CN106275051A - 一种汽车转向管柱结构和汽车可变传动比转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种汽车转向管柱结构，包括第一管柱、第二管柱和滑套，滑套具有变螺距螺旋槽和等螺距螺旋槽；第一管柱上设有第一转块，第二管柱上设有第二转块；变螺距螺旋槽包括依次连接的第一螺旋分槽、第二螺旋分槽和第三螺旋分槽，当转向盘位于初始位置时，第一转块位于第二螺旋分槽轴向的中部；且当第一管柱与转向盘连接时，第二螺旋分槽螺距小于第一螺旋分槽及第三螺旋分槽的螺距；当第一管柱与转向器连接时，第二螺旋分槽螺距大于第一螺旋分槽及第三螺旋分槽的螺距。本发明的变螺距螺旋槽仅螺距改变，各部位螺旋槽的大小和形状均相同，便于加工，能减小可变传动比转向系统加工难度，降低加工成本。本发明还提供一种汽车可变传动比转向系统。

Description

一种汽车转向管柱结构和汽车可变传动比转向系统

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，更具体地说，涉及一种汽车转向管柱结构，本发明还涉及一种汽车可变传动比转向系统。

背景技术

汽车常采用可变传动比转向系统，以根据不同的行驶状况使转向系统具有不同的传动比，低速时转向传动比小一些，以便转向更直接、灵巧，而在高速时转向传动比变大，以降低转向灵敏度，提升行驶稳定性及安全性。

目前常用的一种可变传动比转向系统为机械式变齿距转向系统；它主要是在转向器的“齿轮齿条机构”的“齿条”上做变化，通过特殊工艺加工齿距间隙不相等的齿条。

方向盘转向时，齿轮与齿距不相等的齿条啮合，转向比就会发生变化，中间位置较左右两边齿距较密，齿条在这一范围内的位移较小，在小幅度转向时(例如变线、方向轻微调整时)，车辆会显得沉稳，而齿条两侧远端的齿距较疏，在这个范围内，转动方向盘，齿条的相对位移会变大，所以在大幅度转向时(如泊车、掉头等)，车轮会变得更加灵活。但是，由于齿轮的齿距一定，要保证齿距不同的齿条一直与其啮合，就需要在齿条上加工不同的齿形，齿条的加工工艺要求比较严格，加工难度较大，增加了加工成本。

综上所述，如何减小可变传动比转向系统的加工难度，以降低加工成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽车转向管柱结构，以减小可变传动比转向系统的加工难度，从而降低加工成本。

本发明的另一目的在于提供一种具有上述汽车转向管柱结构的汽车可变传动比转向系统，以减小可变传动比转向系统的加工难度，从而降低加工成本。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车转向管柱结构，包括固定套筒、第一管柱和第二管柱；还包括内套于所述固定套筒并与所述固定套筒轴向滑动配合的滑套，所述滑套具有变螺距螺旋槽和等螺距螺旋槽；所述第一管柱上设置有与所述变螺距螺旋槽配合的第一转块，所述第二管柱上设置有与所述等螺距螺旋槽配合的第二转块；

其中，所述变螺距螺旋槽包括依次连接的第一螺旋分槽、第二螺旋分槽和第三螺旋分槽，且当所述转向盘位于初始位置时，所述第一转块位于所述第二螺旋分槽轴向的中部；

当所述第一管柱用于与转向盘连接时，所述第二螺旋分槽的螺距小于所述第一螺旋分槽的螺距以及所述第三螺旋分槽的螺距；当所述第一管柱用于与转向器连接时，所述第二螺旋分槽的螺距大于所述第一螺旋分槽的螺距以及所述第三螺旋分槽的螺距。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，所述第一管柱与所述滑套共轴线，且所述第一转块为垂直于所述第一管柱轴向的扇形块。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，所述第一管柱的轴线平行于所述滑套的轴线，且所述第一转块为垂直于所述第一管柱轴向的圆环形块；所述圆环形块的一侧插入所述变螺距螺旋槽内，另一侧与所述滑套的内壁贴合。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，所述第二管柱与所述滑套共轴线，且所述第二转块为螺旋块。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，所述第一转块上设置有第一滚动钢球，所述第一滚动钢球与所述变螺距螺旋槽滚动配合；

