CN210680896U - 一种汽车转向管柱俯仰调节块及管柱锁紧及调节机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车转向管柱俯仰调节块以及包含该汽车转向管柱俯仰调节块的管柱锁紧及调节机构，该汽车转向管柱俯仰调节块安装在转向管柱夹紧螺栓组合体上，一端与调节手柄上的活动凸轮相匹配，另一端与管柱上安装支架上的调节槽相匹配，包括调节块本体和降噪块两部分。调节块本体具有与活动凸轮相匹配的锁紧凸轮以及固定设置在锁紧凸轮上并且安装在调节槽内的调节凸轮，调节凸轮的左右两个侧面上各设置有一安装槽；降噪块共两块，分别安装在两个安装槽内，包括贴附在左右侧壁上的贴壁块以及卡合在前壁内的卡合块。其中，调节凸轮的左上角以及右下角不被贴壁块覆盖。

Description

一种汽车转向管柱俯仰调节块及管柱锁紧及调节机构

技术领域

本实用新型属于汽车转向管柱技术领域，具体涉及一种能够降低俯仰调节过程中的刮擦噪音，以及车辆正常行驶中撞击噪音的汽车转向管柱俯仰调节块及包含该汽车转向管柱俯仰调节块的管柱锁紧及调节机构。

背景技术

转向管柱是汽车转向系统的重要组成部分，安装在汽车的车身上，用于支承转向盘以及与转向盘连接的转向轴和万向传动轴等，将驾驶员操纵方向盘的动作传递给转向器。

对于汽车转向管柱而言，实现管柱的上下调节已经是大部分车型的必选项。目前汽车转向管柱的上下调节实现机构主要包括穿过U型管柱支架两个侧板调节槽的旋转轴以及安装在旋转轴上的俯仰调节块，俯仰调节块在旋转轴的带动下，在安装支架调节槽内上下滑动定位，实现管柱的俯仰调节。

俯仰调节块为粉末冶金块，受冲压件的公差精度及调节槽冲压过程中形成的撕裂带表面无法控制等因素的影响，粉末冶金件通过旋转轴在这里上下移动时，其左右侧壁非常容易与调节槽内壁之间发生摩擦，产生刮擦噪音。同时，在汽车正常行使时，较大的公差带和较差的冲压槽表面也会在汽车转向时导致粉末冶金块和冲压金属槽的滑移而产生换向噪音，使得整车的NVH差，造成客户抱怨。

为了解决汽车转向管柱在俯仰调节过程中产生的噪音，申请人在前期工作中，对俯仰调节块进行了改进，并申请了专利(专利号：CN208915253U)。其在俯仰调节凸轮上下调节块的上下侧壁上设置橡胶消音块，来消除上下调节块在调节槽内上下移动至极限位置时，与调节槽上下壁的碰撞噪音，实现方向盘高低位置调节时的撞击噪音改善。但该种改进仅仅解决了上下调节块处于上下极限位置时的噪音问题，对于上下调节过程中的刮擦噪音以及驾驶员正常行使过程中的换向噪音无任何改善。

实用新型内容

本实用新型是为解决上述问题而进行的，通过对现有汽车转向管柱俯仰调节块进行改进来解决上述技术问题，提供了一种能够降低俯仰调节过程中的刮擦噪音，以及车辆正常行驶中撞击噪音的汽车汽车转向管柱俯仰调节块以及管柱锁紧及调节机构。为了达到上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

<结构一>

本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块安装在转向管柱夹紧螺栓组合体上，一端与调节手柄上的活动凸轮相匹配，另一端与管柱上安装支架上的调节槽相匹配，具有这样的技术特征：包括调节块本体，具有与活动凸轮相匹配的锁紧凸轮、以及固定设置在锁紧凸轮上并且安装在调节槽内的调节凸轮，调节凸轮的左右两个侧面上各设置有一安装槽；降噪块，共两块，分别安装在两个安装槽内，包括贴附在左右侧壁上的贴壁块以及卡合在前壁内的卡合块。其中，调节凸轮的左上角以及右下角不被贴壁块覆盖。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块中，安装槽包括设置在侧壁上的平面嵌入槽以及在前壁内延伸的弧面嵌入槽。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块中，左侧平面嵌入槽从左侧壁的六分之一处向下延伸至底端，右侧平面嵌入槽从右侧壁的顶端向下延伸至右侧壁的六分之五处。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块中，降噪块为塑料件。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块中，卡合块与贴壁块一体成型，其上端面与贴壁块的上端面平齐，内侧面上设置有卡合槽。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块中，卡合块的高度为贴壁块宽度的1/3～1/2。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块中，锁紧凸轮包括对称设置的四个凸面以及连接相邻两个凸面的过渡性凹面。

