本申請要求2014年7月2日提交的美國申請?zhí)?2/020,077的申請日和優(yōu)先權(quán)的權(quán)益,其全部內(nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
大體上,本教導(dǎo)涉及一種改進(jìn)的轉(zhuǎn)向柱組件以及與其相關(guān)聯(lián)的方法(如,組裝轉(zhuǎn)向柱組件的方法)。更特別地,雖然具有適于可手動調(diào)整的轉(zhuǎn)向柱傾斜度調(diào)整系統(tǒng)的方面,但本教導(dǎo)主要針對機(jī)動化的傾斜可調(diào)整轉(zhuǎn)向柱系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在機(jī)動車輛領(lǐng)域,普遍采用包括傾斜(“傾斜度”)和/或伸縮(“伸展”)功能的轉(zhuǎn)向柱組件。采用傾斜和伸縮兩種功能的組件也被稱為“傾斜度和伸展轉(zhuǎn)向柱組件”。用以使轉(zhuǎn)向盤相對于車輛操作員平移的馬達(dá)的使用也已增加。一般采用馬達(dá)執(zhí)行傾斜和伸縮功能中之一或兩者。例如,可以操作一個(gè)馬達(dá)以便一般在向上或向下的豎直方向上致動轉(zhuǎn)向柱組件,以調(diào)整轉(zhuǎn)向盤相對于車輛操作員的高度,并因此執(zhí)行傾斜功能??梢圆僮髁硪粋€(gè)馬達(dá)來致動轉(zhuǎn)向柱組件,以調(diào)整轉(zhuǎn)向盤相對于車輛操作員的向前/向后位置。后者通常通過伸縮管布置的平移而實(shí)現(xiàn)調(diào)整,通過該調(diào)整,與轉(zhuǎn)向盤相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)內(nèi)管相對于用于轉(zhuǎn)向的軸平移。
采用適于通過使用支架結(jié)構(gòu)安裝至車輛結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向柱組件也變得較為普遍,支架結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)支架部件,支架部件(轉(zhuǎn)而又)可以樞軸地連接(如,在其前端處或在其前端附近)至容納內(nèi)管的柱殼體。這是與內(nèi)部伸縮柱組件一起使用的特別有吸引力的一種布置。這種組件可以采用適于將組件固定至車輛結(jié)構(gòu)的支架結(jié)構(gòu)。傾斜和/或伸縮組件可以樞軸地連接至支架結(jié)構(gòu)。例如,其可以連接至組件的前端處或前端附近(如,約50毫米內(nèi),或者可能在轉(zhuǎn)向柱組件處于其完全伸展位置時(shí)的長度的約三分之一內(nèi)),或者在沿組件的長度的其他地方。由于轉(zhuǎn)向柱組件是相當(dāng)大的組件這一事實(shí),尤其是當(dāng)樞軸連接處于前端處或前端附近時(shí),即使是尺寸公差中的小差異(如,處于樞軸連接位置處)都可能對車輛操作員造成相當(dāng)大的沖擊影響。換言之,車輛與車輛的尺寸公差差異可能潛在地導(dǎo)致一些車輛操作員在轉(zhuǎn)向柱調(diào)整期間或者甚至可能在轉(zhuǎn)向時(shí)感覺到轉(zhuǎn)向柱的側(cè)到側(cè)運(yùn)動。
提出的用以解決這種現(xiàn)象的一種方法是使用恒定厚度的側(cè)板,將恒定厚度的側(cè)板安裝至支架結(jié)構(gòu)(如,安裝在支架結(jié)構(gòu)(諸如頂部支架)的側(cè)壁處),使得板定位在頂部支架的側(cè)壁與柱殼體之間。頂部支架的側(cè)壁通常與傾斜調(diào)整期間運(yùn)行的柱的豎直平移軸線平行。在安裝期間,側(cè)板裝配在頂部支架與柱殼體之間的間隙中,并用兩個(gè)或更多個(gè)豎直間隔的緊固件緊固至頂部支架。在組裝期間,為了確定側(cè)板的適當(dāng)位置和定位需要多次嘗試和誤差,使得側(cè)板在傾斜調(diào)整期間將與柱殼體接合,抵抗沖擊,并且不會造成在傾斜調(diào)整期間從用于克服柱殼體摩擦板時(shí)的反向力的傾斜調(diào)整馬達(dá)中生成太多噪聲??紤]到潛在的部件制造不一致性,情況尤其如此,部件的一些是鑄造物品,而且可能需要一個(gè)或多個(gè)機(jī)加工或精加工步驟。為了說明該方法,參照圖1A和圖1B,示出了轉(zhuǎn)向柱組件10的一部分,包括適于在前端14處樞軸地連接至柱殼體(未示出)的頂部支架12。頂部支架12通常具有平坦的上表面16,并包括與上表面的平面垂直的側(cè)壁18。具有前表面22和平行后表面24的間隔板20位于頂部支架12和柱殼體之間的空間內(nèi)。間隔板20通過一對豎直間隔的緊固連接件26a和26b連接至頂部支架12的側(cè)壁18,這對緊固連接件適于能夠獨(dú)立調(diào)整,以允許間隔板20固定至側(cè)壁18并通過一系列的嘗試和誤差調(diào)整進(jìn)行調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)間隔板相對于側(cè)壁的適當(dāng)位置和間隔,同時(shí)還致使間隔板承靠柱殼體,以便在傾斜調(diào)整位置的范圍內(nèi)抵抗沖擊。
可以理解,預(yù)計(jì)一個(gè)組件與另一個(gè)組件之間存在不同的尺寸公差。此外,根據(jù)間隔板相對于側(cè)壁的位置,在傾斜調(diào)整期間從用以克服來自柱組件承靠間隔板的反向力的調(diào)整馬達(dá)中可能產(chǎn)生不期望的噪聲。因此,可以看出組件操作可能潛在地有多復(fù)雜并且不如期望的那樣高效。
存在對下述替選組件和制造組件的方法的需求,所述組件:有助于減少轉(zhuǎn)向柱沖擊影響;在采用轉(zhuǎn)向柱組件的傾斜功能時(shí)產(chǎn)生相當(dāng)小的噪聲;一旦已進(jìn)行了調(diào)整,則施加適合的力以幫助抵抗轉(zhuǎn)向柱組件的橫向平移;提供較高效的組件操作;或者其任意組合。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本教導(dǎo)使用簡單而簡潔的構(gòu)造方法,通過該構(gòu)造方法可以使用相當(dāng)少的部件來實(shí)現(xiàn)可調(diào)整轉(zhuǎn)向柱組件(并且特別是包括傾斜調(diào)整功能的可調(diào)整轉(zhuǎn)向柱組件),該構(gòu)造方法簡化了可調(diào)整轉(zhuǎn)向柱組件的制造并且以其他方式克服了前述問題的一個(gè)或多個(gè)。