所述第二转块上设置有第二滚动钢球，所述第二滚动钢球与所述等螺距螺旋槽滚动配合。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，所述第一螺旋分槽与所述第三螺旋分槽螺距相对于所述第二螺旋分槽轴向的中部对称设置；

且当所述第一管柱(4)用于与转向盘连接时，所述变螺距螺旋槽(21)的螺距自其轴向的中部向两侧递增；当所述第一管柱(4)用于与转向器连接时，所述变螺距螺旋槽(21)的螺距自其轴向的中部向两侧递减。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，当所述第一管柱用于与所述转向盘连接时，所述第二螺旋分槽的螺旋升角为10°-15°，所述第一螺旋分槽的螺旋升角为15°-20°；

当所述第一管柱用于与所述转向器连接时，所述第二螺旋分槽的螺旋升角为15°-20°，所述第一螺旋分槽的螺旋升角为10°-15°。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，所述固定套筒的内壁具有沿轴向设置的导向轨，所述滑套的外壁具有与所述导向轨滑动配合的滑槽。

优选的，上述汽车转向管柱结构中，所述导向轨为矩形凸起，所述矩形凸起相对的两个侧面上均设置有多个第三滚动钢球，所述第三滚动钢球与所述滑槽滚动配合并沿所述固定套筒的轴向均匀分布。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供的汽车转向管柱结构包括固定套筒、第一管柱和第二管柱；还包括内套于固定套筒并与固定套筒轴向滑动配合的滑套，滑套具有变螺距螺旋槽和等螺距螺旋槽；第一管柱上设置有与变螺距螺旋槽配合的第一转块，第二管柱上设置有与等螺距螺旋槽配合的第二转块；其中，变螺距螺旋槽包括依次连接的第一螺旋分槽、第二螺旋分槽和第三螺旋分槽，当转向盘位于初始位置时，第一转块位于第二螺旋分槽轴向的中部；且当第一管柱用于与转向盘连接时，第二螺旋分槽的螺距小于第一螺旋分槽的螺距以及第三螺旋分槽的螺距；当第一管柱用于与转向器连接时，第二螺旋分槽的螺距大于第一螺旋分槽的螺距以及第三螺旋分槽的螺距。

需要说明的是，为了避免第二转块转出等螺距螺旋槽，本发明使转向盘位于初始位置时，第二转块位于等螺距螺旋槽轴向的中部。上述第一转块与变螺距螺旋槽配合指的是当第一管柱旋转时，第一转块能够沿着变螺距螺旋槽转动；上述第二转块与等螺距螺旋槽配合指的是当第二管柱旋转时，第二转块能够沿着等螺距螺旋槽转动。

本发明提供的汽车转向管柱结构在第一管柱与转向盘连接时，工作原理如下：

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较小时，在第一管柱转动下，第一管柱的第一转块在螺距较小的第二螺旋分槽内转动，从而带动滑套进行速度较慢的轴向移动，接着通过等螺距螺旋槽和第二转块的配合转化成第二管柱的慢速转动，转向角传动比较大，这样在车辆进行转向盘转动角度较小的高速行驶时，能够保证车辆行驶稳定性及安全性；

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较大时，在第一管柱转动下，第一转块由螺距较小的第二螺旋分槽向左或向右转动到螺距较大的第一螺旋分槽或的第三螺旋分槽内，从而带动滑套进行轴向向靠近或远离第二管柱方向的加速移动；接着通过等螺距螺旋槽和第二转块的配合转化成第二管柱的向左或右加速旋转运动；具体为：当第一管柱由初始位置匀速向左或右转到极限时，第二管柱转动由较慢的转速加快，转向角传动比变小，这样在车辆进行转向盘转动角度较大的低速行驶或停止时，能够保证车辆转向灵巧，轻便；

当转向盘回转即第一管柱由左或右极限位置匀速转到初始位置时，在第一管柱转动下，第一转块由螺距较大的第一螺旋分槽或第三螺旋分槽回转到螺距较小的第二螺旋分槽内，从而带动滑套轴向向靠近或远离第二管柱方向的减速移动；接着通过等螺距螺旋槽和第二转块的配合转化成第二管柱的减速回转；具体为：第二管柱转动由较快的转速减慢，转向角传动比逐渐变大，这样能够在车辆高速行驶时使转向角传动比较大，保证车辆行驶稳定性及安全性；车辆低速或停止时使转向角传动比较小，保证车辆转向灵巧，轻便。

