专利名称：具有可变传动比的调整组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种调整组件，特别是涉及具有绕旋转轴线旋转以产生可变传动比的阶式齿轮的调整组件。
背景技术：
用于转向柱组件的推拉式倾斜杆组件通常包括倾斜杆，所述倾斜杆沿着相对于转向柱的轴向方向定向。所述倾斜杆便于倾斜的转向柱组件的锁定和解锁及伸缩操作。所述倾斜杆通常包括凸轮组件，所述凸轮组件旋转以产生将一个或者多个具有转向柱轴的托架释放或者锁定的力。具体地，所述转向柱组件可包括若干个托架，例如，倾斜(耙式)托架和压缩托架，所述托架彼此相对放置以便于转向柱的调整。操作者通过推或拉倾斜杆来致动所述倾斜杆，进而锁定或者解锁所述转向柱组件。当使用凸轮组件释放或者锁定转向柱组件中的托架时可能存在一些缺陷。例如，有时操作者沿前后方向致动倾斜杆所需的力会变化，这由凸轮组件的偏心造成。例如，在双销式凸轮或者三销式凸轮中，所述销在有角度的或者倾斜的槽内行进，其产生操作者通常需要的变化的力。
发明内容
提出了一种调整组件，其包括齿条和阶式齿轮。所述齿条具有一排齿条齿。当沿直线方向在所述齿条上施加一定量的力时所述齿条可沿大体直线方向运动。所述阶式齿轮包括内台阶和外台阶。所述内台阶和外台阶中的一者具有一组齿。该组齿与该排齿条齿啮合。中心轴线定位于大致所述外台阶的中心。旋转轴线偏离所述阶式齿轮的中心轴线，且设置成当所述齿条沿直线方向运动时在所述阶式齿轮的内台阶或外台阶的该组齿与该排齿条齿之间产生可变传动比。结合附图从以下说明中这些及其他优点和特点会更显而易见。
在说明书的结束部分特别指出且在权利要求中清楚地要求了本发明的主题。以下结合附图所进行的详细描述中本发明的前述及其他特点和优点将显而易见，其中:。图1是具有根据本发明的调整组件的处于锁定位置的示例性转向柱的图示。图2是如图1中所示的调整组件解锁视图。图3是本发明另一方面的视图。图4是本发明又一方面的视图。图5是本发明再一方面的视图。图6是根据本发明另一方面的图1中所示的调整组件的示例性传动比曲线的图
/Jn ο图7是本发明另一方面的凸轮组件的图示。
图8是图7中所示的凸轮组件的凸轮销的图示。图9是图8中所示的凸轮销的另一图示；以及。图10是根据本发明的另一方面的图7中所示的凸轮组件的示例性载荷曲线的图
/Jn ο
具体实施例方式现在参考这些图，其中结合具体实施例对本发明进行说明，但不限制所述具体实施例，图1示出了根据本发明一方面的转向柱组件10。在所示的示例性实施例中,所述转向柱组件10包括压缩托架18、倾斜托架(rake bracket) 20、转向柱22和调整组件26。所述调整组件26包括推拉式倾斜杆(杠杆)30、阶式齿轮32、杆(杠杆)34和凸轮组件36 (如图7所示)。在图1中所示的示例性实施例中，在所述转向柱组件10中使用所述调整组件26以便于转向柱22在伸缩或倾斜操作中的调整。尽管图1至10图示了在转向柱10中使用的所述调整组件26，但是可理解所述调整组件26也可用于各种各样不同的用途，例如，可调式座椅、发动机罩脱开或者停车制动器的松放。操作者可选择性地向所述倾斜杆30施加力F来致动所述倾斜杆30沿大体直线方向Dl或D2前后运动。所述倾斜杆30沿方向Dl和D2的运动将所述压缩托架18和倾斜托架20与所述转向柱22夹紧或者解锁。具体地，沿方向Dl朝所述调整组件26致动所述倾斜杆30以将所述调整组件26从解锁或者第一位置(如图1所示)致动到锁定或者第二位置(如图2所示)。在锁定位置，所述压缩托架18和所述倾斜托架20夹紧所述转向柱22。沿方向D2致动倾斜杆30离开调整组件26以将调整组件26从锁定位置(如图2中所示)致动到如图1中所示的解锁位置。结合附图1和附图2，所述倾斜杆30包括具有一排齿40的齿条部分38。所述齿条部分38的齿40设置成与沿阶式齿轮32的外台阶44设置的一组外齿42啮合。所述齿条部分38还包括非直线或者大体弓形的轮廓48。