[发明专利]汽车转向柱及具备所述汽车转向柱的转向装置

说明书

相关申请的交叉引用

本发明申请依美国法规第35节119(a)于2011年9月7日提交的第10-2011-0090487号韩国专利申请主张优先权及权益，并完全以其为参照依据。

技术领域

本发明涉及一种汽车转向柱，尤其涉及一种可防止传输至转向柱的负载集中在部分转向柱上、平均分散变距曲柄的操纵力、并可提升转向柱整体的坚固度，同时在变距曲柄拉紧及松开以执行倾斜或伸缩功能时，仍可维持上管及下管的承载力的汽车转向柱，因此转向柱不会因驾驶人操纵方向盘而变形或损坏。本发明也涉及一种具备上述转向柱的汽车转向装置。

背景技术

从现有技术中得知，汽车转向柱(steering column)是一种用于包覆转向轴(steering shaft)的装置。驾驶人转动方向盘时所产生的扭力，会经由转向柱传送到齿条与小齿轮机构(rack-and-pinion mechanism)，以使转向轴顺利转动。转向柱利用一托架连接车体，让转向轴的位置固定下来。

此种转向柱可额外提供伸缩功能或倾斜功能。具有倾斜功能的转向柱用于调整固定方向盘的角度。具有伸缩功能的转向柱，其形成方式是将两根空心管套在一起后做轴向伸展／伸缩。一旦发生车祸事故，转向柱及转向轴会破裂，进而吸收冲击能。

因此，转向装置通常会根据自身功能分成伸缩型及倾斜型两种。伸缩型转向装置有时会配备倾斜功能，所以驾驶人可依自身的身高或体型，透过倾斜功能调整方向盘的长短或倾斜的角度，如此就能顺畅地驾驶转向装置。

图1为现有技术中汽车转向装置的部分分解透视图。

请参阅图1，现有技术的汽车转向柱包含：一上管100、一下管170、一下固定支架165、一上固定支架105、一路程架180、一倾斜托架150、一中心齿轮145、一动齿轮140、一倾斜栓130、一凸轮135、一垫圈125及一螺帽120以及一齿轮弹簧142。上管100包覆一转向轴175；下管170安装在上管100内；下固定支架165用于将下管170固定在一车体上；上固定支架105安装在上管100的上面并固定在车体上；路程架180和上管100固定在一起，路程架180上形成一伸缩槽孔185；倾斜托架150和上固定支架105固定在一起，倾斜托架150上形成一加长型倾斜槽孔110；中心齿轮145安装在倾斜托架150的表面；动齿轮140可与中心齿轮145咬合或分离；倾斜栓130穿过倾斜槽孔110往外伸；凸轮135连接动齿轮140；垫圈125及螺帽120用于固定凸轮135及变距曲柄(adjusting lever)115；齿轮弹簧142装设于动齿轮140与中心齿轮145之间。

无论是在拉紧或放松变距曲柄115的情况下，倾斜及伸缩功能同时存在。当拉紧变距曲柄115时，倾斜托架150变窄，施予上管100一压力，使得上管100与下管170彼此可以紧密接触，如此便能单独执行倾斜或伸缩功能。相反地，当松开变距曲柄115时，上管100及下管170彼此间不会存在压力，如此便能同时执行倾斜及伸缩功能。

伸缩功能的运作步骤为：先松开变距曲柄115，然后沿着形成在路程架180里的伸缩槽孔185改变倾斜栓130的位置，接着再拉紧变距曲柄115。

倾斜功能的运作步骤为：先松开变距曲柄115，然后沿着倾斜槽孔110改变倾斜栓130的位置，接着再拉紧变距曲柄115。

当变距曲柄115锁住时，上管100及转向轴175会固定。当变距曲柄115松开时，上管100及转向轴175可以对倾斜中心160倾斜，或是转向柱可以透过凸轮135进行轴向伸展或收缩。

但像现有技术这样的汽车转向柱却有一个问题：倾斜托架及路程架以倾斜栓及变距曲柄拉紧转向柱，但由于负载都集中在倾斜托架及路程架上，造成转向柱的承载力很差，转向柱本身也不坚固。

具体地，现有技术的问题在于：倾斜托架利用上固定支架固定在车体上，而上管与倾斜托架间的连接部很脆弱。由于转向柱本身的坚固度能承受的承载力有限，因此，驾驶人操纵方向盘时所产生的扭转负载可能会使转向柱变形或受损。此外，转向柱也可能会在车祸事故发生时扭曲变形。

发明内容

因此，本发明针对上述现有技术的问题，提供一种汽车转向柱。当拉紧及松开变距曲柄以执行倾斜或伸缩功能时，仍可维持上管及下管的承载力，用以防止传输至转向柱的负载集中在部分转向柱上，也可平均分散变距曲柄的操纵力，并可提升转向柱整体的坚固度。因此，当驾驶人操纵方向盘时，转向柱并不会变形或损坏。