本發(fā)明涉及車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，具體涉及一種氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向柱總成及車輛。

背景技術(shù)：

汽車轉(zhuǎn)向管柱及調(diào)整機(jī)構(gòu)總成是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中重要的組件，其作用是將扭矩傳遞到轉(zhuǎn)向器，從而操縱汽車的運(yùn)動(dòng)方向。

目前應(yīng)用較多的轉(zhuǎn)向管柱及調(diào)整機(jī)構(gòu)總成，多采用螺栓預(yù)緊，產(chǎn)生的靜摩力通過支架加緊柱管，從而使機(jī)構(gòu)鎖緊；此種結(jié)構(gòu)由于制造工藝的簡(jiǎn)單及產(chǎn)品性能穩(wěn)定而被廣泛采用，但操作不便；另外雖然有人提出用氣動(dòng)控制來代替現(xiàn)有的人工鎖止結(jié)構(gòu)，但是現(xiàn)有的氣動(dòng)控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，占用空間比較大，不易于在空間有限的駕駛室中使用。

另外，現(xiàn)有車輛的管柱相對(duì)于固定支架往往只能進(jìn)行一個(gè)向量方向上的運(yùn)動(dòng)，不僅局限了駕駛者操縱方向盤的舒適性，而且還影響了駕駛者的乘坐空間，導(dǎo)致駕駛員無法直立進(jìn)出駕駛區(qū)的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向柱總成，以解決現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱操作不便以及影響了駕駛者的乘坐空間的問題。

具體方案如下：

一種氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成，包括,

固定支架，所述固定支架固定于車身上；

轉(zhuǎn)向管柱，所述轉(zhuǎn)向管柱定位安裝在固定支架上，所述轉(zhuǎn)向管柱內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)向軸；

氣動(dòng)控制組件，所述氣動(dòng)控制組件包括氣缸、擺臂軸、擺臂、連接接頭和壓緊塊，所述氣缸被固定設(shè)置，所述擺臂軸、擺臂和連接接頭組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，所述氣缸的活塞桿與所述連接接頭配合，而將氣缸的活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成擺臂軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述擺臂軸的一端與壓緊塊的一端設(shè)有相互配合的旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，所述擺臂軸轉(zhuǎn)動(dòng)而帶動(dòng)壓緊塊朝向固定支架移動(dòng)，而利用摩擦力將轉(zhuǎn)向管柱鎖緊。

優(yōu)選的，所述擺臂軸一端與壓緊塊一端都設(shè)有相互配合的斜面。

優(yōu)選的，所述擺臂軸上還套接有扭轉(zhuǎn)彈簧，所述扭轉(zhuǎn)彈簧的一端與擺臂相連接，另一端與轉(zhuǎn)向管柱相連接。

優(yōu)選的，所述固定支架包括間隔設(shè)置的第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架和第二固定支架上都設(shè)有第一導(dǎo)槽，所述轉(zhuǎn)向管柱位于第一固定支架和第二固定支架之間并安裝在第一導(dǎo)槽上，所述轉(zhuǎn)向管柱能夠在第一導(dǎo)槽上滑動(dòng)。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)向管柱上設(shè)有第二導(dǎo)槽，所述轉(zhuǎn)向管柱能夠沿著第二導(dǎo)槽繞著擺臂軸旋轉(zhuǎn)。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)向管柱上還設(shè)有第一連接軸和第二連接軸，所述擺臂軸和壓緊塊都軸接在第一連接軸上，所述第一連接軸的兩端分別安裝在第一固定支架和第二固定支架上的第一導(dǎo)槽內(nèi)，所述第二連接軸穿過第二導(dǎo)槽并且兩端分別安裝在第一固定支架和第二固定支架上的第一導(dǎo)槽內(nèi)。

優(yōu)選的，所述第一連接軸和第二連接軸位于第一固定支架和第二固定支架上的兩端上都分別連接有一連接件，所述連接件的兩端分別連接于第一連接軸和第二連接軸。

優(yōu)選的，所述連接件上還設(shè)有回位彈簧，所述回位彈簧的一端與連接件相連接，另一端與固定支架相連接，當(dāng)旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)松開時(shí)，在回位彈簧的作用下，所述第二連接軸位于第二導(dǎo)槽的一端上。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)向管柱具有兩個(gè)延伸臂，兩個(gè)延伸臂分別與第一固定支架和第二固定支架相對(duì)應(yīng)，所述擺臂軸的兩端通過軸套分別固定安裝在兩個(gè)延伸臂上。

本發(fā)明還提供了一種車輛，包括上述的任意一項(xiàng)所述的氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成。

本發(fā)明提供的氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下有益效果：

1、本發(fā)明提供的氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成通過氣動(dòng)控制組件來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱的鎖止，將傳統(tǒng)的人力操作動(dòng)力改為以氣缸作為輔助動(dòng)力，節(jié)省了駕駛員體力，并且通過曲柄滑塊機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的配合，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且占用空間小，適用于各種類型的車輛上。

2、本發(fā)明提供的氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成不僅可以在垂直方向上移動(dòng)，而且可以在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，并且可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱在這兩個(gè)方向上的無極可調(diào)，另外回位彈簧的使用，方便了駕駛員對(duì)管柱的調(diào)整。

