專利名稱：汽車轉向管柱的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車轉向管柱。更具體地，本發明涉及一種具有傾斜杠的汽車轉向管柱，所述傾斜杠包括適用于垂直轉動的第一杠，以及當與第一杠的轉動聯鎖時適用于水平轉動的第二杠，以便防止比如在汽車碰撞的情況中轉向管柱突然伸出。
背景技術：
如本領域中通常已知的，轉向管柱包圍用于將駕駛員操縱方向盤時產生的轉向力傳遞給齒條-小齒輪機構的轉向軸，并且支撐轉向軸的轉動。另外，轉向管柱通過托架連接到汽車主體以固定轉向軸的位置。
轉向管柱包括一個懸空的裝置和一個傾斜的裝置，于是方向盤的突出程度和傾斜角度能按照駕駛員身體大小進行調整。
圖1是表示傳統的汽車轉向管柱的底部透視圖。圖2是傳統的汽車轉向管柱的局部透視圖，在其上面安裝有傾斜杠。
如圖1和2所示，傳統的汽車轉向管柱包括用于包圍轉向軸101的內部管103和外部管105；連接到外部管105外圓周表面中部的上部安裝托架107；形成在外部管105上端的管柱托架109；通過傾斜鉸軸111連接到管柱托架109外圓周表面的傾斜托架113；和被駕駛員用來施加轉向管柱的傾斜操作所必須的操作力的傾斜杠115。
轉向軸101具有連接到方向盤117的上端和連接到(沒有畫出的)齒條-小齒輪機構的下端，于是駕駛員操作方向盤117時產生的轉向力被傳遞給齒條-小齒輪機構(沒有畫出)。
轉向軸101包括靠近方向盤117的上部軸101a和與上部軸101a相反的下部軸101b。上下部軸101a和101b通過萬向節(沒有畫出)彼此連接，因此當以預定角度使它們彎曲時，它們能將轉向力傳遞給齒條-小齒輪機構(沒有畫出)。
內部管103為預定直徑大小的圓柱形狀并且包圍下部軸101b。內部管103具有形成在它的外表面上靠近下端位置的下部安裝托架119。下部安裝托架119被緊固到汽車主體以將內部管103固定就位。外部管105為直徑大于內部管103直徑的圓柱形狀，于是內外管103和105能夠相對彼此進行滑動(即伸縮操作)。
上部安裝托架107在外部管105外圓周表面的中部支撐外部管105，并且通過封殼(capsules)108固定到汽車主體，所述封殼連接到上部安裝托架107的兩端。
管柱托架109形成在外部管105的上端。傾斜托架113通過傾斜鉸軸111連接到管柱托架109的兩個側表面。傾斜托架113的上端連接到轉向軸101。傾斜鉸軸111的軸心與萬向節(沒有畫出)的軸心一致，于是當轉向軸101轉動預定角度時，傾斜托架113由于與之聯鎖也轉動。因此，進行傾斜操作。
管柱托架109具有形成在其外周表面一側的圓弧形狀的固定齒輪201，于是固定齒輪201具有和傾斜鉸軸111的一樣的軸心，還具有和管柱托架109的外周表面可轉動地連接的轉動件205，轉動件205和固定齒輪201的左右側間隔預定距離。
轉動件205具有從其一側突出的導向臺階209以推動活動銷207并向可動齒輪203施加轉動力，以及具有一個從其外側突出的轉動力傳遞件211，以借助由傾斜杠115產生的轉動力使轉動件205轉動。
傾斜托架113具有形成在一側的可動齒輪203，該齒輪與齒輪鉸軸202可轉動地連接并與固定齒輪嚙合。可動齒輪203具有形成在其側表面的活動銷207，于是當轉動件205轉動時，產生的轉動力通過導向臺階209傳遞。結果，可動齒輪203轉動并與固定齒輪201脫離嚙合。
在固定齒輪201與可動齒輪203脫離嚙合后，使得傾斜托架113圍繞傾斜鉸軸111轉動。在這種狀態，駕駛員能執行傾斜操作，調整方向盤117的傾斜角度以符合他的身體要求。在結束傾斜操作后，固定齒輪和可動齒輪201和203再次鎖在一起。
現在更詳細地說明按照現有技術的傾斜杠的操作。
當駕駛員拉動傾斜杠115的手柄213時，它繞著杠鉸軸215水平轉動并推動轉動件205的轉動力傳遞件211。結果，轉動件205順時針轉動，導向臺階209推動活動銷207。可動齒輪203反時針轉動并與固定齒輪201脫離嚙合。于是，駕駛員能執行傾斜操作。
然而，具有上述結構的傳統的轉向管柱具有一個問題，即，因為傾斜杠115形成在轉向管柱的下側并且用于繞著杠鉸軸215水平轉動，比如在發生汽車碰撞時，駕駛員的膝蓋會碰撞傾斜杠115并使之轉動。這導致固定齒輪201和可動齒輪203彼此脫離嚙合。
