專利名稱：具有套筒和成形填充物的可調節轉向柱的制造系統的制作方法
技術領域：
本實用新型總體涉及一種轉向柱組件及其制造系統。
背景技術：
提供伸縮運動的多種轉向柱在本領域中是公知的。通常 ，現有技術的伸縮式轉向 柱組件包括外套和滑動布置在外套內的內套。襯套布置在外套內并且內套滑動到襯套內。 襯套提供與伸縮運動相反的摩擦力，并且摩擦力必須在轉向柱伸縮運動之前被克服。為了 襯套施加摩擦力，熔化塑料在高壓下被注射到通過外套限定的注射孔內。注射壓力壓迫襯 套與內套的形狀相符，造成摩擦力施加在內套上。通常，摩擦力通過使用者在轉向柱上拉 動或推動或者通過轉向柱電控伸縮運動來克服。一種這樣的伸縮轉向柱組件表示在授予 Burkhard等人的美國專利NO. 5722300 (，300專利)中。，300專利披露布置在外套內的襯 套，并且內套布置在襯套內。一旦插入，熔化塑料注射到外套內以便圍繞內套壓縮襯套。雖然現有技術的伸縮轉向柱組件滿足了廣大消費者，熔化塑料的注射壓力會難以 控制。由于摩擦力是注射壓力的函數，摩擦力難以預料，并且在轉向柱組裝過程中不一致。 因此，需要一種轉向柱組件，該組件在內套上提供更加一致的與伸縮運動相反的摩擦力。同 樣需要一種轉向柱組件，該組件提供比用于現有技術轉向柱組件的熔化塑料材料更加牢固 的結合。
實用新型內容本實用新型提供一種轉向柱組件。包括外套；內套，布置在所述外套內并相對于 所述外套具有伸縮運動；套筒，布置在所述內套和所述外套之間，所述套筒在內套上施加預 定摩擦力，所述伸縮運動與所述預定摩擦力相反；以及液體熱固合成物，插在所述套筒和所 述外套之間，所述套筒固定在所述外套上，并且與伸縮運動相反的所述預定摩擦力通過一 旦固化的熱固合成物保持。本實用新型還提供一種制造轉向柱組件的系統。轉向柱組件具有外套、內套、套筒 和由液體熱固合成物形成的填充物，內套具有相對于外套、套筒和填充物的伸縮運動。制造 轉向柱組件的系統包括將內套布置在外套內的裝置；將套筒布置在內套和外套之間以便 將與伸縮運動相反的預定摩擦力施加在內套上的裝置；在外套和套筒之間將液體熱固合成 物插入外套的裝置；以及固化液體熱固合成物的裝置，以便形成填充物，并且將套筒固定在 外套上以便保持與伸縮運動相反的預定摩擦力。由布置在套筒和外套之間的液體熱固合成物形成的填充物使得套管在內套上施 加比用于現有技術的轉向柱組件的熔化塑料更加一致的預定摩擦力。同樣，由液體熱固合 成物形成填充物在套筒和外套之間形成比用于現有技術轉向柱組件的熔化塑料材料更強的結合。
結合附圖，通過參考以下詳細說明，將容易理解本實用新型的其它優點，附圖中圖1是具有沿著縱向軸線布置在內套和外套之間的套筒的轉向柱組件的第一實施例的截面側視圖；圖2是沿著縱向軸線布置在內套和外套之間的套筒的可選擇實施例的局部截面 側視圖；圖3是具有凹槽和多個區段的圖2的套筒的側視圖；圖4是圖2的套筒的前視圖；圖5是在插入外套之前通過緊固件安裝在內套上的圖1套筒的側視圖；圖6是轉向柱組件的局部截面側視圖，其中液體熱固合成物經由外套限定的開口 注入套筒和圖1的外套之間；以及圖7是轉向柱組件的局部截面側視圖，其中液體熱固合成物經由外套限定的孔注 入套筒和圖1的外套之間。
具體實施方式
參考附圖，其中類似的參考標號在多個附圖中指示相應的部件，轉向柱10大致以 標號10來表示。如圖1所示，轉向柱組件10包括沿著縱向軸線14延伸的外套12。通常， 外套12用來將轉向柱組件10安裝在車輛上。外套12通常具有管狀構造，并且可以具有圓 柱形截面、矩形截面或者用于限定開口 16的任何其它本領域公知的截面。開口 16沿著縱 向軸線14限定在外套12內。內套18可滑動地布置在外套12內，并且通常用來將轉向輪支承在外套12內。內 套18通常具有管狀構造，并且可以具有圓柱形截面、矩形截面或者可安裝在外套12內的任 何其它本領域公知的截面。通常，內套18布置在外套12的開口 16內，使得內套18沿著縱 向軸線14與外套12同軸對準，從而內套18能夠相對于外套12沿著縱向軸線14伸縮運 動。