用于车辆的转向柱组件的制作方法

本申请要求2017年11月29日提交的韩国专利申请第10-2017-0161270号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

本发明主要涉及用于车辆的转向柱组件，更具体地，本发明涉及这样一种用于车辆的转向柱组件，其补偿转向轴的扭曲并补偿转向轴与容纳转向轴的转向轴壳体之间的空隙，同时牢固地支撑倾斜的转向轴壳体。

背景技术：

通常，用于车辆的转向柱组件是这样的装置，其将由驾驶员操控的方向盘的旋转力传递至车轮，并且能够根据驾驶员的身体类型调整方向盘的倾斜角度和纵向运动。

转向柱组件包括转向轴、转向轴壳体、安装支架和电机；所述转向轴联接至方向盘，在所述转向轴壳体中所述转向轴以可倾斜并且可调整长度的方式联接，所述安装支架与安装至安装支架的转向轴壳体一同附接至车身，所述电机驱动机构以调整所述转向轴的纵向长度和倾斜。

然而，传统的转向柱组件所具有的问题在于：在车辆行驶期间出现的振动在x、y、z方向上传递直至方向盘以及转向柱组件的转向轴和转向轴壳体，导致不稳定的转向操作。

由车辆的在x、y、z方向上传递至转向柱组件的振动而导致的方向盘的振动现象是由于转向柱组件的各个部件缺少刚度和减振结构而产生的。

因此，为了解决该问题，传统上将单独的动态阻尼器或类似器件安装至转向柱组件的合适位置(例如方向盘的内部)。然而，该方案导致部件的数量增加并且制造成本上升，而且还无法防止振动通过转向柱组件的其它部件传递至方向盘。

此外，其它的问题在于，在调整方向盘的倾斜和纵向运动的情况时，方向盘与转向轴壳体之间的摩擦力增加，从而使得转向轴本身受到扭曲并且产生接触噪声，而且由于转向轴壳体与安装支架之间缺少支撑而又使得转向轴壳体和方向盘进一步地产生振动。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的转向柱组件，其中在转向轴壳体与插入所述转向轴壳体中的转向轴之间设置有缓冲结构，以分散施加至转向轴壳体与转向轴之间的振动并且补偿所述转向轴的扭曲以及所述转向轴与所述转向轴壳体的空隙，还设置有支撑结构，以在所述转向轴壳体倾斜和纵向运动的情况下确保所述转向轴壳体相对于所述安装支架的支撑性能，而确保所述转向轴壳体的水平刚度并且减小施加至其的振动。

在本发明的各个方面中，提供一种用于车辆的转向柱组件，所述组件包括：转向轴，其连接至方向盘；转向轴壳体，所述转向轴以可倾斜且长度可调的方式穿过支承节段而固定地插入所述转向轴壳体中，所述支承节段布置在所述转向轴壳体的内周上的中间位置处；倾斜支架，其联接至所述转向轴壳体的一端侧的相对的侧部，以调整所述转向轴的倾斜；和安装支架，其附接至车身，所述转向轴壳体安装至所述安装支架；其中，具有多个可变形的缓冲件的垫圈套布置在所述转向轴壳体的内周与所述支承节段的外周之间从而覆盖所述支承节段以补偿所述转向轴的扭曲以及所述转向轴与所述转向轴壳体的空隙。

可变形的缓冲件可以沿着垫圈套的内周以规则的间隔布置，其中，每个可变形的缓冲件为“t”型截面，具有基座部分和端部接触部分，所述基座部分一体地从垫圈套的内周凸出，所述端部接触部分与支承节段的外周接触。

垫圈套可以进一步周向地设置有多个一体形式的止挡肋，以防止容纳在垫圈套中的支承节段脱离。

转向轴壳体可以具有第一固定凸出部和第二固定凸出部，其布置在毗邻垫圈套的相对周向端部的位置上，以固定垫圈套。

所述第一固定凸出部可以在毗邻所述垫圈套的一个周向端部的位置处从所述转向轴壳体的内周向内凸出，所述第二固定凸出部可以为“形”切断部分，其在毗邻所述垫圈套的另一周向端部的位置处从所述转向轴壳体的内周向内弯曲。

