CN112339853A - 一种汽车电动助力转向管柱 - Google Patents
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Abstract
一种汽车电动助力转向管柱，涉及汽车转向系统技术领域。包括下套筒、上套筒、塑料固定块、上安装支架、保险块、钢带、锁紧螺母、推力轴承、手柄、紧固件、手柄螺栓、带有弧形通孔的左支架板和右支架板，转向管柱还包括滑动凸轮、固定凸轮、齿垫、波形弹簧、带齿凸轮，齿垫设有弧形通孔，滑动凸轮、固定凸轮、带齿凸轮均设有圆形通孔，带齿凸轮的一面设有与齿垫相啮合的齿和两个凸起部；手柄螺栓从从右往左依次穿过带齿凸轮、波形弹簧、齿垫、右支架板、紧固件、左支架板、固定凸轮、滑动凸轮、推力轴承，最后用锁紧螺母拧紧在手柄螺栓上。汽车电动助力转向管柱在波形弹簧的作用下齿垫和带齿凸轮产生相互作用力，增加方向盘的垂向保持力。
Description
技术领域
本发明涉及汽车转向系统技术领域，特别涉及一种汽车电动助力转向管柱。
背景技术
汽车转向管柱作为汽车转向系统最重要的零部件，转向管柱是连接方向盘和转向器的重要部件，主要起到传递方向盘的转矩，驱动转向器工作的作用。转向管柱的锁紧机构可以实现方向盘的锁紧，并保证其不会自行松开。随着消费者对汽车的舒适度要求越来越高，现在的转向管柱多为四向可调节形式，这种结构可根据驾驶员的身材高低和驾驶习惯来调整方向盘的位置。
汽车转向管柱总成作为汽车转向系统的必需装置，其垂向保持力决定了可调机构的稳定性及可靠性。目前，转向管柱的锁紧机构多为普通凸轮锁紧，当管柱需要被锁紧时，驾驶员通过旋转调节手柄，带动外凸轮旋转，与内凸轮产生一个相对的角度旋转，凸轮上的凸台部分会使两凸轮产生轴向的相对运动，从而挤压锁紧支架跟管柱支架，导致支架存在轴向压力，因此支架之间产生足够大的摩擦力，实现锁紧功能。而现有转向管在使用中存在的问题：通过普通凸轮锁紧,时间长了容易导致凸轮磨损严重导致管柱锁紧装置松动，对于一般的可调机构而言，其垂向保持力与轴向保持力大小基本在2kN以下。
发明内容
为解决上述可调机构的稳定性和可靠性的问题，本发明提供一种增加方向盘垂向保持力、轴向保持力不变的汽车电动助力转向管柱。
为解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：一种汽车电动助力转向管柱，包括下套筒、上套筒、塑料固定块、上安装支架、保险块、钢带、锁紧螺母、推力轴承、手柄、紧固件、手柄螺栓、带有弧形通孔的左支架板和右支架板，转向管柱还包括滑动凸轮、固定凸轮、齿垫、波形弹簧、带齿凸轮，齿垫设有弧形通孔，滑动凸轮、固定凸轮、带齿凸轮均设有圆形通孔，带齿凸轮的一面设有与齿垫相啮合的齿和两个凸起部；手柄螺栓从从右往左依次穿过带齿凸轮、波形弹簧、齿垫、右支架板、紧固件、左支架板、固定凸轮、滑动凸轮、推力轴承，最后用锁紧螺母拧紧在手柄螺栓上；手柄安装在滑动凸轮上，滑动凸轮和固定凸轮互相接触的一面均设有若干个凸起部，固定凸轮的另一面与左支架板固定配合，扳动手柄可带动滑动凸轮绕手柄螺栓转动，从而使滑动凸轮上的凸起部与固定凸轮上的凸起部处于互相错开或互相抵触两种状态。
进一步地，上安装架的两侧对称设有用于与整车固定的保险块，上安装架的前端中部有突出部，钢带的前端中部也有弯曲成U形的突出部，塑料固定块夹在钢带与上安装架的突出部之间，钢带的后端面向上弯曲成直角，上安装架对称架设在左支架板和右支架板上。
进一步地，带齿凸轮的两个凸起部之间设有塑料垫片，波形弹簧安装在塑料垫片与带齿凸轮的两个凸起部之间。
进一步地，齿垫与右支架板固定，右支架板和紧固件的支架板之间还设有一个拉簧。
进一步地，上安装架的中部还设有定位板和螺钉，钢带通过定位板和螺钉安装在上安装架上。
本发明取得的有益效果在于：汽车电动助力转向管柱的齿垫和带齿凸轮相啮合从而产生相互作用力增加方向盘的垂向保持力，从而使增加方向盘垂向保持力的可调机构可以在轴向保持力不变的情况下，同时垂向保持力增加到5kN以上。
附图说明
图1为本发明实施例中转向管柱的整体示意图；
图2为本发明实施例中转向管柱的径向剖视结构示意图；
