具有锁定组件的转向柱组件的制作方法

背景技术：

一些车辆设置有能以伸缩方式调节的转向柱组件。转向柱组件设置有将转向柱组件保持在适于驾驶的固定位置的特征部或机构。该特征部或机构限制着转向柱组件的每个自由度。

技术实现要素：

根据本公开的一实施例，提供了一种转向柱组件。该转向柱组件包括护套组件和锁定组件。护套组件能沿着转向柱轴线调节。锁定组件能枢转地连接到护套组件。该锁定组件包括第一构件、第二构件和第三构件。第一构件具有：第一构件第一表面；第一构件第二表面，与第一构件第一表面相对设置；以及第一构件斜道(ramp)，从第一构件第一表面朝向第一构件第二表面延伸斜道。第二构件与第一构件相隔开。第二构件具有：第二构件第一表面，面向第一构件第一表面；第二构件第二表面，与第二构件第一表面相对设置；以及第二构件斜道，从第二构件第一表面朝向第二构件第二表面延伸斜道。第三构件具有设置在第一构件与第二构件之间的本体。第三构件能相对于第一构件和第二构件中的至少一者移动。

除了本文所述的一者或多个特征之外，第三构件的本体具有：第一面，面向第一构件第一表面；第二面，面向第二构件第一表面；以及第一臂，朝向能量吸收组件延伸。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第一臂可操作地连接到致动器，该致动器被构造成使第一臂和第三构件相对于第一构件和第二构件中的至少一者移动。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第三构件的本体限定从第一面朝向第二面延伸的第一本体凹口(pocket)。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第三构件的本体限定从第二面朝向第一面延伸的第二本体凹口。

除了本文所述的一个或多个特征之外，锁定组件还包括第一滚动元件，该第一滚动元件至少部分地被接纳在第一本体凹口和第一构件斜道中。

除了本文所述的一个或多个特征之外，锁定组件还包括第二滚动元件，该第二滚动元件至少部分地被接纳在第二本体凹口和第二构件斜道中。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第三构件还包括从本体延伸的第二臂。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第二臂可操作地连接到致动器，致动器被构造成使第二臂和第三构件相对于第一构件和第二构件中的至少一者移动。

除了本文所述的一个或多个特征之外，锁定组件还包括可操作地连接到第二臂的偏置构件和设置在护套组件上的支架，偏置构件被构造成使第二臂和第三构件相对于第一构件和第二构件中的至少一者移动。

除了本文所述的一个或多个特征之外，一保持器组件围绕第一构件和第二构件被设置并且可操作地连接到第一构件和第二构件。

根据本公开的另一实施例，提供了一种转向柱组件。该转向柱组件包括锁定组件和横摆螺栓(rakebolt，侧倾螺栓)。该锁定组件可操作地连接到护套组件。锁定组件包括壳体、第一构件、第二构件和第三构件。壳体具有底座和从底座延伸的壁。壁和底座限定一腔室。第一构件被设置在腔室内。第一构件限定第一构件斜道。第二构件被设置在腔室内，并与第一构件相隔开。第二构件限定第二构件斜道。第三构件包括：本体，该本体被设置在第一构件与第二构件之间；以及致动臂，从该本体延伸。横摆螺栓至少部分地穿过护套组件、壳体、第一构件、第二构件和第三构件延伸。

除了本文所述的一个或多个特征之外，偏置构件被设置成围绕横摆螺栓。

除了本文所述的一个或多个特征之外，壁限定一槽，该槽横向于转向柱轴线延伸。

除了本文所述的一个或多个特征之外，致动臂穿过槽延伸。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第一构件限定了第一防旋转凸片，该第一防旋转凸片被构造成延伸到槽中。

