转向柱组件制造技术

一种转向柱组件，其包括：支撑托架；伸缩护罩，其具有外护罩部分和内护罩部分；包括牵拉器的能量吸收机构；固定到所述内护罩部分的夹紧轨道，其包括沿着所述内护罩部分轴向延伸的狭槽，所述狭槽限定两个相对的壁，每个壁均承载一排齿，所述两排因此彼此间隔开，其中，所述齿朝向彼此延伸；所述牵拉器位于所述狭槽附近；垂直于所述护罩延伸的夹紧螺栓；带齿块体，所述带齿块体在每一侧上具有一排齿，每排所述齿之间的齿距等于所述狭槽的所述对应排中的所述齿的所述齿距或是其整数倍。带齿块体由承载件元件支撑，所述承载件元件响应于所述夹紧螺栓的旋转而移动，以使所述带齿块体在夹紧位置和未夹紧位置之间移动。所述牵拉器的接触面和所述带齿块体的接触面布置成使得当被推动到所述牵拉器上时防止所述带齿块体旋转超过预定量，从而促使所述带齿块体与所述狭槽的所述齿啮合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】转向柱组件
本专利技术涉及对转向柱组件的改进，具体地，这些转向组件包括强制锁定，以改善该组件的折叠特性。
技术介绍
已知提供一种折叠式转向柱组件，其包括支撑在转向柱护罩内的转向轴。为了防止在发生碰撞时对驾驶员造成严重伤害，转向柱应当能够在通过方向盘施加轴向载荷时(例如在不受约束的驾驶员被抛到方向盘上的正面碰撞中)折叠。典型的折叠式转向柱组件包括伸缩护罩，所述伸缩护罩具有外护罩部分和内护罩部分，该内护罩部分的端部延伸到外护罩部分中。外护罩部分可以定位成更靠近方向盘，或者比内护罩部分更远离方向盘。同样具有上轴部分和下轴部分的伸缩转向轴通过一个或多个轴承组件被支撑在护罩内。方向盘固定到上轴部分。最靠近方向盘的护罩部分必须能够在碰撞期间移动或折叠，以允许方向盘相对于车身向前移动但在正常使用期间被阻止移动。还需要相对于车身固定护罩以限定方向盘的倾斜位置。这通常通过夹紧机构实现，该夹紧机构将护罩固定到支撑托架，该支撑托架又固定到车身，可能固定到设置在车辆仪表板后面的横梁。夹紧机构可调节，以允许方向盘的前后调节或倾斜调节或两者。在发生碰撞时，护罩必须能够移动，如果其能够脱离夹紧机构或者支撑托架能够脱离车身则护罩能够移动，以允许转向柱组件折叠伸缩。操作杆可以设置在夹紧螺栓的一端上，该夹紧螺栓形成夹紧机构的一部分，驾驶员可以推动或拉动该夹紧机构以旋转夹紧螺栓，从而操作夹紧机构。已知的转向柱组件包括夹紧机构，该夹紧机构在锁定时仅依靠摩擦力来防止柱组件的不希望的运动。夹紧机构可以通过锁定杆的移动来解锁和锁定，或者有时使用马达电动或者可能液压或气动地解锁和锁定。这些柱通常可以在滑动之前抵抗施加在方向盘上的600N的径向和/或轴向力。然而，汽车制造商越来越多地要求当施加高达6000N的力时，转向柱组件应该没有明显运动。目的是防止方向盘在碰撞中发生不希望的运动，从而理想地控制气囊的展开。为此，仅仅摩擦通常是不够的，因为需要大量的夹紧力来实现此目的。需要一些强制锁定的方法。通常，这涉及使用相互啮合的齿。“强制锁定”柱的类型存在一个众所周知的问题，该柱使用多排相互啮合的齿，由此，在驾驶员操作锁定杆之前，所选择的方向盘位置导致一排齿的齿尖与它们应该啮合的一组齿的齿尖精确对准。因此，在夹紧操作期间的齿相互啮合被阻挡，并且如果驱动器向夹紧杆施加过大的力以迫使其完成其行程，则齿的齿尖可能发生永久性损坏。至少，这样的齿上齿(Tooth-on-Tooth)情况将要求驾驶员有意识地重新释放操作杆，找到稍微不同的方向盘位置然后重新接合操作杆。