專利名稱：新型方向盤裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車行駛方向控制設備，具體為一種新型方向盤裝置。
背景技術：
汽車方向盤裝置是常見的車輛方向控制裝置。傳統的車輛方向控制裝置由方向盤、傳動軸和轉向機構組成。傳統車輛方向控制裝置的特點之一是方向盤直接安裝在剛性傳動軸上，車輛行駛時司機操作方向盤帶動傳動軸轉動，通過轉向機構實現對車輛前輪行駛方向的改變，從而實現車輛方向的控制。以上所述的傳統車輛方向控制裝置的缺點是:如果車輛以較高速度行駛時發生追尾、迎面相撞等交通事故，由于慣性的作用，司機很容易撞在方向盤上，由于傳動軸和方向盤都是剛性而沒有緩沖效果的，很容易撞傷司機，甚至有生命危險。
發明內容
本發明的目的是提供一種新型方向盤裝置，解決傳統方向盤裝置沒有緩沖效果容易撞傷司機的技術問題。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種新型方向盤裝置，它包括用于連接方向盤支撐柄的滑動軸以及套接在滑動軸外的緩沖彈簧，滑動軸的下端與傳動機構傳動連接。其特征在于:所述的滑動軸安裝在滑動套筒內，滑動套筒內開有與滑動軸外側面相配合的孔，使得滑動套筒與滑動軸既可以相對上下滑動也可以一起做同軸轉動；滑動套筒上設有多邊形導向塊，滑動套筒與滑動軸之間設有機械鎖緊裝置；滑動套筒與支撐柄之間設有限位塊，所述支撐柄內開的是與多邊形導向塊相配合的孔，使得支撐柄與多邊形導向塊既可以相對上下滑動也可以一起做同軸轉動；所述支撐柄可在滑動套筒上滑動，所述滑動軸可在滑動套筒內滑動；由于滑動軸上設有齒條以及設置在滑動套筒上的機械鎖緊裝置，方向盤的高度是可以調整的；方向盤A端受到沖擊力時，驅使滑動軸順時針轉動。采用這樣的構造后，當輛車以較高速度相距一定距離時，控制單元和驅動單元開始工作，方向盤由于受到撞擊而改變與水平面構成的角度，使司機與方向盤接觸的面積達到最大，加上所述的緩沖彈簧具有緩沖效果，從而減輕或預防方向盤對司機的傷害，從而實現保護司機的目的。作為本發明的進一步改進，滑動軸的下端可連接特殊球形齒輪，殊球形齒輪外設有與其配合的齒輪座，所述齒輪座安裝在機架上，且齒輪座下端設有凸輪；機架上設有電動鎖緊裝置，電動鎖緊裝置位于齒輪座上的凸輪右下方，電動鎖緊裝置內部裝有驅動器，驅動器連接驅動電路，驅動器的上端設有滾子，滾子與驅動器通過預緊彈簧連接，并且滾子與凸輪的外圓周表面接觸；電動鎖緊裝置可通過電路自動控制也可手動控制，電動鎖緊裝置啟動，安裝在其上的滾子下行，從而所述的齒輪座可以轉動。所述特殊球形齒輪、特殊球齒齒輪和齒輪座組成一個調整機構。機架上安裝有傳動機構，傳動機構包括傳動軸a、傳動軸b以及齒輪副，傳動機構操縱轉向機構對車輛的行駛方向進行操控；在傳動軸a的上端安裝有特殊球齒齒輪，特殊球形齒輪與特殊球齒齒輪嚙合；傳動軸a的下端與傳動軸b的上端通過齒輪副傳動連接。采用這樣的構造后，齒輪設計的優點是一旦方向盤調整角度確定后不影響其靈活性，在方向盤旋轉時任意角度上的轉矩都相等，工作起來穩定調整角度較大。作為本發明的更進一步改進，滑動軸的下端也可以通過萬向聯軸器與傳動軸連接，萬向聯軸器安裝在萬向聯軸器座內，萬向聯軸器座下部設有凸輪，機架上設有電動鎖緊裝置，當電動鎖緊裝置處于松開狀態時，所述萬向聯軸器座可以在機架上轉動，當電動鎖緊裝置處于鎖緊狀態時，電動鎖緊裝置通過設置在齒輪座下部的凸輪對萬向聯軸器座定位鎖緊，所以方向盤與水平面所構成的角度是可以調的。該裝置結構簡單，易加工，成本低。電動鎖緊裝置工作起來，調整機構傳動更加平穩。
