转向管柱的调节锁紧机构、转向管柱及车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆技术领域，特别涉及一种转向管柱的调节锁紧机构。在此基础上，本实用新型还涉及包括所述调节锁紧机构的转向管柱和具有该转向管柱的车辆。

背景技术：

作为转向系统中的主要部件之一，转向管柱安装于车身上，用于传递方向盘端输入的转向力。为了方便不同体型的驾驶员操纵转向盘，转向管柱通常装有能够改变转向盘位置的装置，用于调节转向盘的安装角度和伸缩长度，以适应驾驶员的体型和驾驶习惯。

在将转向盘调节至适当的调定方位后，需要利用锁紧组件进行锁定。其中，由于凸轮滑槽结构的角度调节和锁紧机构表现出良好的调节品质，并具有结构简单、安全可靠等优点，在各类车辆中得到广泛应用。用于锁紧的凸轮组件安装于调节轴上并包括贴合设置的内凸轮和外凸轮，二者相互接触的表面形成为凹凸不平的配合面。内凸轮夹持于外凸轮和作为管柱本体的安装基础的管柱支架(角度调节支架)之间，当改变外凸轮与该内凸轮的周向相对位置时，二者的配合面促使管柱支架夹紧或释放，以实现转向管柱的锁紧或解锁。

管柱本体上可以具有用于伸缩调节的伸缩调节支架，通过角度调节支架与该伸缩调节支架之间的摩擦力可以实现上述锁紧。由此可知，转向管柱在锁紧状态下的保持力本质上可以看作是由凸轮组件的配合面之间的摩擦力提供的，而解锁过程即是通过操纵手柄并克服该摩擦力以释放角度调节支架的夹紧。

然而，上述现有技术存在缺陷。一方面，单纯由凸轮组件之间的摩擦力提供保持力通常难以可靠地锁紧转向管柱，当用力扳动转向盘时，仍会改变其方位，影响行车安全；另一方面，在操纵调节手柄解锁时，凸轮组件之间的配合面由配合凸点(锁紧位置)运动至配合凹点(释放位置)的瞬间，摩擦力瞬时变小至近乎为零，容易发生打手。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种转向管柱的调节锁紧机构，以提高转向管柱的锁紧可靠性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种转向管柱的调节锁紧机构，所述转向管柱包括管柱支架和管柱本体，所述管柱本体通过穿过所述管柱支架延伸的调节轴安装于所述管柱支架上，所述调节锁紧机构包括相互配合并能够锁定或释放所述管柱本体的调定方位的凸轮组件以及啮合组件，所述啮合组件的啮合齿的延伸方向与所述调节轴的延伸方向相互平行，且所述啮合组件设置为能够在锁紧状态下阻止所述凸轮组件向释放状态运动。

进一步的，所述凸轮组件包括嵌合于所述管柱支架上的内凸轮和与所述内凸轮相对设置的外凸轮，所述调节锁紧机构包括用于操纵所述外凸轮相对所述内凸轮转动的手柄。

进一步的，所述啮合组件包括第一啮合块和第二啮合块，所述第一啮合块固定于所述管柱支架的外侧面上，所述第二啮合块固定于所述手柄上。

进一步的，所述手柄具有握持部，所述第二啮合块固定于所述手柄的远离所述握持部的一端。

进一步的，所述调节锁紧机构还包括相对所述啮合组件设置于所述管柱支架的另一侧的阻尼装置，所述阻尼装置能够在从所述锁紧状态向所述释放状态运动过程中产生摩擦阻力。

进一步的，所述阻尼装置包括固定连接于所述调节轴上的摩擦板组件，所述摩擦板组件与所述管柱支架之间的正压力在所述调节轴从所述锁紧状态向所述释放状态转动过程中渐增。

进一步的，所述管柱支架的外侧面上设置有厚度渐变的摩擦支撑板，所述摩擦板组件包括摩擦板本体和通过弹性件连接于所述摩擦板本体上的摩擦片，所述摩擦片在所述弹性件的偏压作用下保持与所述摩擦支撑板接触。

进一步的，所述摩擦片具有朝向所述摩擦支撑板延伸的凸起部。

相对于现有技术，本实用新型所述的转向管柱的调节锁紧机构具有以下优势：

(1)本实用新型所述的调节锁紧机构能够通过啮合组件在转向管柱的锁紧状态下产生阻止凸轮组件向释放状态运动的阻力，以提升锁紧状态下的保持力，避免扳动转向盘时不合理地发生方位变动，由此提高了锁紧可靠性和行车安全性。

