CN112572599B - 转向***的冲压金属外凸轮 - Google Patents

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Abstract

一种用于转向柱***的倾角调节组件，包括可旋转的倾角杠杆。倾角调节组件还包括倾角螺栓，该倾角螺栓操作性地联接到倾角杠杆，并定位成选择性地施加夹紧力，以锁定和解锁转向柱***的倾角位置。倾角调节组件还包括凸轮组件，该凸轮组件包括外凸轮，该外凸轮由冲压钢形成并被压配合在由杠杆的外表面限定的腔部内。外凸轮包括主体。外凸轮还包括从主体延伸的多条支腿。

Description

转向***的冲压金属外凸轮
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年9月30日提交的美国临时专利申请No.62/908,161的优先权，其全部公开内容通过援引并入本文。
技术领域
以下描述涉及凸轮组件，更具体地，涉及用于这种组件的冲压(stamped)金属凸轮。
背景技术
凸轮组件用于各种机械应用中。一些凸轮组件包括凸轮和凸轮从动件(camfollower)。凸轮从动件具有多种构造陈列，但每种类型的凸轮从动件都遵循凸轮凸角(lobe)轮廓。
转向***通常使用粉末金属锁定凸轮在***中产生螺栓张力。这些***中的许多***需要使用与压破肋(crush rib)和/或塑料包覆成型件的紧公差压配合来连接到杠杆组件。这些方法用于确保杠杆的塑料部分不会位于夹紧路径(clamp path)中，以确保塑料杠杆不会随时间推移而蠕变(creep)。较新的杠杆组件试图利用冲压钢部件，从而降低零件成本。虽然这些零件不太贵，但需要增加另一个零件，以将冲压钢从动件保持在杠杆组件的外部。虽然用冲压钢凸轮替代粉末金属零件可能节省成本，但这种额外的零件除了增加***的成本之外，还可能导致将柱锁定所需的夹紧力的问题。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供了一种用于转向***的凸轮组件。凸轮组件包括杠杆。凸轮组件还包括外凸轮，该外凸轮由冲压钢制成并被压配合在由杠杆的外表面限定的腔部(pocket，袋部)内。
根据本公开的另一方面，提供了一种用于转向柱***的倾角调节组件(rakeadjustment assembly)。倾角调节组件包括可旋转的倾角杠杆。倾角调节组件还包括倾角螺栓(rack bolt)，该倾角螺栓操性作地联接到倾角杠杆，并定位成选择性地施加夹紧力，以锁定和解锁转向柱***的倾角位置。倾角调节组件还包括凸轮组件，该凸轮组件包括外凸轮，该外凸轮由冲压钢形成并被压配合在由杠杆的外表面限定的腔部内。外凸轮包括主体。外凸轮还包括从主体延伸的多条支腿(leg)。
通过下文结合附图的描述，这些和其他优点和特征将变得更加明显。
附图说明
在说明书结尾的权利要求中特别指出并明确要求保护被视为本发明的主题。从以下结合附图的详细描述中，本发明的前述和其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：
图1是设置在车辆中的转向柱组件的立体图；
图2是装配有外凸轮的杠杆的外侧的立体图；和
图3是装配有外凸轮的杠杆的内侧的立体图；
图4是外凸轮的立体图；
图5是外凸轮与内凸轮接触以将凸轮组件置于解锁状态的立体图；和
图6是外凸轮与内凸轮接触以将凸轮组件置于锁定状态的立体图。
具体实施方式
现在参考附图，其中将参考具体实施例描述本发明，但不限制本发明，用于凸轮组件的行程控制***的各种特征被示出。在一些实施例中，凸轮组件被用于车辆的转向柱组件中。可以设想转向柱组件的许多应用。
