CN111976822B - 一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置 - Google Patents
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Abstract
一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，将柱管与转动支架用螺栓连接，将转动支架的弧形槽口与支架焊接组成的长形槽口对正，下端紧固螺栓按顺序穿过平垫圈、支架焊接组成的一侧长形槽口、转动支架的一侧弧形槽口、在转动支架内部顺序穿入多组摩擦片、垫片以及支撑套和调整螺母，穿出转动支架和支架焊接组成的另一侧槽口后，穿入锁止手柄部装，使凸轮的侧面凸台装入支架焊接组成的长形槽口内，最后扭入锁紧螺母，凸轮的凸台与支架焊接组成的槽口为间隙配合。该发明滚轮在凸轮凹坑的曲面上运动为滚动摩擦，减小摩擦力，降低锁止手柄的操纵力，滚轮与凸轮均为粉末冶金件，硬度高，耐磨损，增加装置的使用寿命，应用于汽车技术领域中。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域中的一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，特别是一种对固定汽车方向盘的转向管柱进行角度及高度调整的锁紧装置，它主要应用于轻、中、重型卡车，同时也适用于其它不同种类车型。
背景技术
目前，常见的卡车方向盘可调倾角装置分为自动式与手动式两种锁紧机构。自动式有电动和气动两种锁紧方式，分别由电机及气缸控制，其结构复杂、价格昂贵，所以目前重型卡车方向盘可变倾角的锁紧机构多采用手动式锁紧结构。手动式锁紧结构可分为螺母锁紧式和凸轮锁紧式两种结构。螺母锁紧式对锁紧螺栓和手柄的锥面配合要求较高，当锥面配合差时，手柄易倾斜，装车后出现与护罩干涉的问题。凸轮锁紧式的两个凸轮相对运动时为曲面接触，摩擦力较大，对转动锁止手柄的操作力影响大。
专利201921401468.6公开了一种低成本的汽车转向管柱手柄夹紧机构,该专利结构为螺母锁紧式，对锁紧螺母的角度和手柄的锥面配合要求较高，当锥面配合差时，手柄易倾斜，装车后出现与护罩干涉的问题，同时，由于锁紧螺母和锁紧螺栓的拧紧力矩要大于锁紧螺母和下端紧固螺栓的拧紧力矩，要求锁紧螺母和锁紧螺栓的强度高，成本增加。
专利201520797675.3公开了一种转向管柱的锁紧机构,该专利结构为凸轮锁紧式，工作原理是解锁时，锁止手柄带动一个凸轮转动，另一个凸轮固定在转动支架的滑槽内，两个凸轮为曲面接触，运动时摩擦力大，造成转动锁止手柄时操作力大，且转动时手感不好，客户主观评价差。
因此，研制开发一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置一直是急待解决的新课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，该发明是一种手动、无级、滚轮锁紧式转向管柱手柄锁紧装置，它有效解决了现有的螺母锁紧机构手柄与护罩干涉的问题，滚轮与凸轮曲面接触为滚动摩擦，滑动力平稳均匀，手柄操作力小且锁紧可靠。滚轮锁紧式倾角装置结构简单，倾角及升降的调整和锁紧操作简单、方便，具有结构先进、性能可靠，很容易满足驾驶人员适应性和舒适性要求，使用安全可靠、寿命长、适用范围广。
本发明的目的是这样实现的：一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，包括锁紧螺母、锁止手柄部装、调整螺母、转动支架、支撑套、支架焊接组成、柱管、平垫圈、摩擦片、垫片、下端紧固螺栓，锁止手柄部装由凸轮、锁止手柄铆装、手柄保持架、塔簧、平面推力圆柱滚子轴承组成，锁止手柄铆装由锁止手柄、圆柱销、滚轮、限位键、铆钉组成，将锁止手柄、圆柱销、滚轮、限位键通过铆钉铆压组装成锁止手柄铆装；利用手柄保持架两个方向的倒钩将凸轮固定在限位键的一侧，将塔簧和平面推力圆柱滚子轴承固定在锁止手柄的另一侧，组装成锁止手柄部装；将柱管与转动支架用螺栓连接，将转动支架的弧形槽口与支架焊接组成的长形槽口对正，下端紧固螺栓按顺序穿过平垫圈、支架焊接组成的一侧长形槽口、转动支架的一侧弧形槽口、在转动支架内部顺序穿入多组摩擦片、垫片以及支撑套和调整螺母，穿出转动支架和支架焊接组成的另一侧槽口后，穿入锁止手柄部装，使凸轮的侧面凸台装入支架焊接组成的长形槽口内，最后扭入锁紧螺母；凸轮的凸台与支架焊接组成的槽口为间隙配合，在调整方向盘高度时起到导向作用；旋转锁止手柄时，带动限位键和滚轮围绕下端紧固螺栓转动，凸轮圆周外侧的两个凸台和限位键的四个凸起保证了锁止手柄旋转角度的要求；倾角结构锁止时，滚轮位于凸轮的平面上，转动锁止手柄后，滚轮转入凸轮的凹坑内，放松锁紧机构，实现方向盘位置的高度及角度调整；柱管与转动支架连接；
