一种长行程伸缩式调节转向柱

技术领域

本发明涉及车辆用转向柱技术领域，具体涉及一种长行程伸缩式调节转向柱。

背景技术

转向柱是用于连接方向盘和转向器的机构。为了保证驾驶的舒服性，同时实现无人驾驶，转向柱长度需要进行调节。现阶段的转向柱包括支撑套筒、安装在支撑套筒内相对支撑套筒进行伸缩运动的内管柱、长度调节电机、支架和吸能片；其中，所述长度调节电机固定在支撑套筒上，通过丝母与支架连接，吸能片和内管柱连接，支架与吸能片连接。当需要调节长度时，长度调节电机通过支架带动吸能片进而带动内管柱在支撑套筒内做伸出和收缩运动，进而调节转向管柱的长度。然而，由于受内管柱伸出端长度的限制，内管柱的调节长度有限，只能在±30mm的长度范围内移动；另外，现有转向柱内管柱与支撑套筒之间设置的导向结构不合理，导致调节过程不平稳，容易出现晃动，无法满足现代人们的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长行程伸缩式调节转向柱，该转向柱在内管柱与支撑套筒之间增设导向管，内管柱套设在导向管内，导向管套设在支撑套筒内，通过安装导向管实现二级伸缩，之后通过导向管上的长度调节机构调节导向管和内管柱的伸缩，实现更大的长度调节范围。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种长行程伸缩式调节转向柱，包括内管柱、支撑套筒、长度调节机构，所做的改进是，所述内管柱与支撑套筒之间设置有导向管，所述内管柱套设在导向管内，所述导向管套设在支撑套筒内；所述长度调节机构安装在所述导向管上，长度调节机构上的两个能够向相对方向运动或向相反方向运动的调节丝母分别与内管柱、支撑套筒固连；所述内管柱、导向管与支撑套筒之间还设置有导向机构。

作为本发明的优选，所述内管柱上设置有C形条，所述导向管在与C形条相对的位置处沿导向管的长度方向加工有避让豁口，所述C形条的端部安装有长度调节支架，所述长度调节支架与调节丝母固连，导向机构的导向块压装在长度调节支架和C形条上；所述导向管上在避让豁口的末端设置有C形支架，所述C形支架与电机支架固连，所述长度调节机构安装在电机支架上，所述导向机构的导向销压装在电机支架上。

作为本发明的优选，所述长度调节机构包括电机、传动丝杠、调节丝母；其中，所述电机安装在电机支架上；所述传动丝杠的两端加工有螺旋方向相反的螺纹，传动丝杠穿过电机的齿轮箱，通过电机电动传动丝杠转动；所述调节丝母为两个，分别安装在传动丝杠的两端，靠近内管柱的调节丝母与内管柱固连，远离内管柱的调节丝母与支撑套筒固连。

作为本发明的优选，所述导向机构包括导向条、导向块、导向销；所述导向条安装在支撑套筒上，通过支撑套筒限位；所述导向块安装在内管柱上，导向块与导向条滑动接触的两个侧面为内凹的弧面；所述导向销安装在导向管上，导向销为圆形，所述内管柱与导向管相对支撑套筒进行伸缩运动时，导向块、导向销沿导向条长度方向滑动。

作为本发明的优选，所述导向管的侧壁开有压紧槽，压紧块置于压紧槽内，所述压紧块的末端抵在内管柱的侧壁上。

作为本发明的进一步优选，所述C形条上沿C形条的长度方向加工有溃缩槽及与溃缩槽连通的安装孔，所述溃缩槽包括变径区域和等径区域，所述变径区域与安装孔连通，且变径区域的最小宽度大于等径区域的宽度；所述导向块的底部设置有连接部，所述连接部包括小圆连接端、大圆连接端，所述小圆连接端、大圆连接端均为圆形结构，且大圆连接端的直径大于小圆连接端的直径，溃缩槽等径区域的宽度小于大圆连接端的直径；所述长度调节支架在与导向块的连接部相对的位置加工有压装孔，导向块压装在长度调节支架上，与长度调节支架过渡配合，导向块的小圆连接端与C形条的安装孔小间隙配合，导向块的大圆连接端过盈压在溃缩槽的变径区域。