3、本發(fā)明提供的氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成的整個(gè)調(diào)整機(jī)構(gòu)處于固定支架內(nèi)部，不僅方便安裝，而且還能防止與其它部分產(chǎn)生干涉。

附圖說明

圖1示出了氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成的示意圖。

圖2示出了氣動(dòng)控制組件的示意圖。

圖3示出了第一固定支架的示意圖。

圖4示出了氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成去除第二固定支架后的示意圖。

圖5示出了氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成的側(cè)視圖。

圖6示出了擺臂軸的示意圖。

圖7示出了壓緊塊的示意圖。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說明各實(shí)施例，本發(fā)明提供有附圖。這些附圖為本發(fā)明揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實(shí)施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號(hào)通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供的一種氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向管柱總成，包括固定支架1，所述固定支架1固定于車身上；轉(zhuǎn)向管柱2，所述轉(zhuǎn)向管柱定位安裝在固定支架1上，所述轉(zhuǎn)向管柱2內(nèi)安裝有轉(zhuǎn)向軸20，轉(zhuǎn)向軸20上方安裝方向盤、裝飾罩、儀表臺(tái)等；氣動(dòng)控制組件3，所述氣動(dòng)控制組件包括氣缸30、擺臂軸31、擺臂32、連接接頭33和壓緊塊34，其中所述氣缸30固定安裝在轉(zhuǎn)向管柱2的柱體上，作為調(diào)整裝置的動(dòng)力源，連接接頭33采用套接的方式與氣缸30的活塞桿相連接，所述擺臂32的一端和連接接頭33相連接，另一端和擺臂軸31相連接，所述擺臂軸31、擺臂32和連接接頭33組成曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，以將氣缸30的活塞桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成擺臂軸31的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述擺臂軸31的一端與壓緊塊34的一端設(shè)有相互配合的旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40，當(dāng)旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40鎖緊時(shí)，壓緊塊34與固定支架1間有足夠的摩擦力將轉(zhuǎn)向管柱2鎖緊。

圖2中擺臂軸31為方形的轉(zhuǎn)軸，擺臂32的下端具有和擺臂軸31相配合的通孔，使得擺臂32轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候能夠帶動(dòng)擺臂軸31旋轉(zhuǎn)，但是實(shí)際應(yīng)用中并不限定擺臂軸和擺臂的形狀，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相同的功能即可。

參考圖1和圖3，作為固定支架1和轉(zhuǎn)向管柱2的一個(gè)優(yōu)選方案，所述固定支架1包括間隔設(shè)置的第一固定支架10和第二固定支架12，所述第一固定支架10和第二固定支架12上都設(shè)有第一導(dǎo)槽100(圖3中第一導(dǎo)槽分為第一導(dǎo)槽100a和第一導(dǎo)槽100b)，所述轉(zhuǎn)向管柱2位于第一固定支架10和第二固定支架12之間并安裝在第一導(dǎo)槽100上，所述轉(zhuǎn)向管柱2能夠在第一導(dǎo)槽100上滑動(dòng)，從而調(diào)整轉(zhuǎn)向管柱2在固定支架1豎直方向上的位置，第一導(dǎo)槽100則用于約束轉(zhuǎn)向管柱2的運(yùn)動(dòng)軌跡。其中第一固定支架10和第二固定支架12可以是呈鏡像對(duì)稱分布，也可以是呈大致鏡像對(duì)稱分布，其大體結(jié)構(gòu)相同，一些細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)可以有差異。

進(jìn)一步優(yōu)選的，參考圖4，所述轉(zhuǎn)向管柱2上設(shè)有第二導(dǎo)槽22，所述轉(zhuǎn)向管柱能夠沿著第二導(dǎo)槽22繞著擺臂軸31旋轉(zhuǎn)。使得轉(zhuǎn)向管柱2能夠在水平方向上旋轉(zhuǎn)。

參考圖4，作為固定支架1和轉(zhuǎn)向管柱2相互連接的一個(gè)優(yōu)選方案，所述轉(zhuǎn)向管柱2上還設(shè)有第一連接軸200和第二連接軸210，所述擺臂軸31和壓緊塊34都軸接在第一連接軸200上，所述第一連接軸200的兩端分別安裝在第一固定支架10和第二固定支架12上的第一導(dǎo)槽100a內(nèi)，所述第二連接軸210穿過第二導(dǎo)槽22并且兩端分別安裝在第一固定支架10和第二固定支架12上的第一導(dǎo)槽100b內(nèi)。轉(zhuǎn)向管柱2在垂直方向上移動(dòng)時(shí)，第一連接軸200第二連接軸210分別在第一導(dǎo)槽100a和第一導(dǎo)槽100b上同步移動(dòng)，轉(zhuǎn)向管柱2在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)向管柱2以第一連接軸200為軸心，第二連接軸210在第二導(dǎo)槽22內(nèi)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱2的無極調(diào)整。