综上可知，上述汽车转向管柱结构利用变螺距螺旋槽使第一管柱的匀速旋转运动转变成滑套的轴向加速或减速移动运动；利用等螺距螺旋槽，使滑套的轴向移动运动转变为第二管柱的加速或减速旋转运动；从而使具有该汽车转向管柱结构的汽车可变传动比转向系统具备变传动比功能。

本发明提供的汽车转向管柱结构在第一管柱与转向器连接(即第二管柱与转向盘连接)时，工作原理如下：

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较小时，第二管柱的转动通过等螺距螺旋槽和第二转块的配合转化成滑套的匀速移动，此时第一管柱的第一转块在螺距较大的第二螺旋分槽内转动，则第一管柱的转速较慢，转向角传动比较大，这样在车辆进行转向盘转动角度较小的高速行驶时，能够保证车辆行驶稳定性及安全性；

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较大时，第一转块由螺距较大的第二螺旋分槽向左或右转动到螺距较小的第一螺旋分槽或第三螺旋分槽内，在滑套的匀速移动带动下，第一管柱向左或右加速旋转运动；具体为：当第二管柱由初始位置匀速向左或右转到极限时，第一管柱转动由较慢的转速加快，转向角传动比变小，这样在车辆进行转向盘转动角度较大的低速行驶或停止时，能够保证车辆转向灵巧，轻便；

当转向盘回转即第二管柱由左或右极限位置匀速转到初始位置时，第一转块由螺距较小的第一螺旋分槽或第三螺旋分槽回转至螺距较大的第二螺旋分槽内，在滑套的匀速移动带动下，第一管柱向左或右减速旋转运动；具体为：第一管柱转动由较快的转速减慢，转向角传动比变大；这样能够在车辆高速行驶时使转向角传动比较大，保证车辆行驶稳定性及安全性；车辆低速或停止时使转向角传动比较小，保证车辆转向灵巧，轻便。

综上可知，上述汽车转向管柱结构利用等螺距螺旋槽使第二管柱的匀速旋转运动转变成滑套的轴向匀速移动运动；接着利用变螺距螺旋槽使滑套的轴向匀速移动转变为第二管柱加速或减速旋转运动；从而使具有该汽车转向管柱结构的汽车可变传动比转向系统具备变传动比功能。

由于本发明的变螺距螺旋槽仅螺距改变，各部位螺旋槽的大小和形状均相同，便于加工，所以减小了可变传动比转向系统的加工难度，从而降低了加工成本。

此外，本发明的汽车转向管柱结构为纯机械结构，可靠性较高，耐用性较好，且结构比较简单，成本较低。

本发明还提供了一种汽车可变传动比转向系统，包括汽车转向管柱结构，与所述汽车转向管柱结构的输入端连接的转向盘以及与所述汽车转向管柱结构的输出端连接的转向器，所述汽车转向管柱结构为上述任一种汽车转向管柱结构，由于上述汽车转向管柱结构具有上述效果，具有上述汽车转向管柱结构的可变传动比转向系统具有同样的效果，故本文不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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是本发明实施例提供的汽车转向管柱结构的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的汽车转向管柱结构的轴向剖视图；

图3是本发明一种实施例提供的第一管柱与滑套的配合结构示意图；

图4是图3中的第一管柱的结构示意图；

图5是本发明另一种实施例提供的第一管柱与滑套的配合结构示意图；

图6是图5中的第一管柱的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的第二管柱与滑套的配合结构示意图；

图8是本发明实施例提供的第二管柱的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种汽车转向管柱结构，减小了可变传动比转向系统的加工难度，从而降低了加工成本。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参考附图1-8，本发明实施例提供的汽车转向管柱结构包括固定套筒1、第一管柱4和第二管柱5；还包括内套于固定套筒1并与固定套筒1轴向滑动配合的滑套2，滑套2具有变螺距螺旋槽21和等螺距螺旋槽22；第一管柱4上设置有与变螺距螺旋槽21配合的第一转块41，第二管柱5上设置有与等螺距螺旋槽22配合的第二转块51；其中，变螺距螺旋槽21包括依次连接的第一螺旋分槽、第二螺旋分槽和第三螺旋分槽，当转向盘位于初始位置时，第一转块41位于第二螺旋分槽轴向的中部；且当第一管柱4用于与转向盘连接时，第二螺旋分槽的螺距小于第一螺旋分槽的螺距以及第三螺旋分槽的螺距；当第一管柱4用于与转向器连接时，第二螺旋分槽的螺距大于第一螺旋分槽的螺距以及第三螺旋分槽的螺距。

