CN108248674B - 阻尼组件、锁紧总成、支撑部件、转向管柱及其锁紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转向管柱技术领域，提供一种阻尼组件、锁紧总成、支撑部件、转向管柱及其锁紧装置。所述阻尼组件包括调节件、扭簧和齿轮，所述调节件形成有支杆，所述调节件用于固定连接到转向管柱的外凸轮上以随所述外凸轮同步转动，所述齿轮用于与转向管柱上固定设置的周向齿段啮合，所述齿轮可转动地设置在所述支杆上，所述扭簧套装在所述支杆上并位于所述齿轮和所述调节件之间，且所述扭簧的一端连接于所述齿轮，另一端连接于所述调节件，以能够向调节手柄提供松开转动过程中的阻尼，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅。

Description

阻尼组件、锁紧总成、支撑部件、转向管柱及其锁紧装置

技术领域

本发明涉及转向管柱技术领域，特别涉及用于转向管柱的一种阻尼部件、一种锁紧总成和一种支撑部件，以及一种转向管柱及其锁紧装置。

背景技术

随着人们生活水平的提升以及车辆的普及，消费者对车辆操控的舒适性的要求不断提高。转向盘调节是为了满足不同人群对车辆驾驶要求的一项功能，这样，驾驶员可以根据自身需求调节方向盘的位置，但是，随着人们对驾驶感受的要求越来越高，对转向盘调节过程中的手感及噪音的要求也越来越高。

现有技术中，方向盘是由转向管柱锁紧机构锁紧固定的。转向管柱锁紧机构包括手柄和凸轮机构，这样，当凸轮机构的外凸轮的凸面和内凸轮的凸面配合时，转向管柱的管柱支架被夹紧，从而实现方向盘的锁紧，此时的方向盘不可调节；当转动手柄使得外凸轮的凸面和内凸轮的凸面分离时，方向盘解锁，此时的方向盘可以调节。

但是，现有的结构中，在锁紧过程中，外凸轮受到内凸轮的力会从零突变到最大，这将使得驾驶员需要较大的力来锁紧；而在解锁过程中，外凸轮受到内凸轮的力会从最大瞬间突变到零，也就是，由于在解锁时需要克服两个凸轮的凸面之间较大的摩擦力，将导致手柄松开时的启动力较大，使得驾驶员会有钝搓跌空感和不舒适感，调节手感较差。

发明内容

有鉴于此，第一方面，本发明旨在提出一种阻尼组件，以能够向调节手柄提供与松开转动方向相反的阻尼，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种阻尼组件，所述阻尼组件包括调节件、扭簧和齿轮，所述调节件形成有支杆，所述调节件用于固定连接到转向管柱的外凸轮上以随所述外凸轮同步转动，所述齿轮用于与转向管柱上固定设置的周向齿段啮合，其中，所述齿轮可转动地设置在所述支杆上，所述扭簧套装在所述支杆上并位于所述齿轮和所述调节件之间，且所述扭簧的一端连接于所述齿轮，另一端连接于所述调节件。

相对于现有技术，本发明所述的阻尼组件中，由于扭簧连接在齿轮和调节件之间，同时，齿轮能够与固定设置的周向齿段啮合而转动，这样能够使得扭簧开始储能，这样，在实际装配到转向管柱使用时，使用者转动固定在外凸轮上的调节手柄以释放时，首先需要克服外凸轮和内凸轮之间较大的锁紧摩擦力，随后，调节手柄将同时带动外凸轮和调节件转动，调节件转动将带动齿轮绕外凸轮的转动轴线(转向管柱的销轴)公转，同时，齿轮则与周向齿段啮合以绕支杆自转，从而使得扭簧稳定可靠地储能，当调节手柄受力下降较快时，扭簧将通过调节件向调节手柄提供相反转向的阻尼力作用，而使得调节手柄的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅，同时由于整个过程均为齿轮和周向齿段的啮合配合，调节过程中受力也会更均匀。另外，在调节手柄锁止过程中，扭簧还将释放能量，向调节手柄施加与锁紧转向相同的辅助力，使得锁止力降低。

进一步地，所述齿轮通过轴承设置在所述支杆上。

第二方面，本发明提供一种锁紧总成，所述锁紧总成用于车辆的转向管柱，一种形式中，所述锁紧总成包括外凸轮、内凸轮和根据权利要求1或2所述的阻尼组件，其中，所述阻尼组件设置在所述外凸轮上并且所述调节件与所述外凸轮连接并能够同步转动，所述内凸轮的外周面上形成有周向齿段，所述齿轮与所述周向齿段啮合；

