專利名稱：方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)、車輛轉(zhuǎn)向柱、方向盤總成及車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種便于調(diào)節(jié)車輛方向盤相對(duì)于車輛駕駛員的位置的機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于機(jī)動(dòng)車上的方向盤，大多為固定式，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于方向盤的角度位置不能調(diào)節(jié)，操作的舒適性不好，容易造成駕駛疲勞，引發(fā)交通事故。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸的管，以避免所述管平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)；以及轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于所述管的軸套，以允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步地，所述軸套可相對(duì)于所述管滑動(dòng)。進(jìn)一步地，所述軸套可鎖定在沿所述管的一位置。進(jìn)一步地，所述軸套可相對(duì)于所述管沿著置于所述軸套和所述管之間的軸承滾動(dòng)。進(jìn)一步地，所述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，包含與所述軸套聯(lián)接的方向盤，使得所述軸套與所述方向盤一致轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，本實(shí)用新型還提出一種車輛轉(zhuǎn)向柱，包括上述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)。另外，本實(shí)用新型還提出一種車輛，包括上述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)。另外，本實(shí)用新型還提出一種方向盤總成，包含用于轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接于車輛轉(zhuǎn)向軸的軸套，以便允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)；以及聯(lián)接于所述軸套的方向盤，使得所述軸套與所述方向盤一致轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型提出的車輛轉(zhuǎn)向柱，包括上述方向盤總成。本實(shí)用新型提出的一種車輛，包括上述方向盤總成。本實(shí)用新型的實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其包括聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸的管，使得轉(zhuǎn)向軸與管一致轉(zhuǎn)動(dòng)，以及可滑動(dòng)地聯(lián)接至所述管的軸套，所述軸套聯(lián)接于所述管，使得所述管與所述軸套一致轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供一種方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其包括轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸的管，以避免所述管平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)，以及轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于所述管的軸套，以便允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供一種方向盤總成，其包括用于轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接于車輛轉(zhuǎn)向軸的軸套，以便允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)，以及聯(lián)接于所述軸套的方向盤，使得所述軸套與所述方向盤一致轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型提出的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，及裝有該機(jī)構(gòu)的車輛轉(zhuǎn)向柱、方向盤總成及車輛，能夠調(diào)節(jié)方向盤角度，提高駕駛舒適性。
在表示本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
的附圖中圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的裝有方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)向柱總成的一部分的部分剖切側(cè)視圖。圖2是圖1所示的實(shí)施例的橫截面端視圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型另一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向柱總成的一部分的部分剖切側(cè)視圖。圖4是圖3所示的實(shí)施例的橫截面端視圖。
具體實(shí)施方式
