专利名称：车用转向柱及具有该转向柱的转向设备的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种车用转向柱(steering column)，特别有关一种转向柱及具有该转向柱的转向设备，在进行倾斜或伸缩操作而扭紧及松开控制杆，维持支撑转向柱之内管及外管的力时，本发明能够使得避免传送到转向柱的负载(load)过度集中于转向柱局部部位成为可能，允许转向杆的制动力能够均勻的分布，並增加转向柱整体的刚性，从而在驾驶者操作驾驶盘时，可避免转向柱变形或破碎。
背景技术：
众所皆知的，现有技术中，转向柱是一种包围着转向杆(steering shaft)的装置，转向柱能够将操作驾驶盘(steering wheel)时产生的力矩传送到一齿条和齿轮式 (rack-and-pinion)机构，藉此帮助转向杆的转动，转向柱是通过一或多个支架与车体耦接，从而固定转向杆的位置。这样的转向柱为提升驾驶者的便利性可能还包括一伸缩工具(telescope means) 及/或一倾斜工具(tilt means)，其中倾斜工具是用来调整驾驶盘的锚定角度，伸缩工具是套叠地连接两个中空管而形成，以至于该两中空管能够轴向伸展或缩回，伸缩工具可允许转向杆及转向柱塌陷，以吸收冲击力。图1显示一种现有的车用转向柱的部分立体爆炸图。如图1所示，现有的转向柱包括一外管100用于包围着一车用转向杆175 ； —内管170插置于该外管；一下装配支架165用于将该内管固定至车体；一上装配支架105装配于该外管100上方并固定至车体；一间距支架(distance bracket) 180整合地固定至该外管100，该间距支架并具有一长伸缩孔(telescope bore) 185 ；一倾斜支架150整合地与该上装配支架105 —起形成，该倾斜支架150并具有一长倾斜孔110 ； —固定轮盘(fixed gear)145形成于该倾斜支架140的外表面；一可动齿轮(movable gear)140适应地用来与该固定轮盘145啮合或非啮合；一倾斜螺栓(tilt bolt) 130延伸通过该倾斜孔110 ； —凸轮(cam)135与该可动齿轮140接合；以及一轮盘弹簧142置于该可动齿轮140及该固定轮盘145之间。不论倾斜操作或伸缩操作都是通过将控制杆(control lever) 115扭紧或松开来达成，其中当扭紧控制杆115时，倾斜支架150会收窄，从而向外管100施加压缩的力，由于所施加之压缩的力，外管100及内管170会紧密地互相接触，从而阻止倾斜操作或伸缩操作。而当控制杆115被松开时，外管100及内管170间之压缩的力因而消失，故能够执行倾斜或伸缩操作。伸缩操作是在沿着间距支架180内形成的伸缩孔185改变倾斜螺栓的位置之后扭紧控制杆115而完成。倾斜操作是在沿着倾斜孔110改变倾斜螺栓130的位置之后扭紧控制杆115而完成。若控制杆115被锁紧，外管100及转向杆175因而固定，但若控制杆115被松开，外管100及转向杆175可藉由凸轮135依一倾斜中心160为基准而倾斜，或转向柱可于轴向方向上伸展或缩回。然而，这样的转向柱有如下的问题由于负载集中在倾斜支架及间距支架，其通过倾斜螺栓及控制杆的操作来勒紧转向柱，因此支撑转向柱的支撑力及转向柱本身的刚性并不佳。特别具有如下问题由于外管及固定到车体的倾斜支架之间互相连接的部分是易碎的，与支撑转向柱的力相较，转向柱本身的刚性可能降低，转向柱可能因驾驶者操作驾驶盘时产生的扭力负载而变形或破碎，并且转向柱可能在遭遇车祸时本质上变得弯曲。
发明内容
因此，为解决现有技术产生的上述问题，本发明之一目的在于提供一种车用转向柱及具有该转向柱的转向设备，其在进行倾斜或伸缩操作而扭紧或松开控制杆，维持支撑转向柱之内管及外管的力时，使得避免传送到转向柱的负载过度集中于转向柱局部部位成为可能，允许转向杆的制动力能够均勻的分布，並增加转向柱整体的刚性，从而在驾驶者操作驾驶盘时，可避免转向柱变形或破碎。为达成上述目的，本发明提供一种车用转向柱，包含一中空内管用于包围一转向杆；以及一中空外管，该内管插置于该外管内，该外管具有若干个伸缩导向件自该外管的外圆周面突出而于直径方向上彼此相对，该外管並具有一第一槽缝形成于该外圆周面上介于那些伸缩导向件之间，该第一槽缝沿该转向杆的纵向方向延伸，该外管还具有若干个第二槽缝形成于该外圆周面上分别位于那些伸缩导向件相对的末端之外，而那些第二槽缝沿该圆周方向延伸。本发明之另一方面提供一种车用转向设备，其具有一转向杆与一驾驶盘耦接，並具有一转向柱耦接至该转向杆並装配至一车体，其中该转向柱包含一中空内管包围着该转向杆；以及一中空外管，该内管插置于该外管内，该外管具有若干个伸缩导向件自该外管的外圆周面突出而于直径方向上彼此相对，该外管並具有一第一槽缝形成于该外圆周面上介于那些伸缩导向件之间，该第一槽缝沿该转向杆的纵向方向延伸，该外管还具有若干个第二槽缝形成于该外圆周面上分别位于那些伸缩导向件相对的末端之外，而那些第二槽缝沿该圆周方向延伸。根据本发明之上述描述，在进行倾斜或伸缩操作而扭紧或松开控制杆，维持支撑转向柱之内管及外管的力时，本发明能够使得避免传送到转向柱的负载过度集中于转向柱局部部位成为可能，允许转向杆的制动力能够均勻的分布，並增加转向柱整体的刚性，从而在驾驶者操作驾驶盘时，可避免转向柱变形或破碎。
