转向管柱和车辆的制作方法

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1.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和车辆。

背景技术：

2.汽车的转向功能是通过转向系统实现的，转向系统由转向盘、转向管柱、中间轴、转向器等组成；驾驶员转动转向盘，通过转向管柱和中间轴传递扭矩给转向器，转向器把转动转化成齿条的左右移动，进而实现整车的转向。
3.某些车辆的转向盘可根据用户需求进行高度调节和角度调节，这是通过调整转向管柱实现的，相关技术中，常见的可调向的转向管柱有电调管柱和机械调节转向管柱，相关技术中的电动调节转向管柱的高度调节和角度调节功能都是通过两个电机分别驱动实现的，在转向管柱上布置两个电机使得转向管柱的结构更为复杂、重量增加、整车成本增加。

技术实现要素：

4.本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本实用新型的实施例提出一种结构简单、重量轻的转向管柱。
6.本实用新型的实施例还提出一种具有上述转向管柱的车辆。
7.本实用新型实施例的转向管柱包括管柱本体、双轴电机、高度调节组件以及角度调节组件，其中，所述双轴电机、所述高度调节组件和所述角度调节组件均设置在管柱本体上，所述双轴电机具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述高度调节组件传动连接，所述第二输出轴与所述角度调节组件传动连接。
8.本实用新型实施例的转向管柱，将相关技术中的双电机结构替换为单电机结构，通过一个双轴电机的两个输出轴分别驱动高度调节组件和角度调节组件，帮助驾驶员调整方向盘的高度和角度，不仅减少了电机的数量，降低了转向管柱的复杂程度和装配难度，并且降低了整车成本，减轻了整车重量，有利于车辆的轻量化。
9.在一些实施例中，转向管柱还包括上轴段和下轴段，所述管柱本体包括上柱管和下柱管，所述上柱管与所述下柱管滑动连接，所述上轴段底部的第一端与所述上柱管活动连接，所述下轴段与所述下柱管的下端相连，所述双轴电机与所述下柱管相连；
10.所述高度调节组件的一端与所述第一输出轴传动连接，所述高度调节组件的另一端与所述上柱管相连，所述双轴电机通过所述第一输出轴和所述高度调节组件传动并带动所述上柱管和所述上轴段升降，以调整所述上柱管和所述上轴段的高度，
11.所述角度调节组件的一端与所述第二输出轴传动连接，所述角度调节组件的另一端与所述上轴段底部的第二端相连，所述双轴电机通过所述第二输出轴和所述角度调节组件传动并带动所述上轴段的第二端升降，以调整所述上轴段的角度。
12.在一些实施例中，所述高度调节组件包括：
13.第一减速机构，所述第一减速机构的第一端与第一输出轴传动连接，
14.第一传动机构，所述第一传动机构的第一端与所述第一减速机构的第二端传动连
接，所述第一传动机构的第二端与所述上柱管相连，所述第一传动机构将所述第一输出轴的回转运动转换为所述上柱管的直线运动。
15.在一些实施例中，所述第一减速机构包括第一蜗杆、第一蜗轮和第一蜗轮轴，所述第一蜗杆与所述第一输出轴传动连接，所述第一蜗杆和所述第一蜗轮相啮合，所述第一蜗轮轴的第一端与所述第一蜗轮相连；
16.所述第一传动机构包括第一丝杠和第一螺母，所述第一丝杠的第一端与所述蜗轮轴的第二端相连，所述第一丝杠的第二端与所述第一螺母螺纹连接，所述第一螺母安装在所述上柱管上。
17.在一些实施例中，所述角度调节组件包括：
18.第二减速机构，所述第二减速机构的第一端与第二输出轴传动连接，
19.第二传动机构，所述第二传动机构的第一端与所述第二减速机构的第二端传动连接，所述第二传动机构的第二端与所述上轴段底部的第二端相连，所述第二传动机构将所述第二输出轴的回转运动转换为所述上轴段的第二端的直线运动。
