轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構、轉向管柱及車輛的製作方法

2023-06-20 21:52:16 4

本實用新型涉及車輛技術領域，特別涉及一種轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構。在此基礎上，本實用新型還涉及一種具有所述安裝配合結構的轉向管柱和具有該轉向管柱的車輛。

背景技術：

作為轉向系統中的主要部件之一，轉向管柱安裝於車身上，用於傳遞方向盤端輸入的轉向力。為了方便不同體型的駕駛員操縱轉向盤，轉向管柱通常裝有能夠改變轉向盤位置的裝置，用於調節轉向盤的安裝角度和伸縮長度，以適應駕駛員的體型和駕駛習慣。

在將轉向盤調節至適當的調定方位後，需要利用鎖緊組件進行鎖定。其中，由於凸輪滑槽結構的角度調節和鎖緊機構表現出良好的調節品質，並具有結構簡單、安全可靠等優點，在各類車輛中得到廣泛應用。典型地，此類轉向管柱包括由上柱管和下柱管插接而成的可相對伸縮的管柱本體，其一端用於安裝轉向盤，另一端連接至轉向器。管柱本體(通常為上柱管)上可以固定連接具有縱向滑槽(沿管柱本體的延伸方向)的伸縮調節支架，並通過調節軸安裝至具有弧形滑槽的角度調節支架上。鎖緊組件連接至調節軸上，該調節軸能夠改變伸縮調節支架與角度調節支架之間的夾緊程度，以通過改變摩擦力而鎖緊或釋放轉向管柱及轉向盤的方位。

由此，在釋放狀態下，可以驅動上柱管相對下柱管伸縮，以在調節軸與伸縮調節支架上的縱向滑槽的配合下調節轉向管柱的伸縮長度；另外，還可以改變管柱本體的角度，由此伸縮調節支架帶動調節軸沿角度調節支架上的弧形滑槽滑動，實現角度調整並在調定位置鎖緊。其中，為了保證充分的鎖緊力和調節舒適性，鎖緊組件不僅需要在沿調節軸的軸向方向與角度調節支架的外側面保持接觸，還通常設置嵌入至弧形滑槽內的凸臺部(如設置於鎖緊凸輪上)，用於與滑槽配合而引導角度調整時的相對運動，便於通過操縱調節軸轉動而實現鎖緊和釋放。

然而，在角度調整過程中，鎖緊組件的凸臺部在角度調節支架的滑槽內滑動產生較大的摩擦阻力，由此造成摩擦噪音，並影響調節舒適性和整車品質，甚至在嚴重時會由於二者的卡滯而無法進行角度調整。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型旨在提出一種轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構，以有效改善轉向管柱角度調整時的舒適性和可靠性。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構，包括角度調節支架和用於將安裝於所述角度調節支架上的管柱本體鎖定在調定方位的鎖緊組件，所述角度調節支架上形成有滑槽，所述鎖緊組件通過滾動體與所述滑槽配合併能夠沿所述滑槽的延伸方向相對所述角度調節支架運動。

進一步的，所述管柱本體通過穿過所述滑槽延伸的調節軸安裝於所述角度調節支架上，所述鎖緊組件連接於所述調節軸的延伸至所述角度調節支架外側的軸段上。

進一步的，所述鎖緊組件包括串設於所述調節軸上並能夠操作為彼此相互遠離或靠近的第一凸輪和第二凸輪，以通過所述第一凸輪與所述第二凸輪的配合而鎖定或釋放所述管柱本體。

進一步的，所述第二凸輪位於所述第一凸輪與所述角度調節支架之間並具有延伸至所述滑槽內的凸臺部，所述滾動體安裝於所述凸臺部上。

進一步的，所述凸臺部上連接有保持架，所述滾動體通過所述保持架安裝於所述凸臺部的周緣。

進一步的，所述保持架為分體式結構，並在各自的兩端部分別具有相向延伸且插接至所述凸臺部上的插銷部。

進一步的，所述第二凸輪具有朝向所述角度調節支架一側延伸並與所述角度調節支架的邊緣相互作用的導向凸臺。

進一步的，所述導向凸臺上連接有與所述角度調節支架的邊緣貼合設置的彈性襯片，所述彈性襯片形成有L型鏤空結構。

相對於現有技術，本實用新型所述的轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構具有以下優勢：

(1)本實用新型所述的鎖緊組件通過滾動體與角度調節支架上的滑槽配合，由此，在角度調節過程中二者為滾動配合關係，能夠顯著減小鎖緊組件沿滑槽的延伸方向相對角度調節支架運動時承受的摩擦阻力，從而有效改善調整轉向管柱角度時的舒適性和可靠性。

