一种带有电动助力的四项可调管柱

摘要

本发明公开了一种带有电动助力的四项可调管柱，包括壳体总成，壳体总成的一侧与角度调节结构相连，所述角度调节结构与角度支架转动连接，所述角度支架与壳体总成的顶部相连，所述角度支架的后端与装车支架的两侧相连，并固定在壳体总成的顶部，所述壳体总成的另一侧与长度调节结构相连，所述长度调节结构与伸出端相连，所述壳体总成的后端连接有助力电机，所述助力电机的后端转动连接有装车轴，所述助力电机的输入端穿过壳体总成上的C型通孔与伸出端相连。本发明实现了在有限的安装空间内将电动助力管柱和电动四项可调管柱功能的集成，通过助力电机提供转向的助力，在转向器上不需要额外安装助力单元，降低了成本，便于整车的成本控制。

说明书

技术领域

本发明涉及转向管柱技术领域，尤其涉及一种带有电动助力的四项可调管柱。

背景技术

转向管柱是用于连接方向盘和转向器的机构，转向管柱作为车辆转向系统的重要组成部分，具有传递方向盘转动扭矩的基本功能。当汽车发生正面碰撞时，位于汽车前部的转向管柱向驾驶员胸部方向运动。与此同时驾驶员受惯性的影响也会向方向盘运动。为了防止转向管柱对驾驶员造成的伤害，国家规定了当汽车发生正面碰撞时，转向管柱的向后水平位移量和碰撞力的要求，为了实现转向管柱向后水平位移量和碰撞力的要求吸能式转向管柱应运而生。

吸能式转向管柱就助力方式来区分，可分为无助力管柱和电动助力管柱。就调节来区分，可分为不可调节管柱和可调节管柱，可调节管柱又可分为两项可调管柱和四项可调管柱，四项可调管柱里又可分为机械四向可调管柱和电动四项可调管柱。现有的电动助力管柱，可以在管柱上实现对转向的助力，但是没有电动四项可调管柱的功能，不便于驾驶员调节管柱姿态。现有的电动四项可调管柱，可以实现管柱在上、下、前、后四个方向的电动调节，但是没有电动助力管柱的功能，而转向助力系统必须安装在转向器上，来实现转向助力。由于汽车内的安装空间有限，就只能选择安装电动助力管柱或电动四项可调管柱，因此如何保证在有限的空间内既能实现电动助力管柱的功能又能实现电动四项可调管柱的功能是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，而提供一种集成了电动助力管柱和电动四项可调管柱功能的带有电动助力的四项可调管柱，该管柱即可实现对转向的助力，又可在上、下、前、后四个方向进行电动调节。

为了实现上述目的，本发明提供一种带有电动助力的四项可调管柱，包括壳体总成、角度调节结构、角度支架、装车支架、长度调节结构、助力电机、装车轴和伸出端，所述壳体总成的一侧与角度调节结构的一端相连，所述角度调节结构的另一端通过螺栓与角度支架转动连接，所述角度支架的前端与壳体总成的顶部相连，所述角度支架的后端通过销和第一衬套的相互配合与装车支架的两侧相连，并固定在壳体总成的顶部，所述装车支架连接角度支架的两侧设有通孔，所述壳体总成背离角度调节结构的一侧与长度调节结构的一端相连，所述长度调节结构的另一端与伸出端相连，所述壳体总成的后端连接有助力电机，所述助力电机的后端带有车轴连接部，所述车轴连接部内转动连接有装车轴，所述助力电机前端带有输入端，所述输入端穿过壳体总成上的C型通孔与伸出端相连。

做为进一步的优化，所述壳体总成的顶端前部带有支架连接部，所述支架连接部通过销与角度支架的前端相连，所述壳体总成后部的相对两侧带有角度支架连接部和长度支架连接部，所述角度支架连接部通过螺栓与角度调节结构相连，所述长度支架连接部通过螺栓与长度调节结构相连，所述壳体总成的后端带有助力电机连接部，所述后部电机连接部通过螺栓与助力电机相连，所述壳体总成的中间带有C型通孔。

做为进一步的优化，所述角度调节结构包括角度调节电机、第一连接部、角度电机丝杠、角度电机丝母、第二连接部、角度电机支架、角度电机插接件和角度电机丝母架，所述角度调节电机的相对两侧下端均带有第一连接部，一端所述第一连接部与壳体总成相连，另一端第一连接部穿过角度电机支架上的通孔与角度电机支架相连，所述角度电机支架一端的底部通过螺栓与壳体总成的底部相连，所述角度电机支架的另一端通过螺栓与壳体总成的侧壁连接，所述角度电机支架的外壁上设有角度电机插接件，所述角度调节电机的前端下部带有角度电机丝杠，所述角度电机丝杠上螺纹连接有角度电机丝母，所述角度电机丝母的相对两端均带有第二连接部，两端所述第二连接部穿过角度电机丝母架上的通孔与角度电机丝母架相连，所述角度电机丝母架通过螺钉穿过角度支架相应一侧下部的通孔与角度支架转动连接。