在布置在開口 16內時，并且在伸縮運動過程中，內套18與外套12隔開。換言之，內套 18的布置在外套12內的部分不與外套12直接接觸。理解到內套18的其它部分可在伸縮 運動過程中在不同時刻與外套12直接接觸。為了在伸縮運動過程中將內套18從外套12上分開，套筒20沿著縱向軸線14布 置在內套18和外套12之間。套筒20安裝在外套12上，使得套筒20不在伸縮運動過程中 沿著縱向軸線14運動。但是，內套18在伸縮運動過程中在套筒20內滑動。在布置在內套 18和外套12之間時，套筒20將預定摩擦力施加在內套18上，摩擦力與內套18相對于外套 12的伸縮運動相反。此預定摩擦力必須被克服，以便內套18相對于外套12伸縮運動。現在參考圖2，在套筒20安裝在外套12內時，填充物22布置在套筒20和外套12 之間。填充物22部分以截面圖表示。填充物22由液體熱固合成物形成，并且是樹脂和交 聯制劑的反應產物。樹脂可以是環氧樹脂，并且交聯制劑可以是酐。本領域普通技術人員 將理解到其它的樹脂和交聯制劑可用于本實用新型的范圍內。液體熱固合成物通過將酐添 加在樹脂內來固化。一旦固化，液體熱固合成物變成填充物22。應該理解到填充物22被歸類為熱固材料，并且因此與熱塑材料不同，填充物22包括本領域公知的與熱固材料相關的物理和化學性能。如圖2-4所示，在一個實施例中，套筒20限定至少一個凹槽24，并且填充物22在 套筒20和外套12之間布置在凹槽24內。在此實施例中，套筒20限定外周邊，并且至少一 個凹槽24圍繞套筒20的外周邊延伸。換言之，至少一個凹槽24完全圍繞套筒20延伸。填 充物22將套筒20固定在外套12上，并且保持內套18上的套筒20施加的預定摩擦力。如 圖7所示，液體熱固合成物可經由通過外套12限定的孔28插入凹槽20。在內套19和套筒 20安裝在外套12上時，孔28與凹槽24對準，并且與凹槽24連通，使得液體熱固合成物經 過孔28并進入凹槽24。回來參考圖2-4，為了防止液體熱固液體溢流，套筒20可限定與凹 槽24連通的溢流間隙30。溢流間隙30與凹槽24橫向延伸，并且在凹槽24填充時接收液 體熱固合成物。應該理解到套筒20可具有單個凹槽24，并且填充物22布置在凹槽24內 以便將套筒20固定在外套12上。作為選擇，套筒20可限定多個凹槽24，并且凹槽24圍 繞套筒20的外周邊相互隔開。填充物22布置在每個凹槽24內以便將套筒20固定在外套 12上。任何的選擇例中，套筒20可部分鄰靠外套12。應該理解到套筒20可具有任何數量 的凹槽24，并且填充物22可布置在每個凹槽24內。如圖6所示，在另一實施例中，不是至少一個凹槽24，套筒20沒有凹槽24，并且在 布置在內套18和外套12之間時與外套2隔開。不是填充在凹槽24內，填充物22可填充 在外套12和套筒20之間的整個空間內。例如0形圈的密封件32可布置在套筒20上以便 將填充物22保持在套筒20上。本領域的普通技術人員可理解到其它密封件32可用來將 填充物22保持在套筒20上。在液體熱固合成物經由開口 16注入外套12和套筒20之間 時，此實施例是優選的。但是液體熱固合成物可經由孔28插入外套12和套筒20之間，如 前面實施例描述那樣。在穿過孔28插入時，引導件34可在套筒20和外套12之間圍繞套 筒20布置，而不是單個密封件32。引導件34與外套12限定的孔28連通。引導件34可包 括圍繞套筒20布置并圍繞孔28相互隔開以便限定通道的一對密封件32。在此實施例中， 填充物22只在密封件32之間的空間內布置在套筒20上。不管套筒20是否包括凹槽24還是沒有形成凹槽24，多種類型的套筒20可按照本 實用新型來使用。例如，套筒20可具有整體構造。換言之，套筒20可由圍繞內套18布置 的片材形成。預定摩擦力取決于片材如何緊密地圍繞內套18纏繞。如圖3和4所示，在另 一實施例中，套筒20可包括多個區段36。