本发明上述目的、特征及优点将结合以下详细说明与所附图式具体呈现。图1显示一种现有的车用转向柱的部分立体爆炸图。图2显示根据本发明之一实施例实现的车用转向柱的部分立体图。图3显示图2中的转向柱的侧视图。图4显示图3中的转向柱A部分的剖面图。
图5至图7显示本发明之转向柱的外管的各种实施例的上视图。
具体实施例方式接着，本发明之实施例将对照所附图式描述如下。各附图中的元件以其所标示之标号代表，但出现在不同附图中的相同元件，尽可能以相同的标号表示。再者，在不会使得本发明之标的不清楚的情形下，本发明之以下描述中，功能及结构已知的详细描述在此将会省略。此外，在描述本发明之元件的过程中可能会使用如第一、第二、A、B、(a)、(b)之类的字词，这些字词并非用以限定相应元件的实质、顺序或序列，而仅用于与其他元件区隔。 此外，当说明书描述某一元件“连接”、“耦接”或“结合”至另一元件时，应当被理解为此元件可以是直接地与另一元件连接、耦接或结合在一起，但在上述两个元件之间还仍然可以有其他的元件与之“连接”、“耦接”或“结合”。图2显示根据本发明之一实施例实现的车用转向柱(steering column)的部分立体图。图3显示图2中的转向柱的侧视图。图4显示图3中的转向柱A部分的剖面图。图 5至图7显示本发明之转向柱的外管的各种实施例的上视图。如附图所示，根据本发明第一实施例实现的车用转向柱200包括一中空内管250 用于包围一转向杆(steering shaft) 175 ；以及一中空外管210，该内管250插置于该外管 210内，该外管210具有一对伸缩导向件(telescope guide)235自该外管的圆周面突出而于直径方向上(diametrically)彼此相对，该外管並具有一第一槽缝(slit) 220形成于该外圆周面上介于那些伸缩导向件235之间，该第一槽缝沿该转向杆175的纵向方向延伸，该外管还具有若干个第二槽缝225形成于该圆周面上分别位于那些伸缩导向件235相对的末端之外，那些第二槽缝沿该圆周方向延伸。本发明之转向柱200中，该内管250是插置于该外管210中，故适合利用以下方式达成倾斜或伸缩操作当扭紧或松开一控制杆(control lever) 115及与那些伸缩导向件 235中之伸缩孔(telescope holes》15耦接的一倾斜螺栓(tilt bolt)130，该外管210的伸缩导向件235会在直径方向上收缩或放松，前述直径方向意指垂直于该转向杆175的方向，从而压或松开该内管250，藉此能够达成倾斜或伸缩操作。该内管250具有一中空形状用于包围该转向杆175，並通过一下装配支架(见图1 中元件标号165标示的部分)固定至车体，其中在执行倾斜操作时，该内管250绕着该下装配支架提供的一枢纽杆(hinge shaft)(见图1中元件标号160标示的部分)旋转，而在执行伸缩操作时，该内管250用来作为导引，依此方式该外管210能够沿着该内管250于该转向杆的纵向方向上滑动。如前所述，该外管210具有第一槽缝220沿该转向杆的纵向方向延伸，以至于在执行倾斜或伸缩操作时，该外管能够被收缩或放松，其中该中空外管210于该转向杆175的纵向方向上与该内管250相适配(fitted)，且该内管250通过下装配支架固定到车体。此外，在该外管210的外圆周面上提供有伸缩导向件235，其中那些伸缩导向件 235是位在该第一槽缝220的相反两侧，侧向地(laterally)由该第一槽缝220隔开，以致那些伸缩导向件235相对地互相间隔。也就是说，该第一槽缝220沿着该转向杆175的纵向方向延伸，为了从该第一槽缝220的两侧使该第一槽缝220变窄，每个伸缩导向件235具有一预定厚度的凸缘形状形成于该外管210的该外圆周面上且垂直于该转向杆175，其中那些伸缩导向件235具有伸缩孔 215沿着该转向杆175的纵向方向延伸，並具有倾斜螺栓130延伸穿过伸缩孔215，依此方式在伸缩操作时，该外管210能够滑动。