CN210162149U - 四向调节转向管柱及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车辆设备技术领域，公开了一种四向调节转向管柱及车辆。所述四向调节转向管柱包括具有转向管柱下段、转向管柱中段以及转向管柱上段的转向管柱机构；具有电机和变档机构的电机驱动机构，电机固定于转向管柱下段，变档机构连接于电机驱动轴，并能够移动至高度或角度调节位置；支撑于转向管柱下段的高度调节机构，其与变档机构配合，以驱动转向管柱中段沿高度方向移动；支撑于转向管柱下段和转向管柱中段的角度调节机构，其与变档机构相配合，以驱动转向管柱上段相对于转向管柱中段转动。本实用新型有效降低转向管柱的成本，使其轻量化，并使得转向管柱总成布置更紧凑，占用空间更少，利于产品布置和平台化开发。

Description

四向调节转向管柱及车辆

技术领域

本实用新型涉及车辆设备技术领域，具体地涉及一种四向调节转向管柱以及具有其的车辆。

背景技术

传统车辆配置的电动四向调节转向管柱，配置有两个电机，一个用于转向管柱高度调节驱动，一个用于转向管柱角度调节驱动。由于电机的成本较高、质量较重以及体积较大，通常导致电动调节转向管柱总成的成本偏高，轻量化目标无法达成，且安装空间不足等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的现有的电动四向调节转向管柱的成本偏高、轻量化目标无法达成且安装空间不足等问题。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种四向调节转向管柱，包括：

转向管柱机构，该转向管柱机构包括沿高度方向依次设置的转向管柱下段、转向管柱中段以及转向管柱上段，所述转向管柱上段转动连接于所述转向管柱中段；

电机驱动机构，该电机驱动机构包括电机和变档机构，该电机固定于所述转向管柱下段并具有驱动轴；该变档机构连接于所述驱动轴，并能够沿所述驱动轴移动至高度调节位置或角度调节位置以随所述驱动轴转动；

高度调节机构，该高度调节机构支撑于所述转向管柱下段，并能够在所述高度调节位置与所述变档机构相配合，以能够驱动所述转向管柱中段带动所述转向管柱上段相对于所述转向管柱下段沿所述高度方向移动；

角度调节机构，该角度调节机构支撑于所述转向管柱下段和转向管柱中段，并能够在所述角度调节位置与所述变档机构相配合，以驱动所述转向管柱上段相对于所述转向管柱中段转动。

优选地，所述高度调节机构具有与所述转向管柱中段固定连接的第一活动件，该第一活动件能够受所述变档机构驱动以带动所述转向管柱中段相对于所述转向管柱下段沿所述高度方向移动；

所述角度调节机构具有与所述转向管柱上段转动连接的第二活动件，该第二活动件能够受所述变档机构驱动以带动所述转向管柱上段相对于所述转向管柱中段转动。

优选地，所述变档机构包括：

驱动齿轮，该驱动齿轮可滑动地连接于所述驱动轴，并能够移动至所述高度调节位置或所述角度调节位置以随所述驱动轴转动；

换挡拨叉，该换挡拨叉连接于所述驱动齿轮并能够驱使所述驱动齿轮移动至所述高度调节位置或所述角度调节位置。

优选地，所述高度调节机构包括：

高度调节从动齿轮，该高度调节从动齿轮能够在所述高度调节位置与所述驱动齿轮啮合以能够随所述驱动齿轮转动；

高度调节螺杆，该高度调节螺杆支撑于所述转向管柱下段，并在一端固定于所述高度调节从动齿轮以能够随所述高度调节从动齿轮转动；

其中，所述第一活动件为高度调节支架，该高度调节支架螺接于所述高度调节螺杆，并在一端固定于所述转向管柱中段，以能够带动所述转向管柱中段相对于所述转向管柱下段沿所述高度方向移动。

优选地，所述角度调节机构还包括：

角度调节从动齿轮，该角度调节从动齿轮可旋转地支撑于所述转向管柱下段，且该角度调节从动齿轮能够在所述角度调节位置与所述驱动齿轮啮合以能够随所述驱动齿轮转动；

角度调节支架，该角度调节支架支撑于所述转向管柱中段，并具有带有内螺纹的通孔；

角度调节螺杆，该角度调节螺杆可滑动地穿设于所述角度调节从动齿轮，并与所述通孔螺纹连接，该角度调节螺杆能够随所述角度调节从动齿轮旋转，以能够相对于所述角度调节支架沿远离所述角度调节从动齿轮的方向移动；

