一种转向管柱及车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，特别是涉及一种转向管柱及车辆。


背景技术：

2.目前国内在售车型转向系统大都为电动助力转向系统，而基于成本及技术成熟度因素，管柱式助力转向系统居多。随着汽车行业发展，客户对安全性要求越来越高，从而对转向管柱溃缩性能提出更高的要求，以往的60mm溃缩行程已很难满足市场需求，越来越多客户对溃缩行程的要求已提高至≥80mm。
3.传统电动助力转向管柱防盗机构为转向管柱外柱管设计锁槽，外接电子锁，通过电信号控制锁舌伸缩实现防盗功能。但外接的电子锁对电动转向管柱溃缩空间占用比例较大，一般只能满足溃缩行程≥60mm要求，很难满足溃缩行程≥80mm要求，当整车碰撞驾驶员胸部撞击方向盘时，转向管柱溃缩吸能很难满足安全碰撞(c-ncap)要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的第一方面的一个目的是要提供一种转向管柱，解决现有技术中的转向管柱的溃缩行程低的问题。
5.本实用新型的第一方面的另一个目的是解决现有技术中转向管柱的锁止机构结构复杂，安全性能差的问题。
6.本实用新型的第二方面的一个目的是提供一种包含有该转向管柱的车辆。
7.特别地，本实用新型提供一种转向管柱，包括：
8.壳体；
9.位于所述壳体内的蜗轮蜗杆组件；和
10.锁止机构，设置在所述壳体内部，以通过锁止所述蜗轮蜗杆组件从而锁止所述转向管柱。
11.可选地，所述蜗轮蜗杆组件包括蜗杆，所述蜗杆的一端处设置有锁槽；
12.所述锁止机构包括锁舌，所述锁舌能够往复运动以与所述锁槽卡接和分开从而锁止和释放所述蜗杆，进而锁止和打开所述转向管柱。
13.可选地，所述锁止机构还包括电机，所述电机与所述锁舌连接，通过所述电机的伸缩运行从而带动所述锁舌往复运动。
14.可选地，所述锁止机构还包括连接组件，所述连接组件与所述壳体连接，并且所述连接组件包括一第一通孔，所述蜗杆的端部伸入到所述第一通孔内；
15.所述连接组件还包括与所述第一通孔的轴线垂直的第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔连通，所述锁舌穿过所述第二通孔后伸入到所述第一通孔并与所述蜗杆的所述锁槽配合。
16.可选地，所述锁止机构还包括第一弹簧；
17.所述锁舌为t形结构，所述弹簧套设在所述锁舌的轴部处，并且所述第一弹簧的一
端抵接在所述锁舌的端部；
18.所述第二通孔处设置有台阶，所述第一弹簧的另一端抵接在所述台阶处，所述第一弹簧用于对所述锁舌进行复位。
19.可选地，所述连接组件包括：
20.固定块，设置在壳体处，内部设置有第一空间；和
21.调整块，设置在所述第一空间内，所述第一通孔和所述第二通孔开设在所述调整块内。
22.可选地，所述固定块为圆环状，其内圈内部为所述第一空间，其外圈设置有多条与所述蜗杆轴线平行的棱边，所述固定块的多条所述棱边与所述壳体进行过盈配合设置。
23.可选地，多条所述棱边的数量为3-20条。
24.可选地，所述调整块的截面为方形，所述第二通孔与其中两条边平行，在所述调整块设置在所述第一空间内时，所述调整块与所述固定块的内圈之间设置有第二弹簧，所述第二弹簧位于所述第二通孔贯穿的侧边处。
25.特别地，本实用新型还提供一种车辆，该车辆可以包括上面任一项所述的转向管柱。
26.本实用新型的转向管的锁止机构位于壳体内部，通过锁止蜗杆的转动从而实现了防盗功能，取代了传统转向电子锁结构，因此可以将转向管柱的溃缩行程增加，具体可以由约60mm增加至约80mm，降低整车碰撞时方向盘对驾驶员胸部撞击的伤害，提高车辆的安全性能。