圖1是本發明第一實施方式的結構示意2是本發明第二實施方式的結構示意圖
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細描述。在圖1所示的第一實施例中，滑動軸(5)的下端可連接特殊球形齒輪(311)，殊球形齒輪(311)外設有與其配合的齒輪座(111)，所述齒輪座(111)安裝在機架(22 )上，且齒輪座(111)下端設有凸輪(211);機架(22 )上設有電動鎖緊裝置(13 )，電動鎖緊裝置(13 )位于齒輪座(111)上的凸輪(211)右下方，電動鎖緊裝置(13)內部裝有驅動器(16)，驅動器
(16)連接驅動電路，驅動器(16)的上端設有滾子(14)，滾子(14)與驅動器(16)通過預緊彈簧(15)連接，并且滾子(14)與凸輪(211)的外圓周表面接觸；電動鎖緊裝置(13)可通過電路自動控制也可手動控制，電動鎖緊裝置(13)啟動，安裝在其上的滾子(14)下行，從而所述的齒輪座(111)可以轉動。所述特殊球形齒輪(311)、特殊球齒齒輪(17)和齒輪座(111)組成一個調整機構(27)。機架(22)上安裝有傳動機構(191)，傳動機構(191)包括傳動軸a (18)、傳動軸匕
(21)以及齒輪副(20)，傳動機構(191)操縱轉向機構對車輛的行駛方向進行操控；在傳動軸a (18)的上端安裝有特殊球齒齒輪(17)，特殊球形齒輪(311)與特殊球齒齒輪(17)嚙合；傳動軸a (18)的下端與傳動軸b (21)的上端通過齒輪副(20)傳動連接。當電動鎖緊裝置(13)處于松開狀態時，所述齒輪座(111)可以在機架(22)上轉動，即:齒輪座(111 )、滑動軸(5 )、滑動套筒(6 )以及方向盤(9 )作為一整體以經過0點垂直于紙面的直線為軸轉動，并使得特殊球形齒輪(311)的軸線(23 )與特殊球齒齒輪(17 )的軸線(24)所組成的角度發生改變，在這個所述角度改變的過程中，由于特殊球形齒輪(311)和特殊球齒齒輪(17)是經過特殊設計的，可以保證特殊球形齒輪(311)和特殊球齒齒輪
(17)保持完美的配合，當電動鎖緊裝置(13)處于鎖緊狀態時，電動鎖緊裝置(13)通過設置在齒輪座(311)下部的凸輪(211)對齒輪座(311)定位鎖緊，所以方向盤(9)與水平面所構成的角度是可以調的。
使用時，控制單元根據輛車與前方車輛或障礙物的距離、當前車輛的行駛速度、路面情況等進行一系列運算，判斷是否會發生事故，若結果是很可能發生事故，則控制單元發出指令，命令驅動單元工作，驅動單元產生驅動電流，驅動器(16)開始工作，安裝在電動鎖緊裝置(13)上的滾子(14)下行，電動鎖緊裝置(13)松開，從而齒輪座(311)轉動，當司機踩急剎車或者發生相撞時，司機胸部首先接觸方向盤(I)的A端，方向盤(9)由于受到撞擊而改變與水平面構成的角度，使司機與方向盤(9)接觸的面積達到最大，加上所述的緩沖彈簧(12)具有緩沖效果，從而減輕或預防方向盤對司機的傷害，從而實現保護司機的目的。在圖2所示的第二實施例中，滑動軸(5)的下端也可以通過萬向聯軸器(312)與傳動軸(192)連接，萬向聯軸器(312)安裝在萬向聯軸器座(112)內。萬向聯軸器座(112)安裝在機架(22)上，且萬向聯軸器座(112)下端設有與安裝在機架(22)上的電動鎖緊裝置
