转向管柱装置、转向系统及车辆的制作方法

本申请涉及汽车转向结构领域，特别涉及一种转向管柱装置、转向系统及车辆。

背景技术：

1、在汽车驾驶过程中，人与方向盘的位置关系直接影响到驾驶舒适性及驾驶安全。为了保证驾驶员驾驶的不同空间需求，更多的车型可以根据需要对方向盘角度和高度调节进行调节。

2、现有技术中，在对方向盘的角度进行调节时，是通过手柄转向系统中的转向管柱进行调节的，但手柄在调节完成后，手柄具有一定的反作用力，快速反弹对操作者产生较大的反作用力，撞击到驾驶人员的手指，产生伤害。

技术实现思路

1、本申请提供一种转向管柱装置、转向系统及车辆，通过在第二凸轮上额外设置有缓冲件，缓解了在对转向系统进行调节时，手柄快速反弹并对操作者产生较大的反作用力的问题。

2、为解决上述技术问题，本申请提出的一种转向管柱装置，安装在车身横梁上，包括转向管柱、安装支架及凸轮锁定机构，所述安装支架固定连接所述转向管柱，所述凸轮锁定机构固定连接所述安装支架。所述安装支架包括第一安装板和第二安装板。所述凸轮锁定机构包括调节手柄、连接螺栓、第一凸轮和第二凸轮。其中，所述调节手柄固定于所述连接螺栓的一端，所述连接螺栓枢转连接所述第一安装板和所述第二安装板，所述第一凸轮和所述第二凸轮均套装在所述连接螺栓上；且所述第一凸轮和所述第二凸轮相互抵顶的端面设有相互配合的凸起和凹槽，所述第一凸轮固定于所述调节手柄，所述第二凸轮连接于所述第一安装板。所述第二凸轮上固定设有缓冲件，所述缓冲件的一端延伸形成安装脚，所述安装脚固定于所述第一凸轮。

3、具体地，所述连接螺栓包括分别伸出至所述第一安装板和所述第二安装板相互背离侧的安装端及紧固端。所述调节手柄及所述凸轮锁定机构均设置于所述安装端。所述凸轮锁定机构还包括套设在所述紧固端的第一锁齿件和第二锁齿件，所述第一锁齿件固定于所述第二安装板，所述第二锁齿件抵顶于所述紧固端，所述第一锁齿件和所述第二锁齿件相互啮合。其中，所述第二锁齿件和所述第一锁齿件随着所述连接螺栓移动相互啮合或脱离啮合。

4、具体地，所述凸轮锁定机构还包括设置在所述第一锁齿件和所述第二锁齿件之间的弹性件，所述弹性件固定连接于所述第二锁齿件。所述弹性件包括相对设置的弹性凸起，所述弹性凸起之间形成容置空间，所述第二锁齿件设置在所述容置空间内并弹性抵压所述弹性凸起。

5、具体地，所述弹性件还包括与每一所述弹性凸起连接的连接脚，所述连接脚向背离所述容置空间的方向延伸，所述连接脚抵接于所述第一锁齿件。

6、具体地，所述第一锁齿件设有容置槽，所述容置槽的至少一个内壁设有第一齿。所述第二锁齿件的至少一个内壁设有第二齿，所述第二锁齿件随着所述凸轮锁定机构移动至容置在所述容置槽内，且所述第一齿与所述第二齿相互啮合。

7、具体地，所述第二凸轮的周面上设有安装环槽，所述缓冲件包括至少呈圆弧形的固定部，所述固定部套固在所述安装环槽内。所述安装脚由所述固定部延伸而成。

8、具体地，所述安装支架还包括滑动连接的第一子支架和第二子支架，其中，所述第一子支架包括固定板，所述第一安装板和所述第二安装板分别设置在所述第二子支架的两端，且所述第二子支架固定连接于所述固定板。其中，所述固定板包括有剪切铆钉和吸能钢带，所述剪切铆钉固定连接于所述第一子支架和所述第二子支架，所述吸能钢带连接于所述剪切铆钉和所述第一子支架。所述安装支架还包括有衬板，所述衬板位于所述第一子支架和所述第二子支架之间；其中，所述衬板固定于所述第一子支架和所述第二子支架的任意一个。

