CN107487353A - 转向管柱用齿形片组、转向管柱调节机构和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及了一种转向管柱用齿形片组、转向管柱调节机构和车辆，该齿形片组包括用于固定在夹紧管柱的夹紧支架(4)上的第一齿形片(6)，和用于套接在穿过所述夹紧支架(4)的连接轴(5)上的第二齿形片(7)，所述第一齿形片(6)上形成有第一齿面(61)以及供所述连接轴(5)穿过的滑槽孔(62)，所述第二齿形片(7)形成有与所述第一齿面(61)相互啮合的第二齿面(71)以及与所述连接轴(5)轴孔配合的安装孔(72)，所述第一齿面(61)中相邻齿之间的齿槽的延伸方向与所述滑槽孔(62)的延伸方向不平行。实现了在降低管柱重量的情况下，为锁定管柱提供足够的保持力，使其能够保持在锁止位置。

Description

转向管柱用齿形片组、转向管柱调节机构和车辆

技术领域

本公开涉及转向管柱调节领域，具体地，涉及一种转向管柱用齿形片组、转向管柱调节机构和车辆。

背景技术

随着汽车制造水平的提高，人们对汽车人机方面的要求越来越高，为了满足不同身高、臂展和驾驶习惯驾驶员的操纵需求，角度和高度可调的转向管柱成为时下汽车的标准配置。可调管柱的出现，不仅提高了驾驶的舒适性，而且减少了驾驶过程中由于驾驶员操作方向盘不适而引起疲劳造成的交通事故。

但是要实现管柱的调节，必须增加一套调节及夹紧机构，为了不降低转向管柱的模态，要求这套调夹紧机构必须能提供较大的保持力。但转向管柱固定于仪表板横梁上，加之管柱上又有方向盘、安全气囊、组合开关等诸多原件，管柱质量非常大，在不增加管柱质量及夹紧机构复杂性的基础上，要提高管柱保持力非常困难。

发明内容

本公开的目的是提供一种转向管柱用齿形片组，该齿形片组能够降低管柱质量，并且提供较大的管柱保持力。

本公开的另一个目的是提供一种转向管柱调节机构，使用本发明提供的齿形片组。

本公开的再一个目的是提供一种车辆，包括转向管柱，并且还包括本发明提供的转向管柱调节机构。

为了实现上述目的，本公开提供一种转向管柱用齿形片组，该齿形片组包括用于固定在夹紧管柱的夹紧支架上的第一齿形片，和用于套接在穿过所述夹紧支架的连接轴上的第二齿形片，所述第一齿形片上形成有第一齿面以及供所述连接轴穿过的滑槽孔，所述第二齿形片形成有与所述第一齿面相互啮合的第二齿面以及与所述连接轴轴孔配合的安装孔，所述第一齿面中相邻齿之间的齿槽的延伸方向与所述滑槽孔的延伸方向不平行。

可选地，所述第一齿面为两个且位于所述滑槽孔的长度方向上的两侧，并且所述第一齿面中的相邻齿之间的齿槽的延伸方向与所述滑槽孔的延伸方向相互垂直，所述第二齿面对应地为两个且位于所述安装孔两侧。

可选地，所述第一齿形片的截面形成为第一U形槽，该第一U形槽的两侧侧壁的端面形成为所述第一齿面，所述滑槽孔形成在所述第一U形槽的底壁，所述第二齿形片的截面形成为第二U形槽，该第二U形槽的开口和所述第一U形槽的开口相对，并且底壁上形成有所述第二齿面和所述安装孔。

可选地，所述第二U形槽的两侧侧壁分别嵌装有过渡支架，该过渡支架可滑动地贴合到所述第一U形槽的两侧侧壁的外侧面。

可选地，所述第二齿形片在所述长度方向上不大于第一齿形片的长度，所述第一齿面长度大于所述第二齿面的长度，并且长度之差不小于所述滑槽孔的长度。

可选地，所述第一齿形片朝向所述夹紧支架的一面开设置有用于与所述夹紧支架的凹凸配合的安装部。

根据本公开的另一方面，提供一种转向管柱调节机构，包括用于夹紧管柱的夹紧支架，用于固定穿过所述管柱且可径向移动地穿过所述夹紧支架的连接轴，该连接轴上沿轴向设置有分别位于所述夹紧支架两侧的锁紧机构和紧固机构，所述锁紧机构包括连接在所述连接轴上的调节手柄和将该调节手柄的转动转化为轴向力的传动机构，所述紧固机构包括紧固螺母，其特征在于，所述紧固螺母和所述夹紧支架之间设置有本公开提供的齿形片组。