其中，所述第二活动件为角度调节铰链，该角度调节铰链与所述转向管柱上段转动连接，并连接于所述角度调节螺杆的顶端，以能够随所述角度调节螺杆移动并带动所述转向管柱上段相对于所述转向管柱中段转动。

优选地，所述角度调节螺杆具有穿设于所述角度调节从动齿轮的齿轮连接段，该齿轮连接段为棱柱形并与所述角度调节从动齿轮间隙配合，以能够相对于所述角度调节从动齿轮滑动并随所述角度调节从动齿轮转动。

优选地，所述角度调节铰链与所述角度调节螺杆球连接，所述角度调节支架可转动地支撑于所述转向管柱中段，以使得所述角度调节铰链能够随所述角度调节螺杆移动。

优选地，所述转向管柱中段具有沿高度方向延伸的第一套管，所述转向管柱下段具有沿高度方向延伸的第二套管，所述第二套管套设于所述第一套管的外侧。

所述的四向调节转向管柱还包括：

转向管柱总成安装支架，该转向管柱总成安装支架用于固定所述转向管柱下段。

一种车辆，该车辆具有车体、方向盘以及如上所述的四向调节转向管柱，所述转向管柱总成安装支架固定于所述车体，所述方向盘固定于所述转向管柱上段。

通过上述技术方案，本实用新型基于传统电动四向调节转向管柱结构，省去其中一个电机，只采用一个电机用于调节驱动，同时采用类似于变速箱的齿轮副和换挡拨叉进行高度调节和角度调节功能切换，通过换挡拨叉拨动电机输出端驱动齿轮，调节驱动齿轮轴向位置，根据实际使用需求与高度调节从动齿轮配合进行高度调节，或者与角度调节从动齿轮配合进行角度调节。

本实用新型的四向调节转向管柱可让电动四向调节管柱节省一个驱动电机，有效降低转向管柱总成成本，并有助于转向管柱轻量化。由于减少一个驱动电机，转向管柱总成布置更紧凑，占用空间更少，更利于产品布置和平台化开发。

附图说明

图1是本实用新型四向调节转向管柱的结构示意图。

附图标记说明

1 转向管柱机构 11 转向管柱下段

12 转向管柱中段 13 转向管柱上段

2 电机驱动机构 21 电机

22 驱动齿轮 23 换挡拨叉

3 高度调节机构 31 高度调节从动齿轮

32 高度调节螺杆 33 高度调节支架

4 角度调节机构 41 角度调节从动齿轮

42 角度调节螺杆 43 角度调节支架

44 角度调节铰链 5 转向管柱总成安装支架

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

首先需要说明的是，在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、……等仅用于将不同技术特征区别开来，并不用于限定技术特征的轻重主次，在需要的情况下，这些技术特征所能达到的效果基本相同。

另外，在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

参照图1所示，本实用新型提供了一种四向调节转向管柱，包括转向管柱机构1、电机驱动机构2、高度调节机构3以及角度调节机构4。转向管柱机构1包括沿高度方向依次设置的转向管柱下段11、转向管柱中段12以及转向管柱上段13，转向管柱上段13转动连接于转向管柱中段12。电机驱动机构2包括电机21和变档机构，电机21固定于转向管柱下段11并具有驱动轴，变档机构连接于该驱动轴，并能够沿驱动轴移动至高度调节位置或角度调节位置以随驱动轴转动。

高度调节机构3支撑于转向管柱下段11，并能够在高度调节位置与变档机构相配合，以能够驱动转向管柱中段12带动转向管柱上段13相对于转向管柱下段11沿高度方向移动。角度调节机构4支撑于转向管柱下段11和转向管柱中段12，并能够在角度调节位置与变档机构相配合，以驱动转向管柱上段13相对于转向管柱中段12转动。

通过上述技术方案，本实用新型基于传统电动四向调节转向管柱结构，省去其中一个电机，只采用一个电机21用于四向调节转向管柱的高度调节和角度调节，有效降低转向管柱总成成本，并有助于转向管柱轻量化设计。由于减少一个驱动电机，转向管柱总成布置更紧凑，占用空间更少，更利于产品布置和平台化开发。

