构(例如，柱管和转向轴)开始沿着柱壳体平移之后在二次冲击期间通过塑性变形吸收能量。因此，任何可塑性变形的能量吸收装置皆可限制柱管、转向轴或两者的纵向行进范围。
75.伸缩调节组件可包括一个或多个能量吸收板。能量吸收板可用于沿期望前后方向固定柱管、转向轴、方向盘或其组合的位置。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)，特别是在柱管向前伸缩期间，能量吸收板可用于吸收能量。能量吸收板可包括通常彼此平行并且在弓形部分(例如，大致向前指向的弓形部分)处连结的两个或更多个大致平面的区段。大致平面的区段中的一个区段可(例如，经由一个或多个紧固件，诸如螺钉、铆钉或销；经由一种或多种粘合剂；经由一种或多种方法，诸如钎焊或焊接；或者其组合)固定地附接到柱管。
76.现在转向附图，图1示出了具有前端12和后端14的转向柱组件10。柱壳体20经由位于前端12处的安装支架13枢转地附接到车辆，但是也可设想用于安装的其他构型和支架。转向柱组件10包括位于后端14处的转向轴16，其适用于支撑方向盘(未示出)。转向轴16由柱管18支撑，所述柱管18均由柱壳体20支撑。柱管18可相对于柱壳体20移动，尤其可在前后方向上移动以进行伸缩调节。转向轴16和柱管18还适于经由倾斜组件30相对于驾驶员向上或向下调节，所述倾斜组件30包括倾斜支架32，所述倾斜支架32包括支撑和接合旋转构件(在本文中被描述为倾斜螺栓40)的两个平行且向下悬垂的倾斜板34。以倾斜和/或伸缩方式调节转向轴16和柱管18可通过操作杆22启动，所述杆22与调节机构脱离接合或解锁所述机构，以允许驾驶员将方向盘置于期望位置。
77.图2示出了倾斜组件30的部件。为清楚起见，已省略杆22(参见图1)。组件包括倾斜支架32，所述倾斜支架32包括或连结大致相对的倾斜板34。每个倾斜板34包括狭槽36，其中齿状接合表面38限定狭槽的至少一部分。当处于锁定位置时，齿状接合表面38适于与旋转构件50接合。经由偏置构件60和倾斜螺栓40的致动(例如，经由杆22，诸如图1所示)致使旋转构件50旋转。
78.图3是图2虚线框内的部分的放大图。由倾斜螺栓40支撑的旋转构件50能够在狭槽36内行进，并且当处于锁定位置时，旋转构件50的齿状表面52与限定狭槽36的齿状接合表面38接合，从而将转向柱或其部分锁定在期望倾斜位置中。
79.图4示出了当零部件不与限定狭槽36的表面接合时(参见图5)在组件的构件之间作用的力。偏置构件60被示出为通过力箭头f1预加载旋转构件50。此力f1将推动旋转构件50以引起脊部56与细长构件或倾斜螺栓40之间的接触。旋转构件50的旋转通过反作用力f2停止。键接到细长构件或倾斜螺栓40的偏置构件60生成反作用扭矩m1。与细长构件或倾斜螺栓40的平面相互作用的脊部56生成反作用扭矩m2。系统上力和力矩的总和为零。这会造成一种情况，在所述情况下，脊部56将在无间隙的情况下随着细长构件或倾斜螺栓40上的平面移动。
80.图5是处于锁定位置的组件的侧视图。旋转构件50的齿状表面52与限定狭槽36的齿状接合表面38接合。当旋转构件50接触齿状接合表面38时，旋转构件将停止旋转。倾斜螺栓40的表面抵靠着旋转构件50的脊部56搁置，使得当旋转构件旋转到处于解锁位置时，倾斜螺栓与脊部之间的接触减小或消除偏置构件的束缚，从而充当防止使偏置构件变形的强制接合机构。然而，由于倾斜螺栓40的平面与脊部56之间的空隙57，倾斜螺栓40仍可被允许
旋转。这可能导致偏置构件60进一步卷起，从而造成旋转构件50到限定狭槽36的齿状接合表面38中的更大预加载。壁接触特征53位于旋转构件50的相对端上，所述壁接触特征53接触限定狭槽36的相对壁(例如，当处于锁定位置时)。壁接触特征53有助于将旋转构件50保持在狭槽内的适当位置。
81.图6是示例性的旋转构件50，所述旋转构件50包括用于与齿状接合表面38接合的齿状表面52，诸如图3和图5所示。穿过旋转构件50的螺栓开口54允许穿过其中接收倾斜螺栓40(参见图3和图5)。限定螺栓开口54的壁包括一个或多个脊部56，所述一个或多个脊部56用作强制接合机构以防止使偏置构件变形和/或用作止动件。旋转构件50还包括弹簧接合开口58，所述弹簧接合开口58接收偏置构件60的一部分(参见图9a和图9b)，从而允许旋转构件旋转到锁定和解锁位置中。
82.图7是示例性偏置构件60。偏置构件包括第一端62，所述偏置构件围绕所述第一端62盘绕。螺栓接触部段64位于第一端处或附近，所述螺栓接触部段64具有与其接触的倾斜螺栓的表面大致相同的形状或表面。例如，螺栓接触部段64是大致平坦的以用于接触倾斜螺栓40的大致平坦的部分42(参见图8c)。相对螺栓接触部段66与螺栓接触部段64相对地定位，这进一步将偏置构件60固定在倾斜螺栓40上以减小或去除倾斜螺栓与偏置构件之间的任何空隙或间隙。相对螺栓接触部段66可具有与其接触的倾斜螺栓的表面互补的形状。例如，如图所示，相对螺栓接触部段66是大致平坦的。偏置构件可在螺栓接触部段中的一个或多个螺栓接触部段处固定到倾斜螺栓。偏置构件60包括第二端68。还示出了位于第二端68处的固定部分70。固定部分70适于与图6的旋转构件50的弹簧接合开口58接合。固定部分70可从偏置构件60的主体大致正交地延伸，以便与旋转构件接触和接合。