9、具体地，所述固定板上远离所述剪切铆钉的部位设有固定轴，所述固定板上远离背向所述第二子支架的顶面凸设有限位通孔。所述吸能钢带的一端连接所述剪切铆钉，所述吸能钢带的另外一端穿过所述限位通孔并弯折绕过所述固定轴后固定于所述固定板。

10、具体地，所述第一子支架上设有退让槽，沿着所述吸能钢带的延伸方向上，所述退让槽延伸至贯穿所述第一子支架的端面。所述剪切铆钉固定在所述退让槽内。

11、具体地，还包括连接支架及转轴，其中，所述连接支架固定于所述转向管柱，且所述连接支架包括相对设置的两安装臂。其中，所述转轴的两端分别转动连接所述安装臂，且所述转轴的至少一个端面设有固定滚齿，所述固定滚齿与所述车身横梁固定连接。

12、具体地，每一所述连接支架上设有安装孔。所述连接支架还包括两个安装衬套，每一所述安装衬套沿着轴线方向设有通孔，且每一所述安装衬套安装于所述安装孔。所述转轴穿过所述通孔，且所述连接支架与所述安装衬套环绕所述转轴转动。

13、具体地，还包括固定件。所述转轴设有安装通孔，所述安装通孔贯穿所述转轴的相对两端面。所述固定件穿过所述安装通孔并固定连接所述车身横梁。

14、本申请提出的另一个技术方案是：提供一种转向系统，包括转向轴及方向盘，还包括如上述任一项所述的转向管柱装置，所述转向轴的一端固定于所述方向盘，所述转向轴设置在所述转向管柱装置内部。

15、具体地，所述转向轴包括第一轴和第二轴。所述第一轴连接所述方向盘，所述第一轴背离所述方向盘的一端沿着轴向方向设有连接孔及与所述连接孔连通的注塑孔。所述第二轴的周面设有注塑槽，所述第二轴固定连接于所述连接孔，所述注塑槽容置在所述连接孔内并与所述注塑孔连通。通过所述注塑孔向所述注塑槽进行注塑成型以将所述第二轴固定连接在所述连接孔内，且在所述注塑槽内形成注塑溶胶件。

16、本申请提出的另一个技术方案是：提供一种车辆，所述车辆包括如上述任一种所述的转向系统。

17、本申请的有益效果是：相较于现有的转向管柱装置，本申请提出的转向管柱装置安装在车身横梁上，包括转向管柱、安装支架及凸轮锁定机构，安装支架固定连接转向管柱，凸轮锁定机构固定连接安装支架。安装支架包括第一安装板和第二安装板。凸轮锁定机构包括调节手柄、连接螺栓、第一凸轮和第二凸轮。通过凸轮锁定机构使转向管柱在安装支架内进行移动，实现转向管柱内的角度调节。其中，调节手柄固定于连接螺栓的一端，连接螺栓枢转连接第一安装板和第二安装板，第一凸轮和第二凸轮均套装在连接螺栓上，转向管柱随着连接螺栓在第一安装板和第二安装板之间进行移动，实现自身角度的调节。且第一凸轮和第二凸轮相互抵顶的端面设有相互配合的凸起和凹槽，第一凸轮固定于调节手柄，第二凸轮连接于第一安装板，通过转动调节手柄带动第一凸轮转动，使得第一凸轮和第二凸轮之间产生相对转动，第一凸轮和第二凸轮上的凸起和凹槽不断地进行抵接以及啮合，并对第二凸轮以及连接螺栓产生具有一定扭转方向的作用力，在该作用力的作用下，凸轮锁定机构和转向管柱随着连接螺栓沿着第一安装板进行移动，实现对该转向管柱的角度调节。第二凸轮上固定设有缓冲件，缓冲件的一端延伸形成安装脚，安装脚固定于第一凸轮，保证了在第一凸轮与第二凸轮之间出现反作用力时，调节手柄的回转趋势需要克服其自身的摩擦力和缓冲件的缓冲力才能完成回转，控制住了调节手柄的回转速度，避免调节手柄反弹撞击到驾驶人员的手。