图1示出了设置在车辆12中的转向柱组件10。转向柱组件10将诸如方向盘14等转向装置操作性地连接到车轮(road wheel，行走轮)16，以用于控制车轮16。可以采用各种类型的转向柱组件10。在图示的实施例中，转向柱组件10包括被一个或多个护套包围的一个或多个转向轴18，以将方向盘14联接到机构20，该机构20被配置成响应于来自方向盘14的输入而操纵车轮16。转向柱组件10可以在一个或多个方向上被调节，例如以伸缩的方式或倾斜的方式。便于转向柱组件10的倾角(rack)和/或倾斜运动的倾角杠杆和/或倾斜杠杆22被示出。
参照图2和图3，杠杆22被更详细地示出。当经使用者旋转时，杠杆22操纵凸轮组件以选择性地解锁(图5)和锁定(图6)转向柱组件10的倾角/倾斜位置。凸轮组件通过使外凸轮30响应于杠杆22的旋转而旋转来操作，外凸轮30的旋转以平移的方式偏置内凸轮90(图5和6)。偏置发生在外凸轮30的内表面和内凸轮90的外表面上的匹配的凸轮轮廓上。内凸轮90的平移运动在整个转向柱组件10上选择性地提供和释放夹紧力，以锁定和解锁转向柱组件10的倾角/倾斜位置，从而对其进行调节。
在图2和图3中，外凸轮30被示出为组装到杠杆22上，并且在图4中以立体的方式示出。外凸轮30由冲压钢制成。特别地，外凸轮30是单片(single piece)的冲压钢。内凸轮90可以由各种材料形成。在一个实施例中，例如，内凸轮90由粉末金属形成。
外凸轮30包括主体32和从其延伸的多条支腿34。每条支腿34具有弧形末端(curved terminal end)36，在每条支腿34的端部形成一个半径。每个支腿34的半径与内凸轮(未示出)相互作用，从而产生-和释放-升力(lift，提升)和螺栓张力。靠近由外凸轮30限定的中心孔38的表面形成用于螺栓张紧的螺栓接口，螺栓穿过该螺栓接口延伸。
外凸轮30从杠杆22的外表面42组装到杠杆22(图2)，但是不需要额外的机械紧固件部件来将外凸轮30保持到杠杆22。外凸轮30被装配在杠杆22的外表面42的腔部50内。外凸轮30的多条支腿34中的每条支腿都延伸穿过杠杆22的腔部50的相应开口52。在一些实施例中，支腿34被压配合在开口52内，以提供整个组件(例如，杠杆22和外凸轮30)的刚度。特别地，每条支腿34的边缘70以确保压配合关系的方式与限定开口52的表面接触。
在一些实施例中，由于压配合条件，外凸轮30由延伸穿过外凸轮30的中心孔38的倾角螺栓(未示出)保持。另外，外凸轮30被保持在腔部50内，保持特征(retentionfeatures)54位于腔部50内。保持特征54是凸片(tab)或类似的结构保持特征，其可以在外凸轮30***期间被柔性地偏置开，但是在外凸轮30完全***之后可以弹性地移动回到保持位置。特别地，一旦外凸轮30的外表面移动经过保持特征54，则每个保持特征54的一部分移动到与外凸轮30的外表面接合，以防止外凸轮30从安装位置脱出(withdrawal)。
这里描述的实施例解决了与使用冲压钢外凸轮的成本和制造复杂性相关的问题。冲压钢外凸轮30从杠杆22的外表面42被压入杠杆22中，同时还避免了附加坚固件的需要(这会增加组件的零件数)。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本发明，但是应当容易理解，本发明不限于这些公开的实施例。相反，本发明可以被修改以结合此前未描述的、但是与本发明的精神和范围相称的任何数量的变化、变更、替代或等同布置。此外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解，本发明的各方面可以仅包括其中一些所描述的实施例。因此，本发明不应被视为受前述描述的限制。

