CN109501852A - 电动四向可调转向管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动四向可调转向管柱，包括下管柱总成、伸缩管总成和设置于所述下管柱总成上且用于对所述伸缩管总成施加沿径向的弹性作用力的径向间隙调整装置。本发明的电动四向可调转向管柱，通过设置径向间隙调整装置，避免伸缩管总成产生径向窜动，规避了伸缩管总成因径向窜动产生晃动的问题，提高了电动四向可调转向管柱的可靠性，也提高了驾乘的舒适性和安全性。

Description

电动四向可调转向管柱

技术领域

本发明属于车辆转向系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种电动四向可调转向管柱。

背景技术

转向系统是用来改变或保持车辆行驶或倒退方向的一系列装置，其中，转向管柱用于连接方向盘和转向器，是汽车转向系统的重要组件之一。在车辆工程领域中，转向管柱可使转向盘的位置在一定范围内上下、前后调节以适应驾驶员的操作习惯。

当需将方向盘给驾驶者让位或调整方向盘的适合位置时，电动四向可调转向管柱是通过调节开关实现调节。当根据需要调节转向管柱，按动手动调节开关能够手动驱动转向管柱四向调节至所需位置状态；按动自动调节开关，转向管柱能够自动调节至预置状态(可预置三种位置状态)。

因此，为了实现方向盘的上下和前后位置的调节，便于实现方向盘空间位置的调节，使得驾驶员方便地依不同需求而变换不同的空间位置，现有的电动四向可调转向管柱主要包括上管柱总成、下管柱总成、可旋转的设置于上管柱总成内且用于与方向盘连接的第一转向轴、与第一转向轴连接的第二转向轴、与第二转向轴连接的第三转向轴、与上管柱总成转动连接的伸缩管总成、与伸缩管总成和上管柱总成连接且用于控制上管柱总成和第一转向轴进行摆动的角度调节装置以及与下管柱总成和伸缩管总成连接且用于控制伸缩管总成和第一转向轴沿轴向进行移动的轴向调节装置，第二转向轴为可旋转的设置于伸缩管总成中且第二转向轴可与伸缩管总成同步沿轴向移动。

由于伸缩管总成与下管柱总成的加工尺寸存在误差，伸缩管总成与下管柱总成之间存在径向间隙，导致伸缩管总成会出现径向晃动现象，进而会影响驾驶员的操纵感和驾驶的舒适性。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种电动四向可调转向管柱，目的是避免伸缩管总成产生径向窜动，提高管柱总成轴向调节的可靠性。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：电动四向可调转向管柱，包括下管柱总成、伸缩管总成和设置于所述下管柱总成上且用于对所述伸缩管总成施加沿径向的弹性作用力的径向间隙调整装置。

所述径向间隙调整装置设置于所述下管柱总成的内部，径向间隙调整装置包括可移动设置且与所述伸缩管总成接触的滑块、第一垫片以及位于第一垫片与滑块之间且用于对滑块施加弹性作用力的弹簧组件。

所述弹簧组件包括第一径向弹簧和第二径向弹簧，第一径向弹簧和第二径向弹簧均为碟形弹簧且第一径向弹簧和第二径向弹簧为同轴设置。

所述第一径向弹簧和所述第二径向弹簧为对称布置。

所述第一径向弹簧和所述第二径向弹簧均设置多个且第一径向弹簧和第二径向弹簧的数量相同，所有的第一径向弹簧为沿轴向依次叠合，所有的第二径向弹簧也为沿轴向依次叠合，距离滑块最近的第一径向弹簧与距离滑块最远的第二径向弹簧以对合方式进行布置。

所述径向间隙调整装置还包括设置于所述滑块上的定位块和套设于定位块上的第二垫片，所述第一径向弹簧和所述第二径向弹簧套设于定位块上且第二径向弹簧夹在第二垫片与第一径向弹簧之间。

所述第一垫片的厚度大于所述第二垫片的厚度。

所述径向间隙调整装置还包括用于轴向上对所述第一垫片起限位作用的孔用卡簧。

所述径向间隙调整装置设置多个且所有径向间隙调整装置为沿所述伸缩管总成的轴向依次布置。

所述径向间隙调整装置设置两个。

本发明的电动四向可调转向管柱，通过设置径向间隙调整装置，避免伸缩管总成产生径向窜动，规避了伸缩管总成因径向窜动产生晃动问题，提高了电动四向可调转向管柱的可靠性，也提高了驾乘的舒适性和安全性。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明电动四向可调转向管柱的结构示意图；