大體上,在本教導(dǎo)的一方面中,公開了一種用于機(jī)動車輛的轉(zhuǎn)向柱組件。該轉(zhuǎn)向柱組件包括具有縱向軸線的柱殼體。適于接收轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向軸被支撐為用于在柱殼體中轉(zhuǎn)動(并且可選地用于伸縮調(diào)整),并具有大體上與柱殼體的縱向軸線共軸的縱向軸線。至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)適于將轉(zhuǎn)向柱組件安裝在機(jī)動車輛內(nèi)。該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)可以包括側(cè)壁部分,該側(cè)壁部分具有的表面相對于穿過柱殼體的縱向軸線的大體豎直平面具有可選傾斜部分。側(cè)壁部分與柱殼體的一部分大體成相對面向關(guān)系。側(cè)壁部分和柱殼體通過間隙隔開。柱殼體相對于支架結(jié)構(gòu)樞軸地連接在機(jī)動車輛內(nèi)。傾斜子組件適于沿大體豎直的行進(jìn)軸線選擇性地升高或降低轉(zhuǎn)向軸和柱殼體。該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)和柱殼體之間的間隙中安裝有間隔件,該間隔件能夠通過緊固件在間隙內(nèi)安裝至該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu),該間隔件具有暴露接觸表面,并且能通過下述方式安裝:(1)通過單個(gè)緊固件或多于一個(gè)的緊固件安裝,以使得暴露接觸表面能夠在一方向上平移以填充柱殼體與暴露接觸表面之間的任何剩余間隙,其中,該方向至少部分地沿大體橫向于柱殼體的縱向軸線的軸線,(2)通過如下所述緊固件安裝,所述緊固件用于間隔件的沿與穿過柱殼體的縱向軸線的大體豎直平面大體平行(如,約20°內(nèi)、約10°內(nèi)或者約5°內(nèi))的至少一個(gè)軸線的(受控可調(diào)整)移動,使得暴露接觸表面能夠在一方向上平移(如,通過滑動),以填充柱殼體與暴露接觸表面之間的任何剩余間隙,或者(1)和(2)二者。該至少一個(gè)間隔件的暴露表面與柱殼體的至少一部分(如,柱殼體上的襯墊)成面向關(guān)系,并且定位成使得當(dāng)通過傾斜子組件升高或降低轉(zhuǎn)向軸時(shí),所述柱殼體的至少一部分(如,該襯墊)滑動地接觸該暴露接觸表面的至少一部分。
以這種方式,提供了間隔件的簡化組裝,諸如通過允許僅使用一個(gè)緊固件、通過允許間隔件大體平行于柱殼體的縱向軸線平移或者通過這兩種方式。
換另一種一般地方式說,本教導(dǎo)利用一種轉(zhuǎn)向柱布置,其中包括:內(nèi)柱管;轉(zhuǎn)向軸,至少部分地由該內(nèi)柱管支撐以用于轉(zhuǎn)動并具有縱向軸線;至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)(如,包括至少一個(gè)頂部支架的支架結(jié)構(gòu)),適于接收轉(zhuǎn)向軸的至少一部分并適于將轉(zhuǎn)向柱組件安裝在機(jī)動車輛內(nèi),該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)可以包括側(cè)壁部分(該側(cè)壁部分可以具有可選的傾斜表面),該側(cè)壁部分大體與轉(zhuǎn)向軸的一部分成相對面向關(guān)系;傾斜子組件,適于沿大體上豎直的行進(jìn)軸線選擇性地升高或降低轉(zhuǎn)向軸;柱殼體,與該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)樞軸地耦接,適于伸縮地接收轉(zhuǎn)動地支撐轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)柱管,適于許可通過傾斜子組件(如,適于選擇性地升高或降低內(nèi)部柱殼體的馬達(dá)驅(qū)動的傾斜子組件)進(jìn)行轉(zhuǎn)向軸傾斜調(diào)整;以及至少一個(gè)可調(diào)整(如,能夠沿至少一個(gè)或兩個(gè)軸線(諸如豎直軸線和/或縱向軸線)進(jìn)行調(diào)整)的間隔件,具有暴露表面,設(shè)置在柱殼體與該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)之間,并且(如,通過單個(gè)緊固件)安裝至支架結(jié)構(gòu)(如,安裝至側(cè)壁的一部分(該一部分可以是側(cè)壁的可選傾斜表面)),其中,該至少一個(gè)間隔件的暴露表面與柱殼體的至少一部分成面向關(guān)系,并可調(diào)整地定位成使得當(dāng)通過傾斜子組件升高或降低轉(zhuǎn)向軸時(shí),所述柱殼體的至少一部分滑動地接觸所述至少一個(gè)間隔件的暴露表面的至少一部分。
本文教導(dǎo)還設(shè)想了方法。例如,本教導(dǎo)想到一種組裝轉(zhuǎn)向柱組件的方法,該方法包括下述步驟:組裝如上所述的柱殼體和支架結(jié)構(gòu);在支架結(jié)構(gòu)的側(cè)壁與柱殼體之間定位間隙;將間隔件插入間隙中至期望位置(該步驟可能包括使間隔件沿著或相對于支架結(jié)構(gòu)的相對表面滑動)使得在傾斜操作期間柱殼體的升高或降低將會造成柱殼體接觸間隔件的暴露表面;以及用緊固件(如,單個(gè)緊固件)將間隔件固定至支架結(jié)構(gòu),以將間隔件維持在期望位置。通過使用單個(gè)緊固件可以在單個(gè)緊固操作中執(zhí)行固定間隔件的步驟??梢酝ㄟ^向緊固件施加單個(gè)期望的載荷執(zhí)行,而無需多次嘗試和誤差調(diào)整。
可以看出,認(rèn)為使用本文教導(dǎo)可以實(shí)現(xiàn)有效的可調(diào)整轉(zhuǎn)向柱系統(tǒng)(對于在前端處具有樞軸連接件的組件(如,具有樞軸地連接至支架結(jié)構(gòu)的柱殼體,諸如用于內(nèi)部折疊組件,雖然本教導(dǎo)也可以用于外部折疊系統(tǒng))尤其有益)。特別地,相比于先前的系統(tǒng),本教導(dǎo)采用簡化的構(gòu)造,同時(shí)還適于廣泛的尺寸公差。本教導(dǎo)提供了一種抵抗轉(zhuǎn)向柱沖擊的有效方法。本教導(dǎo)提供了一種方便的方法,用以幫助減少對傾斜調(diào)整組件的豎直平移的抵抗。本教導(dǎo)還提供了一種產(chǎn)生相當(dāng)少的噪聲的方法。此外,本教導(dǎo)提供了一種用于制造轉(zhuǎn)向柱組件的簡化組裝方法。
附圖說明
圖1A是用于轉(zhuǎn)向柱組件的一種類型支架結(jié)構(gòu)的前視分解圖。
圖1B是圖1A的支架結(jié)構(gòu)的后視分解立體圖。
圖2A是本教導(dǎo)的轉(zhuǎn)向柱組件的支架結(jié)構(gòu)的前視分解立體圖。
圖2B是圖2A的本教導(dǎo)轉(zhuǎn)向柱組件的支架結(jié)構(gòu)的另一前視分解圖。
圖2C是本教導(dǎo)的轉(zhuǎn)向柱組件的前視分解立體圖。
圖3A是根據(jù)本教導(dǎo)的一種示例性間隔件的立體圖。
圖3B是圖3A的間隔件的端視圖。
圖3C是圖3A的間隔件的側(cè)視圖。
圖3D是圖3A的間隔件的后視圖。
圖4A和圖4B是用以示出本文的結(jié)構(gòu)如何可以適應(yīng)不同轉(zhuǎn)向柱組件尺寸公差的實(shí)例的截面圖。
圖5是轉(zhuǎn)向柱組件的面朝前的截面圖,用以示出另一種間隔件附接。