除非提供特殊方法来克服这个问题，否则可能在所有调整操作的10％到20％间发生这个问题。这是不期望的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种转向柱组件，其包括：支撑托架；伸缩护罩，其具有外护罩部分和内护罩部分，所述内护罩部分的一端延伸到外护罩部分中，所述内护罩部分通过夹紧机构相对于支撑托架固定就位，包括牵拉器的能量吸收机构；固定到内护罩部分的夹紧轨道，其包括沿着所述内护罩部分轴向延伸的狭槽，所述狭槽限定两个相对的壁，每个壁承载一排齿，从而两排齿彼此间隔开，使得齿朝向彼此延伸；所述牵拉器位于所述狭槽附近；垂直于护罩延伸的夹紧螺栓，所述夹紧螺栓可以通过锁定杆的操作围绕其长轴线旋转；带齿块体，所述带齿块体在每一侧上具有一排齿，每排齿之间的齿距等于所述狭槽的对应排齿的齿距或是其整数倍；所述带齿块体由承载件元件支撑，所述承载件元件响应于所述夹紧螺栓的旋转而移动，进而使所述带齿块体在夹紧位置和未夹紧位置之间移动，在所述夹紧位置中所述带齿块体位于所述狭槽中，所述带齿块体的齿位于与所述狭槽的齿相同的平面中，在所述未夹紧位置中，所述带齿块体被保持成使得所述带齿块体的齿处于所述狭槽的齿的平面之外，在发生碰撞时能够从所述承载件元件释放所述带齿块体，使得所述带齿块体接触所述牵拉器；并且其中所述牵拉器的接触面和所述带齿块体的接触面布置成使得当所述带齿块体被推到所述牵拉器上时防止所述带齿块体旋转超过预定量，从而促使所述带齿块体与所述狭槽的齿啮合。当块体相对于牵拉器歪斜时，作用在牵拉器上的块体产生旋转力矩。因此，块体试图旋转并且在这样做时被推到狭槽的一侧上的齿上，以确保块体由于狭槽的齿作用在块体的齿上产生的相反旋转力矩而不会扭转脱离啮合。产生这种相反的旋转力矩是因为齿沿着块体的边缘定位。所述牵拉器的接触面可包括第一平面，所述第一平面从更靠近所述狭槽的中心线的第一点延伸到更靠近所述狭槽的边缘的第二点，所述带齿块体被偏压到所述边缘上，所述第一平面从所述第一点向所述第二点渐缩，并且带齿块体的接触面可以包括与第一平面配合的对应平面。因此，可以认为牵拉器的面朝向一侧被切除，并且牵拉器的面朝向同一侧突出。牵拉器的接触面上的第一点可以从牵拉器的接触面的中心偏移，该接触面的中心又可以在朝向狭槽的侧部的方向上偏离狭槽的中心线，带齿块体被牵拉器偏压向所述侧部。第一平面可以以介于5度和20度之间的压力角倾斜。当在狭槽中未旋转时，带齿块体的对应面可具有介于5度和23度之间的压力角，带齿块体的压力角略高于牵拉器的压力角。一旦旋转，带齿块体的压力角可以匹配牵拉器的压力角。对应平面的角度可大于所述第一平面的角度。牵拉器可以布置成当其首次接合所述带齿块体时侧向移动经过所述狭槽，侧向移动由于倾斜的接触面而产生所述带齿块体的旋转，一旦所述牵拉器移动以接触所述狭槽的一侧或所述狭槽的一侧上的齿的齿尖，则所述侧向移动停止。牵拉器可以布置成使得当带齿块体作用在牵拉器上的力增加时，带齿块体进一步旋转。牵拉器和带齿块体中的一个可以在折叠期间在预期的典型载荷下发生塑性变形，该变形在牵拉器完成其允许的侧向移动之后发生。带齿块体的齿可以塑性变形。带齿块体可在每侧上承载多个齿，例如2、3或4个齿。牵拉器和/或带齿块体的塑性变形可以使得在高负载条件下块体的一侧上的所有齿完全啮合狭槽的该侧上的齿，同时块体在狭槽中略微旋转。牵拉器可以包括块，所述块连接到可变形的能量吸收带。