CN108860288B - 一种转向管柱总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转向管柱总成，包括管柱固定支架、管柱溃缩调节机构、管柱松紧调节机构和管柱；管柱的横截面具有多边形的形状；管柱固定支架与管梁固定连接；管柱溃缩调节机构包括第一调节支架和第二调节支架；第二调节支架包括定位凸起和摩擦板；管柱松紧调节机构被设置用于驱动管柱固定支架夹紧或释放第一调节支架。本发明的转向管柱总成通过多边形的管柱与第二调节支架之间的摩擦实现转向管柱溃缩时的吸能，结构简单，成本较低。

Description

一种转向管柱总成

技术领域

本发明涉及转向管柱领域，更具体地，涉及一种转向管柱总成。

背景技术

汽车转向管柱总成是安装在方向盘与转向器之间的连接部件，可起到辅助控制汽车行进方向、传递扭矩和吸收汽车撞击时的能量等功能。

现有的转向管柱总成的柱管通常为圆柱形，为了吸收汽车撞击时圆柱形柱管传递的能量，其溃缩吸能机构零部件较多，结构复杂，导致转向管柱总成的重量较大，成本较高。

因此，如何提供一种结构简单，成本较低的转向管柱总成成为本领域亟需解决的技术难题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构简单，成本较低的转向管柱总成的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种转向管柱总成。

该转向管柱总成包括管柱固定支架、管柱溃缩调节机构、管柱松紧调节机构和管柱；其中，

所述管柱的横截面具有多边形的形状；

所述管柱固定支架与管梁固定连接；

所述管柱溃缩调节机构包括第一调节支架和第二调节支架，所述第一调节支架的外表面与所述管柱固定支架相对，所述第一调节支架的内表面与所述管柱的外表面相对，且所述第一调节支架的横截面与所述管柱的横截面的至少一条边相适配，所述第一调节支架上设有第二调节支架定位孔；

所述第二调节支架包括定位凸起和摩擦板，所述定位凸起与所述第二调节支架定位孔相配合，所述摩擦板位于所述第一调节支架和所述管柱之间，且所述摩擦板两个表面分别与所述第一调节支架和所述管柱相接触；

所述管柱松紧调节机构被设置用于驱动所述管柱固定支架夹紧或释放所述第一调节支架，以使得所述第一调节支架夹紧或释放所述管柱。

可选的，所述第一调节支架具有U形板结构，且所述第一调节支架的底壁和部分侧壁与所述管柱的外表面相适配。

可选的，所述管柱溃缩调节机构包括至少三个所述第二调节支架，各所述第二调节支架的所述摩擦板分别与所述管柱的横截面的不同边相接触。

可选的，所述定位凸起包括第一定位凸起和第二定位凸起，所述第一定位凸起位于所述摩擦板的长度方向的两端，所述第二定位凸起位于所述第一定位凸起之间。

可选的，所述管柱固定支架上设有调节杆滑槽，所述调节杆滑槽沿着所述管柱的高度方向延伸；

所述管柱松紧调节机构包括调节手柄、凸轮组件和调节杆，所述调节杆与所述第一调节支架固定连接，且所述调节杆与所述调节杆滑槽滑动配合；

所述调节杆的一端与所述调节手柄固定连接，所述调节杆的另一端上设有与所述管柱固定支架的外表面相对的限位件；

所述凸轮组件安装在所述调节杆上，且所述凸轮组件位于所述调节手柄和所述管柱固定支架之间，所述凸轮组件被设置为用于在所述调节手柄的驱动下朝向靠近或远离所述管柱固定支架的方向移动。

可选的，所述管柱松紧调节机构还包括弹性件，所述弹性件安装在所述调节杆上，且所述弹性件位于所述调节手柄与所述管柱固定支架和/或所述限位件与所述管柱固定支架之间；

所述弹性件具有弹性件主体和弹臂，所述弹臂相对于所述弹性件主体朝向靠近所述管柱固定支架的方向延伸。

可选的，所述管柱溃缩调节机构还包括第三调节支架；

所述第三调节支架为L形支架，所述第三调节支架的一条边与所述管柱的外表面相贴合，所述第三调节支架的另一条边上设有与所述调节杆相配合的安装孔，且所述第三调节支架的高度方向上的两自由端与所述第一调节支架的内表面相抵。