以下整個(gè)詳述中同樣的附圖標(biāo)記表示同樣的元件。圖1和圖2顯示的是轉(zhuǎn)向柱總成13的一部分，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，其裝有方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)12。圖1和圖2所示的實(shí)施例中，方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)是手動(dòng)驅(qū)動(dòng)的。如現(xiàn)有技術(shù)所公知的，轉(zhuǎn)向柱總成通常安置在方向盤40和萬向接頭(未顯示)之間，該萬向接頭進(jìn)一步與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)(未顯示)相連接，該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用于掌舵車輛前輪。駕駛員通過轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤來操控車輛轉(zhuǎn)向。圖1和圖2所示實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向柱總成13包括轉(zhuǎn)向軸16。轉(zhuǎn)向軸16將方向盤40 聯(lián)接至所述萬向接頭和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。圖1和圖2所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向軸16具有多個(gè)齒條17， 這些齒條沿轉(zhuǎn)向軸16的外部形成，用于接合互補(bǔ)槽20k，這些互補(bǔ)槽在管20 (后面描述)的后部的腔中形成。齒條17和槽20k之間的剛性接合(Positive engagement)保證轉(zhuǎn)向軸 16與管20 —致轉(zhuǎn)動(dòng)。換種說法，即管20轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸16。這里稱為“轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接” 的元件理解為互相聯(lián)接以便互相一致地轉(zhuǎn)動(dòng)。還可以使用多種與齒條17不同的方法將轉(zhuǎn)向軸16聯(lián)接到管20以確保轉(zhuǎn)向軸16的轉(zhuǎn)動(dòng)與管20 —致。圖1和圖2所示的實(shí)施例中，管20至少圍繞轉(zhuǎn)向軸16的一部分，并且以已知的方式與轉(zhuǎn)向軸聯(lián)接，這樣，管20的轉(zhuǎn)動(dòng)如前所述產(chǎn)生轉(zhuǎn)向軸的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。管20可以具有這樣的的外部形狀其設(shè)置成與軸套22 (后面描述)的主體部分22d上形成的互補(bǔ)特征相結(jié)合以及/或者提供管外表面20a與軸套主體部分22d的內(nèi)表面2 之間的間隙，以便于管 20和軸套22之間的接合以及管20與軸套22 —致的轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示實(shí)施例中，管20具有六角形外表面，其適配在軸套內(nèi)表面22a限定的互補(bǔ)形狀的內(nèi)腔22b中。然而，管外表面20a 和軸套內(nèi)表面22a的其他形狀也是可能的，這取決于具體應(yīng)用的需求。管20可以用螺栓 (使用如圖1和圖2所示的螺栓9 或者采用其他方式適當(dāng)?shù)匕惭b在軸16上。管20可以由金屬材料、聚合材料或任何其他適合的材料制成。軸套22滑動(dòng)地沿著管20安裝。軸套22具有主體部分22d和固定部分22f。軸套主體部分22d包圍轉(zhuǎn)向管20的至少一部分，并且與所述管聯(lián)接，以便軸套22的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生管 20的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。軸套主體部分22d可以具有這樣的內(nèi)部形狀其設(shè)置成與沿管20的外部形成的互補(bǔ)特征接合和/或提供管外表面20a與軸套內(nèi)表面2 之間的間隙，以便于管 20和軸套22的接合以及管20與軸套22的一致轉(zhuǎn)動(dòng)。在所示實(shí)施例中，軸套主體部分22d 具有六角形的內(nèi)表面22a，其形成了六角形的內(nèi)部空腔22b，用于將管外表面20a接收在其中。但是，管外表面20a和軸套內(nèi)表面2 的其他形狀也是可能的，這取決于具體應(yīng)用的需求。軸套22可以由金屬材料或其他適合的材料制成。圖1和圖2所示的實(shí)施例中，軸套內(nèi)表面2 與管外表面20a隔開，以便在所述管和軸套之間提供足夠的間隙以在其間安置多個(gè)隔墊24。隔墊M可以繞管20適當(dāng)?shù)胤胖迷趦?nèi)表面2 和外表面20a之間，以便于軸套22相對(duì)于管20的平滑的、低摩擦力的滑動(dòng)。 隔墊M固定在軸套22上、或管20上、或管20及軸套22上。在一個(gè)實(shí)施例中，為便于軸套 22平滑、低摩擦力的滑動(dòng)，隔墊M由具有相對(duì)于管20和/或軸套22的材料靜態(tài)和動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)低的材料制成。在一實(shí)施例中，隔墊M由尼龍或其他適合的聚合材料構(gòu)成。軸套固定部分22f設(shè)置成用于將可釋放的軸套固定或鎖定機(jī)構(gòu)安裝在其上。圖1 和圖2顯示的實(shí)施例中，軸套固定部分22f包括一對(duì)相對(duì)的、隔開的凸緣22g和22j。凸緣 22g和22 j包括各自的在其中形成的孔(未顯示)，用于接收穿過其的螺栓觀。凸緣22g和 22 j被隔開并設(shè)置成(與軸套主體部分22d —起)一旦釋放鎖定機(jī)構(gòu)沈(下面描述)，凸緣22g和22 j即傾向于彼此離開向以下位置移動(dòng)，在該位置，管20上軸套22的扣緊或固定力將降低到一個(gè)點(diǎn)，在這個(gè)點(diǎn)上，使用者可以使軸套沿著隔墊M滑動(dòng)。因此，軸套向相對(duì)放松的構(gòu)造偏移，以允許軸套沿管20滑動(dòng)。