一种调节衬套、转向管柱及车辆的制作方法

[0001]
本发明涉及车辆转向技术领域，特别是涉及一种减噪吸能的前后调节衬套、转向管柱及车辆。


背景技术：

[0002]
车辆转向管柱是可以根据驾驶者的意愿改变车辆行驶方向的装置。两向转向管柱已经不能满足人们更高的需求，可实现向上下、前后四个方向的位置调节的四向转向管柱正在逐步占据主导地位。
[0003]
四向转向管柱，即方向盘四向可调，将转向管柱上的锁紧机构松开，便可将方向盘向上下或前后进行调节，以适应不同体型及驾驶习惯的人，以更加舒适地操作车辆。
[0004]
方向盘的上下调节是指方向盘围绕着一个旋转轴进行角度调节。将转向管柱的锁紧机构松开，围绕着旋转轴上下调节方向盘的位置，当调节到合适位置的时候再进行锁紧，从而实现方向盘的上下调节。
[0005]
方向盘的前后调节是指方向盘沿着管柱轴线方向进行前后调节。将转向管柱的锁紧机构松开，上管和下管相对滑动，调节螺栓在滑轨内相对滑动，从而可以使方向盘沿管柱轴线方向前后调节，当方向盘位于合适位置时，再锁紧。
[0006]
转向管柱的前后调节机构为调节衬套，调节衬套由具有一定厚度的椭圆形框架形成，当转向管柱进行前后调节时，调节螺栓进行滑动，并且直接与上管进行撞击，进而发出金属撞击音。
[0007]
为了解决如上所述的问题，如图1所示，现有技术以nbr70(nitrile butadiene rubber，丁晴橡胶)制作的橡胶块101作为减噪机构，装配到调节衬套100中实现减噪吸能功能。但是，根据现有技术的调节衬套100的橡胶块101的受力变形量较大，调节耐久后便会永久性塑性变形，无法回弹，进而导致减噪功能的使用寿命变短，并且其减噪吸能的效果不可调节。


