CN218085702U - 转向管柱及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种转向管柱及汽车，所述转向管柱包括：调节机构、内套管、套装在所述内套管外的外套管、布置在所述内套管的外周面和所述外套管的内周面之间的衬垫，所述内套管能相对所述外套管在所述转向管柱的轴向上伸缩，所述外套管的管周壁上设有通孔，所述调节机构可活动地连接在所述通孔中并能抵压所述衬垫的外表面，所述调节机构包括调节件，所述调节件能沿所述通孔的轴向向更靠近所述衬垫的外表面或者更远离所述衬垫的外表面的方向移动，以改变对所述衬垫的抵压力。本方案解决了转向管柱长度调节不顺畅的问题，并且，可以保障转向管柱稳定地保持在目标长度。

Description

转向管柱及汽车

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别是一种转向管柱及采用该转向管柱的汽车。

背景技术

转向管柱用于连接汽车的方向盘和转向器，为了保障驾驶的舒适性，转向管柱的长度需要设置成可调，通过调节转向管柱的长度来给用户提供合适大小的乘驾空间，另外，还可以通过调节转向管柱的长度来使方向盘隐藏，以配合智驾系统实现智能驾驶，让用户感受到智能驾驶的乐趣。目前，转向管柱存在调节不顺畅、操作复杂等弊端。

因此，如何改进转向管柱，以规避上述部分或全部弊端，是需要本领域技术人员解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种转向管柱，所述转向管柱包括：调节机构、内套管、套装在所述内套管外的外套管、布置在所述内套管和所述外套管之间的衬垫，所述内套管能相对所述外套管在所述转向管柱的轴向上伸缩，所述外套管的管周壁上设有通孔，所述调节机构可活动地连接在所述通孔中并能抵压所述衬垫的外表面，所述调节机构包括调节件，所述调节件能沿所述通孔的轴向向更靠近所述衬垫的外表面或者更远离所述衬垫的外表面的方向移动，以改变对所述衬垫的抵压力。

转向管柱的一种实施方式，所述调节机构的数量为一个或多个，多个所述调节机构沿所述转向管柱的轴向依次间隔设置。

转向管柱的一种实施方式，所述调节件与所述通孔螺纹连接，通过旋转所述调节件来使所述调节件沿所述通孔的轴向移动。

转向管柱的一种实施方式，所述调节机构还包括弹性件，所述弹性件设置在所述衬垫的外表面和所述调节件之间，所述调节件通过所述弹性件间接地抵压所述衬垫的外表面。

转向管柱的一种实施方式，所述外套管设有第一限位部，所述衬垫设有第二限位部，所述第一限位部和所述第二限位部在所述转向管柱的轴向上相互抵触，以限制所述衬垫的轴向位置。

转向管柱的一种实施方式，所述转向管柱包括伸缩驱动机构，所述伸缩驱动机构包括丝杆和驱动所述丝杆旋转的电机，所述丝杆沿所述转向管柱的轴向布置，所述丝杆与所述内套管的第一螺纹连接部以及所述外套管的第二螺纹连接部螺纹连接，以通过旋转所述丝杆带动所述内套管相对所述外套管在所述转向管柱的轴向上伸缩。

转向管柱的一种实施方式，所述外套管外周设有固定部，所述电机固定连接于所述外套管，所述外套管和所述电机通过所述固定部实现固定安装。

转向管柱的一种实施方式，所述转向管柱包括沿所述内套管的轴向布置的输入轴和输出轴，所述输入轴插装在所述内套管中，所述输出轴插装在所述外套管中，所述输入轴的一端与所述输出轴的一端通过花键连接，所述花键的键齿沿所述转向管柱的轴向延伸。

转向管柱的一种实施方式，所述输入轴的外周面和所述内套管的内周面之间以及所述输出轴的外周面和所述外套管的内周面之间设有轴承。

另外，本申请还提供一种汽车，所述汽车采用上述任一项所述的转向管柱。

本申请提供的转向管柱，解决了转向管柱长度调节不顺畅的问题，并且，可以保障转向管柱稳定地保持在目标长度。

附图说明

图1为本申请提供的转向管柱一种实施例的示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为图2中安装调节机构部位的放大图；

图4为图2中输入轴和输出轴配合部位的放大图。

附图标记说明如下：

100调节机构，101调节件，102弹性件；

200内套管，201第一螺纹连接部；

300外套管，301通孔，302第一限位部，303第二螺纹连接部，304固定部；

400衬垫，401第二限位部；

500伸缩驱动机构，501电机，502丝杆；

600输入轴；

700输出轴；

800轴承。

具体实施方式

本申请提供一种转向管柱和采用该转向管柱的汽车，为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

如图1-图3所示，该转向管柱至少包括：调节机构100、内套管200、外套管300和衬垫400。

外套管300套装在内套管200外。内套管200可相对外套管300沿转向管柱的轴向伸缩，以使转向管柱的轴向长度改变。

外套管300的管周壁上设有通孔301，该通孔301的一端贯通至外套管300的外周面，另一端贯通至外套管300的内周面。该通孔301的中心轴线大致垂直于转向管柱的中心轴线，也就是说，该通孔301的中心轴线大致沿转向管柱的径向延伸。