可选的，所述第三调节支架包括两个，且两个所述第三调节支架镜像对称设置。

可选的，所述管柱上设有限位凸起，所述限位凸起与所述调节杆对应设置。

可选的，所述转向管柱总成还包括两个缓冲弹簧；

所述管柱固定支架包括左固定支架和右固定支架，所述左固定支架和右固定支架均与管梁固定连接；

一个所述缓冲弹簧的两端分别与所述左固定支架和所述第一调节支架相连接，另一个所述缓冲弹簧的两端分别与所述右固定支架和所述第一调节支架相连接。

本发明的转向管柱总成通过多边形的管柱与第二调节支架之间的摩擦实现转向管柱溃缩时的吸能，结构简单，成本较低。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为本公开转向管柱总成实施例的一视角的结构示意图。

图2为本公开转向管柱总成实施例的另一视角的结构示意图。

图3为本公开转向管柱总成实施例的局部结构示意图。

图4为本公开转向管柱总成的管柱固定支架实施例的结构示意图。

图5为本公开转向管柱总成的第一调节支架实施例的结构示意图。

图6为本公开转向管柱总成的弹性件实施例的结构示意图。

图中标示如下：

管柱固定支架-1，调节杆滑槽-10，管柱溃缩调节机构-2，第一调节支架-21，第二调节支架定位孔-210，第二调节支架-22，定位凸起-221，第一定位凸起-2210，第二定位凸起-2212，摩擦板-222，第三调节支架-23，安装孔-230，管柱松紧调节机构-3，调节手柄-31，凸轮组件-32，调节杆-33，限位件-330，弹性件-34，弹性件主体-341，弹臂-342，管柱-4，限位凸起-40，缓冲弹簧-5。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有的转向管柱总成的溃缩吸能机构零部件较多，结构复杂的问题，本公开提供了一种转向管柱总成。

如图1至图6所示，本公开的转向管柱总成包括管柱固定支架1、管柱溃缩调节机构2、管柱松紧调节机构3和管柱4。

管柱4的横截面具有多边形的形状。上述多边形可例如为六边形或八边形等。这种多边形的管柱4可采用铁类材料通过冲压或焊接等工艺制造，成本和重量均较低。具体实施时，为了方便管柱4的两端与其它部件相，管柱4的两端可具有圆环结构。

管柱固定支架1与管梁固定连接。管柱固定支架1与管梁之间的固定连接可通过焊接或螺栓连接等方式实现，管柱固定支架1上可设用于与管梁相连接的连接板。管柱固定支架1可为一体式结构或分体式结构。当管柱固定支架1为分体式结构时，也即是管柱固定支架1由多个分体的支架组成时，分体的支架之间还可通过中间连接支架焊接在一起，以提高管柱固定支架1的强度。

管柱溃缩调节机构2包括第一调节支架21和第二调节支架22。第一调节支架21的外表面与管柱固定支架1相对，第一调节支架21的内表面与管柱4的外表面相对。第一调节支架21可例如为罩设在管柱4外的类U形板结构，或者，第一调节支架21可例如为覆盖在管柱4外的环形支架结构。第一调节支架21的横截面与管柱4的横截面的至少一条边相适配，第一调节支架21上设有第二调节支架定位孔210。上述“相适配”是指第一调节支架21的横截面具有与管柱4的横截面的至少一条边相同的形状。具体实施时，针对不同的管柱4的横截面的形状，第一调节支架21的横截面可与管柱4的横截面的不同数量的边相适配。例如，当管柱4为八边形时，第一调节支架21的横截面与管柱4的横截面的五条边相适配。

