CN108909825A - 一种转向管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向管柱，其中，包括支架、轴向调节机构、上柱管和下柱管；所述下柱管与所述支架固定连接；所述上柱管与所述支架滑动配合连接；所述轴向调节机构包括导向件、锁紧件和转轴；所述导向件安装在所述上柱管上，所述导向件的外周上设有多个卡槽，且多个所述卡槽沿所述导向件的轴线方向分散布置；所述转轴与所述支架转动连接；所述锁紧件与所述转轴固定连接，所述锁紧件上设有凸起；所述凸起被设置为用于卡接在一个所述卡槽内。本公开能够简化转向管柱结构。

Description

一种转向管柱

技术领域

本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是一种转向管柱。

背景技术

在汽车上，方向盘位置对驾驶员的影响较大，合理位置对驾驶安全性和舒适性影响极大，因此方向盘位置调整功能配置对于提升整车口碑具有一定意义。而使方向盘位置调整的转向管柱的结构设计尤为重要，目前管柱调节功能主要包括两向调节功能(角度调节)和四向调节功能(角度调节和轴向调节)。其中：两向调节功能(角度调节)是指管柱固定整车后，能绕着某一固定轴结构旋转，实现方向盘在整车上的上下调节；四向调节功能(角度调节和轴向调节)是指除了上述两向调节功能以外，还具备管柱上部分沿着管柱轴向方向进行前后移动的功能，从而使方向盘在整车上进行前后调节。

在汽车上，根据法规要求，转向管柱应具有溃缩吸能结构，以保证在车辆碰撞后吸收碰撞伤害，从而降低驾驶员因碰撞受到的伤害程度。

现有技术中，请参照图1，图1为现有技术公开的转向管柱的结构示意图；其中包括支架、角度调节机构、轴向调节机构和溃缩吸能机构；现有技术中，通过角度调节机构来调节转向管柱的角度，通过轴向调节机构来实现转向管柱的长度调节，通过溃缩吸能机构来保证车辆发生碰撞时的吸能。

现有技术中，溃缩吸能机构单独设计，使得转向管柱上的零部件增多，结构及工艺复杂。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种转向管柱，以解决现有技术中的不足，它能够简化转向管柱的结构。

本公开提供了一种转向管柱，其中，包括支架、轴向调节机构、上柱管和下柱管；

所述下柱管与所述支架固定连接；

所述上柱管与所述支架滑动配合连接；

所述轴向调节机构包括导向件、锁紧件和转轴；

所述导向件安装在所述上柱管上，所述导向件的外周上设有多个卡槽，且多个所述卡槽沿所述导向件的轴线方向分散布置；

所述转轴与所述支架转动连接；所述锁紧件与所述转轴固定连接，所述锁紧件上设有凸起；所述凸起被设置为用于卡接在一个所述卡槽内。

可选地，所述轴向调节机构还包括复位件和调节杆，所述调节杆与所述转轴固定连接，所述复位件被设置为用于向所述转轴施加转动力矩，以使用所述凸起卡接在一个所述卡槽内。

可选地，所述轴向调节机构还包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件分别设置在所述导向件的两端，且所述转轴位于所述第一限位件和所述第二限位件之间。

可选地，所述轴向调节机构还包括第三限位件，所述第三限位件安装在所述支架上，所述第三限位件上设有避让槽，所述避让槽被设置为用于避让所述转轴。

可选地，所述第三限位件的两端均设有垫块。

可选地，所述锁紧件包括锁紧弹簧和锁紧块；

所述锁紧块通过所述锁紧弹簧安装在所述转轴上，且所述凸起位于所述锁紧块上；所述锁紧弹簧用于向所述锁紧块施加朝向所述导向件的力。

可选地，所述锁紧件还包括卡接架，所述卡接架与所述转轴连接，所述锁紧弹簧的一端与所述卡接架连接，所述锁紧弹簧的另一端与所述锁紧块连接。

可选地，所述转轴上设有第一卡接面和第二卡接面；所述卡接架上设有U形槽，所述转轴穿过所述U形槽，所述第一卡接面与所述U形槽的一侧壁贴合，所述第二卡接面与所述U形槽的另一侧壁贴合；