能量吸收带可以在所述牵拉器的块和所述支撑托架之间延伸，或者在所述牵拉器的块和通过所述夹紧机构固定到所述支撑托架的固定件之间延伸，所述固定件在所述外护罩折叠时不随着所述外护罩轴向移动。牵拉器的运动使带变形，从而吸收折叠中的能量。承载件元件可以支撑块体，使得块体在狭槽中时自由地侧向移动。狭槽的两排齿中的齿和块体的两排齿中的齿成形为使得对于外护罩相对于内护罩的任何给定位置，当所述承载件从所述未夹紧位置移动到所述夹紧位置时，所述带齿块体自由地移动到所述狭槽中，而不会由于所述带齿块体的齿撞击所述狭槽的齿而受阻。所述狭槽的第一排的齿和所述带齿块体的对应齿在齿侧对齿侧接触时防止所述带齿块体沿着所述狭槽在对应于所述护罩的伸缩折叠的方向上轴向移动，并且其中，所述狭槽的第二排的齿和所述带齿块体的对应齿允许所述带齿块体沿着所述狭槽在对应于所述护罩的折叠的方向上轴向移动，同时将推力施加到所述带齿块体，使得所述块体侧向移动经过所述狭槽，从而第一排的齿的齿侧面向所述带齿块体的对应齿的齿侧。通过提供四排齿，如上所述两排齿布置在狭槽上而两排齿布置在块体上，根据本专利技术的转向组件确保在夹紧机构的未夹紧位置中移动齿条上的齿排保持脱离固定齿条的齿排，而在夹紧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转向柱组件，其包括：支撑托架；伸缩护罩，其具有外护罩部分和内护罩部分，所述内护罩部分的一端延伸到所述外护罩部分中，所述内护罩部分通过夹紧机构相对于所述支撑托架固定就位；包括牵拉器的能量吸收机构；固定到所述内护罩部分的夹紧轨道，其包括沿着所述内护罩部分轴向延伸的狭槽，所述狭槽限定两个相对的壁，每个壁承载一排齿，从而两排齿彼此间隔开，使得齿朝向彼此延伸；所述牵拉器位于所述狭槽附近；垂直于所述护罩延伸的夹紧螺栓，所述夹紧螺栓能够通过锁定杆的操作围绕其长轴线旋转；带齿块体，所述带齿块体在每一侧上具有一排齿，每排齿之间的齿距等于所述狭槽的对应排齿的齿距或是其整数倍；所述带齿块体由承载件元件支撑，所述承载件元件响应于所述夹紧螺栓的旋转而移动，进而使所述带齿块体在夹紧位置和未夹紧位置之间移动，在所述夹紧位置中所述带齿块体位于所述狭槽中，所述带齿块体的齿位于与所述狭槽的齿相同的平面中，在所述未夹紧位置中，所述带齿块体被保持成使得所述带齿块体的齿处于所述狭槽的齿的平面之外，在发生碰撞时能够从所述承载件元件释放所述带齿块体，使得所述带齿块体接触所述牵拉器；并且其中所述牵拉器的接触面和所述带齿块体的接触面布置成使得当所述带齿块体被推到所述牵拉器上时防止所述带齿块体旋转超过预定量，从而促使所述带齿块体与所述狭槽的齿啮合。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.23 GB 1604976.91.一种转向柱组件，其包括：支撑托架；伸缩护罩，其具有外护罩部分和内护罩部分，所述内护罩部分的一端延伸到所述外护罩部分中，所述内护罩部分通过夹紧机构相对于所述支撑托架固定就位；包括牵拉器的能量吸收机构；固定到所述内护罩部分的夹紧轨道，其包括沿着所述内护罩部分轴向延伸的狭槽，所述狭槽限定两个相对的壁，每个壁承载一排齿，从而两排齿彼此间隔开，使得齿朝向彼此延伸；所述牵拉器位于所述狭槽附近；垂直于所述护罩延伸的夹紧螺栓，所述夹紧螺栓能够通过锁定杆的操作围绕其长轴线旋转；带齿块体，所述带齿块体在每一侧上具有一排齿，每排齿之间的齿距等于所述狭槽的对应排齿的齿距或是其整数倍；所述带齿块体由承载件元件支撑，所述承载件元件响应于所述夹紧螺栓的旋转而移动，进而使所述带齿块体在