转向管柱调节机构及车辆
阅读说明:本技术 转向管柱调节机构及车辆 (Steering column adjusting mechanism and vehicle ) 是由 张琴凤 陶薛磊 吴澈 于 2021-08-03 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供了一种转向管柱调节机构,在该转向管柱调节机构中,只设置有一个凸轮块,手柄旋转时凸轮块上的锁紧块能够移入或移出手柄上的凹槽,从而锁紧或松开转向管柱,以调节转向管柱的角度和位置,凸轮块与手柄的连接结构简单,具有更高的稳定性。而且无需设置两个互相交错的凸轮块,机构整体占用了更小的空间,避免车辆行驶或调节转向管柱的过程中出现异响,提高驾驶体验。(The embodiment of the application provides a steering column adjustment mechanism, in this steering column adjustment mechanism, only be provided with a cam piece, the latch segment on the cam piece can the immigration or shift out the recess on the handle when the handle is rotatory to locking or unclamping steering column, with angle and the position of adjusting steering column, the connection structure of cam piece and handle is simple, has higher stability. And need not to set up two crisscross cam pieces of each other, the whole space that has occupied of mechanism has avoided the vehicle to travel or adjust the in-process of steering column to appear abnormal sound, improves and drives experience.)
技术领域
本申请涉及车辆
技术领域
,特别涉及一种转向管柱调节机构及车辆。背景技术
车辆方向盘是用于操纵车辆的重要组件,方向盘的倾斜角度和位置直接影响着驾驶员的驾驶体验。因方向盘与车辆的转向管柱相连,目前车辆一般通过转向管柱调节机构来调节方向盘的位置。现有的转向管柱调节机构中,一般设置有多个摩擦片,手柄与两个凸轮块配合,以控制调节机构锁紧或松开。
在实现本申请的过程中,发明人发现相关技术中至少存在以下问题:
现有转向管柱调节机构结构复杂,在调节机构松开时,多个摩擦片之间会产生较大的间隙,在调节转向管柱的过程中可能发出异响。
发明内容
鉴于此,本申请提供一种转向管柱调节机构及车辆,具有更紧凑的结构。
具体而言,包括以下的技术方案:
本申请实施例提供了一种转向管柱调节机构,所述转向管柱调节机构包括上管柱、下管柱、安装支架、手柄、调节螺杆、调节支架、第一弹簧、第二弹簧和凸轮块;
其中,所述上管柱与所述下管柱之间轴向可移动连接,所述调节支架固定在所述安装支架上,并部分环绕所述上管柱,所述调节螺杆穿过所述手柄、凸轮块、调节支架和上管柱;
所述第一弹簧的一端与所述调节螺杆的第一端相连,另一端与所述安装支架相连,所述第二弹簧的一端与所述调节螺杆的第二端相连,另一端与所述安装支架相连;
所述调节螺杆的第二端设置有限位台阶,所述手柄和所述凸轮块被安装在所述限位台阶与所述调节支架之间,所述手柄被配置为绕所述调节螺杆相对于所述凸轮块旋转,以压紧或放松所述调节支架;