也就是说，驾驶者可松开该控制杆115，调整转向柱到驾驶者觉得适合的位置，然后扭紧该控制杆115，藉此达到倾斜或伸缩操作的目的，其中为了使该外管210变得容易收缩，使得外管210能够要住该内管250，因此提供形成于该外管210之外圆周面的伸缩导向件235，那些伸缩导向件235自该外圆周面突出，並在直径方向上互相相对。那些伸缩导向件235与该倾斜支架150耦接，並束缚于该倾斜支架150、延伸通过该伸缩孔215的该倾斜螺栓130以及该控制杆115，依此方式当操作该控制杆115时，那些伸缩导向件215会收缩或放松，从而制动(enabling)倾斜或伸缩操作。此外，每个伸缩导向件215在其突出区域具有一补强肋条(reinforcement rib) 237，以致能够加强那些伸缩导向件215的刚性，其中那些补强肋条237与该外管210的外圆周面相邻接。与此同时，由于在该转向杆175的纵向方向上形成有互相间隔的若干个支撑件 230，其支撑与该外管210的外圆周面接合的那些伸缩导向件235，因此在驾驶者操作驾驶盘时于转向柱产生的扭力负载能够均勻分布，从而该转向柱整体的刚性能够增加。也就是说，由于该外管210的伸缩导向件235通过该倾斜支架150及上装配支架 105固定到车体，使得扭力负载集中发生在位于该外管210与伸缩导向件235连接处的那些支撑件230，但与支撑件230 —体形成没有互相间隔的例子相较，互相间隔形成的那些支撑件230允许扭力负载沿着该外管210的外圆周面更均勻地分布和吸收。此外，由于该第一槽缝220位在那些伸缩导向件235之间形成于该外管的外圆周面上，因此在进行倾斜或伸缩操作时，该外管210适合用来收缩或放松。如前所述，该外圆周面上位于那些伸缩导向件235相对的末端之外分别形成有第二槽缝225，且那些第二槽缝225沿着该圆周方向延伸，从而当扭力负载传送到该转向柱 200时，那些第二槽缝225能够避免扭力负载过度集中在该转向柱局部的部分，并且为达成倾斜或伸缩操作之目的，当操作力施加到该控制杆时，那些第二槽缝225能够允许操作力均勻地分布。藉由以此方式提供那些第二槽缝225，避免所传送的负载过度集中在该转向柱 200的局部部分成为可能，而且当控制杆115被扭紧时，该外管210能够藉由将该第一槽缝 220收窄而轻易地压住该内管250。那些第二槽缝225可由图5至图7所示的各种实施例来实现。也就是说，如图5所示，在那些伸缩导向件235的一端所提供的第二槽缝225是沿着该圆周方向从该第一槽缝220的一端延伸至一侧而形成，而在那些伸缩导向件235的另一端所提供的第二槽缝225是沿着该圆周方向从该第一槽缝220的另一端延伸至另一侧而形成。也就是说，在该第一槽缝220相对两端所提供的那些第二槽缝225是沿着该圆周方向相反地从一端延伸到另一端，其中该第一槽缝220及那些第二槽缝225可互相连通地形成。
此外，如图6所示，那些第二槽缝225可沿着该圆周方向从该第一槽缝220的相对两端向两侧延伸而形成，或者沿着该圆周方向向一侧延伸而形成，如图7所示，其中该第一槽缝220及那些第二槽缝225可互相连通地形成。以上述各种实施例实现的那些第二槽缝225能够避免传送到该转向柱200的负载过度集中在该转向柱200的局部部分，允许操作该转向杆115的力能够均勻分布，並当控制杆115被扭紧时，该外管210能够藉由将该第一槽缝220收窄而轻易地压住该内管250。此外，由于提供有一凸座(boss) 240在径向方向上(radially)自该外圆周面突出，该凸座240是位于其中一个第二槽缝225的一端之外，该端相对于该外管210的一内管插入端，因此当驾驶盘被操作时，避免该外管210因该转向柱产生的扭力负载而破碎或变形成为可能。根据本发明之另一方面，提供有一转向设备，其包括如前所述的一转向柱200 ；以及一转向杆175连接到一驾驶盘103，如图1所示，该转向柱200耦接到该转向杆。由于本发明之转向设备的转向柱200已完全揭露如上，其详细描述在此于以省略。根据本发明之车用转向柱及具有该转向柱的转向设备，在进行倾斜或伸缩操作而扭紧或松开控制杆，维持支撑转向柱之内管及外管的力时，本发明能够使得避免传送到转向柱的负载过度集中于转向柱局部部位成为可能，允许转向杆的制动力能够均勻的分布， 並增加转向柱整体的刚性，从而在驾驶者操作驾驶盘时，可避免转向柱变形或破碎。即使在本发明具体实施方式
中的所有元件都可以组合在一起的情况下，本发明也并不仅限于此，所有的元件都可以在不脱离发明原理的前提下进行选择性组合。并且，本文中的措辞与用语均以描述为目的，并不对技术内容起到限制作用。采用 “包含”、“由……构成”以及“具有”等其它类似的词，则意味着包含了后文列出的项目以及和它们等价的其他项目。除非本文在其它位置有特殊的定义，所有的术语，包括科学和技术术语，都应当被理解为本领域内技术人员所公知的意义。就像字典中的解释一样，除非本文在其它位置有明确的定义，所有通常采用的术语都应当被解释为该技术环境下的含义，而不应当被解释为主观的或者字面的含义。本发明前文所述的优选实施方式是用以举例说明并描述本发明的目的。不应当将本发明限制在所揭露的内容之内，还有可能通过来自于上述记载内容中的启示和对本发明的实践来获得对本发明的调整和改变。因此，本发明所给出的具体实施方式
