CN110282005B - 一种改进的转向管柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车转向管柱技术领域，具体的讲是一种改进的转向管柱，上管小总成利用导套与下管小总成连接，上管小总成内部插设有上轴，下管小总成内部插设有下轴，上管小总成的上方架设固定有U型支架小总成，上管小总成的下方固定有M型支架，M型支架内部焊接有U型管，手柄机构插入U型管中，所述手柄机构的位置位于U型支架小总成的下方中央位置，本发明减少了零件的使用，并且把手柄设计到了中间，利用手柄的结构设计与M型支架上的U型管的配合，实现手柄锁紧与松开的位置配合，增加了转向管柱的结构的多样性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车转向管柱技术领域，具体的讲是一种改进的转向管柱。
背景技术
汽车已经从之前的奢饰品成为现在可以满足不同消费水平的普通交通工具， 由于不同的消费需求，对汽车也提出不同要求，汽车的多样和低成本越来越是一种趋势，而作为汽车不可缺少的转向管柱也要面临结构的多变和低成本的挑战。
目前比较常用的转向管柱结构复杂，零部件数量繁多，这样造成成本高，由于在有限的整车结构空间里面，同时为保证整车的驾驶舱空间尽量扩大的基础上而压缩零部件占用空间，复杂繁多的结构往往会占用很大一部分空间。复杂繁多的结构也造成重量的增加，与整车轻量化的技术发展趋势正好相反。
为此设计一种结构紧凑、成本低、占用空间小的新型转向管柱是十分有必要的。
发明内容
本发明突破了现有技术的难题，设计了一种结构紧凑、成本低、占用空间小的新型转向管柱。
为了达到上述目的，本发明设计了一种改进的转向管柱，包括上轴、上管小总成、上轴承、下轴、下管小总成、下轴承、导套、U型支架小总成、手柄机构，其特征在于：上管小总成利用导套与下管小总成连接，上管小总成内部插设有上轴，下管小总成内部插设有下轴，所述上轴顶端利用上轴承、卡簧与上管小总成固定，上轴底端与下轴顶端利用花键啮合连接，下轴底端套设有下轴承，下轴利用下轴承与下管小总成固定，上管小总成的上方架设固定有U型支架小总成，上管小总成的下方固定有M型支架，U型支架小总成利用弹簧与M型支架连接，M型支架的两侧边板上开设有横向开槽，M型支架内部焊接有U型管，手柄机构插入U型管中，从而与M型支架相固定，手柄机构再穿过U型支架小总成后一端利用特征螺母锁紧固定，另一端则先套设手柄轴承后再用小螺母锁紧固定，所述手柄机构的位置位于U 型支架小总成的下方中央位置。
所述U型支架小总成包括支架本体、剪切块、塑料卡夹、吸能带环和塑料衬套，支架本体包括下侧板、两翼板、弧形板和背板，两翼板固定在弧形板的两侧，背板固定在两翼板的后方，下侧板则固定在两翼板与弧形板连接的位置，所述下侧板的底部开设有径向槽，所述两翼板的前侧中央位置注塑固定有剪切块，吸能带环套设在塑料衬套上，两者之间过盈配合，塑料衬套套设安装在剪切块上，两者之间也是过盈配合，吸能带则与塑料卡夹装配在一起，之后再与支架本体装配固定。
所述手柄机构包括增程式螺栓和把手，所述把手焊接固定在增程式螺栓的中央位置，增程式螺栓的两端均设有增程式螺纹。
所述特征螺母包括圆盖和凸块，凸块固定在圆盖的盖面中央，凸块的中央开设有圆形通孔，圆盖的圆周内壁上设有螺纹。
手柄机构、M型支架、U型支架小总成之间的装配方式为：手柄机构的增程式螺栓先与上管小总成的M型支架上的横向开槽配合之后，将特征螺母预锁紧到位，轴承和螺母也先预锁到位，然后把手柄机构的增程式螺栓插入到U型支架小总成上的径向槽中，同时调整特征螺母上的凸块与U型支架小总成上的径向槽之间的配合位置，配合合适后再锁紧另一边的小螺母。
本发明与现有技术相比，减少了零件的使用，并且把手柄设计到了中间，同时利用手柄的结构设计与M型支架上的U型管的配合，实现手柄锁紧与松开的位置配合，增加了转向管柱的结构的多样性，同时新颖的M型结构与手柄机构的紧凑配合，实现了轴向和径向的调节功能，可以达到结构紧凑的效果，从而实现减低成本，占用空间小，选择多样。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的爆炸图。
