专利名称：车辆转向柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆转向柱。更具体地说，本发明涉及一种车辆 转向柱，其通过移除位于驾驶员膝盖附近的转向柱刚性材料，而降低 在事故情况下对驾驶员膝盖造成严重伤害的可能性。
(b) 相关技术说明
通常，转向系统向车轮传递由驾驶员产生的转向力矩并改变车辆 的运动方向。转向系统包括装在驾驶员座位处的方向盘，连接至方向 盘的转向轴，和转向柱。
转向柱IO，如图10和11中所示，包括内管20，外管30，间距支 架50，倾斜支架40，和操作杆60。
内管20围绕转向轴70，而外管30围绕内管20。外管30沿着内 管20滑动。
间距支架50固定地连接至外管30。
倾斜支架40安装在外管30上，而倾斜支架40的底部与间距支架 50的外表面接触。倾斜引导孔90垂直地形成在倾斜支架40上。
倾斜支架40和间距支架50通过固定轴80彼此结合。即，固定轴 80穿过倾斜支架40的倾斜引导孔90并穿过间距支架50。固定轴80 的两端由螺母固定。
此外，操作杆60可旋转地连接至固定轴80。
在驾驶员根据驾驶员的体形控制方向盘的位置后，如果驾驶员在操作杆60的未锁止状态中相对于固定轴80旋转操作杆60，则操作杆 60向倾斜支架40的底部施压。在这种情况下，倾斜支架40向间距支 架50施压，因此，外管30和内管20彼此固定。
根据传统转向柱，用于伸縮操作的间距支架布置在转向柱的底部。 从而，当事故发生时，驾驶员膝盖撞击间距支架的可能性很大。这会 增加对膝盖造成严重伤害的可能性。
为了解决该问题，泡沫塑料已经安装在覆盖转向柱的罩上。然而， 罩中可能会没有足够的空间且制造成本增大。
上述在该背景技术部分公开的信息仅用于加深对发明背景的理 解，因此它可能含有不构成在该国中本领域普通技术人员己知的现有 技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种车辆转向柱，其具有通过移除位于驾驶员 膝盖附近的间距支架，在事故情况下降低对驾驶员膝盖造成严重伤害 的可能性，且仍然执行倾斜和伸縮操作的优点。
此外，本发明致力于提供一种车辆转向柱，其还具有通过直接将 主壳体固定到转向柱管上而提高转向柱固定力的优点。
根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱可以具有与方向盘 结合并执行转向操作的转向轴。
根据本发明的例示性实施方案的转向柱可以包括围绕转向轴的 块；围绕该块的转向柱管；主壳体，安装在转向柱管外部，并具有用 于伸縮操作的伸縮引导孔和用于向转向柱管施压的固定部分；倾斜支 架，安装在主壳体上，并具有用于倾斜操作的倾斜引导孔；固定单元， 通过倾斜支架和主壳体与该块结合，并固定转向柱管的位置；以及用 于控制固定单元操作的操作杆，该操作杆布置在倾斜支架的外部并连 接至固定单元。
固定单元可以包括第一铰轴，布置在倾斜支架的一侧并通过倾 斜引导孔和伸縮引导孔与该块结合；第二铰轴，布置在倾斜支架的另 一侧并通过倾斜引导孔和伸縮引导孔与该块结合；外部凸轮，形成在 操作杆的一端并在其一侧具有第一突起部分，第二铰轴插在其中使得
外部凸轮相对于第二铰轴旋转；内部凸轮，具有一侧插在倾斜引导孔
中并与固定部分接触，另一侧具有与第一突起部分相对应的第二突起
部分，第二铰轴插在内部凸轮中；以及用于限制外部凸轮轴向运动的 螺母。
可以布置在外部凸轮和螺母之间滚针轴承。 倾斜弓I导孔可以限制内部凸轮的旋转。 内部凸轮可以沿着第二铰轴滑动。
内部凸轮可以沿着第二铰轴滑动第一和第二突起部分高度的总和 并在操作杆旋转时向固定部分施压。
固定部分可以具有固定至主壳体上的部分和由内部凸轮移动使得 固定部分向转向柱管施压的另一个部分。
可以在块和转向柱管之间形成间隙。
图1是根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱的分解组件图。
图2是根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱的部分透视图。