作为本发明的进一步优选，所述长度调节机构还包括第一限位块、第二限位块、卡紧环，所述传动丝杠上在靠近电机的位置设置有第一限位块，所述传动丝杠的两端在靠近端部的位置从内向外依次设置有第二限位块、卡紧环。

作为本发明的进一步优选，所述导向条的外侧设置有挡板，所述挡板安装在支撑套筒上。

本发明的优点和有益效果：

1、本申请提供的转向柱在内管柱与支撑套筒之间增设导向管，内管柱套设在导向管内，导向管套设在支撑套筒内，通过安装导向管实现二级伸缩，之后通过导向管上的长度调节机构调节导向管和内管柱的伸缩，实现更大的长度调节范围(常规转向柱的长度调整范围在±30mm左右，本发明的转向柱长度调整范围在±125mm，提升了3倍)。

2、本申请提供的转向柱结构安装紧凑，节省空间，通过对长度调节机构和导向机构的合理设计，使其既实现了管柱的长行程调节功能，同时还能保证调节过程稳定，满足无人驾驶的需求。

3、本申请转向柱上的长度调节机构所采用的传动丝杠的两端加工有螺旋方向相反的螺纹，长度调节过程中，支撑套筒不动，电机驱动传动丝杠转动后，前端的调节丝母带动内管柱沿传动丝杠往复运动，后端的调节丝母保持不动，传动丝杠带动电机、导向管在支撑套筒上的调节丝母内往复运动，此种调节方式前端调节丝母带动的内管柱的运动的速度是电机带动的导向管的速度的两倍，可以大大提升调节速度(是现有长度调节方式的速度的两倍)，使得管柱可以在规定的时间内完成长度调节。

4、本申请转向柱上的导向机构的安装提高了长度调节时内管柱与导向柱的平稳性，减小了长度调节过程中调节丝杠和电机的晃动，而且通过对导向块和导向销特殊结构的设计，使其在起到良好的导向作用的同时减小滑动摩擦力。

5、本申请导向机构中的导向块在起到导向作用的同时，通过与C形条的配合使转向柱具备溃缩功能，即导向块兼具导向和溃缩功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明转向柱处于伸长状态的轴测图；

图2为本发明转向柱处于半伸长状态的轴测图；

图3为本发明转向柱处于收缩状态的轴测图；

图4为本发明内管柱的轴测图；

图5为本发明导向管的轴测图；

图6为本发明内管柱与导向管的连接示意图

图7为本发明长度调节机构的轴测图；

图8为本发明导向机构的分解示意图；

图9为本发明导向块的轴测图；

图10为本发明导向块的俯视图；

图11为本发明导向块的仰视图；

图12为本发明C形条的俯视图。

附图标记：内管柱1、支撑套筒2、导向管3、长度调节机构4、导向机构5、C形条11、长度调节支架12、避让豁口31、C形支架32、电机支架33、压紧槽34、压紧块 35、电机41、传动丝杠42、调节丝母43、第一限位块44、第二限位块45、卡紧环46、导向条51、导向块52、导向销53、挡板54、溃缩槽111、安装孔112、连接部521、变径区域1111、等径区域1112、小圆连接端5211、大圆连接端5212。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参阅图1至图3，本发明提供的一种长行程伸缩式调节转向柱，包括内管柱1、支撑套筒2、导向管3、长度调节机构4、导向机构5；其中，所述内管柱1套设在导向管 3内，所述导向管3套设在支撑套筒2内；所述长度调节机构4安装在所述导向管3上，长度调节机构4上的两个能够向相对方向运动或向相反方向运动的调节丝母43分别与内管柱1、支撑套筒2固连；所述内管柱1、导向管3与支撑套筒2之间还设置有导向机构5，所述支撑套筒2可以是铝铸件、冲压的铁件等。