第二调节支架22包括定位凸起221和摩擦板222。定位凸起221与第二调节支架定位孔210相配合，从而将第二调节支架22定位在第一调节支架21上。定位凸起221可例如为圆柱形凸起或板状凸起或块状凸起等。为了保证第二调节支架22与第一调节支架21之间配合的可靠性，定位凸起221通常可具有多个。摩擦板222位于第一调节支架21和管柱4之间，且摩擦板222两个表面分别与第一调节支架21和管柱4相接触。摩擦板222与第一调节支架21和管柱4之间的摩擦力可吸收至少部分的管柱4的溃缩力，从而实施转向管柱总成的溃缩调节功能。通常，第一调节支架21与管柱4之间具有一定的间隙，以保证摩擦板222与第一调节支架21和管柱4之间的充分接触。此外，摩擦板222的长度方向可与管柱4的长度方向一致，以增大摩擦板222与管柱4之间的摩擦力。具体实施时，第二调节支架22上至少定位凸起221的部分可由PA66工程塑料等塑料材料制成，当管柱4受到较大的冲击力时，第二调节支架22上的定位凸起221可自摩擦板222上断裂下来，以吸收更大溃缩力。

管柱松紧调节机构3可驱动管柱固定支架1夹紧或释放第一调节支架21，以使得第一调节支架21夹紧或释放管柱4。当管柱松紧调节机构3释放管柱4时，可通过管柱4绕固定轴旋转的方式实现管柱4的角度调节，从而实现方向盘相对整车的上下方向的调节；或者可通过对管柱4的轴向方向前后移动的调节，从而实现方向盘相对于整车的前后方向的调节。当管柱松紧调节机构3夹紧管柱4时，不可对管柱4进行角度调节或轴向调节。

本公开的转向管柱总成在整车受到撞击时，管柱4相对于管柱固定支架1及第一调节支架21溃缩，此时第二调节支架22的摩擦板222与管柱4之间产生的摩擦力吸收管柱4的溃缩力。随着管柱4的进一步溃缩，第二调节支架22上的定位凸起221可自摩擦板222上断开，以使得管柱溃缩调节机构2吸收更大的溃缩力。

本公开的转向管柱总成通过多边形的管柱4与第二调节支架22之间的摩擦实现转向管柱4溃缩时的吸能，结构简单，成本较低。

在本公开转向管柱总成的一个实施例中，第一调节支架21具有U形板结构，且第一调节支架21的底壁和部分侧壁与管柱4的外表面相适配。这种结构的第一调节支架21结构简单，易于实现。

在本公开转向管柱总成的一个实施例中，管柱溃缩调节机构2包括至少三个第二调节支架22，各第二调节支架22的摩擦板222分别与管柱4的横截面的不同边相接触。通常，多个第二调节支架22位于管柱4的横截面的相邻边处，以保证摩擦板222与管柱4之间的摩擦力可更有效地吸收管柱4的溃缩力。

在本公开转向管柱总成的一个实施例中，定位凸起221包括第一定位凸起2210和第二定位凸起2212。第一定位凸起2210位于摩擦板222的长度方向的两端，第二定位凸起2212位于第一定位凸起2210之间。具体实施时，第一定位凸起2210可例如为块状或板状，第二定位凸起2212可例如为圆柱状或板状，第一定位凸起2210的形状通常与第二定位凸起2212的形状不相同。当第一定位凸起2210为板状时，与第一定位凸起2210对应的第二调节支架定位孔210可为矩形孔，且第一定位凸起2210的宽度方向平行于上述矩形孔沿着管柱4的长度方向的边。

在本公开转向管柱总成的一个实施例中，管柱固定支架1上设有调节杆滑槽10，调节杆滑槽10沿着管柱4的高度方向延伸。上述管柱4的高度方向是指垂直于管柱4的轴向方向的方向。

管柱松紧调节机构3包括调节手柄31、凸轮组件32和调节杆33。调节杆33与第一调节支架21固定连接，且调节杆33与调节杆滑槽10滑动配合。调节杆33与第一调节支架21之间的固定连接可通过焊接或螺纹连接等方式实现。

