CN104443000B - 一种可调式转向管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可调式转向管柱，包括管柱本体和包括内支架、外支架、锁紧机构的夹紧装置，角度调节弹簧和高度调节弹簧；内支架上设置有角度和高度调节弹簧滑移杆，角度调节弹簧的一端与角度调节弹簧滑移杆滑动配合连接，另一端与外支架相连接，高度调节弹簧的一端与高度调节弹簧滑移杆滑动配合连接，另一端与外支架相连接。本发明具有高度调节弹簧和角度调节弹簧，调节力充足，调整管柱本体的高度时，角度调节弹簧在角度调节弹簧滑移杆上滑动，高度调节弹簧起到缓冲作用，调整管柱本体的角度时，高度调节弹簧在高度调节弹簧滑移杆上滑动，角度调节弹簧起到缓冲作用，调节过程中的弹簧的拉伸力和压缩力的释放容易控制，使用感平顺。

Description

一种可调式转向管柱

技术领域

本发明涉及汽车转向系统，特别涉及一种可调式转向管柱。

背景技术

随着汽车行业的飞速发展，竞争日趋激烈，人们对汽车的功能性、舒适性以及安全性要求越来越高，汽车驾驶员的身材和习惯各异，驾驶员对汽车方向盘的高度和角度要求也有所不同。通过对转向管柱高度和角度的调节，可使汽车方向盘适应不同驾驶员的需求。

如图1所示，现有的可调式转向管柱包括管柱本体1'、用于夹紧管柱本体1'的夹紧装置2'、与车架固定的固定板3'和调节弹簧4'，其中，夹紧装置2'包括与固定板3'固连的支架21'，以及用于固定管柱本体1'和支架21'的相对位置的锁紧机构，调节弹簧4'的一端挂设在固定板3'上，另一端挂设在夹紧装置2'的支架21'上，其用于缓冲调节管柱本体高度和角度时的调节力，以提供给使用者良好的使用感。

这种结构的可调式转向管柱在调节管柱本体1'高度和角度的过程中，调节力弱，有时不能满足的缓冲需求，而且当夹紧装置2'夹紧或松开管柱本体1'时，调节弹簧4'的拉伸力或压缩力瞬间到达极值或释放，调节力不易控制，从而给使用者不平顺的使用感。此外，调节弹簧4'的两端均采用挂设的连接方式，当夹紧装置2'松开管柱本体时，调节弹簧4'的受力瞬间释放，使得调节弹簧4'容易自支架21'或固定板3'上脱落，从而失去调节作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种能够提供足够的调节力，并且调节力容易控制，使用平顺的可调式转向管柱。

为解决上述技术问题，本发明提供的可调式转向管柱包括管柱本体和夹紧装置，还包括角度调节弹簧和高度调节弹簧，所述夹紧装置包括与所述管柱本体固连的内支架、与车架固连的外支架，以及用于固定所述内支架和所述外支架相对位置的锁紧机构；

所述内支架上设置有角度调节弹簧滑移杆和高度调节弹簧滑移杆，所述角度调节弹簧的一端与所述角度调节弹簧滑移杆滑动配合连接，所述角度调节弹簧的另一端与所述外支架相连接，所述高度调节弹簧的一端与所述高度调节弹簧滑移杆滑动配合连接，所述高度调节弹簧的另一端与所述外支架相连接。

优选地，所述角度调节弹簧滑移杆为直杆，所述高度调节弹簧滑移杆为L形杆，所述L形杆具有与所述管柱本体的中心轴相平行的水平臂和与所述管柱本体的中心轴相垂直的竖直臂，所述水平臂与所述内支架相连接，所述高度调节弹簧的一端与所述竖直臂滑动配合连接。

优选地，所述角度调节弹簧滑移杆的自由端上设置有第一调节螺母，所述高度调节弹簧滑移杆的自由端上设置有第二调节螺母。

优选地，所述外支架上设置有角度调节弹簧定位杆和高度调节弹簧定位块，所述角度调节弹簧的另一端与所述角度调节弹簧定位杆相连接，所述高度调节弹簧的另一端挂设在所述高度调节弹簧定位块上。

更优选地，所述角度调节弹簧定位杆与所述角度调节弹簧滑移杆相平行。

更优选地，所述角度调节弹簧定位杆为阶梯结构，所述角度调节弹簧定位杆的粗端与所述外支架相连接，所述角度调节弹簧定位杆的细端与所述角度调节弹簧的另一端滑动配合连接，所述角度调节弹簧定位杆的自由端设置有第三调节螺母。

