电动转向管柱调节结构

背景介绍：

转向系统是用来改变或保持车辆行驶或倒退方向的一系列装置，其中，转向管柱用于连接方向盘和转向器，是汽车转向系统的重要组件之一。在车辆工程领域中，转向管柱可使转向盘的位置在一定范围内上下、前后调节以适应驾驶员的操作习惯。为了实现方向盘的上下和前后位置的调节，便于实现方向盘空间位置的调节，使得驾驶员方便地依不同需求而变换不同的空间位置。

相关技术方案的转向管柱占用空间大，调节速度比较慢，只适用于短行程调节管柱上，在长行程调节管柱上，调节时间延长，增加的驾驶员的等待时间。

为此，奇瑞发明专利CN 115195846 A提供了一种调节速度快且结构简单的电动转向管柱调节结构，与现有技术相比，省去了丝杆螺母机构，利用本身就必需的蜗轮蜗杆减速机构作为传动机构，带动齿轮与支座上设置的第一齿条啮合传动，从而推动转向管柱做直线往复运动，且电机与转向管柱同轴布置，节省占地空间。

电动转向管柱调节结构的组成：

电动转向管柱调节结构包括支座，支座上滑动设置有转向管柱，电机的壳体与转向管柱的移动外管连接，其特征在于：转向管柱管芯与电机轴芯平行布置。电机上同轴转动设置有蜗杆，蜗轮与蜗杆啮合构成蜗轮蜗杆减速机构，蜗轮的齿轮轴上同轴设置有齿轮，齿轮与支座上设置的第一齿条啮合传动，第一齿条的长度方向与转向管柱管芯方向平行布置。

电机位于转向管柱外侧，整体机构的高度适中，占用空间小。蜗杆同轴连接在电机转子上。长度调节指令启动后，电机启动运转，通过蜗轮与蜗杆减速增扭后，带动齿轮轴转动，齿轮轴上设置的齿轮与固定在支座上的第一齿条啮合，在齿轮轴旋转过程中，齿轮轴会带动电机并推动转向管柱的移动外管沿着其轴向伸长或缩短，从而实现调节的目的。蜗轮的齿轮轴的轴线与转向管柱管芯方向垂直布置，齿轮为直齿轮。

与现有技术相比，省去了丝杆螺母机构，利用本身就必需的蜗轮蜗杆减速机构作为传动机构，带动齿轮与上设置的第一齿条啮合传动，从而推动转向管柱做直线往复运动，且电机与转向管柱同轴布置，节省占地空间。

移动外管上固定有第二齿条，第二齿条和第一齿条平行布置，齿轮与第二齿条啮合传动。长度调节指令启动后，电机启动运转，通过蜗轮与蜗杆减速增扭后，带动齿轮轴转动，齿轮轴上设置的齿轮与支座上设置的第一齿条啮合，在齿轮轴旋转过程中，齿轮轴会带动电机及第二齿条移动，同时齿轮与第二齿条啮合后，会带动第二齿条相对于齿轮移动，即第二齿条会以两倍于齿轮轴的速度移动，达到增速的目的，适用于长行程调节管柱上，调节时间延减少，减少的驾驶员的等待时间。

第二齿条和第一齿条分置于齿轮的上方和下方，且第二齿条和第一齿条的齿相对布置。第二齿条和第一齿条将齿轮夹置于中间，一方面实现啮合传动的，另一方面还对齿轮上下方向进行限位，齿轮受力均匀，防止其发生抖动，进一步保证了转向管柱移动的平稳性。第二齿条设置在移动外管后端底部位置处，这种结构能够保证在不影响传动机构动作的前提下，又能够实现占用空间最小的效果。

为了防止转向管柱运动发生倾斜，移动外管与支座之间通过导向槽构成直线导向配合，导向槽的长度与转向管柱管芯方向平行布置，从而保证转向管柱直线运动的平稳性。

同理，为了防止电机启动后绕其自身轴线旋转，电机的壳体与第一齿条通过导向槽构成直线导向配合，导向槽的长度与转向管柱管芯方向平行布置，从而保证转向管柱直线运动的平稳性。

总结：

奇瑞汽车提供了一种调节速度快且结构简单的电动转向管柱调节结构，该结构的支座上滑动设置有转向管柱，电机的壳体与转向管柱的移动外管连接，转向管柱管芯与电机轴芯平行布置，电机上同轴转动设置有蜗杆，蜗轮与蜗杆啮合构成蜗轮蜗杆减速机构，蜗轮的齿轮轴上同轴设置有齿轮，齿轮与固定在支座上的第一齿条啮合传动，第一齿条的长度方向与转向管柱管芯方向平行布置。通过上述方案，与现有技术相比，省去了丝杆螺母机构，利用本身就必需的蜗轮蜗杆减速机构作为传动机构，带动齿轮与支座上设置的第一齿条啮合传动，从而推动转向管柱做直线往复运动，且电机与转向管柱同轴布置，节省占地空间。