20.在一些实施例中，所述第二减速机构包括第二蜗杆、第二蜗轮和第二蜗轮轴，所述第二蜗杆与所述第二输出轴传动连接，所述第二蜗杆和所述第二蜗轮相啮合，所述第二蜗轮轴的第一端与所述第二蜗轮相连；
21.所述第二传动机构包括第二丝杠和第二螺母，所述第二丝杠的第一端与所述蜗轮轴的第二端传动连接，所述第二丝杠的第二端与所述第二螺母螺纹连接，所述第二螺母安装在所述上轴段上。
22.在一些实施例中，所述高度调节组件还包括第一离合器，所述第一离合器设置在所述第一输出轴和所述第一蜗杆之间，所述第一离合器的输出轴与所述第一蜗杆一体形成；
23.所述角度调节组件还包括第二离合器，所述第一离合器设置在所述第二输出轴与所述第二蜗杆之间，所述第二离合器的输出轴与所述第二蜗杆一体形成。
24.在一些实施例中，所述上柱管的下端设有导向柱，所述下柱管上设有安装孔，所述导向柱可滑动地配合在所述安装孔内。
25.在一些实施例中，所述转向管柱还包括：
26.第一安装支架，所述第一安装支架与所述上柱管相连，所述第一安装支架上设有第一安装孔；
27.第二安装支架，所述第二安装支架与所述下柱管相连，所述第二安装支架上设有第二安装孔。
28.本实用新型第二方面实施例的车辆包括上述任一实施例所述的转向管柱。
附图说明
29.图1是本实用新型实施例的转向管柱的示意图。
30.图2是本实用新型实施例的转向管柱的上轴段内部示意图。
31.图3是本实用新型实施例的转向管柱的另一个示意图。
32.图4是本实用新型实施例的转向管柱的又一个示意图。
33.图5是本实用新型实施例的转向管柱的上柱管和下柱管的连接示意图。
34.附图标记：
35.11、上柱管；12、下柱管；121、导向柱；
36.21、上轴段；22、下轴段；23、转轴；
37.3、双轴电机；
38.4、高度调节组件；41、第一减速机构；411、第一蜗杆；412、第一蜗轮；413、第一蜗轮轴；42、第一传动机构；421、第一丝杠；422、第一螺母；43、第一离合器；
39.5、角度调节组件；51、第二减速机构；511、第二蜗杆；512、第二蜗轮；52、第二传动机构；521、第二丝杠；522、第二螺母；53、第二离合器；
40.61、第一安装支架；62、第二安装支架。
具体实施方式
41.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
42.如图1-图5所示，本实用新型实施例的转向管柱包括管柱本体、双轴电机3、高度调节组件5以及角度调节组件5，其中，双轴电机3、高度调节组件4和角度调节组件5均设置在管柱本体上，双轴电机3具有第一输出轴和第二输出轴，第一输出轴与所述高度调节组件4传动连接，第二输出轴与角度调节组件5传动连接。
43.具体地，管柱本体包括上柱管11和下柱管12，转向管柱还包括上轴段21，其中上柱管11和下柱管12是转向管柱的主体部分，二者滑动连接且上柱管11位于下柱管12的上方，上轴段21设在上柱管11上方，上轴段21的底部在水平方向上具有第一端和第二端，上轴段21底部的第一端通过转轴23与上柱管11铰接，上轴段21的顶端适于与方向盘连接，双轴电机3安装在下柱管12相连，双轴电机3的两端各设有一个输出轴，分别为第一输出轴和第二输出轴。
44.高度调节组件4主要用于调节上柱管11和上轴段21的高度，进而调整方向盘与驾驶员之间的距离。具体地，高度调节组件4的一端与第一输出轴传动连接，高度调节组件4的另一端与上柱管11相连，双轴电机3可通过第一输出轴和高度调节组件4传动并带动上柱管11和上轴段21升降，以调整上柱管11和上轴段21的高度。
45.角度调节组件5主要用于调节上轴段21的角度，进而调整方向盘的倾斜角，具体地，角度调节组件5的一端与第二输出轴传动连接，角度调节组件5的另一端与上轴段21底部的第二端相连，双轴电机3可通过第二输出轴和角度调节组件5传动并带动上轴段21底部的第二端升降，上轴段21的底部的第一端与上柱管11铰接，从而达到调整上轴段21的角度的目的。