图2是本发明电动四向可调转向管柱的主视图；

图3是本发明电动四向可调转向管柱的剖视图；

图4是轴向调节装置的局部结构示意图；

图5是轴向调节装置的剖视图；

图6是图3中A处放大示意图；

图7是径向间隙调整装置的分解示意图；

图8是弹簧组件的剖视图；

图9是轴向消隙机构的结构示意图；

图10是轴向消隙机构的主视图；

图11是轴用卡簧的结构示意图；

图12是碟片卡簧的结构示意图；

图13是碟片卡簧的主视图；

图中标记为：1、第一转向轴；2、第二转向轴；3、第三转向轴；4、径向间隙调整装置；401、滑块；402、第一垫片；403、第二垫片；404、定位块；405、第一径向弹簧；406、第二径向弹簧；407、孔用卡簧；5、轴向调节装置；501、外壳体；502、传力件；503、伸缩电机；504、蜗杆；505、蜗轮；506、第一限位件；507、第二限位件；508、轴套；6、上管柱总成；7、下管柱总成；8、轴向消隙机构；801、垫圈；802、第一轴向弹簧；803、第二轴向弹簧；804、第一卡接耳；805、第二卡接耳；806、第一翻边；807、第二翻边；9、碟片卡簧；901、碟片本体；902、第一连接片；903、第二连接片；904、第一挡片；905、第二挡片；10、角度调节装置；11、十字轴万向节；12、伸缩管总成；13、第一轴承；14、第二轴承；15、第三轴承；16、轴用卡簧。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”、“第二”和“第三”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图13所示，本发明提供了一种电动四向可调转向管柱，包括上管柱总成6、下管柱总成7、第一转向轴1、与第一转向轴1连接的第二转向轴2、与第二转向轴2连接的第三转向轴3、与上管柱总成6转动连接的伸缩管总成、与伸缩管总成和上管柱总成6连接且用于控制上管柱总成6和第一转向轴1进行摆动的角度调节装置10以及与下管柱总成7和伸缩管总成连接且用于控制伸缩管总成和第一转向轴1沿轴向进行移动的轴向调节装置，第二转向轴2设置于伸缩管总成中且第二转向轴2可与伸缩管总成同步沿轴向移动。

具体地说，如图1至图3所示，上管柱总成6和下管柱总成7均为两端开口、内部中空的结构，上管柱总成6位于下管柱总成7的上方，方向盘位于上管柱总成6的上方且方向盘与第一转向轴1固定连接，第一转向轴1设置于上管柱总成6的内部且第一转向轴1的两端从上管柱总成6的两端向外伸出，第一转向轴1相对于上管柱总成6可旋转且第一转向轴1与上管柱总成6为同轴设置，第一转向轴1在上管柱总成6上能够绕其轴线旋转，以将方向盘产生的旋转力传递至第二转向轴2。下管柱总成7为固定设置于车辆的仪表横梁上，伸缩管总成为两端开口、内部中空的结构，下管柱总成7套设于伸缩管总成上，下管柱总成7与伸缩管总成并为同轴设置，下管柱总成7用于对伸缩管总成起导向作用，确保伸缩管总成能够沿轴向做直线往复运动，实现方向盘的升降。第二转向轴2设置于伸缩管总成的内部且第二转向轴2的一端从伸缩管总成的一端开口向外伸出，第二转向轴2相对于伸缩管总成仅可旋转且第二转向轴2与伸缩管总成为同轴设置，第二转向轴2在轴向上相对于伸缩管总成为固定设置，第二转向轴2能够随同伸缩管总成同步沿轴向做往复直线运动。第二转向轴2在伸缩管总成上能够绕其轴线旋转，以将第一转向轴1传递的旋转力传递至第三转向轴3。第三转向轴3为可旋转的设置于下管柱总成7的内部，第三转向轴3的一端与第二转向轴2连接，第三转向轴3的另一端伸出至下管柱总成7的外部且第三转向轴3的该端用于与中间轴连接，以将第二转向轴2传递的旋转力传递至转向器。第三转向轴3相对于下管柱总成7仅可旋转且第三转向轴3与下管柱总成7和第二转向轴2均为同轴设置，第三转向轴3在轴向上相对于下管柱总成7为固定设置，第二转向轴2和第三转向轴3可通过花键实现连接，实现同步旋转。第一转向轴1和第二转向轴2通过十字轴万向节连接，十字轴万向节位于上管柱总成6和伸缩管总成之间，十字轴万向节使得第一转向轴1和第二转向轴2能够同步旋转，实现方向盘产生的旋转力的传递，并使得第一转向轴1的轴线和第二转向轴2的轴线之间能够产生夹角，适应方向盘位置的变化。伸缩管总成的一端与上管柱总成6的一端转动连接，上管柱总成6为可旋转的设置于伸缩管总成上且上管柱总成6的旋转中心线与第一转向轴1的轴线相垂直。伸缩管总成与上管柱总成6连接的端部位于下管柱总成7的外部，上管柱总成6与伸缩管总成连接的端部为远离方向盘的一端，上管柱总成6与伸缩管总成通过两个螺栓实现转动连接，两个螺栓为同轴设置且两个螺栓分别位于十字轴万向节的两侧对称布置，伸缩管总成与螺栓为螺纹连接，上管柱总成6上设有让螺栓插入的安装孔。