参阅图4至图6，所述内管柱1上设置有C形条11，所述C形条11的端部通过拉铆钉与长度调节支架12连接，所述长度调节支架12与调节丝母43固连，所述导向机构的导向块52压装在长度调节支架和C形条上；

所述导向管3在与C形条相对的位置处沿导向管的长度方向加工有避让豁口31，所述导向管3上在避让豁口的末端设置有C形支架32，所述C形支架32与电机支架33 通过平头螺栓实现固连，所述长度调节机构4安装在电机支架33上，所述导向机构的导向销53压装在电机支架33上；另外，所述导向管3的侧壁开有压紧槽34，压紧块 35置于压紧槽内，所述压紧块35的末端抵在内管柱1的侧壁上(见图1)。

参阅图1、图5至图7，所述长度调节机构4包括电机41、传动丝杠42、调节丝母 43、第一限位块44、第二限位块45、卡紧环46；其中，所述电机41安装在电机支架 33上；所述传动丝杠42的两端加工有螺旋方向相反的螺纹，传动丝杠42穿过电机41 的齿轮箱，通过电机41电动传动丝杠42转动，所述传动丝杠42上在靠近电机的位置设置有第一限位块44，传动丝杠42的两端在靠近端部的位置从内向外依次设置有第二限位块45、卡紧环46；所述调节丝母43为两个，分别安装在传动丝杠42的两端，靠近内管柱1的调节丝母43与内管柱1上的长度调节支架12固连，远离内管柱的调节丝母43与支撑套筒2固连。

参阅图4至图6、图8，所述导向机构5包括导向条51、导向块52、导向销53、挡板54；其中，所述导向条51安装在支撑套筒2上，通过支撑套筒限位；所述导向块52 安装在内管柱上，具体是安装在内管柱的长度调节支架和C形条上，导向块52与导向条滑动接触的两个侧面为内凹的弧面(见图9、图10)；所述导向销53安装在导向管上，具体是安装在导向管的电机支架33上，导向销53与导向条51接触的端面为圆形结构，导向块与导向销设计成此种结构的目的是使其在起到良好的导向作用的同时减小滑动摩擦力；所述内管柱1与导向管3相对支撑套筒2进行伸缩运动时，导向块52、导向销 53沿导向条51长度方向滑动；所述挡板54设置在导向条51的外侧，挡板54通过螺栓固定在支撑套筒2上。

参阅图9至图12，所述C形条11上沿C形条的长度方向加工有溃缩槽111及与溃缩槽连通的安装孔112，所述溃缩槽111包括变径区域1111和等径区域1112，所述变径区域1111与安装孔112连通，且变径区域1111的最小宽度大于等径区域的宽度；所述导向块52的底部设置有连接部521，所述连接部521包括小圆连接端5211、大圆连接端5212，所述小圆连接端5211、大圆连接端5212均为圆形结构，且大圆连接端5212 的直径大于小圆连接端5211的直径，溃缩槽等径区域1112的宽度小于大圆连接端5212 的直径；所述长度调节支架12在与导向块的连接部521相对的位置加工有压装孔，导向块52压装在长度调节支架12上，与长度调节支架过渡配合，导向块的小圆连接端5211 与C形条的安装孔112小间隙配合，导向块的大圆连接端过盈压在溃缩槽的变径区域。

工作过程：

本申请转向柱需要进行长度调节时，支撑套筒不动，电机41驱动传动丝杠42转动后，前端的调节丝母带动内管柱沿传动丝杠往复运动，后端的调节丝母保持不动，传动丝杠带动电机、导向管在支撑套筒上的调节丝母内往复运动，从而达到快速调节长度的目的；在调节长度过程中，导向块52、导向销53沿导向条51长度方向滑动，保证调节过程平稳性。

最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例方案的范围。