图3为本发明的剖视图。
图4为图3中A处的结构放大图。
图5为本发明中特征螺母的结构示意图。
图6为本发明中M型支架的安装示意图。
图7为本发明中U型支架小总成的结构示意图。
图8为本发明中U型支架小总成的爆炸图。
图9为本发明中手柄机构的结构示意图。
图10为本发明中增程式螺纹的结构示意图。
具体实施方式
结合附图对本发明做进一步描述。
参见图1~10，本发明设计了一种改进的转向管柱，包括上轴、上管小总成、上轴承、下轴、下管小总成、下轴承、导套、U型支架小总成、手柄机构，上管小总成1利用导套2与下管小总成3连接，上管小总成1内部插设有上轴4，所述上轴4顶端利用上轴承6、卡簧7与上管小总成1固定，将上轴4拉出到一定的位置，使上轴4与上轴承达6到一定的轴向力，再将弹簧11装到相应的位置，下管小总成3内部插设有下轴5，上轴4底端与下轴5顶端利用花键啮合连接，通过上轴4和下轴5的配合，可是实现上轴连接的方向盘转向和力矩传递给下轴，从而通过下轴连接的机构传递给汽车的车轮，实现汽车的转向功能；下轴5底端套设有下轴承8，下轴5利用下轴承8与下管小总成3固定，并将下轴5拉出到一定的位置，使下轴5与下轴承8达到一定的轴向力，上管小总成1的上方架设固定有U型支架小总成9，上管小总成1的下方固定有M型支架10，U型支架小总成9利用弹簧11与M型支架10连接，M型支架10的两侧边板上开设有横向开槽，M型支架10内部焊接有U型管12，手柄机构13插入U型管12中，从而与M型支架10相固定，手柄机构13再穿过U型支架小总成9后一端利用特征螺母14锁紧固定，另一端则先套设手柄轴承15后再用小螺母16锁紧固定，所述手柄机构13的位置位于U型支架小总成9的下方中央位置。
本发明中U型支架小总成9包括支架本体9-1、剪切块9-2、塑料卡夹9-6、吸能带环9-3和塑料衬套9-4，支架本体9-1包括下侧板9-1-1、两翼板9-1-2、弧形板9-1-3和背板9-1-4，两翼板9-1-2固定在弧形板9-1-3的两侧，背板9-1-4固定在两翼板9-1-2的后方，下侧板9-1-1则固定在两翼板9-1-2与弧形板9-1-3连接的位置，所述下侧板9-1-1的底部开设有径向槽9-5，所述两翼板9-1-2的前侧中央位置注塑固定有剪切块9-2，吸能带环9-3套设在塑料衬套9-4上，两者之间过盈配合，塑料衬套9-4套设安装在剪切块9-2上，两者之间也是过盈配合，吸能带环9-3则与塑料卡夹9-6装配在一起，之后再与支架本体9-1装配固定。
剪切块用于与整车的支架连接，并在与U型支架，吸能带和塑料衬套组合配合，用于溃缩吸能作用。当冲击力撞向上轴的时候，上轴、上轴承和上管小总成由于过盈配合，会一起溃缩下滑。上管的溃缩力通过M型支架上焊接的半圆管传递给手柄机构，在传递给U型支架小总成。受到溃缩力的作用，剪切块与U型支架分离，管柱拉动吸能带达到吸能作用，直到吸能带完全拉直。M型支架与U型支架的相互配合，可以实现管柱的径向两向调节，调节的范围可以通过更改U型支架上的开缝的尺寸范围决定。
由于手柄机构、U型支架小总成、M型支架、特征螺母、小螺母、轴承的配合，当手柄达到锁紧位置，从而M型支架与U型支架实现夹紧，从而手柄锁紧，达到管柱一定的保持力。当手柄达到松开位置，M型支架与U型支架实现一定间隙状态，此时可以实现上管小总成与下管小总成，上轴与下轴之间的径向的调节动作。弹簧的作用是为了在调节手柄的时候，能够有一定调节力。
本发明中手柄机构13包括增程式螺栓13-1和把手13-2，所述把手13-2焊接固定在增程式螺栓13-1的中央位置，增程式螺栓13-1的两端均设有增程式螺纹13-1-1。
本发明中特征螺母14包括圆盖14-1和凸块14-2，凸块14-2固定在圆盖14-1的盖面中央，凸块14-2的中央开设有圆形通孔，圆盖14-1的圆周内壁上设有螺纹。