46.本实用新型实施例的转向管柱，通过一个双轴电机3同时驱动高度调节组件4和角度调节组件5，帮助驾驶员调整方向盘的高度和角度，相较于相关技术中的转向管柱，不仅减少了电机的数量，降低了转向管柱的复杂程度和装配难度，并且降低了整车成本，减轻了整车重量，有利于车辆的轻量化。
47.在一些实施例中，高度调节组件4包括第一减速机构41和第一传动机构42，第一减速机构41的第一端与第一输出轴传动连接，第一减速机构41用于降低第一输出轴的转速，
增大其输出扭矩，降低负载的惯量，第一传动机构42的第一端与第一减速机构41的第二端传动连接，第一传动机构42的第二端与上柱管11相连，第一传动机构42可将第一输出轴的回转运动转换为上柱管11的直线运动。
48.由此，双轴电机3的第一输出轴通过第一减速机构41增大扭矩后驱动第一传动机构42带动上柱管11和上轴段21上升或下降。
49.如图2和图3所示，具体地，第一减速机构41为蜗轮蜗杆减速机构，第一减速机构41包括第一蜗杆411、第一蜗轮412和第一蜗轮轴413，第一蜗杆411与第一输出轴传动连接，第一蜗杆411和第一蜗轮412相啮合，第一输出轴可带动第一蜗杆411转动，第一蜗杆411带动第一蜗轮412转动，第一蜗轮轴413的第一端与第一蜗轮412相连，第一蜗轮轴413随第一蜗轮412的转动而转动。
50.第一传动机构42为丝杠螺母传动机构，第一传动机构42具体包括第一丝杠421和第一螺母422，第一丝杠421的第一端与蜗轮轴的第二端相连，第一丝杠421的第二端与第一螺母422螺纹连接，第一螺母422安装在上柱管11上，第一丝杠421随第一蜗轮轴413的转动而转动，第一螺母422与第一丝杠421发生转动，进而带动上柱管11上升或者下降。
51.角度调节组件5的原理和结构与高度调节组件4基本相同，角度调节组件5包括第二减速机构51和第二传动机构52，第二减速机构51的第一端与第二输出轴传动连接，第二传动机构52的第一端与第二减速机构51的第二端传动连接，第二传动机构52的第二端与上轴段21底部的第二端相连，第二传动机构52可将第二输出轴的回转运动转换为上轴段21的第二端的直线运动。
52.如图4所示，同样地，第二减速机构51包括第二蜗杆511、第二蜗轮512和第二蜗轮轴(未示出)，第二蜗杆511与第二输出轴传动连接，第二蜗杆511和第二蜗轮512相啮合，第二蜗轮轴的第一端与第二蜗轮512相连，第二输出轴可带动第二蜗杆511转动，第二蜗杆511带动第二蜗轮512转动，第二蜗轮轴的第一端与第二蜗轮512相连，第二蜗轮轴随第二蜗轮512的转动而转动。
53.第二传动机构52包括第二丝杠521和第二螺母522，第二丝杠521与第二蜗轮轴通过齿轮组传动连接，第二丝杠521的第二端与第二螺母522螺纹连接，第二螺母522安装在上轴段21上，第二丝杠521随第二蜗轮轴的转动而转动，第二螺母522与第二丝杠521发生转动，进而带动上轴段21底部的第二端上升或者下降。
54.需要说明的是，第一螺母422和第二螺母522的形式不仅仅局限于普通的螺母结构，还可以为具有内螺纹的套筒结构，或者直接在上柱管11上开设与第一丝杆相匹配的螺纹孔，也可以为其他形式，只要可以与第一丝杠421螺纹连接并带动上柱管11升降即可。
55.在一些实施例中，高度调节组件4还包括第一离合器43，第一离合器43设置在第一输出轴和第一蜗杆411之间，第一离合器43的输出轴与第一蜗杆411一体形成，第一离合器43可以控制第一输出轴与第一减速机构41的结合与分离。
56.同样地，角度调节组件5还包括第二离合器53，第一离合器43设置在第二输出轴与第二蜗杆511之间，第二离合器53的输出轴与第二蜗杆511一体形成。第二离合器53可以控制第二输出轴与第二减速机构51的结合与分离。