优选地，所述外支架上沿着所述管柱本体的角度调节方向上对称设置有角度调节槽，所述内支架上沿着所述管柱本体的高度调节方向上对称设置有高度调节槽；

所述锁紧机构包括：

中轴，贯穿所述角度调节槽和所述高度调节槽；

与所述中轴的第一端滑动配合连接的第一调节滑块，具有与所述角度调节槽和所述高度调节槽滑动配合的第一连接端，以及与所述外支架远离所述管柱本体的一侧相贴合的第一限位端；

与所述中轴的第二端固连的第二调节滑块，具有与所述角度调节槽和所述高度调节槽滑动配合的第二连接端，以及与所述外支架远离所述管柱本体的一侧相贴合的第二限位端；

与所述中轴的第一端转动连接的手柄，所述手柄具有与所述第一限位端相贴合的偏心轮部。

更优选地，所述锁紧机构还包括旋转套，所述中轴的第一端沿着垂直于所述旋转套的中心轴的方向与所述旋转套固连，所述手柄的偏心轮部与所述旋转套相配合，以使所述手柄可绕所述旋转套旋转。

更优选地，所述锁紧机构还包括限位螺钉，所述限位螺钉自所述中轴位于所述旋转套内腔中的部分穿过。

更优选地，所述中轴的第二端上远离所述第二调节滑块的一侧还设置有固定销。

本发明提供的可调式转向管柱具有高度调节弹簧和角度调节弹簧，调节力充足，当需要调整管柱本体的高度时，角度调节弹簧在角度调节弹簧滑移杆上滑动，此时主要由高度调节弹簧起到缓冲作用，当需要调整管柱本体的角度时，高度调节弹簧在高度调节弹簧滑移杆上滑动，此时主要由角度调节弹簧起到缓冲作用，调节过程中的弹簧的拉伸力和压缩力的释放容易控制，使用感平顺。

附图说明

图1为现有的可调式转向管柱的结构示意图；

图2为本发明可调式转向管柱实施例的结构示意图；

图3为本发明可调式转向管柱实施例的局部结构示意图；

图4为本发明可调式转向管柱实施例的爆炸图；

图5为本发明可调式转向管柱的管柱本体、外支架和内支架实施例的结构示意图。

图中标示如下：

管柱本体-1'，夹紧装置-2'，支架-21'，固定板-3'，调节弹簧-4'，管柱本体-1，夹紧装置-2，内支架-21，角度调节弹簧滑移杆-211，第一调节螺母-2111，高度调节弹簧滑移杆-212，水平臂-212a，竖直臂-212b，第二调节螺母-2121，高度调节槽-213，外支架-22，角度调节弹簧定位杆-221，粗端-221a，细端-221b，第三调节螺母-2211，高度调节弹簧定位块-222，角度调节槽-223，锁紧机构-23，中轴-231，第一端-231a，第二端-231b，第一调节滑块-232，第一连接端-232a，第一限位端-232b，第二调节滑块-233，第二连接端-233a，第二限位端-233b，手柄-234，偏心轮部-2341，旋转套-235，限位螺钉-236，固定销-237，角度调节弹簧-3，高度调节弹簧-4。

具体实施方式

为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图2至图5所示，本发明提供的可调式转向管柱，包括管柱本体1和夹紧装置2，还包括角度调节弹簧3和高度调节弹簧4，本领域技术人员应当清楚，管柱本体1为可伸缩式结构，其高度可调，夹紧装置2用于夹紧管柱本体1，使管柱本体1与车架的相对位置保持不变，角度调节弹簧3和高度调节弹簧4为本领域常用的弹簧结构，例如螺旋弹簧；

所述夹紧装置2包括与所述管柱本体1固连的内支架21、与车架固连的外支架22，以及用于固定所述内支架21和所述外支架22相对位置的锁紧机构23，上述内支架21和外支架22的形状可根据实际需求选择，例如，内支架21和外支架22为U型槽结构或是弯板结构，上述锁紧机构23根据需要选择可保持内支架21和外支架22的相对位置不变的结构，上述固连可通过焊接或一体成型等方式实现；