轴向调节装置用于实现方向盘上下方向位置的调节，在轴向调节装置的作用下，伸缩管总成相对于下管柱总成7可以上下移动，伸缩管总成沿轴向做往复直线运动，伸缩管总成上下移动的同时可以带动上管柱总成6、第二转向轴2、第一转向轴1及其上的方向盘同步上下移动，进而实现方向盘上下方向位置的调节。如图1至图5所示，轴向调节装置包括可旋转的设置于下管柱总成7上的轴向调节螺杆、设置于伸缩管总成上与轴向调节螺杆构成螺旋传动的螺母、用于提供使轴向调节螺杆旋转的驱动力的伸缩电机503、与伸缩电机503连接的蜗杆504、用于对蜗杆504施加载荷的第一限位件506以及位于第一限位件506与蜗杆504之间且可随蜗杆504进行周向转动的传力件502，传力件502与第一限位件506和蜗杆504为点接触。轴向调节螺杆的轴线与下管柱总成77的轴线相平行，轴向调节螺杆位于下管柱总成7的外侧，螺母为固定设置于伸缩管总成上，轴向调节螺杆在轴向上与伸缩电机503保持相对固定，轴向调节螺杆仅能相对于下管柱总成7进行旋转。轴向调节螺杆和螺母相配合，构成螺旋传动，轴向调节螺杆旋转时，可以使得螺母做往复直线运动，螺母带动伸缩管总成同步做往复旋转运动，实现方向盘上下方向位置的调节。蜗轮505与蜗杆504相啮合，构成蜗轮蜗杆减速机构，蜗轮505固定设置于轴向调节螺杆上，蜗杆504与伸缩电机503的电机轴固定连接。蜗轮505和蜗杆504相配合具备自锁功能，从而可以使得方向盘保持在调节后的位置处，提高了可靠性。伸缩电机503固定设置于下管柱总成7，伸缩电机503的壳体与下管柱总成7固定连接，下管柱总成7对轴向调节螺杆提供支撑作用，下管柱总成7套设于伸缩管总成上且对伸缩管总成起导向作用。

如图4和图5所示，作为优选的，传力件502为圆球形结构，传力件502与蜗杆504为同轴设置。蜗杆504的一端与传力件502接触且蜗杆504的该端端面为球面，蜗杆504的另一端与伸缩电机503的电机轴固定连接，传力件502的外表面与蜗杆504的端面相接触，且形成点接触，因此蜗杆504与传力件502之间的摩擦力较小，不会影响伸缩电机503和蜗杆504的运转，而且传力件502能够随着蜗杆504进行周向转动，在设定的预加载力作用下，可有效避免因电机卡滞造成转向管柱高度调节失效。

如图4和图5所示，轴向调节装置还包括设置于下管柱总成7上的外壳体501，传力件502和第一限位件506位于外壳体501的内部且第一限位件506与外壳体501为螺纹连接。外壳体501位于下管柱总成7的外部且外壳体501与下管柱总成7固定连接，外壳体501具有一定的长度且外壳体501的长度方向与蜗杆504的轴线相平行，蜗杆504和蜗轮505设置在外壳体501的内部。外壳体501的内部设有容纳第一限位件506和传力件502的第一内螺纹孔，该第一内螺纹孔并在外壳体501的一端端面上形成让第一限位件506通过的开口，方便拆装，也便于调节第一限位件506的拧入深度。第一限位件506为圆柱体，第一限位件506的外圆面上设有与第一内螺纹孔中的内螺纹啮合的外螺纹，第一限位件506与传力件502和蜗杆504为同轴设置，第一限位件506优选为螺钉，传力件502与第一限位件506的端面为点接触。传力件502夹在第一限位件506与蜗杆504之间，传力件502用于将第一限位件506施加的载荷传递至蜗杆504上。第一限位件506对传力件502预加载一定的载荷，可消除伸缩电机503的轴向间隙，避免伸缩电机503和蜗杆504出现轴向窜动。