做为进一步的优化，所述第一连接部与角度电机支架的通孔之间设有第二衬套，所述角度电机丝母架与角度支架的连接处设有第三衬套。

做为进一步的优化，所述长度调节结构包括长度调节电机、第三连接部、长度电机丝杠、长度电机丝母、长度电机支架、长度电机插接件和长度电机丝母架，所述长度调节电机的相对两侧下端均带有第三连接部，一端所述第三连接部与壳体总成相连，另一端第三连接部穿过长度电机支架上的通孔与长度电机支架相连，所述长度电机支架一端的底部通过螺栓与壳体总成的底部相连，所述长度电机支架的另一端通过螺栓与壳体总成的侧壁相连，所述长度电机支架的外壁上设有长度电机插接件，所述长度调节电机的前端下部带有长度电机丝杠，所述长度电机丝杠上螺纹连接有长度电机丝母，所述长度电机丝母的相对两端均带有第四连接部，两端所述第四连接部穿过长度电机丝母架上的通孔与长度电机丝母架相连，所述长度电机丝母架通过螺栓连接在伸出端上。

做为进一步的优化，所述长度电机丝母架包括上板、下板和立板，长度电机丝母一端所述第四连接部穿过上板上的通孔与上板相连，另一端所述第四连接部穿过下板上的通孔与下板相连，所述上板的相对两侧带有凸台，一侧所述凸台与下板一端顶部的凹槽卡接，所述上板的另一侧凸台与立板中部的卡槽卡接，所述立板的底部通过螺栓与下板的另一端相连，从而将长度电机丝母固定在上板、下板和立板之间，所述下板的底部向壳体总成底部的延伸方向一体连接有护罩连接架和线束连接架，所述护罩连接架上连接有护罩安装点，所述立板通过螺栓连接在伸出端上。

做为进一步的优化，所述伸出端包括吸能盖板、导向销、C型条、吸能条、溃缩底板和内管柱总成，所述长度调节结构的一端通过螺栓和长螺栓与吸能盖板相连，所述吸能盖板背离长度调节结构的一侧带有长凹槽，所述长凹槽内与导向销的一端相连，所述导向销的另一端连接在C型条上的长圆通内，且所述C型条与吸能盖板通过拉铆钉进一步固定，所述吸能盖板上连接有长螺栓的位置向C型条的方向延伸有一凸台，所述凸台穿过C型条上的长圆通孔插入吸能条的卷端，所述吸能条的另一端卡接在溃缩底板上，所述吸能条与溃缩底板设置在C型条与内管柱总成之间，且所述C型条卡接在内管柱总成上，并通过定位销固定。

做为进一步的优化，所述溃缩底板的顶部带有折弯。

做为进一步的优化，所述内管柱总成包括内管柱和转向管，所述转向管相对内管柱转动连接，所述转向管与内管柱上共同加工有一个通孔，所述通孔内连接有止转销。

做为进一步的优化，所述壳体总成的材质为铝。

本发明的优点及有益效果

1、本发明将四项电动可调管柱的功能与电动助力管柱的功能集成在一起，在可以实现转向助力的同时，还可以实现管柱在上、下、前、后四个方向的电动调节，方便驾驶员调整管柱姿态，具体通过角度调节电机带动角度电机丝杠转动，角度电机丝杠转动带动角度电机丝母前后移动，角度电机丝母带动角度电机丝母架前后移动，由于角度电机丝母架通过螺栓与角度支架一侧的下部转动连接，而角度支架的上部通过第一衬套与销的相互配合与装车支架相连，并固定在壳体总成的顶部，从而带动角度支架上下转动，角度支架上下转动带动本申请绕装车轴上下转动，从而实现电动四项可调管柱可以上下两个方向进行的电动调节，通过长度调节电机带动长度电机丝杠转动，长度电机丝杠转动带动长度电机丝母前后移动，长度电机丝母带动长度电机丝母架前后移动，由于长度电机丝母架连接在伸出端，从而带动伸出端前后两个方向的电动调节，通过助力电机的输入端穿过壳体总成上的C型通孔与伸出端的转向管相连，通过助力电机提供转向的助力，并且当发生溃缩时，固连在吸能盖板和C型条上的拉铆钉就会断裂，此时内管柱总成会带动溃缩底板、吸能条和C型条相对导向销向壳体总成内部运动，从而保护驾驶员的安全。