83.图8a、图8b和图8c是组装在倾斜螺栓40上的旋转构件50和偏置构件60的不同视图。所示的倾斜螺栓40具有两个大致平坦的部分42，但是也设想了其他形状或表面。大致平坦的部分接触偏置构件60的螺栓接触部段64和相对螺栓接触部段66。偏置构件60经由接收在弹簧接合开口58内的固定部分70与旋转构件50接合。组件减小或去除了倾斜螺栓40与偏置构件60之间以及偏置构件60与旋转构件50之间的空隙或间隙。
84.图9a和图9b示出了旋转构件50与偏置构件60之间的接合。螺栓开口54与偏置构件60的线圈的内部大致对准，倾斜螺栓接收在其中。偏置构件60的固定部分70接收在旋转构件50的弹簧接合开口58内，从而致使或允许旋转构件50旋转或者迫使齿状表面52与转向柱组件的一部分(例如，限定倾斜板的狭槽的齿状接合表面)接合以将组件置于锁定位置。旋转构件50的脊部56和偏置构件60的螺栓接触部段64或相对螺栓接触部段66被定位成使得旋转构件50抵靠着倾斜螺栓的边缘进行预加载，从而在组装时消除间隙。
85.图10示出了具有位于细长构件或倾斜螺栓40上的相对旋转构件50的示例性组件。组件包括围绕细长构件或倾斜螺栓40盘绕的偏置构件60。偏置构件60的固定部分70在一端接收在旋转构件50的弹簧接合开口58内。偏置构件60的相反端(第一端62)延伸远离偏置构件60的盘绕部分74。
86.图11示出了示例性偏置构件60，诸如图10所示的偏置构件。偏置构件60包括第一端62，所述第一端62延伸远离偏置构件60的盘绕部分74。组件接触部分72位于盘绕部分74与第一端62之间。组件接触部分72适于接触组件的另一个部分(参见图12)。偏置构件包括从盘绕部分74延伸的第二端68。固定部分70位于第二端68处或附近，以用于与旋转构件接
合(例如，接收在弹簧接合开口58内；参见图10)。
87.图12示出了包括在柱壳体20的部分之间延伸的细长构件或倾斜螺栓40的示例性组件。偏置构件60围绕倾斜螺栓40盘绕。为清楚起见，已省略了旋转构件。偏置构件60包括组件接触部分72，所述组件接触部分72接触柱壳体的一部分、与其接合或接收在其内。
88.尽管上面描述了示例性实施方案，但这些实施方案并不旨在描述本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语是描述性词语而非限制性词语，并且应当理解，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外，可组合各种实现的实施方案的特征以形成本发明的另外的实施方案。
89.如可理解的，可采用上述教导的变化形式。例如，可能的情况是，除齿状表面之外的其他表面可接合来将元件锁定在适当位置。可设想旋转构件与限定狭槽的壁之间的其他摩擦表面或互补形状。狭槽可以结合到转向柱的另一个部分(诸如转向柱壳体)中。用于旋转构件或锁的驱动机构可以是除螺栓或细长构件之外的部件，诸如某种其他类型的轴枢轴。偏置构件可以是除了弹簧之外的部件。偏置构件可反作用于转向柱除螺栓之外的另一个结构，例如诸如柱壳体、柱管或倾斜支架。偏置构件可将旋转构件偏置到不在轴枢转构件本身上的一些其他对准特征中。轴枢轴与偏置构件之间的另外的偏置特征或顺应性特征可去除元件之间的空隙。另外的偏置特征或顺应性特征可结合到组件的其他部分(诸如第一弹簧)中。
90.本文所述的任何数值包括从下限值到上限值以一个单位递增的所有值，前提条件是任何下限值与任何上限值之间有至少2个单位的间隔。例如，如果表述组分的量或工艺变量(诸如例如温度、压力、时间等)的值为例如1至90，优选地20至80，更优选地30至70，则本说明书旨在明确列举诸如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。对于小于一的值，视情况将一个单位视为0.0001、0.001、0.01或0.1。这些仅是具体意图的实例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合将被视为以类似的方式明确地陈述在本技术中。
91.除另有说明外，所有的范围都包括两个端点和介于端点之间的所有数字。与范围有关的“约”或“大约”的使用适用于范围的两端。因此，“约20至30”旨在涵盖“约20至约30”，包括至少指定的端点。
92.包括专利申请和公布在内的所有文章和参考文献的公开内容出于所有目的以引用方式并入。描述组合的术语“基本上由
……
组成”应包括所识别的要素、成分、部件或步骤以及不实质上影响所述组合的基本和新颖特性的此类其他要素、成分、部件或步骤。本文使用术语“包含”或“包括”来描述要素、成分、部件或步骤的组合也设想了基本上由或甚至由所述要素、成分、部件或步骤组成的实施方案。
93.可通过单个集成的要素、成分、部件或步骤来提供多个要素、成分、部件或步骤。替代地，单个集成的要素、成分、部件或步骤可以被分成多个单独的要素、成分、部件或步骤。公开“一个”或“一种”来描述要素、成分、部件或步骤并不旨在排除另外的要素、成分、部件或步骤。
94.即使未口头描述，附图中所描绘的元件的相对位置关系也是本文教导的一部分。此外，即使未口头描述，附图中所示的几何形状(尽管不旨在进行限制)也在本教导的范围内。