除了本文所述的一个或多个特征之外，第二构件限定了第二防旋转凸片，该第二防旋转凸片被构造成延伸到槽中。

除了本文所述的一个或多个特征之外，本体限定了面向第一构件斜道的第一本体凹口和与第一本体凹口相对设置并面向第二构件斜道的第二本体凹口。

除了本文所述的一个或多个特征之外，锁定组件还包括：第一滚动元件，至少部分地被接纳在第一本体凹口和第一构件斜道内；以及第二滚动元件，至少部分地被接纳在第二本体凹口和第二构件斜道内。

除了本文所述的一个或多个特征之外，响应于可操作地连接到致动臂的致动器的致动，第三构件围绕横摆螺栓而相对于第一构件和第二构件枢转。

通过以下结合附图的描述，上述的以及其它的优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

在此特别指出了被认为是本发明的主题，该主题在随附于说明书的权利要求书中被明确地请求保护。从以下结合附图的详细描述中易见本发明的前述的及其它的特征和优点，在附图中：

图1是具有锁定组件的转向柱组件的立体图；

图2是具有锁定组件的第一实施例的转向柱组件的局部正视图；

图3是锁定组件的第一实施例的分解图；

图4是锁定组件的第一构件斜道或第二构件斜道的斜道的局部剖视图；

图5是具有锁定组件的第二实施例的转向柱组件的局部立体图；

图6是锁定组件的第二实施例的一部分的立体图；以及

图7是锁定组件的第二实施例的一部分的立体图，为清楚起见而移除了保持器组件。

具体实施方式

现在参照附图，这里将参照多个特定的实施例来描述(而非限制)本发明，应理解的是，所描述的这些实施例仅是对本发明的阐释，而本发明能以多种替代的形式来具体实现。附图未必是按比例绘制的，一些特征可被放大或缩小以显示特定部件的细节。因此，本文所披露的具体结构和功能性细节不应被解释为限制性的，而仅是作为一种有代表性的基础来教授本领域技术人员以各种不同方式来应用本发明。

参照图1，其示出了转向柱组件10。转向柱组件10沿着转向柱轴线12延伸。转向柱组件10是可调节的转向柱组件，其中转向柱组件10的至少一部分可相对于转向柱轴线12移动。例如，转向柱组件10沿着转向柱轴线12平移和/或相对于横向于转向柱轴线12设置的枢转轴线倾斜、枢转或横摆(rake)调节。转向柱组件10包括安装支架20、护套组件22、能量吸收组件24和锁定组件26。

安装支架20将护套组件22可操作地连接到车辆结构。安装支架20被构造成便利于护套组件22的俯仰、倾斜或横摆的调节。

护套组件22可操作地连接到安装支架20。护套组件22能相对于转向柱轴线12和枢转轴线运动。护套组件22包括下护套组件30和上护套组件32。下护套组件30通过横摆螺栓34连接到安装支架20，该横摆螺栓34沿着横摆螺栓轴线36通过安装支架20以及下护套组件30而不是上护套组件32延伸。横摆螺栓轴线36横向于转向柱轴线12被设置。

上护套组件32至少部分地接纳在下护套组件30内。上护套组件32可沿着转向柱轴线12平移，以可伸缩地调节联接到上护套组件32的方向盘的位置。

下护套组件30和上护套组件32的组合可围绕枢转轴线和/或横摆螺栓轴线36进行枢转、倾斜和/或横摆调节，以对联接到上护套组件32的方向盘进行横摆、倾斜或俯仰调节。可设置调节组件40以使得能够调节护套组件22的位置。调节组件40可在锁定位置与解锁位置之间移动，在锁定位置，联接到上护套组件32的方向盘处于固定位置，而在解锁位置，联接到上护套组件32的方向盘可在多个位置之间移动。

调节组件40包括可操作地连接到锁定组件26的致动器42。致动器42可以是直拉式致动器，其包括推挽线缆(如图1所示)、滑动构件等，并被构造成沿着大体上平行于转向柱轴线12设置的轴线致动锁定组件26。致动器42可以是枢转式的或以其它方式移动的致动器，其使锁定组件26围绕横摆螺栓轴线36或者围绕大体垂直于转向柱轴线12设置的轴线枢转或移动。