如图4和图5所示，轴向调节装置还包括设置于外壳体501的内部且套设于蜗杆504上的轴套508，轴套508位于传力件502和蜗杆504上的螺旋齿之间。轴套508为两端开口且内部中空的圆柱体，轴套508固定设置在外壳体501的内部，蜗杆504穿过轴套508，轴套508用于对蜗杆504提供径向支撑，提高蜗杆504运行稳定性。

如图4和图5所示，轴向调节装置还包括用于对第一限位件506进行轴向限位以使第一限位件506与外壳体501保持相对固定的第二限位件507，第二限位件507与外壳体501为螺纹连接。外壳体501的内部设有容纳第二限位件507和传力件502的第二内螺纹孔，第二内螺纹孔与第一内螺纹孔的轴线相垂直且第二内螺纹孔与第一内螺纹孔连通，该第二内螺纹孔并在外壳体501的一侧面上形成让第二限位件507通过的开口，方便拆装。第二限位件507为圆柱体，第二限位件507的外圆面上设有与第二内螺纹孔中的内螺纹啮合的外螺纹，第二限位件507优选为螺钉。第二限位件507对第一限位件506进行限位，第二限位件507的端部与第一限位件506接触，避免第一限位件506松脱而造成伸缩电机503的轴向间隙重新释放，提高可靠性。

如图3、图6至图8所示，本发明的电动四向可调转向管柱还包括设置于下管柱总成7上且用于对伸缩管总成12施加沿径向的弹性作用力的径向间隙调整装置4，径向间隙调整装置4施加的弹性作用力的方向为沿伸缩管总成12的径向。通过设置径向间隙调整装置4对伸缩管总成12提供径向支撑，避免伸缩管总成12出现径向晃动现象，确保伸缩管总成12与下管柱总成7无相对转动，以提高驾乘舒适性和安全性。径向间隙调整装置4设置于下管柱总成7的内部，下管柱总成7的圆环形侧壁上设有容纳径向间隙调整装置4的容置腔，该径向间隙调整装置4包括可移动设置且与伸缩管总成接触的滑块401、第一垫片402以及位于第一垫片402与滑块401之间且用于对滑块401施加弹性作用力的弹簧组件。滑块401的一端端面与伸缩管总成12的外圆铣扁平面相接触，滑块401的该端端面为圆弧带铣扁面，滑块401用于将弹簧组件产生的弹性作用力传递至伸缩管总成12上。滑块401嵌入下管柱总成7的容置腔中，下管柱总成7对滑块401起限位作用，滑块401为沿容置腔轴向可移动设置，滑块401为圆柱体，滑块401的轴线与下管柱总成7的轴线相垂直，容置腔为圆形腔体。弹簧组件可产生弹性变形，弹簧组件具有一定的弹性变形量，弹簧组件可以进行伸缩；当转向管柱进行高度调节时，伸缩管总成12与下管柱总成7沿轴向发生相对滑动，滑块401与伸缩管总成12相接触，弹簧组件会随着伸缩管总成12与下管柱总成7之间的间隙变化而进行伸缩；当伸缩管总成12与下管柱总成7之间的间隙变小时，弹簧组件被压缩，规避了伸缩管总成12卡滞问题，确保伸缩管总成12移动顺畅；当伸缩管总成12与下管柱总成7之间的间隙变大时，弹簧组件伸长，避免伸缩管总成12产生径向窜动，规避了伸缩管总成12因径向窜动导致产生晃动的问题，从而提高了驾驶的舒适性。

