CN106043408A - 一种汽车转向管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车转向管柱，属于汽车技术领域。它解决了现有汽车转向管柱在汽车发生碰撞时转向管柱的轴向力容易下降等技术问题。本转向管柱包括下管体、固定支架和与下管体滑动连接的上管体，上管体上固定有卡合件一，固定支架上固定有卡合件二，上管体上连接有条形杆，条形杆同时穿过卡合件一和卡合件二，条形杆的一个端部设置有能够同时与卡合件一和卡合件二相卡合的卡合件三。本汽车转向管柱能够提高固定支架与上管柱连接的稳定性，使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力。

Description

一种汽车转向管柱

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车转向管柱。

背景技术

在汽车发生剧烈的撞击时，驾驶者往往会因为汽车的突然停止而向前倾，人体的胸部会和方向盘发生碰撞，此时转向柱对方向盘产生强烈的冲击，导致方向盘对驾驶者胸部产生较大的冲击力，为了减小冲击力，有些汽车把转向柱设计成在撞击时能够发生溃缩的结构，达到缓冲冲击力的目的。对于不同汽车的转向机构来说，溃缩点的设计也不尽相同。在转向管柱的溃缩点设计中，一种是设置在转向管柱上，即内转向管柱、外转向管柱通过过盈配合铆合，在外力作用下实现溃缩；另一种是设置在安装支架上，安装支架与转向管柱焊接连接成为一体，在外力作用下，安装支架离开原来安装位置，使转向管柱达到溃缩的目的。但现有的转向管柱溃缩设计通常存在溃缩力不稳定的问题，因此，如何可靠、合理、简单的设计转向管柱溃缩结构，是汽车行业的重要问题。

申请号为ZL201210508641.9的中国发明专利公开了一种汽车转向柱，包括内管柱体、一端套设在内管柱体上的外管柱体，还包括：设置在外管柱体上的固定座，其上设有沿外管柱体的轴向延伸的滑槽；调节支架，其两个压紧片分别设置在固定座的两侧，并与固定座之间具有间隙；销轴，销轴一端设有锁紧螺母，另一端设有调节手柄，调节手柄和压紧片上设有相互配合的调节凸轮；设置于固定座上的齿板，齿板上设有第一齿牙；设置于调节支架上的齿块，齿块设有用于与第一齿牙配合的第二齿牙。

上述发明能够提高转向柱的轴向力，然而，其不足之处是：仅采用齿板与齿块相配合的结构比较单一，在汽车发生碰撞时，外管柱体具有向内管柱体轴向移动的趋势，第一齿牙和第二齿牙承受了较大的作用力，使用时间长了之后容易发生损坏，导致转向柱的轴向力下降。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种汽车转向管柱，本发明所要解决的技术问题是：如何使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种汽车转向管柱，该转向管柱包括下管体、固定支架和与下管体滑动连接的上管体，所述上管体上固定有卡合件一，其特征在于，所述固定支架上固定有卡合件二，所述上管体上连接有条形杆，所述条形杆同时穿过卡合件一和卡合件二，所述条形杆的一个端部设置有能够同时与卡合件一和卡合件二相卡合的卡合件三。

