转向管柱的调节装置及汽车的制作方法

本实用新型涉及车辆制造技术领域，尤其涉及一种转向管柱的调节装置及汽车。

背景技术：

在汽车在行驶过程中，通常需要按照驾驶员的意志改变其行驶方向，也就是汽车的转向。在具体实现过程中，驾驶员操纵方向盘，方向盘将驾驶员作用于其边缘的力转变为转矩后传递给转向轴，再传递给转向器，转向器将转向力矩和运动放大并减速后，通过转向传动机构传递给转向轮，从而实现汽车的转向。其中，转向轴连接在方向盘与转向器之间，且转向轴通过转向管柱安装在汽车的车身上。

为了使得方向盘的位置能够适应不同身高的驾驶人员，将转向轴及转向管柱的倾角设置为可调的，通过改变转向轴及转向管柱的倾角来调整方向盘的高度及角度。具体地，为转向轴及转向管柱设置有调节机构，通过调节机构对转向管柱夹紧定位，使得转向管柱中的转向轴能够传递方向盘的扭矩；在需要调整方向盘的高度及角度时，通过调节机构对转向管柱进行释放，使得转向轴及转向管柱的倾角可调。

现有技术中，调节机构包括：安装支架，安装支架套设在转向管柱上，安装支架上穿设有锁紧螺栓，锁紧螺栓的一侧设置有手柄，通过操纵手柄带动锁紧螺栓转动并带动安装支架朝向转向管柱的方向挤压，使得转向管柱被锁紧；通过操作手柄带动锁紧螺栓反向转动并带动安装支架沿远离转向管柱的方向运动，使得转向管柱被释放。

然而，采用上述的调节机构，在其装配过程中，为了避免锁紧螺栓的两端受力不均导致的卡滞、异响问题，需要用特定的工装夹具夹持锁紧螺栓，以保证锁紧螺栓能够始终与安装支架的上表面平行，也就是保证锁紧螺栓始终处于其初始安装面上，直至调节机构、转向管柱装配完毕时，工装夹具可以释放锁紧螺栓，整个装配过程较为复杂，并且增加了整车的装配成本。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供一种转向管柱的调节装置及汽车，不需要额外的工装夹具，在避免了销轴的两端受力不均导致的卡滞、异响问题的同时，还保证了锁紧件能够始终与安装支架的上表面平行，从而能够简化整车的装配过程，降低整车的装配成本。

本实用新型的第一个方面是提供一种转向管柱的调节装置，包括：安装支架，所述安装支架能够套设在转向管柱上；锁紧件，所述锁紧件穿设在所述安装支架中，所述锁紧件位于所述转向管柱上方，且所述锁紧件能够相对于所述安装支架运动；手柄，所述手柄设置在所述锁紧件的第一端；第一回位弹簧，所述第一回位弹簧设置在所述锁紧件的第一端，且所述第一回位弹簧还与所述安装支架连接；第二回位弹簧，所述第二回位弹簧设置在所述锁紧件的第二端，且所述第二回位弹簧还与所述安装支架连接。

进一步地，所述的转向管柱的调节装置，还包括：第一安装臂，所述第一安装臂设置在所述锁紧件的第一端，且所述第一安装臂能够与所述锁紧件同步运动，所述第一回位弹簧的上、下两端分别与所述第一安装臂与安装支架连接；第二安装臂，所述第二安装臂设置在所述锁紧件的第二端，且所述第二安装臂能够与所述锁紧件同步运动，所述第二回位弹簧的上、下两端分别与所述第二安装臂与安装支架连接。

进一步地，所述第一安装臂呈杆状，所述第一回位弹簧的上端与所述第一安装臂伸出所述安装支架的末端连接。

进一步地，所述第一安装臂的末端沿背离所述锁紧件的第二端的方向弯折。

进一步地，所述第一安装臂的末端设置有第一固定槽，所述第一回位弹簧的上一端设置在所述第一固定槽中。

进一步地，所述第二安装臂呈杆状，所述第二回位弹簧的上端与所述第一安装臂伸出所述安装支架的末端连接。

进一步地，所述第二安装臂的末端沿背离所述锁紧件的第一端的方向弯折。

进一步地，所述第二安装臂的末端设置有第二固定槽，所述第二回位弹簧的上端设置在所述第二固定槽中。

进一步地，所述第一回位弹簧、第二回位弹簧对称设置在所述锁紧件的第一端、第二端。

本实用新型的另一个方面是提供一种汽车，包括：转向管柱；调节装置，所述调节装置套设在所述转向管柱上，所述调节装置能够释放或者夹紧所述转向管柱；其中，所述调节装置为前述任一项所述的转向管柱的调节装置。