所述内支架21上设置有角度调节弹簧滑移杆211和高度调节弹簧滑移杆212，所述角度调节弹簧3的一端与所述角度调节弹簧滑移杆211滑动配合连接，所述角度调节弹簧3的另一端与所述外支架22相连接，所述高度调节弹簧4的一端与所述高度调节弹簧滑移杆212滑动配合连接，所述高度调节弹簧4的另一端与所述外支架22相连接。

当需要调节管柱本体1的角度时，先使夹紧装置2松开管柱本体1，此时锁紧机构23不起作用，内支架21和管柱本体1可相对于外支架22转动；再根据需要调整管柱本体1的角度，此时角度调节弹簧3根据管柱本体1角度的变化受到拉伸力或压缩力，起到缓冲的作用以控制调节力，角度调节弹簧3位于角度调节弹簧滑移杆211上的一端在角度调节弹簧滑移杆211上滑动直至平衡状态，同时，高度调节弹簧4与高度调节弹簧滑移杆212滑动配合的一端在高度调节弹簧滑移杆212上滑动直至高度调节弹簧4自动调整到平衡状态，使得高度调节弹簧4不会受到拉伸力或伸缩力，从而调节管柱本体1的角度时主要由角度调节弹簧3起作用。

当需要调节管柱本体1的高度时，先使夹紧装置2松开管柱本体1，此时锁紧机构23不起作用，内支架21和管柱本体1可相对于外支架22移动；再根据需要调整管柱本体1的高度，此时高度调节弹簧4根据管柱本体1高度的变化受到拉伸力或压缩力，起到缓冲的作用以控制调节力，高度调节弹簧4位于高度调节弹簧滑移杆212上的一端在高度调节弹簧滑移杆212上滑动直至平衡状态，同时，角度调节弹簧3与角度调节弹簧滑移杆211滑动配合的一端在角度调节弹簧滑移杆211上滑动直至角度调节弹簧3自动调整到平衡状态，使得角度调节弹簧3不会受到拉伸力或伸缩力，从而调节管柱本体1的高度时主要由高度调节弹簧4起作用。

当然，本领域技术人员容易知道，本发明提供的可调式转向管柱的夹紧装置2松开管柱本体时，管柱本体1的高度不变，角度复位至初始角度(即整车出厂时管柱本体1所处的角度，此时管柱本体1处于零度位置)，此时角度调节弹簧3与角度调节弹簧滑移杆211滑动配合的一端在角度调节弹簧滑移杆211上滑动直至角度调节弹簧3自动调整到平衡状态，角度调节弹簧的受力逐步释放，管柱本体1受力平缓，不会瞬间回位，因此能给使用者更平顺的使用感，弹簧也不易脱落。

本发明提供的可调式转向管柱具有高度调节弹簧4和角度调节弹簧3，调节力充足，当需要调整管柱本体1的高度时，角度调节弹簧3在角度调节弹簧滑移杆211上滑动，此时主要由高度调节弹簧4起到缓冲作用，当需要调整管柱本体1的角度时，高度调节弹簧4在高度调节弹簧滑移杆212上滑动，此时主要由角度调节弹簧3起到缓冲作用，调节过程中的弹簧的拉伸力和压缩力的释放容易控制，使用感平顺。

在本发明的一个优选实施例中，所述角度调节弹簧滑移杆211为直杆，所述高度调节弹簧滑移杆212为L形杆，所述L形杆具有与所述管柱本体1的中心轴相平行的水平臂212a和与所述管柱本体1的中心轴相垂直的竖直臂212b，所述水平臂212a与所述内支架21相连接，所述高度调节弹簧4的一端与所述竖直臂212b滑动配合连接。由于管柱本体1在调节高度时仅往一个方向往复运动，而调节角度时可在一个面内旋转，因此为了避免调节管柱本体1的角度时高度调节弹簧4亦会被过度拉伸或压缩，采用L形结构的高度调节弹簧滑移杆212，当然，本领域技术人员应当清楚，上述管柱本体1的中心轴为管柱本体1处于零度位置时的中心轴。

为了方便调整角度调节弹簧3在角度调节弹簧滑移杆211上的滑动行程，所述角度调节弹簧滑移杆211的自由端上设置有第一调节螺母2111，本领域技术人员根据需求选择第一调节螺母2111在角度调节弹簧滑移杆211上的固定位置；为了方便调整高度调节弹簧4在高度调节弹簧滑移杆212上的滑动行程，所述高度调节弹簧滑移杆212的自由端上设置有第二调节螺母2121，本领域技术人员根据需求选择第二调节螺母2121在高度调节弹簧滑移杆212上的固定位置。