(13)相配合的凸輪(212)。所述萬向聯軸器(312)下端與傳動機構(192)相連，傳動機構
(192)操縱轉向機構對車輛的行駛方向進行操控。所述方向盤(9)可以在滑動套筒(6)上滑動，由于方向盤(9)的支撐柄(26)與滑動套筒(6)之間設有緩沖彈簧(12)，所以當司機撞到方向盤上(9)時方向盤(9)具有緩沖作用；所述滑動軸(5)可以在滑動套筒(6)內滑動，由于滑動軸(5)上設有齒條(8)以及設置在滑動套筒(6)上的機械鎖緊裝置(7)，所以方向盤(9)的高度是可以調整的；當電動鎖緊裝置(13)處于松開狀態時，所述萬向聯軸器座(112)可以在機架(22)上轉動，即:萬向聯軸器座(112)、滑動軸(5)、滑動套筒(6)以及方向盤(9)作為一整體以經過萬向聯軸器(112)幾何中心垂直于紙面的直線為軸轉動，當電動鎖緊裝置(13)處于鎖緊狀態時，電動鎖緊裝置(13)通過設置在萬向聯軸器座(312)下部的凸輪(212)萬向聯軸器座(312)定位鎖緊，所以方向盤(9)與水平面所構成的角度是可以調的。使用時，控制單元根據輛車與前方車輛或障礙物的距離、當前車輛的行駛速度、路面情況等進行一系列運算，判斷是否會發生事故，若結果是很可能發生事故，則控制單元發出指令，命令驅動單元工作，驅動單元使電動鎖緊裝置(13)松開，方向盤(9)由于受到撞擊而改變與水平面構成的角度，使司機與方向盤(9)接觸的面積達到最大，加上所述的緩沖彈簧(12)具有緩沖效果，從而減輕或預防方向盤對司機的傷害，從而實現保護司機的目的。在上述的兩個實施例中，電動鎖緊裝置(13)包括滾輪(14)、預緊彈簧(15)以及驅動器(16)，當處于鎖緊狀態時滾輪(14)由于受到預緊彈簧(15)的預緊力而使凸輪(211、212)與齒輪座(111)或萬向聯軸器座(112)的內表面產生自鎖，從而實現對齒輪座(111)或萬向聯軸器座(112)的定位和鎖緊；滑動軸(5)與方向盤(9)之間還設有頂升彈簧(11)，當手動開啟機械鎖緊裝置(7)時，方向盤(9)在頂升彈簧(11)的作用下自動升到最高位置；方向盤(9)的高度和方向盤(9)旋轉中心線(23)與水平面所成的角度均是可以手動調節的，從而實現根據個人情況對方向盤的全方位調整。
權利要求
1.一種新型方向盤裝置，它包括用于連接方向盤支撐柄(26)的滑動軸(5)以及套接在滑動軸(5)外的緩沖彈簧(12)，滑動軸(5)的下端與傳動機構傳動連接，其特征在于:所述的滑動軸(5)安裝在滑動套筒(6)內，滑動套筒(6)內開有與滑動軸(5)外側面相配合的孔，使得滑動套筒(6)與滑動軸(5)既可以相對上下滑動也可以一起做同軸轉動；滑動套筒(6)上設有多邊形導向塊(25)，滑動套筒(6)與滑動軸(5)之間設有機械鎖緊裝置(7);滑動套筒(6)與支撐柄(26)之間設有限位塊(10)，所述支撐柄(26)內開的是與多邊形導向塊(25)相配合的孔，使得支撐柄(26)與多邊形導向塊(25)既可以相對上下滑動也可以一起做同軸轉動；所述支撐柄(26)可在滑動套筒(6)上滑動，所述滑動軸(5)可在滑動套筒(6)內滑動；滑動軸(5)上設有齒條(8)以及設置在滑動套筒(6)上的機械鎖緊裝置(7)，使方向盤(9)的高度可調節；方向盤(9)A端受到沖擊力時，驅使滑動軸(5)順時針轉動。