本实用新型提供的转向管柱的调节装置，通过在锁紧件的第一端及第二端分别设置第一回位弹簧以及第二回位弹簧，使得锁紧件的两端受力均匀，如此，不需要额外的工装夹具，在避免了销轴的两端受力不均导致的卡滞、异响问题的同时，还保证了锁紧件能够始终与安装支架的上表面平行，从而能够简化整车的装配过程，降低整车的装配成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为实施例提供的转向管柱及其调节装置的结构示意图。

附图标记说明：

100-安装支架；

100a-上安装板；

110-第一安装臂；

110a-第一固定槽；

120-第二安装臂；

120a-第二固定槽；

200-锁紧件；

300-手柄；

400-第一回位弹簧；

500-第二回位弹簧；

600-转向管柱。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，“上”、“下”等的用语，是用于描述各个结构在附图中的相对位置关系，仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

汽车转向系统是用于改变或者保持汽车行驶方向的装置。具体地，在改变汽车行驶方向的过程中，驾驶人员需要通过汽车转向系控制汽车转向桥上的转向轮相对于汽车的纵轴线偏转一定角度。在汽车直线行驶时，由于受路面侧向干扰力的作用，转向轮会自动偏转而改变其行驶方向，因此，在保持汽车行驶方向的过程中，驾驶人员需要通过汽车转向系统使转向轮向相反的反向偏转，从而抵消路面对转向轮的干扰，使得汽车能够保持原来的行驶方向。

汽车转向系统包括：转向操纵机构、转向器及转向传动机构；其中，转向操纵机构包括：方向盘、转向管柱、转向轴、转向传动轴以及万向节。当汽车转向时，驾驶员转动方向盘，施加于方向盘的转向力矩通过转向轴、转向传动轴、万向节传递给转向器，转向器将转向力矩和运动放大并减速后，通过转向传动机构传递给转向轮，从而实现汽车的转向。

方向盘是驾驶员直接操握的部件，主要用于将驾驶员作用到方向盘边缘上的力转变为转矩后传递给转向轴。方向盘主要包括由钢、铝合金或镁合金等材料铸造成型的骨架，骨架由圆环状的盘圈、装饰转向轴的盘毂及连接盘圈与盘毂的辐条构成；骨架的外面一般包裹有合成橡胶、树脂等在发泡机中生成的发泡，以使方向盘有一定的柔软度，具有更好的手感，并且，发泡还具有耐热、耐寒及良好的缓冲和吸能性能。方向盘上还可以设置有用于保护驾驶员的气囊保护装置，以及部分控制开关。

转向轴，设置在转向管柱中，其上端通过花键与方向盘连接，下端通过万向节与转向传动轴连接，转向传动轴通过万向节与转向器连接；转向器通过转向传动机构与转向轮连接。转向传动轴在转向器与转向轴之间作为连接件，有利于转向器的通用化，补偿汽车传动系在制造与安装时产生的误差，使转向器、方向盘在整车上的安装更合理。

转向管柱，安装在车身上，主要用于支撑转向轴。为了防止汽车碰撞时对驾驶员造成的伤害，转向管柱还具有吸能作用；常见的吸能式转向管柱有波纹管式、网格管式、管柱式及支架变形式，波纹管式及支架变形式是靠碰撞时产生的弹性变形来吸能，网格管式是靠碰撞时产生的塑性变形来吸能，管柱式是靠碰撞时产生的摩擦来吸能。

目前，为了使得方向盘的位置能够适应不同身高的驾驶人员，通常在转向管柱外设置有调节装置，当调节装置夹紧转向管柱时，转向管柱及转向轴的倾角是固定的；当调节装置释放转向管柱时，转向管柱及转向轴的倾角是可调的，当将转向管柱及转向轴的倾角调节至合适状态之后，继续通过调节装置夹紧转向管柱，以使转向管柱及转向轴的倾角保持在该合适状态。

图1为实施例提供的转向管柱及其调节装置的结构示意图。

请参照图1，本实施例提供一种转向管柱的调节装置，包括：安装支架100，安装支架100能够套设在转向管柱600上；锁紧件200，锁紧件200穿设在安装支架100中，且锁紧件200能够相对于安装支架100运动；手柄300，手柄300设置在锁紧件200的第一端，手柄300能够带动锁紧件200沿锁紧件200的轴向移动；第一回位弹簧400，第一回位弹簧400设置在锁紧件200的第一端，且第一回位弹簧400还与安装支架100连接；第二回位弹簧500，第二回位弹簧500设置在锁紧件200的第二端，且第二回位弹簧500还与安装支架100连接。