具體實(shí)施方式
根據(jù)需要,本文公開了本教導(dǎo)的詳細(xì)實(shí)施例;然而,要理解的是所公開的實(shí)施例僅為能夠以各種且替選的形式體現(xiàn)的本教導(dǎo)的例示。附圖不一定按比例;為了示出特定部件的細(xì)節(jié),可能擴(kuò)大或最小化一些特征。因此,本文公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不得理解為限制性的,而僅作為用于教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員以各種方式使用本教導(dǎo)的代表依據(jù)。然而,附圖中所示出的元件的相對位置以及幾何形狀是廣義教導(dǎo)的一部分,即使未明確敘述。
現(xiàn)在更多地注意本文的組件的細(xì)節(jié),這些組件一般將包括與支架結(jié)構(gòu)可操作地連接的柱殼體。柱殼體可操作地支撐由轉(zhuǎn)向盤驅(qū)動的轉(zhuǎn)向軸。為了這個(gè)目的,柱殼體本身可以是管。其還可以接收用于支撐轉(zhuǎn)向軸的另一個(gè)管。一個(gè)這種管(本文稱為內(nèi)柱管)沿該管的長度的至少一部分(如果不是全部)通常會具有空腔,并且大小和構(gòu)造被制定成用于接收并支撐可轉(zhuǎn)動軸(即轉(zhuǎn)向軸)和可能的一個(gè)或多個(gè)軸承。軸和任何管(無論是柱殼體、內(nèi)柱管或者兩者)均具有縱向軸線。當(dāng)安裝在車輛中時(shí),軸和任何管中每個(gè)的縱向軸線可以大體共軸地對準(zhǔn),大體與車輛的縱向軸線平行對準(zhǔn)(如,約10°內(nèi)或者甚至約5°內(nèi)),或者每種。軸、柱殼體和任何內(nèi)管將通常由適合的金屬(諸如鋼或鋁)制成。本文的金屬部件還可以由其他金屬(諸如鎂)制成。這些金屬通常會是合金。然而,一般純金屬也是有可能的。
可以采用支架結(jié)構(gòu)(如,包括頂部支架的支架結(jié)構(gòu))來接收和/或支撐轉(zhuǎn)向軸的至少一部分(如,當(dāng)軸至少部分地容納在內(nèi)柱管、柱殼體或二者中時(shí))以及用于將轉(zhuǎn)向柱組件安裝在機(jī)動車輛內(nèi)。支架結(jié)構(gòu)可以包括適于安裝至車輛結(jié)構(gòu)(如,車輛橫梁、儀表盤或其他)的一部分(諸如上板部分),或者可以包括適于安裝至車輛結(jié)構(gòu)的多個(gè)部分。支架結(jié)構(gòu)可以包括適于(諸如通過伸縮定位在柱殼體內(nèi)的內(nèi)柱管)支撐(如,樞軸地支撐)轉(zhuǎn)向軸的一部分。支架結(jié)構(gòu)可以制造成包括多個(gè)結(jié)構(gòu)、單個(gè)一體結(jié)構(gòu)或一起組裝在組件中以限定期望的支架結(jié)構(gòu)的多個(gè)部件。支架結(jié)構(gòu)可以是鑄造結(jié)構(gòu)(如,通過鑄造物質(zhì)制成的結(jié)構(gòu))、鍛造結(jié)構(gòu)(如,通過鍛造金屬物質(zhì)制成的結(jié)構(gòu))、機(jī)加工結(jié)構(gòu)、加固結(jié)構(gòu)(如,通過燒結(jié)和/或壓制粉狀金屬物質(zhì)的步驟制成的結(jié)構(gòu))或它們的任意組合。一種優(yōu)選的方法是鑄造支架結(jié)構(gòu)以形成金屬鑄件(如,鋁合金、鎂合金或黑色金屬(ferrous metal,鐵類金屬)鑄件)。因此,支架結(jié)構(gòu)可以構(gòu)造成用于在車輛內(nèi)集成安裝功能以及調(diào)節(jié)組件相對于車輛操作員的傾斜功能。例如,功能可以集成到單個(gè)頂部支架中,或分散在分離的支架部件中。
支架結(jié)構(gòu)可以包括多個(gè)肋狀物。該肋狀物可以包括一個(gè)或多個(gè)開口,緊固件可以穿過所述開口以便將支架附接至車輛。支架結(jié)構(gòu)可以包括諸如用于附接至車輛的一個(gè)或多個(gè)凸起。支架結(jié)構(gòu)可以包括上表面(如,在支架的向上定位的板部分上限定的上表面)。上表面的至少一部分可以適于抵接該上表面所附接的機(jī)動車輛結(jié)構(gòu)(例如,用于附接至待設(shè)置在支架結(jié)構(gòu)上方的大體平坦的車輛橫梁、儀表盤或兩者)。支架結(jié)構(gòu)可以包括大體平坦的上表面。大體平坦的上表面可以包括至少部分由存在的肋狀物限定的一個(gè)或多個(gè)井狀物。支架結(jié)構(gòu)還可以包括凸出遠(yuǎn)離支架結(jié)構(gòu)的下表面的頸圈件部分。頸圈件部分可以限定成包括完全閉合或至少部分封閉的結(jié)構(gòu)。支架結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)或多個(gè)(如,一對)樞軸連接臂。例如,可以朝向前端設(shè)置至少一對臂。臂可以包括延伸超出上表面的前端的部分。臂可以包括一個(gè)或多個(gè)開口以接收穿透臂并進(jìn)入柱殼體的緊固件。柱殼體可以適于滑動地接收內(nèi)柱管。柱殼體還可以適于提供伸縮馬達(dá)子組件的連接(如,柱殼體可以具有縱向狹槽,以允許聯(lián)接件相對于柱殼體滑動至內(nèi)柱管)。支架結(jié)構(gòu)還可以包括殼體結(jié)構(gòu)、凸緣結(jié)構(gòu)或者兩者,用于接收機(jī)動化的傾斜子組件、伸縮馬達(dá)子組件、能量吸收裝置或它們的任意組合。頸圈件部分可以具有非對稱結(jié)構(gòu)(諸如本文描繪的類似大寫字母“D”),機(jī)動化傾斜子組件的一個(gè)或多個(gè)部件(如,驅(qū)動構(gòu)件(諸如桿))接收在該非對稱結(jié)構(gòu)中。頸圈件部分還可以是“u”形的或以其他方式構(gòu)造。
支架結(jié)構(gòu)可以具有一個(gè)或多個(gè)向下凸出的側(cè)壁。任何這種側(cè)壁都可以是頸圈件的一部分或者獨(dú)立于頸圈件。側(cè)壁可以包括至少一個(gè)通孔(如,狹槽通孔,諸如大體豎直的狹槽通孔、大體水平定向的狹槽通孔、成角度定向的狹槽通孔、弓形通孔或者它們的任意組合),所述通孔給予用于附接本教導(dǎo)間隔件的位置可調(diào)整性,諸如用于接收和定位用于間隔件的緊固件。側(cè)壁可以相對于支架結(jié)構(gòu)的上表面或向上定位的板部分大體正交。側(cè)壁可以大體平行于用于傾斜操作的豎直行進(jìn)軸線。側(cè)壁可以構(gòu)造成諸如通過提供間隔件可以位于其中的互補(bǔ)形狀件來接收間隔件。例如,側(cè)壁可以包括豎直間隔的肋狀物,該肋狀物限定間隔件可以放置于其中的區(qū)域。因此這些肋狀物能夠抵抗間隔件在向前或向后方向上的運(yùn)動。與側(cè)壁和/或支架結(jié)構(gòu)的鄰接表面相比,側(cè)壁的至少一部分可以具有相同或不同的斜坡(slope,斜度),如,相對于頸圈件的大體包圍轉(zhuǎn)向軸的一部分,側(cè)壁的一部分可以具有不同的斜坡。