需要说明的是，为了避免第二转块51转出等螺距螺旋槽22，本发明使转向盘位于初始位置时，第二转块51位于等螺距螺旋槽22轴向的中部。上述第一转块41与变螺距螺旋槽21配合指的是当第一管柱4旋转时，第一转块41能够沿着变螺距螺旋槽21转动；上述第二转块51与等螺距螺旋槽22配合指的是当第二管柱5旋转时，第二转块51能够沿着等螺距螺旋槽22转动。

本发明提供的汽车转向管柱结构在第一管柱4与转向盘连接时，工作原理如下：

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较小时，在第一管柱4转动下，第一管柱4的第一转块41在螺距较小的第二螺旋分槽内转动，从而带动滑套2进行速度较慢的轴向移动，接着通过等螺距螺旋槽22和第二转块51的配合转化成第二管柱5的慢速转动，转向角传动比较大，这样在车辆进行转向盘转动角度较小的高速行驶时，能够保证车辆行驶稳定性及安全性；

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较大时，在第一管柱4转动下，第一转块41由螺距较小的第二螺旋分槽向左或右转动到螺距较大的第一螺旋分槽或第三螺旋分槽内，从而带动滑套2进行轴向向靠近或远离第二管柱5方向的加速移动；接着通过等螺距螺旋槽22和第二转块51的配合转化成第二管柱5的向左或右加速旋转运动；具体为：当第一管柱4由初始位置匀速向左或右转到极限时，第二管柱5转动由较慢的转速加快，转向角传动比变小，这样在车辆进行转向盘转动角度较大的低速行驶或停止时，能够保证车辆转向灵巧，轻便；

当转向盘回转即第一管柱4由左或右极限位置匀速转到初始位置时，在第一管柱4转动下，第一转块41由螺距较大的第一螺旋分槽或第三螺旋分槽回转到螺距较小的第二螺旋分槽内，从而带动滑套2轴向向靠近或远离第二管柱5方向的减速移动；接着通过等螺距螺旋槽22和第二转块51的配合转化成第二管柱5的减速回转；具体为：第二管柱5转动由较快的转速减慢，转向角传动比逐渐变大，这样能够在车辆高速行驶时使转向角传动比较大，保证车辆行驶稳定性及安全性；车辆低速或停止时使转向角传动比较小，保证车辆转向灵巧，轻便。

综上可知，上述汽车转向管柱结构利用变螺距螺旋槽21使第一管柱4的匀速旋转运动转变成滑套2的轴向加速或减速移动运动；利用等螺距螺旋槽22，使滑套2的轴向移动运动转变为第二管柱5的加速或减速旋转运动；从而使具有该汽车转向管柱结构的汽车可变传动比转向系统具备变传动比功能。

本发明提供的汽车转向管柱结构在第一管柱4与转向器连接(即第二管柱5与转向盘连接)时，工作原理如下：

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较小时，第二管柱5的转动通过等螺距螺旋槽22和第二转块51的配合转化成滑套2的匀速移动，此时第一管柱4的第一转块41在螺距较大的第二螺旋分槽内转动，则第一管柱4的转速较慢，转向角传动比较大，这样在车辆进行转向盘转动角度较小的高速行驶时，能够保证车辆行驶稳定性及安全性；

当转向盘由初始位置向左或向右转动幅度较大时，第一转块41由螺距较大的第二螺旋分槽向左或右转动到螺距较小的第一螺旋分槽或第三螺旋分槽内，在滑套2的匀速移动带动下，第一管柱4向左或右加速旋转运动；具体为：当第二管柱5由初始位置匀速向左或右转到极限时，第一管柱4转动由较慢的转速加快，转向角传动比变小，这样在车辆进行转向盘转动角度较大的低速行驶或停止时，能够保证车辆转向灵巧，轻便；

当转向盘回转即第二管柱5由左或右极限位置匀速转到初始位置时，第一转块41由螺距较小的第一螺旋分槽或第三螺旋分槽回转至螺距较大的第二螺旋分槽内，在滑套2的匀速移动带动下，第一管柱4向左或右减速旋转运动；具体为：第一管柱4转动由较快的转速减慢，转向角传动比变大；这样能够在车辆高速行驶时使转向角传动比较大，保证车辆行驶稳定性及安全性；车辆低速或停止时使转向角传动比较小，保证车辆转向灵巧，轻便。