高度调节机构3进一步可以具有与转向管柱中段12固定连接的第一活动件，高度调节机构3具有支撑于转向管柱下段11的支撑部分，高度调节机构3的第一活动件能够受变档机构驱动以带动转向管柱中段12相对于转向管柱下段11沿高度方向移动。如此设置，高度调节机构3通过设置能够相对于支撑部分移动的第一活动件，便能使得转向管柱中段12能够相对于转向管柱下段11移动，结构紧凑，方便设置。

角度调节机构4进一步可以具有与转向管柱上段13转动连接的第二活动件，角度调节机构4具有支撑于转向管柱下段11以及转向管柱中段12的支撑部分，角度调节机构4的第二活动件能够受变档机构驱动以带动转向管柱上段13相对于转向管柱中段12转动。如此设置，在高度调节机构3使得转向管柱中段12与转向管柱下段11相对固定的同时，角度调节机构4通过设置能够相对于支撑部分移动的第二活动件，便能使得转向管柱上段13相对于转向管柱中段12转动，结构设计巧妙且紧凑，便于装配。

变档机构优选地可以包括驱动齿轮22和换挡拨叉23，驱动齿轮22可滑动地连接于电机21的驱动轴，并能够移动至高度调节位置或角度调节位置以随驱动轴转动，换挡拨叉23连接于驱动齿轮22并能够驱使驱动齿轮22移动至高度调节位置或角度调节位置。本实用新型通过拨动换挡拨叉23来调节驱动齿轮22，从而根据实际使用需求驱动高度调节机构3或者角度调节机构4，该变档机构构造简单且制造成本低。

在本实用新型的一个具体实施例中，高度调节机构3还可以包括高度调节从动齿轮31和高度调节螺杆32。高度调节从动齿轮31设置在高度调节位置，当换挡拨叉23将驱动齿轮22拨动到高度调节位置时，高度调节从动齿轮31能够在高度调节位置与驱动齿轮22啮合以能够随驱动齿轮22转动。高度调节螺杆32可转动地支撑于转向管柱下段11，并在一端固定于高度调节从动齿轮31以能够随高度调节从动齿轮31转动。第一活动件进一步可以为高度调节支架33，该高度调节支架33螺接于高度调节螺杆32，并在一端固定于转向管柱中段12，以能够带动转向管柱中段12相对于转向管柱下段11沿高度方向移动。

通过上述技术方案，本实用新型的高度调节机构3通过高度调节从动齿轮31带动丝杠驱动机构以实现转向管柱中段12与转向管柱下段11的相对运动，定位精度高，磨损小且自锁性强，使本实用新型的四向调节转向管柱更为可靠。

根据上述实施例，角度调节机构4进一步还可以包括角度调节从动齿轮41、角度调节支架43和角度调节螺杆42。角度调节从动齿轮41可旋转地支撑于转向管柱下段11，且该角度调节从动齿轮41能够在角度调节位置与驱动齿轮22啮合以能够随驱动齿轮22转动。角度调节支架43支撑于转向管柱中段12，并具有带内螺纹的通孔。角度调节螺杆42可滑动地穿设于角度调节从动齿轮41，并与角度调节支架43的通孔螺纹连接，该角度调节螺杆42能够随角度调节从动齿轮41旋转，以能够相对于角度调节支架43沿远离角度调节从动齿轮41的方向移动。第二活动件进一步可以为角度调节铰链44，该角度调节铰链44与转向管柱上段13转动连接，并连接于角度调节螺杆42的顶端，以能够随角度调节螺杆42移动并带动转向管柱上段13相对于转向管柱中段12转动。

通过上述技术方案，在高度调节机构3使得转向管柱中段12与转向管柱下段11相对固定的同时，角度调节机构4设置了丝杆驱动机构以推动角度调节铰链44移动，即角度调节螺杆42能够受角度调节从动齿轮41的驱动而沿远离角度调节从动齿轮41的方向移动。该角度调节机构4与高度调节机构3的结构完美结合，设计合理，结构紧凑，定位精度高，磨损小且自锁性强，使本实用新型的四向调节转向管柱更为可靠。