图3为图1的右侧结构示意图；
图4为本发明实施例中齿垫的结构示意图；
图5为本发明实施例中的带齿凸轮结构示意图；
附图标记为：
1a——下套筒 1b——上套筒 2——塑料固定块 3——上安装架
4——保险块 5——钢带 6——锁紧螺母 7——推力轴承
8——手柄组合 9——滑动凸轮 10——固定凸轮 11——左支架板
12——紧固件 13——手柄螺栓 14——右支架板 15——塑料垫片
16——齿垫 17——波形弹簧 18——带齿凸轮 19——支架板
20——拉簧 21——定位板 22——螺钉。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解术语的具体含义。
如图1至图5所示，一种汽车电动助力转向管柱，包括下套筒1a、上套筒1b、塑料固定块2、上安装支架3、保险块4、钢带5、锁紧螺母6、推力轴承7、手柄8、紧固件12、手柄螺栓13、带有弧形通孔的左支架板11和右支架板14，转向管柱还包括滑动凸轮9、固定凸轮10、齿垫16、波形弹簧17、带齿凸轮18，齿垫16设有弧形通孔，滑动凸轮9、固定凸轮10、带齿凸轮18均设有圆形通孔，带齿凸轮18的一面设有与齿垫16相啮合的齿和两个凸起部；手柄螺栓13从从右往左依次穿过带齿凸轮18、波形弹簧17、齿垫16、右支架板14、紧固件12、左支架板11、固定凸轮10、滑动凸轮9、推力轴承7，最后用锁紧螺母6拧紧在手柄螺栓13上；手柄8安装在滑动凸轮9上，滑动凸轮9和固定凸轮10互相接触的一面均设有若干个凸起部，固定凸轮10的另一面与左支架板11固定配合，扳动手柄8可带动滑动凸轮9绕手柄螺栓13转动，从而使滑动凸轮9上的凸起部与固定凸轮10上的凸起部处于互相错开或互相抵触两种状态。
具体地，上安装架3的两侧对称设有用于与整车固定的保险块4，上安装架3的前端中部有突出部，钢带5的前端中部也有弯曲成U形的突出部，塑料固定块2夹在钢带5与上安装架3的突出部之间，钢带5的后端面向上弯曲成直角，上安装架3对称架设在左支架板11和右支架板14上。
具体地，带齿凸轮18的两个凸起部之间设有塑料垫片15，波形弹簧17安装在塑料垫片15与带齿凸轮18的两个凸起部之间。
具体地，齿垫16与右支架板14固定，右支架板14和紧固件12的支架板19之间还设有一个拉簧20。
具体地，上安装架3的中部还设有定位板21和螺钉22，钢带5通过定位板21和螺钉22安装在上安装架3上。
本实施例的工作方法是：齿垫16上的齿与带齿凸轮18上的齿完全啮合时手柄8处于锁紧状态，此时滑动凸轮9的凸起部与固定凸轮10的凸起部互相抵触。当需要调节转向管柱的角度时，松开手柄8，使滑动凸轮9的凸起部与固定凸轮10的凸起部互相错开，在波形弹簧17的作用下，手柄螺栓13会向带齿凸轮18侧滑动，使带齿凸轮18与齿垫16分离，此时手柄螺栓13可在左支架板11和右支架板14上的弧形通孔内上下移动，带齿凸轮18在手柄螺栓13的带动下也相对齿垫16进行上下移动；转向管柱的角度调节完毕后，拉紧手柄8，使滑动凸轮9的凸起部与固定凸轮10的凸起部互相抵触，波形弹簧17被压紧，齿垫16与带齿凸轮18互相啮合固定在一起。
转向管柱的齿垫16和带齿凸轮18相啮合从而产生相互作用力增加方向盘的垂向保持力，在方向盘轴向保持力不变的情况下，使垂向保持力增加到5kN以上，同时，通过齿垫与带齿凸轮上的齿相啮合，转向管柱的角度还可以实现微调。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本发明相对于现有技术的改进之处，本发明的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本发明的内容。
Claims (5)