所述凸轮块包括固定部和调节部,其中所述凸轮块通过所述固定部与所述支架固定连接,所述调节部包括与所述手柄上的凹槽配合的锁紧块,所述锁紧块移出所述手柄上的凹槽时,所述转向管柱调节机构处于锁紧状态,所述锁紧块移入所述手柄上的凹槽时,所述转向管柱调节机构处于松弛状态。
在一种可能的设计中,所述转向管柱调节机构还包括平面轴承、调节弹簧和衬套,其中所述衬套套设在所述调节螺杆的第一端,所述调节弹簧的一端位于所述衬套内,另一端与套设在所述调节螺杆的第一端的所述平面轴承相抵。
在一种可能的设计中,所述转向管柱调节机构还包括夹板和摩擦片,所述摩擦片和所述夹板依次从所述调节螺杆的第一端套入,且位于所述调节支架与所述平面轴承之间,所述夹板可发生弹性形变挤压所述摩擦片。
在一种可能的设计中,所述转向管柱调节机构还包括螺母,所述螺母从所述调节螺杆的第一端旋入并与所述平面轴承相抵。
在一种可能的设计中,所述上管柱包括一对导向块,所述一对导向块分别与所述上管柱的柱体部分相连,且所述调节支架的两个内侧壁分别与所述一对导向块相抵,所述一对导向块上均设置有矩形的导向孔,所述调节螺杆穿过所述导向孔,并能够在所述导向孔中相对于所述导向块移动。
在一种可能的设计中,所述导向孔内环绕设置有耐磨材料,且所述导向孔的矩形窄边处设置有缓冲块。
在一种可能的设计中,所述调节螺杆的第一端设置有第一环状槽,所述调节螺杆的第二端设置有第二环状槽,所述第一弹簧的一端钩连在所述第一环状槽处,所述第二弹簧的一端钩连在所述第二环状槽处。
在一种可能的设计中,所述调节部还包括限位块,所述限位块紧邻于所述锁紧块,所述锁紧块的顶面通过倾斜弧面与所述调节部的主体部分相连,所述限位块的顶面通过垂直平面与所述调节部的主体部分相连。
在一种可能的设计中,所述调节部包括多组所述锁紧块和所述限位块的组合,所述多组所述锁紧块和所述限位块的组合周向均匀分布在所述调节部上。
本申请实施例提供了一种车辆,改车辆包括上述的转向管柱调节机构。
本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
本申请实施例提供的转向管柱调节机构中,只设置有一个凸轮块,手柄旋转时凸轮块上的锁紧块能够移入或移出手柄上的凹槽,从而锁紧或松开转向管柱,以调节转向管柱的角度和位置,凸轮块与手柄的连接结构简单,具有更高的稳定性。而且无需设置两个互相交错的凸轮块,机构整体占用了更小的空间,避免车辆行驶或调节转向管柱的过程中出现异响,提高驾驶体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的转向管柱调节机构的结构示意图;
图2为本申请实施例提供的转向管柱调节机构的剖视图;
图3为本申请实施例提供的调节螺杆一端的局部视图;
图4为本申请实施例提供的调节螺杆另一端的局部视图;
图5为本申请实施例提供的手柄与凸轮块松开状态的示意图;
图6为本申请实施例提供的手柄与凸轮块锁紧状态的示意图;
图7为本申请实施例提供的凸轮块的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的上管柱的侧视图。
图中的附图标记分别表示为:
1-上管柱;
2-下管柱;
3-安装支架;
4-手柄;
5-调节螺杆;
501-第一环状槽;
502-第二环状槽;
503-螺母;
504-平面轴承;
505-调节弹簧;
506-衬套;
507-限位台阶;
6-调节支架;
601-通孔;
7-第一弹簧;
8-第二弹簧;
9-夹板;
10-摩擦片;
11-凸轮块;
1101-固定部;
1102-调节部;
1103-锁紧块;
1104-限位块;
12-导向块;
1201-缓冲块;
1202-导向孔。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例中所涉及的方位名词,如“上”、“下”、“内”、“外”等,一般以图1中所示方位的相对关系为基准,且采用这些方位名词仅仅是为了更清楚地描述结构和结构之间的关系,并不是为了描述绝对的方位。在产品以不同姿态摆放时,方位可能发生变化,例如“上”、“下”可能互换。