技术特征：

1.一种转向管柱装置，安装在车身横梁上，其特征在于，包括转向管柱、安装支架及凸轮锁定机构，所述安装支架固定连接所述转向管柱，所述凸轮锁定机构固定连接所述安装支架；

2.根据权利要求1所述的转向管柱装置，其特征在于，所述连接螺栓包括分别伸出至所述第一安装板和所述第二安装板相互背离侧的安装端及紧固端；

3.根据权利要求2所述的转向管柱装置，其特征在于，所述凸轮锁定机构还包括设置在所述第一锁齿件和所述第二锁齿件之间的弹性件，所述弹性件固定连接于所述第二锁齿件；

4.根据权利要求3所述的转向管柱装置，其特征在于，所述弹性件还包括与每一所述弹性凸起连接的连接脚，所述连接脚向背离所述容置空间的方向延伸，所述连接脚抵接于所述第一锁齿件。

5.根据权利要求1-4任一项所述的转向管柱装置，其特征在于，所述第一锁齿件设有容置槽，所述容置槽的至少一个内壁设有第一齿；

6.根据权利要求1所述的转向管柱装置，其特征在于，所述第二凸轮的周面上设有安装环槽，所述缓冲件包括至少呈圆弧形的固定部，所述固定部套固在所述安装环槽内；

7.根据权利要求1所述的转向管柱装置，其特征在于，所述安装支架还包括滑动连接的第一子支架和第二子支架，其中，所述第一子支架包括固定板，所述第一安装板和所述第二安装板分别设置在所述第二子支架的两端，且所述第二子支架固定连接于所述固定板；

8.根据权利要求7所述的转向管柱装置，其特征在于，所述固定板上远离所述剪切铆钉的部位设有固定轴，所述固定板上远离背向所述第二子支架的顶面凸设有限位通孔；

9.根据权利要求7所述的转向管柱装置，其特征在于，所述第一子支架上设有退让槽，沿着所述吸能钢带的延伸方向上，所述退让槽延伸至贯穿所述第一子支架的端面；

10.根据权利要求1所述的转向管柱装置，其特征在于，还包括连接支架及转轴，其中，

11.根据权利要求10所述的转向管柱装置，其特征在于，每一所述连接支架上设有安装孔；

12.根据权利要求11所述的转向管柱装置，其特征在于，还包括固定件；

13.一种转向系统，包括转向轴及方向盘，其特征在于，还包括如上述权利要求1-12任一项所述的转向管柱装置，所述转向轴的一端固定于所述方向盘，所述转向轴设置在所述转向管柱装置内部。

14.根据权利要求13所述的转向系统，其特征在于，所述转向轴包括第一轴和第二轴；

15.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如上述权利要求13-14任一项所述的转向系统。

技术总结
本申请提供一种转向管柱装置、转向系统及车辆，其中转向管柱装置包括转向管柱、安装支架及凸轮锁定机构，通过转动调节手柄带动第一凸轮转动，使得第一凸轮和第二凸轮之间产生相对转动，第一凸轮和第二凸轮上的凸起和凹槽不断地进行抵接以及啮合，并对第二凸轮以及连接螺栓产生具有一定扭转方向的作用力，使得凸轮锁定机构和转向管柱随着连接螺栓沿着第一安装板进行移动，完成转向管柱的角度调节。第二凸轮上设有缓冲件，且其一端延伸形成安装脚并固定于第一凸轮。在第一凸轮与第二凸轮之间出现反作用力时，调节手柄的回转趋势需要克服其自身的摩擦力和缓冲件的缓冲力才能完成回转，控制了其回转速度，避免调节手柄反弹撞击到驾驶人员的手。

技术研发人员：梁敬府
受保护的技术使用者：浙江凌昇动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15