能量吸收组件24可操作地连接到安装支架20以及护套组件22的下护套组件30和上护套组件32中的至少一者。能量吸收组件24被构造成用以限制护套组件22相对于转向柱轴线12和/或横摆螺栓轴线36的调节，同时，调节组件40处于锁定位置，并被构造成有助于/允许在调节组件40处于解锁位置的同时，护套组件22相对于转向柱轴线12和/或横摆螺栓轴线36进行调节。能量吸收组件24包括能量吸收带50、支架52、凸轮构件54、枢轴销56和偏置构件58。

能量吸收带50设置在安装支架20上，并在下护套组件30与上护套组件32之间延伸。能量吸收带50设置有多个接合构件64。所述多个接合构件64被构造为脊、齿、突起等。

参照图2和图5，支架52被设置在安装支架20上。支架52包括具有第一壁72和第二壁74的安装部分70。第一壁72从安装部分70延伸，并被设置为大体上垂直于安装部分70。第二壁74与第一壁72相隔开并大体上平行于第一壁72。第二壁74从安装部分70延伸，并被设置为大体上垂直于安装部分70。能量吸收带50被设置在第一壁72与第二壁74之间。

凸轮构件54被构造成为一锁定凸轮，当调节组件40处于锁定位置或被定向为朝向锁定位置时，该锁定凸轮将能量吸收带50固定到设置于安装支架20上的支架52。凸轮构件54设置在支架52的第一壁72与第二壁74之间。凸轮构件54与第一壁72和第二壁74中的任一者相隔开，且不接合第一壁72和第二壁74中的任一者。凸轮构件54通过枢轴销56枢转地连接到支架52的第一壁72和第二壁74。凸轮构件54被构造成能围绕枢轴销56枢转。

凸轮构件54包括多个互补接合构件，其被构造为基于调节组件40的位置选择性地接合能量吸收带50的多个接合构件64。多个互补接合构件被构造为脊、齿、突起等。当调节组件40处于锁定位置时，多个互补接合构件接合多个接合构件64。多个互补接合构件与多个接合构件64之间的接合阻止能量吸收带50的平移。当调节组件40朝向解锁位置移动或处于解锁位置时，凸轮构件54围绕枢转销56枢转或旋转，使得多个互补接合构件与多个接合构件64相隔开。多个互补接合构件与多个接合构件64的隔开，允许能量吸收带50在转向柱组件10的调节期间的平移。

枢轴销56延伸穿过支架52的第一壁72和第二壁74，并延伸穿过凸轮构件54。

偏置构件58被设置成围绕枢转销56。偏置构件58至少部分地设置在凸轮构件54与支架52的第一壁72之间。偏置构件58可操作地连接到支架52的第一壁72，并与凸轮构件54接合。偏置构件58使凸轮构件54的多个互补接合构件偏置为朝向与能量吸收带50的多个接合构件64的接合。

参照图1至图3，其示出了锁定组件26的第一实施例。锁定组件26可操作地连接到设置在安装支架20、横摆螺栓34和护套组件22上的支架52。锁定组件26沿着或大致平行于横摆螺栓轴线36设置。锁定组件26包括壳体90、第一构件92、第二构件94、第三构件96和盖98。横摆螺栓34延伸穿过壳体90、第一构件92、第二构件94、第三构件96，且至少部分地穿过盖98。

壳体90包括底座110和从底座110延伸的壁112。底座110可至少部分地设置在支架52的安装部分70或安装支架20中的至少一者上。壁112沿着横摆螺栓轴线36远离安装支架20延伸。底座110和壁112限定腔室114。壁112限定槽116，该槽116从壁112的远端朝向壁112的近端(其设置成靠近底座110)延伸。在至少一个实施例中，壁112限定另一槽118，另一槽118从槽116偏离或与槽116相隔开。在至少一个实施例中，围绕壳体90的壁112的上述远端设置有保持器或卡环119。

