[发明专利]电动四向可调转向管柱的角度调节装置

权利要求书

1.电动四向可调转向管柱的角度调节装置，电动四向可调转向管柱包括上管柱总成和与上管柱总成转动连接的伸缩管总成，其特征在于：所述电动四向可调转向管柱的角度调节装置包括可旋转设置的角度调节螺杆、可旋转的设置于上管柱总成上且用于对角度调节螺杆提供支撑的铰链壳体和可旋转的设置于伸缩管总成上且与角度调节螺杆构成螺旋传动的螺母总成，上管柱总成与伸缩管总成转动连接；

所述螺母总成包括螺母壳体和设置于螺母壳体内部且套设于所述角度调节螺杆上的内套管，内套管为两端开口且内部中空的圆柱体且内套管的中心处为让角度调节螺杆穿过的中心孔，内套管的中心孔中的内圆面上设有与角度调节螺杆上的外螺纹啮合的内螺纹；

所述螺母壳体具有内螺纹，螺母壳体上的内螺纹嵌入所述内套管中，内套管为注塑在螺母壳体上且与螺母壳体连接成一体，螺母壳体和角度调节螺杆的材质为金属；

所述角度调节装置还包括可旋转的设置于上管柱总成上且用于对角度调节螺杆提供支撑的铰链壳体和用于调节所述内套管与所述角度调节螺杆的齿间间隙大小的间隙调节机构，间隙调节机构设置于所述螺母壳体的内部；

所述间隙调节机构包括压块塞、与所述角度调节螺杆接触的支撑压块以及设置于压块塞和支撑压块之间且用于对支撑压块施加作用力的弹性元件，压块塞与所述螺母壳体为螺纹连接；螺母壳体的内部具有容纳压块塞、支撑压块和弹性元件的容置腔，容置腔为圆形腔体；在容置腔中，压块塞、弹性元件和支撑压块为沿容置腔的轴向依次布置；压块塞和支撑压块为圆柱体，支撑压块夹在弹性元件和角度调节螺杆之间且支撑压块和压块塞为同轴设置，支撑压块和压块塞的轴线与角度调节螺杆的轴线相垂直，支撑压块为可移动的设置于螺母壳体的容置腔中，压块塞与螺母壳体保持相对固定；支撑压块与压块塞在轴向上具有一定的距离，避免两者产生碰撞而导致异响的产生；

所述螺母壳体与所述伸缩管总成通过两个第一铰链螺栓实现转动连接，两个第一铰链螺栓对螺母壳体提供支撑作用，第一铰链螺栓与伸缩管总成为螺纹连接，螺母壳体的两端设有让第一铰链螺栓插入的安装孔且螺母壳体的安装孔中设有轴套，轴套套设于第一铰链螺栓上，轴套为自润滑轴套；

所述铰链壳体与所述上管柱总成通过两个第二铰链螺栓实现转动连接，两个第二铰链螺栓对铰链壳体提供支撑作用，第二铰链螺栓与上管柱总成为螺纹连接，铰链壳体的两端设有让第二铰链螺栓插入的安装孔且铰链壳体的安装孔中设有轴套，轴套套设于第二铰链螺栓上，轴套为自润滑轴套；

所述角度调节装置还包括用于提供使所述角度调节螺杆旋转的驱动力的摆角电机以及与摆角电机和角度调节螺杆连接的减速机构，摆角电机与所述铰链壳体连接；

在角度调节装置的作用下，上管柱总成能够向上旋转至前极限位置处且使方向盘靠近前侧的仪表板，上管柱总成还能够向下旋转至后极限位置处且使方向盘远离前侧的仪表板，上管柱总成向下旋转的最大角度与向下旋转的最大角度相同，上管柱总成的中间位置位于前极限位置和后极限位置中间，当上管柱总成位于中间位置处时，上管柱总成处于与伸缩管总成同轴的状态，处于前极限位置处的上管柱总成的轴线和处于中间位置处的上管柱总成的轴线之间的夹角大小与处于后极限位置处的上管柱总成的轴线和处于中间位置处的上管柱总成的轴线之间的夹角大小相同；

电动四向可调转向管柱的控制方法如下：控制器根据接收到的车辆相关信息判断是否符合调节电动四向可调转向管柱的条件，如果符合调节电动四向可调转向管柱的条件，控制器发送相关命令给角度调节装置和/或轴向调节装置，角度调节装置和/或轴向调节装置根据接收到的命令调节电动四向可调转向管柱；

控制器接收到的车辆相关信息包括车速和钥匙档位信号，方向调节信号包括上、下、前、后四个方向，控制器与电动四向可调转向管柱的摆角电机和伸缩电机为电连接，摆角电机和伸缩电机受控制器的控制；

电动四向可调转向管柱自动伸缩复位的过程包括如下的步骤：在车辆停车熄火后，钥匙处于OFF档，控制器收到熄火信号，控制器输出信号给角度调节装置和轴向调节装置，摆角电机和伸缩电机进行运转，角度调节装置控制上管柱总成向上旋转，上管柱总成向上旋转的同时带动第一转向轴及其上的方向盘同步向上旋转，直至上管柱总成旋转至前极限位置处，此时方向盘处于最前方位置处；轴向调节装置控制伸缩管总成沿轴向向上移动，伸缩管总成向上移动的同时能够带动上管柱总成、第二转向轴、第一转向轴及其上的方向盘同步向上移动，直至伸缩管总成移动至上极限位置处，此时方向盘处于最下方位置处；电动四向可调转向管柱自动伸缩复位后，电动四向可调转向管柱的伸缩管总成伸缩到最高位置，摆动管上摆到最前位置；

当驾驶员上车点火后，车辆启动，钥匙处于ON档，控制器收到点火信号，控制器输出信号给角度调节装置和轴向调节装置，摆角电机和伸缩电机进行运转，使伸缩管总成和上管柱总成恢复到记忆位置，进而使方向盘自动恢复到记忆位置。