衬垫400设置在外套管300的内周面和内套管200的外周面之间。衬垫400可以是套状结构，套状结构的衬垫400套装在外套管300的内周面和内套管200的外周面之间，或者，衬垫400也可以是片状结构，片状结构的衬垫400夹装在外套管300的内周面局部区域与内套管200的外周面局部区域之间。

调节机构100包括调节件101，调节件101可活动地连接在外套管300的上述通孔301中，并且，调节件101能够直接或间接地抵压到衬垫400的外表面。调节件101能沿通孔301的轴向向更靠近衬垫400的外表面或者更远离衬垫400的外表面的方向移动。

当需要调节转向管柱的长度时，可以操作调节件101，使调节件101在通孔301中向更远离衬垫400的外表面的方向移动，这时，调节件101对衬垫400的抵压力减小，使衬垫400和内套管200之间的摩擦力减小，因此，内套管200能顺畅地相对外套管300伸缩，使得转向管柱的长度调节更顺畅。

当调节到目标长度后，可以操作调节件101，使调节件101在通孔301中向更靠近衬垫400的外表面的方向移动，调节件101对衬垫400的抵压力增大，该抵压力通过衬垫400传递到内套管200靠近调节件101的一侧(图2中内套管200的上侧)，使内套管200整体向远离调节件101的方向径向移动(图2中向下移动)，从而使内套管200远离调节件101的一侧(图2中内套管200的下侧)与外套管300更紧密地接触，因此，能够增大内套管200和外套管300之间的摩擦力，使得转向管柱稳定地保持在目标长度。

上述转向管柱，通过设置调节机构100和衬垫400，解决了转向管柱长度调节不顺畅的问题，并且，可以保障转向管柱稳定地保持在目标长度。

具体的，调节机构100的数量可以为一个或多个，多个包括两个及两个以上。当设置多个调节机构100时，优选将各调节机构100安装在外套管300的同一侧并且沿转向管柱的轴向依次间隔布置。图示实施例中，设置了两个调节机构100，两个调节机构100安装在外套管300的同一侧并沿转向管柱的轴向依次间隔布置。

图示实施例中，外套管300上用于连接调节机构100的通孔301是螺纹孔。调节件101的外周设有螺纹，调节件101与螺纹孔连接，旋转调节件101时，调节件101的旋转运动通过螺纹转变为调节件101沿螺纹孔轴向的移动，螺纹连接方式操作省力且调节件101移动到目标位置后能依靠螺纹的自锁力稳定地保持在目标位置。

当然，实际实施中，调节件101和通孔301的连接结构不局限于螺纹连接结构，只要能保障调节件101能沿通孔301的轴向移动且移动到目标位置后能稳定在此位置的结构即可。例如，也可以将外套管300上用于连接调节机构100的通孔301设置为光孔，调节件101与光孔导向配合，并额外设置定位部件限制调节件101的位置。

具体的，外套管300可以设置第一限位部302，衬垫400可以设置第二限位部401，第一限位部302和第二限位部401在转向管柱的轴向上相互抵触，以限制衬垫400在转向管柱轴向上的位置，使得通过轴向伸缩内套管200来调节转向管柱长度的过程中衬垫400的轴向位置不动。图示实施例中，衬垫400的外表面设有两个凸起，两个凸起构建形成两个第二限位部401，一个凸起与外套管300的内周面上的一个凹槽配合并与该凹槽的侧壁抵触，另一个凸起与外套管300的一端端面抵触，该凹槽和外套管300的该端端面构建形成两个第一限位部302。

进一步的，调节机构100还可以设置弹性件102，弹性件102布置在衬垫400的外表面和调节件101之间，使调节件101通过弹性件102间接地抵压衬垫400的外表面。调节转向管柱的长度前会预先将调节件101对衬垫400的抵压力调小一些，这会导致内套管200的外周面和衬垫400之间产生间隙，致使调节转向管柱的长度时，内套管200会产生径向位移，从而在调节过程出现异响和不稳的问题。而设置弹性件102，能利用弹性件102的弹性变形消除上述间隙，从而既不会影响调节顺畅性也避免了调节异响和不稳的问题。