本发明中手柄机构13、M型支架10、U型支架小总成9之间的装配方式为：手柄机构13的增程式螺栓13-1先与上管小总成1的M型支架10上的横向开槽配合之后，卡入U型管12中，再将特征螺母14预锁紧到位，轴承和螺母也先预锁到位，然后把手柄机构13的增程式螺栓13-1插入到U型支架小总成9上的径向槽9-5中，同时调整特征螺母14上的凸块14-2与U型支架小总成9上的径向槽9-5之间的配合位置，配合合适后再锁紧另一边的小螺母16，完成装配。
本发明中的增程式螺纹与小螺母、特征螺母之间的配合可以根据需要更换为凸轮机构配合，或者其他类似结构，也能实现M型支架与U型支架夹紧配合。
Claims (3)
1.一种改进的转向管柱，包括上轴、上管小总成、上轴承、下轴、下管小总成、下轴承、导套、U型支架小总成、手柄机构，其特征在于：上管小总成（1）利用导套（2）与下管小总成（3）连接，上管小总成（1）内部插设有上轴（4），下管小总成（3）内部插设有下轴（5），所述上轴（4）顶端利用上轴承（6）、卡簧（7）与上管小总成（1）固定，上轴（4）底端与下轴（5）顶端利用花键啮合连接，下轴（5）底端套设有下轴承（8），下轴（5）利用下轴承（8）与下管小总成（3）固定，上管小总成（1）的上方架设固定有U型支架小总成（9），上管小总成（1）的下方固定有M型支架（10），U型支架小总成（9）利用弹簧（11）与M型支架（10）连接，M型支架（10）的两侧边板上开设有横向开槽，M型支架（10）内部焊接有U型管（12），手柄机构（13）插入U型管（12）中，从而与M型支架（10）相固定，手柄机构（13）再穿过U型支架小总成（9）后一端利用特征螺母（14）锁紧固定，另一端则先套设手柄轴承（15）后再用小螺母（16）锁紧固定，所述手柄机构（13）的位置位于U型支架小总成（9）的下方中央位置；
所述手柄机构（13）包括增程式螺栓（13-1）和把手（13-2），所述把手（13-2）焊接固定在增程式螺栓（13-1）的中央位置，增程式螺栓（13-1）的两端均设有增程式螺纹（13-1-1）；
手柄机构（13）、M型支架（10）、U型支架小总成（9）之间的装配方式为：手柄机构（13）的增程式螺栓（13-1）先与上管小总成（1）的M型支架（10）上的横向开槽配合之后，卡入U型管（12）中，再将特征螺母（14）预锁紧到位，轴承和螺母也先预锁到位，然后把手柄机构（13）的增程式螺栓（13-1）插入到U型支架小总成（9）上的径向槽（9-5）中，同时调整特征螺母（14）上的凸块（14-2）与U型支架小总成（9）上的径向槽（9-5）之间的配合位置，配合合适后再锁紧另一边的小螺母（16），完成装配。
2.根据权利要求1所述的一种改进的转向管柱，其特征在于：所述U型支架小总成（9）包括支架本体（9-1）、剪切块（9-2）、塑料卡夹（9-6）、吸能带环（9-3）和塑料衬套（9-4），支架本体（9-1）包括下侧板（9-1-1）、两翼板（9-1-2）、弧形板（9-1-3）和背板（9-1-4），两翼板（9-1-2）固定在弧形板（9-1-3）的两侧，背板（9-1-4）固定在两翼板（9-1-2）的后方，下侧板（9-1-1）则固定在两翼板（9-1-2）与弧形板（9-1-3）连接的位置，所述下侧板（9-1-1）的底部开设有径向槽（9-5），所述两翼板（9-1-2）的前侧中央位置注塑固定有剪切块（9-2），吸能带环（9-3）套设在塑料衬套（9-4）上，两者之间过盈配合，塑料衬套（9-4）套设安装在剪切块（9-2）上，两者之间也是过盈配合，吸能带环（9-3）则与塑料卡夹（9-6）装配在一起，之后再与支架本体（9-1）装配固定。
3.根据权利要求1所述的一种改进的转向管柱，其特征在于：所述特征螺母（14）包括圆盖（14-1）和凸块（14-2），凸块（14-2）固定在圆盖（14-1）的盖面中央，凸块（14-2）的中央开设有圆形通孔，圆盖（14-1）的圆周内壁上设有螺纹。
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