本發(fā)明涉及汽車轉(zhuǎn)向操縱，具體為一種轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置及汽車。

背景技術(shù)：

1、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。同時(shí)自身可以調(diào)整方向盤的前后及上下位置以增加駕駛的舒適性。

2、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夾緊柱管，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，駕駛員必須用右手打開鎖緊手柄后才可以進(jìn)行方向盤的角度和高度調(diào)節(jié)。另外，傳統(tǒng)汽車轉(zhuǎn)向管柱及調(diào)整機(jī)構(gòu)總成鎖緊時(shí)，利用上螺栓的預(yù)緊力產(chǎn)生的靜摩擦來時(shí)機(jī)構(gòu)鎖定，車輛行駛帶來的震動(dòng)，亦能使支架內(nèi)側(cè)面與柱管接觸面產(chǎn)生往復(fù)的微小錯(cuò)動(dòng)使接觸件磨損，時(shí)間久了，磨損累積，最終導(dǎo)致手柄鎖緊行程變化。另外，由于必須采用手柄組件，使得機(jī)構(gòu)占用空間較多，對(duì)汽車儀表板等內(nèi)飾件也提出避讓要求，從而使周邊組件的空間結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，空間利用率降低。為此，市面有公開技術(shù)提出一種新型氣動(dòng)自動(dòng)鎖緊的轉(zhuǎn)向管柱及調(diào)整機(jī)構(gòu)總成，其包括轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向管柱管、支架、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鎖緊的氣缸和凸輪軸組件，所述轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向管柱管連接組成轉(zhuǎn)向管柱總成，所述轉(zhuǎn)向管柱總成通過上螺栓和下螺栓固定安裝在轉(zhuǎn)向管柱支架上，轉(zhuǎn)向管柱支架固定在汽車車身上；所述自動(dòng)鎖緊的氣缸和凸輪軸組件組成調(diào)整機(jī)構(gòu)，所述凸輪軸組件包括右外凸輪軸、左外凸輪軸、撥叉頭部和中心轉(zhuǎn)軸，氣源接口與外部氣壓源連接。氣源開關(guān)關(guān)閉時(shí)，調(diào)整機(jī)構(gòu)處于鎖緊狀態(tài)，氣源接通時(shí)，調(diào)整機(jī)構(gòu)處于松開狀態(tài)；

3、上述公開技術(shù)通過氣缸伸出軸動(dòng)作帶動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，以達(dá)到鎖緊轉(zhuǎn)向管柱的目的，替代了以往手動(dòng)式手柄鎖緊，也不占用較多的安裝空間，但是該技術(shù)也存在顯著的弊端，一是該結(jié)構(gòu)只能控制轉(zhuǎn)向管柱上下移動(dòng)，而不能調(diào)節(jié)伸出長度，二是其氣缸是單行程氣缸，當(dāng)氣源開關(guān)關(guān)閉時(shí)，氣缸活塞在內(nèi)部彈簧作用下復(fù)位，長度伸長，推動(dòng)撥叉繞中心軸軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，由于撥叉頭部結(jié)構(gòu)內(nèi)凹，其與右外凸輪軸、左外凸輪軸發(fā)生相對(duì)錯(cuò)動(dòng)，從而推動(dòng)兩側(cè)的右外凸輪軸、左外凸輪軸沿著中心軸軸線向兩側(cè)移動(dòng)，其兩端面壓緊到轉(zhuǎn)向管柱支架內(nèi)側(cè)壁上，從而完成調(diào)整機(jī)構(gòu)的鎖緊，其雖然設(shè)置了撥叉用于將氣缸的作用力放大，但是氣缸復(fù)位是通過彈簧來復(fù)位的，彈簧從氣源關(guān)閉后瞬間發(fā)力，推動(dòng)撥叉移動(dòng)，存在撞擊的情況，且彈簧彈力無法提供足夠的壓緊力，特別是車輛行駛中發(fā)生震動(dòng)時(shí)，彈簧會(huì)存在因震動(dòng)回縮而導(dǎo)致鎖緊狀態(tài)的意外失效，第三個(gè)弊端是通常家用汽車上不具備產(chǎn)生壓縮空氣的氣源，第四個(gè)弊端是其轉(zhuǎn)向管柱支架結(jié)構(gòu)較為單薄，左右凸輪軸長時(shí)間抵緊狀態(tài)下很容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向管柱支架向外變形而發(fā)生鎖緊失效；