如图6至图8所示，作为优选的，弹簧组件包括第一径向弹簧405和第二径向弹簧406，第一径向弹簧405和第二径向弹簧406均为碟形弹簧且第一径向弹簧405和第二径向弹簧406为对称布置，第一径向弹簧405和第二径向弹簧406的尺寸大小相同且第一径向弹簧405和第二径向弹簧406为同轴设置。第一径向弹簧405和第二径向弹簧406均设置多个且第一径向弹簧405和第二径向弹簧406的数量相同，所有的第一径向弹簧405为沿轴向依次叠合，所有的第二径向弹簧406也为沿轴向依次叠合，而且距离滑块401最近的第一径向弹簧405与距离滑块401最远的第二径向弹簧406以对合方式进行布置，也即所有第一径向弹簧405堆叠形成第一弹簧组，所有第二径向弹簧406堆叠形成第二弹簧组，第一弹簧组与第二弹簧组为对称布置。两个碟形弹簧组形成的弹簧组件对滑块401施加沿轴向的压力，进而对伸缩管总成12施加弹性作用力，这种弹簧组件占用空间小，便于布置。

如图6至图8所示，径向间隙调整装置4还包括设置于滑块401上的定位块404和套设于定位块404上的第二垫片403，第一径向弹簧405和第二径向弹簧406套设于定位块404上且第二径向弹簧406夹在第二垫片403与第一径向弹簧405之间。定位块404为圆柱体且定位孔与滑块401为同轴设置，定位块404的直径小于滑块401的直径，第一垫片402和第二垫片403均为圆环形结构第一垫片402和第二垫片403为同轴设置，第二垫片403套设于定位块404上，第二垫片403夹在第二径向弹簧406与滑块401之间，第一径向弹簧405夹在第二径向弹簧406与第一垫片402之间。第一垫片402的厚度大于第二垫片403的厚度，弹簧组件位于第一垫片402和第二垫片403之间，通过在弹簧组件两侧分别布置薄垫片和厚垫片以保证碟形弹簧不发生偏移，进而保证对伸缩管总成12施加的作用力方向垂直于伸缩管总成12的轴线，提高可靠性。

如图6至图8所示，径向间隙调整装置4还包括用于轴向上对第一垫片402起限位作用的孔用卡簧407，孔用卡簧407设置在下管柱总成7的容置腔中，该容置腔的内圆面上设有容纳孔用卡簧407的卡槽，第一垫片402位于孔用卡簧407与弹簧组件之间，孔用卡簧407为C型卡簧。

作为优选的，径向间隙调整装置4设置多个且所有径向间隙调整装置4为沿伸缩管总成12的轴向依次布置，所有径向间隙调整装置4位于伸缩管总成12的同一侧，进一步提高伸缩管总成12防窜动效果。在本实施例中，如图3和图6所示，径向间隙调整装置4共设置两个。

如图1至图3所示，本发明的电动四向可调转向管柱还包括轴向间隙调整装置，第一转向轴1通过第一轴承13和第二轴承14安装在上管柱总成6上，第一轴承13和第二轴承14均为球轴承，第一轴承13和第二轴承14位于上管柱总成6的内部，第一轴承13位于上管柱总成6的靠近伸缩管总成12的一端，第二轴承14位于上管柱总成6的远离伸缩管总成12的一端。轴向间隙调整装置包括对第一轴承13施加载荷的轴向消隙机构8和套设于第一转向轴1上且与第二轴承14相配合以对第一转向轴1进行轴向限位的轴用卡簧16，第一轴承13将轴向消隙机构8施加的载荷传递至第一转向轴1。在第一转向轴1的轴向上，轴向消隙机构8和第二轴承14位于第一轴承13和轴用卡簧16之间。

如图3、图9和图10所示，轴向消隙机构8包括安装支架、设置于安装支架上且与第一轴承13接触的第一轴向弹簧802和设置于安装支架上的第二轴向弹簧803，上管柱总成6的内部具有与第二轴向弹簧803相接触的第一限位面和与第二轴承14相接触的第二限位面。第一转向轴1穿过安装支架，第一限位面为上管柱总成6内部的一内壁面且第一限位面为与第一转向轴1的轴线相垂直的平面。第一轴向弹簧802夹在第一轴承13与安装支架之间，第二轴向弹簧803夹在第一限位面与安装支架之间，轴向消隙机构8用于对第一轴承13施加沿轴向的弹性作用力，进而能够对第一转向轴1施加沿轴向的载荷，以消除第一转向轴1与上管柱总成6之间的轴向间隙，进而规避了方向盘出现上下窜动的问题，提高了驾驶的舒适性。