所述转向轴壳体可以在其一端侧的相对的侧部上的位置处具有升高的支撑阻挡部分，所述倾斜支架联接到所述支撑阻挡部分，以增加与所述倾斜支架的接触面积。

在支撑阻挡部分和倾斜支架的接触表面之间可以布置有缓冲垫，以减小接触表面之间的空隙和摩擦。

所述转向轴壳体可以在其一端侧的相对的侧部上分别具有支撑凸出部，所述安装支架可以在一端侧的相对的侧部上分别具有对应的引导凹槽，以与所述支撑凸出部接合。

根据实施方案，本发明具有如下效果。

首先，具有可变形的缓冲件的垫圈套设置在所述转向轴壳体的内周与转向轴的外周之间而覆盖所述支承节段，这会容易地补偿所述转向轴的扭曲以及所述转向轴周的空隙，并且分散由车辆产生的振动。

其次，支撑结构设置到转向轴壳体和安装支架，以在调整转向轴壳体的倾斜和纵向运动期间增加所述转向轴壳体相对于所述安装支架的支撑性能，获得所述转向轴壳体的水平(左右方向)刚度并且分散和吸收振动。

本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为示例性地显示了根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的转向柱组件的分解立体图；

图2为转向柱组件的立体图；

图3为示例性地显示了转向柱组件的状态的示意性立体图，其中支承节段布置在转向轴壳体与转向轴之间；

图4a和图4b为示例性地显示了容纳支承节段的垫圈套的立体图，所述垫圈套布置在转向轴壳体的内周的中间部分处；

图5a、图5b、图5c、图5d和图5e为示例性地显示了固定在转向轴壳体的内周上垫圈套的位置的构造的视图；

图6和图7为分别显示了支撑特征以及转向轴壳体与倾斜支架之间的联接结构的立体图；

图8为示例性地显示了具有支撑凸出部的转向轴壳体的立体图；

图9a、图9b和图9c为示例性地显示了在转向轴壳体的倾斜操作期间转向轴壳体与安装支架之间的联接状态的立体图；而

图10为示例性地显示了安装至转向柱组件的支承节段的功能的侧视图。

应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是显示了说明本发明的基本原理的各种特征的略微简化的画法。本发明所包括的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性的实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为这些示例性的实施方案。另一方面，本发明旨在不但覆盖这些示例性的实施方案，而且覆盖可以被包括在本发明的精神和由所附权利要求所限定的范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

下面将结合所附附图对本发明的示例性实施方案进行具体描述。

如图1和图2所示，转向柱组件1包括转向轴10、转向轴壳体20、安装支架30和电机40；所述转向轴10以可倾斜并且可调整长度的方式联接在所述转向轴壳体20中，所述安装支架30与安装至安装支架30的转向轴壳体20一同附接至车身，所述电机40驱动机构42以调整所述转向轴10的纵向长度和倾斜，其中，机构42具有倾斜支架44。

在转向轴10的相对的端部，分别联接用于驾驶员的转向操作的方向盘以及用于车轮的转向机构。

作为参考，转向轴10具有花键连接的双管结构，以根据驾驶员的身体类型而调整方向盘的纵向运动。

此外，倾斜支架44安装在转向轴壳体20的一端侧的相对的端部上，以根据驾驶员的身体类型来调整方向盘的竖直倾斜。因此，通过倾斜支架44的倾斜操作来调整转向轴壳体20以及插入转向轴壳体20中的转向轴10的倾斜角度。

由车辆产生的振动(行驶振动、发动机振动等)在x、y、z方向上传递至转向柱组件，以使得方向盘的操作不稳定。

本发明致力于使传递至转向柱组件的振动分散并将其吸收，并且补偿转向轴的扭曲和空隙。

图3显示了转向柱组件的其中支承节段布置在转向轴壳体与转向轴之间的状态。

如图3所示，转向轴10容纳在转向轴壳体20中，三个支承节段布置在转向轴壳体的内周上，以确保转向轴10容易转动并支撑转向轴10。

也即，支承节段21、22、23分别布置在转向轴壳体20的内周的前方、中间和后方位置，并且转向轴10穿过支承节段21、22、23安装，从而使得转向轴10的外周由支承节段的内周可转动地支撑。

此处，由于车辆的行驶振动和发动机振动、外力或组装公差等，转向轴10可能扭曲变形，因此在转向轴10与支承节段的接触表面之间可能产生空隙。

为了补偿扭曲和空隙，垫圈套50设置成在支承节段21、22、23中例如覆盖中间的支承节段22。也即，垫圈套布置在支承节段22的外周与转向轴壳体20的内周之间。

垫圈套50具有多个可变形的缓冲件52，其与支承节段22的外周发生接触，以补偿转向轴10的扭曲以及在转向轴与支承节段之间的空隙。

可变形的缓冲件52沿着垫圈套50的内周以规则的间隔布置，其中，每个可变形的缓冲件52为“t”型截面，具有基座部分54和端部接触部分56，所述基座部分54一体地从垫圈套50的内周凸出，所述端部接触部分56与支承节段22的外周接触。