调节杆33的一端与调节手柄31固定连接，调节杆33的另一端上设有与管柱固定支架1的外表面相对的限位件330。这样，调节杆33由调节手柄31和限位件330限位在管柱固定支架1上。当转动调节手柄31时，调节杆33随之一起转动。限位件330可例如为安装在调节杆33上的螺母或焊接在调节杆33上的环向凸起等。

凸轮组件32安装在调节杆33上，且凸轮组件32位于调节手柄31和管柱固定支架1之间。凸轮组件32可在调节手柄31的驱动下朝向靠近或远离管柱固定支架1的方向移动。当转动调节手柄31使得凸轮组件32朝向靠近管柱固定支架1的方向移动时，管柱松紧调节机构3将管柱固定支架1锁紧在第一调节支架21外，使得第一调节支架21锁紧管柱4，管柱4的位置相对固定。当转动调节手柄31使得凸轮组件32朝向远离管柱固定支架1的方向移动时，管柱松紧调节机构3释放管柱固定支架1，第一调节支架21和管柱4也随着被释放，此时，可通过管柱4绕调节杆33旋转的方式和/或调节杆33沿着调节杆滑槽10的滑动实现管柱4的角度调节，从而实现方向盘相对整车的上下方向的调节；或者可通过对管柱4的轴向方向前后移动的调节和/或调节杆33沿着调节杆滑槽10的滑动，从而实现方向盘相对于整车的前后方向的调节。

具体实施时，凸轮组件32和限位件330与管柱固定支架1之间均可设置有多个垫片，以更有效地通过管柱松紧调节机构3锁紧管柱4。

进一步的，管柱松紧调节机构3还包括弹性件34。弹性件34安装在调节杆33上，且弹性件34位于调节手柄31与管柱固定支架1和/或限位件330与管柱固定支架1之间。弹性件34可设置在调节杆33设有的调节手柄31的一端和/或调节杆33设有限位件330的一端，以提升管柱松紧调节机构3的使用感。

弹性件34具有弹性件主体341和弹臂342。弹臂342相对于弹性件主体341朝向靠近管柱固定支架1的方向延伸。例如，弹性件主体341具有板状形状时，弹性件主体341可套设在调节杆33上，弹臂342可自弹性件主体341的端部相对于弹性件主体341朝向靠近管柱固定支架1的方向偏移。

进一步的，管柱溃缩调节机构2还包括第三调节支架23。

第三调节支架23为L形支架，第三调节支架23的一条边与管柱4的外表面相贴合。通常，第三调节支架23的一条边可与管柱4的横截面的一条边完全贴合。第三调节支23的另一条边上设有与调节杆33相配合的安装孔230，且第三调节支架23的高度方向上的两自由端与第一调节支架21的内表面相抵。也即是，第三调节支架23的非长度方向上的两端与第一调节支架21的内表面相抵。上述L形支架是指弯折板结构，弯折板的主体部分(相当于第三调节支架23的一条边)和弯折部分(相当于第三调节支架23的另一条边)之间形成大于0度并小于180度的夹角。

第三调节支架23的设置有利于增大管柱溃缩调节机构2在管柱4溃缩时提供给管柱4的摩擦力。

更进一步的，第三调节支架23包括两个，且两个第三调节支架23镜像对称设置。

进一步的，管柱4上设有限位凸起40，限位凸起40与调节杆33对应设置。限位凸起40可起到对调节杆33限位的作用。此外，当转向管柱总成溃缩时，限位凸起40可通过与调节杆33之间的碰触来吸收部分溃缩力。

在本公开转向管柱总成的一个实施例中，转向管柱总成还包括两个缓冲弹簧5。

管柱固定支架1包括左固定支架和右固定支架，左固定支架和右固定支架均与管梁固定连接。在该实施例中，管柱固定支架1为分体式结构，这种分体式结构的管柱固定支架1重量轻，易于安装。

两个缓冲弹簧5中的一个缓冲弹簧5的两端分别与左固定支架和第一调节支架21相连接，两个缓冲弹簧5中的另一个缓冲弹簧5的两端分别与右固定支架和第一调节支架21相连接。缓冲弹簧5的设置可在转向管柱总成进行角度调节或轴向调节时提升管柱松紧调节机构3的使用感。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种转向管柱总成，包括管柱固定支架、管柱溃缩调节机构、管柱松紧调节机构和管柱，所述管柱的横截面具有多边形的形状；其特征在于，