本教導(dǎo)設(shè)想采用至少一個(gè)伸縮馬達(dá)子組件,該至少一個(gè)伸縮馬達(dá)子組件適于大體沿轉(zhuǎn)向軸的縱向軸線在向前或向后的方向上(通過桿或其他驅(qū)動構(gòu)件)選擇性地驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸。伸縮馬達(dá)子組件可以包括具有可操作地驅(qū)動一驅(qū)動構(gòu)件(如,在其長度的至少一部分上具有螺紋或具有齒輪齒的桿)的馬達(dá)軸的電動機(jī)。軸可以通過使用一個(gè)或多個(gè)齒輪借助于帶螺紋的螺母或以其他方式驅(qū)動所述驅(qū)動構(gòu)件。馬達(dá)軸可以具有與轉(zhuǎn)向軸和/或內(nèi)管的縱向軸線大體平行定向的縱向軸線。馬達(dá)軸可以具有大體橫向于轉(zhuǎn)向軸和/或內(nèi)管的縱向軸線定向的縱向軸。伸縮馬達(dá)子組件可以包括用于使馬達(dá)至少部分定位于其中的殼體。該殼體可以包括適于滑動地承靠另一表面(如,支架、柱殼體的凸緣或一些其他安裝結(jié)構(gòu))的一個(gè)或多個(gè)平坦表面,所述另一表面可以是柱殼體的一部分或者可操作地與柱殼體連接。所述平坦表面可以是用于將伸縮馬達(dá)子組件固定至整體組件的安裝結(jié)構(gòu)的一部分。在替選方案中還可以采用手動可調(diào)整的伸縮組件。
本教導(dǎo)還設(shè)想采用適于選擇性地升高或降低轉(zhuǎn)向軸的至少一個(gè)傾斜子組件。傾斜子組件可為手動致動的、機(jī)動化的或兩者。傾斜子組件可以(如,沿其長度在第一安裝位置處)附接至支架結(jié)構(gòu)。例如,如所討論的,傾斜子組件可以包含在限定在支架結(jié)構(gòu)中的殼體結(jié)構(gòu)內(nèi)。傾斜子組件可以沿其長度在第二位置處附接(如,相比于第一安裝位置在遠(yuǎn)離支架結(jié)構(gòu)的上表面的第二安裝位置處附接)。
如所指示的,柱殼體可以與支架結(jié)構(gòu)樞軸地耦接,諸如通過與頂部支架的樞軸耦接(如,在支架結(jié)構(gòu)(如,頂部支架)和柱殼體二者的前端處或前端附近),并且適于許可轉(zhuǎn)向軸調(diào)整(如,諸如通過傾斜子組件、伸縮馬達(dá)子組件或兩者進(jìn)行的傾斜調(diào)整、伸縮調(diào)整或這兩種調(diào)整)。柱殼體可以是鑄造結(jié)構(gòu)(如,通過鑄造物質(zhì)制成的結(jié)構(gòu))、鍛造結(jié)構(gòu)(如,通過鍛造金屬物質(zhì)制成的結(jié)構(gòu))、機(jī)加工結(jié)構(gòu)、加固結(jié)構(gòu)(如,通過燒結(jié)和/或壓制粉狀金屬物質(zhì)的步驟制成的結(jié)構(gòu))或它們的任意組合。柱殼體沿其長度的至少一部分(諸如后部)可以具有大體上柱形的形狀。柱殼體沿與支架結(jié)構(gòu)的側(cè)壁相對的一側(cè)可以包括一個(gè)或多個(gè)平坦部分。一種優(yōu)選的方法是鑄造柱殼體以形成鋁合金鑄件。柱殼體可以包括一個(gè)或多個(gè)肋狀物。柱殼體可以包括一種結(jié)構(gòu)(如,所述結(jié)構(gòu)沿殼體的一側(cè)以使得該結(jié)構(gòu)相對于殼體的縱向軸線大體徑向地向外凸出),美國公開號20130233117(通過合并而引用;參見如圖1a至圖5以及那些附圖相關(guān)聯(lián)的討論)的教導(dǎo)的能量吸收裝置可以固定在該結(jié)構(gòu)上,或者本文教導(dǎo)的能量吸收裝置可以定位在該結(jié)構(gòu)中。在柱殼體與支架結(jié)構(gòu)之間(如,在柱殼體與支架結(jié)構(gòu)的向下凸出的側(cè)壁之間),諸如在朝向組件的后端的位置處,通常將會限定空間。
例如,柱殼體一般可以是細(xì)長的。柱殼體在長度的至少一部分上可以具有基本上柱形的構(gòu)造。柱殼體可以具有下部,該下部在柱殼體長度的至少一部分上具有側(cè)向凸出的凸緣。凸緣可以從柱殼體的兩側(cè)凸出。凸緣可以側(cè)向向外地凸出至一個(gè)位置,該位置延伸超出凸緣所凸出的壁的最外范圍。柱殼體在下部可以具有一個(gè)或多個(gè)開口(如,狹槽),用于暴露內(nèi)柱管,使得柱管可以與和伸縮馬達(dá)子組件相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動構(gòu)件連接或與該驅(qū)動構(gòu)件縱向平移(如,經(jīng)由適合的支架)。因?yàn)橹鶜んw樞軸地連接至支架結(jié)構(gòu)(如,在組件的前端處或前端附近),所以在二次撞擊的情況下,柱殼體一般可以保持固定在其正常操作位置。通過內(nèi)管向前移動、致使伸縮馬達(dá)子組件脫離并且通過將柱殼體連接至伸縮馬達(dá)子組件的能量吸收裝置吸收能量,可能發(fā)生內(nèi)部折疊。
柱殼體可以包括大體平坦的接觸部分或“襯墊”。這種接觸部分可以位于沿柱殼體長度的中間位置或者與端部中的一個(gè)鄰接。接觸部分一般可以定位成與本教導(dǎo)的間隔件相對。在適當(dāng)調(diào)整間隔件并將間隔件的固著部固定到位后,接觸部分可以承靠間隔件。
因此本教導(dǎo)設(shè)想進(jìn)一步采用伸縮馬達(dá)子組件安裝結(jié)構(gòu),該伸縮馬達(dá)子組件安裝結(jié)構(gòu)在正常操作期間耦接至柱殼體、伸縮馬達(dá)子組件和內(nèi)柱管。根據(jù)美國公開號20130233117(通過引用而并入)的教導(dǎo),在撞擊超過預(yù)定第一撞擊載荷的情況下,伸縮馬達(dá)子組件安裝結(jié)構(gòu)可以適于從柱殼體上脫離。伸縮馬達(dá)子組件安裝結(jié)構(gòu)和/或馬達(dá)可以位于柱殼體的下方。當(dāng)伸縮馬達(dá)子組件安裝結(jié)構(gòu)從柱殼體上脫離時(shí),其可以沿柱殼體的下側(cè)平移。因此,伸縮馬達(dá)子組件安裝結(jié)構(gòu)可以適于與能量吸收裝置元件連接,并使致該元件在初始分離后塑性變形。
本文的教導(dǎo)還設(shè)想了制造和/或安裝所述組件的方法。因此,所描述元件能夠以實(shí)現(xiàn)所述組件的方式組裝。本教導(dǎo)想到提供本文所描述的組件,用于安裝在機(jī)動車輛中。例如,本教導(dǎo)包括將支架結(jié)構(gòu)附接至車輛橫梁、附接至儀表盤或者附接至這兩者。這種附接可以用于將所描述的支架結(jié)構(gòu)(如,頂部支架)定位在車輛橫梁和/或儀表盤的上方或下方。本教導(dǎo)想到提供將根據(jù)本教導(dǎo)的組件安裝在機(jī)動車輛中(如,通過附接至車輛橫梁、儀表盤或者這兩者)。
在特別方面,本教導(dǎo)采用至少一個(gè)間隔件,當(dāng)組裝在轉(zhuǎn)向柱組件中時(shí),會相對于相對柱殼體的相對表面(如,接觸部分)產(chǎn)生傾斜表面和/或平行表面??梢酝ㄟ^以下兩種方式中的任一或兩種來實(shí)現(xiàn):采用間隔件,所述間隔件適于附接至(如,抵接)從支架結(jié)構(gòu)凸出的基本正交定向的側(cè)壁(該側(cè)壁可以構(gòu)造成諸如通過互補(bǔ)結(jié)構(gòu)接收該間隔件);或者采用大體恒定厚度的板,所述大體恒定厚度的板適于附接至支架結(jié)構(gòu)的具有大體傾斜表面的側(cè)壁。還可能的是柱殼體本身可具有構(gòu)造成用于實(shí)現(xiàn)相對傾斜表面布置的大體平坦面。
