[发明专利]一种新型的转向管柱

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域，具体地说是设计一种新型的转向管柱。 

背景技术

汽车转向管柱是汽车转向系统的重要组成部分，转向管住的设计必须满足一定的操作舒适型和安全性，而评价舒适性能的指标为转向管柱的刚度、频率特性，评价安全性能的指标为管柱碰撞溃缩时的溃缩性能。 

传统的四向可调的转向管柱中，锁紧机构一般是采用U型支架的平面压紧连接在四方支架上面的塑料垫片，在螺栓受到预紧力时，实现U型支架与四方支架的夹紧连接，但是需要很大的压力才能夹紧。当施加螺栓预紧力时，由于夹紧垫片与四方支架之间的摩擦力有限，不能防止U型支架与四方支架之间发生旋转，当四方支架受到的外力超过U型支架与四方支架之间的摩擦扭矩时，使得U型支架与四方支架之间发生倾翻，导致转向管柱的溃缩性能波动非常大，安全性能不佳。 

如果转向管柱的NVH性能不好，驾驶员在汽车行驶时，会感觉到连接转向管柱的方向盘振动非常明显，从而严重影响操作的舒适性。为提高转向管住的操作舒适性，就需要增加转向管住的固有频率，从而避开共振区域。根据机械系统的固有频率计算公式 ，式中，为系统的固有频率，k为系统的等效刚度，m为系统的等效质量，由公式可知，提高系统的等效刚度，就提高转向管柱的振动固有频率。 

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，提供一种新型结构的转向管柱，将槽配合连接取代原有的平面连接，更好的防止倾翻，从而防止转向管柱溃缩时发生倾翻，增大各个零件之间的连接面积，从而提高转向管柱的刚度和频率特性。 

为实现上述目的，设计一种新型的转向管柱，包括夹紧垫片、U型支架、四方支架、凸轮垫片、螺栓，其特征在于：U型支架内侧左右两边的弧形槽嵌套夹紧垫片外侧的弧形凸台，夹紧垫片内侧的梯形槽嵌套四方支架左右两侧面，U型支架外侧一边的弧形槽嵌套凸轮垫片内侧的凹槽，螺栓依次通过凸轮垫片、U型支架、夹紧垫片、四方支架从U型支架的一侧贯穿至U型支架的另一侧。 

所述的U型支架的左右两侧面的内壁分别纵向设有向外凸起的弧形槽，弧形槽中间设有两端呈半圆形的长方孔。 

所述的夹紧垫片的内侧设有梯形槽，梯形槽内侧中央横向设有两端呈半圆形的长方凸台，夹紧垫片的外侧中央竖向设有弧形凸台，长方凸台中央设有孔并贯穿至弧形凸台，夹紧垫片上下两端面设有折角。 

所述的四方支架是在横卧的八边形筒的上端面沿轴向中央剖开并向外弯曲，八边形筒的左右两侧面上分别设有滑槽，所述的滑槽为两端呈半圆形的长方槽。 

所述的凸轮垫片内侧中央垂直向设有凹槽，凹槽的中央设有通孔，凸轮垫片的外侧面左右两边的中央位置分别设有方形槽。 

一种防止转向管柱溃缩时发生倾翻的方法， U型支架与四方支架之间只能沿着U型支架的长方孔运动，沿着四方支架的滑槽做直线运动，四方支架左右两侧面与其两侧的夹紧垫片内侧的梯形槽配合，夹紧垫片外侧的弧形凸台嵌入U型支架的弧形槽内，凸轮垫片内侧的凹槽与U型支架外侧的弧形槽配合，防止转向管柱溃缩时U型支架与四方支架之间发生倾翻。 

一种提高转向管柱刚度和频率性能的方法， U型支架与四方支架之间只能沿着U型支架的长方孔运动，沿着四方支架的滑槽做直线运动，四方支架左右两侧面与其两侧的夹紧垫片内侧的梯形槽配合，夹紧垫片外侧的弧形凸台嵌入U型支架的弧形槽内，凸轮垫片内侧的凹槽与U型支架外侧的弧形槽配合，层层夹紧配合，增大锁紧面积，更好的进行锁紧，使四方支架与U 型支架之间的连接更加结实，提高转向管柱的刚度，提高转向管柱的频率性能。 

本发明同现有技术相比，采用了新型锁紧机构的U型支架、夹紧垫片、四方支架及凸轮垫片，使得零件与零件之间的配合接触面积增大，加大了锁紧效果，这样当螺栓受到施加螺栓拧紧力时，U型支架、夹紧垫片、四方支架能很好的压紧连接，同时由原来的平面加紧连接方式改为现在的平面和斜面同时加紧连接，增大接触面积，使四方支架与U 型支架之间的连接更加结实，提高转向管柱的等效刚度，从而提高转向管柱的频率特性。同时U型支架与四方支架之间只能沿着U型支架的长方孔运动，沿着四方支架的滑槽做直线运动，四方支架左右两侧面与其两侧的夹紧垫片内侧的梯形槽配合，夹紧垫片外侧的弧形凸台嵌入U型支架的弧形槽内，凸轮垫片内侧的凹槽与U型支架外侧的弧形槽配合，这样当四方支架受到倾翻力矩时，由于夹紧垫片的阻碍作用，使得防止U型支架与四方支架之间发生倾翻。 

附图说明

图1为原转向管柱的夹紧机构结构立体图。 

图2为原转向管柱的夹紧机构结构剖视图。