具体地，安装支架100固定在汽车的车身钣金上；安装支架100可以为框架结构，安装支架100的中间具有供转向管柱600通过的空间，且该空间能够允许转向管柱600进行一定的运动；其中，转向管柱600在该空间中的运动过程，也就是转向管柱600的倾角调节过程。

例如：安装支架100包括：上安装板110a以及下安装板，上安装板110a与下安装板相对设置，且上安装板110a与下安装板之间连接有两个侧板，两个侧板也相对设置；为了便于安装支架100的加工，上安装板110a及两个侧板可以一体设置，两个侧板再与下安装板焊接固定。

安装支架100的两个侧板上分别设置有通孔，锁紧件200穿设在两个通孔中，且锁紧件200能够相对于于安装支架100运动。锁紧件200具体可以包括：头部、螺杆及螺母，其中螺母与头部分别设置在螺杆的两端。本实施例中的锁紧件200的结构并不此限于此，本实施例此处仅是进行举例说明，例如：锁紧件还可以为销轴与螺母。

并且，本实施例中锁紧件200上还可以设置有凸轮组件、棘齿组件等，有助于调节装置保持在锁紧转向管柱600的状态，或者保持在释放转向管柱600的状态。

手柄300包括：用于与锁紧件200连接的固定部，固定部与锁紧件200固定连接，例如键连接，以使手柄300能够带动锁紧件200转动，进而锁紧件200相对于安装支架100沿锁紧件200的轴向进行移动；操作部，操作部用于供相应的工作人员握持，以便于工作人员转动手柄300；连接部，连接部连接在操作部与固定部之间。

本实施例中，以锁紧件200设置有手柄300的一端为第一端，锁紧件200的另一端则为第二端。其中，可以理解的是：手柄300的第一端与第二端是相对而言，并不限于此，本实施例此处仅是以锁紧件200设置有手柄300的一端为第一端为例进行说明。

锁紧件200的第一端设置有第一回位弹簧400，锁紧件200的第二端设置有第二回位弹簧500，其中，第一回位弹簧400与第二回位弹簧500可以对称设置在锁紧件200的第一端、第二端，此时，第一回位弹簧400与第二回位弹簧500具有相同的参数，以使第一回位弹簧400与第二回位弹簧500能够施加给锁紧件200相同的作用力，使得锁紧件200能够与安装支架100的上安装板110a始终保持平行，避免锁紧件200与安装支架100之间发生干涉。

当然，第一回位弹簧400与第二回位弹簧500的设置方式并不限于此，例如：第一回位弹簧400与锁紧件200轴向的中心之间的距离，可以大于第二回位弹簧500与锁紧件200轴向的中心之间的距离，此时，应相适应地调整第一回位弹簧400与第二回位弹簧500的参数，以使第一回位弹簧400与第二回位弹簧500能够施加给锁紧件200相同的作用力，使得锁紧件200能够与安装支架100的上安装板110a始终保持平行。

本实施例中，第一回位弹簧400的轴向可以与锁紧件200的轴向垂直设置。第一回位弹簧400的上端设置有上连接钩，上连接钩钩住锁紧件200，从而实现第一回位弹簧400与锁紧件200的连接。第一回位弹簧400的下端设置有下连接钩，下连接钩钩住安装支架100的下安装板，从而实现第一回位弹簧400与安装支架100的连接。

第二回位弹簧500与锁紧件200的连接方式可以与第一回位弹簧400与锁紧件200的连接方式相同；第二回位弹簧500与安装支架100的连接方式可以与第一回位弹簧400与安装支架100的连接方式相同。

下面对本实施例提供的调节装置的工作过程进行举例说明。其中，在正常状态下，转向管柱600的倾角处于固定状态，调节装置处于锁紧转向管柱600的状态。

当需要调整转向管柱600的倾角时，转动手柄300，手柄300能够带动锁紧件200沿锁紧件200的轴向移动，并且在锁紧件200轴向移动的过程中，安装支架100的两个侧板相背运动，使得安装支架100能够脱离转向管柱600，当转向管柱600与安装支架100之间具有一定的间隙时，转向管柱600的倾角可调。在该过程中，第一回位弹簧400及第二回位弹簧500被拉伸，并通过第一回位弹簧400及第二回位弹簧500施加给锁紧件200的作用力，使得锁紧件200与安装支架100始终保持平行。