間隔件的構(gòu)造可以包括單個(gè)通孔或多個(gè)通孔,以允許緊固件(如,螺栓、銷、止退螺母等,這些均可以為帶螺紋的)將間隔件附接至側(cè)壁。不過,憑借本教導(dǎo)的間隔件的結(jié)構(gòu),可能的是,可僅存在單個(gè)通孔,該單個(gè)通孔接收單個(gè)緊固件以將間隔件附接至側(cè)壁。例如,除了與間隔件一體形成的情況以外(如,通過間隔件中的螺紋開口),可以采用沒有對應(yīng)螺母或其他配套硬件的螺紋螺栓。間隔件的至少一部分可以與側(cè)壁接觸。還可能的是間隔件可以形成(如,一體地)為包括(如,上述類型的)緊固件的凸形部分,該凸形部分可以穿過側(cè)壁固定至相對的凹形緊固件(如,螺紋螺母)。間隔件的任何通孔均可以為圓形的、細(xì)長的或其任意組合。因此,可能的是,支架結(jié)構(gòu)的側(cè)壁中的通孔將會是細(xì)長的(如,具有一個(gè)或多個(gè)直線和/或弓形部分的通孔狹槽),而間隔件的通孔可為圓形的??赡艿氖?,支架結(jié)構(gòu)的側(cè)壁中的通孔將會是圓形的,而間隔件的通孔可為細(xì)長的(如,具有一個(gè)或多個(gè)直線和/或弓形部分的通孔狹槽)??梢圆捎妹糠N情況的組合。
因此間隔件的前面可以具有暴露表面。例如,間隔件的一部分可以與側(cè)壁成線接觸、平面接觸或者兩者。這種接觸可以沿間隔件的大體沿間隔件的一個(gè)或多個(gè)邊緣形成的一個(gè)或多個(gè)自由端,可以在間隔件的內(nèi)部,或者兩者。
這種間隔件可以設(shè)置在柱殼體和至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)之間的空間中。所形成的該至少一個(gè)間隔件的暴露表面(不論是由楔形件形結(jié)構(gòu)、由附接至傾斜表面、由柱殼體的表面還是其組合產(chǎn)生的)可以與柱殼體的至少一部分成面向關(guān)系。間隔件可以定位成使得當(dāng)通過傾斜子組件升高或降低轉(zhuǎn)向軸時(shí),柱殼體的至少一部分承靠該暴露表面的至少一部分。以這種方式,當(dāng)轉(zhuǎn)向柱組件安裝在車輛內(nèi)并運(yùn)行時(shí),間隔件能夠至少向柱殼體施加足夠高的側(cè)向力,用于幫助抵抗轉(zhuǎn)向柱組件的沖擊。在傾斜操作期間,通過該布置,可以在柱殼體的豎直行進(jìn)的至少大部分(如果不是該豎直行進(jìn)的基本上全部的話)維持這種側(cè)向力。此外,側(cè)向力可以足夠高,以幫助轉(zhuǎn)向柱組件抵抗從其調(diào)整位置離位。
間隔件可以相對于豎直行進(jìn)軸線從傾斜操作中以大體平行的關(guān)系(如將在附圖的實(shí)例中描繪的)、以大體垂直的定向或者以落在大體平行或大體垂直定向之間某處的角度定向。
間隔件可以由金屬制成。例如,間隔件可以是碳含量相對低的普通碳鋼(plain carbon steel,碳素鋼,如,SAE 1008鋼)。間隔件可以是沖壓件。間隔件可以包括前面(如,限定暴露表面的面)和后面。前面和后面可以具有大體相同的形狀。前面和后面可以大體平行。因此,間隔件可以具有大體恒定的壁厚。間隔件可以具有足夠的彈性,使得在柱殼體的豎直行進(jìn)的范圍內(nèi),間隔件將側(cè)向塑性變形,但彈性不會大到使得其在傾斜期間將防止任何行進(jìn)或者將引起不期望的噪聲級。
間隔件可以包括限定弧形形狀、線形形狀或其任意組合的邊緣。面可以構(gòu)造成四邊形的(如,大體矩形的形狀)。例如,間隔件可以具有至少一個(gè)或兩個(gè)相對的平行邊緣。邊緣處的材料可以在邊緣卷起,以限定圓弧形的(radiused)面向后方的自由端結(jié)構(gòu)。該自由端結(jié)構(gòu)圍繞間隔件的周緣可以是大體連續(xù)的。然而,自由端圍繞周緣可以包括一個(gè)或多個(gè)間隙。面向后方的自由端結(jié)構(gòu)圍繞周緣的大部分或者甚至基本上圍繞整個(gè)周緣可以是大體共面的。面向后方的自由端結(jié)構(gòu)本身可以包括卷起的邊緣。材料的末端部分可以面朝向間隔件的后方。該間隔件可以包括一個(gè)或多個(gè)通孔,所述通孔適于接收緊固件以將間隔件固定至支架結(jié)構(gòu)。通孔可以由變形的材料限定,以限定凸出至間隔件的后方的敞開或封閉環(huán)(如,基本上環(huán)形的敞開的或閉合的環(huán))。環(huán)可以止于未延伸得超出面向最后方的自由端的位置。以這種方式,環(huán)能夠幫助抵抗和對抗對間隔件施加的力,并幫助將前面維持在距其所附接的結(jié)構(gòu)的期望距離處。
當(dāng)柱殼體升高或降低時(shí),支架結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的傾斜表面可以相對于轉(zhuǎn)向柱組件的柱殼體的豎直行進(jìn)軸線大體傾斜。間隔件的前面的斜坡也可以類似地具有這樣的傾斜。例如,相對于豎直行進(jìn)軸線(A),側(cè)壁的傾斜表面可以相對于豎直行進(jìn)軸線成一個(gè)或多個(gè)角度(且不平行于豎直行進(jìn)軸線)。例如,其可以成小于約20°、15°、10°、5°(如,約2°)但大于0°的角度(α)。
間隔件可以具有長度(L)、寬度(W)、最大厚度(Tmax)(如,朝向間隔件的第一端)和最小厚度(Tmin)(如,朝向間隔件的第二端)。間隔件可以大體構(gòu)造成楔形件。
對于適于固定至支架結(jié)構(gòu)側(cè)壁的傾斜表面的間隔件,可能的是間隔件從沿其長度開始在柱殼體在傾斜調(diào)整期間可以行進(jìn)的間隔件長度的部分上可以具有大體恒定厚度。還設(shè)想間隔件可以構(gòu)造成楔形件,該楔形件沿其長度在柱殼體在傾斜調(diào)整期間可以行進(jìn)的間隔件長度的部分上具有變化的厚度。例如,這種用于間隔件的楔形件可以具有可以為約1.5:1至約1.05:1(如,約1.1:1)的最大厚度與最小厚度的比例。長度與寬度的比例可以為約4:1至約1.2:1,約3:1至約1.5:1(如,約2:1)。間隔件可以具有多種寬度和多種長度。因此,上文的比例設(shè)想了沿長度的寬度平均值和/或沿寬度的長度平均值。
還設(shè)想在間隔件中可以存在一個(gè)或多個(gè)通孔(可以是細(xì)長的和/或帶螺紋的),所述通孔用于接收緊固件,以將間隔件附接至轉(zhuǎn)向柱組件(如,在支架結(jié)構(gòu)的側(cè)壁處)??赡艿氖强梢詢H存在單個(gè)通孔,使得通過僅單個(gè)緊固件將間隔件附接至側(cè)壁。以這種方式,可以簡化間隔件在轉(zhuǎn)向柱組件中的安裝。
通孔可以大體沿間隔件在長度尺寸上的中心線(CLL)定位。通孔可以定位成與間隔件在寬度尺寸上的中心線(CLW)成偏移關(guān)系。例如,通孔可以位于間隔件在寬度尺寸上的中心線與間隔件的第一端或第二端之間。通孔可以位于離第一端(如,底端)或第二端(如,頂端)距離的約1/4至約1/2(如,約1/3)的位置處。
