CN111994165A - 一种方向调节装置及具有其的转向管柱和汽车 - Google Patents

一种方向调节装置及具有其的转向管柱和汽车 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种方向调节装置及具有其的转向管柱和汽车，所述方向调节装置用于调节第一部件相对第二部件的运动方向，包括角度调节组件和角度传动组件，所述角度调节组件包括：三副构件，包括呈三角状分布的第一转轴、第二转轴和第一中心轴，所述第一中心轴固定于所述第一部件，所述第二转轴固定于所述第二部件；第一丝杆机构，第一端固定连接于所述第一转轴以与所述第一中心轴构成第一转动副，第二端连接所述角度传动组件；以及第一滑动结构，连接于所述第二转轴，并可移动地固定于所述第二部件，以在移动时，使所述角度传动组件移动所述第一部件。本发明原理清晰，结构简单。

Description

一种方向调节装置及具有其的转向管柱和汽车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种方向调节装置及具有其的转向管柱和汽车。
背景技术
转向管柱是汽车转向***中用于连接方向盘和转向器的转向机构。电动调节转向管柱可以实现上、下车时，方向盘高度、长度的自动调节，也可以根据驾驶者需求设置不同的转向盘位置，并自动调节。也即，转向管柱既要能可沿管柱的轴线进行长度调节，也要能沿管柱的下安装轴线进行角度调节，从而将汽车方向盘调整到适合驾驶员操作的位置。
为了实现转向管柱的四向调节，设计一种结构合理的方向调节装置十分重要。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种原理清晰，结构简单的方向调节装置及具有其的转向管柱和汽车。
本发明提供一种方向调节装置，用于调节第一部件相对第二部件的运动方向，包括角度调节组件和角度传动组件，所述角度传动组件连接所述第一部件和所述角度调节组件，以根据角度调节组件的作动，移动所述第一部件；所述角度调节组件包括：三副构件，包括呈三角状分布的第一转轴、第二转轴和第一中心轴，所述第一中心轴固定于所述第一部件，所述第二转轴固定于所述第二部件；第一丝杆机构，第一端固定连接于所述第一转轴以与所述第一中心轴构成第一转动副，第二端连接所述角度传动组件；以及第一滑动结构，连接于所述第二转轴，并可移动地固定于所述第二部件，以在移动时，使所述角度传动组件移动所述第一部件。
进一步，所述角度传动组件包括第一传动轴、第一减速机构和第一减速电机，所述第一减速机构固定连接所述第一部件，所述第一传动轴连接所述第一丝杆机构的第二端，并且所述第一传动轴通过第一减速机构连接所述第一减速电机，以根据第一丝杆机构的作动，移动所述第一部件。
进一步，所述第一传动轴为软轴。
进一步，所述第一滑动结构包括滑动块和滑动槽；所述滑动块固定连接于所述第二转轴，并且所述滑动块设置于所述滑动槽中；所述第二转轴移动时，所述滑动块相对述滑动槽移动。
进一步，所述滑动槽被设置为与所述第二部件固定连接。
进一步，方向调节装置还用于调节第一部件相对第三部件的运动方向；方向调节装置还包括长度传动组件和长度调节组件；所述长度调节组件固定连接于所述第三部件，包括第二丝杆机构()，其第一端()固定连接所述第三部件，第二端连接所述长度传动组件；所述长度传动组件与所述第一部件连接，以根据长度调节组件的作动，移动所述第一部件。
进一步，所述长度传动组件包括第二传动轴、第二减速机构和第二减速电机，所述第二减速电机固定连接所述第一部件，所述第二传动轴连接所述第二丝杆机构的第二端，并且所述第二传动轴通过第二减速机构连接所述第二减速电机，以根据第二丝杆机构的作动，移动所述第一部件。
进一步，所述第一部件是转向管柱的下管总成，所述第二部件是汽车仪表板横梁，所述第三部件是转向管柱的上管总成。
本申请另提供一种转向管柱，包括第一部件和第二部件，所述第二部件被设置为能相对所述第一部件移动，所述转向管柱具有上述任意一种方向调节装置。
本申请还提供一种汽车，其具有上述转向管柱。
本发明原理清晰，结构简单。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细描述。需要说明的是，以下描述中的术语“左”、“右”、“上”、“下”，仅是为了便于理解和描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，因为不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1。在本申请的较佳实施例中，本发明提供方向调节装置100，用于调节第一部件102相对第二部件104的运动方向，包括角度调节组件20和角度传动组件40，角度传动组件40连接第一部件102和角度调节组件20，以根据角度调节组件20的作动，移动第一部件102，使所述第一部件102靠近或远离所述第二部件104。角度调节组件20包括三副构件22、第一丝杆机构42和第一滑动结构62。