图3是根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱的前视图。
图4是表示根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱伸縮操 作的示意图。
图5是表示根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱倾斜操 作的示意图。
图6是根据本发明一个例示性实施方案的固定单元的分解组件图。
图7是表示根据本发明一个例示性实施方案的固定单元操作的示 意图。
图8表示根据本发明一个例示性实施方案的倾斜支架，主壳体， 和转向柱管彼此组装在一起的分解组件图。
图9是根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱的剖视图。 图IO是传统车辆转向柱的分解组件图。 图11是传统车辆转向柱的前视图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细说明本发明的一个例示性实施方案。
根据本发明一个例示性实施方案的车辆转向柱100具有与方向盘 (图中未表示)结合的转向轴150并执行转向操作。
如图l-图3中所示，转向柱100包括块160，转向柱管120，主壳 体IIO，倾斜支架130，操作杆140，和固定单元170。
块160围绕转向轴150。块160大致为管形且块160外圆周的一部 分被斜切。
转向柱管120围绕块160。间隙290形成在转向柱管120和块160 外圆周被斜切的部分之间。间隙290防止块160和转向柱管120之间 作为块160和转向柱管120膨胀系数之间差异的结果而产生的压力。
主壳体110安装在转向柱管120的外部。如图4中所示，主壳体 110具有沿着其轴向形成的伸縮引导孔200，和固定部分210。固定部 分210的一部分固定至主壳体110。固定部分210可以在主壳体110 的径向中运动并向转向柱管120施压。
倾斜支架130安装在主壳体110上。倾斜支架130为板形且倾斜 支架130的侧部弯曲并围绕主壳体110。如图5中所示，倾斜引导孔 220垂直形成在倾斜支架130的侧部。
操作杆140布置在倾斜支架130的外部。操作杆140连接至固定 单元170并控制固定单元170的固定操作。
固定单元170，如图3和图6中所示，包括第一铰轴180，第二铰 轴190，外部凸轮250，内部凸轮260，螺母230，和滚针轴承240。
第一铰轴180布置在倾斜支架130的一侧上，并通过倾斜引导孔 220和伸縮引导孔200与块160相结合。
第二铰轴190布置在倾斜支架130的另一侧上，并通过倾斜引导 孔220和伸縮引导孔200与块160相结合。
第一和第二铰轴180和190分别用螺纹连接到块160的侧部。
从而，第一和第二铰轴180和190沿着倾斜引导孔220和伸縮引 导孔200运动并控制转向柱100的位置。
外部凸轮250形成在操作杆140的一端。第二铰轴190穿过外部 凸轮250，而外部凸轮250可以相对于第二铰轴190旋转。此外，多个 第一突起部分280径向形成在外部凸轮250的一个表面上。第一突起 部分280在一侧上具有倾斜表面。螺母230限制外部凸轮250的轴向 运动。
内部凸轮260具有一侧插入在倾斜引导孔220中，且倾斜引导孔 220限制内部凸轮260的旋转运动。内部凸轮260的一个侧面与主壳体 110的固定部分210接触。从而，当内部凸轮260在第二铰轴190的轴 向运动时，内部凸轮260向固定部分210施压并将主壳体110固定至 转向柱管120。
与第一突起部分280相对应的第二突起部分270形成在内部凸轮 260的另一侧。第二突起部分290也具有与第一突起部分280的倾斜表 面相对应的倾斜表面。
此外，第二铰轴190插入在内部凸轮260中，而内部凸轮260在 第二铰轴190的轴向滑动。
螺母230用螺纹连接至第二铰轴190。螺母230限制外部凸轮250 的轴向运动。
滚针轴承240布置在螺母230和外部凸轮250之间。滚针轴承240 有利于外部凸轮250的旋转运动。
下面，将参考附图详细说明根据本发明的例示性实施方案的车辆 转向柱的操作。