在這種情況下，轉向軸101經歷傾斜操作，方向盤117突然伸出。結果，方向盤117非常可能擊中并傷害駕駛員。
發明內容
因此，做出本發明是為了解決上述現有技術中發生的問題，而且本發明的一個目的是提供一種傾斜杠，其包括適用于垂直轉動的第一杠和當與第一杠聯鎖的轉動時適用于水平轉動的第二杠，以防止比如在汽車發生碰撞的情況下轉向管柱突然伸出，以及提供一種具有這種傾斜杠的汽車轉向管柱。
為了實現這個目的，提供的汽車轉向管柱包括包圍轉向軸的管柱托架；轉動地連接到管柱托架的傾斜托架；和被駕駛員用于施加必須的操作力用于轉向管柱的傾斜操作的傾斜杠，所述傾斜杠包括具有在傾斜托架一側形成的驅動軸的第一杠，轉動地連接到驅動軸的第一轉動單元，和從第一轉動單元伸出的連接件，和具有在傾斜托架另一側形成并與驅動軸間隔預定距離的從動軸的第二杠，和適用于按照第一轉動單元的轉動進行轉動的第二轉動單元。
從下述結合附圖的詳細說明中，本發明的上述和其它目的，特征和優點將變得明顯，其中圖1是表示傳統的汽車轉向管柱的底部透視圖；圖2是表示上面安裝有傾斜杠的傳統的汽車轉向管柱的局部透視圖；圖3是表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠的局部分解透視圖；圖4a是表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠，當被安裝在轉向管柱上時的透視圖；圖4b是表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠，當被安裝在轉向管柱上時的側視圖；圖5a是表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠，在驅動軸的軸向方向的視圖；圖5b是表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠，在從動軸的軸向方向的視圖；和圖6是表示按照本發明第二實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠的組裝過程的局部截面視圖。
具體實施例方式
下面，將參照
本發明的優選實施例。在下述說明和附圖中，同樣的參照序號用于指示同樣的或者類似的元件，并且對同樣的或者類似的元件的重復說明予以省略。
圖3是表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠的局部分解透視圖。圖4a和4b分別表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠，當被安裝在轉向管柱上時的透視圖和側視圖。
如圖3至4b所示，按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠包括第一和第二杠310和320。第一杠310包括驅動軸301，連接到驅動軸301以與之一起轉動的第一轉動單元303，和從第一轉動單元303伸出的連接件305。第二杠320包括與驅動軸301間隔預定距離的從動軸311，和連接到從動軸311以與第一轉動單元303一起轉動的第二轉動單元313。
驅動軸301、第一轉動單元303和連接件305組成第一杠310，現在將詳細說明第一杠310。
當駕駛員為執行傾斜操作向傾斜杠施加操作力時，驅動軸301充當第一杠310的旋轉中心。驅動軸301是直徑為預定大小的圓柱形狀并被插進第一轉動單元303的通孔308內。
驅動軸301具有形成在一端的螺紋302，于是在驅動軸301穿過第一轉動單元303之后，螺母307與螺紋302配合連接。在連接螺母307之前，為了增加驅動軸301的連接力，可以插入一個墊圈309。驅動軸301的另一端連同軸承306一起插進驅動軸外殼304，該外殼從轉向管柱的一側突出預定長度。
由于驅動軸301與第一轉動單元303剛性地連接，同時可旋轉地插進驅動軸外殼304，驅動軸301與第一轉動單元303一起旋轉。