Claims (26)

1.一种用于转向***的凸轮组件，包括：
杠杆；和
外凸轮，由冲压钢制成，并被压配合在由所述杠杆的外表面限定的腔部内，
其中，所述外凸轮包括：
主体；和
多条支腿，从所述主体延伸，其中所述多条支腿中的每条支腿延伸穿过位于所述杠杆的腔部内的所述杠杆的相应开口。
2.根据权利要求1所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮包括从所述主体延伸的四条支腿。
3.根据权利要求1所述的凸轮组件，其中，所述多条支腿被压配合在所述开口内。
4.根据权利要求1所述的凸轮组件，其中，所述主体包括外表面，并且所述杠杆包括多个保持特征，当所述外凸轮在所述腔部内处于完全安装位置时，所述保持特征与所述外凸轮的外表面接合，以将所述外凸轮保持在所述腔部中。
5.根据权利要求1所述的凸轮组件，其中，所述杠杆是用于调节所述转向***的倾角位置的倾角杠杆。
6.根据权利要求5所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮限定中心孔，所述中心孔的尺寸适于接收穿过其中的倾角螺栓。
7.根据权利要求6所述的凸轮组件，其中，所述倾角螺栓在所述中心孔内被压配合到所述外凸轮。
8.一种用于转向***的凸轮组件，包括：
杠杆；和
外凸轮，由冲压钢制成，并被压配合在由所述杠杆的外表面限定的腔部内，
其中，所述外凸轮包括：
主体；和
多条支腿，从所述主体延伸，其中所述多条支腿中的每条支腿包括弧形端部。
9.根据权利要求8所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮包括从所述主体延伸的四条支腿。
10.根据权利要求8所述的凸轮组件，其中，所述多条支腿中的每条支腿延伸穿过位于所述杠杆的腔部内的所述杠杆的相应开口。
11.根据权利要求10所述的凸轮组件，其中，所述多条支腿被压配合在所述开口内。
12.根据权利要求8所述的凸轮组件，其中，所述主体包括外表面，并且所述杠杆包括多个保持特征，当所述外凸轮在所述腔部内处于完全安装位置时，所述保持特征与所述外凸轮的外表面接合，以将所述外凸轮保持在所述腔部中。
13.根据权利要求8所述的凸轮组件，其中，所述杠杆是用于调节所述转向***的倾角位置的倾角杠杆。
14.根据权利要求13所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮限定中心孔，所述中心孔的尺寸适于接收穿过其中的倾角螺栓。
15.根据权利要求14所述的凸轮组件，其中，所述倾角螺栓在所述中心孔内被压配合到所述外凸轮。
16.一种用于转向***的凸轮组件，包括：
杠杆；和
外凸轮，由冲压钢制成，并被压配合在由所述杠杆的外表面限定的腔部内，
其中，所述外凸轮包括：
主体；和
多条支腿，从所述主体延伸，
其中，所述主体包括外表面，并且所述杠杆包括多个保持特征，当所述外凸轮在所述腔部内处于完全安装位置时，所述保持特征与所述外凸轮的外表面接合，以将所述外凸轮保持在所述腔部中。
17.根据权利要求16所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮包括从所述主体延伸的四条支腿。
18.根据权利要求16所述的凸轮组件，其中，所述多条支腿中的每条支腿延伸穿过位于所述杠杆的腔部内的所述杠杆的相应开口，所述多条支腿被压配合在所述开口内。
19.根据权利要求16所述的凸轮组件，其中，所述杠杆是用于调节所述转向***的倾角位置的倾角杠杆。
20.根据权利要求19所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮限定中心孔，所述中心孔的尺寸适于接收穿过其中的倾角螺栓。
21.根据权利要求20所述的凸轮组件，其中，所述倾角螺栓在所述中心孔内被压配合到所述外凸轮。
22.一种用于转向***的凸轮组件，包括：
杠杆；和
外凸轮，由冲压钢制成，并被压配合在由所述杠杆的外表面限定的腔部内，
其中，所述杠杆是用于调节所述转向***的倾角位置的倾角杠杆，
其中，所述外凸轮限定中心孔，所述中心孔的尺寸适于接收穿过其中的倾角螺栓，以及
其中，所述倾角螺栓在所述中心孔内被压配合到所述外凸轮。
23.根据权利要求22所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮包括：
主体；和
多条支腿，从所述主体延伸。
24.根据权利要求23所述的凸轮组件，其中，所述外凸轮包括从所述主体延伸的四条支腿。
25.根据权利要求23所述的凸轮组件，其中，所述多条支腿中的每条支腿延伸穿过位于所述杠杆的腔部内的所述杠杆的相应开口，以及所述多条支腿被压配合在所述开口内。
26.一种用于转向柱***的倾角调节组件，包括：
倾角杠杆，其是能旋转的；
倾角螺栓，操作性地联接到所述倾角杠杆，并定位成选择性地施加夹紧力，以锁定和解锁所述转向柱***的倾角位置；和
根据权利要求1-25中任一项所述的凸轮组件。
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