一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，除包括转向轴、转向管柱管、支架、实现自动锁紧的气缸和凸轮轴组件，所述转向轴和转向管柱管连接组成转向管柱总成，所述转向管柱总成通过上螺栓和下螺栓固定安装在转向管柱支架上，转向管柱支架固定在汽车车身上；所述自动锁紧的气缸和凸轮轴组件组成调整机构，所述凸轮轴组件包括右外凸轮轴、左外凸轮轴、拨叉头部和中心转轴，气源接口与外部气压源连接。气源开关关闭时，调整机构处于锁紧状态，气源接通时，调整机构处于松开状态。本实用新型具有性能稳定、操作便捷、空间利用率高、有较长的使用寿命等优点。
【专利说明】
一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车转向操纵【技术领域】，具体涉及一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成。
【背景技术】
[0002]汽车转向管柱及调整机构总成是转向系统中重要的组件，其作用是将扭矩传递到转向器，从而操纵汽车的运动方向。同时自身可以调整方向盘的前后及上下位置以增加驾驶的舒适性。
[0003]目前应用较多的转向管柱及调整机构总成，多采用螺栓预紧，产生的静摩力通过支架加紧柱管，从而使机构锁紧。此种结构由于制造工艺的简单及产品性能稳定而被广泛采用，但操作不便，驾驶员必须用右手打开锁紧手柄后才可以进行方向盘的角度和高度调节。另外，传统汽车转向管柱及调整机构总成锁紧时，利用上螺栓的预紧力产生的静摩擦来时机构锁定，车辆行驶带来的震动，亦能使支架内侧面与柱管接触面产生往复的微小错动使接触件磨损，时间久了，磨损累积，最终导致手柄锁紧行程变化。另外，由于必须采用手柄组件，使得机构占用空间较多，对汽车仪表板等内饰件也提出避让要求，从而使周边组件的空间结构变得复杂，空间利用率降低。因此，如何生产一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，性能稳定、操作便捷、空间利用率高、具有较长的使用寿命，具有重要的现实意义。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种全新的汽车转向管柱调整机构，即一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，具有性能稳定、操作便捷、空间利用率高、有较长的使用寿命等优点。
[0005]本发明采取的技术方案为:
[0006]一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，除包括转向轴1、转向管柱管2、支架5、实现自动锁紧的气缸7和凸轮轴组件，所述转向轴I和转向管柱管2连接组成转向管柱总成，所述转向管柱总成通过上螺栓3和下螺栓4固定安装在转向管柱支架5上，转向管柱支架5固定在汽车车身上；所述自动锁紧的气缸7和凸轮轴组件组成调整机构，所述凸轮轴组件包括右外凸轮轴11、左外凸轮轴12、拨叉6头部和中心转轴10，所述气缸7头部与拨叉6末端通过销轴9铰接，气缸7尾部与转向管柱管2通过销轴9铰接，气源接口 8与外部气压源连接。
[0007]进一步的，当气源接通时，气缸7自身长度缩短，拨叉6绕中心轴10轴线反转，右外凸轮轴11和左外凸轮轴12分别沿中心轴10向内移动，调整机构处于松开状态，可进行方向盘上下前后调整。
[0008]进一步的，当气源开关关闭时，气缸7在内部弹簧作用下复位，长度伸长，推动拨叉6绕中心轴10轴线转动，拨叉6头部与右外凸轮轴11、左外凸轮轴12发生相对错动，从而推动两侧的右外凸轮轴11和左外凸轮轴12分别沿着中心轴10轴线向两侧移动，其两端面压紧到转向管柱支架5上，此时，调整机构处于锁紧状态。
[0009]进一步的,所述转向轴I的上端连接方向盘。
[0010]进一步的，所述转向管柱总成以下螺栓4为中心转轴做前后角度调整。
[0011]进一步的，所述气缸7为弹簧复位的单作用气缸。
[0012]进一步的，所述拨叉6为杠杆式拨叉，其头部结构为内凹。
[0013]进一步的，所述凸轮轴组件内的拨叉6头部设置在中间，右外凸轮轴11和左外凸轮轴12分别设置在两侧。
[0014]本发明的有益效果为:
[0015]1、采用气缸等元件，转向管柱实现锁紧、松开机构的自动化，锁紧时，锁紧动力来自气缸内部复位弹簧的作用；松开时，气压源接通，气缸起作用，使机构松开，与传统带调整机构的转向管柱相比，以气动代替手动，提高产品的自动化水平，调整简便，提高驾驶的舒适性。
[0016]2、本发明的动力源及作用点位于调整机构中间位置，与传统手动调节相比省去手柄结构，故而占用空间小，有利于汽车内饰的布置，使产品结构更加紧凑，减少装配难度，提高空间利用率。
[0017]3、摩擦作用面面积增大，降低组件单位面积内的分力，从而降低磨损，使得产品可靠性增加，大大延长了使用寿命。
[0018]4、本发明通过中心轴、外凸轮轴结构和省力杠杆式拨叉，可以将气缸的作用力放大到足以将转向管柱支架和转向管柱压紧，使得调整机构更简单、稳定、紧凑。
[0019]5、弹簧复位的单作用气缸，制造工艺简单，降低产品的成本，并且只需要一根气管即可，方便连接。
[0020]6、气缸在无气关闭状态为转向管柱管和转向管柱支架之间锁紧，提高产品的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明的整体结构示意图。
[0022]图2为本发明中转向管柱总成的结构示意图。
[0023]图3为本发明中气缸、凸轮轴组件的结构示意图。
[0024]图4为图3中的A-A剖视图。
[0025]其中，1、转向轴；2、转向管柱管；3、上螺栓；4、下螺栓；5、转向管柱支架；6、拨叉；7、气缸；8、气源接口 ；9、销轴；10、中心轴；11右外凸轮轴、12左外凸轮轴。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图进一步说明本发明。
[0027]如图1所示，一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，除包括转向轴1、转向管柱管2和支架5以外，还包括实现自动锁紧的气缸7和凸轮轴组件(如图3所示)，所述转向轴I和转向管柱管2连接组成转向管柱总成(如图2所示)，所述转向管柱总成通过上螺栓3和下螺栓4固定安装在转向管柱支架5上，转向管柱支架5固定在汽车车身上，所述转向管柱总成(如图3所示)以下螺栓4为中心转轴做前后角度调整，转向轴I采用弹簧复位的单作用气缸7、拨叉6、右外凸轮轴11、左外凸轮轴12等元件实现转向管柱位置的锁定，所述转向轴I的上端连接方向盘。
[0028]所述自动锁紧的气缸7和凸轮轴组件组成调整机构，所述气缸7为动力元件，采用弹簧复位的单作用气缸，所述凸轮轴组件包括右外凸轮轴11、左外凸轮轴12、拨叉6头部和中心转轴10，凸轮轴组件内的拨叉6为杠杆式拨叉，拨叉6头部设置在中间，右外凸轮轴11和左外凸轮轴12分别设置在两侧，所述气缸7头部与拨叉6末端通过销轴9铰接，气缸7尾部与转向管柱管2通过销轴9铰接，气源接口 8与外部气压源连接。
[0029]进一步的，当气源接通时，气缸7内柱塞反向运动，自身长度缩短，拨叉6绕中心轴10轴线反向转动，右外凸轮轴11和左外凸轮轴12分别沿中心轴10向内移动，调整机构处于松开状态，可进行方向盘上下前后调整。
[0030]进一步的，当气源开关关闭时，气缸7在内部弹簧作用下复位，长度伸长，推动拨叉6绕中心轴10轴线转动，由于拨叉6头部结构内凹，其与右外凸轮轴11、左外凸轮轴12发生相对错动，从而推动两侧的右外凸轮轴11、左外凸轮轴12沿着中心轴10轴线向两侧移动，其两端面压紧到转向管柱支架5上，此时，调整机构处于锁紧状态，其中，拨叉6的作用是将气缸7的作用力放大，从而产生足够的力量推动左右外凸轮轴发生相对错动，继而压紧转向管柱支架5，使得他们之间产生足够大的摩擦力，保持转向管柱管2的工作位置稳定。
【权利要求】
1.一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，除包括转向轴(I)、转向管柱管(2)、支架(5)、实现自动锁紧的气缸(7)和凸轮轴组件，所述转向轴(I)和转向管柱管(2)连接组成转向管柱总成，所述转向管柱总成通过上螺栓(3)和下螺栓(4)固定安装在转向管柱支架(5)上，转向管柱支架(5)固定在汽车车身上；所述自动锁紧的气缸(7)和凸轮轴组件组成调整机构，所述凸轮轴组件包括右外凸轮轴(11)、左外凸轮轴(12)、拨叉(6)头部和中心转轴(10)，所述气缸(7)头部与拨叉(6)末端通过销轴(9)铰接，气缸(7)尾部与转向管柱管(2)通过销轴(9)铰接，气源接口(8)与外部气压源连接。
2.根据权利要求1所述一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，当气源接通时，气缸(7)自身长度缩短，拨叉(6)绕中心轴(10)轴线反转，右外凸轮轴(II)和左外凸轮轴(12)分别沿中心轴(10)向内移动，调整机构处于松开状态，可进行方向盘上下前后调整。
3.根据权利要求1所述一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，当气源开关关闭时，气缸(7)在内部弹簧作用下复位，长度伸长，推动拨叉(6)绕中心轴(10)轴线转动，拨叉(6)头部与右外凸轮轴(11)、左外凸轮轴(12)发生相对错动，从而推动两侧的右外凸轮轴(11)和左外凸轮轴(12)分别沿着中心轴(10)轴线向两侧移动，其两端面压紧到转向管柱支架(5)上，此时，调整机构处于锁紧状态。
4.根据权利要求1所述一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，所述转向轴(I)的上端连接方向盘。
5.根据权利要求1所述一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，所述转向管柱总成以下螺栓(4)为中心转轴做前后角度调整。
6.根据权利要求1所述一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，所述气缸(7)为弹簧复位的单作用气缸。
7.根据权利要求1所述一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，所述拨叉(6)为杠杆式拨叉，其头部结构为内凹。
8.根据权利要求1所述一种新型气动自动锁紧的转向管柱及调整机构总成，其特征在于，所述凸轮轴组件内的拨叉(6)头部设置在中间，右外凸轮轴(11)和左外凸轮轴(12)分别设置在两侧。
【文档编号】B62D1/181GK204110130SQ201420504747
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】李贵林, 王洪家, 迟进克, 孙振杰 申请人:青岛即东汽车零部件有限公司