所述阶式齿轮32包括具有用于与各自部件啮合的两个不同齿形的阶式结构。具体地，在所示的实施例中，所述阶式齿轮32包括内台阶50和外台阶44。所述内台阶50具有比外台阶44的直径小的直径。所述内台阶50设置成与所述杆34啮合，所述外台阶44设置成与所述倾斜杆30的齿条部分38啮合。所述杆30包括大体弯曲状或者弓形的轮廓52以及一组杆齿54。该组杆齿54与所述内台阶50的一组内齿55哨合。在一个不例性实施例中，所述阶式齿轮32的该组外齿42和该组内齿55都包括直齿轮齿形(未示出)。现参考附图3，其为如图1中所示调整组件26处于解锁位置的放大视图，所述阶式齿轮32具有中心轴线C-C和旋转轴线A-A。所述中心轴线C-C定位于大致所述外台阶44的中心。所述内台阶50相对于所述外台阶44偏移地定位，以使得所述内台阶50具有定位于大致旋转轴线A-A的内部中心(内心)，且所述外台阶44具有位于中心轴线C-C处的外部中心(外心)。即，所述内台阶50与所述外台阶44不同心。因此，由于所述内台阶50偏离所述外台阶44，所以所述阶式齿轮32的旋转轴线A-A也偏离中心轴线C-C。因此，所述阶式齿轮32的旋转轴线A-A为偏心旋转轴线。在一个实施例中，所述内台阶50绕与所述压缩托架18相连的螺栓56旋转(以虚线表示)。继续参考图3，所述齿条部分38包括对应于所述阶式齿轮32的旋转轴线A-A和弓形轮廓48。即，当所述阶式齿轮32绕旋转轴线A-A旋转时，所述阶式齿轮32相对于齿条部分38的位置会变化。因此，所述齿条部分38包括弓形轮廓48以便适应或者对应当所述阶式齿轮32绕旋转轴线A-A旋转时所述阶式齿轮32的内台阶50的偏心运动。具体地，图3-5表明当所述阶式齿轮32沿方向D2前进时所述阶式齿轮32相对于齿条部分38的位置。参照附图3，处于解锁位置时，所述旋转轴线A-A位于从所述齿条部分38的齿40的外表面Do测量时的第一距离Ml处。当所述阶式齿轮32沿方向D2前进时，所述阶式齿轮32的旋转轴线A-A与所述齿40的外表面Do之间的距离发生变化。现在转而参照附图4，当所述阶式齿轮32沿方向D2运动时，在所述齿条部分38的齿40的外表面Do和所述旋转轴线A-A之间测得第二距离M2。第二距离M2大于第一距离Ml。现参照图5，当所述阶式齿轮32进一步沿齿条部分38运动时，在所述齿条部分38的齿40的外表面Do和所述旋转轴线A-A之间测得第三距离M3。所述第三距离M3大于所述第二距离M2和所述第一距离Ml0当所述阶式齿轮32的旋转轴线A-A与所述齿40的外表面Do之间距离变化时，沿着所述阶式齿轮32的外台阶44设置的这组外齿42与所述齿条部分38的齿40之间的传动比也发生变化。具体地，当所述阶式齿轮32沿方向Dl或者D2运动时，所述阶式齿轮32的外台阶44和所述齿条部分38的齿40之间产生可变传动比。图6是所述阶式齿轮32和所述齿条部分38之间可变传动比曲线的一个实施例的示例性图示。应当注意，图6仅为示例性的，且也可以使用其他传动比曲线。具体地，所述齿条部分38的弓形轮廓48以及所述阶式齿轮32的旋转轴线A-A的位置可在其他实施例中被调节或者调整以修改所述可变传动比曲线。现在讨论由调整组件26产生的可变传动比曲线的一个实例。现参照图3至图6，当所述阶式齿轮32定位成使得所述旋转轴线A-A位于从所述齿40的外表面Do测量的第一距离Ml处时，所述阶式齿轮32的该组外齿42和所述齿条部分38的齿40之间的传动比约为1.44: I。当所述阶式齿轮32沿方向D2行进时，传动比将发生变化。具体地，参照图4至图6，当所述阶式齿轮32被定位成使得所述旋转轴线A-A位于从所述齿40的外表面Do测量的所述第二距离M2处时，所述阶式齿轮32的该组外齿42和所述齿条部分38的齿40之间的传动比约为2: I。最后，当所述阶式齿轮32被定位成使得所述旋转轴线A-A位于从所述齿40的外表面Do测量的所述第三距离M3处时，所述阶式齿轮32的该组外齿42和所述齿条部分38的齿40之间的传动比约为2.96: I。