可选地，所述第一齿形片和所述第二齿形片之间设置有弹簧片，该弹簧片具有连接孔以套接到所述连接轴。

可选地，所述弹簧片朝向所述第一齿形片延伸形成有四个支脚，该四个支脚分别两两对称布置于所述连接孔两侧，以分别抵顶到所述第一齿形片，每两个所述支脚之间形成有朝向所述第二齿形片延伸的卡脚，所述卡脚抵顶到所述第二齿形片并卡止到所述第二齿形片的卡槽内。

根据本公开的再一方面，提供一种包括转向管柱，还包括本公开提供的转向管柱调节机构。

本公开的有益效果是：采用质量较轻的齿形片组，可以保证在降低管柱质量的情况下，通过第一齿形片与第二齿形片啮合，为锁定管柱提供足够的保持力，使其保持在锁定的位置，降低了管柱的成本以及调节机构的复杂性。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的齿形片组的爆炸图(其中包含有弹簧片)。

图2是本公开提供的转向管柱调节机构的结构图。

图3是图2的部分装配图。

图4是本公开提供的第一齿形片的结构图。

图5是本公开提供的第一齿形片的另一视角的结构图。

图6是本公开提供的第二齿形片的结构图。

图7是本公开提供的弹簧片的结构图。

附图标记说明

1调节手柄 2第一凸轮

3第二凸轮 4夹紧支架

5连接轴 6第一齿形片

61第一齿面 62滑槽孔

63安装部 64开口

7第二齿形片 71第二齿面

72安装孔 73卡槽

8弹簧片 81连接孔

82支脚 83卡脚

9紧固螺母 10过渡支架

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1至图7所示，本公开提供一种转向管柱用齿形片组、转向管柱调节机构以及车辆。其中，该调节机构包括用于夹紧管柱的夹紧支架4，用于固定穿过管柱且可径向移动地穿过夹紧支架4的连接轴5，该连接轴5上沿轴向设置有分别位于夹紧支架4两侧的锁紧机构和紧固机构，锁紧机构包括连接在连接轴5上的调节手柄1和将该调节手柄1的转动转化为轴向力的传动机构，紧固机构包括紧固螺母9，紧固螺母9和夹紧支架4之间设置有本公开提供的齿形片组。

在本实施方式中，传动机构为凸轮传动机构，具体地包括固定在该调节手柄1上的第一凸轮2以及与该第一凸轮2啮合的第二凸轮3，第一凸轮2和第二凸轮3具有锁止位置和解锁位置。

其中，当在锁止位置时，在本实施方式中，调节手柄1可以向上转动，此时第一凸轮2的凸起和第二凸轮3的凸起相互抵顶，从而使得第一凸轮2能够与调节手柄1、连接轴5一起向左略微移动，即此时，第一凸轮2抵顶第二凸轮3，这样能够产生将连接轴5锁定在夹紧支架4上的轴向锁止力，带动紧固螺母9朝向齿形片组施压，具体地可通过下述中的本公开提供的齿形片组实现。即在锁紧位置，由连接轴5穿过的管柱被锁定在夹紧支架4上而处于不可调节的状态；

当在解锁位置时，调节手柄1向下转动松开，此时，调节手柄1带动第一凸轮2绕连接轴5的轴线向下转动，从而使得其与第二凸轮3的啮合状态发生改变，即，第一凸轮2上的凸起将落入第二凸轮3的凹槽中，从而使得两个凸轮之间的抵顶被解除。此时调节手柄1、连接轴5和第一凸轮2将能够沿着轴向方向向右略微移动，此时上述的轴向锁止力也将消除，紧固螺母9则不再对齿形片组施压，从而能够使得连接轴5在夹紧支架4上可以滑动，以实现管柱位置的调节。

为了实现通过上述轴向锁止力锁定连接轴5，在本实施方式中，如图1和图2所示，在紧固螺母9与夹紧支架4之间可以设置本公开提供的齿形片组。该齿形片组包括用于固定在夹紧管柱的夹紧支架4上的第一齿形片6，和用于套接在穿过夹紧支架4的连接轴5上的第二齿形片7，第一齿形片6可以为长形齿形片，并且在第一齿形片6上形成有第一齿面61以及供连接轴5穿过的滑槽孔62，第二齿形片7形成有与第一齿面61相互啮合的第二齿面71以及与连接轴5轴孔配合的安装孔72。另外，为了实现管柱在锁止位置的锁定，第一齿面61中相邻齿之间的齿槽的延伸方向与滑槽孔62的延伸方向不平行，也即具有一定角度，以能够保证通过齿之间的啮合将连接轴5锁止在滑槽孔62中。需要说明的是，安装孔72的孔径与滑槽孔62的宽度方向的长度应当相同，这样，可以防止管柱锁定时，连接轴5在滑槽孔62的宽度方向发生移动，避免锁定不牢固的问题产生。并且本文所说的滑槽孔62的延伸方向即为长度的延伸方向。