(2)本实用新型所述的调节锁紧机构可以设置阻尼装置，在从锁紧状态向释放状态运动的过程中产生摩擦阻力，避免解锁瞬时由于摩擦力突变为接近零而导致的打手现象。

本实用新型的另一目的在于提出一种转向管柱，以具有较高的锁紧可靠性。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种转向管柱，该转向管柱具有根据本实用新型提供的上述调节锁紧机构。

另外，本实用新型还提供一种具有上述转向管柱的车辆。

所述转向管柱和车辆与上述调节锁紧机构相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式所述的调节锁紧机构的安装结构示意图；

图2为本实用新型实施方式所述的啮合组件的安装结构示意图；

图3为本实用新型实施方式所述的阻尼装置的安装结构示意图；

图4为图3中阻尼装置的摩擦板组件的结构示意图。

附图标记说明：

1-管柱支架，2-管柱本体，3-调节轴，4-凸轮组件，5-弹簧，6-啮合组件，61-第一啮合块，62-第二啮合块，7-手柄，7a-握持部，8-阻尼装置，81-摩擦板组件，81a-摩擦板本体，81b-弹性件，81c-摩擦片，81d-凸起部，9-摩擦支撑板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

另外，在本实用新型的实施方式中所提到的锁紧状态，是指转向管柱被锁定至调定位置而无法改变管柱本体的伸缩长度和延伸角度的状态；所提到的释放状态，是指转向管柱被释放并能够通过拉动、按压转向盘等方式而改变管柱本体的伸缩长度和延伸角度的状态。其中，由于本实用新型的转向管柱通过凸轮组件实现锁紧，在转向管柱由锁紧状态向释放状态(解锁过程)或由释放状态向锁紧状态(锁紧过程)的切换过程中，连接于调节轴上的相关部件(如随后所述的凸轮组件的外凸轮、啮合组件的第二啮合块等)将同步运动，因此，本实用新型所述的“锁紧状态”和“释放状态”不应局限地解释为转向管柱整体或其中部分部件所处的状态，而应当具有广泛的适用性，以便清楚、简要地说明。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

首先参照图1和图2所示，根据本实用新型一种优选实施方式的转向管柱的调节锁紧机构，用于可靠地将转向管柱保持在锁定位置，避免转向盘不合理地发生方位变动。典型地，转向管柱包括管柱支架1和管柱本体2。此处所述管柱支架1通常可以为固连于车身的角度调节支架(图示U型支架)，以作为管柱本体2的支撑基础并提供角度调节的滑槽等。管柱本体2的外侧壁上可以具有伸缩调节支架(图示方形支架，未标记)，管柱本体2通过穿过该伸缩调节支架和前述角度调节支架的调节轴3进行安装并实现伸缩及角度调节。

本实用新型的调节锁紧机构包括相互配合并能够锁定或释放管柱本体2的调定方位的凸轮组件4。正如前述，通过操纵为使得凸轮组件4的配合面发生变化，可以改变角度调节支架收紧程度，由此与伸缩调节支架相互紧密接触或分离，实现锁紧或释放。其中，该凸轮组件4可以包括内凸轮和外凸轮，内凸轮嵌合于管柱支架1的滑槽内并能够在角度调整时沿该滑槽运动，外凸轮与内凸轮相对设置并固连于调节轴3上。此外，外凸轮上还可以连接有手柄7，用于操纵外凸轮、调节轴3相对内凸轮及管柱支架1转动，由此使得外凸轮与内凸轮相互远离或靠近，改变管柱支架1的夹紧程度。另外，还可以设置偏压于调节轴3上的弹簧5，用于在内凸轮与外凸轮彼此靠近的释放状态下保持转向管柱的位置，方便调整至适当方位。

重要地，本实用新型的调节锁紧机构还包括啮合组件6，该啮合组件6设置为能够在锁紧状态下阻止凸轮组件4向释放状态运动，由此提高了锁紧保持力。应当理解的是，本实用新型所述的啮合组件6用于在锁紧状态下提供阻力，而在由锁紧状态向释放状态的运动过程中则可以不存在阻碍作用。换言之，本实用新型的啮合组件6可以仅在锁紧状态的特定位置提供阻力，例如，通过啮合齿之间的正压力和/或摩擦力阻止凸轮组件4的相对转动，转向盘不会由于用力扳动或车辆振动而发生方位变动，转向管柱锁紧可靠，行车安全性较高。当需要人为解锁时，通过扳动手柄7，可以克服啮合组件6的阻力(如迫使啮合齿发生适当变形等)，以使得凸轮组件4由锁紧位置向释放位置转动，将转向管柱切换至释放状态。