返回参照图1至2，当所述阶式齿轮32绕旋转轴线R旋转时，所述杆30绕旋转轴线R旋转。具体地，在一个实施例中，当沿方向Dl致动所述倾斜杆30时,所述外台阶44沿顺时针方向或者沿由Y标记的箭头指明的外侧方向旋转且内台阶50沿顺时针方向或沿内侧方向X旋转，其中所述外侧方向Y大体与所述内侧方向X相反。当所述阶式齿轮32使所述杆30旋转时，这进而使所述凸轮组件36 (图7中所示)旋转。参照图1-2和图7，所述凸轮组件36与所述杆34的端部58接合并被其接纳。所述凸轮组件36绕旋转轴线R旋转以将所述压缩托架18和所述倾斜托架20与所述转向柱22夹紧或者解锁(如图1至2中所示)。在如图7中所示的示例性实施例中，所述凸轮组件36为2-销式凸轮组件，其具有两个销60，但是可理解也可使用各种其他凸轮装置。例如，在未进行举例说明的替代实施例中，所述凸轮组件36也可以是3-销式凸轮或者夹紧式凸轮组件。
图8-9是当所述凸轮组件36绕所述旋转轴线R旋转时其中一个销60的视图。图8图示了当所述调整组件26处于解锁位置时(如图1所示)，所述凸轮组件36其中一个销60的位置。所述销60被第一凸轮盘70和第二凸轮盘72所接纳。所述销60包括被所述第一凸轮盘70接纳的第一端部74及被所述第二凸轮盘72接纳的第二端部76。在所示的实施例中，所述第二盘72包括倾斜的凹部80，所述销60的第二端部76被接纳于其中并且可以选择性地大致在所述倾斜的凹部80中滑动。现参照图1-2和图8-9，当操作者选择性地对所述倾斜杆30施加力F以沿方向Dl或者D2致动所述倾斜杆30时,所述凸轮组件36绕旋转轴线R旋转，且使所述销60的第二端部76在所述倾斜的凹部80中滑动。图9为大致峰值载荷位置处所述销60之一的图示(图7中所述销60也处于峰值载荷位置)。即，当所述销60定位于所述倾斜的凹部80内以使所述销60与所述凸轮组件36的旋转轴线R大体平行时，所述凸轮组件36将为绕旋转轴线R旋转提供最大阻力。图10为所述凸轮组件36的可变载荷曲线的图示。图9中所示的销60的位置与所述凸轮组件36的峰值载荷82相一致。而且，现参照图3、6及图9-10，当所述凸轮组件36产生所述峰值载荷82时，所述调整组件26设置成提供峰值传动比。即，当所述凸轮组件36的销60定位于所述倾斜的凹部80内以便与所述旋转轴线R大体平行时(图9中所示)，所述调节组件26将定位成如图5中所示的结构，其中所述阶式齿轮32的旋转轴线A-A位于所述第三距离M3处。较高的传动比转变为操作者施加到所述倾斜杆30上以沿着方向Dl和D2致动所述倾斜杆30所需的较小的力F。所述调整组件26提供了机械优势。这进而转化为操作者所需施加到所述倾斜杆30上更小的力F。因此，当所述凸轮组\件36由于所述销60在所述倾斜的凹部80内的位置而提供更大的阻力时，所述调整组件26进而提供相应的可变传动比。这样，来自于所述凸轮组件36的阻力增加导致传动比增加，且阻力和传动比是大体上成比例的。因此，由于所述调整组件26产生的可变传动比，操作者沿方向Dl和D2致动所述倾斜杆30所需要的力F将更加一致，且通常不会随销60的凸轮系统效应而增加。这进而提供操作者所需的更均匀的施力以致动所述倾斜杆30。虽然本发明仅结合有限数量的实施例进行详细描述，但是容易理解本发明不限于这些所披露的实施例。相反，本发明可修改以包含此处未描述的许多变形、修改、置换或者等价布置，但是其要与本发明的精神和范围相称。此外，虽然描述了本发明的各个实施例，但应当理解本发明的各方面可以仅包括某些所描述的实施例。因此，本发明不看作受先前描述的限制。
权利要求
1.一种调整组件，包括: 具有一排齿条齿的齿条，当沿直线方向在所述齿条上施加一定量的力时所述齿条能够沿大体直线方向运动；和 阶式齿轮，该阶式齿轮包括: 内台阶和外台阶，所述内台阶和外台阶之一具有一组齿，该组齿与该排齿条齿啮合； 定位于大致所述外台阶的中心处的中心轴线；以及 偏离所述阶式齿轮的中心轴线的旋转轴线，设置成当所述齿条在第一位置和第二位置之间沿直线方向运动时在阶式齿轮的所述内台阶或外台阶的该组齿与该排齿轮齿之间产生可变传动比。