(2)本實用新型所述的安裝配合結構可以在與角度調節支架接觸的第二凸輪上設置導向凸臺，並可以在該導向凸臺上安裝彈性襯片，由此可以在角度調節過程中起到導向作用，提升調節穩定性，並通過彈性襯片的變形和摩擦改善調節手感。

本實用新型的另一目的在於提出一種轉向管柱，以具有較高的調節舒適性和可靠性。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種轉向管柱，該轉向管柱設置有本實用新型提供的上述轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構。

此外，本實用新型還提供一種具有該轉向管柱的車輛。

所述轉向管柱和車輛與上述轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構相對於現有技術所具有的優勢相同，在此不再贅述。

本實用新型的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施方式及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施方式所述的轉向管柱的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施方式所述的轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構的爆炸圖；

圖3a為圖2中的滾動體、保持架、彈性襯片與第二凸輪的安裝結構圖；

圖3b為圖3a的主視示意圖；

圖4為圖3a中的第二凸輪的結構示意圖；

圖5為圖3a中的滾動體和保持架的結構示意圖；

圖6為圖3a中的彈性襯片的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-管柱本體，1a-上柱管，1b-下柱管，2-角度調節支架，21-滑槽，3-伸縮調節支架，4-鎖緊組件，41-第一凸輪，42-第二凸輪，42a-凸臺部，42b-導向凸臺，42c-容納槽，42d-嵌合槽，5-滾動體，6-保持架，6a-插銷部，7-調節軸，8-彈性襯片，8a-L型鏤空結構，8b-嵌合凸起，9-彈簧，10-手柄。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施方式及實施方式中的特徵可以相互組合。

另外，在本實用新型的實施方式中所提到的「滾動體」，是指設置於相對運動的兩個部件之間以將滑動配合改變為滾動配合的球狀或柱狀元件，具體可以選擇為鋼珠、滾針等，其含義可以參照軸承類元件中的滾動體進行理解。在未特別說明的情形下，本實用新型所述的「縱向」是指轉向管柱的管柱本體延伸方向。

下面將參考附圖並結合實施方式來詳細說明本實用新型。

首先參照圖1和圖2所示，具有本實用新型提供的一種轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構的轉向管柱，包括管柱本體1、固定連接於該管柱本體1上的伸縮調節支架3、固定安裝於車身上的角度調節支架2、調節軸7以及安裝於該調節軸7上的鎖緊組件4等。

其中，管柱本體1包括插接的上柱管1a和下柱管1b。伸縮調節支架3連接至上柱管1a的外側壁上並具有縱向滑槽。角度調節支架2大致形成為U型結構，並在側壁上具有通常為弧形的滑槽21。調節軸7穿過伸縮調節支架3的縱向滑槽和角度調節支架2的滑槽21延伸，以將管柱本體1安裝至車身上，並可實現沿縱向的伸縮調節和相對角度調節支架2的角度調節。

鎖緊組件4安裝於調節軸7的延伸至角度調節支架2外側的軸段上，並能夠將管柱本體1鎖定在調定方位，其優選結構將在隨後詳述。在本實用新型中，鎖緊組件4通過滾動體5與角度調節支架2上的滑槽21配合，並能夠沿該滑槽21的延伸方向相對角度調節支架2運動，由此在角度調整過程中隨著管柱本體1和調節軸7運動至調定的角度位置。由此，通過本實用新型提供的安裝配合結構，在調節轉向管柱的角度過程中，鎖緊組件4與角度調節支架2在滑槽21內具有滾動配合關係，能夠顯著減小鎖緊組件4沿滑槽21的延伸方向相對角度調節支架2運動時承受的摩擦阻力，減小了摩擦噪音，並有效改善調整轉向管柱角度時的舒適性和可靠性，不會出現卡滯等現象。