为了方便可调式转向管柱的制造，以及提升可调式转向管柱的使用感，所述外支架22上设置有角度调节弹簧定位杆221和高度调节弹簧定位块222，所述角度调节弹簧3的另一端与所述角度调节弹簧定位杆221相连接，所述高度调节弹簧4的另一端挂设在所述高度调节弹簧定位块222上。优选地，所述角度调节弹簧定位杆221与所述角度调节弹簧滑移杆211相平行，以使角度调节弹簧3的滑动更加平顺。

对本领域技术人员而言，角度调节弹簧3可固连在角度调节弹簧定位杆221上，或是可在角度调节弹簧定位杆221上具有一定的滑动位移空间，上述两种角度调节弹簧3与角度调节弹簧定位杆221的连接方式均能实现调节管柱本体1角度时缓冲的目的，为了方便对角度调节弹簧3在角度调节弹簧定位杆221上的滑动位移空间进行限制，所述角度调节弹簧定位杆221为阶梯结构，所述角度调节弹簧定位杆221的粗端221a与所述外支架22相连接，所述角度调节弹簧定位杆221的细端221b与所述角度调节弹簧3的另一端滑动配合连接，所述角度调节弹簧定位杆221的自由端设置有第三调节螺母2211，这样，通过调整第三调节螺母2211在角度调节弹簧定位杆221上的位置可调节角度调节弹簧3在角度调节弹簧定位杆221上的滑动位移空间，角度调节弹簧3在第三调节螺母2211和角度调节弹簧定位杆221的台阶面间滑动，当第三调节螺母2211将角度调节弹簧3压紧在角度调节弹簧定位杆221的台阶面上时，角度调节弹簧3在角度调节弹簧定位杆221上的位置固定。

在本发明的另一优选实施例中，所述外支架22上沿着所述管柱本体1的角度调节方向上对称设置有角度调节槽223，所述内支架21上沿着所述管柱本体1的高度调节方向上对称设置有高度调节槽213；

所述锁紧机构23包括：

中轴231，贯穿所述角度调节槽223和所述高度调节槽213；

与所述中轴231的第一端231a滑动配合连接的第一调节滑块232，具有与所述角度调节槽223和所述高度调节槽213滑动配合的第一连接端232a，以及与所述外支架22远离所述管柱本体1的一侧相贴合的第一限位端232b，上述第一限位端232b用于将第一调节滑块232限位在外支架22上，可为凸起或平板等结构；

与所述中轴231的第二端231b固连的第二调节滑块233，具有与所述角度调节槽223和所述高度调节槽213滑动配合的第二连接端233a，以及与所述外支架22远离所述管柱本体1的一侧相贴合的第二限位端233b，上述固连可通过焊接或螺纹连接等方式实现，上述第二限位端233b用于将第二调节滑块233限位在外支架22上，可为凸起或平板等结构；

与所述中轴231的第一端231a转动连接的手柄234，所述手柄234具有与所述第一限位端232b相贴合的偏心轮部2341，上述转动连接可通过销轴连接等方式实现。

当需要锁紧时，即需要固定内支架21和外支架22的相对位置时，转动手柄234，其偏心轮部2341推动第一调节滑块232在中轴231上朝向管柱本体1的方向滑动，由于第二调节滑块233与中轴231的第二端231b固连，因此第一调节滑块232和第二调节滑块233之间的距离缩小，外支架22随着第一调节滑块232的第一限位端232b的移动发生形变，达到将内支架21和外支架22锁紧的目的。当需要松开时，转动手柄234，第一调节滑块232和第二调节滑块233之间的距离增大，外支架22复位，与内支架21固连的管柱本体1可相对于与车架固连的外支架22运动。

当锁紧机构23松开管柱本体1后，根据需要调整管柱本体1的高度或角度，再由锁紧机构23锁紧管柱本体1，将管柱本体1的高度或角度固定。这种结构的锁紧机构23有利于使角度调节弹簧3和高度调节弹簧4压缩或拉伸时的受力更加平顺，从而提供更好的使用感。

为了使角度调节弹簧3在角度调节弹簧滑移杆211上的滑动以及高度调节弹簧4在高度调节弹簧滑移杆212上的滑动更加平顺，可将角度调节弹簧滑移杆211和高度调节弹簧滑移杆212设置为与中轴231相垂直，当然，中轴231与角度调节弹簧滑移杆211和角度调节弹簧定位杆221所在的面相垂直，以及中轴231与L形的高度调节弹簧滑移杆212所在的面相垂直，也可提供给使用者更平顺的使用感。