除非另有定义,本申请实施例所用的所有技术术语均具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。下面对本申请实施例中出现的一些技术术语进行说明。
在本申请实施例中,所涉及的“转向管柱”一般指的是包括上管柱1和下管柱2的转向管柱总成。
本申请实施例提供了一种转向管柱调节机构,如图1-4所示,该转向管柱调节机构包括上管柱1、下管柱2、安装支架3、手柄4、调节螺杆5、调节支架6、第一弹簧7、第二弹簧8和凸轮块11;
参见图1和图4,上管柱1与下管柱2之间轴向可移动连接,调节支架6固定在安装支架3上,并部分环绕上管柱1,调节螺杆5穿过手柄4、凸轮块11、调节支架6和上管柱1;
参见图2,第一弹簧7的一端与调节螺杆5的第一端相连,另一端与安装支架3相连,第二弹簧8的一端与调节螺杆5的第二端相连,另一端与安装支架3相连;
参见图4,调节螺杆5的第二端设置有限位台阶507,手柄4和凸轮块11被安装在限位台阶507与调节支架6之间,手柄4被配置为绕调节螺杆5相对于凸轮块11旋转,以压紧或放松调节支架6;
如图5-7所示,凸轮块11包括固定部1101和调节部1102,其中凸轮块11通过固定部1101与支架6固定连接,调节部1102包括与手柄4上的凹槽配合的锁紧块1103,锁紧块1103移出手柄4上的凹槽时,转向管柱调节机构处于锁紧状态,锁紧块1103移入手柄4上的凹槽时,转向管柱调节机构处于松弛状态。
本申请实施例提供的转向管柱调节机构中,只设置有一个凸轮块11,手柄4旋转时凸轮块11上的锁紧块1103能够移入或移出手柄4上的凹槽,从而锁紧或松开转向管柱,以调节转向管柱的角度和位置。凸轮块11与手柄4的连接结构简单,具有更高的稳定性。而且无需设置两个互相交错的凸轮块,机构整体占用了更小的空间,避免车辆行驶或调节转向管柱的过程中出现异响,提高驾驶体验。
为使本申请的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
如图1-2所示,该转向管柱调节机构包括上管柱1、下管柱2、安装支架3、手柄4、调节螺杆5、调节支架6、第一弹簧7、第二弹簧8和凸轮块11。上管柱1的一端同轴地套接在下管柱2上,上管柱1的另一端适于与车辆方向盘连接,用于将转向力矩传递至下管柱2。安装支架3与调节支架6固定连接,安装支架3适于与车辆的横梁相连,调节支架6包括两个支耳,两个支耳之间的距离约等于上管柱1的直径,以夹持上管柱1。调节螺杆5贯穿所述手柄4、凸轮块11、调节支架6和上管柱1,第一弹簧7连接调节螺杆5的第一端和安装支架3,第二弹簧8连接调节螺杆5的第二端和安装支架3,从而限制调节螺杆5及转向管柱绕其尾端旋转。为了控制调节支架6夹持上管柱1的松紧程度,手柄4和凸轮块11安装在调节螺杆5的第二端。
可以理解的是,为了连接第一弹簧7和第二弹簧8,如图1-2所示,调节螺杆5的第一端设置有第一环状槽501,调节螺杆5的第二端设置有第二环状槽502,第一弹簧7的一端钩连在第一环状槽501处,第二弹簧8的一端钩连在第二环状槽502处。在调节螺杆5旋转时,第一弹簧7和第二弹簧8不会随调节螺杆5发生转动,同时又能够限制调节螺杆5与安装支架3之间的相对位置。
具体地,如图4所示,调节螺杆5第二端的第二环状槽502之内设置有限位台阶507,以将手柄4和凸轮块11限制在限位台阶507与调节支架6的外侧壁之间。参见图5-7,凸轮块11包括固定部1101和调节部1102,其中固定部1101位于凸轮块11靠近调节支架6的一侧,调节部1102位于凸轮块11靠近手柄4的一侧,且凸轮块11通过固定部1101与支架6固定连接。调节部1102包括锁紧块1103,手柄4上设置有适于容纳锁紧块1103的凹槽(图中未示出),锁紧块1103能够完全插入到手柄4上的凹槽中。当手柄4旋转使锁紧块1103移出手柄4上的凹槽时,调节支架6被凸轮块11压紧,转向管柱调节机构处于锁紧状态,当锁紧块1103移入到手柄4上的凹槽中时,调节支架6被放松,转向管柱调节机构处于松弛状态。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,转向管柱调节机构还可包括平面轴承504、调节弹簧505和衬套506,其中衬套506套设在调节螺杆5的第一端,调节弹簧505的一端位于衬套506内,另一端与套设在调节螺杆5的第一端的平面轴承504相抵。