本发明的工作原理是：本汽车转向管柱的固定支架通过镶块固定在汽车的横梁上，镶块与横梁固定连接，固定支架与镶块之间为过盈配合，当汽车发生碰撞时，固定支架与镶块发生相对移动实现溃缩吸能。使用时，本汽车转向管柱的卡合件一和卡合件二均与卡合件三相卡合，当汽车发生碰撞时，卡合件一和卡合件二均与卡合件三相互作用，即卡合件一和卡合件二共同承受作用力，使分别作用在卡合件一和卡合件二上的力较小，卡合件一和卡合件二不易损坏，能够使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，卡合件一、卡合件二和卡合件三形成相互卡合的结构，能够提高固定支架与上管柱连接的稳定性。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述卡合件二包括条形板二，所述条形板二的边缘具有齿牙三，所述卡合件三上具有凸台二，所述凸台二上具有能够与所述齿牙三相卡合的齿牙四。齿牙三与齿牙四相卡合，实现卡合件二与卡合件三之间的卡合固定。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述齿牙三为两排且对称设置在条形板二的边缘，所述凸台二为两个且相对设置，各凸台二上均具有一排能够分别与齿牙三相卡合的齿牙四。各排齿牙三分别与一排齿牙四相卡合，两排齿牙三共同承受作用力，各排齿牙三承受的作用力可以更小，使齿牙三不易失效，齿牙三对称设置，能够使条形板二受力平衡，提高条形板二的使用寿命，进一步使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，提高固定支架与上管柱连接的稳定性。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述卡合件一包括条形板一，所述条形板一的边缘具有齿牙一，所述卡合件三包括条形板三，所述条形板三上具有凸台一，所述凸台一上具有能够与所述齿牙一相卡合的齿牙二，所述卡合件二上开设有供所述凸台一穿过的型槽。齿牙一与齿牙二相卡合，实现条形板一与条形板三之间的卡合固定。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述齿牙一为两排且对称设置在条形板一的边缘，所述凸台一为两个且相对设置，各凸台一上均具有一排能够分别与齿牙一相卡合的齿牙二。各排齿牙一分别与一排齿牙二相卡合，两排齿牙一共同承受作用力，各排齿牙一承受的作用力可以更小，使齿牙一不易失效，齿牙一对称设置，能够使条形板一受力平衡，提高条形板一的使用寿命，进一步使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，提高固定支架与上管柱连接的稳定性。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述固定支架的两侧具有相对设置的固定板一和固定板二，所述上管体位于固定板一和固定板二之间，所述卡合件二固定在固定板二上，所述条形杆穿设在固定板一和固定板二上，所述条形杆的左端部具有用于使卡合件三同时与卡合件一和卡合件二相卡合的定位机构，所述卡合件三设置在条形杆的右端部。在定位机构的作用下，在卡合件一和卡合件二均与卡合件三卡合固定之后，使三者不易脱离，增加上管体与固定支架之间连接的稳定性。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述上管体上固定有凸台四，所述凸台四为两个且对称设置在上管体的两侧，所述固定板一和固定板二分别与各凸台四面接触。在定位机构的作用下，当卡合件一和卡合件二均与卡合件三卡合固定时，固定板一和固定板二分别与各凸台四面接触且固定，能够进一步增强固定支架与上管体之间连接的稳定性，使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，凸台四对称设置在上管体的两侧，能够平衡上管体的受力。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述定位机构包括手柄、固定在固定板一上的固定座和固定在条形杆左端部的凸台三，所述固定座上具有弧形凸台，所述弧形凸台上固定有定位凸块，所述手柄的一个端部具有连接块，所述连接块上设置有供弧形凸台和定位凸块穿过的通孔，连接块与所述条形杆转动连接且位于固定座和凸台三之间。手柄能够方便地实现卡合件三与卡合件一和卡合件之间的卡合与脱离，当卡合件三与卡合件一和卡合件二处于未卡合状态时，弧形凸台和定位凸块均位于通孔内，当需要使三者相卡合时，转动手柄，使连接块发生转动，在弧形凸台的作用下，连接块相对于固定座轴向移动，连接块将凸台三顶出，使条形杆轴向移动，带动卡合件三移动，从而使卡合件三同时与卡合件一和卡合件二相卡合，实现三者之间的卡合锁紧，当三者处于卡合状态时，通孔的内壁与定位凸块相抵靠，定位凸块起到对连接块的定位作用。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述固定座呈环形，所述弧形凸台为若干个且沿固定座的周向设置，所述通孔的数量与弧形凸台的数量相同且各通孔分别能够供各弧形凸台穿过。若干个弧形凸台沿固定座的周向设置，能够平衡连接块的受力，更好的实现卡合件三与卡合件一和卡合件二之间的卡合锁紧，弧形凸台可以是2-6个。