为了节省手柄234绕中轴231的旋转时所需的力，所述锁紧机构23还包括旋转套235，所述中轴231的第一端231a沿着垂直于所述旋转套235的中心轴的方向与所述旋转套235固连，所述手柄234的偏心轮部2341与所述旋转套235相配合，以使所述手柄234可绕所述旋转套235旋转，上述固连可通过螺纹连接或焊接的方式实现。为了防止旋转套235自中轴231上脱落，所述锁紧机构23还包括限位螺钉236，所述限位螺钉236自所述中轴231位于所述旋转套235内腔中的部分穿过。

同样，为了防止第二调节滑块233自中轴231上脱落，所述中轴231的第二端231b上远离所述第二调节滑块232的一侧还设置有固定销237。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不被限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (10)

1.一种可调式转向管柱，包括管柱本体和夹紧装置，其特征在于，还包括角度调节弹簧和高度调节弹簧，所述夹紧装置包括与所述管柱本体固连的内支架、与车架固连的外支架，以及用于固定所述内支架和所述外支架相对位置的锁紧机构；

所述内支架上设置有角度调节弹簧滑移杆和高度调节弹簧滑移杆，所述角度调节弹簧的一端与所述角度调节弹簧滑移杆滑动配合连接，所述角度调节弹簧的另一端与所述外支架相连接，所述高度调节弹簧的一端与所述高度调节弹簧滑移杆滑动配合连接，所述高度调节弹簧的另一端与所述外支架相连接。

2.根据权利要求1所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述角度调节弹簧滑移杆为直杆，所述高度调节弹簧滑移杆为L形杆，所述L形杆具有与所述管柱本体的中心轴相平行的水平臂和与所述管柱本体的中心轴相垂直的竖直臂，所述水平臂与所述内支架相连接，所述高度调节弹簧的一端与所述竖直臂滑动配合连接。

3.根据权利要求1所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述角度调节弹簧滑移杆的自由端上设置有第一调节螺母，所述高度调节弹簧滑移杆的自由端上设置有第二调节螺母。

4.根据权利要求1所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述外支架上设置有角度调节弹簧定位杆和高度调节弹簧定位块，所述角度调节弹簧的另一端与所述角度调节弹簧定位杆相连接，所述高度调节弹簧的另一端挂设在所述高度调节弹簧定位块上。

5.根据权利要求4所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述角度调节弹簧定位杆与所述角度调节弹簧滑移杆相平行。

6.根据权利要求4所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述角度调节弹簧定位杆为阶梯结构，所述角度调节弹簧定位杆的粗端与所述外支架相连接，所述角度调节弹簧定位杆的细端与所述角度调节弹簧的另一端滑动配合连接，所述角度调节弹簧定位杆的自由端设置有第三调节螺母。

7.根据权利要求1至6任一项中所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述外支架上沿着所述管柱本体的角度调节方向上对称设置有角度调节槽，所述内支架上沿着所述管柱本体的高度调节方向上对称设置有高度调节槽；

所述锁紧机构包括：

中轴，贯穿所述角度调节槽和所述高度调节槽；

与所述中轴的第一端滑动配合连接的第一调节滑块，具有与所述角度调节槽和所述高度调节槽滑动配合的第一连接端，以及与所述外支架远离所述管柱本体的一侧相贴合的第一限位端；

与所述中轴的第二端固连的第二调节滑块，具有与所述角度调节槽和所述高度调节槽滑动配合的第二连接端，以及与所述外支架远离所述管柱本体的一侧相贴合的第二限位端；

与所述中轴的第一端转动连接的手柄，所述手柄具有与所述第一限位端相贴合的偏心轮部。

8.根据权利要求7所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述锁紧机构还包括旋转套，所述中轴的第一端沿着垂直于所述旋转套的中心轴的方向与所述旋转套固连，所述手柄的偏心轮部与所述旋转套相配合，以使所述手柄可绕所述旋转套旋转。

9.根据权利要求8所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述锁紧机构还包括限位螺钉，所述限位螺钉自所述中轴位于所述旋转套内腔中的部分穿过。

10.根据权利要求7所述的可调式转向管柱，其特征在于，所述中轴的第二端上远离所述第二调节滑块的一侧还设置有固定销。