或者，另一种形式中，所述锁紧总成包括外凸轮、内凸轮、管柱支架和根据权利要求1或2所述的阻尼组件，其中，所述阻尼组件设置在所述外凸轮上并且所述调节件与所述外凸轮连接并能够同步转动，所述内凸轮固定设置在所述管柱支架的侧壁上，所述管柱支架的所述侧壁的外表面上设置有周向齿段，所述齿轮与所述周向齿段啮合。

这样，和上述的原理相同的，在实际装配到转向管柱使用时，当调节手柄受力下降较快时，扭簧将通过调节件向调节手柄提供相反转向的阻尼力作用，而使得调节手柄的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅，同时由于整个过程均为齿轮和周向齿段的啮合配合，调节过程中受力也会更均匀。另外，在调节手柄锁止过程中，扭簧还将释放能量，向调节手柄施加于锁紧转向相同的副助力，使得锁止力降低。

第三方面，本发明提供一种支撑部件，所述支撑部件用于转向管柱，所述支撑部件上形成有用于与第二方面中所述的外凸轮的所述齿轮啮合的周向齿段。

这样，如上所述的，通过齿轮和周向齿段的啮合，调节件转动将带动齿轮绕外凸轮的转动轴线(转向管柱的销轴)公转，同时，齿轮则与周向齿段啮合以绕支杆自转，从而使得扭簧稳定可靠地储能和释能，使得调节过程中更加平稳顺畅。

进一步地，所述支撑部件为内凸轮，所述周向齿段形成在所述内凸轮的外周面上；或者，所述支撑部件为转向管柱的管柱支架，所述周向齿段形成在所述管柱支架的侧壁的外表面上。

第四方面，本发明提供一种转向管柱锁紧装置，包括外轮手柄总成和内凸轮以及阻尼装置，其中，所述外轮手柄总成包括固定连接以同步转动的调节手柄和外凸轮，所述内凸轮用于固定设置在管柱支架上并能够与所述外凸轮相互配合，其中，所述阻尼装置与所述外轮手柄总成连接，并能够在所述调节手柄松开转动时向所述调节手柄提供与松开转动方向相反的阻尼力。

这样，由于阻尼装置能够在调节手柄松开转动时向调节手柄提供与松开转动方向相反的阻尼力，这将使得调节手柄的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅。

进一步地，所述调节手柄松开转动时，所述阻尼装置在自身辅助机构的协助下开始连续储能。

更进一步地，所述调节手柄反向转动时，所述阻尼装置在自身辅助机构的协助下释能并向所述调节手柄提供辅助的转动锁紧力。

一种优选结构中，所述外凸轮为本发明第二方面中提供的外凸轮，所述调节件、所述调节手柄和所述外凸轮能够同步转动，所述内凸轮的外周面上形成有周向齿段，所述阻尼部件和所述周向齿段形成所述阻尼装置，其中，所述齿轮和所述周向齿段啮合以形成阻尼装置的自身辅助机构。

第五方面，本发明提供一种转向管柱，所述转向管柱包括管柱支架和上述的转向管柱锁紧装置，其中，所述内凸轮固定设置在所述管柱支架上，所述外凸轮为本发明第二方面中提供的外凸轮，其中，调节件、调节手柄和外凸轮能够同步转动并通过销轴设置在所述管柱支架上，并且所述内凸轮或所述管柱支架上形成有周向齿段，所述阻尼部件和所述周向齿段形成所述阻尼装置，其中，所述齿轮和所述周向齿段啮合。

这样，使用者转动调节手柄以调节时，首先需要克服外凸轮和内凸轮之间较大的锁紧摩擦力，随后，调节手柄释放并将同时带动外凸轮和调节件转动，调节件转动将带动齿轮绕销轴公转，同时，齿轮则与周向齿段啮合以绕支杆自转，从而使得扭簧稳定可靠地储能，当调节手柄受力下降较快时，扭簧将通过调节件向调节手柄提供相反转向的阻尼力作用，而使得调节手柄的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅，同时由于整个过程均为齿轮和周向齿段的啮合配合，调节过程中受力也会更均匀。另外，在调节手柄锁止过程中，扭簧还将释放能量，向调节手柄施加于锁紧转向相同的副助力，使得锁止力降低。

本发明的其它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

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施方式所述的转向管柱锁紧装置的一种结构示意图，其中，该转向管柱锁紧装置处于分解状态，并且显示了本发明提供的阻尼组件、外凸轮和内凸轮；