如图3、图9和图10所示，轴向消隙机构8可产生弹性变形，轴向消隙机构8具有一定的弹性变形量，轴向消隙机构8可以沿第一转向轴1的轴向进行伸缩。第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803均为碟形弹簧且第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803为对称布置，第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803的尺寸大小相同且第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803为同轴设置，第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803与第一转向轴1也为同轴设置，第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803均至少设置一个且第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803的数量相同。当第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803均设置多个时，所有的第一轴向弹簧802为沿轴向依次叠合，所有的第二轴向弹簧803也为沿轴向依次叠合，而且距离第一轴承13最远的第一轴向弹簧802与距离第一轴承13最近的第二轴向弹簧803以对合方式进行布置，也即所有第一轴向弹簧802堆叠形成第一弹簧组，所有第二轴向弹簧803堆叠形成第二弹簧组，第一弹簧组与第二弹簧组为对称布置。两个碟形弹簧组与安装支架形成的轴向消隙机构8对第一轴承13施加沿轴向的压力，进而对第一转向轴1施加弹性作用力，这种轴向消隙机构8占用空间小，便于在上管柱总成6内部布置。

如图3、图9和图10所示，第一轴向弹簧802的大径端与第一轴承13的外圈的一端端面相接触，第一轴向弹簧802的小径端与安装支架相接触，第一转向轴1具有与第一轴承13的内圈的一端端面相接触的接触面，该接触面为与第一限位面相平行的平面，该接触面为圆形平面，该接触面的直径大于第一轴承13的内圈的内直径。第二轴向弹簧803的大径端与第一限位面相接触，第二轴向弹簧803的小径端与安装支架相接触。

如图3、图9和图10所示，安装支架包括套设于第一转向轴1上且位于第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803之间的垫圈801以及设置于垫圈801上的第一卡接耳804和第二卡接耳805，第一轴向弹簧802设置于第一卡接耳804上，第二轴向弹簧803设置于第二卡接耳805上。垫圈801为圆环形结构且垫圈801与第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803为同轴设置，第一转向轴1穿过垫圈801，第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803的小径端分别与垫圈的一侧面相接触。第一卡接耳804用于在垫圈801的轴向上使第一轴向弹簧802与垫圈801保持相对固定，第一卡接耳804勾住第一轴向弹簧802，第一卡接耳804并用于在径向上对第一轴向弹簧802提供支撑作用，以使第一轴向弹簧802与垫圈801保持同轴状态；第二卡接耳805用于在垫圈801的轴向上使第二轴向弹簧803与垫圈801保持相对固定，第二卡接耳805勾住第二轴向弹簧803，第二卡接耳805并用于在径向上对第二轴向弹簧803提供支撑作用，以使第二轴向弹簧803与垫圈801保持同轴状态。第一卡接耳804和第二卡接耳805均为L形结构，第一卡接耳804和第二卡接耳805沿垫圈801的轴向分别朝向垫圈801的两侧伸出。第一卡接耳804和第二卡接耳805的设置，保证碟形弹簧不会发生偏移，进而保证能够对第一转向轴1施加沿轴向的载荷，提高了可靠性；而且形成一体集成式结构的轴向消隙机构8，轴向消隙机构8结构紧凑，方便布置和安装。

如图9和图10所示，第一卡接耳804设置多个且所有第一卡接耳804在垫圈801上为沿周向均匀分布，第二卡接耳805设置多个且所有第二卡接耳805在垫圈801上为沿周向均匀分布，各个第二卡接耳805分别位于相邻的两个第一卡接耳804之间，各个第一卡接耳804分别位于相邻的两个第二卡接耳805之间。第一卡接耳804是在垫圈801的内边缘处与垫圈801固定连接且第一卡接耳804朝向垫圈801的一侧伸出，而且第一卡接耳804是沿垫圈801的轴向朝向垫圈801外侧延伸一段距离后在折弯一定角度，最后朝向远离垫圈801的中心处延伸一段距离后形成的L形结构；第二卡接耳805是在垫圈801的内边缘处与垫圈801固定连接且第二卡接耳805朝向垫圈801的另一侧伸出，而且第二卡接耳805是沿垫圈801的轴向朝向垫圈801外侧延伸一段距离后在折弯一定角度，最后朝向远离垫圈801的中心处延伸一段距离后形成的L形结构。