综上可知，上述汽车转向管柱结构利用等螺距螺旋槽22使第二管柱5的匀速旋转运动转变成滑套2的轴向匀速移动运动；接着利用变螺距螺旋槽21使滑套2的轴向匀速移动转变为第二管柱5加速或减速旋转运动；从而使具有该汽车转向管柱结构的汽车可变传动比转向系统具备变传动比功能。

由于本发明的变螺距螺旋槽21仅螺距改变，各部位螺旋槽的大小和形状均相同，便于加工，所以减小了可变传动比转向系统的加工难度，从而降低了加工成本。

此外，本发明的汽车转向管柱结构为纯机械结构，可靠性较高，耐用性较好，且结构比较简单，成本较低。

为了便于装配，本发明一优选的实施例中，第一管柱4与滑套2共轴线，且第一转块41为垂直于第一管柱4轴向的扇形块，如图3-4所示。上述扇形块的外端面为弧形，能够较好地与变螺距螺旋槽21配合，防止第一转块41与变螺距螺旋槽21产生干涉；同时在转动过程中与变螺距螺旋槽21接触的面积较大，第一转块41的转动平稳性较好。本领域技术人员可以理解的是，上述第一转块41还可以为其他形状，如矩形、椭圆形，并在第一转块41的边角设置圆角，以达到同样的使第一转块41与变螺距螺旋槽21配合的效果，本发明不再一一赘述。

如图5-6所示，本发明另一优选的实施例中，第一管柱4的轴线平行于滑套2的轴线，且第一转块41为垂直于第一管柱4轴向的圆环形块；圆环形块的一侧插入变螺距螺旋槽21内，另一侧与滑套2的内壁贴合。本实施例中，第一管柱4与滑套2不同轴，第一转块41为完整环形的圆环形块，圆环形块既能够与变螺距螺旋槽21配合，又能够与滑套2内壁定位贴合，避免圆环形块脱离变螺距螺旋槽21，提高了工作平稳性。而且，本实施例的第一转块41便于加工和装配。

如图7-8所示，为了达到较好的配合，上述实施例提供的汽车转向管柱结构中，第二管柱5与滑套2共轴线，且第二转块51为螺旋块。该螺旋块为与等螺距螺旋槽22的螺旋升角相对应的螺旋状，优选的，该螺旋块包括一整圈螺旋，也就是螺旋块的周向转角为360°，既能保证较好的配合效果，又能节省螺旋块的材料，便于加工。当然，上述螺旋块还可以为多圈螺旋或者半圈螺旋等。上述第二转块51也可以为垂直于第二管柱5轴向的平面块，本实施例对此不作具体限定。

进一步的技术方案中，第一转块41上设置有第一滚动钢球7，第一滚动钢球7与变螺距螺旋槽21滚动配合；这样一来，在第一转块41沿着变螺距螺旋槽21转动过程中，第一滚动钢球7会沿着变螺距螺旋槽21滚动，减小了变螺距螺旋槽21与第一转块41之间的摩擦力。上述第一滚动钢球7还可以设置在变螺距螺旋槽21的槽面上，当然，本发明也可以不设置第一滚动钢球7，将变螺距螺旋槽21的槽面以及第一转块41的外壁均设置为光滑的弧面，或者在第一转块41与变螺距螺旋槽21之间设置润滑油层，以达到同样的减小变螺距螺旋槽21与第一转块41之间的摩擦力的效果，本发明不再一一赘述。

第二转块51上设置有第二滚动钢球8，第二滚动钢球8与等螺距螺旋槽22滚动配合。这样一来，在第二转块51沿着等螺距螺旋槽22转动过程中，第二滚动钢球8会沿着等螺距螺旋槽22滚动，减小了等螺距螺旋槽22与第二转块51之间的摩擦力。上述第二滚动钢球8还可以设置在等螺距螺旋槽22的槽面上，当然，本发明也可以不设置第二滚动钢球8，将等螺距螺旋槽22的槽面以及第二转块51的外壁均设置为光滑的弧面，或者在第二转块51与等螺距螺旋槽22之间设置润滑油层，以达到同样的减小等螺距螺旋槽22与第二转块51之间的摩擦力的效果，本发明不再一一赘述。