第一轉動單元303是具有預定厚度的圓盤形狀。第一轉動單元303具有在其中心形成的通孔308，驅動軸301插進該通孔內。第一轉動單元303具有從其外圓周突出的為預定形狀的壓縮臺階315，以與壓縮槽317接合并且向第二轉動單元313傳遞轉動力，該壓縮槽形成在第二轉動單元313的外周上。
當駕駛員給第一杠310施加轉動力用于傾斜操作時，第一轉動單元303繞著驅動軸301順時針旋轉并且將轉動力傳遞給第二轉動單元313。
連接件305從第一轉動單元303伸向駕駛員，于是他能更容易地轉動第一轉動單元303。連接件305包括從第一轉動單元303垂直伸出的第一連接件305a和從第一連接件305a的側表面水平伸出的第二連接件305b。
第二連接件305b具有在其上面形成的手柄213，該手柄具有平滑的表面，因此當駕駛員用手抓住它時，它不會傷害駕駛員的手。手柄213優選地具有平板的形狀，因為它通常接收來自上方或者下方的力。手柄213優選地由具有一定程度彈性的天然或者合成橡膠制成，于是例如在汽車發生碰撞的情況下駕駛員的膝蓋撞擊手柄213時，對駕駛員的傷害能降到最小。
拉伸彈簧319設置在驅動軸外殼304的外周表面與第二連接件305b的上表面之間。
當駕駛員施加力量給第一杠310用于傾斜操作時，第一轉動單元303順時針轉動，拉伸彈簧319增加長度。當在結束傾斜操作后駕駛員想將第一杠310返回到初始位置時，拉伸彈簧319發揮恢復力，促進第一杠310返回。
如果必須，第二連接件305b可以具有在其上表面形成的具有一定長度的彈簧支撐，以便支撐拉伸彈簧。如果需要的話，拉伸彈簧319可以用不同類型的彈性件進行替換。
當驅動軸301和第一轉動單元303已磨損時，它們之間的連接變弱。這可能導致第一杠310下垂。按照本發明，拉伸彈簧319的恢復力避免了這種下垂。
現在詳細地說明組成第二杠320的從動軸311和第二轉動單元313。
從動軸311充當第二轉動單元313的轉動中心并且具有預定直徑的圓筒形狀，轉動力是從第一轉動單元303傳遞給第二轉動單元313的。從動軸311與驅動軸301間隔預定距離，并且沿著垂直于驅動軸301的軸向方向被插進傾斜托架113。從動軸311的端部被插進第二轉動單元313的通孔308內。而且如果必須，可以與軸承一起插入。
從動軸311具有在其一端形成的螺紋302，象驅動軸301的情況那樣，于是通過墊圈309和螺母307能將它剛性地連接到第二轉動單元313。由此，從動軸311與第二轉動單元313一起轉動。
第二轉動單元313為具有預定厚度的加長板的形狀。第二轉動單元313接收來自第一轉動單元303的轉動力并繞著從動軸311轉動。結果，固定齒輪和可動齒輪(沒有畫出)彼此脫離嚙合，于是駕駛員能夠執行傾斜操作。
第二轉動單元313可以具有在其一側形成的壓縮槽317以與第一轉動單元303的壓縮臺階315配合，于是來自第一轉動單元303的轉動力能更有效地傳遞給第二轉動單元313。
按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用的傾斜杠具有上述結構，現在參照附圖5a和5b更詳細地說明它的操作。
圖5a和5b分別表示按照本發明第一實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠在驅動軸的軸向方向和從動軸的軸向方向的視圖。
如圖5a和5b所示，駕駛員向第一杠310的手柄213施加向下的力用于傾斜操作。第一轉動單元303繞著驅動軸301順時針轉動預定距離。壓縮臺階315與第二轉動單元313的壓縮槽317配合并且將轉動力傳遞給第二轉動單元313，于是第二轉動單元繞著從動軸311反時針轉動。第二轉動單元313的轉動最終導致固定齒輪和可動齒輪(沒有畫出)彼此脫離嚙合，于是駕駛員能夠執行傾斜操作。
在傾斜操作結束以后，駕駛員反時針轉動第一杠并且將固定齒輪和可動齒輪(沒有畫出)鎖在一起。來自拉伸彈簧(沒有畫出)的恢復力促進第一杠310的轉動。
比如在汽車發生碰撞的情況下，即使當駕駛員的膝蓋撞擊第一杠310的第二連接件305b的表面或者撞擊手柄213的底表面并且向第一杠310施加向上的力時，固定齒輪和可動齒輪(沒有畫出)保持鎖在一起。這防止方向盤突然伸出并且將對駕駛員的傷害降到最低。