所述的一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置的工作原理及使用操作方法是，采用滚轮与凸轮配合结构的锁紧结构，将转动支架和支架焊接组成连接在一起，在旋转锁止手柄的过程中，滚轮沿着凸轮凹坑的曲面运动为滚动摩擦，可减小摩擦力，降低了锁止手柄的操纵力；滚轮与凸轮均为粉末冶金件，硬度高，耐磨损，增加装置的使用寿命；手柄的另一侧使用平面推力圆柱滚子轴承，轴承孔内装有塔簧，滚轮同时作用在凸轮和平面推力圆柱滚子轴承的平垫上，利用塔簧的弹力保证锁止手柄在锁紧状态下稳定不晃动；一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置采取滚轮与凸轮配合的结构，通过旋转锁止手柄使机构实现夹紧或松开，实现倾角变换和上下伸缩功能；利用圆周面与曲面的接触，减小摩擦力，提高操作舒适性；此方案结构先进，机械性能良好，提高手动可调锁紧装置的稳定性和使用寿命；
支架焊接组成上的长槽与固定在柱管上的转动支架弧形槽口对正后，通过下端紧固螺栓进行连接，转动支架内部采用多组摩擦片和垫片的组合，通过增加摩擦面积的方法增加锁紧后的保持力，并用支撑套和调整螺母支撑固定，滚轮与凸轮为线接触，两者的相对运动为滚动摩擦，滑动力平稳均匀，锁止手柄操作力小且锁紧可靠。
本发明的要点在于它的结构、工作原理及使用操作方法。
一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置与现有技术相比，具有滚轮在凸轮凹坑的曲面上运动为滚动摩擦，可以减小摩擦力，降低锁止手柄的操纵力，滚轮与凸轮均为粉末冶金件，硬度高，耐磨损，增加装置的使用寿命，滚轮进入凹坑底部后，利用凸轮的平面与凹坑底部的高度差，实现可调锁紧限位装置的锁紧和松开，完成方向盘的四向调节，方案结构先进，机械性能良好，有较高的稳定性和使用寿命，客户的满意度提高，有广阔的市场前景等优点，将广泛地应用于汽车技术领域中。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图2的A-A剖视图。
图4是本发明锁止手柄部装部分的立体装配图。
图5是本发明锁止手柄铆装部分的立体装配图。
图6是本发明限位键部分的结构示意图。
图7是本发明凸轮部分的结构示意图一。
图8是本发明凸轮部分的结构示意图二。
具体实施方式
参照附图，一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，包括锁紧螺母1、锁止手柄部装2、调整螺母3、转动支架4、支撑套5、支架焊接组成6、柱管7、平垫圈8、摩擦片9、垫片10、下端紧固螺栓11，锁止手柄部装2由凸轮2-1、锁止手柄铆装2-2、手柄保持架2-3、塔簧2-4、平面推力圆柱滚子轴承2-5组成，锁止手柄铆装2-2由锁止手柄2-2-1、圆柱销2-2-2、滚轮2-2-3、限位键2-2-4、铆钉2-2-5组成，将锁止手柄2-2-1、圆柱销2-2-2、滚轮2-2-3、限位键2-2-4通过铆钉2-2-5铆压组装成锁止手柄铆装2-2；利用手柄保持架2-3两个方向的倒钩将凸轮2-1固定在限位键2-2-4的一侧，将塔簧2-4和平面推力圆柱滚子轴承2-5固定在锁止手柄2-2-1的另一侧，组装成锁止手柄部装2；将柱管7与转动支架4用螺栓连接，将转动支架4的弧形槽口与支架焊接组成6的长形槽口对正，下端紧固螺栓11按顺序穿过平垫圈8、支架焊接组成6的一侧长形槽口、转动支架4的一侧弧形槽口、在转动支架4内部顺序穿入多组摩擦片9、垫片10以及支撑套5和调整螺母3，穿出转动支架4和支架焊接组成6的另一侧槽口后，穿入锁止手柄部装2，使凸轮2-1的侧面凸台装入支架焊接组成6的长形槽口内，最后扭入锁紧螺母1；凸轮2-1的凸台与支架焊接组成6的槽口为间隙配合，在调整方向盘高度时起到导向作用；旋转锁止手柄2-2-1时，带动限位键2-2-4和滚轮2-2-3围绕下端紧固螺栓11转动，凸轮2-1圆周外侧的两个凸台和限位键2-2-4的四个凸起保证了锁止手柄2-2-1旋转角度的要求；倾角结构锁止时，滚轮2-2-3位于凸轮2-1的平面上，转动锁止手柄2-2-1后，滚轮2-2-3转入凸轮2-1的凹坑内，放松锁紧机构，实现方向盘位置的高度及角度调整；柱管7与转动支架4连接。