为了便于加工，上述实施例提供的汽车转向管柱结构中，第一螺旋分槽与第三螺旋分槽螺距相对于第二螺旋分槽轴向的中部对称设置；且当第一管柱4用于与转向盘连接时，变螺距螺旋槽21的螺距自其轴向的中部向两侧递增；当第一管柱4用于与转向器连接时，变螺距螺旋槽21的螺距自其轴向的中部向两侧递减。此时，变螺距螺旋槽21的两端相对于中部对称，使转向盘左右转向的传动比对称，便于操作车辆的转角，保证车辆向左或向右转向时车轮转角一致，进而使得车辆向左、向右转向时车辆的转弯半径相同；而且还保证向左或向右打转向盘到相同角度时的操作力相同，避免操作转向盘出现的顿挫感。同时，上述渐变的螺旋槽还便于制造。当然，第一螺旋分槽的螺距还可以与第三螺旋分槽的螺距不对称设置，也可以使变螺距螺旋槽21的螺距不渐变，分为几段相等的螺距，仅保证两者均比第二螺旋分槽的螺距大(或小)即可。

为了进一步优化上述实施方式，上述实施例提供的汽车转向管柱结构中，当第一管柱4用于与转向盘连接时，第二螺旋分槽的螺旋升角为10°-15°，第一螺旋分槽的螺旋升角为15°-20°；本发明使第一螺旋分槽或第三螺旋分槽的螺旋升角自靠近第二螺旋分槽的一侧向远离第二螺旋分槽的一侧自15°递增到20°，使第二螺旋分槽的螺旋升角由其轴向的中部向两侧自10°递增到15°，进而实现整个变螺距螺旋槽21的螺距递增，从而使第二管柱5做递增的加速转动或递减的减速转动，还便于加工变螺距螺旋槽21。另一种实施方式中，当第一管柱4用于与转向器连接时，第二螺旋分槽的螺旋升角为15°-20°，第一螺旋分槽的螺旋升角为10°-15°。本发明使第一螺旋分槽或第三螺旋分槽的螺旋升角自靠近第二螺旋分槽的一侧向远离第二螺旋分槽的一侧自15°递减到10°，使第二螺旋分槽的螺旋升角由其轴向的中部向两侧自20°递减到15°，进而实现整个变螺距螺旋槽21的螺距递增，从而使第一管柱4做递增的加速转动或递减的减速转动，还便于加工变螺距螺旋槽21。。

当然，第二螺旋分槽的螺距也可以为一个定值，或者多段定值螺距构成；同样的，第一螺旋分槽或第三螺旋分槽的螺距也可以渐变为一个定值，或者多段定值螺距构成。

本发明一具体实施例中，固定套筒1的内壁具有沿轴向设置的导向轨11，滑套2的外壁具有与导向轨11滑动配合的滑槽。本发明的固定套筒1与滑套2之间通过导向轨11与滑槽的配合实现轴向滑动配合，结构简单，便于加工。当然，也可以在滑套2外壁上设置导向轨11，在固定套筒1内壁上设置滑槽。

上述导向轨11可以为一条、两条或多条，为了在保证滑套2运动的平稳性的前提下，便于加工导向轨11，上述导向轨11优选为两条，并分别位于固定套筒1直径的两端，如图1所示。

上述导向轨11可以为半圆形、三角形或其他形状，导向轨11优选为矩形凸起，这样一来，导向轨11与滑槽接触的面积较大，保证了滑动的平稳性。

进一步的，矩形凸起相对的两个侧面上均设置有多个第三滚动钢球3，第三滚动钢球3与滑槽滚动配合并沿固定套筒1的轴向均匀分布。本发明利用第三滚动钢球3使矩形凸起的两个侧面与滑槽之间为滚动配合，减小了摩擦，能够保证较好的滑动配合。上述第三滚动钢球3还可以设置在滑槽的槽面上，当然，本发明也可以不设置第三滚动钢球3，将滑槽的槽面以及矩形凸起的外壁均设置为光滑的弧面，或者在矩形凸起与滑槽之间设置润滑油层，以达到同样的减小导向轨11与滑槽之间的摩擦力的效果，本发明不再一一赘述。