即，在锁止位置，第二齿形片7与第一齿形片6通过齿面的啮合，提供锁定管柱的保持力，此时，连接轴5锁止在夹紧支架4上，不能沿滑槽孔62的长度方向发生移动，因此，管柱处于不可调节的状态；在解锁位置，第二齿形片7与第一齿形片6之间脱离啮合，此时，连接轴5可以在滑槽孔62内移动，以实现管柱的调节。其中，齿形片组的质量较轻，并且还能够提供较大的锁定管柱的保持力，由于是齿与齿之间的啮合，使得在管柱调节时能够具有档位感，即，可以增强调节手感。

进一步地，如图4和图6所示，为了保证锁定管柱的保持力最大，在本实施方式中，第一齿面61为两个且位于滑槽孔62的宽度方向上的两侧，并且第一齿面61中的相邻齿之间的齿槽的延伸方向与滑槽孔62的延伸方向相互垂直，第二齿面71对应地为两个且位于安装孔72两侧。

其中，在本实施方式中，第一齿面61的各个齿的排布朝向该滑槽孔62的长度方向延伸，并且第一齿面61和第二齿面71分别为两个，这样，齿面两两啮合，能够提供相对更大的锁定管柱的保持力，将连接轴5锁止在夹紧支架4上。在其他实施方式中，第一齿面61上的齿还可以为与滑槽孔62倾斜设置的斜齿，同样可以防止连接轴5沿滑槽孔62滑动，只要相邻齿的齿槽的延伸方向与滑槽孔62的延伸方向呈一定角度即可。

具体地，如图4和图6所示，第一齿形片6的截面可以形成为第一U形槽，该第一U形槽的两侧侧壁的端面可以形成为第一齿面61，滑槽孔62形成在第一U形槽的底壁，第二齿形片7的截面可以形成为第二U形槽，该第二U形槽的开口和第一U形槽的开口相对，并且底壁上形成有第二齿面71和安装孔72。

即，第一U形槽可以容纳在第二U形槽内，并且在锁止位置时，第一齿面61插入到第二U形槽的底壁上，以与第二齿面71啮合。其中，第一U形槽的底壁一端还开设有开口64，开口64的设置方便操作人员安装时，定位第一齿形片6的位置，并且能够起到减重的作用。并且第二U形槽的底壁的两端开设有如下所述的卡脚83，也能够起到减重的作用。

另外，为了防止第一U形槽与第二U形槽的两侧侧壁相互直接接触，产生摩擦损坏，在本实施方式中，可以在第二U形槽的两侧侧壁分别嵌装有过渡支架10，该过渡支架10可滑动地贴合到第一U形槽的两侧侧壁的外侧面。

即，过渡支架10可以代替第二U形槽与第一U形槽的两侧侧壁过渡配合，这样，可以保证在管柱可调时，使得第二齿形片7沿着第一齿形片6的长度方向滑动调节；又同时可以避免两者之间的配合间隙过大，使得第一齿形片6与第二齿形片7之间的啮合不牢固。在本实施方式中，过渡支架10的材质可以为尼龙材质，可以保护第一U形槽的两侧侧壁，延长其使用寿命。

为了减轻管柱的重量以及避免与其他部件发生干涉，在本实施方式中，如图1所示，第二齿形片7在长度方向上不大于第一齿形片6的长度，并且，为了保证管柱在任意可调位置的锁定，第一齿面61长度需要大于第二齿面71的长度，并且长度之差不小于滑槽孔62的长度。这样，才能够保证管柱在调整位置后，仍能够使得第一齿面61与第二齿面71相互啮合，锁定管柱。

在本实施方式中，为了将第一齿形片6固定到夹紧支架4上，如图5所示，第一齿形片6朝向夹紧支架4的一面设置有用于与夹紧支架4凹凸配合的安装部63。其中，在本实施方式中，安装部63可以为凸出的安装孔，夹紧支架4上则形成有用于插入该安装孔的凸台，该凸台与安装孔过盈配合，以固定到夹紧支架4上，在其他实施方式中，安装部63还可以为凸台，而夹紧支架4上形成有安装孔。

在转向管柱调节机构中，为了消除连接轴5上各个零部件间的间隙，可以在第一齿形片6和第二齿形片7之间设置有弹簧片8，该弹簧片8具有连接孔81以套接到连接轴5。其中，弹簧片一直处于预紧状态，通过其弹性力，能够动态消除各个零件之间的间隙，避免在调节手柄1调节转动松开过程中出现松旷的感觉，增强调节手柄1松开过程中的紧实感。