第一构件92至少部分地被设置在壳体90的腔室114内。第一构件92包括第一构件第一表面120以及与第一构件第一表面120相对设置的第一构件第二表面122。第一构件第一表面120背向于底座110。第一构件第二表面122面向底座110，并且可被设置在底座110上。

第一构件92限定从第一构件第一表面120朝向第一构件第二表面122延伸的第一构件斜道124。

参照图3和图4，第一构件92可包括第一防旋转凸片126。第一防旋转凸片126远离横摆螺栓轴线36径向延伸。第一防旋转凸片126被构造成延伸到槽116中，并被构造成阻止第一构件92围绕横摆螺栓轴线36旋转。

第二构件94至少部分地设置在壳体90的腔室114内。第二构件94与第一构件92相隔开。第二构件94包括第二构件第一表面130和被设置成与第二构件第一表面130相对的第二构件第二表面132。第二构件第一表面130面向第一构件第一表面120。

第二构件94限定从第二构件第一表面130朝向第二构件第二表面132延伸的第二构件斜道134。

第二构件94可包括第二防旋转凸片136。第二防旋凸片136远离横摆螺栓轴线36径向延伸。第二防旋转凸片136被构造成延伸到槽116中，并被构造成阻止第二构件9围绕横摆螺栓轴线36旋转。

第三构件96至少部分地被设置在第一构件92与第二构件94之间。第三构件96被构造成为一致动元件，该致动元件相对于固定或静止的第一构件92和第二构件94移动。第三构件96包括本体140和致动臂142。本体140完全设置在第一构件92与第二构件94之间。

本体140包括第一面150和与第一面150相对地设置的第二面152。第一面150面向第一构件第一表面120。第二面152面向第二构件第一表面130。

本体140限定第一本体凹口154和第二本体凹口156。第一本体凹口154从第一面150朝向第二面152延伸。第一本体凹口154面向第一构件斜道124，并与第一构件斜道124近似对准。第二本体凹口156从第二面152朝向第一面150延伸。第二本体凹口156面向第二构件斜道134，并与第二构件斜道134近似对准。

致动臂142远离本体140和横摆螺栓轴线36径向延伸。致动臂142被设置成大体上平行于转向柱轴线12。致动臂142延伸穿过另一槽118，该槽118从槽116偏离。如图1和图2所示，调节组件40的致动器42可操作地连接到致动臂142。第三构件96被构造成，响应于调节组件40的致动器42的致动或操作，第三构件96相对于第一构件92或第二构件94移动或枢转以移动致动臂142而接合凸轮构件54。当调节组件40处于解锁位置时，致动臂142接合凸轮构件54。当调节组件40处于锁定位置时，致动臂142不接合凸轮构件54。

参照图4，其示出了第一构件92的第一构件斜道124和第二构件94的第二构件斜道134的局部剖视图。第一构件斜道124和第二构件斜道134中的每一者均限定锁定部160、释放部162以及在锁定部160与释放部162之间延伸的斜道部分164。第一构件斜道124的释放部162与第一本体凹口154近似对准；类似地，第二构件斜道134与第二本体凹口156近似对准。另外，各相应的释放部沿着大体上平行于横摆螺栓轴线36设置的轴线对准。第一构件斜道124的锁定部160和斜道部分164从第一本体凹口154的锁定部160和斜道部分164径向偏移，使得第一构件斜道124相对于第一本体凹口154成角度地交叉。

第一构件92和第二构件94可各自设置有多个斜道。如图所示，第一构件92和第二构件94被示出为具有三个斜道；然而，也构想到了其它数量的成对的斜道。

锁定部160具有从第一构件第一表面120和第二构件第一表面130中的一者朝向在第一构件第一表面120和第一构件第二表面122之间或第二构件第一表面130和第二构件第二表面132之间设置的点所测得的锁定部高度170。释放部162具有从第一构件第一表面120和第二构件第一表面130中的一者朝向在第一构件第一表面120和第一构件第二表面122之间或第二构件第一表面130和第二构件第二表面132之间设置的点所测得的释放部高度172。释放部高度172大于锁定部高度170。