所述锁紧块上设有弧形槽和卡接槽，所述转轴穿过所述弧形槽，所述锁紧弹簧与所述卡接槽连接。

可选地，所述支架上还设有弧形孔，所述转轴穿过所述弧形孔，所述转轴上安装有用于将所述转轴固定在所述支架上的锁紧螺母。

可选地，所述转向管柱还包括卡块；

所述卡块上设有通孔，所述转轴穿过所述通孔；所述卡块的一端设有凸块，所述凸块与所述弧形孔滑动配合连接。

与现有技术相比，由于本公开的轴向调节机构包括导向件、锁紧件和转轴；通过控制锁紧件与导向件之间的锁紧与松开，便于对转向管柱进行轴向调节。由于导向件上设置有多个卡槽，通过锁紧件与卡槽之间的配合，不仅能够实现转身管柱的轴向调节，在碰撞发生时，上柱管与下柱管之间发生相对移动，由于上柱管与支架固定连接，上柱管与支架滑动配合连接，锁紧件与导向件之间也会发生相对移动，锁紧件与导向件之间卡接，会产生阻力，从而达到吸能的作用，由于轴向调节机构能够同时起到轴向调节和吸能的作用，无需单独设计吸能机构，因此，能够大大简化转身管柱的结构。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明具体实施方式的整体结构的轴测图；

图2是本发明具体实施方式提出的轴向调节机构的轴测图；

图3是第一限位件的轴测图；

图4是第三限位件的轴测图；

图5是第二限位件的轴测图；

图6是锁紧件的轴测图；

图7是卡接架的轴测图；

图8是锁紧块的轴测图；

图9是锁紧件的安装结构示意图；

图10是导向件的轴测图；

图11是卡块的安装结构示意图。

附图标记说明：

1-支架，2-轴向调节机构，3-上柱管，4-下柱管，5-卡块；

11-弧形孔；

21-导向件，22-锁紧件，23-转轴，24-复位件，25-调节杆，26-第一限位件，27-第二限位件，28-第三限位件；

211-卡槽；

221-凸起，222-锁紧弹簧，223-锁紧块，224-卡接架；

2231-弧形槽，2232-卡接槽；

2241-U形槽；

231-第一卡接面，232-第二卡接面；

281-避让槽，282-垫块；

51-凸块。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

请参照图1和图2，本公开提出了一种转向管柱，其中，包括支架1、轴向调节机构2、上柱管3和下柱管4。

所述下柱管4与所述支架1固定连接；具体地，下柱管4与支架1之间可以是焊接，可以是卡接，还可以是过盈配合连接或者通过螺柱连接；

所述上柱管3与所述支架1滑动配合连接；上柱管3与支架1之间通过滑轨和滑槽滑动配合连接；且上柱管3与支架1之间的滑动方向与上柱管3的轴线方向一致，以保证上柱管3与支架1之间在轴向方向上的位置调节。具体地，为了便于将施加在方向盘上的力矩传递到转向机构上，上柱管3与下柱管4之间传动连接。

所述轴向调节机构2包括导向件21、锁紧件22和转轴23；

请参照图1和图10，所述导向件21安装在所述上柱管3上，具体地，所述导向件21固定安装在上柱管3的外周上，具体地，上柱管3与导向件21之间可以是焊接，可以是螺栓连接。具体地，也可以将导向件21与上柱管3设置成一体结构。

请参照图10，所述导向件21的外周上设有多个卡槽211，具体地，也可以将卡槽211设置成孔状，且多个所述卡槽211沿所述导向件21的轴线方向分散布置；如此，当锁紧件22卡紧在不同的卡槽211上时，所述转向管柱的长度不同。以实现对于转身管柱轴向调节的目的。

所述转轴23与所述支架1转动连接；具体地，所述转轴23的中心线与所述下柱管4的中心线不共面。

请参照图6，所述锁紧件22与所述转轴23固定连接，所述锁紧件22上设有凸起221；所述凸起221被设置为用于卡接在一个所述卡槽211内。在转轴23转动的过程中，能够使锁紧件22处于两种不同的工作状态，一个工作状态是使锁紧件22上的凸起221与一个所述卡槽211卡接，此时，在非碰撞时，所述导向件21与支架1之间不存在相对移动，即转向管柱的长度固定，此时，若发生碰撞，上柱管3与下柱管4发生相对移动，并促使支架1与导向件21发生相对移动，凸起221则会不断地从一个卡槽211内脱离并进入下一下卡槽211，进而产生阻力并产生吸能的作用；另一个工作状态则是使锁紧件22上的凸起221与任一个所述卡槽211均不卡接，在此工作状态下，可调节上柱管3与下柱管4之间的相对位置，实现在轴向方向上的长度调节。