图2为图1的转向管柱锁紧装置的另一视角的示意图；

图3为本发明实施方式所述的转向管柱的立体结构示意图；

图4为图3的主视结构示意图。

附图标记说明：

1-调节件，2-扭簧，3-齿轮，4-支杆，5-周向齿段，6-轴承，7-外凸轮，8-安装孔，9-定位凸部，10-内凸轮，11-管柱支架，12-调节手柄，13-销轴，14-连接孔，15-定位方块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

如图1和2所示的结构，本发明提供的阻尼组件包括调节件1、扭簧2和齿轮3，其中，调节件1形成有支杆4，调节件1用于固定连接到转向管柱的外凸轮7上以随外凸轮7同步转动，例如，外凸轮上形成有定位凸部9，调节件1通过其上的装配孔和定位凸部9的配合而固定连接在一起，齿轮3则用于与转向管柱上固定设置的周向齿段5啮合，图1和2中显示了周向齿段5是设置在内凸轮10上的，其中，齿轮3可转动地设置在支杆4上，扭簧2套装在支杆4上并位于齿轮3和调节件1之间，且扭簧2的一端连接于齿轮3，另一端连接于调节件1，例如，扭簧2的两端分别可转动地连接在齿轮3和调节件1上的连接孔14内。

在该技术方案中，由于扭簧2连接在齿轮3和调节件1之间，同时，齿轮3能够与固定设置的周向齿段5啮合而转动，这样能够使得扭簧2开始储能，这样，在实际装配到转向管柱使用时，使用者转动固定在外凸轮7上的调节手柄12以释放时，首先需要克服外凸轮7和内凸轮10之间较大的锁紧摩擦力，随后，调节手柄12将同时带动外凸轮7和调节件1转动，调节件1转动将带动齿轮3绕外凸轮7的转动轴线(转向管柱的销轴13)公转，同时，齿轮3则与周向齿段5啮合以绕支杆4自转，从而使得扭簧2稳定可靠地储能，当调节手柄12受力下降较快时，扭簧2将通过调节件1向调节手柄12提供相反转向的阻尼力作用，而使得调节手柄12的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅，同时由于整个过程均为齿轮3和周向齿段5的啮合配合，调节过程中受力也会更均匀。另外，在调节手柄12锁止过程中，扭簧2还将释放能量，向调节手柄12施加与锁紧转向相同的辅助力，使得锁止力降低。

当然，齿轮3可以直接通过自身的安装孔与支杆4转动配合，或者通过转动轴套与支杆4配合，或者，进一步地，为了提升齿轮3转动的顺畅性，并提升齿轮3和支杆4装配的转动稳定性，优选地，如图1和2所示的，齿轮3通过轴承6设置在支杆4上。

第二方面，本发明提供一种锁紧总成，所述锁紧总成用于车辆的转向管柱，一种形式中，该锁紧总成包括外凸轮7、内凸轮10和上述第一方面中任意所述的阻尼组件，其中，阻尼组件设置在外凸轮7上并且调节件1与外凸轮7连接并能够同步转动，例如，如图1和2所示的，外凸轮上形成有围绕销轴的安装孔8设置的定位凸部9，而调节件1通过其上的装配孔和定位凸部9的配合而固定连接在一起，内凸轮10的外周面上形成有周向齿段5，齿轮3与周向齿段5啮合，内凸轮10用于固定设置在管柱支架11上。

或者，

另一种形式中，该锁紧总成包括外凸轮7、内凸轮10、管柱支架11和上述第一方面中任意所述的阻尼组件，其中，阻尼组件设置在外凸轮7上并且调节件1与外凸轮7连接并能够同步转动，内凸轮10固定设置在管柱支架11的侧壁上，管柱支架11的侧壁的外表面上设置有周向齿段5，齿轮3与周向齿段5啮合。

这样，和上述的原理相同的，在实际装配到转向管柱使用时，当调节手柄12受力下降较快时，扭簧2将通过调节件1向调节手柄12提供相反转向的阻尼力作用，而使得调节手柄12的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅，同时由于整个过程均为齿轮3和周向齿段5的啮合配合，调节过程中受力也会更均匀。另外，在调节手柄12锁止过程中，扭簧2还将释放能量，向调节手柄12施加于锁紧转向相同的辅助力，使得锁止力降低。

第三方面，本发明提供一种支撑部件，该支撑部件用于转向管柱，该支撑部件上形成有用于与第二方面中所述的外凸轮7的齿轮3啮合的周向齿段5。也就是说，该支撑部件只要设置有周向齿段5，并能够作为转向管柱的零部件即可。