进一步的，转向管柱还可以设置伸缩驱动机构500，伸缩驱动机构500包括丝杆502和驱动丝杆502旋转的电机501，丝杆502沿转向管柱的轴向布置，丝杆502与内套管200的第一螺纹连接部201以及外套管300的第二螺纹连接部303螺纹连接，以通过旋转丝杆502带动内套管200相对外套管300轴向伸缩。这样，可以电动调节转向管柱的长度，更省力快捷。

具体的，如图1所示，电机501与外套管300可以固定连接，外套管300的外周可以设置固定部304，固定部304上设有连接孔，应用在汽车上时，紧固件穿过固定部304上的连接孔与汽车上的相应部件固定连接，以此实现外套管300和电机501的固定安装。

进一步的，转向管柱还包括输入轴600和输出轴700，输入轴600和输出轴700均沿转向管柱的轴向布置。输入轴600插装在内套管200中，输出轴700插装在外套管300中。输入轴600的一端与输出轴700的一端通过花键连接，花键的键齿沿转向管柱的轴向延伸。应用到汽车上时，输入轴600的另一端连接方向盘，输出轴700的另一端连接转向器，输入轴600的扭矩通过花键传递至输出轴700。当调节转向管柱的长度时，输入轴600随内套管200的轴向伸缩而相对输出轴700轴向伸缩。

具体的，输入轴600的外周面和内套管200的内周面之间以及输出轴700的外周面和外套管300的内周面之间设有轴承800，使内套管200通过轴承800稳定地支撑输入轴600，外套管300通过轴承800稳定地支撑输出轴700。轴承800的数量可以根据实际需要灵活调整。

具体的，输入轴600和输出轴700的花键连接处可以采用自润滑材料制成或者涂附自润滑材料涂层，这样可以进一步提升转向管柱的长度调节顺畅性。

以上应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.转向管柱，其特征在于，所述转向管柱包括：调节机构(100)、内套管(200)、套装在所述内套管(200)外的外套管(300)、布置在所述内套管(200)和所述外套管(300)之间的衬垫(400)，所述内套管(200)能相对所述外套管(300)在所述转向管柱的轴向上伸缩，所述外套管(300)的管周壁上设有通孔(301)，所述调节机构(100)可活动地连接在所述通孔(301)中并能抵压所述衬垫(400)的外表面，所述调节机构(100)包括调节件(101)，所述调节件(101)能沿所述通孔(301)的轴向向更靠近所述衬垫(400)的外表面或者更远离所述衬垫(400)的外表面的方向移动，以改变对所述衬垫(400)的抵压力。

2.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述调节机构(100)的数量为一个或多个，多个所述调节机构(100)沿所述转向管柱的轴向依次间隔设置。

3.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述调节件(101)与所述通孔(301)螺纹连接，通过旋转所述调节件(101)来使所述调节件(101)沿所述通孔(301)的轴向移动。

4.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述调节机构(100)还包括弹性件(102)，所述弹性件(102)设置在所述衬垫(400)的外表面和所述调节件(101)之间，所述调节件(101)通过所述弹性件(102)间接地抵压所述衬垫(400)的外表面。

5.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述外套管(300)设有第一限位部(302)，所述衬垫(400)设有第二限位部(401)，所述第一限位部(302)和所述第二限位部(401)在所述转向管柱的轴向上相互抵触，以限制所述衬垫(400)的轴向位置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的转向管柱，其特征在于，所述转向管柱包括伸缩驱动机构(500)，所述伸缩驱动机构(500)包括丝杆(502)和驱动所述丝杆(502)旋转的电机(501)，所述丝杆(502)沿所述转向管柱的轴向布置，所述丝杆(502)与所述内套管(200)的第一螺纹连接部(201)以及所述外套管(300)的第二螺纹连接部(303)螺纹连接，以通过旋转所述丝杆(502)带动所述内套管(200)相对所述外套管(300)在所述转向管柱的轴向上伸缩。

7.根据权利要求6所述的转向管柱，其特征在于，所述外套管(300)外周设有固定部(304)，所述电机(501)固定连接于所述外套管(300)，所述外套管(300)和所述电机(501)通过所述固定部(304)实现固定安装。

8.根据权利要求6所述的转向管柱，其特征在于，所述转向管柱包括沿所述内套管(200)的轴向布置的输入轴(600)和输出轴(700)，所述输入轴(600)插装在所述内套管(200)中，所述输出轴(700)插装在所述外套管(300)中，所述输入轴(600)的一端与所述输出轴(700)的一端通过花键连接，所述花键的键齿沿所述转向管柱的轴向延伸。

9.根据权利要求8所述的转向管柱，其特征在于，所述输入轴(600)的外周面和所述内套管(200)的内周面之间以及所述输出轴(700)的外周面和所述外套管(300)的内周面之间设有轴承(800)。

10.汽车，其特征在于，所述汽车采用权利要求1-9任一项所述的转向管柱。

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