2、本发明通过助力电机提供转向的助力，转向器上不需要额外安装助力单元，且原有的转向器由于原有电动助力管柱结构的原因，需要由昂贵的双齿轮助力或齿条助力，而本发明通过助力电机提供转向助力，可以将转向器减配为廉价且易于制造的机械转向器，降低了成本，便于整车的成本控制。

3、本发明由于转向器上不需要额外安装助力单元，大大的减少了本发明的安装空间，进一步克服了现有汽车内由于安装空间有限，不能同时安装电动助力管柱和电动四项可调管柱的问题，便于整车底盘其它零件的布置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所提供的整体结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的另一个角度的整体结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的整体结构爆炸图；

图4是本发明实施例所提供的壳体总成结构示意图；

图5是本发明实施例所提供的角度调节结构爆炸图；

图6是本发明实施例所提供的长度调节结构爆炸图；

图7是本发明实施例所提供的助力电机结构示意图；

图8是本发明实施例所提供的伸出端结构爆炸图；

图9是本发明实施例所提供的伸出端剖视图。

具体实施方式

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1、图2、图3和图4所示，一种带有电动助力的四项可调管柱，包括壳体总成1，所述壳体总成1的材质为铝，所述壳体总成1后部的相对两侧带有角度支架连接部12和长度支架连接部13，所述角度支架连接部12通过螺栓与角度调节结构2的一端相连，所述角度调节结构2的另一端通过螺栓与角度支架3转动连接，所述角度调节结构2可以对本发明进行上下方向的电动调节，所述角度支架3的顶部前端通过销与壳体总成1顶端前部的支架连接部11相连，所述角度支架3的后端两侧通过销穿过第一衬套9与装车支架4的两侧相连，并固定在壳体总成1的顶部，所述角度支架3可以带动壳体总成1上下方向运动，所述装车支架4连接角度支架3的两侧设有通孔，所述装车支架4通过螺栓与通孔的相互配合固定在车的横梁上，所述壳体总成1另一侧的长度支架连接部13通过螺栓与长度调节结构5的一端相连，所述长度调节结构5的另一端与伸出端8相连，所述长度调节结构5可以对本发明进行前后方向的电动调节，所述壳体总成1的后端带有助力电机连接部14，所述助力电机连接部14通过螺栓与助力电机6相连，所述助力电机6可以实现转向的助力功能，如图7所示，所述助力电机6的后端带有车轴连接部61，所述车轴连接部61内转动连接有装车轴7，所述装车轴7通过螺栓固定在车的横梁上，所述助力电机6前端带有输入端62，所述壳体总成1的中间带有C型通孔15，所述输入端62穿过所述C型通孔15与伸出端8上的转向管862相连，所述伸出端8起到溃缩的目的，从而保护驾驶员的安全，所述助力电机6的线束通过助力电机插接件与整车系统线束之间连接。

如图5所示，所述角度调节结构2包括角度调节电机21、第一连接部211、角度电机丝杠212、角度电机丝母23、第二连接部231、角度电机支架24、角度电机插接件25和角度电机丝母架26，所述角度调节电机21的相对两侧下端均带有第一连接部211，一端所述第一连接部211与壳体总成1相连，另一端第一连接部211穿过第二衬套22和角度电机支架24上的通孔与角度电机支架24相连，所述第二衬套22可以减少第一连接部211与角度电机支架24通孔之间的摩擦，所述角度电机支架24一端的底部通过螺栓与壳体总成1的底部相连，所述角度电机支架24的另一端通过螺栓与角度支架连接部12相连，所述角度电机支架24的外壁上设有角度电机插接件25，所述角度调节电机21的线束通过角度电机插接件25与整车系统线束连接，所述角度调节电机21的前端下部带有角度电机丝杠212，所述角度电机丝杠212上螺纹连接有角度电机丝母23，所述角度电机丝母23的相对两端均带有第二连接部231，两端所述第二连接部231穿过角度电机丝母架26上的通孔与角度电机丝母架26相连，所述角度电机丝母架26通过螺钉穿过第三衬套27和角度支架3相应一侧下部的通孔与角度支架3转动连接，所述第三衬套27可以减少螺钉与角度支架3通孔之间的摩擦。