57.当驾驶员需要调节方向盘的高度时，第一离合器43控制第一输出轴与第一减速机构41结合，第二离合器53控制第二输出轴与第二减速机构51分离；当驾驶员需要调节方向
盘的角度时，第一离合器43控制第一输出轴与第一减速机构41分离，第二离合器53控制第二输出轴与第二减速机构51结合，从而实现四向调节的独立控制。
58.如图5所示，在一些实施例中，上柱管11的下端设有导向柱121，下柱管12上设有安装孔，导向柱121可滑动地配合在安装孔内，从而实现二者的可滑动连接。
59.转向管柱还包括下轴段22，下轴段22与下柱管12的下端相连，下轴段22通过中间轴与车辆的转向机连接，驾驶员转动方向盘通过转向管柱心轴传递扭矩给转向器，转向器将转动转化成齿条的左右移动，进而实现整车的转向。
60.在一些实施例中，转向管柱还包括第一安装支架61和第二安装支架62，两个安装支架用于将转向管柱安装在仪表板上实现转向管柱的固定。
61.本实用新型第二方面实施例的车辆包括上述任一实施例所述的转向管柱。
62.本实用新型第二方面实施例的车辆的技术优势与上述实施例的转向管柱的技术优势相同，此处不再赘述。
63.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
64.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
65.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
66.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
67.在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
68.尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能
理解为对本实用新型的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.一种转向管柱，其特征在于，包括：管柱本体、双轴电机(3)、高度调节组件(4)以及角度调节组件(5)，其中，所述双轴电机(3)、所述高度调节组件(4)和所述角度调节组件(5)均设置在所述管柱本体上，所述双轴电机(3)具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述高度调节组件(4)传动连接，所述第二输出轴与所述角度调节组件(5)传动连接。2.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，还包括上轴段(21)和下轴段(22)，所述管柱本体包括上柱管(11)和下柱管(12)，所述上柱管(11)与所述下柱管(12)滑动连接，所述上轴段(21)底部的第一端与所述上柱管(11)活动连接，所述下轴段(22)与所述下柱管(12)的下端相连，所述双轴电机(3)与所述下柱管(12)相连；所述高度调节组件(4)的一端与所述第一输出轴传动连接，所述高度调节组件(4)的另一端与所述上柱管(11)相连，所述双轴电机(3)通过所述第一输出轴和所述高度调节组件(4)传动并带动所述上柱管(11)和所述上轴段(21)升降，以调整所述上柱管(11)和所述上轴段(21)的高度；所述角度调节组件(5)的一端与所述第二输出轴传动连接，所述角度调节组件(5)的另一端与所述上轴段(21)底部的第二端相连，所述双轴电机(3)通过所述第二输出轴和所述角度调节组件(5)传动并带动所述上轴段(21)的第二端升降，以调整所述上轴段(21)的角度。3.