为了使得角度调节螺杆42能够在随角度调节从动齿轮41转动的同时，相对于角度调节从动齿轮41滑动，角度调节螺杆42优选地具有穿设于角度调节从动齿轮41的齿轮连接段，该齿轮连接段为棱柱形，而角度调节从动齿轮41具有与该齿轮连接段相配合的配合通孔，齿轮连接段与该配合通孔间隙配合，从而能够相对于角度调节从动齿轮41滑动并随角度调节从动齿轮41转动。

特别地，角度调节铰链44可以与角度调节螺杆42球连接，在此基础上，角度调节支架43进一步可转动地支撑于转向管柱中段12。如此设置，当角度调节螺杆42推动角度调节铰链44沿远离角度调节从动齿轮41的方向移动时，随着角度调节铰链44的转动偏移，角度调节螺杆42同样能随之转动，以使得角度调节螺杆42能够继续顺利的推动角度调节铰链44移动。

另外，在本实用新型的一些实施例中，转向管柱中段12可以具有沿高度方向延伸的第一套管，转向管柱下段11具有沿高度方向延伸的第二套管，第二套管套设于第一套管的外侧。如此设置，能够使得转向管柱中段12和转向管柱下段11在高度上对齐，以便于装配；同时，还能够减小在调节过程中，转向管柱中段12相对于转向管柱下段11的横向波动，使得本四向调节转向管柱的结构更加稳定，不容易断裂。

为了使得本实用新型的四向调节转向管柱便于固定，四向调节转向管柱还可以包括转向管柱总成安装支架5，转向管柱下段11可以固定在该转向管柱总成安装支架5上，进而使得本四向调节转向管柱能够通过转向管柱总成安装支架5安装于车体上。

以下将对本实用新型的四向调节转向管柱的工作原理进行具体说明，以能够便于理解本实用新型的四向调节转向管柱的结构。

本实用新型所描述的四向调节转向管柱的高度调节工作原理为：通过换挡拨叉23将驱动齿轮22向上拨动，使驱动齿轮22与高度调节从动齿轮31相配合，电机21带动驱动齿轮22转动以带动高度调节从动齿轮31转动，高度调节从动齿轮31带动高度调节螺杆32转动，高度调节支架33通过与高度调节螺杆32的螺纹配合而将高度调节螺杆32的旋转运动转化成直线运动，进而高度调节支架33能够带动转向管柱中段12相对于转向管柱下段11沿高度方向移动，以实现高度调节。

本实用新型所描述的四向调节转向管柱的角度调节工作原理为：通过换挡拨叉23将驱动齿轮22向下拨动，使驱动齿轮22与角度调节从动齿轮41相配合，电机21带动驱动齿轮22转动以带动角度调节从动齿轮41转动，角度调节从动齿轮41带动角度调节螺杆42转动，角度调节螺杆42通过与角度调节支架43的螺纹配合而将角度调节螺杆42的旋转运动转化成直线运动，进而角度调节螺杆42能够带动角度调节铰链44移动，从而使得转向管柱上段13相对于转向管柱中段12转动，以实现角度调节。

此外，本实用新型在另一方面还提供了一种车辆，该车辆具有车体、方向盘以及如上所述的四向调节转向管柱，转向管柱总成安装支架5固定于车体，方向盘固定于转向管柱上段13。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种四向调节转向管柱，其特征在于，包括：

转向管柱机构(1)，该转向管柱机构(1)包括沿高度方向依次设置的转向管柱下段(11)、转向管柱中段(12)以及转向管柱上段(13)，所述转向管柱上段(13)转动连接于所述转向管柱中段(12)；

电机驱动机构(2)，该电机驱动机构(2)包括电机(21)和变档机构，该电机(21)固定于所述转向管柱下段(11)并具有驱动轴；该变档机构连接于所述驱动轴，并能够沿所述驱动轴移动至高度调节位置或角度调节位置以随所述驱动轴转动；

高度调节机构(3)，该高度调节机构(3)支撑于所述转向管柱下段(11)，并能够在所述高度调节位置与所述变档机构相配合，以能够驱动所述转向管柱中段(12)带动所述转向管柱上段(13)相对于所述转向管柱下段(11)沿所述高度方向移动；

角度调节机构(4)，该角度调节机构(4)支撑于所述转向管柱下段(11)和转向管柱中段(12)，并能够在所述角度调节位置与所述变档机构相配合，以驱动所述转向管柱上段(13)相对于所述转向管柱中段(12)转动。