如图6所示，所述长度调节结构5包括长度调节电机51、第三连接部511、长度电机丝杠512、长度电机丝母52、长度电机支架53、长度电机插接件54和长度电机丝母架55，所述长度调节电机51的相对两侧下端均带有第三连接部511，一端所述第三连接部511与壳体总成1相连，另一端第三连接部511穿过长度电机支架53上的通孔与长度电机支架53相连，所述长度电机支架53一端的底部通过螺栓与壳体总成1的底部相连，所述长度电机支架53的另一端通过螺栓与长度支架连接总成13相连，所述长度电机支架53的外壁上设有长度电机插接件54，所述长度调节电机51的线束通过长度电机插接件54与整车系统线束连接，所述长度调节电机51的前端下部带有长度电机丝杠512，所述长度电机丝杠512上螺纹连接有长度电机丝母52，所述长度电机丝母52的相对两端均带有第四连接部521，两端所述第四连接部521穿过长度电机丝母架55上的通孔与长度电机丝母架55相连，所述长度电机丝母架55包括上板551、下板552和立板553，所述第四连接部521穿过上板551上的通孔与上板551相连，所述第四连接部521的另一端穿过下板552上的通孔与下板552相连，所述上板551的相对两侧带有凸台，一侧所述凸台与下板552一端顶部的凹槽卡接，所述上板551的另一侧凸台与立板553中部的卡槽卡接，所述立板553的底部通过螺栓与下板552的另一端相连，从而将长度电机丝母52固定在上板551、下板552和立板553之间，所述下板552的底部向壳体总成1底部的延伸方向一体连接有护罩连接架5521和线束连接架5522，所述护罩连接架5521上连接有护罩安装点56，所述护罩安装点56为整车护罩提供一个固定点，所述线束连接架5522用来连接方向盘线束，所述立板553上部通过两个螺栓和一个长螺栓连接在伸出端8的吸能盖板81上。

如图8和图9所示，所述伸出端8包括吸能盖板81、导向销82、C型条83、吸能条84、溃缩底板85和内管柱总成86，所述立板553上部通过两个螺栓和一个长螺栓与吸能盖板81相连，所述吸能盖板81背离长度调节结构5的一侧带有长凹槽，所述长凹槽内与导向销82的一端相连，所述导向销82的另一端连接在C型条83上的长圆通孔内，且所述C型条83与吸能盖板81通过拉铆钉进一步固定，当发生溃缩时，固连在吸能盖板81和C型条83上的拉铆钉就会断裂，此时内管柱总成86会带动溃缩底板85、吸能条84和C型条83相对导向销82向壳体总成内部运动，以保护驾驶员的安全，所述吸能盖板81上连接有长螺栓的位置向C型条83的方向延伸有一凸台811，所述凸台811穿过C型条83上的长圆通孔插入吸能条84的卷端，所述吸能条84的另一端卡接在溃缩底板85上，所述吸能条84起到吸能的作用，所述溃缩底板85可以提供给吸能条84一个安装的平面，使吸能条84安装的更加牢固，所述溃缩底板85的顶部带有折弯，所述折弯可以防止吸能条84在吸能的过程中相对溃缩底板85纵向的移动，所述吸能条84与溃缩底板85设置在C型条83与内管柱总成86之间，且所述C型条83卡接在内管柱总成86的内管柱861上，并通过定位销固定。所述内管柱861内转动连接有转向管862，所述转向管862与内管柱861上共同加工有一个通孔，所述通孔内连接有止转销87，所述止转销87可以防止转向管862在安装或运输的过程中相对内管柱861转动，从而导致在安装方向盘的时候还需要对转向管862进行调整。

工作原理

本发明通过装车轴7和装车支架4固定在整车的横梁上，通过角度调节电机21带动角度电机丝杠212转动，角度电机丝杠212转动带动角度电机丝母23前后移动，角度电机丝母23带动角度电机丝母架26前后移动，由于角度电机丝母架26通过螺栓与角度支架3一侧的下部转动连接，而角度支架3的上部通过第一衬套9与销的相互配合与装车支架4相连，并固定在壳体总成的顶部，通过角度电机丝母架26的前后移动带动角度支架3上下转动，角度支架3上下转动带动本发明绕装车轴7上下转动，从而实现电动四项可调管柱可以上下两个方向进行电动调节。

通过长度调节电机51带动长度电机丝杠512转动，长度电机丝杠512转动带动长度电机丝母52前后移动，长度电机丝母52带动长度电机丝母架55前后移动，由于长度电机丝母架55连接在伸出端8，从而带动伸出端8延壳体总成1的轴线方向进行前后两个方向的电动调节，通过助力电机6的输入端62穿过壳体总成上的C型通孔15与伸出端8的转向管862相连，通过助力电机6带动伸出端8沿着壳体总成1的轴线方向前后移动，从而为管柱提供转向助力。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明实施例进行了详细的说明，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发明实施例方案的范围。