当将转向管柱600调节至合适位置之后，转动手柄300，锁紧件200沿锁紧件200的轴向移动，并且在锁紧件200轴向移动的过程中，安装支架100的两个侧板相向运动，使得安装支架100逐渐压紧转向管柱600，从而将转向管柱600固定，进而限制转向管柱600与安装支架100之间的相对运动。在该过程中，第一回位弹簧400及第二回位弹簧500具有恢复原位的弹性势能，有助于节省作业人员操作手柄300的作用力；并且，第一回位弹簧400及第二回位弹簧500施加给锁紧件200的作用力，仍然能够使得锁紧件200与安装支架100始终保持平行。

本实施例提供的转向管柱的调节装置，通过在锁紧件200的第一端及第二端分别设置第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500，使得锁紧件200的两端受力均匀，如此，不需要额外的工装夹具，在避免了销轴的两端受力不均导致的卡滞、异响问题的同时，还保证了锁紧件200始终与安装支架100的上表面平行，从而能够简化整车的装配过程，降低整车的装配成本。

为了便于调节装置与转向管柱600的装配，进一步地，转向管柱的调节装置，还包括：第一安装臂110，第一安装臂110设置在锁紧件200的第一端，且第一安装臂110能够与锁紧件200同步运动，第一回位弹簧400固定设置在第一安装臂110上；第二安装臂120，第二安装臂120设置在锁紧件200的第二端，且第二安装臂120能够与锁紧件200同步运动，第二回位弹簧500固定设置在第二安装臂120上端。

其中，第一安装臂110可以为直杆，第一安装臂110的末端伸出安装支架100，将第一回位弹簧400的上连接钩钩住第一安装臂110的末端。为了使得第一安装臂110与第一回位弹簧400之间的连接更可靠，在第一安装臂110的末端设置有第一固定槽110a，第一回位弹簧400的上连接钩设置在该第一固定槽110a中，以免第一回位弹簧400的上连接钩从第一安装臂110上滑脱。其中，末端是指背离锁紧件200的一端。

第二安装臂120也可以为直杆，第二安装臂120的末端伸出安装支架100，将第二回位弹簧500的上连接钩钩住第二安装臂120的末端。为了使得第二安装臂120与第二回位弹簧500之间的连接更可靠，在第二安装臂120的末端设置有第二固定槽120a，第二回位弹簧500的上连接钩设置在该第二固定槽120a中，以免第二回位弹簧500的上连接钩从第二安装臂120上滑脱。

其中，关于第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500伸出安装支架100的长度，本实施例不做具体限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行设置。并且，第一回位弹簧400伸出安装支架100的长度，与第二回位弹簧500伸出安装支架100的长度可以相同；第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500伸出安装支架100的长度也可以不相同，此时需要对第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500的参数进行相应调整，以使锁紧件200在第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500的作用力下，能够始终与安装支架100的上安装板110a平行。

为了避免第一回位弹簧400、第二回位弹簧500与转向管柱600之间发生干涉，第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500与转向管柱600之间可以具有较大的间隙。

具体地，第一安装臂110的末端沿背离锁紧件200的第二端的方向弯折，形成第一弯折部，以使第一回位弹簧400与转向管柱600之间可以具有更大的间隙。此时，第一固定槽110a设置在第一弯折部的末端。相应地，安装支架100的下安装板的第一端也相应设置有第一延伸板，第一延伸板上可以设置有第一固定孔，第一回位弹簧400的下连接钩设置在第一固定孔中，以免第一回位弹簧400从安装支架100上滑脱。

第二安装臂120的末端沿背离锁紧件200的第一端的方向弯折，形成第二弯折部，以使第二回位弹簧500与转向管柱600之间可以具有更大的间隙。此时，第二固定槽120a设置在第二弯折部的末端。相应地，安装支架100的下安装板的第二端也相应设置有第二延伸板，第二延伸板上可以设置有第二固定孔，第二回位弹簧500的下连接钩设置在第二固定孔中，以免第二回位弹簧500从安装支架100上滑脱。

本实施例中，第一安装臂110与第二安装臂120的结构可以相同，也可以不同，具体可以根据第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500的设置位置进行设置。

请继续参照图1，本实施例还提供一种汽车，包括：转向管柱600；调节装置，调节装置套设在转向管柱600上，调节装置能够释放或者夹紧转向管柱600；其中，调节装置为前述任一实施例中的转向管柱的调节装置。

本实施例中，调节装置的结构、功能与前述实施例相同，此处不再赘述。

本实施例提供的转向管柱的调节装置，通过在锁紧件200的第一端及第二端分别设置第一回位弹簧400以及第二回位弹簧500，使得锁紧件200的两端受力均匀，如此，不需要额外的工装夹具，在避免了销轴的两端受力不均导致的卡滞、异响问题的同时，还保证了锁紧件200始终与安装支架100的上表面平行，从而能够简化整车的装配过程，降低整车的装配成本。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。