2.根据权利要求1所述的四向调节转向管柱，其特征在于，所述高度调节机构(3)具有与所述转向管柱中段(12)固定连接的第一活动件，该第一活动件能够受所述变档机构驱动以带动所述转向管柱中段(12)相对于所述转向管柱下段(11)沿所述高度方向移动；

所述角度调节机构(4)具有与所述转向管柱上段(13)转动连接的第二活动件，该第二活动件能够受所述变档机构驱动以带动所述转向管柱上段(13)相对于所述转向管柱中段(12)转动。

3.根据权利要求2所述的四向调节转向管柱，其特征在于，所述变档机构包括：

驱动齿轮(22)，该驱动齿轮(22)可滑动地连接于所述驱动轴，并能够移动至所述高度调节位置或所述角度调节位置以随所述驱动轴转动；

换挡拨叉(23)，该换挡拨叉(23)连接于所述驱动齿轮(22)并能够驱使所述驱动齿轮(22)移动至所述高度调节位置或所述角度调节位置。

4.根据权利要求3所述的四向调节转向管柱，其特征在于，所述高度调节机构(3)包括：

高度调节从动齿轮(31)，该高度调节从动齿轮(31)能够在所述高度调节位置与所述驱动齿轮(22)啮合以能够随所述驱动齿轮(22)转动；

高度调节螺杆(32)，该高度调节螺杆(32)支撑于所述转向管柱下段(11)，并在一端固定于所述高度调节从动齿轮(31)以能够随所述高度调节从动齿轮(31)转动；

其中，所述第一活动件为高度调节支架(33)，该高度调节支架(33)螺接于所述高度调节螺杆(32)，并在一端固定于所述转向管柱中段(12)，以能够带动所述转向管柱中段(12)相对于所述转向管柱下段(11)沿所述高度方向移动。

5.根据权利要求4所述的四向调节转向管柱，其特征在于，所述角度调节机构(4)还包括：

角度调节从动齿轮(41)，该角度调节从动齿轮(41)可旋转地支撑于所述转向管柱下段(11)，且该角度调节从动齿轮(41)能够在所述角度调节位置与所述驱动齿轮(22)啮合以能够随所述驱动齿轮(22)转动；

角度调节支架(43)，该角度调节支架(43)支撑于所述转向管柱中段(12)，并具有带有内螺纹的通孔；

角度调节螺杆(42)，该角度调节螺杆(42)可滑动地穿设于所述角度调节从动齿轮(41)，并与所述通孔螺纹连接，该角度调节螺杆(42)能够随所述角度调节从动齿轮(41)旋转，以能够相对于所述角度调节支架(43)沿远离所述角度调节从动齿轮(41)的方向移动；

其中，所述第二活动件为角度调节铰链(44)，该角度调节铰链(44)与所述转向管柱上段(13)转动连接，并连接于所述角度调节螺杆(42)的顶端，以能够随所述角度调节螺杆(42)移动并带动所述转向管柱上段(13)相对于所述转向管柱中段(12)转动。

6.根据权利要求5所述的四向调节转向管柱，其特征在于，所述角度调节螺杆(42)具有穿设于所述角度调节从动齿轮(41)的齿轮连接段，该齿轮连接段为棱柱形并与所述角度调节从动齿轮(41)间隙配合，以能够相对于所述角度调节从动齿轮(41)滑动并随所述角度调节从动齿轮(41)转动。

7.根据权利要求5所述的四向调节转向管柱，其特征在于，所述角度调节铰链(44)与所述角度调节螺杆(42)球连接，所述角度调节支架(43)可转动地支撑于所述转向管柱中段(12)，以使得所述角度调节铰链(44)能够随所述角度调节螺杆(42)移动。

8.根据权利要求1所述的四向调节转向管柱，其特征在于，所述转向管柱中段(12)具有沿高度方向延伸的第一套管，所述转向管柱下段(11)具有沿高度方向延伸的第二套管，所述第二套管套设于所述第一套管的外侧。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的四向调节转向管柱，其特征在于，还包括：

转向管柱总成安装支架(5)，该转向管柱总成安装支架(5)用于固定所述转向管柱下段(11)。

10.一种车辆，其特征在于，该车辆具有车体、方向盘以及如权利要求9所述的四向调节转向管柱，所述转向管柱总成安装支架(5)固定于所述车体，所述方向盘固定于所述转向管柱上段(13)。

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