优选的，在本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块中，调节凸轮的前壁面为由模具直接成型的微观凹凸面，该微观凹凸面的厚度为0.1～0.3mm。

<结构2>

进一步，本实用新型还提供了一种管柱锁紧及调节机构，贯穿管柱上安装支架的两个侧板安装，两个侧板上均设置有调节槽，包括：夹紧螺栓组合体，贯穿两个侧板的调节槽，将上安装支架和转向内外管柱安装在一起；定位及俯仰调节块，安装在夹紧螺栓组合体的一端，并且能够在该端侧板的调节槽内上下移动；锁紧及俯仰调节组件，安装在夹紧螺栓组合体的另一端，包括部分插入调节槽内并且能够在夹紧螺栓组合体上轴向移动的汽车转向管柱俯仰调节块、与汽车转向管柱俯仰调节块相匹配的活动凸轮、安装在活动凸轮的轴上并带动活动凸轮转动的调节手柄、紧邻调节手柄的推力轴承以及紧邻轴承安装的锁紧螺母。汽车转向管柱俯仰调节块为结构一所述的汽车转向管柱俯仰调节块。

实用新型的作用与效果

本实用新型提供的汽车转向管柱俯仰调节块以及包含该汽车转向管柱俯仰调节块的管柱锁紧及调节机构具有如下技术效果：

首先，由于调节凸轮的左右两个侧面上各设置有一安装槽，安装槽内安装有降噪块，每个降噪块包括贴附在左右侧壁上的贴壁块以及卡合在前壁内的卡合块。卡合块实现了降噪块在调节凸轮上的稳固安装；贴壁块介于调节凸轮的左右侧壁以及调节槽的左右内壁之间，一方面，在管柱进行俯仰调节时，既消除了金属调节凸轮与金属调节槽之间的刮擦噪音，又在上下调节过程中对上下调节幅度起到一定的缓冲作用，避免调节幅度突然过大导致调节凸轮撞到调节槽的上下壁上，产生较大的碰撞噪音，提高了调节手感的舒适度；另一方面，在汽车正常行使进行转向时，消除了金属调节凸轮与金属调节槽之间的碰撞噪因，提高了驾驶员的驾车舒适度。

其次，由于调节凸轮的左上角以及右下角不被贴壁块覆盖，解决了手柄松开过程中因为人为滥用情况造成塑料块撞击损坏的问题，一定程度上延长了降噪块的使用寿命，降低了俯仰调节块的更换频率。

综上，本实用新型通过在调节凸轮的左右两个侧面上各设置有一安装槽，在安装槽内设置降噪块即解决了转向管柱上下调节过程中金属与金属的高频摩擦噪音和普遍存在于电动助力管柱左右转向时的噪音，改进手段简单，无需大的改进投入，有利于大范围推广应用。

附图说明

图1是本实用新型实施例中管柱锁紧及调节机构的立体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中管柱锁紧及调节机构的爆炸结构示意图；

图3是本实用新型实施例中管柱锁紧及调节机构的剖面结构示意图；

图4是图3中A-A截面图；

图5是本实用新型实施例中汽车转向管柱俯仰调节块的结构示意图；

图6是本实用新型实施例中汽车转向管柱俯仰调节块与支架调节槽的组装结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细描述。但下列实施例不应看作对本实用新型范围的限制。

图1是本实用新型实施例中管柱锁紧及调节机构的立体结构示意图；图2是本实用新型实施例中管柱锁紧及调节机构的爆炸结构示意图；图3是本实用新型实施例中管柱锁紧及调节机构的剖面结构示意图。

如图1至图3所示，管柱锁紧及调节机构100贯穿管柱上安装支架200的两个侧板201 的调节槽201a安装，将上安装支架200和转向内管柱300以及转向外管柱400安装在一起，并进行锁紧和俯仰调节。