夹紧位置和未夹紧位置之间移动，在所述夹紧位置中所述带齿块体位于所述狭槽中，所述带齿块体的齿位于与所述狭槽的齿相同的平面中，在所述未夹紧位置中，所述带齿块体被保持成使得所述带齿块体的齿处于所述狭槽的齿的平面之外，在发生碰撞时能够从所述承载件元件释放所述带齿块体，使得所述带齿块体接触所述牵拉器；并且其中所述牵拉器的接触面和所述带齿块体的接触面布置成使得当所述带齿块体被推到所述牵拉器上时防止所述带齿块体旋转超过预定量，从而促使所述带齿块体与所述狭槽的齿啮合。2.根据权利要求1所述的转向柱组件，其中，所述牵拉器的接触面包括第一平面，所述第一平面从更靠近所述狭槽的中心线的第一点延伸到更靠近所述狭槽的边缘的第二点，所述带齿块体被偏压到所述边缘上，所述第一平面从所述第一点向所述第二点渐缩。3.根据权利要求2所述的转向柱组件，其中，所述带齿块体的接触面包括与所述第一平面配合的对应平面。4.根据权利要求2或3所述的转向柱组件，其中，所述牵拉器的接触面的第一点在朝向所述狭槽的侧部的方向上偏离所述牵拉器的接触面的中心，所述牵拉器使所述带齿块体偏压向所述狭槽的所述侧部。5.根据权利要求2至4中任一项所述的转向柱组件，其中，所述牵拉器的接触面的第一点在朝向所述狭槽的侧部的方向上偏离所述狭槽的中心线，所述牵拉器使所述带齿块体偏压向所述狭槽的所述侧部。6.根据权利要求2至5中任一项所述的转向柱组件，其中，所述第一平面以介于5度和20度之间的角度倾斜。7.根据权利要求6当从属于权利要求3时所述的转向柱组件，其中，所述对应平面成介于5度到20度之间的角度。8.根据权利要求7所述的转向柱组件，其中，所述对应平面的角度大于所述第一平面的角度。9.根据权利要求2至8中任一项所述的转向柱组件，其中，所述牵拉器布置成当其首次接合所述带齿块体时侧向移动经过所述狭槽，侧向移动由于倾斜的接触面而产生所述带齿块体的旋转，一旦所述牵拉器移动以接触所述狭槽的一侧或所述狭槽的一侧上的齿的齿尖，则所述侧向移动停止。10.根据权利要求9所述的转向柱组件，其中，所述牵拉器和所述带齿块体中的一个在折叠期间预期的典型载荷作用下能够塑性变形，该变形在所述牵拉器完成其允许的侧向移动之后发生。11.根据权利要求10所述的转向柱组件，其中，所述带齿块体的齿能够塑性变形。12.根据权利要求10或11所述的转向柱组件，其中，所述带齿块体在每侧上包括多个齿，所述牵拉器和/或所述带齿块体的塑性变形使得在高负载作用下，所述带齿块体的一侧上的所有齿完全啮合所述狭槽的该侧上的齿，同时带齿块体在所述狭槽中稍微旋转。13.根据权利要求12所述的转向柱组件，其中，所述带齿块体在每侧包括2、3或4个齿。14.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱组件，其中，所述牵拉器包括连接到能够变形的能量吸收带的块。15.根据权利要求14所述的转向柱组件，其中，所述能量吸收带在所述牵拉器的块和所述支撑托架之间延伸，或者在所述牵拉器的块和通过所述夹紧机构固定到所述支撑托架的固定件之间延伸，所述固定件在所述外护罩折叠时不随着所述外护罩轴向移动。16.根据前述权利要求中任一项所述的转向柱组件，其中，所述承载件元件支撑所述带...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·迪特，
申请(专利权)人：TRW有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB