一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构的制作方法

本实用新型涉及一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构，适用无人驾驶汽车方向盘调节领域。

背景技术：

目前，方向盘固定安装在车内不能移动，占据了驾驶员座位较大空间，驾驶员上下车不太方便且影响舒适度。现有技术中只提供了手动调整方向盘斜度或者外伸幅度，并不能实现车辆方向盘位置的自动调整。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构，可以根据实际情况对方向盘的高度进行调整，便于驾驶员上下车，实现人工驾驶和自动驾驶的自由切换。

本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构，包括转向柱、滑动组件和动力组件，所述转向柱包括转向柱一和伸缩设置在转向柱一下端的转向柱二，所述滑动组件包括滑块和设置在滑块两侧车架的滑轨，所述滑块可沿着其两侧的滑轨滑动，所述转向柱一穿过滑块与转向柱二相连，所述转向柱一与滑块转动连接，所述伸缩组件包括设置在转向柱二两侧并与转向柱二平行的气缸，所述气缸的活塞杆的端部与滑块的底部固定连接。

进一步，所述滑块的上方固定设置有套筒，所述套筒套在转向柱一上，转向柱一的下端依次穿过套筒和滑块与转向柱二相连，滑块可以起到支撑转向柱一的作用。

进一步，所述转向柱一与滑块相连处外围设置有若干凸环，所述滑块内设置有与凸环相匹配的环槽，通过凸环与环槽的配合，所述转向柱一与滑块转动连接。转向柱一在转动的时候凸环在环槽内自由转动，滑块可以保持不动，但是滑块可以通过凸环与环槽的配合带动转向柱一上下移动。

进一步，所述滑块下方的转向柱一的外壁上设置有若干轴向的条齿，所述转向柱二为中空结构，其内壁上设置有与条齿相匹配的齿槽，所述转向柱一通过条齿和齿槽的啮合伸缩设置在转向柱二的上端。通过条齿和齿槽的配合，可以将转向柱一的转动转矩传递给转向柱二，达到转向柱二与转向柱一的同步转动的效果，同时可以保证转向柱一在转向柱二中实现自由伸缩。

进一步，所述滑轨的两端设置有限位块。可以限制滑块滑动的范围，控制方向盘调节的范围。

进一步，所述转向柱一的上端固定连接有方向盘，所述转向柱二的下端与车内转向器固定连接。方向盘依次通过转向柱一和转向柱二带动车内转向器的转动，实现车辆的转弯。

进一步，所述气缸固定设置在转向柱二两侧的车架上。

进一步，所述气缸为单活塞双作用气缸。气缸的活塞杆可以输出拉力和推力，实现滑块在滑轨上的移动。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型采用单活塞双作用气缸带动滑块在滑轨上移动，从而带动转向柱一的上下移动，实现转向柱一在转向柱二中的自动伸缩，达到调节方向盘高度的效果，结构简单，操作方便，驾驶员可以根据具体情况调节方向盘的位置，以解决其上下车不方便的问题，实现人工驾驶和自动驾驶的自由切换。

附图说明

图1为本实用新型的一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构处于人工驾驶模式时的结构图；

图2为本实用新型的一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构处于自动驾驶模式时的结构图；

图3为本实用新型的一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构中转向轴一与套柱之间设置三组凸环和环槽时连接处的剖面图；

图4为本实用新型的一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构中转向轴一与转向轴二之间设置四组条齿和齿槽时连接处的横截面图；

图中：1.转向柱一，2.转向柱二，3.滑块，4.车架，5.滑轨，6.气缸，7.活塞杆，8.套筒，9.凸环，10.环槽，11.条齿，12.齿槽，13.限位块，14.方向盘，15.压缩空气，16.活塞。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-4所示，一种基于双气缸的伸缩式转向柱机构，包括转向柱、滑动组件和动力组件，所述转向柱包括转向柱一1和伸缩设置在转向柱一1下端的转向柱二2，所述滑动组件包括滑块3和设置在滑块3两侧车架4的滑轨5，所述滑块3可沿着其两侧的滑轨5滑动，所述转向柱一1穿过滑块3与转向柱二2相连，所述转向柱一1与滑块4转动连接，所述伸缩组件包括设置在转向柱二2两侧并与转向柱二2平行的气缸6，所述气缸6的活塞杆7的端部与滑块3的底部固定连接。

所述滑块3的上方固定设置有套筒8，所述套筒8套在转向柱一1上，转向柱一1的下端依次穿过套筒8和滑块3与转向柱二2相连。

所述转向柱一1与滑块3相连处外围设置有若干凸环9，所述滑块3内设置有与凸环9相匹配的环槽10，通过凸环9与环槽10的配合，所述转向柱一1与滑块3转动连接。

所述滑块3下方的转向柱一1的外壁上设置有若干轴向的条齿11，所述转向柱二2为中空结构，其内壁上设置有与条齿11相匹配的齿槽12，所述转向柱一1通过条齿11和齿槽12的啮合伸缩设置在转向柱二2的上端。

所述滑轨5的两端设置有限位块13。

所述转向柱一1的上端固定连接有方向盘14，所述转向柱二2的下端与车内转向器固定连接。

所述气缸6固定设置在转向柱二2两侧的车架4上。

所述气缸6为单活塞双作用气缸。

如图2所示，当车辆停止的时候，活塞杆7处于原始位置，滑块3位于滑轨5的末端，转向柱收缩到最短位置，方向盘14贴在车架4上。此时可以直接进入自动驾驶模式。

当需要人工驾驶的时候，压缩空气15进入气缸6的右腔，通过气缸6的活塞16推出活塞杆7，滑块3沿着滑轨5滑动，当方向盘14到达需要的位置时，压缩空气15停止进入气缸6的右腔，滑块3停止滑动。当滑块3碰触到滑轨5顶端的限位块13时亦可停止移动，此时转向柱伸出到最长位置。

当需要自动驾驶的时候，压缩空气15进入气缸6的左腔，通过气缸6活塞16拉回活塞杆7，滑块3沿着滑轨5反方向上滑动，直到滑块3碰触到滑轨5尾端的限位块13为止。此时转向柱收缩到最短位置，方向盘14贴在车架4上，如图2所示。

与现有技术相比，本实用新型采用单活塞双作用气缸带动滑块在滑轨上移动，从而带动转向柱一上下移动，实现转向柱一在转向柱二中的自动伸缩，达到调节方向盘高度的效果，结构简单，操作方便，驾驶员可以根据具体情况调节方向盘的位置，以解决其上下车不方便的问题，实现人工驾驶和自动驾驶的自由切换。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。