需要说明的是,参见图3-4,调节支架6上设置有两个矩形通孔601,且矩形通孔601的长度方向垂直于上管柱1的轴向和调节螺杆5的轴向。调节螺杆5穿过矩形通孔601,并能够在矩形通孔601中上下移动,从而调节转向管柱的倾斜角度。当转向管柱调节机构处于松弛状态时,第一弹簧7和第二弹簧8能够限制上管柱1和调节螺杆5相对于矩形通孔601的位置,避免上管柱1直接落下使调节螺杆5撞击到矩形通孔601的边缘,减小了调节转向管柱时需要的推拉力,便于调节转向管柱的角度。
可以理解的是,为了固定平面轴承504、调节弹簧505和衬套506,如图3所示,调节螺杆5上设置有外螺纹,转向管柱调节机构还可包括螺母503,螺母503从调节螺杆5的第一端旋入并与平面轴承504的外侧相抵,使平面轴承504被限制在螺母503和调节弹簧505之间,从而固定平面轴承504相对于调节螺杆5的位置。调节弹簧505处于压缩状态,衬套506固定在调节支架6上的矩形通孔601中,调节弹簧505能够通过衬套506挤压调节支架6从而压紧上管柱1。当调节螺杆5发生转动时,螺母503也随调节螺杆5转动,平面轴承504与螺母503接触的一侧随螺母503旋转,平面轴承504与调节支架6接触的一侧相对于调节支架6保持静止,以避免固定在调节螺杆5上的零件受轴向挤压而发生摩擦。
在本申请的一些实施例中,如图3所示,转向管柱调节机构还可包括夹板9和摩擦片10,摩擦片10和夹板9依次从调节螺杆5的第一端套入,且位于调节支架6与平面轴承504之间,夹板9可发生弹性形变挤压摩擦片10。夹板9的下部弯折呈Z形,且夹板9的下部紧贴于调节支架6的外侧,并且与调节支架6固定连接;夹板9的上部与调节支架6间存在缝隙,在夹板9与调节支架6之间的间隙中容纳有摩擦片10。摩擦片10套接在调节螺杆5上并环绕衬套506,平面轴承504的内侧与夹板9的外侧相抵。夹板9上设置有与矩形通孔601形状相同的通孔,调节螺杆5能够在该通孔中沿通孔的长度方向移动。当转向管柱调节机构处于锁紧状态时,螺母503轴向向内挤压平面轴承504,从而使压板9压紧摩擦片10,提高转向管柱调节机构的保持力,避免车辆产生的振动造成转向管柱调节机构的松动;当转向管柱调节机构处于松弛状态时,压板9对摩擦片10的压力减小,为调节倾斜角度的转向管柱提供较小的阻力,以便调节转向管柱的位置。
在本申请的一些实施例中,如图2-3所示,上管柱1可包括一对导向块12,一对导向块12分别与上管柱1的柱体部分相连,且调节支架6的两个内侧壁分别与一对导向块12的外侧壁相抵,一对导向块12上均设置有矩形的导向孔1202,调节螺杆5穿过导向孔1202,并能够在导向孔1202中沿矩形地导向孔1202的长度方向移动,同时矩形的导向孔1202的宽度与调节螺杆5的直径相等,以限制转向管柱的调节方向。
需要说明的是,导向孔1202的长度方向平行于上管柱1的轴向,导向孔1202的深度方向平行于调节螺杆5的轴向。在上管柱1相对于下管柱2发生轴向位移时,调节螺杆5可相对于上管柱1在导向孔1202中移动,矩形的导向孔1202的长度即为上管柱1的轴向可位移量。
如图8所示,导向孔1202内环绕设置有耐磨材料,且导向孔1202的矩形窄边处设置有缓冲块1201。在调节转向管柱位置的过程中,调节螺杆5会紧贴于导向孔1202的孔壁,并与导向孔1202的孔壁之间发生摩擦。这可能磨损调节螺杆5和导向孔1202并发出异响,影响驾驶员的使用体验。而在导向孔1202内环绕设置有耐磨材料,能够减缓调节螺杆5和导向孔1202的孔壁的磨损,避免调节过程中发出异响,在转向管柱调节至极限位置时,缓冲块1201能够缓冲来自调节螺杆5的撞击,提高转向管柱调节机构的使用体验。