在本实施例中，如图9和图10所示，第一卡接耳804和第二卡接耳805均设置三个。

如图9和图10所示，安装支架还包括设置于垫圈801上的第一翻边806和第二翻边807，第一翻边806和第一卡接耳804位于垫圈801的一侧，第二翻边807和第二卡接耳805位于垫圈801的另一侧。第一翻边806设置多个且所有第一翻边806在垫圈801上为沿周向均匀分布，第一翻边的806的设置，保证第一轴向弹簧802沿轴向向垫圈801发生弹性变形时，第一轴向弹簧802不会完全压平屈服。第二翻边807设置多个且所有第二翻边807在垫圈801上为沿周向均匀分布，第二翻边的807的设置，保证第二轴向弹簧803沿轴向向垫圈801发生弹性变形时，第二轴向弹簧803不会完全压平屈服。各个第二翻边807分别位于相邻的两个第一翻边806之间，各个第一翻边806分别位于相邻的两个第二翻边807之间。第一翻边806是在垫圈801的外边缘处与垫圈801固定连接，第二翻边807也是在垫圈801的外边缘处与垫圈801固定连接。第一翻边806位于第一轴向弹簧802与垫圈801之间，第二翻边807位于第二轴向弹簧803与垫圈801之间。

各个第一翻边806和各个第二翻边807沿周向交替均匀分布，保证第一轴向弹簧802和第二轴向弹簧803发生弹性变形时，垫圈801不会因受力发生弯曲形变。

如图3和图11所示，第二轴承14夹在轴用卡簧16与第二限位面之间，第一转向轴1具有让轴用卡簧16嵌入的卡槽，该卡槽为在第一转向轴1的外圆面上沿整个周向延伸的环形凹槽，第二限位面为上管柱总成6内部的一内壁面且第二限位面为与第一转向轴1的轴线相垂直的平面。轴用卡簧16为C型卡簧，轴用卡簧16的内边缘区嵌入卡槽中，轴用卡簧16的最大外周直径大于第二轴承14的内直径，轴用卡簧16与第二轴承14的内圈的一端端面贴合，第二轴承14的外圈的一端端面与第二限位面贴合。利用卡簧与轴向配合，对第一转向轴1进行轴向限位，并配合轴向消隙机构8，可消除转向轴与上管柱总成6之间的轴向间隙。

如图3、图12和图13所示，第三转向轴3通过第三轴承15安装在下管柱总成7上，轴向间隙调整装置还包括套设于第三转向轴3上且对第三轴承15施加载荷的碟片卡簧9，第三轴承15用于将碟片卡簧9施加的载荷传递至第三转向轴3。第三轴承15为球轴承，第三轴承15位于第三转向轴3的两端之间的位置处，下管柱总成7的内部具有与第三轴承15相接触的第三限位面，第三限位面为下管柱总成7内部的一内壁面且第三限位面为与第三转向轴3的轴线相垂直的平面，第三轴承15位于碟片卡簧9与第三限位面之间。第三限位面与第三轴承15的外圈的一端端面贴合，第三转向轴3具有与第三轴承15的内圈的一端端面相接触的第四限位面，该第四限位面为与第三转向轴3的轴线相垂直的平面，该第四限位面并为圆形平面，该第四限位面的直径大于第三轴承15的内圈的内直径。

如图3、图12和图13所示，碟片卡簧9用于对第三轴承15施加沿轴向的弹性作用力，进而能够对第三转向轴3施加沿轴向的载荷，以消除第三转向轴3与下管柱总成7之间的轴向间隙，规避方向盘出现上下窜动的问题，提高驾驶的舒适性。碟片卡簧9可产生弹性变形，碟片卡簧9具有一定的弹性变形量，碟片卡簧9可以沿第三转向轴3的轴向进行变形。碟片卡簧9包括碟片本体901、设置于碟片本体901上的第一连接片902和第二连接片903、设置于第一连接片902上且与第三轴承15接触的第一挡片904和设置于第二连接片903上的第二挡片905，第三转向轴3具有让第二挡片905嵌入的卡槽，该卡槽为在第三转向轴3的外圆面上沿整个周向延伸的环形凹槽。碟片本体901为圆环形结构且碟片本体901与第三转向轴3为同轴设置，第三转向轴3穿过碟片本体901。第一连接片902和第二连接片903均具有一定的长度，第二连接片903的长度大于第一连接片902的长度，第一连接片902和第二连接片903均是沿碟片本体901的径向朝向靠近碟片本体901的中心处延伸，第一连接片902和第二连接片903的厚度与碟片本体901的厚度大小相同。第一连接片902的一端是在碟片本体901的内边缘处与碟片本体901固定连接，第一挡片904与第一连接片902的另一端固定连接，第一挡片904并夹在第三轴承15与第一连接片902之间，第一挡片904并与第三轴承15的内圈的一端端面贴合。第一挡片904的端部与第一连接片902的端部之间为圆弧过渡连接，第一挡片904与第一连接片902之间具有间隙，使得第一挡片904受到挤压时能够朝向靠近第一连接片902处偏转，而且第一连接片902也能够相对于碟片本体901进行偏转，碟片弹簧产生弹性变形。第二连接片903的一端是在碟片本体901的内边缘处与碟片本体901固定连接，第二挡片905与第二连接片903的另一端固定连接，第二挡片905的端部与第二连接片903的端部之间为圆弧过渡连接，形成圆弧形的过渡连接部，该过渡连接部嵌入第三转向轴3上的卡槽中，起到限位作用，也即第二挡片905的一端嵌入卡槽中，第二挡片905的另一端位于卡槽的外部且第二挡片905的该端与第二连接片903之间具有间隙，第二挡片905受到挤压时，第二连接片903能够相对于碟片本体901进行偏转，碟片弹簧产生弹性变形。