如所指示的,當(dāng)組裝到轉(zhuǎn)向柱組件中時(shí),間隔件將與柱殼體相對。間隔件的尺寸和/或定位通常設(shè)置成使得在內(nèi)部柱殼體升高或降低時(shí),在間隔件長度的至少25%、50%或者甚至75%(如,基本上其整個(gè)長度)上,間隔件將與內(nèi)部柱殼體接觸(如,抵靠柱殼體上的相對的、至少部分平坦的表面或“襯墊”)。例如,間隔件的尺寸和/或定位通常可以設(shè)置成使得在柱殼體的接觸位置處在傾斜高度調(diào)整范圍的至少50%、75%或者甚至約100%內(nèi)實(shí)現(xiàn)這種接觸。因此,如果轉(zhuǎn)向柱組件的柱殼體構(gòu)造成在約50mm的傾斜高度調(diào)整范圍內(nèi)升高或降低,那么可以存在與柱殼體的至少約25mm、約38mm或者甚至約50mm的距離的接觸。
由于支架結(jié)構(gòu)的側(cè)壁或者間隔件的側(cè)壁中的一個(gè)或者兩者的傾斜度,并且通過使用用于將間隔件附接至支架結(jié)構(gòu)的細(xì)長的狹槽(在支架結(jié)構(gòu)(如,側(cè)壁或上板部分)或間隔件中任一或兩者中),在將柱殼體組裝至支架結(jié)構(gòu)期間可以進(jìn)行簡化的調(diào)整,用于實(shí)現(xiàn)間隔件相對于柱殼體(如,相對于柱殼體的相對的接觸表面或襯墊)的期望位置。例如,通過相對于側(cè)壁移動間隔件(如,沿間隔件的傾斜表面、側(cè)壁或者兩者),可以增加或縮短間隔件的暴露表面相對于側(cè)壁的距離,從而閉合或敞開需要容納柱殼體的接觸表面的任何空間。此外,通過本教導(dǎo)而成為可能的單個(gè)緊固件附接,可以簡單地通過確定暴露表面相對于制造的轉(zhuǎn)向柱組件的側(cè)壁的適當(dāng)期望位置并將緊固件緊固至適當(dāng)?shù)妮d荷狀態(tài)(如,適合的或預(yù)定的扭矩水平)而執(zhí)行單個(gè)緊固步驟。例如,間隔件可以固定在期望的預(yù)載荷狀態(tài),以便實(shí)現(xiàn)相對于柱殼體的適當(dāng)?shù)挚顾?。也可以采用一個(gè)或多個(gè)彈簧,用于幫助建立期望的預(yù)載荷狀態(tài)。
本教導(dǎo)還設(shè)想轉(zhuǎn)向柱組件包括能量吸收結(jié)構(gòu),該能量吸收結(jié)構(gòu)適于幫助管理在車輛碰撞期間的二次撞擊的情況下產(chǎn)生的能量。
通過非限制性的例示,本教導(dǎo)的轉(zhuǎn)向柱組件可以包括通過引用合并的美國公開號20130233117(序列號13/788,637;Read and Martinez)公開的結(jié)構(gòu)。
這種轉(zhuǎn)向柱組件可以包括適于附接至機(jī)動車輛的結(jié)構(gòu)(如,車輛橫梁、儀表盤或者兩者)的支架結(jié)構(gòu),諸如頂部支架(通常由可以進(jìn)行鑄造的金屬(諸如鋁)制成)??晌灰苾?nèi)管構(gòu)造成接收轉(zhuǎn)向軸。通過一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動構(gòu)件(如,桿)將伸縮致動裝置(其可以是伸縮馬達(dá)組件的一部分,諸如電動機(jī))可操作地附接至殼體和附接至內(nèi)管,使得允許車輛操作員選擇性地在向前或向后的方向上致動內(nèi)管。組件還使得其允許使用一個(gè)或多個(gè)能量吸收裝置元件以受控方式使伸縮馬達(dá)組件脫離其與殼體的附接,所述能量吸收裝置元件可以基于特別車輛應(yīng)用進(jìn)行選擇,并且可以設(shè)計(jì)成用于改變或轉(zhuǎn)變期望的響應(yīng)(如,折疊沖程期間脫離和/或塑性變形的時(shí)機(jī))。因此在二次沖擊事件期間,車輛操作員的沖擊力通過轉(zhuǎn)向軸傳遞至內(nèi)管和驅(qū)動構(gòu)件,引起伸縮馬達(dá)組件的初始脫離。通過相對于伸縮馬達(dá)組件與內(nèi)管、殼體或者兩者放置(如,可操作地位于其之間)的一個(gè)或多個(gè)能量吸收元件吸收來自沖擊的額外能量??梢詫⒁粋€(gè)或多個(gè)能量吸收裝置元件構(gòu)造成(如,能夠塑性變形的大體折疊并且相當(dāng)薄的細(xì)長金屬條或彎曲板)以及將材料選擇成(如,普通碳鋼、具有一種或多種其他金屬的鋼合金或者一些其他鋼或金屬)以使得它們塑性地變形以吸收沖擊能量。這種塑性變形可以是沒有伸長的變形;因此可能的是金屬條或彎曲板將會折疊自身并限制成使得其圍繞結(jié)構(gòu)的邊緣(如,凸緣,諸如與內(nèi)部柱殼體相關(guān)聯(lián)的凸緣)拉伸或者推動抵靠壁以引起變形。以這種方式,可以實(shí)現(xiàn)可以包括第一階段的載荷和位移關(guān)系,在第一階段中隨著載荷增加,位移增加至與伸縮馬達(dá)組件的初始脫離對應(yīng)的峰值位移。在下一階段,在可能的能量吸收載荷延遲后(可以通過能量吸收裝置元件的形狀、大小或其他特征選擇性地調(diào)整這種延遲),因?yàn)閬碜暂d荷的能量主要通過能量吸收裝置元件的變形(包括塑性變形)吸收,所以出現(xiàn)對該一個(gè)或多個(gè)能量吸收裝置元件的依賴。
本文教導(dǎo)還想到一種組裝轉(zhuǎn)向柱組件(如,上述組件)的方法。該方法可以包括下述步驟:定位內(nèi)管,該內(nèi)管在柱殼體內(nèi)攜載或適于接收轉(zhuǎn)向軸,所述柱殼體具有前端和后端并具有外壁和縱向軸線(如,外壁可以大體是弓形的,使得柱殼體在其部分或全部長度上具有大體中空的柱形結(jié)構(gòu))。柱殼體可以樞軸地連接至支架結(jié)構(gòu)(如,在柱殼體和支架結(jié)構(gòu)的每個(gè)的前端處或前端附近),所述支架結(jié)構(gòu)諸如頂部支架。這種連接是使得可包括側(cè)壁部分(如,在傾斜調(diào)整期間與柱殼體的行進(jìn)軸線大體平行的側(cè)壁,或者相對于這種行進(jìn)軸線大體傾斜的側(cè)壁)的支架結(jié)構(gòu)可以通過間隙與柱殼體的外壁大體側(cè)向地間隔開??梢詫㈤g隔件插入在計(jì)劃設(shè)置間隙的區(qū)域(如,如上所述的)中。間隔件可以附接至支架結(jié)構(gòu)(如,附接至側(cè)壁或上板部分),使得間隔件的前表面(即暴露表面)的至少一部分(如,暴露表面的總面積的至少約20%或40%)相對于穿過柱殼體縱向軸線的縱向軸線所取的豎直平面成傾斜相對關(guān)系。間隔件可以附接至支架結(jié)構(gòu)(如,附接至側(cè)壁或上板部分),使得間隔件的前表面(即暴露表面)的至少一部分(如,暴露表面的總面積的至少約20%)相對于通過柱殼體縱向軸線的縱向軸線所取的豎直平面成大體平行相對關(guān)系。間隔件可以附接至支架結(jié)構(gòu)(如,附接至側(cè)壁或上板部分),使得在傾斜調(diào)整時(shí),在柱殼體的豎直行進(jìn)期間,間隔件(如,經(jīng)由襯墊)接觸柱殼體的外壁,如本文所述。間隔件可以通過單個(gè)緊固件附接至支架結(jié)構(gòu)(如,附接至側(cè)壁或上板部分)。間隔件可以在單個(gè)附接步驟中附接至支架結(jié)構(gòu)(如,附接至側(cè)壁或上板部分),該單個(gè)步驟采用施加預(yù)定載荷(如,達(dá)到先前確立的用于螺紋緊固件的扭矩量)使間隔件緊固至支架結(jié)構(gòu)(如,緊固至側(cè)壁或上板部分)??梢栽跊]有多次調(diào)整以改進(jìn)間隔件的前面相對于柱殼體的外壁的位置的情況下,將間隔件附接至支架結(jié)構(gòu)(如,附接到側(cè)壁或上板部分中的螺紋開口中,所述螺紋開口可以是螺紋通孔)。在沒有配套螺母的情況下,可以通過使用插入到通孔中(通孔可選地可以為帶螺紋的)的螺紋緊固螺栓而附接間隔件。間隔件可以以如下方式作用,即,使得當(dāng)其(如,經(jīng)由柱殼體的襯墊)接觸柱殼體時(shí),其針對柱殼體施加力以便抵抗柱殼體的沖擊、幫助將柱殼體固定在選定的傾斜位置中,或兩者。