4、為了解決上述弊端，有必要對(duì)汽車轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置及汽車，解決了現(xiàn)有公開技術(shù)提供的轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置只能控制轉(zhuǎn)向管柱上下移動(dòng)，而不能調(diào)節(jié)伸出長度的問題、彈簧存在因震動(dòng)回縮而導(dǎo)致鎖緊狀態(tài)的意外失效的問題、家用汽車上不具備產(chǎn)生壓縮空氣的氣源的問題以及轉(zhuǎn)向管柱支架很容易變形而發(fā)生鎖緊失效的問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置，包括底座、安裝架、支撐管、轉(zhuǎn)向管套、轉(zhuǎn)向柱，所述支撐管下壁且靠近左端位置固定連接第一轉(zhuǎn)動(dòng)座，所述支撐管下壁且位于遠(yuǎn)離第一轉(zhuǎn)動(dòng)座的一端呈前后分布依次固定連接有兩組第二轉(zhuǎn)動(dòng)座，所述支撐管下壁且位于兩組第二轉(zhuǎn)動(dòng)座之間設(shè)置有開口，兩組所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)座之間轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸與第二轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有用于驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述第二轉(zhuǎn)軸外壁且位于兩組第二轉(zhuǎn)動(dòng)座之間固定連接有用于抵緊以及松開轉(zhuǎn)向管套以固定轉(zhuǎn)向管套軸向位置的凸輪，兩組所述第二轉(zhuǎn)動(dòng)座相背的一側(cè)均固定連接有固定套，兩組所述固定套相背的一端均固定連接有擋板，所述第二轉(zhuǎn)軸兩端分別貫穿兩組第二轉(zhuǎn)動(dòng)座并分別伸入至兩組固定套內(nèi)部，兩組所述固定套內(nèi)壁均設(shè)置有推桿，所述推桿與第二轉(zhuǎn)軸相對(duì)的一側(cè)固定連接有限位板，所述限位板與第二轉(zhuǎn)軸之間設(shè)置有傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述限位板與擋板之間設(shè)置有復(fù)位結(jié)構(gòu)，所述推桿遠(yuǎn)離限位板的一端貫穿擋板內(nèi)壁并與之滑動(dòng)連接，所述推桿與擋板之間設(shè)置有止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，兩組所述推桿相背的一端分別固定連接有一組用于抵緊以及松開安裝架內(nèi)側(cè)壁以固定支撐管上下位置的推板，所述推板、凸輪上均設(shè)置有用于檢測(cè)接觸壓力的壓力檢測(cè)結(jié)構(gòu)，所述安裝架內(nèi)側(cè)壁且與推板前后相對(duì)處設(shè)置有耐磨結(jié)構(gòu)，所述安裝架內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有用于加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的加固結(jié)構(gòu)。

5、優(yōu)選的，所述安裝架固定連接在底座上壁，所述支撐管轉(zhuǎn)動(dòng)連接在安裝架內(nèi)側(cè)壁，所述第一轉(zhuǎn)動(dòng)座通過第一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在安裝架內(nèi)側(cè)壁，所述支撐管通過第一轉(zhuǎn)動(dòng)座、第一轉(zhuǎn)軸與安裝架內(nèi)側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)向管套滑動(dòng)連接在支撐管內(nèi)側(cè)壁，所述轉(zhuǎn)向管套下壁設(shè)置有第一平面，所述支撐管內(nèi)側(cè)下壁設(shè)置有與轉(zhuǎn)向管套下壁第一平面相適配的第二平面，所述轉(zhuǎn)向管套通過第一平面、第二平面與支撐管之間僅能軸向移動(dòng)而不發(fā)生徑向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述轉(zhuǎn)向柱通過軸承與轉(zhuǎn)向管套內(nèi)側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述轉(zhuǎn)向柱與轉(zhuǎn)向管套之間僅能徑向轉(zhuǎn)動(dòng)而不發(fā)生軸向移動(dòng)。

6、優(yōu)選的，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括電動(dòng)伸縮桿、曲柄，所述電動(dòng)伸縮桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接在第一轉(zhuǎn)軸外壁，所述曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)連接在電動(dòng)伸縮桿與阿尼第一轉(zhuǎn)軸的一端，所述曲柄遠(yuǎn)離電動(dòng)伸縮桿的一端與第二轉(zhuǎn)軸外壁固定連接，所述電動(dòng)伸縮桿伸出軸位于縮回狀態(tài)時(shí)通過曲柄帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)至凸輪抵緊轉(zhuǎn)向管套下壁第一平面的狀態(tài)以及兩組推板分別與安裝架內(nèi)側(cè)前壁及內(nèi)側(cè)后壁抵緊的狀態(tài)，所述電動(dòng)伸縮桿伸出軸位于伸出狀態(tài)時(shí)通過曲柄帶動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)至凸輪離開轉(zhuǎn)向管套下壁第一平面的狀態(tài)以及兩組推板離開與安裝架內(nèi)側(cè)壁抵緊的狀態(tài)，所述電動(dòng)伸縮桿具有自鎖功能。

7、優(yōu)選的，所述傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括兩組凸臺(tái)、兩組凹槽，兩組所述凹槽設(shè)置在第二轉(zhuǎn)軸外壁且位于第二轉(zhuǎn)軸朝向限位板的端部，兩組所述凹槽以第二轉(zhuǎn)軸軸心為中心呈左右對(duì)稱分布，兩組所述凸臺(tái)均固定連接在限位板朝向第二轉(zhuǎn)軸的一側(cè)且均以第二轉(zhuǎn)軸軸心為中心呈左右分布，所述凸臺(tái)外形與凹槽內(nèi)側(cè)壁形狀吻合，所述凸臺(tái)外壁轉(zhuǎn)角處、凸臺(tái)與限位板相交處、凹槽內(nèi)側(cè)壁轉(zhuǎn)角處以及凹槽內(nèi)側(cè)壁與第二轉(zhuǎn)軸朝向限位板的一端連接處均設(shè)置有圓弧倒角。