在上述的一种汽车转向管柱中，所述定位机构还包括弹簧，所述弹簧套设在条形杆上，弹簧的一端与固定板二相抵靠，弹簧的另一端与条形板三相抵靠，弹簧使条形板三具有向远离固定板二方向移动的趋势。当需要将条形板三从条形板一和条形板二上脱离时，转动手柄后，在弹簧的弹力作用下，条形板三向远离固定板二的方向弹出，更加方便的实现条形板三与条形板一和条形板二之间的解锁。弹簧始终处于压缩状态，使凸台三始终抵靠在连接块上，能够增加凸台三与连接块之间的作用力，当条形板三同时与条形板一和条形板二卡合时，使三者不易脱离，增加上管体与固定支架之间连接的稳定性。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本汽车转向管柱的卡合件一和卡合件二均能够与卡合件三相卡合，当汽车发生碰撞时，能够使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，极大的提高转向管柱的溃缩吸能效果。

2、在本汽车转向管柱中，齿牙三分别与一排齿牙四相卡合，两排齿牙三共同承受作用力，各排齿牙三承受的作用力可以更小，使齿牙三不易失效，进一步使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，提高固定支架与上管柱连接的稳定性。

3、本汽车转向管柱具有手柄，能够方便地实现卡合件三与卡合件一和卡合件之间的卡合与脱离。

附图说明

图1是本汽车转向管柱的爆炸图。

图2是条形板一的结构示意图。

图3是条形板二的结构示意图。

图4是条形板三的结构示意图。

图5是条形板三与条形板一和条形板二卡合的示意图。

图6是实施例一中定位机构的示意图。

图7是实施例一中定位机构的爆炸图。

图中，1下管体；2固定支架；3上管体；4卡合件一；5卡合件二；6条形杆；7卡合件三；8齿牙三；9凸台二；10齿牙四；11齿牙一；12凸台一；13齿牙二；14型槽；15固定板一；16固定板二；17定位机构；18凸台四；19手柄；20固定座；21凸台三；22弧形凸台；23定位凸块；24连接块；25通孔；26弹簧；27条形板一；28条形板二；29条形板三；30螺母。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-5所示，本转向管柱包括下管体1、固定支架2和与下管体1滑动连接的上管体3，上管体3上固定有卡合件一4，固定支架2上固定有卡合件二5，上管体3上连接有条形杆6，条形杆6同时穿过卡合件一4和卡合件二5，条形杆6的一个端部设置有能够同时与卡合件一4和卡合件二5相卡合的卡合件三7。条形杆6可以是螺栓，卡合件三7可以通过螺纹连接的方式固定在螺栓的一端，并在螺栓上螺纹连接螺母30。

如图3、4所示，卡合件二5包括条形板二28，条形板二28的边缘具有齿牙三8，卡合件三7上具有凸台二9，凸台二9上具有能够与齿牙三8相卡合的齿牙四10。齿牙三8与齿牙四10相卡合，实现卡合件二5与卡合件三7之间的卡合固定。优选的，齿牙三8为两排且对称设置在条形板二28的边缘，凸台二9为两个且相对设置，各凸台二9上均具有一排能够分别与齿牙三8相卡合的齿牙四10。各排齿牙三8分别与一排齿牙四10相卡合，两排齿牙三8共同承受作用力，各排齿牙三8承受的作用力可以更小，使齿牙三8不易失效，齿牙三8对称设置，能够使条形板二28受力平衡，提高条形板二28的使用寿命，进一步使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，提高固定支架2与上管柱连接的稳定性。

卡合件二5可以包括条形板四，条形板四的边缘具有条状凸块二，卡合件三7可以包括条形板六，条形板六上具有凸台六，凸台六上具有能够与条状凸块二相卡合的凹槽二。

如图2、4所示，卡合件一4包括条形板一27，条形板一27的边缘具有齿牙一11，卡合件三7包括条形板三29，条形板三29上具有凸台一12，凸台一12上具有能够与齿牙一11相卡合的齿牙二13，卡合件二5上开设有供凸台一12穿过的型槽14。齿牙一11与齿牙二13相卡合，实现条形板一27与条形板三29之间的卡合固定。优选的，齿牙一11为两排且对称设置在条形板一27的边缘，凸台一12为两个且相对设置，各凸台一12上均具有一排能够分别与齿牙一11相卡合的齿牙二13。各排齿牙一11分别与一排齿牙二13相卡合，两排齿牙一11共同承受作用力，各排齿牙一11承受的作用力可以更小，使齿牙一11不易失效，齿牙一11对称设置，能够使条形板一27受力平衡，提高条形板一27的使用寿命，进一步使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，提高固定支架2与上管柱连接的稳定性。