在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，可釋放的鎖定機(jī)構(gòu)沈結(jié)合聯(lián)接到軸套22。鎖定機(jī)構(gòu)26設(shè)置成使得軸套22能夠繞管20軸套放松或上緊。機(jī)構(gòu)沈包括螺栓觀，螺栓觀的桿部尺寸制成能穿過凸緣孔2 和22m，螺栓觀的頭部28b尺寸制成鄰接凸緣22g以防止該螺栓完全穿過孔2 和22m。 凸輪機(jī)構(gòu)30以如下描述的方式安裝在螺栓觀上，用于將軸套22沿管20鎖定在期望的位置。在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，凸輪機(jī)構(gòu)30包括接合凸緣22j的第一凸輪32， 接合第一凸輪32的第二凸輪34，連接于第二凸輪34的桿36，用于使第二凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)能夠與所述桿的轉(zhuǎn)動(dòng)一致，以及凸輪鎖定件38，其加在螺栓觀上并接合桿36以擠壓第二凸輪 34抵靠凸輪32，第二凸輪34進(jìn)而抵壓第一凸輪32。第一凸輪32相對(duì)于凸緣22 j安裝。第一凸緣32和第二凸緣34包括表面3 和34a，其面對(duì)面并相互接合。在一種已知方式中，表面3 和3 包括設(shè)置有相對(duì)凸起和凹陷的部分(未顯示) 以便第二凸輪34在相對(duì)于靜止的第一凸輪32的第一方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)使得第一凸輪32沿著螺栓觀離開螺栓頭^b的運(yùn)動(dòng)成為可能，由于軸套22中的力傾向于使凸緣22g和22j伸展更遠(yuǎn)的間隔。這樣，第二凸輪的這種轉(zhuǎn)動(dòng)釋放了所述固定機(jī)構(gòu)。這允許凸輪22j和22g 相互離開，使軸套22松開并且允許軸套沿著管20在箭頭A和B所指的方向上經(jīng)過間隔器 24滑動(dòng)。所述沿著凸輪面3 和34a的凸起和凹陷的部分還設(shè)置成在軸套22沿著管22 移動(dòng)以按照期望將安裝的方向盤定位之后，第二凸輪34沿與第一方向相反的第二方向的轉(zhuǎn)動(dòng)引起第一凸輪沿著螺栓觀朝向螺栓頭28b運(yùn)動(dòng)。這將凸緣22j推向凸緣22g，從而使軸套繞管20上緊，并且將軸套固定在與期望的方向盤40位置相對(duì)應(yīng)的新位置。然后，桿36 就可以鎖定在該新的轉(zhuǎn)動(dòng)位置。其他類型的鎖定機(jī)構(gòu)也可以被使用。方向盤40通過傳統(tǒng)的盤輻或者其它適當(dāng)?shù)倪B接件40a適當(dāng)?shù)剡B接至軸套22，由此方向盤40的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生管22相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。方向盤護(hù)罩44覆蓋管20的一部分，軸套22沿著該部分滑動(dòng)地安裝。方向盤護(hù)罩44中形成多個(gè)長槽44a。槽4 繞方向盤護(hù)罩設(shè)置，并且其大小制成允許方向盤40的連接件40a從方向盤護(hù)罩的外部穿過其延伸進(jìn)入到護(hù)罩內(nèi)部，盤輻在此處連接到軸套22。槽還設(shè)置為允許連接件40a沿著它的長度方向運(yùn)動(dòng)，以適應(yīng)軸套22以及安裝至其的方向盤40 的位置調(diào)整。護(hù)罩44可以由金屬材料、聚合材料或其他任何適合的材料制成。柱護(hù)罩46覆蓋方向盤護(hù)罩44前面的轉(zhuǎn)向柱部分。例如，轉(zhuǎn)向柱的這部分可以收納時(shí)鐘彈簧(clock spring) 50，其用來可操作地將車輛的電氣系統(tǒng)聯(lián)接(通過一根或多根線58)至喇叭(未顯示)、安全氣囊系統(tǒng)(未顯示)和任何其他位于中空覆蓋物96內(nèi)的電器設(shè)備，該中空覆蓋物96位于轉(zhuǎn)向柱制成13的部分12的后面，如圖1所示。線58可以沿著所述轉(zhuǎn)向柱總成在軸套22和管20之間提供，或沿著軸套的外部提供。從上述描述和附圖可以看出，轉(zhuǎn)向軸16、軸套22可滑動(dòng)安裝所沿的轉(zhuǎn)向柱的部分、以及收納駕駛員一側(cè)的安全氣囊的覆蓋物96以及其他設(shè)備，不會(huì)前后移動(dòng)，而且，在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，駕駛員調(diào)整方向盤位置不需要這些元件移動(dòng)。為了根據(jù)駕駛員的偏好重定位方向盤40，只需要釋放鎖定機(jī)構(gòu)沈、將方向盤沿著管20滑動(dòng)至期望的位置并且驅(qū)動(dòng)該鎖定機(jī)構(gòu)以將方向盤鎖定至期望的位置?，F(xiàn)在參考圖3和圖4，在轉(zhuǎn)向柱總成113的另一實(shí)施例112中，方向盤40的位置不是手動(dòng)調(diào)節(jié)的。相反，使用動(dòng)力系統(tǒng)來調(diào)節(jié)該方向盤的位置。圖3和圖4所示的實(shí)施例與圖1和圖2所示的實(shí)施例實(shí)質(zhì)上相同。圖3和圖4所示的實(shí)施例包括轉(zhuǎn)向桿116和可操作地聯(lián)接至該轉(zhuǎn)向桿的管120， 由此，管120的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生了轉(zhuǎn)向軸的相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)，如前所述。然而，在圖3和圖4所述的實(shí)施例中，軸套122和管120之間省略了隔墊24。代替的是，為了便于軸套122相對(duì)于管120 低摩擦運(yùn)動(dòng)，一系列的滾珠軸承199分別可滾動(dòng)地安置在管120和軸套122中形成的相對(duì)的溝槽120r和122r中。