管柱锁紧及调节机构100包括夹紧螺栓组合体1、定位及俯仰调节块2、锁紧及俯仰调节组件3以及两个预紧弹簧4。夹紧螺栓组合体1穿过两个侧板201的调节槽设置，一端安装定位及俯仰调节块2，另一端安装锁紧及俯仰调节组件3。夹紧螺栓组合体1中间部分安装有弹簧11，该弹簧两端为与弹簧相抵接的塑料凸台，左端塑料凸台与锁紧及俯仰调节组件3中的汽车转向管柱俯仰调节块相接触，右端塑料凸台与定位及俯仰调节块2相接触。

锁紧及俯仰调节组件3包括部分插入左侧调节槽201a内并且能够在夹紧螺栓组合体上轴向移动的汽车转向管柱俯仰调节块5、与汽车转向管柱俯仰调节块相匹配的活动凸轮6、安装在活动凸轮的轴上并带动活动凸轮转动的调节手柄7、紧邻调节手柄的推力轴承8以及紧邻轴承安装的锁紧螺母9。

组装时，上安装支架200和转向内管柱300以及转向外管柱400通过夹紧螺栓组合体 1安装在一起；汽车转向管柱俯仰调节块5、调节手柄7、推力轴承8安装在组装后的夹紧螺栓组合体1上，通过锁紧螺母9最终锁紧，最后安装预紧弹簧4增加调节手柄调节过程中的预紧力。

调节手柄松开后，转向外管柱400、夹紧螺栓组合体1、汽车转向管柱俯仰调节块5、调节手柄7、推力轴承8在上安装支架的调节槽内上下移动实现方向盘的调节功能；手柄锁紧后，上安装支架，转向外管柱，夹紧螺栓组合体，转向内管柱组成的管柱实现放盘扭矩传递过程中的支撑作用，同时保证电动助力机构施加额外扭矩时候的可靠刚度。

图4是图3中A-A截面图；图5是本实用新型实施例中汽车转向管柱俯仰调节块的结构示意图。

如图4和图5所示，汽车转向管柱俯仰调节块5包括调节块本体51以及降噪块52两部分，降噪块52安装在调节块本体51上。

调节块本体51包括锁紧凸轮511以及调节凸轮512。锁紧凸轮511与活动凸轮6相匹配，包括对称设置的四个凸面以及连接相邻两个凸面的过渡性凹面。相应的，活动凸轮6 上设置有与锁紧凸面相对应的凹面以及与过渡性凹面对应的过渡性凸面。二者之间通过凹面与凸面的配合实现锁紧或放松，当两个凸轮的凸面完全对接时，达到完全锁紧，当两个凸轮的凸面和凹面相匹配时，实现完全放松。

调节凸轮512固定设置在锁紧凸轮的平面上，近似呈方形，中间部分为让夹紧螺栓组合体1穿过的贯穿孔5121；前壁面5122为由模具直接成型的微观凹凸面，该微观凹凸面的厚度为0.1～0.3mm；左右两个侧面上各设置有一安装槽5123，该安装槽5123包括设置在侧壁上的平面嵌入槽5123a以及在前壁内延伸的弧面嵌入槽5123b。优选的，左侧平面嵌入槽从左侧壁的六分之一处向下延伸至底端，右侧平面嵌入槽从右侧壁的顶端向下延伸至右侧壁的六分之五处。

降噪块52为塑料件，共两块，分别安装在两个安装槽内，包括贴附在左右侧壁上的贴壁块521以及卡合在前壁内的卡合块522。卡合块522与贴壁块521一体成型，高度为贴壁块宽度的1/3～1/2，其上端面与贴壁块的上端面平齐，内侧面上设置有卡合槽522a，与调节凸轮512上预设的凸台相匹配，实现降噪块的固定安装。

根据图5和图6，调节凸轮512的左上角以及右下角不被贴壁块覆盖，直接由金属角与调节槽接触，目的在于防止手柄松开过程中因为人为滥用情况造成塑料块撞击损坏，从而一定程度上延长降噪块的使用寿命。