27.本实用新型的锁止机构包括锁舌、电机和连接结构，结构和动作原理简单，锁止效果好，减少成本的同时实现了较好的防盗效果。
28.根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
29.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
30.图1是根据本实用新型一个实施例的转向管柱的部分结构示意图；
31.图2是根据本实用新型一个实施例的壳体的部分结构示意图；
32.图3是根据本实用新型一个实施例的蜗杆处的截面示意图；
33.图4是图3中锁止机构部位的放大图；
34.图5是根据本实用新型一个实施例的蜗杆与锁止机构连接的示意性结构图；
35.图6是根据本实用新型一个实施例的蜗杆与锁止机构连接的示意性爆炸图；
36.图7是图5的左视图；
37.图8是图5中沿剖切线l-l剖切之后的截面图。
具体实施方式
38.图1是根据本实用新型一个实施例的转向管柱的部分结构示意图。图2是根据本实
用新型一个实施例的壳体的部分结构示意图。图3是根据本实用新型一个实施例的蜗杆处的截面示意图。图4是图3中锁止机构部位的放大图。如图1-4所示，本实施例的转向管柱100可以包括蜗轮蜗杆组件10(图1所示)、锁止机构20(图3所示)和壳体30(图2所示)。其中，壳体30在蜗轮蜗杆组件10外，锁止机构20位于壳体30内部。具体地，蜗轮蜗杆组件10包括蜗轮11和蜗杆12，蜗轮11和蜗杆12相互啮合，电机带动蜗杆12旋转，蜗杆12带动蜗轮11旋转。蜗轮11的中心压装转向管柱100的轴芯。轴芯随着蜗轮11转动，由于转向管柱100的轴芯连接方向盘，因此方向盘也会转动。当锁止机构20锁止蜗杆12时，方向盘也就无法转动，从而实现锁止方向盘的目的。
39.具体地，蜗轮蜗杆组件10设置在壳体30内部，锁止机构20设置在蜗杆12的一个端部，也位于壳体30的内部。由于锁止机构20位于壳体30内部，通过锁止蜗杆12的转动从而实现了防盗功能，取代了传统转向电子锁结构，因此可以将转向管柱100的溃缩行程增加，具体可以由约60mm增加至约80mm，降低整车碰撞时方向盘对驾驶员胸部撞击的伤害，提高车辆的安全性能。
40.图5是根据本实用新型一个实施例的蜗杆与锁止机构连接的示意性结构图；
41.图6是根据本实用新型一个实施例的蜗杆与锁止机构连接的示意性爆炸图；图7是图5的左视图；图8是图5中沿剖切线l-l剖切之后的截面图。
42.作为本实用新型一个具体的实施例，如图5-8所示，本实施例中的所述蜗轮蜗杆组件10的蜗杆12的一个端部处设置有锁槽121。所述锁止机构20包括锁舌21，所述锁舌21能够往复运动以与所述锁槽121卡接和分开从而锁止和释放所述蜗杆12，进而锁止和打开所述转向管柱100。
43.本实施例中锁槽121数量为多条，例如锁槽121的数量具体可以是8条。多条锁槽121相互平行，且每一锁槽121与蜗杆12的轴线平行，并且开口沿着垂直轴线的方向延伸。优选地，本实施例的锁舌21与蜗杆12的轴线垂直，并且运动方向也与蜗杆12的轴线垂直，在锁舌21运动到靠近蜗杆12时可以卡接到锁槽121内，此时蜗杆12被锁柱。在锁舌21远离蜗杆12时则可以从锁槽121内拔出，此时蜗杆12可以转动。
44.具体地，本实施例中所述锁止机构20还包括电机22，所述电机22与所述锁舌21连接，具体地设置在锁舌21的一端。本实施例的电机22可以是伸缩电机22，通过所述电机22的伸缩运行从而带动所述锁舌21往复运动。