卡合件一4可以包括条形板五，条形板五的边缘具有条状凸块一，卡合件三7可以包括条形板六，条形板六上具有凸台六，凸台六上具有能够与条状凸块一相卡合的凹槽一。

如图1、6所示，作为优选，固定支架2的两侧具有相对设置的固定板一15和固定板二16，上管体3位于固定板一15和固定板二16之间，卡合件二5固定在固定板二16上，条形杆6穿设在固定板一15和固定板二16上，条形杆6的左端部具有用于使卡合件三7同时与卡合件一4和卡合件二5相卡合的定位机构17，卡合件三7设置在条形杆6的右端部。在定位机构17的作用下，在卡合件一4和卡合件二5均与卡合件三7卡合固定之后，使三者不易脱离，增加上管体3与固定支架2之间连接的稳定性。

如图7所示，定位机构17包括手柄19、固定在固定板一15上的固定座20和固定在条形杆6左端部的凸台三21，固定座20上具有弧形凸台22，弧形凸台22上固定有定位凸块23，手柄19的一个端部具有连接块24，连接块24上设置有供弧形凸台22和定位凸块23穿过的通孔25，连接块24与条形杆6转动连接且位于固定座20和凸台三21之间。手柄19能够方便地实现卡合件三7与卡合件一4和卡合件之间的卡合与脱离，当卡合件三7与卡合件一4和卡合件二5处于未卡合状态时，弧形凸台22和定位凸块23均位于通孔25内，当需要使三者相卡合时，转动手柄19，使连接块24发生转动，在弧形凸台22的作用下，连接块24相对于固定座20轴向移动，连接块24将凸台三21顶出，使条形杆6轴向移动，带动卡合件三7移动，从而使卡合件三7同时与卡合件一4和卡合件二5相卡合，实现三者之间的卡合锁紧，当三者处于卡合状态时，通孔25的内壁与定位凸块23相抵靠，定位凸块23起到对连接块24的定位作用。

如图7所示，作为优选，固定座20呈环形，弧形凸台22为若干个且沿固定座20的周向设置，通孔25的数量与弧形凸台22的数量相同且各通孔25分别能够供各弧形凸台22穿过。若干个弧形凸台22沿固定座20的周向设置，能够平衡连接块24的受力，更好的实现卡合件三7与卡合件一4和卡合件二5之间的卡合锁紧，弧形凸台22可以是2-6个。

如图1所示，定位机构17还可以包括弹簧26，弹簧26套设在条形杆6上，弹簧26的一端与固定板二16相抵靠，弹簧26的另一端与条形板三29相抵靠，弹簧26使条形板三29具有向远离固定板二16方向移动的趋势。当需要将条形板三29从条形板一27和条形板二28上脱离时，转动手柄19后，在弹簧26的弹力作用下，条形板三29向远离固定板二16的方向弹出，更加方便的实现条形板三29与条形板一27和条形板二28之间的解锁。弹簧26始终处于压缩状态，使凸台三21始终抵靠在连接块24上，能够增加凸台三21与连接块24之间的作用力，当条形板三29同时与条形板一27和条形板二28卡合时，使三者不易脱离，增加上管体3与固定支架2之间连接的稳定性。

如图1所示，上管体3上固定有凸台四18，凸台四18为两个且对称设置在上管体3的两侧，固定板一15和固定板二16分别与各凸台四18面接触。在定位机构17的作用下，当卡合件一4和卡合件二5均与卡合件三7卡合固定时，固定板一15和固定板二16分别与各凸台四18面接触且固定，能够进一步增强固定支架2与上管体3之间连接的稳定性，使汽车转向管柱长期保持稳定的轴向力，凸台四18对称设置在上管体3的两侧，能够平衡上管体3的受力。