所述管柱固定支架与管梁固定连接；

所述管柱溃缩调节机构包括第一调节支架和第二调节支架，所述第一调节支架的外表面与所述管柱固定支架相对，所述第一调节支架的内表面与所述管柱的外表面相对，且所述第一调节支架的横截面与所述管柱的横截面的至少一条边相适配，所述第一调节支架上设有第二调节支架定位孔；

所述第二调节支架包括定位凸起和摩擦板，所述定位凸起与所述第二调节支架定位孔相配合，所述摩擦板位于所述第一调节支架和所述管柱之间，且所述摩擦板两个表面分别与所述第一调节支架和所述管柱相接触；

所述管柱松紧调节机构被设置用于驱动所述管柱固定支架夹紧或释放所述第一调节支架，以使得所述第一调节支架夹紧或释放所述管柱。

2.根据权利要求1所述的转向管柱总成，其特征在于，所述第一调节支架具有U形板结构，且所述第一调节支架的底壁和部分侧壁与所述管柱的外表面相适配。

3.根据权利要求1所述的转向管柱总成，其特征在于，所述管柱溃缩调节机构包括至少三个所述第二调节支架，各所述第二调节支架的所述摩擦板分别与所述管柱的横截面的不同边相接触。

4.根据权利要求1所述的转向管柱总成，其特征在于，所述定位凸起包括第一定位凸起和第二定位凸起，所述第一定位凸起位于所述摩擦板的长度方向的两端，所述第二定位凸起位于所述第一定位凸起之间。

5.根据权利要求1所述的转向管柱总成，其特征在于，所述管柱固定支架上设有调节杆滑槽，所述调节杆滑槽沿着所述管柱的高度方向延伸；

所述管柱松紧调节机构包括调节手柄、凸轮组件和调节杆，所述调节杆与所述第一调节支架固定连接，且所述调节杆与所述调节杆滑槽滑动配合；

所述调节杆的一端与所述调节手柄固定连接，所述调节杆的另一端上设有与所述管柱固定支架的外表面相对的限位件；

所述凸轮组件安装在所述调节杆上，且所述凸轮组件位于所述调节手柄和所述管柱固定支架之间，所述凸轮组件被设置为用于在所述调节手柄的驱动下朝向靠近或远离所述管柱固定支架的方向移动。

6.根据权利要求5所述的转向管柱总成，其特征在于，所述管柱松紧调节机构还包括弹性件，所述弹性件安装在所述调节杆上，且所述弹性件位于所述调节手柄与所述管柱固定支架和/或所述限位件与所述管柱固定支架之间；

所述弹性件具有弹性件主体和弹臂，所述弹臂相对于所述弹性件主体朝向靠近所述管柱固定支架的方向延伸。

7.根据权利要求5所述的转向管柱总成，其特征在于，所述管柱溃缩调节机构还包括第三调节支架；

所述第三调节支架为L形支架，所述第三调节支架的一条边与所述管柱的外表面相贴合，所述第三调节支架的另一条边上设有与所述调节杆相配合的安装孔，且所述第三调节支架的高度方向上的两自由端与所述第一调节支架的内表面相抵。

8.根据权利要求7所述的转向管柱总成，其特征在于，所述第三调节支架包括两个，且两个所述第三调节支架镜像对称设置。

9.根据权利要求5所述的转向管柱总成，其特征在于，所述管柱上设有限位凸起，所述限位凸起与所述调节杆对应设置。

10.根据权利要求1至9任一项中所述的转向管柱总成，其特征在于，所述转向管柱总成还包括两个缓冲弹簧；

所述管柱固定支架包括左固定支架和右固定支架，所述左固定支架和右固定支架均与管梁固定连接；

一个所述缓冲弹簧的两端分别与所述左固定支架和所述第一调节支架相连接，另一个所述缓冲弹簧的两端分别与所述右固定支架和所述第一调节支架相连接。

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