如上文所見,可以看出間隔件可以安裝在該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu)和柱殼體之間的間隙中,該間隔件通過緊固件能夠在間隙內(nèi)安裝至該至少一個(gè)支架結(jié)構(gòu);該間隔件具有暴露接觸表面;并且該間隔件能通過下述方式安裝:(1)通過單個(gè)緊固件安裝,使得暴露接觸表面可在一定方向上平移,以填充柱殼體與暴露接觸表面之間的任何剩余間隙,其中,該方向至少部分沿大體橫向于柱殼體的縱向軸線的軸線,(2)通過緊固件安裝,以允許間隔件在與穿過柱殼體的縱向軸線的大體豎直平面大體平行的至少一個(gè)軸線上(受控可調(diào)整地)移動,使得暴露接觸表面可在一定方向上能夠(如,通過滑動)平移,以填充柱殼體與暴露接觸表面之間的任何剩余間隙,或者(1)和(2)二者。
現(xiàn)在參照附圖,圖1A至圖5示出了根據(jù)本教導(dǎo)的用于車輛的電動伸展和傾斜轉(zhuǎn)向柱組件的結(jié)構(gòu)和操作的實(shí)例。雖然作為內(nèi)部折疊系統(tǒng)示出,但本教導(dǎo)也發(fā)現(xiàn)用于其他折疊模式(如,外部折疊)的應(yīng)用。組件具有傾斜調(diào)整特征和伸縮調(diào)整特征。對于每個(gè)這種特征,均存在相關(guān)聯(lián)的馬達(dá)。然而,可能的是可以省略這些馬達(dá)中的一個(gè)(如,可能的是,不用馬達(dá)而是手動地(諸如通過使用杠桿或其他用戶操作機(jī)構(gòu))實(shí)現(xiàn)傾斜調(diào)整)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖2A至圖2C,可以看見轉(zhuǎn)向柱組件100,包括如經(jīng)由轉(zhuǎn)向軸104(如,參見圖2C)可操作地與轉(zhuǎn)向盤(未示出)連接的管102。軸和管均具有縱向軸線(LA)。當(dāng)安裝在車輛中時(shí),軸和管中每個(gè)的縱向軸線可以大體共軸地對準(zhǔn),大體與車輛的縱向軸線平行對準(zhǔn),或者每種。
對于本說明性實(shí)例描繪為頂部支架106的支架結(jié)構(gòu)具有適于與柱殼體110樞軸地連接的前端108。頂部支架構(gòu)造成用于接收轉(zhuǎn)向軸104的至少一部分并用于將轉(zhuǎn)向柱組件安裝在機(jī)動車輛內(nèi)。所示出的頂部支架構(gòu)造成用于將安裝功能集成在車輛內(nèi)并且調(diào)節(jié)組件相對于車輛操作員的傾斜功能。
頂部支架106包括開口112,緊固件(未示出)穿過該開口以將支架附接至車輛。頂部支架具有上表面114(如,在支架的向上定位的板部分上限定的大體平坦的上表面)。頂部支架106包括朝向其后端、遠(yuǎn)離頂部支架的下表面118凸出的頸圈件部分116。頸圈件部分116示出為包括完全閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。頂部支架包括一對樞軸連接臂120。例如,大體在頂部支架的前端108處可以設(shè)置至少一對臂。頂部支架還可以包括適于接收機(jī)動化傾斜子組件的結(jié)構(gòu)122。
頂部支架106具有向下凸出的側(cè)壁124(示出為具有一對大體豎直定向的間隔肋狀物)。在圖2A至圖2C中,其被示出為大體平行于轉(zhuǎn)向軸的縱向軸線。側(cè)壁包括用于接收緊固件128的通孔126(示出為細(xì)長的大體豎直狹槽)。側(cè)壁124相對于上表面114(如,頂部支架的向上定位的板部分的上表面)大體正交,并因此在傾斜調(diào)整期間與轉(zhuǎn)向柱組件的柱殼體的豎直行進(jìn)軸線(A)大體平行。如圖2A至圖2C中示出的,緊固件128的縱向軸線定向成與上表面114大體平行。以這種方式,緊固件通過側(cè)壁124附接至間隔件130。然而,可能的是緊固件通過上表面附接(如,緊固件穿透頂部支架的向上定位的板部分并從間隔件的頂部或者經(jīng)由與間隔件連接的支架連接至間隔件)。因此緊固件示出為從組件的外部側(cè)向地穿透通孔126。因此其可以螺紋地接合間隔件130。
對于所示出的實(shí)例,與通過引用合并至本文的美國公開號20130233117的教導(dǎo)中的圖4a至圖4c和圖5至圖6以及相關(guān)聯(lián)的描述一致,本教導(dǎo)設(shè)想采用適于大體沿轉(zhuǎn)向軸的縱向軸線在向前或向后的方向上(通過桿或其他驅(qū)動構(gòu)件)選擇性地驅(qū)動轉(zhuǎn)向軸的伸縮馬達(dá)子組件132。伸縮馬達(dá)子組件包括可操作地驅(qū)動一驅(qū)動構(gòu)件136的電動機(jī)134。伸縮馬達(dá)子組件可至少部分地由支撐結(jié)構(gòu)138攜載,該支撐結(jié)構(gòu)具有適于滑動地承靠柱殼體110的另一凸緣結(jié)構(gòu)142的平坦表面140。能量吸收構(gòu)件144(或多個(gè)能量吸收構(gòu)件)可以可操作地將伸縮馬達(dá)子組件與柱殼體耦接,用于在二次撞擊的情況下吸收能量,所述能量吸收構(gòu)件諸如為金屬條。例如,構(gòu)件144可以構(gòu)造成,如果伸縮馬達(dá)子組件132脫離并在向前的方向行進(jìn),則其使能量吸收構(gòu)件144變形(諸如通過折疊抵靠凸緣結(jié)構(gòu)142或相對于凸緣結(jié)構(gòu)折疊),從而吸收來自碰撞的能量。在替選方案中還可以采用手動可調(diào)整的伸縮組件。
本教導(dǎo)還設(shè)想采用適于(如,經(jīng)由可操作銜接的柱殼體和/或內(nèi)柱管)選擇性地升高或降低轉(zhuǎn)向軸的至少一個(gè)傾斜子組件146。該傾斜子組件示出為機(jī)動化的并安裝至頂部支架,安裝在頂部支架106中限定的殼體結(jié)構(gòu)122內(nèi)。
如所指示的,柱殼體110樞軸地與頂部支架耦接(如,朝向頂部支架和柱殼體二者的前端)并適于許可轉(zhuǎn)向軸調(diào)整。柱殼體示出為鑄造結(jié)構(gòu)(如,通過鑄造物質(zhì)制成的結(jié)構(gòu))。柱殼體和頂部支架之間(具體地在柱殼體和頂部支架的向下凸出的側(cè)壁124之間)限定有空間。