根据权利要求2所述的转向管柱，其特征在于，所述高度调节组件(4)包括：第一减速机构(41)，所述第一减速机构(41)的第一端与第一输出轴传动连接，第一传动机构(42)，所述第一传动机构(42)的第一端与所述第一减速机构(41)的第二端传动连接，所述第一传动机构(42)的第二端与所述上柱管(11)相连，所述第一传动机构(42)将所述第一输出轴的回转运动转换为所述上柱管(11)的直线运动。4.根据权利要求3所述的转向管柱，其特征在于，所述第一减速机构(41)包括第一蜗杆(411)、第一蜗轮(412)和第一蜗轮轴(413)，所述第一蜗杆(411)与所述第一输出轴传动连接，所述第一蜗杆(411)和所述第一蜗轮(412)相啮合，所述第一蜗轮轴(413)的第一端与所述第一蜗轮(412)相连；所述第一传动机构(42)包括第一丝杠(421)和第一螺母(422)，所述第一丝杠(421)的第一端与所述蜗轮轴的第二端相连，所述第一丝杠(421)的第二端与所述第一螺母(422)螺纹连接，所述第一螺母(422)安装在所述上柱管(11)上。5.根据权利要求4所述的转向管柱，其特征在于，所述角度调节组件(5)包括：第二减速机构(51)，所述第二减速机构(51)的第一端与第二输出轴传动连接，第二传动机构(52)，所述第二传动机构(52)的第一端与所述第二减速机构(51)的第二端传动连接，所述第二传动机构(52)的第二端与所述上轴段(21)底部的第二端相连，所述第二传动机构(52)将所述第二输出轴的回转运动转换为所述上轴段(21)的第二端的直线运动。6.根据权利要求5所述的转向管柱，其特征在于，所述第二减速机构(51)包括第二蜗杆(511)、第二蜗轮(512)和第二蜗轮轴，所述第二蜗杆(511)与所述第二输出轴传动连接，所述第二蜗杆(511)和所述第二蜗轮(512)相啮合，所述第二蜗轮轴的第一端与所述第二蜗轮(512)相连；
所述第二传动机构(52)包括第二丝杠(521)和第二螺母(522)，所述第二丝杠(521)的第一端与所述蜗轮轴的第二端传动连接，所述第二丝杠(521)的第二端与所述第二螺母(522)螺纹连接，所述第二螺母(522)安装在所述上轴段(21)上。7.根据权利要求6所述的转向管柱，其特征在于，所述高度调节组件(4)还包括第一离合器(43)，所述第一离合器(43)设置在所述第一输出轴和所述第一蜗杆(411)之间，所述第一离合器(43)的输出轴与所述第一蜗杆(411)一体形成；所述角度调节组件(5)还包括第二离合器(53)，所述第一离合器(43)设置在所述第二输出轴与所述第二蜗杆(511)之间，所述第二离合器(53)的输出轴与所述第二蜗杆(511)一体形成。8.根据权利要求2所述的转向管柱，其特征在于，所述上柱管(11)的下端设有导向柱(121)，所述下柱管(12)上设有安装孔，所述导向柱(121)可滑动地配合在所述安装孔内。9.根据权利要求2所述的转向管柱，其特征在于，还包括：第一安装支架(61)，所述第一安装支架(61)与所述上柱管(11)相连，所述第一安装支架(61)上设有第一安装孔；第二安装支架(62)，所述第二安装支架(62)与所述下柱管(12)相连，所述第二安装支架(62)上设有第二安装孔。10.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的转向管柱。

技术总结

本实用新型公开了一种转向管柱和车辆，所述转向管柱包括管柱本体、双轴电机、高度调节组件以及角度调节组件，其中，所述双轴电机、所述高度调节组件和所述角度调节组件均设置在管柱本体上，所述双轴电机具有第一输出轴和第二输出轴，所述第一输出轴与所述高度调节组件传动连接，所述第二输出轴与所述角度调节组件传动连接。本实用新型实施例的转向管柱，将相关技术中的双电机结构替换为单电机结构，通过一个双轴电机的两个输出轴分别驱动高度调节组件和角度调节组件，帮助驾驶员调整方向盘的高度和角度，不仅减少了电机的数量，降低了转向管柱的复杂程度和装配难度，并且降低了整车成本，减轻了整车重量，有利于车辆的轻量化。有利于车辆的轻量化。有利于车辆的轻量化。