如图12和图13所示，第一连接片902设置多个且所有第一连接片902在碟片本体901上为沿周向均匀分布，第一连接片902的一端与碟片本体901连接，第一挡片904设置在第一连接片902的另一端，所有第一挡片904分布在第三转向轴3的四周。第二连接片903设置多个且所有第二连接片903在碟片本体901上为沿周向均匀分布，第二连接片903的一端与碟片本体901连接，第二挡片905设置在第二连接片903的另一端，所有第二挡片905分布在第三转向轴3的四周。各个第二连接片903分别位于相邻的两个第一连接片902之间，各个第一连接片902分别位于相邻的两个第二连接片903之间，第一连接片902与第二连接片903的数量相同。

采用上述结构的轴向间隙调整装置，当方向盘受到驾驶员施加的沿转向管柱轴向向上的拉力时，碟片卡簧9和轴向消隙机构8受到轴承的挤压，轴向消隙机构8被压缩，轴向消隙机构8施加的载荷大于方向盘受到的拉力，从而规避了方向盘向上窜动的问题；当方向盘受到驶员施加的沿转向管柱轴向向下的压力时，由于轴用卡簧16的限位作用，碟片卡簧9被压缩，碟片卡簧9施加的载荷和轴用卡簧16产生的拉脱力大于方向盘受到的压力，同样也规避了方向盘向上窜动的问题，提高了驾驶的舒适性。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电动四向可调转向管柱，包括下管柱总成和伸缩管总成，其特征在于：还包括设置于所述下管柱总成上且用于对所述伸缩管总成施加沿径向的弹性作用力的径向间隙调整装置。

2.根据权利要求1所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述径向间隙调整装置设置于所述下管柱总成的内部，径向间隙调整装置包括可移动设置且与所述伸缩管总成接触的滑块、第一垫片以及位于第一垫片与滑块之间且用于对滑块施加弹性作用力的弹簧组件。

3.根据权利要求2所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述弹簧组件包括第一径向弹簧和第二径向弹簧，第一径向弹簧和第二径向弹簧均为碟形弹簧且第一径向弹簧和第二径向弹簧为同轴设置。

4.根据权利要求3所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述第一径向弹簧和所述第二径向弹簧为对称布置。

5.根据权利要求3或4所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述第一径向弹簧和所述第二径向弹簧均设置多个且第一径向弹簧和第二径向弹簧的数量相同，所有的第一径向弹簧为沿轴向依次叠合，所有的第二径向弹簧也为沿轴向依次叠合，距离滑块最近的第一径向弹簧与距离滑块最远的第二径向弹簧以对合方式进行布置。

6.根据权利要求3至5任一所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述径向间隙调整装置还包括设置于所述滑块上的定位块和套设于定位块上的第二垫片，所述第一径向弹簧和所述第二径向弹簧套设于定位块上且第二径向弹簧夹在第二垫片与第一径向弹簧之间。

7.根据权利要求6所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述第一垫片的厚度大于所述第二垫片的厚度。

8.根据权利要求6所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述径向间隙调整装置还包括用于轴向上对所述第一垫片起限位作用的孔用卡簧。

9.根据权利要求1至8任一所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述径向间隙调整装置设置多个且所有径向间隙调整装置为沿所述伸缩管总成的轴向依次布置。

10.根据权利要求9所述的电动四向可调转向管柱，其特征在于：所述径向间隙调整装置设置两个。