技术实现要素：

[0008]
(一)要解决的技术问题
[0009]
本发明的一个目的在于，提供一种减噪吸能的前后调节衬套，以解决现有的调节衬套的减噪吸能效果不可调节，并且在调节耐久后无法回弹的问题。
[0010]
本发明的另一个目的在于，提供一种包括上述减噪吸能的前后调节衬套的转向管柱及车辆，以解决现有的调节衬套的减噪吸能效果不可调节，并且在调节耐久后无法回弹的问题。
[0011]
(二)技术方案
[0012]
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种调节衬套，调节衬套包括：框架，设置有可使调节螺栓左右滑动的直线轨道；阻尼结构，分别设置在直线轨道的两端附近，并且包括从框架的上下内侧面向直线轨道内延伸的凸起，其中，在调节螺栓向两端滑动
至其极限位置时，凸起被挤压在调节螺栓与框架之间以起到阻尼作用。
[0013]
可选地，凸起从框架的上下内侧面向直线轨道内垂直延伸。
[0014]
可选地，凸起从框架的上下内侧面向直线轨道两端倾斜延伸。
[0015]
可选地，分别设置在直线轨道的两端附近的阻尼结构彼此对称；阻尼结构中的每一个中所包括的凸起彼此上下对称。
[0016]
可选地，凸起设置有镂空。
[0017]
可选地，框架与阻尼结构一体形成。
[0018]
可选地，框架与阻尼结构通过注塑成型工艺成型。
[0019]
可选地，框架与阻尼结构由pom、pa66或pet制成。
[0020]
另一方面，本发明还提供了一种转向管柱，包括上述的调节衬套。
[0021]
再一方面，本发明还提供了一种车辆，包括上述的调节衬套。
[0022]
(三)有益效果
[0023]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供了一种调节衬套，调节衬套包括：框架，设置有可使调节螺栓左右滑动的直线轨道；阻尼结构，分别设置在直线轨道的两端附近，并且包括从框架的上下内侧面向直线轨道内延伸的凸起，其中，在调节螺栓向两端滑动至其极限位置时，凸起被挤压在调节螺栓与框架之间以起到阻尼作用。由此，根据本发明实施例的调节衬套通过从所述框架的上下内侧面延伸的凸起对滑到直线轨道的两端的调节螺栓起到阻尼作用，当该凸起被挤压在调节螺栓与框架之间时，上下延伸的凸起与调节螺栓的上下边接触，相比现有技术中阻尼橡胶与调节螺栓的上、下、侧边接触，根据本发明的实施例的阻尼结构具有较小的变形，因此调节耐久后仍可回弹，具有优异的减噪吸能效果，提高调节衬套的耐久性和使用寿命。
附图说明
[0024]
结合附图，从以下的详细描述中，将更清楚地理解本发明的上述以及其他目的、特征和其他优点，其中：
[0025]
图1是示出根据现有技术的调节衬套的结构示意图；
[0026]
图2是示出根据本发明实施例的调节衬套的结构示意图；
[0027]
图3是示出根据本发明实施例的调节衬套的装配示意图；
[0028]
图4是示出根据本发明的另一个实施例的调节衬套的结构示意图；
[0029]
图5是示出根据本发明的又一实施例的调节衬套的结构示意图；
[0030]
图6a、6b是分别示出比较例和本发明实施例的调节衬套的承压与位移关系实验结果；
[0031]
图7a、7b是分别示出本发明实施例的调节衬套的调节耐久试验结果。
[0032]
图中：100、200、400、500：调节衬套；101：橡胶块；201、401、501：阻尼结构；2010、4010、5010：凸起；102、202、402、502：框架；300：调节螺栓；503：镂空。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0034]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0035]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0036]
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
[0037]
本发明提供一种调节衬套，包括：框架，设置有可使调节螺栓左右滑动的直线轨道；阻尼结构，分别设置在直线轨道的两端附近，并且包括从框架的上下内侧面向直线轨道内延伸的凸起，其中，在调节螺栓向两端滑动至其极限位置时，凸起被挤压在调节螺栓与框架之间以起到阻尼作用。
[0038]
调节衬套200包括框架202和阻尼结构201。前后调节转向管柱的调节螺栓300在前后调节时会形成直线滑动轨迹。调节衬套200包括设置有可使所述调节螺栓300左右滑动(前后)的直线轨道的框架202。框架202可以形成为具有椭圆形状的环结构。例如，框架202的内部中空结构可以为具有椭圆轮廓的直线轨道，以使其两端的弧形与调节螺栓的圆形弧段相对应。根据本发明的实施例，框架202的外部轮廓具有与内部椭圆轮廓相对应的椭圆轮廓。应理解的是，本发明的框架202的形状不限于此，只要能够提供调节螺栓左右滑动轨道即可。
[0039]
阻尼结构201分别设置在框架202的直线轨道的两端附近，在调节螺栓左右移动到直线轨道的两端的极限位置时，对调节螺栓起到阻尼的作用，即降低噪声并且吸收碰撞能量的作用，以降低对管柱、衬套等零部件的损害，从而增加相关零部件的使用寿命，降低噪声同时能够提高驾驶员的驾驶体验感。
[0040]
阻尼结构201在直线轨道的附近包括从框架的上下内侧面向直线轨道内延伸的凸起2010。框架202的上下内侧面的连线垂直于调节螺栓的滑动轨道。凸起2010从框架202的上下内侧面向轨道内延伸，以在调节螺栓的滑动轨道上形成障碍。当调节螺栓300滑动过程中撞击到凸起2010时，对凸起2010产生挤压力，将凸起2010挤压在调节螺栓300与框架202之间，从而对调节螺栓300起到缓冲的作用，降低了调节螺栓300与框架202直接碰撞导致的碰撞声，降低了噪声，并且凸起2010通过自身的变形能够吸收部分滑动动能，降低碰撞对调节螺栓300和调节衬套200的伤害，也能够降低对管柱等其他零部件的伤害，延长相应零部件的使用寿命。相比现有技术中橡胶包覆在调节螺栓的侧端的变形，根据本发明的实施例的凸起与调节螺栓的上下边接触，变形量较少，经过耐久调节后仍能够保持较好的回弹性能。
[0041]
根据本发明的实施例，凸起2010从框架300的上下内侧面垂直向直线轨道延伸，或