由此可见，本实用新型的啮合组件6在凸轮组件4之间的摩擦力的基础上提供了额外的保持力，从而提高锁紧可靠性。啮合组件6的啮合齿的延伸方向与调节轴3的延伸方向相互平行，需要首先解除啮合组件6的啮合才能使得凸轮组件4的相对运动(周向和轴向)。相比于啮合齿沿其它方向延伸，如沿垂直于调节轴3的延伸方向延伸，本实用新型的这种设置形式有利于减少凸轮组件4的磨损，减小由于多次操作对锁紧可靠性的不利影响。啮合组件6比凸轮组件4更易于更换和维修，降低维护成本。

另外，啮合组件6本质上用于组织调节轴3与管柱支架1的相对转动，因此构成啮合组件6的不同部件可以以多种适当方式安装。结合图1和图2所示，啮合组件6可以包括第一啮合块61和第二啮合块62，其中，第一啮合块61可以如通过螺栓固定于管柱支架1的外侧面上，第二啮合块62则可以通过如焊接固定于手柄7上。由此，在操作手柄7进行解锁时，可以容易地解除啮合组件6之间的阻止作用，方便地实现解锁，避免设置啮合组件6带来的不易解锁的问题。其中，手柄7具有握持部7a，第二啮合块62可以固定于手柄7的远离握持部7a的一端，以在操纵握持部7a时可以在啮合位置产生较大的力矩，进一步改善解锁操纵性。

结合图3和图4所示，在根据本实用新型一种较为优选的实施方式中，调节锁紧机构还包括阻尼装置8，该阻尼装置8与前述啮合组件6分别设置于管柱支架1的两侧，并能够在从锁紧状态向释放状态的运动过程中产生摩擦阻力。正如前述，本实用新型提供啮合组件6能够有效提高在锁紧状态的保持力，但这不利地带来了解锁困难的问题。尽管通过设置啮合组件6结构、安装位置等方式能够在一定程度上改善解锁问题，但由于在锁紧状态下保持力获得提升，难免需要在手柄7上施加相对较大的操纵力才能实现解锁。由此，当操纵者在手柄7上施加充分的操纵力时，凸轮组件4被解除锁紧状态的瞬间保持力瞬间减小至接近于零，容易导致打手。为此，本实用新型提供了在从锁紧状态向释放状态的运动过程中产生摩擦阻力的阻尼装置8，即使凸轮组件4被解除锁紧状态的瞬间保持力瞬间减小至接近于零，但阻尼装置8的摩擦阻力能够对手柄7的运动产生阻滞作用，避免发生打手，改善了操纵性能。

阻尼装置8可以形成为多种适当的结构形式，只要其能够在从锁紧状态向释放状态的运动过程中产生摩擦阻力即可。在图示优选实施方式中，阻尼装置8包括固连于调节轴3上的摩擦板组件81，在随着调节轴3从锁紧状态向释放状态转动过程中，该摩擦板组件81向管柱支架1施加渐增的正压力(及摩擦力)。为此，例如可以使得管柱支架1的用于与摩擦板组件81产生摩擦的外侧壁部分形成为倾斜面。

作为进一步优选实施方式，管柱支架1的外侧面上设置有厚度渐变的摩擦支撑板9。摩擦板组件81包括连接至调节轴3上的摩擦板本体81a和通过弹性件81b连接至该摩擦板本体81a上的摩擦片81c，该摩擦片81c在弹性件81b的偏压作用下保持与摩擦支撑板9接触。从而，在操纵手柄7实施解锁过程中，摩擦片81c从摩擦支撑板9的较薄的位置向较厚的位置运动，使得弹性件81b的弹性变形量增大，摩擦片81c与摩擦支撑板9之间的摩擦阻力渐增，对解锁过程产生阻滞作用，改善解锁过程的操纵性能。

其中，上述弹性件81b可以为片状结构，通过扭曲变形实施弹性偏压力，具有弹力范围大、便于连接摩擦片81c等优点。另外，摩擦片81c上可以具有朝向摩擦支撑板9延伸的凸起部81d，以便与所述摩擦支撑板9保持良好接触。

以上对本实用新型提供的转向管柱的调节锁紧机构的优选实施方式进行了说明。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该调节锁紧机构的转向管柱。

此外，本实用新型还提供一种具有该转向管柱的车辆。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。