详细而言，三副构件22包括呈三角状分布的第一转轴222、第二转轴224和第一中心轴226。第一中心轴226固定于第一部件102上。第一丝杆机构42，第一端422固定连接于第一转轴222以与第一中心轴226构成第一转动副72，第二端424连接转向管柱100的角度传动组件52。第一滑动结构62，连接于所述第二转轴224，并可移动地固定于所述第二部件104，以在移动时，使所述角度传动组件52移动所述第一部件102。第一滑动结构62连接于第二转轴224，与第一中心轴226构成第二转动副74。
更详细而言，在本较佳实施例中，三副构件22采用金属材质，呈实心结构，第一转轴222、第二转轴224和第一中心轴226始终呈固定的三角形状。在另一实施例中，三副构件22采用镂空结构。
更详细而言，在本较佳实施例中，角度传动组件40包括第一传动轴52、第一减速机构51和第一减速电机53，第一减速机构51固定连接第一部件102，第一传动轴52连接第一丝杆机构42的第二端424，并且第一传动轴52通过第一减速机构51连接第一减速电机53，以根据第一丝杆机构42的作动，移动第一部件102。
在另一实施例中，角度传动组件40采用皮带和电机的形式实现。
承前，在本较佳实施例中，第一传动轴52为软轴，允许一定的弯曲变形，以将第一丝杆机构42的转动平滑的转化为第一部件的长度移动。
更详细而言，在本较佳实施例中，第一滑动结构62包括滑动块622和滑动槽624；滑动块622固定连接于第二转轴224，并且滑动块622设置于滑动槽624中；第二转轴224移动时，滑动块622相对述滑动槽624移动。当第一部件102被设置为与汽车仪表板横梁104通过铰链连接时，滑动槽624被设置为与汽车仪表板横梁Cross Car Beam；简称CCB104固定连接，滑动块622与汽车转向管柱200的上管总成构成第一移动副(92)。
更详细而言，在本较佳实施例中，所述方向调节装置100还用于调节第一部件102相对第三部件304的运动方向。方向调节装置100还包括长度传动组件60和长度调节组件80。长度调节组件80固定连接于所述第三部件304，包括第二丝杆机构44，其第一端442固定连接第三部件304，第二端444连接长度传动组件60。长度传动组件60与转向管柱200的第一部件102连接，以根据长度调节组件80的移动，移动第一部件102。长度传动组件60包括第二传动轴54、第二减速机构55和第二减速电机57，第二减速电机57固定连接第一部件102，第二传动轴54连接第二丝杆机构44的第二端444，并且第二传动轴54通过第二减速机构55连接第二减速电机57，以根据第二丝杆机构44的作动，移动第一部件102。
在本较佳实施例中，方向调节装置100用于汽车的转向管柱200，第一部件102是转向管柱200的下管总成，第二部件104是与转向管柱200连接的汽车仪表板横梁，第三部件304是转向管柱200的上管总成。上管总成上部被设置为用于连接方向盘302，下管总成被设置为用于连接汽车仪表板横梁304。上管总成与下管总成构成移动副，能沿轴线相对移动。更详细而言，下管总成通过铰链与汽车仪表板横梁104连接，与汽车仪表板横梁104构成第三转动副76。第一减速机构51、第一传动轴52、第一减速电机53以及第一丝杆机构42固定在一起，四者通过第一减速电机53或第一减速机构51的安装点固定在下管总成上。第一滑动结构62与上管总成构成第一移动副92。第二传动轴54、第二减速机构55、第二减速电机57和第二丝杆机构44固定在一起，四者通过第二减速电机57或第二减速机构55的安装点固定在下管总成上。三副构件22分别与第一丝杆机构42、下管总成和第一滑动结构62构成转动副。滑动块622通过滑动槽624与汽车仪表板横梁104构成移动副。第二丝杆机构44与上管总成固定在一起，第二传动轴54与上管总成和下管总成的轴线平行，第一传动轴52的轴线方向可以与上管总成和下管总成的轴线成一定夹角。
在本较佳实施例中，方向调节装置100进行角度调节的过程如下：第一减速电机53转动，经过第一减速机构51后带到第一传动轴52转动，经过第一丝杆机构42的丝杆副，第一传动轴52的转动转换为第一丝杆机构42沿轴向的直线运动，第一丝杆机构42推动三副构件22转动、同时滑动块622在滑动槽624滑动。进而推动三副构件22与下管总成连接的铰链点远离或接近滑动槽624连接处的CCB，从而实现了下管总成绕CCB铰链点转动，实现方向盘的角度调节。