实施例二

本实施例与实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：定位机构17包括卡环和固定在条形杆6左端部的凸台三21，当卡合件一4和卡合件二5均与卡合件三7卡合固定后，在条形杆6上套设卡环，使卡环的一端抵靠在固定板一15上，卡环的另一端抵靠在凸台三21上，使三者不易脱离，增加上管体3与固定支架2之间连接的稳定性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种汽车转向管柱，该转向管柱包括下管体(1)、固定支架(2)和与下管体(1)滑动连接的上管体(3)，所述上管体(3)上固定有卡合件一(4)，其特征在于，所述固定支架(2)上固定有卡合件二(5)，所述上管体(3)上连接有条形杆(6)，所述条形杆(6)同时穿过卡合件一(4)和卡合件二(5)，所述条形杆(6)的一个端部设置有能够同时与卡合件一(4)和卡合件二(5)相卡合的卡合件三(7)。

2.根据权利要求1所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述卡合件二(5)包括条形板二(28)，所述条形板二(28)的边缘具有齿牙三(8)，所述卡合件三(7)上具有凸台二(9)，所述凸台二(9)上具有能够与所述齿牙三(8)相卡合的齿牙四(10)。

3.根据权利要求2所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述齿牙三(8)为两排且对称设置在条形板二(28)的边缘，所述凸台二(9)为两个且相对设置，各凸台二(9)上均具有一排能够分别与齿牙三(8)相卡合的齿牙四(10)。

4.根据权利要求1所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述卡合件一(4)包括条形板一(27)，所述条形板一(27)的边缘具有齿牙一(11)，所述卡合件三(7)包括条形板三(29)，所述条形板三(29)上具有凸台一(12)，所述凸台一(12)上具有能够与所述齿牙一(11)相卡合的齿牙二(13)，所述卡合件二(5)上开设有供所述凸台一(12)穿过的型槽(14)。

5.根据权利要求4所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述齿牙一(11)为两排且对称设置在条形板一(27)的边缘，所述凸台一(12)为两个且相对设置，各凸台一(12)上均具有一排能够分别与齿牙一(11)相卡合的齿牙二(13)。

6.根据权利要求4或5所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述固定支架(2)的两侧具有相对设置的固定板一(15)和固定板二(16)，所述上管体(3)位于固定板一(15)和固定板二(16)之间，所述卡合件二(5)固定在固定板二(16)上，所述条形杆(6)穿设在固定板一(15)和固定板二(16)上，所述条形杆(6)的左端部具有用于使卡合件三(7)同时与卡合件一(4)和卡合件二(5)相卡合的定位机构(17)，所述卡合件三(7)设置在条形杆(6)的右端部。

7.根据权利要求6所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述上管体(3)上固定有凸台四(18)，所述凸台四(18)为两个且对称设置在上管体(3)的两侧，所述固定板一(15)和固定板二(16)分别与各凸台四(18)面接触。

8.根据权利要求7所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述定位机构(17)包括手柄(19)、固定在固定板一(15)上的固定座(20)和固定在条形杆(6)左端部的凸台三(21)，所述固定座(20)上具有弧形凸台(22)，所述弧形凸台(22)上固定有定位凸块(23)，所述手柄(19)的一个端部具有连接块(24)，所述连接块(24)上设置有供弧形凸台(22)和定位凸块(23)穿过的通孔(25)，连接块(24)与所述条形杆(6)转动连接且位于固定座(20)和凸台三(21)之间。

9.根据权利要求8所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述固定座(20)呈环形，所述弧形凸台(22)为若干个且沿固定座(20)的周向设置，所述通孔(25)的数量与弧形凸台(22)的数量相同且各通孔(25)分别能够供各弧形凸台(22)穿过。

10.根据权利要求9所述的一种汽车转向管柱，其特征在于，所述定位机构(17)还包括弹簧(26)，所述弹簧(26)套设在条形杆(6)上，弹簧(26)的一端与固定板二(16)相抵靠，弹簧(26)的另一端与条形板三(29)相抵靠，弹簧(26)使条形板三(29)具有向远离固定板二(16)方向移动的趋势。