2.按权利要求1所述的调整组件，还包括杆，该杆通过所述阶式齿轮的旋转选择性地绕杆旋转轴线旋转，其中所述杆具有一组杆齿。
3.按权利要求2所述的调整组件，其中所述阶式齿轮的外台阶具有一组外齿且所述阶式齿轮的内台阶具有一组内齿，且其中该组内齿与该组杆齿啮合。
4.按权利要求3所述的调整组件，包括由所述杆的一部分接纳的凸轮组件，其中所述杆的旋转使所述凸轮组件绕所述杆旋转轴线旋转。
5.按权利要求4所述的调整组件，其中所述凸轮组件设置成产生使所述凸轮组件绕杆旋转轴线旋转的可变载荷曲线，且所述可变载荷曲线包括峰值载荷。
6.按权利要求5所述的调整组件，其中所述可变传动比包括峰值传动比，且其中所述调整组件设置成当所述凸轮组件产生峰值载荷时提供所述峰值传动比。
7.按权利要求2所述的调整组件，包括压缩托架、倾斜托架和转向柱，所述凸轮组件设置成在所述压缩托架和倾斜托架与转向柱的夹紧位置和解锁位置之间绕杆旋转轴线旋转。
8.按权利要求2所述的调整组件，其中所述内台阶包括内部中心，且其中所述阶式齿轮的旋转轴线位于所述内部中心处。
9.按权利要求1所述的调整组件，其中所述外台阶能够朝外侧方向旋转且所述内台阶能够朝内侧方向旋转，其中所述外侧方向大体与内侧方向相反。
10.按权利要求1所述的调整组件，其中所述齿条包括大体弓形轮廓，且其中所述弓形轮廓被成形为适应所述内台阶的偏心运动。
11.按权利要求1所述的调整组件，其中所述调整组件为转向柱组件的一部分。
12.一种用于转向柱的调整组件，包括: 具有一排齿条齿的齿条，当沿直线方向在所述齿条上施加一定量的力时所述齿条能够在第一位置和第二位置之间沿大体直线方向运动； 选择性地绕杆旋转轴线旋转的杆，所述杆具有一组杆齿； 被所述杆的一部分接纳的凸轮组件，所述杆设置成使所述凸轮组件绕杆旋转轴线旋转；以及 阶式齿轮，该阶式齿轮包括: 具有一组内齿的内台阶； 具有一组外齿的外台阶，该组内齿和该组外齿中的一组设置成与该组杆齿啮合，该组内齿和该组外齿中的另一组设置成与该排齿条齿啮合； 定位于大致所述外台阶的中心处的中心轴线；以及旋转轴线，如果所述齿条在第一位置和第二方向之间运动，则该旋转轴线在所述阶式齿轮的该组内齿与该组外齿中的所述另一组和该排齿条齿之间偏离所述阶式齿轮的中心轴线，并且该旋转轴线设置成在所述阶式齿轮的该组内齿与该组外齿中的所述一组和该排齿条齿之间产生可变传动比，通过所述阶式齿轮的旋转所述杆能够选择性地绕杆旋转轴线旋转。
13.按权利要求12所述的 调整组件，其中所述凸轮组件设置成产生使所述凸轮组件绕所述杆旋转轴线旋转的可变载荷曲线，且所述可变载荷曲线包括峰值载荷。
14.按权利要求13所述的调整组件，其中所述可变传动比包括峰值传动比，且所述调整组件设置成当所述凸轮组件产生峰值载荷时提供所述峰值传动比。
15.按权利要求12所述的调整组件，包括压缩托架、倾斜托架和转向柱，且所述凸轮组件设置成在所述压缩托架和倾斜托架与所述转向柱的夹紧位置或解锁位置之间绕杆旋转轴线旋转。
全文摘要
本发明涉及具有可变传动比的调整组件。提出了一种调整组件，其包括齿条和阶式齿轮。所述齿条具有一排齿条齿。当沿直线方向在齿条上施加一定量的力时，所述齿条可沿大体直线方向运动。所述阶式齿轮包括内台阶和外台阶。所述内台阶和所述外台阶之一具有一组齿。该组齿与该排齿条齿啮合。中心轴线定位于大致所述外台阶的中心。旋转轴线偏离所述阶式齿轮的中心轴线，且设置成当所述齿条沿直线方向运动时在所述阶式齿轮的内台阶或外台阶的该组齿与该排齿条齿之间产生可变传动比。
文档编号B62D1/184GK103085855SQ201210517598
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月2日 优先权日2011年11月3日
发明者M·L·廷宁 申请人:操纵技术Ip控股公司