本实施例中汽车转向管柱俯仰调节块5的降噪原理如下：

在管柱进行俯仰调节时，调节块本体51以及降噪块52同时在调节槽201a内上下移动，由于贴壁块521介于调节凸轮的左右侧壁以及调节槽的左右内壁之间，使得调节块本体51 与调节槽的接触变成了塑料块接触，取代了当前设计的粉末冶金件接触，从而消除了金属与金属相互移动刮擦产生的高频噪音。此外，降噪块对上下调节幅度起到一定的缓冲作用，避免调节幅度突然过大导致调节凸轮撞到调节槽的上下壁上，产生较大的碰撞噪音，提高了调节手感的舒适度；

在汽车正常行使进行转向时，降噪块与隔绝了调节槽和调节块本体51间的接触和噪音传递，提高了驾驶员的驾车舒适度。

本实施例改进简单，通过在调节凸轮的左右两个侧面上各设置有一安装槽，在安装槽内设置降噪块即解决了转向管柱上下调节过程中金属与金属的高频摩擦噪音和普遍存在于电动助力管柱左右转向时的噪音，改进手段简单，无需大的改进投入，有利于大范围推广应用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (9)

1.一种汽车转向管柱俯仰调节块，安装在转向管柱夹紧螺栓组合体上，一端与调节手柄上的活动凸轮相匹配，另一端与管柱上安装支架上的调节槽相匹配，其特征在于，包括：

调节块本体，包括与所述活动凸轮相匹配的锁紧凸轮、以及固定设置在所述锁紧凸轮上并且安装在所述调节槽内的调节凸轮，所述调节凸轮的左右两个侧面上各设置有一安装槽；

降噪块，共两块，分别安装在两个安装槽内，包括贴附在左右侧壁上的贴壁块以及卡合在前壁内的卡合块，

其中，所述调节凸轮的左上角以及右下角不被所述贴壁块覆盖。

2.根据权利要求1所述的汽车转向管柱俯仰调节块，其特征在于：

其中，所述安装槽包括设置在侧壁上的平面嵌入槽以及在前壁内延伸的弧面嵌入槽。

3.根据权利要求2所述的汽车转向管柱俯仰调节块，其特征在于：

其中，左侧平面嵌入槽从左侧壁的六分之一处向下延伸至底端，右侧平面嵌入槽从右侧壁的顶端向下延伸至右侧壁的六分之五处。

4.根据权利要求1所述的汽车转向管柱俯仰调节块，其特征在于：

其中，所述降噪块为塑料件。

5.根据权利要求1所述的汽车转向管柱俯仰调节块，其特征在于：

其中，所述卡合块与所述贴壁块一体成型，其上端面与贴壁块的上端面平齐，内侧面上设置有卡合槽。

6.根据权利要求1所述的汽车转向管柱俯仰调节块，其特征在于：

其中，所述卡合块的高度为所述贴壁块宽度的1/3～1/2。

7.根据权利要求1所述的汽车转向管柱俯仰调节块，其特征在于：

其中，所述锁紧凸轮包括对称设置的四个凸面以及连接相邻两个凸面的过渡性凹面。

8.根据权利要求1所述的汽车转向管柱俯仰调节块，其特征在于：

其中，所述调节凸轮的前壁面为由模具直接成型的微观凹凸面，该微观凹凸面的厚度为0.1～0.3mm。

9.一种管柱锁紧及调节机构，贯穿管柱上安装支架的两个侧板安装，两个侧板上均设置有调节槽，其特征在于，包括：

夹紧螺栓组合体，贯穿两个侧板的调节槽，将所述上安装支架和转向内外管柱安装在一起；

定位及俯仰调节块，安装在所述夹紧螺栓组合体的一端，并且能够在该端侧板的调节槽内上下移动；

锁紧及俯仰调节组件，安装在所述夹紧螺栓组合体的另一端，包括部分插入所述调节槽内并且能够在所述夹紧螺栓组合体上轴向移动的汽车转向管柱俯仰调节块、与所述汽车转向管柱俯仰调节块相匹配的活动凸轮、安装在所述活动凸轮的轴上并带动所述活动凸轮转动的调节手柄、紧邻所述调节手柄的推力轴承以及紧邻所述轴承安装的锁紧螺母，

其中，所述汽车转向管柱俯仰调节块为权利要求1～8任一项所述的汽车转向管柱俯仰调节块。

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