当驾驶员解锁操作杆140并沿着倾斜引导孔220和伸縮引导孔200 移动第二铰轴190时，转向柱管120也与第二铰轴190 —起运动。从 而，驾驶员可以根据驾驶员的体形控制方向盘的位置。
然后，驾驶员旋转并锁止操作杆140。在该情况下，形成在操作杆 140 —端上的外部凸轮250旋转，而第一突起部分280的倾斜表面沿着 第二突起部分270的倾斜表面滑动。这时，如图9中所示，由于内部 凸轮260的旋转运动受限制，内部凸轮260沿着第二铰轴190运动并 向主壳体110的固定部分210施压。即，如图7中所示，内部凸轮260 沿着第二铰轴190滑动并使固定部分210压缩第一突起部分280的高 度Hl和第二突起部分270的高度H2的总和。在该情况下，如图9中 所示，固定部分210运动到图中的右侧并向转向柱管120施压。从而， 转向柱管120牢固地固定到块160上。从而，主壳体110固定至转向 柱管120，而转向柱管120固定至块160。
此外，内部凸轮260沿着第二铰轴190滑动并向倾斜支架130施 压。从而，倾斜支架130固定至主壳体110。最后，转向柱100的位置 被固定。
根据本发明，由于没有间距支架位于驾驶员膝盖附近，因此在事 故情况下对驾驶员膝盖造成严重伤害的可能性降低。
此外，没有间距支架仍然可以执行转向柱的倾斜和伸縮操作。
此外，由于主壳体的固定部分直接固定转向柱管，主壳体和转向 柱管之间的接触面积和转向柱的固定力可以增大。
尽管己经结合一个目前认为是实用的例示性实施方案对本发明作 了说明，但可以理解本发明并不局限于所公开的例示性实施方案。相 反，本发明涵盖各种包括在所附的权利要求的精神与范围中的改进和 等价的布置。
权利要求
1.一种车辆转向柱，具有结合方向盘的转向轴，并执行转向操作，包括围绕转向轴的块；围绕该块的转向柱管；主壳体，安装在转向柱管外部，并具有用于伸缩操作的伸缩引导孔和用于向转向柱管施压的固定部分；倾斜支架，安装在主壳体上，并具有用于倾斜操作的倾斜引导孔；固定单元，通过倾斜支架和主壳体与该块结合，并固定转向柱管的位置；以及用于控制固定单元操作的操作杆，该操作杆布置在倾斜支架的外部并连接至固定单元。
2. 根据权利要求1所述的转向柱，其中固定单元包括 第一铰轴，布置在倾斜支架的一侧并通过倾斜引导孔和伸縮引导孔与该块结合；第二铰轴，布置在倾斜支架的另一侧并通过倾斜引导孔和伸縮引 导孔与该块结合；外部凸轮，形成在操作杆的一端并在其一侧具有第一突起部分，第二铰轴插在其中使得外部凸轮相对于第二铰轴旋转；内部凸轮，其一侧插在倾斜引导孔中并与固定部分接触，而另一 侧具有与第一突起部分相对应的第二突起部分，第二铰轴插在内部凸轮中；以及用于限制外部凸轮轴向运动的螺母。
3. 根据权利要求2所述的转向柱，其中在外部凸轮和螺母之间布 置有滚针轴承。
4. 根据权利要求2所述的转向柱，其中倾斜引导孔限制内部凸轮 的旋转。
5. 根据权利要求2所述的转向柱，其中内部凸轮沿着第二铰轴滑动。
6. 根据权利要求5所述的转向柱，其中内部凸轮沿着第二铰轴滑 动第一和第二突起部分高度的总和并在操作杆旋转时向固定部分施压。
7. 根据权利要求6所述的转向柱，其中固定部分具有固定至主壳 体上的部分和由内部凸轮移动使得固定部分向转向柱管施压的另一个 部分。
8. 根据权利要求1所述的转向柱，其中在块和转向柱管之间形成 间隙。
全文摘要
一种车辆转向柱，其通过移除位于驾驶员膝盖附近的刚性材料，在事故情况下降低对驾驶员膝盖造成严重伤害的可能性，该转向柱包括围绕转向轴的块；围绕该块的转向柱管；主壳体，安装在转向柱管外部，并具有用于伸缩操作的伸缩引导孔和用于向转向柱管施压的固定部分；倾斜支架，安装在主壳体上，并具有用于倾斜操作的倾斜引导孔；固定单元，通过倾斜支架和主壳体与该块结合，并固定转向柱管的位置；以及用于控制固定单元操作的操作杆，该操作杆布置在倾斜支架的外部并连接至固定单元。
文档编号B62D1/16GK101195381SQ20071000826
公开日2008年6月11日 申请日期2007年1月26日 优先权日2006年12月7日
发明者赵相民 申请人:现代自动车株式会社