所述的一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置的工作原理及使用操作方法是，采用滚轮2-2-3与凸轮2-1配合结构的锁紧结构，将转动支架4和支架焊接组成6连接在一起，在旋转锁止手柄2-2-1的过程中，滚轮2-2-3沿着凸轮2-1凹坑的曲面运动为滚动摩擦，可减小摩擦力，降低了锁止手柄2-2-1的操纵力；滚轮2-2-3与凸轮2-1均为粉末冶金件，硬度高，耐磨损，增加装置的使用寿命；手柄的另一侧使用平面推力圆柱滚子轴承2-5，轴承孔内装有塔簧2-4，滚轮2-2-3同时作用在凸轮2-1和平面推力圆柱滚子轴承2-5的平垫上，利用塔簧2-4的弹力保证锁止手柄2-2-1在锁紧状态下稳定不晃动；一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置采取滚轮2-2-3与凸轮2-1配合的结构，通过旋转锁止手柄2-2-1使机构实现夹紧或松开，实现倾角变换和上下伸缩功能；利用圆周面与曲面的接触，减小摩擦力，提高操作舒适性；此方案结构先进，机械性能良好，提高手动可调锁紧装置的稳定性和使用寿命。
支架焊接组成6上的长槽与固定在柱管7上的转动支架4弧形槽口对正后，通过下端紧固螺栓11进行连接，转动支架4内部采用多组摩擦片9和垫片10的组合，通过增加摩擦面积的方法增加锁紧后的保持力，并用支撑套5和调整螺母3支撑固定，滚轮2-2-3与凸轮2-1为线接触，两者的相对运动为滚动摩擦，滑动力平稳均匀，锁止手柄2-2-1操作力小且锁紧可靠。
Claims (3)
1.一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，包括锁紧螺母、锁止手柄部装、调整螺母、转动支架、支撑套、支架焊接组成、柱管、平垫圈、摩擦片、垫片、下端紧固螺栓，其特征在于：锁止手柄部装由凸轮、锁止手柄铆装、手柄保持架、塔簧、平面推力圆柱滚子轴承组成，锁止手柄铆装由锁止手柄、圆柱销、滚轮、限位键、铆钉组成，将锁止手柄、圆柱销、滚轮、限位键通过铆钉铆压组装成锁止手柄铆装；利用手柄保持架两个方向的倒钩将凸轮固定在限位键的一侧，将塔簧和平面推力圆柱滚子轴承固定在锁止手柄的另一侧，组装成锁止手柄部装；将柱管与转动支架用螺栓连接，将转动支架的弧形槽口与支架焊接组成的长形槽口对正，下端紧固螺栓按顺序穿过平垫圈、支架焊接组成的一侧长形槽口、转动支架的一侧弧形槽口、在转动支架内部顺序穿入多组摩擦片、垫片以及支撑套和调整螺母，穿出转动支架和支架焊接组成的另一侧槽口后，穿入锁止手柄部装，使凸轮的侧面凸台装入支架焊接组成的长形槽口内，最后扭入锁紧螺母；凸轮的凸台与支架焊接组成的槽口为间隙配合，在调整方向盘高度时起到导向作用；旋转锁止手柄时，带动限位键和滚轮围绕下端紧固螺栓转动，凸轮圆周外侧的两个凸台和限位键的四个凸起保证了锁止手柄旋转角度的要求；倾角结构锁止时，滚轮位于凸轮的平面上，转动锁止手柄后，滚轮转入凸轮的凹坑内，放松锁紧机构，实现方向盘位置的高度及角度调整；柱管与转动支架连接。
2.根据权利要求1所述的一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，其特征在于：所述的一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置的工作原理及使用操作方法是，采用滚轮与凸轮配合结构的锁紧结构，将转动支架和支架焊接组成连接在一起，在旋转锁止手柄的过程中，滚轮沿着凸轮凹坑的曲面运动为滚动摩擦，可减小摩擦力，降低了锁止手柄的操纵力；滚轮与凸轮均为粉末冶金件，硬度高，耐磨损，增加装置的使用寿命；手柄的另一侧使用平面推力圆柱滚子轴承，轴承孔内装有塔簧，滚轮同时作用在凸轮和平面推力圆柱滚子轴承的平垫上，利用塔簧的弹力保证锁止手柄在锁紧状态下稳定不晃动；一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置采取滚轮与凸轮配合的结构，通过旋转锁止手柄使机构实现夹紧或松开，实现倾角变换和上下伸缩功能；利用圆周面与曲面的接触，减小摩擦力，提高操作舒适性；此方案结构先进，机械性能良好，提高手动可调锁紧装置的稳定性和使用寿命。
3.根据权利要求1所述的一种转向管柱滚轮式倾角手柄锁紧装置，其特征在于：支架焊接组成上的长槽与固定在柱管上的转动支架弧形槽口对正后，通过下端紧固螺栓进行连接，转动支架内部采用多组摩擦片和垫片的组合，通过增加摩擦面积的方法增加锁紧后的保持力，并用支撑套和调整螺母支撑固定，滚轮与凸轮为线接触，两者的相对运动为滚动摩擦，滑动力平稳均匀，锁止手柄操作力小且锁紧可靠。
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