并不是限制而是解释本发明的技术精神，本发明的保护范围并不受制于具体实施方式
。本发明的保护范围应当由权利要求确定，对本发明的等同替换也应当视为不超出本发明的保护范围。
权利要求
1.一种车用转向柱包含一中空内管用于包围一转向杆；以及一中空外管，该内管插置于该外管内，该外管具有若干个伸缩导向件自该外管的外圆周面突出而于直径方向上彼此相对，该外管並具有一第一槽缝形成于该外圆周面上介于那些伸缩导向件之间，该第一槽缝沿该转向杆的纵向方向延伸，该外管还具有若干个第二槽缝形成于该外圆周面上分别位于那些伸缩导向件相对的末端之外，而那些第二槽缝沿该圆周方向延伸。
2.根据权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于在那些伸缩导向件的一端所提供的第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的一端延伸至一侧，而在那些伸缩导向件的另一端所提供的第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的另一端延伸至另一侧。
3.根据权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于那些第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的相对两端分别向两侧延伸。
4.根据权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于那些第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的相对两端向一侧延伸。
5.根据权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于每个伸缩导向件在其突出区域具有一补强肋条，该补强肋条与该外管的该外圆周面相邻接。
6.根据权利要求1所述的车用转向柱，其特征在于该第一槽缝及那些第二槽缝互相连通。
7.一种车用转向设备，其具有一转向杆与一驾驶盘耦接，並具有一转向柱耦接至该转向杆並装配至一车体，其中该转向柱包含一中空内管包围着该转向杆；以及一中空外管，该内管插置于该外管内，该外管具有若干个伸缩导向件自该外管的外圆周面突出而于直径方向上彼此相对，该外管並具有一第一槽缝形成于该外圆周面上介于那些伸缩导向件之间，该第一槽缝沿该转向杆的纵向方向延伸，该外管还具有若干个第二槽缝形成于该外圆周面上分别位于那些伸缩导向件相对的末端之外，而那些第二槽缝沿该圆周方向延伸。
8.根据权利要求7所述的车用转向设备，其特征在于在那些伸缩导向件的一端所提供的第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的一端延伸至一侧，而在那些伸缩导向件的另一端所提供的第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的另一端延伸至另一侧。
9.根据权利要求7所述的车用转向设备，其特征在于那些第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的相对两端分别向两侧延伸。
10.根据权利要求7所述的车用转向设备，其特征在于那些第二槽缝是沿着该圆周方向从该第一槽缝的相对两端向一侧延伸。
11.根据权利要求7所述的车用转向设备，其特征在于每个伸缩导向件在其突出区域具有一补强肋条，该补强肋条与该外管的该外圆周面相邻接。
12.根据权利要求7所述的车用转向设备，其特征在于该第一槽缝及那些第二槽缝互相连通。
全文摘要
本发明揭露一种车用转向柱及具有该转向柱的转向设备，通过该转向柱及该转向设备，在进行倾斜或伸缩操作而扭紧及松开控制杆，维持支撑转向柱之内管及外管的力时，使得避免传送到转向柱的负载过度集中于转向柱局部部位成为可能，允许转向杆的制动力能够均匀的分布，並增加转向柱整体的刚性，从而在驾驶者操作驾驶盘时，可避免转向柱变形或破碎。
文档编号B62D1/18GK102161346SQ20111004355
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月23日 优先权日2010年2月23日
发明者权铉飞 申请人:万都株式会社