1.一种汽车电动助力转向管柱，包括下套筒（1a）、上套筒（1b）、塑料固定块（2）、上安装支架（3）、保险块（4）、钢带（5）、锁紧螺母（6）、推力轴承（7）、手柄（8）、紧固件（12）、手柄螺栓（13）、带有弧形通孔的左支架板（11）和右支架板（14），其特征在于：所述转向管柱还包括滑动凸轮（9）、固定凸轮（10）、齿垫（16）、波形弹簧（17）、带齿凸轮（18），所述齿垫（16）设有弧形通孔，所述滑动凸轮（9）、固定凸轮（10）、带齿凸轮（18）均设有圆形通孔，所述带齿凸轮（18）的一面设有与齿垫（16）相啮合的齿和两个凸起部；所述手柄螺栓（13）从从右往左依次穿过带齿凸轮（18）、波形弹簧（17）、齿垫（16）、右支架板（14）、紧固件（12）、左支架板（11）、固定凸轮（10）、滑动凸轮（9）、推力轴承（7），最后用锁紧螺母（6）拧紧在手柄螺栓（13）上；所述手柄（8）安装在滑动凸轮（9）上，所述滑动凸轮（9）和固定凸轮（10）互相接触的一面均设有若干个凸起部，所述固定凸轮（10）的另一面与左支架板（11）固定配合，扳动手柄（8）可带动滑动凸轮（9）绕手柄螺栓（13）转动，从而使滑动凸轮（9）上的凸起部与固定凸轮（10）上的凸起部处于互相错开或互相抵触两种状态。
2.根据权利要求1所述一种汽车电动助力转向管柱,其特征在于：所述上安装架(3)的两侧对称设有用于与整车固定的保险块（4），所述上安装架（3）的前端中部有突出部，所述钢带（5）的前端中部也有弯曲成U形的突出部，所述塑料固定块（2）夹在钢带（5）与上安装架（3）的突出部之间，所述钢带（5）的后端面向上弯曲成直角，所述上安装架（3）对称架设在左支架板（11）和右支架板（14）上。
3.根据权利要求1所述一种汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述带齿凸轮（18）的两个凸起部之间设有塑料垫片（15），所述波形弹簧（17）安装在塑料垫片（15）与带齿凸轮（18）的两个凸起部之间。
4.根据权利要求1所述一种汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述齿垫（16）与右支架板（14）固定，所述右支架板（14）和紧固件（12）的支架板（19）之间还设有一个拉簧（20）。
5.根据权利要求1所述一种汽车电动助力转向管柱，其特征在于：所述上安装架（3）的中部还设有定位板（21）和螺钉（22），所述钢带（5）通过定位板（21）和螺钉（22）安装在上安装架（3）上。
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| CN (1) | CN112339853A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11225280B2 (en) * | 2018-03-27 | 2022-01-18 | Nsk Ltd. | Steering device |
| US11345389B2 (en) * | 2019-04-09 | 2022-05-31 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Rake adjustment assembly of steering column |
| US11866092B1 (en) * | 2022-12-13 | 2024-01-09 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Rake adjustment assembly of steering column |
| US11866089B1 (en) * | 2022-12-13 | 2024-01-09 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Rake adjustment assembly of steering column |
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2020
- 2020-11-06 CN CN202011226739.6A patent/CN112339853A/zh active Pending
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