圖6是表示按照本發明第二實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠的組裝過程的局部截面圖。
如圖6所示，當第一轉動單元303被連接到傾斜托架113用于有效的操作時，按照本發明第二實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠使用一個鉸接螺栓601而不是象在第一實施例中使用的驅動軸。
具體地，從傾斜托架113的一側突出而形成鉸接外殼603，在鉸接外殼603的內側上形成鉸接孔605，而且鉸接螺栓601被用于連接第一轉動單元303。
在鉸接螺栓601的頭部607和螺紋部分609之間形成具有平滑表面的直線部分611，該部分的長度L稍微大于第一轉動單元303的厚度W。鉸接螺栓601的直線部分611的外圍表面與第一轉動單元303的通孔308的內周表面平滑接觸，用于第一轉動單元303的適當轉動。
這樣的結構可以應用于第二轉動單元。
按照本發明第二實施例的汽車轉向管柱用傾斜杠的其它結構和功能與第一實施例的那些相同，因此使用一樣的參照序號指示一樣的元件，重復的說明在此予以省略。
如上所述，按照本發明的汽車轉向管柱用傾斜杠是具有優點的，因為，由于它包括適用于垂直轉動的第一杠和與第一杠的轉動聯鎖時適用于水平轉動的第二杠，它能防止比如在汽車發生碰撞時轉向管柱突然伸出。
雖然出于示意性的目的已經說明了本發明的優選實施例，那些本領域的技術人員會意識到各種可能的修改，添加和替換，而沒有脫離在相應權利要求中公開的本發明的范圍和精神。
權利要求
1.一種汽車轉向管柱，它包括包圍轉向軸的管柱托架；可轉動地連接到管柱托架的傾斜托架；和傾斜杠，其被駕駛員使用以施加用于轉向管柱的傾斜操作所必須的操作力，所述傾斜杠包括第一杠，其具有在傾斜托架的一側形成的驅動軸，可轉動地連接到驅動軸的第一轉動單元，和從第一轉動單元伸出的連接件，和第二杠，其具有在傾斜托架的另一側形成并與驅動軸間隔預定距離的從動軸，和適用于根據第一轉動單元的轉動進行轉動的第二轉動單元。
2.如權利要求1所述的汽車轉向管柱，其中第一轉動單元具有從第一轉動單元的一側伸出的采用預定形狀的壓縮臺階。
3.如權利要求2所述的汽車轉向管柱，其中第二轉動單元具有在第二轉動單元的一側形成的壓縮槽，其與壓縮臺階配合。
4.如權利要求1所述的汽車轉向管柱，其中驅動軸的軸向方向垂直于從動軸的軸向方向。
5.如權利要求1所述的汽車轉向管柱，其中驅動軸被容納在驅動軸外殼內。
6.如權利要求5所述的汽車轉向管柱，其中軸承設置在驅動軸的外周表面和驅動軸外殼的內周表面之間。
7.如權利要求6所述的汽車轉向管柱，其中所述連接件包括伸向第一轉動單元下側的第一連接件和從第一連接件的側表面伸出的第二連接件，并且在驅動軸外殼和第二連接件之間設置彈性件。
8.如權利要求7所述的汽車轉向管柱，其中第二連接件具有形成在其上表面上的彈簧支撐，所述彈簧支撐突出預定長度以插入拉伸彈簧。
9.如權利要求8所述的汽車轉向管柱，其中第一和第二連接件彼此垂直。
10.如權利要求1所述的汽車轉向管柱，其中第一轉動單元具有在其上形成的通孔，并且驅動軸通過所述通孔與第一轉動單元連接。
11.如權利要求10所述的汽車轉向管柱，其中在所述通孔的內周表面和驅動軸的外周表面之間設有軸承。
全文摘要
一種汽車轉向管柱，其包括包圍轉向軸的管柱托架，可轉動地連接到管柱托架的傾斜托架，和被駕駛員用于施加必須的操作力用于轉向管柱的傾斜操作的傾斜杠。所述傾斜杠包括第一杠，它具有在傾斜托架一側形成的驅動軸，可轉動地連接到驅動軸的第一轉動單元，和從第一轉動單元伸出的連接件；和第二杠，它具有在傾斜托架另一側形成并與驅動軸間隔預定距離的從動軸，和適于根據第一轉動單元的轉動進行轉動的第二轉動單元。所述傾斜杠，其包括適用于垂直轉動的第一杠和當與第一杠的轉動聯鎖時適用于水平轉動的第二杠，能夠防止比如在汽車發生碰撞的情況下轉向管柱突然伸出。
文檔編號B62D1/18GK1955054SQ20061007365
公開日2007年5月2日 申請日期2006年4月18日 優先權日2005年10月24日
發明者李國鎮, 高敏泳 申請人:株式會社萬都