为防止杂质进入固定套筒1内部，固定套筒1的两端均设置有端盖6；固定套筒1内部设置有润滑油，保证了汽车转向管柱结构运动灵活性，避免运动卡滞，提高了工作可靠性。

本发明实施例还提供了一种汽车可变传动比转向系统，包括汽车转向管柱结构，与汽车转向管柱结构的输入端连接的转向盘以及与汽车转向管柱结构的输出端连接的转向器，汽车转向管柱结构为上述任一实施例提供的汽车转向管柱结构，减小了可变传动比转向系统的加工难度，从而降低了加工成本，其优点是由汽车转向管柱结构带来的，具体的请参考上述实施例中相关的部分，在此就不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种汽车转向管柱结构，包括固定套筒(1)、第一管柱(4)和第二管柱(5)；其特征在于，还包括内套于所述固定套筒(1)并与所述固定套筒(1)轴向滑动配合的滑套(2)，所述滑套(2)具有变螺距螺旋槽(21)和等螺距螺旋槽(22)；所述第一管柱(4)上设置有与所述变螺距螺旋槽(21)配合的第一转块(41)，所述第二管柱(5)上设置有与所述等螺距螺旋槽(22)配合的第二转块(51)；

其中，所述变螺距螺旋槽(21)包括依次连接的第一螺旋分槽、第二螺旋分槽和第三螺旋分槽，且当所述转向盘位于初始位置时，所述第一转块(41)位于所述第二螺旋分槽轴向的中部；

当所述第一管柱(4)用于与转向盘连接时，所述第二螺旋分槽的螺距小于所述第一螺旋分槽的螺距以及所述第三螺旋分槽的螺距；当所述第一管柱(4)用于与转向器连接时，所述第二螺旋分槽的螺距大于所述第一螺旋分槽的螺距以及所述第三螺旋分槽的螺距。

2.如权利要求1所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，所述第一管柱(4)与所述滑套(2)共轴线，且所述第一转块(41)为垂直于所述第一管柱(4)轴向的扇形块。

3.如权利要求1所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，所述第一管柱(4)的轴线平行于所述滑套(2)的轴线，且所述第一转块(41)为垂直于所述第一管柱(4)轴向的圆环形块；所述圆环形块的一侧插入所述变螺距螺旋槽(21)内，另一侧与所述滑套(2)的内壁贴合。

4.如权利要求1所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，所述第二管柱(5)与所述滑套(2)共轴线，且所述第二转块(51)为螺旋块。

5.如权利要求1-4任一项所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，所述第一转块(41)上设置有第一滚动钢球(7)，所述第一滚动钢球(7)与所述变螺距螺旋槽(21)滚动配合；

所述第二转块(51)上设置有第二滚动钢球(8)，所述第二滚动钢球(8)与所述等螺距螺旋槽(22)滚动配合。

6.如权利要求1所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，所述第一螺旋分槽与所述第三螺旋分槽螺距相对于所述第二螺旋分槽轴向的中部对称设置；

且当所述第一管柱(4)用于与转向盘连接时，所述变螺距螺旋槽(21)的螺距自其轴向的中部向两侧递增；当所述第一管柱(4)用于与转向器连接时，所述变螺距螺旋槽(21)的螺距自其轴向的中部向两侧递减。

7.如权利要求6所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，当所述第一管柱(4)用于与所述转向盘连接时，所述第二螺旋分槽的螺旋升角为10°-15°，所述第一螺旋分槽的螺旋升角为15°-20°；

当所述第一管柱(4)用于与所述转向器连接时，所述第二螺旋分槽的螺旋升角为15°-20°，所述第一螺旋分槽的螺旋升角为10°-15°。

8.如权利要求1所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，所述固定套筒(1)的内壁具有沿轴向设置的导向轨(11)，所述滑套(2)的外壁具有与所述导向轨(11)滑动配合的滑槽。

9.如权利要求8所述的汽车转向管柱结构，其特征在于，所述导向轨(11)为矩形凸起，所述矩形凸起相对的两个侧面上均设置有多个第三滚动钢球(3)，所述第三滚动钢球(3)与所述滑槽滚动配合并沿所述固定套筒(1)的轴向均匀分布。

10.一种汽车可变传动比转向系统，包括汽车转向管柱结构，与所述汽车转向管柱结构的输入端连接的转向盘以及与所述汽车转向管柱结构的输出端连接的转向器，其特征在于，所述汽车转向管柱结构为如权利要求1-9任一项所述的汽车转向管柱结构。