套筒20可包括凹槽24，而不管套筒20是否由片 材形成還是具有通過鉸鏈38連接的區段36。在具有區段36的實施例中，至少一個鉸鏈38 連接在每個區段36之間，以便調節施加在內套18上的與伸縮運動相反的預定摩擦力。多個 區段36的每個區段具有圍繞內套18安裝的截面。例如，如果內套18具有圓形截面，那么區 段36在連接在一起時具有圓形截面。因此，每個單獨的區段具有半圓形截面構造。多個區 段36可被緊固或松開，以便調節施加在內套18上與伸縮運動相反的預定摩擦力。本領域 普通技術人員將理解到區段36可具有任何截面以便安裝在內套18和外套12之間。同樣， 套筒20可包括第一區段40和覆蓋第一區段40的最后區段42。每個第一和最后區段40、 42可包括凹入部分。所述的溢流間隙30可通過第一區段20和最后區段42之間的凹入部 分限定。換言之，溢流間隙30的寬度會取決于套筒20如何緊密地布置在內套18上。現在參考圖5，在所述的任何實施例中，套筒20包括緊固件44以便將套筒20以
7與伸縮運動相反的預定摩擦力固定在內套18上。換言之，緊固件44將套筒20保持在內套 18上，直到填充物22布置在套筒20和外套12之間為止。一旦套筒20布置在內套18上， 它被緊固或松開以便施加預定摩擦力。接著，套筒20通過緊固件44保持就位，以便在內套 18上施加預定摩擦力，直到填充物22布置在套筒20和外套12之間以便以預定摩擦力將套 筒20保持就位為止。最好是，緊固件44是圍繞緊固件44纏繞的帶或條，雖然緊固件44可 以是本領域公知的將套筒20保持在內套18上的任何緊固件。本實用新型還披露形成轉向柱組件10以便具有伸縮運動的方法。該方法使用外 套12、內套18、套筒20和液體熱固合成物。該方法包括將內套18布置在外套12內。將內 套18布置在外套12內可進一步限定為將內套18布置在外套12的開口 16內。接著，該方 法包括將套筒20布置在內套18和外套12之間以便將與伸縮運動相反的預定摩擦力施加 在內套18上。在此方法中，將內套18布置在外套12內可與將套筒20布置在內套18和外 套12之間同時進行，這是由于將套筒20布置在內套18上可以在將套筒20布置在內套18 和外套12之間的步驟之前。例如，將套筒20布置在內套18上可進一步限定為在將內套18 布置在外套12之前圍繞內套18纏繞套筒20。接著，該方法包括在外套12和套筒20之間將液體熱固合成物插入外套12。該方 法還包括固化液體熱固合成物以便形成填充物22，并且將套筒20固定在外套12上以便保 持與伸縮運動相反的預定摩擦力。插入液體熱固合成物可進一步限定為在插入樹脂步驟之 后插入交聯制劑。作為選擇，插入樹脂可與插入交聯制劑同時進行。同時插入樹脂和交聯 制劑可包括在插入液體熱固合成物之前將樹脂與交聯制劑混合。另一方面，樹脂和交聯制 劑可同時插入外套12，并且在外套12內混合。如上所述，外套12限定開口 16。因此，如圖6所示，插入液體熱固合成物進一步限 定為在固化液體熱固合成物之前將液體熱固合成物注入開口 16。作為選擇，如上所述，外套 12限定孔28。因此，如圖7所示，插入液體熱固合成物可進一步限定為在固化液體熱固合 成物之前注射液體熱固合成物。這里，引導件34可圍繞套筒20布置，并且在此實例中，該 方法包括在外套12和套筒20之間將引導件34插入外套12，以便限定通道，并且將液體熱 固合成物引入通道。以示例性方式描述了本實用新型，并且應該理解到所使用的術語旨在描述詞匯的 本義，而沒有限制含義。本領域普通技術人員將理解到在所述教導的啟發下本實用新型可 以進行多種變型和改型。因此，應該理解到在所附權利要求的范圍內，本實用新型可以通過 特定描述以外的方式實施。
權利要求一種轉向柱組件，包括外套(12)；內套(18)，布置在所述外套內并相對于所述外套(12)具有伸縮運動；套筒(20)，布置在所述內套(18)和所述外套(12)之間；其特征在于，所述套筒(20)在內套(18)上施加預定摩擦力，所述伸縮運動與所述預定摩擦力相反；以及液體熱固合成物，插在所述套筒(20)和所述外套(12)之間，所述套筒(20)固定在所述外套(12)上，并且與伸縮運動相反的所述預定摩擦力通過固化的熱固合成物保持。