在本申请的一些实施例中,如图5-7所示,凸轮块11包括固定部1101和调节部1102,固定部1101相对固定在调节支架6内,使凸轮块11整体固定在调节支架6上。调节部1102还可包括限位块1104,限位块1104紧邻于锁紧块1103,且限位块1104的凸出于调节部1102主体部分的高度大于锁紧块1103。而且,锁紧块1103的顶面通过倾斜弧面与调节部1102的主体部分相连,限位块1104的顶面通过垂直平面与调节部1102的主体部分相连。当转向管柱调节机构处于松弛状态时,手柄4和凸轮块11位于图5所示的位置,此时锁紧块1103和限位块1104均处于手柄4内的凹槽中;当转向管柱调节机构处于锁紧状态时,手柄4和凸轮块11位于图6所示的位置,此时锁紧块1103处于手柄4的凹槽之外,限位块1104部分位于手柄4的凹槽内。在转动手柄4使锁紧块1103旋出手柄4的凹槽时,锁紧块1103的倾斜弧面与手柄4的凹槽边缘相抵,从而将锁紧块1103挤出该凹槽,增大手柄4与调节支架6之间的距离,使调节支架6受压锁紧上管柱1;限位块1104的顶面通过垂直平面连接调节部1102,以避免限位块1104被旋出手柄4的凹槽,造成手柄4与凸轮块11脱落。
在本申请的一些实施例中,如图7所示,调节部1102包括多组锁紧块1103和限位块1104的组合,且多组锁紧块1103和限位块1104的组合周向均匀分布在调节部1102上。作为一种示例,以图7中凸轮块11的俯视方向图为基准,锁紧块1103和限位块1104的组合为3组,周向均匀分布在凸轮块11的边缘位置。一个锁紧块1103与一个限位块1104交错布置,且紧邻于锁紧块1103的限位块1104位于锁紧块1103的逆时针方向,任意两个锁紧块1103之间的夹角为60°,任意两个限位块1104之间的夹角为60°。
此外,本申请实施例还提供了一种车辆,该车辆包括上述的转向管柱调节机构。在该车辆上调节方向盘位置时,可先旋转手柄4,使锁紧块1103进入到手柄4上的凹槽中,转向管柱调节机构处于松弛状态,再拉出或推入方向盘以轴向调整上管柱1的位置,同时也可以前后推动转向管柱,使调节螺杆5在导向孔1202中移动,以调整转向管柱的倾斜角度。在调节完成后,可再反方向旋转回手柄4,使手柄4上的凹槽边缘挤压锁紧块1103的倾斜弧面,将锁紧块1103移出手柄4上的凹槽,从而压紧调节支架6并固定转向管柱的位置。
综上,本申请实施例提供的转向管柱调节机构中,只设置有一个凸轮块11,旋转手柄4可使凸轮块11上的锁紧块1103能够移入手柄4上的凹槽,从而使转向管柱调节机构处于松弛状态,以便调节转向管柱的角度和位置,调节完成后,向反方向旋转手柄4,以将锁紧块1103移出手柄4上的凹槽,从而压紧调节支架6并固定转向管柱的位置。凸轮块11与手柄4的配合结构简单,具有更高的稳定性。而且无需设置两个互相交错的凸轮块,机构整体占用了更小的空间,避免车辆行驶或调节转向管柱的过程中出现异响,提高驾驶体验。螺母503、平面轴承504和调节弹簧505能够自动调整轴向布置在调节螺杆5的各零部件之间的间隙,无需设置多个摩擦片,也能够具有较大的锁紧力,不易在车辆行驶的过程中出现松动。
此外本申请中所涉及的第一弹簧7和第二弹簧8为拉伸弹簧,所涉及的调节弹簧505为压缩弹簧。本申请中所涉及的导向孔1202内环绕的耐磨材料以及缓冲块1201的材料可以是塑料,衬套506的材料也可以是塑料。
在本申请中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
以上所述,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已通过实施例揭露如上,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的内容,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。
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