在本较佳实施例中，方向调节装置100进行长度调节的过程如下：第二减速电机57转动，经过第二减速机构55后带动第二传动轴54转动，经过第二丝杆机构44的丝杆副，第二传动轴54的转动转换为第二丝杆机构44沿轴向的直线运动，并带动上管总成沿轴向的运动。
本申请另提供一种转向管柱200，包括第一部件102和第二部件104，第二部件104被设置为能相对第一部件102移动，并且所述转向管柱200连接于第三部件103，转向管柱200具有上述任意一种方向调节装置100。
本申请还提供一种车辆，其具有上述转向管柱200。
综上所述，本发明提出了通过电机实现转向管柱四向调节的机构，包括方向调节装置及具有其的转向管柱和汽车，其原理清晰，结构简单，适于量产应用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种方向调节装置(100)，用于调节第一部件(102)相对第二部件(104)的运动方向，其特征在于：
包括角度调节组件(20)和角度传动组件(40)，所述角度传动组件(40)连接所述第一部件(102)和所述角度调节组件(20)，以根据角度调节组件(20)的作动，移动所述第一部件(102)；
所述角度调节组件(20)包括：
三副构件(22)，包括呈三角状分布的第一转轴(222)、第二转轴(224)和第一中心轴(226)，所述第一中心轴(226)固定于所述第一部件(102)，所述第二转轴(224)固定于所述第二部件(104)；
第一丝杆机构(42)，第一端(422)固定连接于所述第一转轴(222)以与所述第一中心轴(226)构成第一转动副(72)，第二端(424)连接所述角度传动组件(52)；以及
第一滑动结构(62)，连接于所述第二转轴(224)，并可移动地固定于所述第二部件(104)，以在移动时，使所述角度传动组件(52)移动所述第一部件(102)。
2.根据权利要求1所述的方向调节装置(100)，其特征在于：所述角度传动组件(40)包括第一传动轴(52)、第一减速机构(51)和第一减速电机(53)，所述第一减速机构(51)固定连接所述第一部件(102)，所述第一传动轴(52)连接所述第一丝杆机构(42)的第二端(424)，并且所述第一传动轴(52)通过第一减速机构(51)连接所述第一减速电机(53)，以根据第一丝杆机构(42)的作动，移动所述第一部件(102)。
3.根据权利要求2所述的方向调节装置(100)，其特征在于：所述第一传动轴(52)为软轴。
4.根据权利要求1所述的方向调节装置(100)，其特征在于：
所述第一滑动结构(62)包括滑动块(622)和滑动槽(624)；所述滑动块(622)固定连接于所述第二转轴(224)，并且所述滑动块(622)设置于所述滑动槽(624)中；所述第二转轴(224)移动时，所述滑动块(622)相对述滑动槽(624)移动。
5.根据权利要求4所述的方向调节装置(100)，其特征在于：所述滑动槽(624)被设置为与所述第二部件(104)固定连接。
6.根据权利要求1所述的方向调节装置(100)，其特征在于：
所述方向调节装置(100)还用于调节第一部件(102)相对第三部件(304)的运动方向；
所述方向调节装置(100)还包括长度传动组件(60)和长度调节组件(80)；
所述长度调节组件(80)固定连接于所述第三部件(304)，包括第二丝杆机构(44)，其第一端(442)固定连接所述第三部件(304)，第二端(444)连接所述长度传动组件(60)；以及
所述长度传动组件(60)与所述第一部件(102)连接，以根据长度调节组件(80)的作动，移动所述第一部件(102)。
7.根据权利要求6所述的方向调节装置(100)，其特征在于：所述长度传动组件(60)包括第二传动轴(54)、第二减速机构(55)和第二减速电机(57)，所述第二减速电机(57)固定连接所述第一部件(102)，所述第二传动轴(54)连接所述第二丝杆机构(44)的第二端(444)，并且所述第二传动轴(54))通过第二减速机构(55)连接所述第二减速电机(57)，以根据第二丝杆机构(44)的作动，移动所述第一部件(102)。
8.根据权利要求1所述的方向调节装置(100)，其特征在于：所述第一部件(102)是转向管柱(200)的下管总成，所述第二部件(104)是汽车仪表板横梁，所述第三部件(304)是转向管柱(200)的上管总成。
9.一种转向管柱(200)，包括第一部件(102)和第二部件(104)，所述第二部件(104)被设置为能相对所述第一部件(102)移动，其特征在于，所述转向管柱(200)具有权利要求1至8所述的方向调节装置(100)。
10.一种汽车，其特征在于：具有权利要求9所述的转向管柱(200)。
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