这样，如上所述的，通过齿轮3和周向齿段5的啮合，调节件1转动将带动齿轮3绕外凸轮7的转动轴线(转向管柱的销轴13)公转，同时，齿轮3则与周向齿段5啮合以绕支杆4自转，从而使得扭簧2稳定可靠地储能和释能，使得调节过程中更加平稳顺畅。

为了简化转向管柱的结构，避免产生更多的零部件而加重重量或占据较大的空间，优选地，需要充分利用转向管柱的自身零部件，例如，优选地，如图1和2所示的，一种形式中，支撑部件为内凸轮10，周向齿段5形成在内凸轮10的外周面上；或者，另一种形式中，参考图3和4所示的，支撑部件为转向管柱的管柱支架11，周向齿段5形成在管柱支架11的侧壁的外表面上。这样，不论是内凸轮10，还是管柱支架11，其上的周向齿段5都能够与齿轮3形成良好稳定的啮合。

另外，第四方面，如图1和2所示的结构，本发明提供一种转向管柱锁紧装置，该转向管柱锁紧装置包括外轮手柄总成和内凸轮10以及阻尼装置，其中，外轮手柄总成包括固定连接以同步转动的调节手柄12和外凸轮7，内凸轮10用于固定设置在管柱支架11上并能够与外凸轮7相互配合，其中，阻尼装置与外轮手柄总成连接，例如，可以连接在调节手柄12上，或者连接在外凸轮7上，或者与这两者同时连接，并能够在调节手柄12松开转动时向调节手柄12提供与松开转动方向相反的阻尼力。

这样，由于阻尼装置能够在调节手柄12松开转动时向调节手柄12提供与松开转动方向相反的阻尼力，这将使得调节手柄12的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅。

进一步地，为了充分利用阻尼装置，优选地，调节手柄12松开转动时，阻尼装置在自身辅助机构的协助下开始连续储能，例如，阻尼装置可以包括定位引导套筒和设置在定位引导套筒内并伸出的橡胶弹性块，这样，调节手柄12松开转动时，将压缩橡胶弹性块，而橡胶弹性块在定位引导套筒的辅助作用下被引导压缩并开始连续储能，而并不发生横向的任何变形或错位。

更进一步地，调节手柄12反向转动时，阻尼装置在自身辅助机构的协助下释能并向调节手柄12提供辅助的转动锁紧力。同理，在定位引导套筒的辅助作用下被压缩的橡胶弹性块可以开始释能，而并不发生横向的任何变形或错位。

当然，阻尼装置除了定位引导套筒和设置在定位引导套筒内并伸出的橡胶弹性块的形式之外，还可以为其他结构形式，例如，如图1和2所示的，外凸轮7为上述第二方面中所述的外凸轮，其中，调节件1、调节手柄12和外凸轮7能够同步转动，例如，调节件1和调节手柄12能够固定安装在外凸轮7的定位凸部9上，而内凸轮10的外周面上形成有周向齿段5，阻尼部件和周向齿段5形成阻尼装置，其中，齿轮3和周向齿段5啮合以形成阻尼装置的自身辅助机构。

第五方面，本发明提供一种转向管柱，如图3和4所示的，转向管柱包括管柱支架11和上述第四方面中任意所述的转向管柱锁紧装置，其中，内凸轮10固定设置在管柱支架11上，例如通过定位方块15固定在管柱支架11上的安装孔，外凸轮7为上述第二方面中所述的外凸轮，其中，调节件1、调节手柄12和外凸轮7能够同步转动并通过销轴13设置在管柱支架11上，并且内凸轮10或管柱支架11上形成有周向齿段5，第一方面中任意所述的阻尼部件和周向齿段5形成阻尼装置，其中，齿轮3和周向齿段5啮合。