具体地，如图1和图6所示，弹簧片8朝向第一齿形片6延伸形成有四个支脚82，该四个支脚82分别两两对称布置于连接孔81两侧，以分别抵顶到第一齿形片6，每两个支脚82之间形成有朝向第二齿形片7延伸的卡脚83，卡脚83抵顶到第二齿形片7并卡止到第二齿形片7的卡槽73内。其中，支脚82抵顶到第一U形槽的底壁上，卡脚83则抵顶到第二U形槽的底壁上并延伸卡止在卡槽73内，使得弹簧片8始终处于压缩状态，这样，在向下松开转动调节手柄1时，在弹簧片8的弹力作用下，可以动态消除第二齿形片7和第一齿形片6之间的间隙。

综上，本公开提供的转向管柱用齿形片组、转向管柱调节机构和车辆，通过齿形片组的啮合，为锁定管柱提供了足够的保持力，以此实现齿形片组在减小管柱重量的前提下，为管柱锁定提供更大的保持力。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种转向管柱用齿形片组，其特征在于，该齿形片组包括用于固定在夹紧管柱的夹紧支架(4)上的第一齿形片(6)，和用于套接在穿过所述夹紧支架(4)的连接轴(5)上的第二齿形片(7)，所述第一齿形片(6)上形成有第一齿面(61)以及供所述连接轴(5)穿过的滑槽孔(62)，所述第二齿形片(7)形成有与所述第一齿面(61)相互啮合的第二齿面(71)以及与所述连接轴(5)轴孔配合的安装孔(72)，所述第一齿面(61)中相邻齿之间的齿槽的延伸方向与所述滑槽孔(62)的延伸方向不平行。

2.根据权利要求1所述的齿形片组，其特征在于，所述第一齿面(61)为两个且位于所述滑槽孔(62)的宽度方向上的两侧，并且所述第一齿面(61)中相邻齿之间的齿槽的延伸方向与所述滑槽孔(62)的延伸方向相互垂直，所述第二齿面(71)对应地为两个且位于所述安装孔(72)两侧。

3.根据权利要求2所述的齿形片组，其特征在于，所述第一齿形片(6)的截面形成为第一U形槽，该第一U形槽的两侧侧壁的端面形成为所述第一齿面(61)，所述滑槽孔(62)形成在所述第一U形槽的底壁，所述第二齿形片(7)的截面形成为第二U形槽，该第二U形槽的开口和所述第一U形槽的开口相对，并且底壁上形成有所述第二齿面(71)和所述安装孔(72)。

4.根据权利要求3所述的齿形片组，其特征在于，所述第二U形槽的两侧侧壁分别嵌装有过渡支架(10)，该过渡支架(10)可滑动地贴合到所述第一U形槽的两侧侧壁的外侧面。

5.根据权利要求2所述的齿形片组，其特征在于，所述第二齿形片(7)在长度方向上不大于第一齿形片(6)的长度，所述第一齿面(61)长度大于所述第二齿面(71)的长度，并且长度之差不小于所述滑槽孔(62)的长度。

6.根据权利要求1所述的齿形片组，其特征在于，所述第一齿形片(6)朝向所述夹紧支架(4)的一面设置有用于与所述夹紧支架(4)凹凸配合的安装部(63)。

7.一种转向管柱调节机构，包括用于夹紧管柱的夹紧支架(4)，用于固定穿过所述管柱且可径向移动地穿过所述夹紧支架(4)的连接轴(5)，该连接轴(5)上沿轴向设置有分别位于所述夹紧支架(4)两侧的锁紧机构和紧固机构，所述锁紧机构包括连接在所述连接轴(5)上的调节手柄(1)和将该调节手柄(1)的转动转化为轴向力的传动机构，所述紧固机构包括紧固螺母(9)，其特征在于，所述紧固螺母(9)和所述夹紧支架(4)之间设置有根据权利要求1-6中任意一项所述的齿形片组。

8.根据权利要求7所述的转向管柱调节机构，其特征在于，所述第一齿形片(6)和所述第二齿形片(7)之间设置有弹簧片(8)，该弹簧片(8)具有连接孔(81)以套接到所述连接轴(5)。

9.根据权利要求8所述的转向管柱调节机构，其特征在于，所述弹簧片(8)朝向所述第一齿形片(6)延伸形成有四个支脚(82)，该四个支脚(82)分别两两对称布置于所述连接孔(81)两侧，以分别抵顶到所述第一齿形片(6)，每两个所述支脚(82)之间形成有朝向所述第二齿形片(7)延伸的卡脚(83)，所述卡脚(83)抵顶到所述第二齿形片(7)并卡止到所述第二齿形片(7)的卡槽(73)内。

10.一种车辆，包括转向管柱，其特征在于，还包括根据权利要求7-9中任意一项所述的转向管柱调节机构。