柱殼體示出為大體細(xì)長的并且具有基本上柱形的部分。柱殼體110示出為沿柱殼體的長度(如,朝向柱殼體的后端)在中間位置處包括接觸部分或“襯墊”148。襯墊148定位成與本教導(dǎo)的間隔件130大體相對,所述間隔件通過緊固件128固定至側(cè)壁124。
更特別地參照圖3A至圖3D,可以看見根據(jù)本教導(dǎo)的一種可能間隔件130的實(shí)例。間隔件大體示出為楔形件形結(jié)構(gòu),在前視圖中看該楔形件形結(jié)構(gòu)具有在大體矩形的結(jié)構(gòu),其中限定有通孔150(所述通孔可為帶螺紋的以便與緊固件螺紋地接合)。間隔件具有前面152和后面154。間隔件安裝在轉(zhuǎn)向柱組件中,使得前面152大體暴露,與柱殼體110相對,特別地與柱殼體的襯墊148相對。
間隔件具有兩個(gè)相對的平行的邊緣156a和156b。邊緣處的材料在邊緣上卷起,以限定圓弧形的面向后方的自由端結(jié)構(gòu),該自由端結(jié)構(gòu)示出為圍繞間隔件的周緣是大體連續(xù)的。間隔件具有單個(gè)通孔150,所述通孔適于接收緊固件以將間隔件固定至頂部支架。通孔150由變形的材料限定以限定封閉環(huán)160。該環(huán)止于未延伸得超出面向最后方的自由端結(jié)構(gòu)158的位置。
如所看出的(諸如在圖4A和圖4B中),這種間隔件設(shè)置在柱殼體和頂部支架之間的空間中。所形成的間隔件的傾斜表面與柱殼體110的接觸部分成面向關(guān)系。其定位成使得當(dāng)通過傾斜子組件升高或降低轉(zhuǎn)向軸時(shí)柱殼體的接觸部分承靠傾斜表面的至少一部分。以這種方式,當(dāng)轉(zhuǎn)向柱組件安裝在車輛內(nèi)并運(yùn)行時(shí),間隔件能夠向柱殼體施加側(cè)向力,用于幫助抵抗轉(zhuǎn)向柱組件的沖擊。
如果定位成使得自由端結(jié)構(gòu)158是豎直直立的,則間隔件的前面相對于豎直行進(jìn)軸線(A)的斜坡將處于一定角度(α),該角度可以小于約10°,諸如約2°的角度。因?yàn)轫敳恐Ъ艿膫?cè)壁124本身具有類似的角度,所以暴露表面可以與豎直行進(jìn)軸線大體平行。然而,對于側(cè)壁和/或暴露表面可以采用任何其他角度,這些角度將使暴露表面與柱殼體的襯墊大體處于公共平面中。因此可能的是,當(dāng)柱殼體升高或降低時(shí),間隔件的前面可以相對于轉(zhuǎn)向柱組件的柱殼體的豎直行進(jìn)軸線傾斜。
間隔件具有長度(L)、寬度(W)、最大厚度(Tmax)(如,朝向間隔件的第一端)和最小厚度(Tmin)(如,朝向間隔件的第二端)。長度與寬度的比例為約2:1。
通孔可以大體沿間隔件在長度尺寸上的中心線(CLL)定位。通孔可以定位成與間隔件在寬度尺寸上的中心線(CLW)成偏移關(guān)系。例如,通孔可以位于間隔件在寬度尺寸上的中心線與間隔件的第一端或第二端之間。通孔可以位于離相對邊緣156b的距離的約1/3的位置處。
圖4A和圖4B示出了如何可以采用本文教導(dǎo)調(diào)節(jié)各自具有不同尺寸公差的多個(gè)轉(zhuǎn)向柱組件的組裝。為說明的目的擴(kuò)大了結(jié)構(gòu)的特征。在圖4A中,柱殼體110的襯墊148與側(cè)壁124之間的空間大于圖4B中對應(yīng)的空間。因此,圖4B的間隔件130(通過經(jīng)由通孔126使其升高)而得以調(diào)整并將其固定至側(cè)壁124(經(jīng)由通孔150用緊固件128固定),固定在相對于圖4A中的間隔件不同的位置,以便減小間隔。
因此看出,例如通過相對于側(cè)壁124移動間隔件130,可以增加或縮短間隔件的暴露表面相對于側(cè)壁的距離,從而閉合或敞開需要容納柱殼體110的襯墊148的任何空間。此外,通過本教導(dǎo)而成為可能的單個(gè)緊固件附接,可以簡單地通過確定暴露表面相對于制造的轉(zhuǎn)向柱組件的側(cè)壁的適當(dāng)期望位置并將緊固件128緊固至適當(dāng)?shù)妮d荷狀態(tài)(如,適合的或預(yù)定的扭矩水平)執(zhí)行單個(gè)緊固步驟。因此可以避免嘗試和誤差。
圖5示出了另一種可能的間隔件布置。在該方法中,間隔件130’通過緊固件128’連接至頂部支架106’。緊固件128’穿過頂部支架106’的頂部表面114’中的通孔。示出的間隔件130’包括倒“L形”結(jié)構(gòu)。間隔件與柱殼體110’相對,柱殼體具有位于殼體的一側(cè)上的襯墊148’。穿過上板部分(如,頂部表面114’中)的通孔可以為圓形的或細(xì)長的狹槽,用于許可相對于柱殼體調(diào)整間隔件。替選地或另外地,緊固件所附接的間隔件130’的上凸緣可以具有適于允許相對于緊固件進(jìn)行位置調(diào)整的通孔。
本文引用的任何數(shù)值均包括以一個(gè)單位增加的從較低值至較高值的所有值,前提是在任何較低值和任何較高值之間存在至少2個(gè)單位的間隔。例如,如果說明了部件的量或過程變量(諸如,溫度、壓力、時(shí)間等)的值為例如從1至90,優(yōu)選地從20至80,更優(yōu)選地從30至70,則本說明書中意指清楚地枚舉諸如15至85、22至68、43至51、30至32等的值。對于小于一的值,一個(gè)單位視情況而定可視為0.0001、0.001、0.01或0.1。這僅為具體意指的幾個(gè)實(shí)例,并且枚舉的最低值和最高值之間的數(shù)值的所有可能組合均視為以類似的方式在本申請中清楚地說明。
除非另有說明,否則所有范圍均包括兩個(gè)端點(diǎn)和端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍相關(guān)的“約”或“大約”的使用適用于范圍的兩個(gè)端值。因此,“約20至30”意在覆蓋“約20至約30”,至少包括明確說明的端點(diǎn)。
本文公開的相關(guān)尺寸和/或比例(如,在書面文本以及附圖中)為本教導(dǎo)的一部分,即使沒有明確地引用。
出于各種目的,包括專利申請和出版物的所有文章和參考文獻(xiàn)的公開內(nèi)容均通過引用合并。用以描述組合的術(shù)語“基本包括”應(yīng)包括確定的元件、組成部分、部件或步驟,以及實(shí)質(zhì)上不影響組合的基本特征和新穎特征的這種其他元件、組成部分、部件或步驟。本文中用以描述元件、組成部分、部件或步驟的組合的術(shù)語“包括(comprising)”或“包含(including)”的使用還設(shè)想基本包括或者甚至包括元件、組成部分、部件或步驟的實(shí)例。
通過單個(gè)集成的元件、組成部分、部件或步驟可以提供多個(gè)元件、組成部分、部件或步驟。替選地,單個(gè)集成的元件、組成部分、部件或步驟可以分為獨(dú)立的多個(gè)元件、組成部分、部件或步驟。用以描述元件、組成部分、部件或步驟的“一(a)”或“一個(gè)(one)”的公開內(nèi)容不意在排除額外的元件、組成部分、部件或步驟。
附圖中描繪的元件的相對位置關(guān)系是本文教導(dǎo)的一部分,即使沒有用詞語描述。