具体实施时，请参照图1，当需要调节转向管柱的轴向长度时，转动转轴23，使锁紧件22上的凸起221与任一个所述卡槽211均不卡接，移动上柱管3到合适的位置，然后再反向转动转轴23，使凸起221与对应的卡槽211卡接，从而能够实现转向管柱的轴向长度的调节。当碰撞发生时，上柱管3与下柱管4之间发生相对移动，由于下柱管4与支架1固定连接，导向件21安装在上柱管3上，就会产生促使锁紧件22与导向件21相对移动的力，当这个力较大时，会使得锁紧件22从卡接的卡槽211内脱离并与下一个卡槽211卡接，因此，能够产生阻力并吸收一部分能量，起到吸溃的作用。如此，仅通过轴向调节机构2就能够实现转向管柱的轴向调节和吸溃，无需额外增加吸溃机构，有利于简化转向管柱的结构。

可选地，请参照图1，所述轴向调节机构2还包括复位件24和调节杆25，所述调节杆25与所述转轴23固定连接具体地，所述调节杆25的中心线与所述转轴23的中心线垂直，所述复位件24被设置为用于向所述转轴23施加转动力矩，以使用所述凸起221卡接在一个所述卡槽211内。具体地，所述调节杆25与所述转轴23之间可以是焊接，也可以是螺栓连接。所述复位件24为扭转弹簧，以使在非调节状态时，使凸起221卡接在卡槽211内。

请参照图3和图5，可选地，所述轴向调节机构2还包括第一限位件26和第二限位件27，所述第一限位件26与所述第二限位件27分别设置在所述导向件21的两端，且所述转轴23位于所述第一限位件26和所述第二限位件27之间，所述第一限位件26安装在所述上柱管3上，所述第二限位件27安装在所述导向件21上。所述第一限位件26和所述第二限位件27用于限制所述转向管柱上、下两个方向上的最大调节位置。具体地，所述第一限位件26通过塑料销安装在所述上柱管3上，所述第二限位件27通过塑料销安装在所述支架上；如此，当碰撞发生时，塑料销能够被折断，既能够吸收能量，又能够使上柱管3与下柱管4之间的重合部分增加，即，便于产生溃缩效果。

进一步地，请参照图1和图4，所述轴向调节机构2还包括第三限位件28，所述第三限位件28安装在所述支架1上，具体地，所述第三限位件28焊接在所述支架1上，所述第三限位件28上设有避让槽281，所述避让槽281被设置为用于避让所述转轴23。通过设置第三限位件28，利用第一限位件26与第三限位件28之间的接触来限制转向管柱向上移动的最大位置。利用第二限位件27与第三限位件28之间的接触来限位转向管柱向下移动的最低位置。具体地，所述第三限位件28的中心点、所述第一限位件26的中心点和所述第二限位件27的中心点位于同一直线上，且该直线与所述上柱管3的中心线平行。

进一步地，请参照图4，所述第三限位件28的两端均设有垫块282。具体地，所述垫块282为柔性块，具体如橡胶块。如此，能够防止在对转向管柱进行轴向调节时，第三限位件28与第一限位件26或第二限位件27发生刚性碰撞。

可选地，请参照图1、图6到图9，所述锁紧件22包括锁紧弹簧222和锁紧块223。

所述锁紧块223通过所述锁紧弹簧222安装在所述转轴23上，且所述凸起221位于所述锁紧块223上；所述锁紧弹簧222用于向所述锁紧块223施加朝向所述导向件21的力。具体地，通过设置锁紧弹簧222能够对锁紧件223施加使得所述凸起221卡接在所述卡槽211内的力，通过设置锁紧弹簧222，在调节时，对转轴23施加的力克服锁紧弹簧222的弹力，从而将凸起221从卡槽211内移出。

可选地，请参照图7，所述锁紧件22还包括卡接架224，所述卡接架224与所述转轴23固定连接，具体地，所述卡接架224与转轴23之间可以是焊接，也可以是卡接。所述锁紧弹簧222的一端与所述卡接架224连接，所述锁紧弹簧222的另一端与所述锁紧块223连接。具体地，所述锁紧弹簧222为弹片，安装时，所述弹片的一端与所述卡接架224固定连接，具体可以将所述弹片与所述卡接架224做成一体设置。

可选地，请参照图9，所述转轴23上设有第一卡接面231和第二卡接面232；具体地，所述第一卡接面231与第二卡接面232平行设置，第一卡接面231与第二卡接面232均为平面。所述转轴23可由圆柱形体沿轴线方向削去部分结构形成。所述卡接架224上设有U形槽2241，具体地，所述卡接架224上包含相互平行的两个形状相同的卡接片形成，所述锁紧块223位于两所述卡接片之间。具体实施时，U形槽2241设置在所述卡接片上。所述转轴23穿过所述U形槽2241，所述第一卡接面231与所述U形槽2241的一侧壁贴合，所述第二卡接面232与所述U形槽2241的另一侧壁贴合。如此，能够保证卡接架224与转轴23的固定连接，使转轴23转动时，保证卡接架224随之转动。