參考圖5，進(jìn)一步優(yōu)選的，所述第一連接軸200和第二連接軸210位于第一固定支架10和第二固定支架12上的兩端上都分別連接有一連接件50，所述連接件50的兩端分別連接于第一連接軸200和第二連接軸210。連接件50用于同步第一連接軸200和第二連接軸210在第一導(dǎo)槽100上的移動(dòng)。

參考圖4和圖5，所述連接件50還設(shè)有回位彈簧60，所述回位彈簧60的一端與連接件50相連接，另一端與固定支架1相連接，當(dāng)旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)40松開時(shí)，在回位彈簧60的作用下，所述第二連接軸210位于第二導(dǎo)槽22的一端上?；匚粡椈?0可以輔助轉(zhuǎn)向管柱2回位，并且回位后轉(zhuǎn)向管柱2內(nèi)的轉(zhuǎn)向軸20軸線與水平方向夾角達(dá)到最大，從而在座椅與方向盤之間形成足夠的距離，駕駛員可獲得足夠的距離尺寸直接直立地進(jìn)出駕駛區(qū)。

參考圖4，更進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向管柱2具有兩個(gè)延伸臂24a和24b，兩個(gè)延伸臂24a和24b分別與第一固定支架10和第二固定支架12相對(duì)應(yīng)，所述擺臂軸31的兩端通過軸套分別固定安裝在兩個(gè)延伸臂24a和24b上。使得整個(gè)氣動(dòng)控制組件都安裝在轉(zhuǎn)向管柱上，不僅方便安裝，而且還能防止與其它部分產(chǎn)生干涉。

參考圖6，作為旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)選方案，所述擺臂軸31一端與壓緊塊34一端34都設(shè)有相互配合的斜面40a和40b，斜面40a和40b以及擺臂軸和壓緊塊34構(gòu)成旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。當(dāng)擺臂軸31轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斜面40a隨著擺臂軸31轉(zhuǎn)動(dòng)擠壓斜面40b，從而使得壓緊塊34的另一個(gè)端面與固定支架相接觸，從而產(chǎn)生足夠的摩擦力將轉(zhuǎn)向管柱2鎖止。

參考圖4，所述擺臂軸31上還套接有扭轉(zhuǎn)彈簧70，所述扭轉(zhuǎn)彈簧70的一端與擺臂32相連接，另一端與轉(zhuǎn)向管柱2相連接。在擺臂軸31轉(zhuǎn)動(dòng)使斜面40a和斜面40b松開時(shí)，扭轉(zhuǎn)彈簧70將壓緊塊34歸位，使得轉(zhuǎn)向管柱2能夠在第一導(dǎo)槽10上滑動(dòng)。

本實(shí)施例中轉(zhuǎn)向管柱總成的工作原理如下，氣缸30未充氣時(shí)，氣缸30的活塞桿通過內(nèi)部彈簧的作用向外推出，通過連接接頭33與擺臂32接觸，擺臂32進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，擺臂32旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)擺臂軸32沿第一連接軸200旋轉(zhuǎn)，擺臂軸31與壓緊塊34間的旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生一水平上的分力使壓緊塊34與固定支架1壓緊，從而產(chǎn)生足夠的靜摩擦力使調(diào)整機(jī)構(gòu)鎖死，此時(shí)轉(zhuǎn)向管柱2處于不可調(diào)節(jié)狀態(tài)。氣缸30充氣時(shí)，氣缸30的活塞桿向內(nèi)縮進(jìn)，擺臂軸31與壓緊塊34之間的旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)不再壓緊，在扭轉(zhuǎn)彈簧70的作用下壓緊塊34與固定支架1松開，此時(shí)轉(zhuǎn)向管柱2處于可調(diào)節(jié)狀態(tài)。轉(zhuǎn)向管柱2可調(diào)時(shí)，第一可沿第一導(dǎo)槽100在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，第二可沿第二導(dǎo)槽22在水平方向上繞擺臂軸31中心線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，兩種運(yùn)動(dòng)方式相互配合，使管柱達(dá)到無極可調(diào)。同時(shí)，轉(zhuǎn)向管柱2在繞擺臂軸31做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于氣缸30安裝在轉(zhuǎn)向管柱2的柱體上，此時(shí)隨柱體一同旋轉(zhuǎn)，壓緊塊34與柱體一同旋轉(zhuǎn)，此時(shí)旋轉(zhuǎn)-直線位移轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)傳導(dǎo)力帶動(dòng)擺臂軸31繞中心線旋轉(zhuǎn)，擺臂軸31帶動(dòng)擺臂32繞中心線旋轉(zhuǎn)，從而保證了轉(zhuǎn)向管柱2能在任意調(diào)整位置下正常鎖死。在回位彈簧60的作用下，轉(zhuǎn)向管柱能自動(dòng)回到原始位置，此時(shí)轉(zhuǎn)向軸軸線與水平方向夾角達(dá)到最大，從而在座椅與方向盤之間形成足夠的距離，駕駛員可獲得足夠的距離尺寸直接直立地進(jìn)出駕駛區(qū)。

本發(fā)明還提供了一種車輛，其中車輛上安裝有上述的氣動(dòng)控制轉(zhuǎn)向柱總成。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。