因此，垫圈套50插入转向轴壳体20中，并且容纳在垫圈套50中的支承节段22与端部接触部分56(的内周)为接触状态。

此处，由于存在支承节段22与垫圈套50脱离的风险，因此垫圈套50周向地设置有多个一体形式的止挡肋58，以防止容纳在垫圈套中的支承节段22脱离。因此，由于支承节段22在其一侧由止挡肋58支撑，因此可以防止支承节段22与垫圈套50脱离。

因此，在转向轴10由于车辆的行驶振动和发动机振动、外力或组装公差等而扭曲时，如图4a和图4b所示，支承节段22(转向轴10穿过支承节段22而安装)也在扭曲的方向上移动，以使缓冲件52的端部接触部分56相对于基座部分54变形，补偿转向轴的扭曲以及在转向轴与支承节段之间的空隙。

在转向轴10未由于车辆的行驶振动和发动机振动、外力或组装公差等而扭曲时，如图10所示，各种振动被分散并被吸收，而转向轴10由支承节段21、22、23可转动地支撑。

同时，由于垫圈套50可以从初始位置沿着转向轴壳体20的内周在纵向方向上移动，因此需要将垫圈套50在转向轴壳体20中固定在原位。

为此目的，如图5a、图5b、图5c、图5d和图5e所示，转向轴壳体20具有第一固定凸出部24和第二固定凸出部25，其布置在毗邻垫圈套50的相对的周向端部的位置处，以将垫圈套固定在原位。

第一固定凸出部24在毗邻垫圈套50的一个周向端部的位置处从转向轴壳体20的内周向内凸出，防止垫圈套在该位置处移动。此处，可以通过定点冲击转向轴壳体20的外周而形成第一凸出部。

此外，第二固定凸出部25为型切断部分，位于毗邻垫圈套50另一个周向端部的位置处从转向轴壳体20的内周向内弯曲，防止垫圈套在该位置移动。

同时，传递至转向柱组件的振动可能使转向轴10和转向轴壳体20在其水平方向和竖直方向上摇动，因此可能增大在转向轴壳体20与倾斜支架44之间的空隙。由于转向轴壳体20相对于倾斜支架44缺少支撑刚度和支撑面积，加剧了上述情况。

为了增加转向轴壳体20相对于倾斜支架44的支撑刚度和面积，如图6和图7所示，在联接倾斜支架44的位置处，转向轴壳体20在其一端侧的相对的侧部上具有升高的支撑阻挡部分26，以增大与倾斜支架44的接触面积。

因此，由于通过支撑阻挡部分26的存在而增大了转向轴壳体20相对于倾斜支架44的支撑刚度和面积，因此即便在车辆的振动传递至转向轴壳体20与倾斜支架44之间的连接部时，也可以通过支撑阻挡部分26而使振动分散并被吸收。

此处，转向轴壳体20与倾斜支架44之间的接触面积的这种增大还可能在转向轴壳体20倾斜时导致转向轴壳体20与倾斜支架44之间的摩擦力和空隙增大。为了防止该问题，缓冲垫27布置在支撑阻挡部分26上，以减小转向轴壳体和倾斜支架的接触表面之间的空隙和摩擦。

同时，由于转向轴壳体缺少相对于安装支架30的支撑刚度和面积而导致转向轴壳体20的水平(左右)振动。

因此，为增大转向轴壳体20相对于安装支架30的支撑刚度和面积，如图8以及图9a、图9b和图9c所示，转向轴壳体20在其一端侧的相对的侧部分别具有支撑凸出部28，并且安装支架30在与支撑凸出部28接合的一端侧的相对的侧部分别具有相应的引导凹槽29。

因此，如图9a、图9b和图9c所示，在转向轴壳体20倾斜时，转向轴壳体20的支撑凸出部28稳定地支撑在安装支架30的引导凹槽29中，确保水平刚度，并且还使转向轴壳体20的水平振动分散并被其吸收。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上侧”、“下侧”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“背”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“在内”、“在外”、“内”、“外”、“向前”和“向后”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性具体实施方案的特征。

前面对本发明的具体示例性实施方案的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。