8、優(yōu)選的，所述復(fù)位結(jié)構(gòu)為彈簧，所述彈簧套設(shè)在推桿外壁且位于擋板和限位板之間。

9、優(yōu)選的，所述止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括止轉(zhuǎn)凸筋和止轉(zhuǎn)槽，所述止轉(zhuǎn)凸筋設(shè)置在推桿外壁且止轉(zhuǎn)凸筋長度方向沿著推桿軸向分布，所述止轉(zhuǎn)槽設(shè)置在擋板內(nèi)側(cè)壁，所述止轉(zhuǎn)凸筋與止轉(zhuǎn)槽內(nèi)側(cè)壁滑動(dòng)連接，所述推桿通過止轉(zhuǎn)凸筋和止轉(zhuǎn)槽保持僅軸向移動(dòng)而不發(fā)生徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。

10、優(yōu)選的，所述壓力檢測(cè)結(jié)構(gòu)包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器，所述第一壓力傳感器設(shè)置在推板遠(yuǎn)離推桿的一側(cè)，所述第二壓力傳感器設(shè)置在凸輪內(nèi)側(cè)壁且第二壓力傳感器檢測(cè)面與凸輪凸起面齊平。

11、優(yōu)選的，所述耐磨結(jié)構(gòu)包括兩組耐磨墊，兩組所述耐磨墊通過兩組座圈分別固定連接在安裝架內(nèi)側(cè)前壁以及內(nèi)側(cè)后壁，兩組所述耐磨墊分別與兩組推板前后相對(duì)。

12、優(yōu)選的，所述加固結(jié)構(gòu)包括第一加強(qiáng)筋和第二加強(qiáng)筋，所述第一加強(qiáng)筋和第二加強(qiáng)筋均固定連接在安裝架內(nèi)側(cè)壁，所述第二加強(qiáng)筋正視投影下位于第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸之間，所述第一加強(qiáng)筋正視投影下位于第二轉(zhuǎn)軸右側(cè)，所述第一加強(qiáng)筋和第二加強(qiáng)筋內(nèi)壁均設(shè)置有呈左右貫通的長孔，兩組所述長孔內(nèi)側(cè)壁以及支撐管內(nèi)側(cè)壁均設(shè)置有阻尼層。

13、一種汽車，包括上述任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置。

14、(三)有益效果

15、本發(fā)明提供了一種轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置及汽車。具備以下有益效果：

16、1、相比現(xiàn)有技術(shù)，該轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置及汽車，通過電動(dòng)伸縮桿，經(jīng)曲柄驅(qū)動(dòng)第二轉(zhuǎn)軸，通過第二轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，同步通過第二轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)兩組推板軸向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)支撐管與安裝架之間以及支撐管與轉(zhuǎn)向管套之間的鎖緊和松開，一個(gè)動(dòng)作同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)位置的鎖緊或松開，電動(dòng)伸縮桿具有自鎖功能，鎖緊狀態(tài)下不會(huì)因車輛行駛中震動(dòng)而發(fā)生失效，電動(dòng)伸縮桿隱藏在安裝架內(nèi)部，可大大降低安裝空間的需求，松開狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向管套沿著支撐管內(nèi)側(cè)壁軸向移動(dòng)可調(diào)整轉(zhuǎn)向柱伸出長度，支撐管沿著第一轉(zhuǎn)軸軸心旋轉(zhuǎn)可調(diào)整轉(zhuǎn)向柱高度。

17、2、相比現(xiàn)有技術(shù)，該轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置及汽車，在推板和凸輪上分別設(shè)置第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，可通過行車電腦實(shí)時(shí)監(jiān)控抵緊位置的壓緊力，當(dāng)發(fā)生磨損導(dǎo)致壓緊力不足時(shí)可及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，以避免行駛途中鎖緊狀態(tài)失效導(dǎo)致事故發(fā)生。

18、3、相比現(xiàn)有技術(shù)，該轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置及汽車，長孔內(nèi)側(cè)壁以及支撐管內(nèi)側(cè)壁均設(shè)置有阻尼層，轉(zhuǎn)向管套沿著支撐管內(nèi)側(cè)壁軸向移動(dòng)調(diào)整轉(zhuǎn)向柱伸出長度時(shí)以及支撐管沿著第一轉(zhuǎn)軸軸心旋轉(zhuǎn)調(diào)整轉(zhuǎn)向柱高度時(shí)均可以通過阻尼層的阻尼作用，起到平滑移動(dòng)的效果，提高使用舒適度。

19、4、相比現(xiàn)有技術(shù)，該轉(zhuǎn)向管柱鎖緊裝置及汽車，在安裝架內(nèi)側(cè)壁設(shè)置第一加強(qiáng)筋和第二加強(qiáng)筋，提高安裝架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，避免安裝架在兩組推板長時(shí)間推動(dòng)下發(fā)生形變而導(dǎo)致鎖緊狀態(tài)失效，大大提升了使用安全性。