而且，不同于使用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)鎖定機(jī)構(gòu)沈，利用螺栓總成189或者適于將凸緣保持在適當(dāng)位置的其他機(jī)構(gòu)將軸套122上的凸緣122g和122 j相對(duì)于彼此固定，其中，管120被軸套122牢固地接合，以確保管120的轉(zhuǎn)動(dòng)與所述軸套一致，并且確保軸承199保持在所述溝槽中的適當(dāng)位置。軸套122還具有延伸部12 ，其可操作地聯(lián)接至齒輪系統(tǒng)200或者其他適合的用于將電機(jī)202(例如，伺服電機(jī))的輸出軸201輸出的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為軸套122的以上述方式沿管120的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)傳輸機(jī)構(gòu)。電機(jī)202可以使用柱上安裝的或儀表盤上安裝的控制裝置 (未顯示)以本領(lǐng)域公知的方式來啟動(dòng)。電機(jī)的啟動(dòng)導(dǎo)致軸套122沿管120動(dòng)力運(yùn)動(dòng)，消除了手動(dòng)重新定位方向盤40的需要。軸套122和安裝于其上的方向盤40通過齒輪系統(tǒng)200 的相關(guān)齒輪之間的接合鎖定。如前所述，說明了一種方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其包括聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸的管，其使得轉(zhuǎn)向軸與管一致轉(zhuǎn)動(dòng)，以及沿著所述管可滑動(dòng)并可鎖定地安裝的軸套，所述軸套聯(lián)接于所述管，使得所述管與所述軸套一致轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，如前所述，還說明了一種方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其包括轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸的管，以避免所述管平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)，以及轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于所述管的軸套，以便允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)。另外，如前所述，還說明了一種方向盤總成，其包括用于轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接于車輛轉(zhuǎn)向軸的軸套，以便允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)，以及聯(lián)接于所述軸套的方向盤，使得所述軸套與所述方向盤一致轉(zhuǎn)動(dòng)。 應(yīng)該理解，前述的本實(shí)用新型的各種實(shí)施例僅為解釋之目的。同樣地，此處公開的各種結(jié)構(gòu)和操作特征可做更動(dòng)，其均不脫離權(quán)利要求所限定的本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸的管，以避免所述管平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)；以及轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接于所述管的軸套，以允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述軸套可相對(duì)于所述管滑動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述軸套可鎖定在沿所述管的一位置。
4.如權(quán)利要求1所述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述軸套可相對(duì)于所述管沿著置于所述軸套和所述管之間的軸承滾動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，其特征在于，進(jìn)一步包含與所述軸套聯(lián)接的方向盤，使得所述軸套與所述方向盤一致轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.一種車輛轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)。
7.—種車輛，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)。
8.一種方向盤總成，其特征在于，包含用于轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)接于車輛轉(zhuǎn)向軸的軸套，以便允許所述軸套平行于所述轉(zhuǎn)向軸的軸線運(yùn)動(dòng)；以及聯(lián)接于所述軸套的方向盤，使得所述軸套與所述方向盤一致轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.一種車輛轉(zhuǎn)向柱，其特征在于，包括如權(quán)利要求8所述的方向盤總成。
10.一種車輛，其特征在于，包括如權(quán)利要求8所述的方向盤總成。
專利摘要一種方向盤調(diào)節(jié)和固定機(jī)構(gòu)，包括聯(lián)接于轉(zhuǎn)向軸的管，使得轉(zhuǎn)向軸與管一致轉(zhuǎn)動(dòng)，以及可滑動(dòng)地聯(lián)接至所述管的軸套，所述軸套聯(lián)接于所述管，使得所述管與所述軸套一致轉(zhuǎn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B62D1/184GK202283930SQ20112022336
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者埃里克·李·斯托弗 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司