2 如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，所述外套(12)在其軸向端限定開口 (16)，液體熱固合成物注入所述開口內。
3.如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，所述外套(12)限定沿基本垂直于伸 縮運動方向延伸的孔(28)，液體熱固合成物注入該孔內。
4.如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，至少一個引導件(34)在所述外套 (12)和所述套筒(20)之間插入所述外套(12)，所述引導件(34)限定通道，液體熱固合成 物由所述引導件(34)引入所述通道。
5.如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，當所述套筒(20)布置在所述內套 (18)和所述外套(12)之間時，所述內套(18)布置在所述外套(12)中。
6.如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，在所述套筒(20)布置在所述內套 (18)和所述外套(12)之間之前，所述套筒(20)布置到所述內套(18)上。
7.如權利要求6所述的轉向柱組件，其特征在于，所述套筒(20)圍繞所述內套(18)纏繞。
8.如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，所述液體熱固合成物包括樹脂，所述 樹脂插在所述外套(12)和所述套筒(20)之間。
9.如權利要求8所述的轉向柱組件，其特征在于，所述液體熱固合成物包括交聯制劑， 所述交聯制劑在所述外套(12)和所述套筒(20)之間插入包含所述樹脂的空間，所述熱固 合成物隨著所述交聯制劑插入包含所述樹脂的空間而固化。
10.如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，在所述套筒(20)和所述外套(12) 之間布置有密封件(32)，插在所述套筒(20)和所述外套(12)之間的液體熱固合成物通過 所述密封件(32)保持到所述套筒(20)上。
11.如權利要求10所述的轉向柱組件，其特征在于，所述外套(12)在其軸向端限定開 口(16)，液體熱固合成物通過所述開口插在所述外套(12)和所述套筒(20)之間。
12.如權利要求10所述的轉向柱組件，其特征在于，至少一對間隔的密封件(32)在其 間形成通道，所述通道與孔(28)對準，孔(28)延伸穿過所述外套(12)，所述液體熱固合成 物通過所述孔(28)插在所述外套(12)和所述套筒(20)之間。
13.如權利要求12所述的轉向柱組件，其特征在于兩對密封件(32)，每對密封件(32) 都形成通道，所述通道與孔(28)對準，孔(28)延伸穿過所述外套(12)，所述液體熱固合成 物通過所述孔(28)插在所述外套(12)和所述套筒(20)之間，在所述套筒(20)的各軸向 端設有一對所述密封件(32)。
14.如權利要求10所述的轉向柱組件，其特征在于，所述套筒(20)包括圍繞所述內套(18)纏繞的片材。
15.如權利要求1所述的轉向柱組件，其特征在于，所述套筒(20)具有外周邊，其中限 定周向凹槽(24)，所述凹槽與孔(28)對準，所述孔(28)延伸穿過所述外套(12)，液體熱固 合成物插入所述孔(28)中，所述槽(24)與限定于所述套筒外周邊上的溢流間隙(30)連 通，接收在所述槽(24)內的液體熱固合成物溢流進入所述溢流間隙。