45.具体地，本实施例中所述锁止机构20还包括连接组件23，所述连接组件23与所述壳体30连接，并且所述连接组件23包括一第一通孔231，所述蜗杆12的端部伸入到所述第一通孔231内。
46.所述连接组件23还包括与所述第一通孔231的轴线垂直的第二通孔232，所述第一通孔231和所述第二通孔232连通，所述锁舌21穿过所述第二通孔232后伸入到所述第一通孔231并与所述蜗杆12的所述锁槽121配合。
47.更为具体地，所述锁止机构20还包括第一弹簧24；所述锁舌21为t形结构，所述弹簧套设在所述锁舌21的轴部处，并且所述第一弹簧24的一端抵接在所述锁舌21的端部。所述第二通孔232处设置有台阶，所述第一弹簧24的另一端抵接在所述台阶处，所述第一弹簧24用于对所述锁舌21进行复位。换句话来说，第一弹簧24主要是在电机22带动锁舌21做往复运动时，第一弹簧24可以给予锁舌21脱离锁槽121的力，从而保证在电机22带动锁舌21远
离锁槽121时，锁舌21远离锁槽121，保证蜗杆12能够正常的转动。
48.此外，蜗杆12的端部8个均匀锁槽121与锁槽121之间含有过渡部分，为防止锁定时锁舌21顶至锁槽121过渡部分，锁舌21的第一弹簧24相对于电机22轴头运动，当方向盘小幅度转向时，蜗杆12锁槽121相对于锁舌21转动，当锁舌21与锁槽121对应时进行配合锁止。
49.更为具体地，所述连接组件23可以包括固定块233和调整块234。固定块233设置在壳体30处，内部设置有第一空间235。调整块234设置在所述第一空间235内，所述第一通孔231和所述第二通孔232开设在所述调整块234内。
50.所述固定块233为圆环状，其内圈内部为所述第一空间235，其外圈设置有多条与所述蜗杆12轴线平行的棱边236，所述固定块233的多条所述棱边236与所述壳体30进行过盈配合设置。多条所述棱边236的数量为3-20条，例如可以是3条、6条、8条、16条或20条。具体棱边236的数量可以根据实际需要进行自由设计，在设计时为了压装均匀，棱边236可以均匀的分布在固定块233的外周。
51.所述调整块234的截面为方形，所述第二通孔232与其中两条边平行，在所述调整块234设置在所述第一空间235内时，所述调整块234与所述固定块233的内圈之间设置有第二弹簧25，所述第二弹簧25位于所述第二通孔232贯穿的侧边处。此外，本实施例中，第二通孔232位于调整块234的下部，第二弹簧25也在调整块234的下部，第二弹簧25数量可以为2个，分别位于第二通孔232的两侧。
52.本实用新型的锁止机构20包括锁舌21、电机22和连接结构，结构和动作原理简单，锁止效果好，减少成本的同时实现了较好的防盗效果。
53.此外，本实施例的转向管柱100还可以包括控制装置40，该控制装置40也设置在可体内，并与电机22连接。控制装置40可以控制电机22的伸缩，从而锁止和打开转向管柱100。
54.本实用新还提供一种车辆，该车辆可以包括上面所述的转向管柱100。具体地，当整车下电后，控制装置40识别方向盘需锁止时，控制伸缩电机22轴头向上伸出，轴头连接第一弹簧24顶起锁舌21通过调整块234下端的第二通孔232伸入蜗杆12的锁槽121内，卡死蜗杆12不可转动，从而实现防盗功能。
55.当整车上电后，控制装置40识别方向盘需解锁时，控制伸缩电机22轴头向下退出，轴头连接弹簧将锁舌21通过调整块234下端的第二通孔232从蜗杆12的锁槽121内抽出，此时蜗杆12可自由转动，从而实现解锁。
56.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。