这样，使用者转动固定在外凸轮7上的调节手柄12以释放时，首先需要克服外凸轮7和内凸轮10之间较大的锁紧摩擦力，随后，调节手柄12将同时带动外凸轮7和调节件1转动，调节件1转动将带动齿轮3绕销轴13公转，同时，齿轮3则与周向齿段5啮合以绕支杆4自转，从而使得扭簧2稳定可靠地储能，当调节手柄12受力下降较快时，扭簧2将通过调节件1向调节手柄12提供相反转向的阻尼力作用，而使得调节手柄12的端部施加力并不会有明显变化，避免由于力的突变而降低驾驶感受，使得调节过程中更加顺畅，同时由于整个过程均为齿轮3和周向齿段5的啮合配合，调节过程中受力也会更均匀。另外，在调节手柄12锁止过程中，扭簧2还将释放能量，向调节手柄12施加与锁紧转向相同的辅助力，使得锁止力降低，从而能够有效地提高调节手柄端力的平顺感。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻尼组件，其特征在于，所述阻尼组件包括调节件(1)、扭簧(2)和齿轮(3)，所述调节件(1)形成有支杆(4)，所述调节件(1)用于固定连接到转向管柱的外凸轮上以随所述外凸轮同步转动，所述齿轮(3)用于与转向管柱上固定设置的周向齿段(5)啮合，

其中，所述齿轮(3)可转动地设置在所述支杆(4)上，所述扭簧(2)套装在所述支杆(4)上并位于所述齿轮(3)和所述调节件(1)之间，且所述扭簧(2)的一端连接于所述齿轮(3)，另一端连接于所述调节件(1)。

2.根据权利要求1所述的阻尼组件，其特征在于，所述齿轮(3)通过轴承(6)设置在所述支杆(4)上。

3.一种支撑部件，所述支撑部件用于转向管柱，其特征在于，所述支撑部件上形成有用于与根据权利要求1或2的阻尼组件中的齿轮(3)啮合的周向齿段(5)。

4.根据权利要求3所述的支撑部件，其特征在于，所述支撑部件为内凸轮(10)，所述周向齿段(5)形成在所述内凸轮(10)的外周面上；

或者，

所述支撑部件为转向管柱的管柱支架(11)，所述周向齿段(5)形成在所述管柱支架的侧壁的外表面上。

5.一种锁紧总成，所述锁紧总成用于车辆的转向管柱，其特征在于，

所述锁紧总成包括外凸轮(7)、内凸轮(10)、根据权利要求1或2所述的阻尼组件和根据权利要求3或4所述的支撑部件，其中，所述阻尼组件设置在所述外凸轮(7)上并且所述调节件(1)与所述外凸轮(7)连接并能够同步转动，所述齿轮(3)与所述周向齿段(5)啮合；

或者，

所述锁紧总成包括外凸轮(7)、内凸轮(10)、管柱支架(11)、根据权利要求1或2所述的阻尼组件和根据权利要求3或4所述的支撑部件，其中，所述阻尼组件设置在所述外凸轮(7)上并且所述调节件(1)与所述外凸轮(7)连接并能够同步转动，所述内凸轮(10)固定设置在所述管柱支架(11)的侧壁上，所述齿轮(3)与所述周向齿段(5)啮合。

6.一种转向管柱锁紧装置，其特征在于，包括外轮手柄总成和内凸轮(10)以及阻尼装置，其中，

所述外轮手柄总成包括固定连接以同步转动的调节手柄(12)和外凸轮(7)，所述内凸轮(10)用于固定设置在管柱支架(11)上并能够与所述外凸轮(7)相互配合，其中，

所述阻尼装置与所述外轮手柄总成连接，所述外轮手柄总成能够带动所述阻尼装置围绕所述内凸轮(10)的轴线公转，并且所述阻尼装置能够在所述调节手柄(12)松开转动时向所述调节手柄(12)提供与松开转动方向相反的阻尼力。

7.根据权利要求6所述的转向管柱锁紧装置，其特征在于，所述调节手柄(12)松开转动时，所述阻尼装置在自身辅助机构的协助下开始连续储能。

8.根据权利要求7所述的转向管柱锁紧装置，其特征在于，所述调节手柄(12)反向转动时，所述阻尼装置在自身辅助机构的协助下释能并向所述调节手柄(12)提供辅助的转动锁紧力。

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的转向管柱锁紧装置，其特征在于，

转向管柱锁紧装置包括权利要求5所述的锁紧总成，其中，阻尼装置为扭簧(2)，所述外轮手柄总成包括调节件(1)，所述调节件(1)、所述调节手柄(12)和所述外凸轮(7)能够同步转动，所述齿轮(3)和所述周向齿段(5)啮合以形成阻尼装置的自身辅助机构。

10.一种转向管柱，其特征在于，所述转向管柱包括管柱支架(11)和根据权利要求6-9中任意一项所述的转向管柱锁紧装置，其中，

所述内凸轮(10)固定设置在所述管柱支架(11)上，调节手柄(12)和外凸轮(7)能够同步转动并通过销轴(13)设置在所述管柱支架(11)上。