可以理解的是，為了便於更好地理解本實用新型，在上述說明中結合一種轉向管柱的整體結構對本實用新型提供的轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構及其作用原理進行了闡釋，但本實用新型解決改善轉向管柱角度調整舒適性和可靠性技術問題的基本原理在於改進了配合部件(鎖緊組件與角度調節支架)之間的配合關係，對於管柱本體1相對於角度調節支架2的安裝方式、鎖緊組件4的結構組成、連接關係和鎖緊方式等並無特定要求。在此情形下，以上所述諸如調節軸7、伸縮調節支架3以及隨後優選實施方式所述的鎖緊組件4的優選結構對於解決上述基本技術問題而言並非是必要的。例如，根據隨後所述的優選實施方式可知，調節軸7在提供了各部件的連接基礎的同時，還通過改變第一凸輪41和第二凸輪42的軸向相對位置而施加不同的鎖緊力，以使得伸縮調節支架3與角度調節支架2產生摩擦鎖緊，但為了產生該摩擦鎖緊作用，調節軸7可以被替換為其他結構，只要其能夠被鎖緊組件4操作為改變角度調節支架2與伸縮調節支架3之間的正壓力(及摩擦力)即可。

繼續參照圖1和圖2所示，在根據本實用新型一種優選實施方式中，鎖緊組件4包括串設於調節軸7上的第一凸輪41和第二凸輪42，該第一凸輪41和第二凸輪42彼此相對的側面上形成有相互配合的傾斜面。典型地，為了便於鎖緊、釋放和調節操作，鎖緊組件4還包括手柄10、偏壓於調節軸7上的彈簧9等，手柄10可以通過如第一凸輪41固定連接至調節軸7，彈簧9能夠在第一凸輪41與第二凸輪42彼此靠近的釋放狀態下保持轉向管柱的位置，方便調整至適當方位。在鎖緊位置，當操縱手柄10帶動第一凸輪41和調節軸7轉動時，第一凸輪41與第二凸輪42相互靠近，由此使得角度調節支架2與伸縮調節支架3之間的正壓力減小，管柱本體1被釋放而能夠進行方位調整；反之，反向轉動手柄10，第一凸輪41遠離第二凸輪42，由此將管柱本體1鎖定至調定方位。

結合圖3a至圖6所示，圖示優選實施方式的第二凸輪42夾持於第一凸輪41與角度調節支架2之間，並具有延伸至滑槽21內的凸臺部42a，滾動體5安裝於凸臺部42a或滑槽21上以實現滾動配合。滾動體5可以以多種適當方式安裝至凸臺部42上，如在凸臺部42a內設置用於安裝滾針等的連接軸，並使得滾針凸出於凸臺部42a的周緣表面。

根據圖3a和圖3b所示，凸臺部42a上可以連接有保持架6，滾動體5通過該保持架6安裝於凸臺部42a的周緣，由此滾動體5與第二凸輪42形成為一種可拆卸式連接。當在使用一段時間後，滾動體5被磨損，導致角度調整不夠順暢，本實用新型的安裝配合結構可以通過更換滾動體5(及保持架6)而保持轉向管柱角度調整的舒適性和可靠性。其中，保持架6進一步優選為分體式結構，其各自的兩端分別具有相向延伸的插銷部6a，由此可以穩固連接至第二凸輪42的凸臺部42a上，減小角度調整過程中發生掉落的可能性，並具有便於安裝和更換的優點。另外，為了便於順暢滾動，凸臺部42的朝向滑槽21的側壁的方向可以具有用於容納滾動體5的容納槽42c，以減小滾動體5滾動過程中承受來自凸臺部42自身的摩擦力。

結合圖4和圖6所示，在根據本實用新型一種較為優選的實施方式中，第二凸輪42還具有朝向角度調節支架2所在一側延伸的導向凸臺42b，該導向凸臺42b與角度調節支架2的邊緣相互作用，以能夠在角度調節過程中起到導向作用，提升了角度調節的穩定性。進一步地，導向凸臺42b上可以連接有用於與角度調節支架2的邊緣貼合的彈性襯片8，該彈性襯片8上靠近兩端的位置形成有L型鏤空結構8a，由此，第二凸輪42在相對於角度調節支架2運動過程中，可以通過彈性襯片8的變形而保持與角度調節支架2良好接觸並產生穩定的相互作用，其間產生的摩擦能夠有效改善調節手感。該優選實施方式中提供的L型鏤空結構8a有利於彈性襯片8的變形並保持與角度調節支架2的充分接觸。其中，可以在第二凸輪42的導向凸臺42b上形成有嵌合槽42d，並相應地在彈性襯片8上設置嵌合凸起8b，以便於將該彈性襯片8穩固連接至第二凸輪42上。

以上對本實用新型提供的轉向管柱鎖緊組件的安裝配合結構的優選實施方式進行了說明，在此基礎上，本實用新型還提供一種具有該安裝配合結構的轉向管柱，該轉向管柱具有較高的調節舒適性和可靠性。

此外，本實用新型還提供一種具有該轉向管柱的車輛。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。