16.如權利要求15所述的轉向柱組件，其特征在于，所述周向凹槽(24)為第一周向凹 槽(24)，在所述套筒外周邊中限定有與所述第一周向凹槽(24)軸向間隔的第二周向凹槽 (24)，當液體熱固合成物插在所述外套(12)和所述套筒(20)之間時，所述第一周向凹槽和 所述第二周向凹槽(24)通過所述溢流間隙(30)相互流體連通。
17.如權利要求15所述的轉向柱組件，其特征在于，所述套筒(20)包括圍繞所述內套 (18)周向分布的多個區段(36)，和位于相鄰的區段(36)之間的鉸鏈(38)。
18.如權利要求17所述的轉向柱組件，其特征在于，所述套筒(20)包括重疊的第一區 段(40)和最后區段(42)，所述溢流間隙(30)由所述第一區段(40)和最后區段(42)限定。
19.用于制造轉向柱組件的系統，轉向柱組件(10)具有外套(12)、內套(18)、套筒 (20)和由液體熱固合成物形成的填充物(22)，內套(18)具有相對于外套(12)、套筒(20) 和填充物(22)的伸縮運動，其特征在于，包括將內套(18)布置在外套(12)內的裝置；將套筒(20)布置在內套和外套(12)之間以便將與伸縮運動相反的預定摩擦力施加在 內套(18)上的裝置；在外套(12)和套筒(20)之間將液體熱固合成物插入外套(12)的裝置；以及固化液體熱固合成物的裝置，以便形成填充物(22)，并且將套筒(20)固定在外套(12) 上以便保持與伸縮運動相反的預定摩擦力。
20.如權利要求19所述的系統，其中，外套(12)限定開口(16)，其特征在于，所述插入 液體熱固合成物的裝置進一步限定為在固化液體熱固合成物之前將液體熱固合成物注入 開口 (16)的裝置。
21.如權利要求19所述的系統，其特征在于，外套(12)限定孔(28)，并且其中所述插 入液體熱固合成物的裝置進一步限定為在固化液體熱固合成物之前將液體熱固合成物注 射到孔(28)內的裝置。
22.如權利要求19所述的系統，其特征在于，還包括在外套(12)和套筒(20)之間將引 導件(34)插入外套(12)以便限定通道并且將液體熱固合成物引入通道的裝置。
23.如權利要求19所述的系統，其特征在于，所述將內套(18)布置在外套(12)內的裝 置包括將套筒(20)布置在內套(18)和外套(12)之間的裝置。
24.如權利要求19所述的系統，其特征在于，還包括在將套筒(20)布置在內套(18)和 外套(12)之間之前，將套筒(20)布置在內套(18)上的裝置。
25.如權利要求24所述的系統，其特征在于，所述將套筒(20)布置在內套(18)上的裝 置進一步限定為圍繞內套(18)纏繞套筒(20)的裝置。
26.如權利要求19所述的系統，其特征在于，液體熱固合成物包括樹脂，并且其中所述 插入液體熱固合成物的裝置進一步限定為插入樹脂的裝置。
27.如權利要求26所述的系統，其特征在于，液體熱固合成物進一步包括交聯制劑，并且其中所述固化液體熱固合成物的裝置進一步限定為在插入樹脂之后插入交聯制劑的裝置。
28.如權利要求19所述的系統，其特征在于，液體熱固合成物包括樹脂和交聯制劑，并且還包括在插入液體熱固合成物之前將樹脂和交聯制劑混合的裝置。
專利摘要本實用新型提供了一種具有套筒(20)和成形填充物(22)的可調節轉向柱(10)的制造系統，其包括將內套(18)布置在外套(12)內的裝置；將套筒(20)布置在內套和外套(12)之間以便將與伸縮運動相反的預定摩擦力施加在內套(18)上的裝置；在外套(12)和套筒(20)之間將液體熱固合成物插入外套(12)的裝置；以及固化液體熱固合成物的裝置，以便形成填充物(22)，并且將套筒(20)固定在外套(12)上以便保持與伸縮運動相反的預定摩擦力。
文檔編號B62D1/19GK201553191SQ20092016679
公開日2010年8月18日 申請日期2008年3月21日 優先權日2007年3月21日
發明者D·M·施盧克比爾, D·N·克里索恩, R·K·里夫, R·L·克拉默, R·拉文德拉, W·D·塞姆巴爾 申請人:德爾菲技術公司