所述锁紧块223上设有弧形槽2231和卡接槽2232，所述转轴23穿过所述弧形槽2231，所述锁紧弹簧222与所述卡接槽2232连接。具体地，当所述锁紧弹簧222与所述卡接槽2232卡接时，在自然状态下，所述弧形槽2231与所述U形槽配合，围成一个开口小于所述转轴23直径的槽体。以便将所述转轴23卡紧在该槽体内。

请参照图11，可选地，所述支架1上还设有弧形孔11，所述转轴23穿过所述弧形孔11，所述转轴23上安装有用于将所述转轴23固定在所述支架1上的锁紧螺母。具体实施时，所述下柱管4的下端与转向机构铰接，所述弧形孔11对应的圆心位所述下柱管4下端的铰接中心线上。具体地，所述下柱管4与所述支架1之间滑动连接。当需要对转向管柱进行角度调节时，沿所述弧形孔11绕所述铰接中心线转动所述转向管柱。

进一步地，请参照图11，所述转向管柱还包括卡块5；所述卡块5上设有通孔，所述转轴23穿过所述通孔；所述通孔与所述卡块5同轴设置，所述卡块5的一端设有凸块51，所述凸块51与所述弧形孔11滑动配合连接。具体地，为了保证支架1与转轴23之间的固定，所述转轴23上还设有锁紧螺母，以便于对所述转向管柱进行角度调节。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种转向管柱，其特征在于，包括支架、轴向调节机构、上柱管和下柱管；

所述下柱管与所述支架固定连接；

所述上柱管与所述支架滑动配合连接；

所述轴向调节机构包括导向件、锁紧件和转轴；

所述导向件安装在所述上柱管上，所述导向件的外周上设有多个卡槽，且多个所述卡槽沿所述导向件的轴线方向分散布置；

所述转轴与所述支架转动连接；所述锁紧件与所述转轴固定连接，所述锁紧件上设有凸起；所述凸起被设置为用于卡接在一个所述卡槽内。

2.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述轴向调节机构还包括复位件和调节杆，所述调节杆与所述转轴固定连接，所述复位件被设置为用于向所述转轴施加转动力矩，以使用所述凸起卡接在一个所述卡槽内。

3.根据权利要求2所述的转向管柱，其特征在于，所述轴向调节机构还包括第一限位件和第二限位件，所述第一限位件与所述第二限位件分别设置在所述导向件的两端，且所述转轴位于所述第一限位件和所述第二限位件之间，所述第一限位件安装在所述上柱管上，所述第二限位件安装在所述导向件上。

4.根据权利要求3所述的转向管柱，其特征在于，所述轴向调节机构还包括第三限位件，所述第三限位件安装在所述支架上，所述第三限位件上设有避让槽，所述避让槽被设置为用于避让所述转轴。

5.根据权利要求4所述的转向管柱，其特征在于，所述第三限位件的两端均设有垫块。

6.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述锁紧件包括锁紧弹簧和锁紧块；

所述锁紧块通过所述锁紧弹簧安装在所述转轴上，且所述凸起位于所述锁紧块上；所述锁紧弹簧用于向所述锁紧块施加朝向所述导向件的力。

7.根据权利要求6所述的转向管柱，其特征在于，所述锁紧件还包括卡接架，所述卡接架与所述转轴固定连接，所述锁紧弹簧的一端与所述卡接架连接，所述锁紧弹簧的另一端与所述锁紧块连接。

8.根据权利要求7所述的转向管柱，其特征在于，所述转轴上设有第一卡接面和第二卡接面；所述卡接架上设有U形槽，所述转轴穿过所述U形槽，所述第一卡接面与所述U形槽的一侧壁贴合，所述第二卡接面与所述U形槽的另一侧壁贴合；

所述锁紧块上设有弧形槽和卡接槽，所述转轴穿过所述弧形槽，所述锁紧弹簧与所述卡接槽连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的转向管柱，其特征在于，所述支架上还设有弧形孔，所述转轴穿过所述弧形孔，所述转轴上安装有用于将所述转轴固定在所述支架上的锁紧螺母。

10.根据权利要求9所述的转向管柱，其特征在于，所述转向管柱还包括卡块；

所述卡块上设有通孔，所述转轴穿过所述通孔；所述卡块的一端设有凸块，所述凸块与所述弧形孔滑动配合连接。