斜道部分164具有斜道部分角174。斜道部分角174被构造为升角，其提供机械上的优点以协助锁定和解锁锁定组件26，以阻止或便利于调节护套组件22。

第一滚动元件180被设置在第一构件92与第三构件96之间。第一滚动元件180至少部分地接纳在第一构件斜道124和/或第一本体凹口154内。第一滚动元件180可以是滚珠轴承、滚柱轴承等。如图3所示，可设置多个第一滚动元件。在至少一个实施例中，在第一构件92与第三构件96之间设置第一保持架182。第一保持架182设置有至少一个开口184，其被构造成至少部分地接纳第一滚动元件180。第一保持架182被构造成帮助将第一滚动元件180安装在锁定组件26内。

第二滚动元件190设置在第二构件94与第三构件96之间。第二滚动元件190至少部分地接纳在第二构件斜道134和/或第二本体凹口156内。第二滚动元件190可以是滚珠轴承、滚柱轴承等。如图3所示，可设置多个第二滚动元件。在至少一个实施例中，第二保持架192被设置在第二构件94与第三构件96之间。第二保持架192设置有至少一个开口194，其被构造成至少部分地接纳第二滚动元件190。第二保持架192被构造成用以协助将第二滚动元件190安装在锁定组件26内。

当调节组件40处于锁定位置且致动臂142与凸轮构件54相隔开时，第一滚动元件180被接纳在锁定部160内。当调节组件40处于解锁位置且致动臂142接合凸轮构件54时，第一滚动元件180被接纳在释放部162内。当调节组件40处于锁定位置且致动臂142与凸轮构件54相隔开时，第二滚动元件190被接纳在锁定部160内。当调节组件40处于解锁位置且致动臂142接合凸轮构件54时，第二滚动元件190被接纳在释放部162内。

将第一滚动元件180接纳在第一构件92的锁定部160中以及将第二滚动元件190接纳在第二构件92的锁定部160中，使得围绕横摆螺栓34设置的偏置构件200产生用以夹紧系统或有助于施加夹紧力的能量，以通过膨胀将转向柱组件10夹在一起，从而阻止调节护套组件22。将第一滚动元件180接纳在第一构件92的释放部162中以及将第二滚动元件190接纳在第二构件94的释放部162中，偏置构件200压缩并帮助释放夹紧力，以帮助调节护套组件22。偏置构件200被接纳在壳体90内，并且被设置在第一构件第二表面122与壳体90的底座110之间。偏置构件200可以是蝶形弹簧/垫圈、螺旋弹簧、盘簧叠组等。

盖98设置在壳体90的远端附近。盖98至少部分地被接纳在腔室114内。在这种实施方式中，轴向操作的压缩弹簧与卡环119一起被应用。盖98被构造成至少部分地将第一构件92、第二构件94和第三构件96保持在腔室114内。

参照图5至图7，其示出了锁定组件210的第二实施例。锁定组件210可操作地连接到安装支架20和/或护套组件22。锁定组件210包括第一构件212、第二构件214、第三构件216、偏置构件218和保持器组件220。

第一构件212具有与第一构件92大体上相似的构造。第一构件212包括防旋转特征部，该防旋转特征部形成在穿过第一构件212延伸的通孔上。该防旋转特征部被构造为与横摆螺栓34的平坦部分相互作用，以阻止第一构件212的旋转。第一构件212包括第一构件斜道124。

第二构件214与第一构件212相隔开。第二构件214具有与第二构件94大体上相似的构造。第二构件214包括防旋转特征部，该防旋转特征部形成在穿过第二构件214延伸的通孔上。该防旋转特征部被构造为与横摆螺栓34的平坦部分相互作用，以阻止第二构件214的旋转。第二构件214包括第二构件斜道134。