者向直线轨道内延伸的同时倾斜地向两端延伸。本发明不限于此，凸起的延伸方向可以根据需要进行调整。根据本发明的实施例，凸起2010从框架300的上下内侧面倾斜向外的延伸，这样可以更好地对调节螺栓起到阻尼缓冲作用。
[0042]
分别设置在框架300的直线轨道两端的阻尼结构201彼此对称，这样可以保证调节螺栓在两端极限位置受力相似，减少对调节螺栓和调节衬套的伤害。
[0043]
阻尼结构201包括的、分别从框架300的上下内侧面延伸的突起2010上下对称。这样能够保证对调节螺栓上下均匀的阻尼缓冲作用力，增加调节螺栓和调节衬套的使用寿命。
[0044]
根据本发明的实施例，可以通过调节凸起的数量来获得不同的阻尼效果。根据本发明的实施例，设置在直线轨道两端的每个阻尼结构201中包括分别从上下延伸的1个凸起2010，即调节衬套200一共具有4个凸起；根据本发明的另一实施例，设置在直线轨道两端的每个阻尼结构401包括分别从上下延伸的2个凸起4010，即调节衬套400一共具有8个凸起4010。应理解的是，本发明不限于此，可以根据需要来调整凸起的数量。
[0045]
根据本发明的实施例，凸起5010上可以设置镂空503。在与调节螺栓接触时，镂空503能够增加变形面积，从而通过提高自身的变形量而提高吸能效果。
[0046]
根据本发明的实施例，阻尼结构与框架可以一体成型。凸起与框架一体成型。具体地，框架和凸起可以通过注塑成型工艺一体成型。具体地，形成调节衬套的板材的材质需要满足机械强度及尺寸稳定性佳、机械加工性好、表面硬度高等条件，可选地，本发明使用如pom(聚甲醛，polyformaldehyde)、pa66(聚酰胺，polyamide)、pet(聚对苯二甲酸乙二醇酯，polyethylene terephthalate)等塑料材料，优选地，使用pom板来作为制作调节衬套的材料。
[0047]
优选地，如图5所示，根据本实施例的调节衬套500是包括4个镂空503的凸起5010的一体式前后调节衬套，并且使用pom材质制作而成。
[0048]
以下，将现有的调节衬套100作为比较例，通过噪音实验、承压与位移关系实验以及调节耐久试验分别对如上所述的本实施例的调节衬套500以及现有的调节衬套100的减噪能力、承压后的回弹能力以及调节耐久能力进行比较验证。其中，现有的调节衬套100如图1所示，以nbr70材质制作的橡胶块101作为其阻尼结构分别结合在调节衬套100的左右两侧端，并且该调节衬套100的框架102使用pom材质制作。
[0049]
噪音实验
[0050]
将根据比较例的调节衬套100和根据本发明的实施例的阻尼结构为一体式的调节衬套500分别装配到转向管柱，并且将转向管柱按照实际车辆角度安装后，松开转向管柱的锁紧结构，设置前后调节冲击速度为1m/s，行程末端冲击力为500n。在距离调节衬套的中心垂直距离为300mm的位置放置麦克风，测量转向管柱在进行5次前后调节运动时所产生的噪音，并记录其噪音值。
[0051]
分别装配比较例的调节衬套100和本发明的实施例的调节衬套500的转向管柱在进行前后调节运动时，所产生的噪音值分别如下表所示，比较在各组测量的噪音值中的最大值，其最大值越小，代表减噪效果越优异，可知，装配本发明的实施例的调节衬套500的转向管柱从整体减噪水平来看，优于装配比较例的调节衬套100。
[0052][0053]
表1噪音实验测量结果
[0054]
承压与位移关系实验
[0055]
将根据比较例的调节衬套100和根据本发明的实施例的阻尼结构为一体式的调节衬套500分别装配到转向管柱，并且松开转向管柱的锁紧结构，使转向管柱垂直于utm压力机施载。分别向装配比较例的调节衬套100的转向管柱及装配本发明的实施例的调节衬套500的转向管柱施加30kgf和50kgf的调节冲击力，并记录其位移形变量。
[0056]
分别装配比较例的调节衬套100和本发明的实施例的调节衬套500的转向管柱在受到30kgf和50kgf的调节冲击力时，所发生的形变量如如图6a及6b所示。可知，比较例的调节衬套在受到30kgf及以上的调节冲击力时形变1.5mm左右，并且在受力递增情况下形变量呈非线性关系，说明比较例的调节衬套100的橡胶块101在调节耐久后无法回弹；而本发明的实施例的调节衬套500在承受30kgf时，位移形变0.5mm，在承受50kgf时，位移形变0.8mm，且形变量呈线性关系，因此可以在承压后回弹至原样。
[0057]
调节耐久后保持力试验
[0058]
将本发明的实施例的阻尼结构为一体式的调节衬套500装配到转向管柱，并且将转向管柱按照实际车辆角度安装后，按照松开锁紧结构、向下、向前、向上、向后、锁紧、再松开的顺序循环2000次，其高度调节保持力和角度调节保持力的结果如图7a及7b所示，各组件未出现裂纹及断裂，并且锁紧保持力大于500n，满足试验判定标准。
[0059]
另外，本实验还将转向管柱放置于-40℃环境下8小时，取出后分别直接进行锁紧保持力试验，以及调节耐久后进行锁紧保持力试验，其实验结果，两组调节衬套均未出现裂纹及断裂，并且锁紧保持力大于500n，同样满足标准，在本说明书中不再另附实验结果表格。
[0060]
另一方面，本发明还提供了一种转向管柱，包括如前所述的调节衬套，以在减噪吸能的同时，还可以调节其减噪吸能的效果，并且可在调节耐久后实现回弹。
[0061]
再一方面，本发明还提供了一种车辆，包括如前所述的调节衬套，以在减噪吸能的同时，还可以调节其减噪吸能的效果，并且可在调节耐久后实现回弹。
[0062]
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供了一种调节衬套，调节衬套包括：框架，设置有可使调节螺栓左右滑动的直线轨道；阻尼结构，分别设置在直线轨道的两端附近，并且包括从框架的上下内侧面向直线轨道内延伸的凸起，其中，在调节螺栓向两端
滑动至其极限位置时，凸起被挤压在调节螺栓与框架之间以起到阻尼作用。由此，根据本发明实施例的调节衬套通过从所述框架的上下内侧面延伸的凸起对滑到直线轨道的两端的调节螺栓起到阻尼作用，当该凸起被挤压在调节螺栓与框架之间时，上下延伸的凸起与调节螺栓的上下边接触，相比现有技术中阻尼橡胶与调节螺栓的上、下、侧边接触，根据本发明的实施例的阻尼结构具有较小的变形，因此调节耐久后仍可回弹，具有优异的减噪吸能效果，提高调节衬套的耐久性和使用寿命。
[0063]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除