第三构件216设置在第一构件212与第二构件214之间。第三构件216包括本体230、第一臂232和第二臂234。

本体230具有与本体140大体上相似的构造，并包括第一本体凹口154和第二本体凹口156。第一滚动元件180至少部分地被接纳在第一本体凹口154和第一构件斜道124内。第二滚动元件190至少部分地被接纳在第二本体凹口156和第二构件斜道134内。

第一臂232远离横摆螺栓轴线36径向延伸，并朝向能量吸收组件24延伸。第一臂232被构造成选择性地接合凸轮构件54。

第二臂234与第一臂232径向相隔开。第二臂234远离横摆螺栓轴线36径向延伸。第二臂234限定了第一臂开口240以及与第一臂开口240相隔开的第二臂开口242。第一臂开口240和第二臂开口242沿着一轴线延伸，该轴线被设置成大体上平行于横摆螺栓轴线36，并被设置成大体上垂直于转向柱轴线12。

第一臂开口240被构造成用以接纳调节组件40的致动器42的至少一部分。调节组件40的致动器42被构造成使第二臂234和第三构件216相对于第一构件212和第二构件214中的至少一者沿第一方向移动。

第二臂开口242被构造成用以接纳偏置构件218的至少一部分。偏置构件218在第二臂234与支架52的一部分之间延伸。偏置构件218被构造成使第二臂234和第三构件216相对于第一构件212和第二构件214中的至少一者沿第二方向移动，该第二方向被设置成与第一方向相反。

参照图5和图6，保持器组件220可以是一卡扣配合滚动元件及滚道保持器。保持器组件220被构造成用以分别将第一滚动元件180和第二滚动元件190分别保持在第一构件212与第三构件216之间以及第二构件214与第三构件216之间。保持器组件220被设置成围绕第一构件212、第二构件214和第三构件216。保持器组件220可操作地连接到第一构件212和第二构件214。保持器组件220包括第一保持器250和第二保持器252。

第一保持器250包括第一保持环260、第一保持卡扣262和第二保持卡扣264。第一保持环260至少部分地设置在第一构件第一表面120上。第一保持环260至少部分地围绕第一构件212的外周设置。第一保持卡扣262从第一保持环260朝向第一构件第二表面122延伸。第一保持卡扣262包括至少部分地在第一构件第二表面122的一部分方延伸的唇部、倒刺等。第二保持卡扣264从第一保持环260朝向第二构件214延伸。第二保持卡扣264可与第一保持卡扣262径向地相隔开，或从第一保持卡扣262径向偏离。第二保持卡扣264至少部分地延伸到第三构件216的一部分上。

第二保持器252包括第二保持环270、卡扣接收器272和第三保持卡扣274。第二保持环270至少部分地设置在第二构件第一表面130上。第二保持环270至少部分地围绕第二构件214的外周设置。卡扣接收器272从第二保持环270朝向第一构件212延伸。卡扣接收器272至少部分地与第三构件216重叠。卡扣接收器272被构造为用以接收第二保持卡扣264，以将第一保持器250固定到第二保持器252。第三保持卡扣274从第二保持环270朝向第二构件第二表面132延伸。第三保持卡扣274可与卡扣接收器272径向地相隔开，或从卡扣接收器272径向偏离。第三保持卡扣274包括至少部分地在第二构件第二表面132的一部分上延伸的唇部、倒刺等。

在整个说明书中，术语“附接”、“连接”、“联接”、“安装”应被解释为一结构部件或元件以一定方式直接地、或者通过至少一个介入结构元件间接地连接到或接触另一元件，或者与另一结构元件整体形成。

虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但应容易地理解到，本发明并不局限于这些公开的实施例。准确地说，本发明可以被修改为包含这里未描述的与本发明的精神和范围相对应的、任何数量的变型、更改、替代或等同设置。此外，虽然已经描述了本发明的多种实施例，但应理解的是，本发明的方案可以包括仅一部分所述实施例。因此，本发明不应被视为受前文的描述所限制。