2.根據權利要求1所述的新型方向盤裝置，其特征在于:滑動軸(5)的下端連接特殊球形齒輪(311)，殊球形齒輪(311)外設有與其配合的齒輪座(111)，所述齒輪座(111)安裝在機架(22 )上，且齒輪座(111)下端設有凸輪(211);機架(22 )上設有電動鎖緊裝置(13 )，電動鎖緊裝置(13)位于齒輪座(111)上的凸輪(211)右下方，電動鎖緊裝置(13)內部裝有驅動器(16)，驅動器(16)連接驅動電路，驅動器(16)的上端設有滾子(14)，滾子(14)與驅動器(16)通過預緊彈簧(15)連接，并且滾子(14)與凸輪(211)的外表面接觸。
3.根據權利要求2所述的新型方向盤裝置，其特征在于:電動鎖緊裝置(13)可通過電路自動控制也可手動控制，電動鎖緊裝置(13)啟動，安裝在其上的滾子(14)下行，使齒輪座(111)轉動。
4.根據權利要求2所述的新型方向盤裝置，其特征在于:所述特殊球形齒輪(311)、特殊球齒齒輪(17 )和齒輪座(111)組成一個調整機構(27 )。
5.根據權利要求2或3所述的新型方向盤裝置，其特征在于:電動鎖緊裝置(13)處于松開狀態時，所述齒輪座(111)在機架(22)上轉動，齒輪座(111)、滑動軸(5)、滑動套筒(6)以及方向盤(9)作為一整體以經過O點垂直于紙面的直線為軸轉動，并使得特殊球形齒輪(311)的軸線(23)與特殊球齒齒輪(17)的軸線(24)所組成的角度發生改變；電動鎖緊裝置(13)處于鎖緊狀態時，電動鎖緊裝置(13)通過設置在齒輪座(311)下部的凸輪(211)對齒輪座(311)定位鎖緊。
6.根據權利要求2所述的新型方向盤裝置，其特征在于:機架(22)上安裝有傳動機構(191)，傳動機構(191)包括傳動軸a (18)、傳動軸6 (21)以及齒輪副(20)，傳動機構(191)操縱轉向機構對車輛的行駛方向進行操控；在傳動軸a (18)的上端安裝有特殊球齒齒輪(17)，特殊球形齒輪(311)與特殊球齒齒輪(17)嚙合；傳動軸a (18)的下端與傳動軸b (21)的上端通過齒輪副(20)傳動連接。
7.根據權利要求1所述的新型方向盤裝置，其特征在于:滑動軸(5)的下端通過萬向聯軸器(312)與傳動軸(192)連接，萬向聯軸器(312)安裝在萬向聯軸器座(112)內，萬向聯軸器座(112)下部設有凸輪(212 )，機架(22 )上設有電動鎖緊裝置(13)。
8.根據權利要求7所述的新型方向盤裝置，其特征在于:所述萬向聯軸器(312)下端與傳動機構(192)相連，傳動機構(192)操縱轉向機構對車輛的行駛方向進行操控。
9.根據權利要求7所述的新型方向盤裝置，其特征在于:電動鎖緊裝置處于松開狀態時，所述萬向聯軸器座可以在機架上轉動，電動鎖緊裝置處于鎖緊狀態時，電動鎖緊裝置通過設置在齒輪座下部的凸輪對萬向聯軸器座定位鎖緊。
全文摘要
本發明涉及一種新型方向盤裝置，它包括用于連接方向盤支撐柄(26)的滑動軸(5)以及套接在滑動軸(5)外的緩沖彈簧(12)，滑動軸(5)的下端與傳動機構傳動連接；所述支撐柄(26)可在滑動套筒(6)上滑動，所述滑動軸(5)可在滑動套筒(6)內滑動；滑動軸(5)上設有齒條(8)以及設置在滑動套筒(6)上的機械鎖緊裝置(7)，方向盤(9)的高度是可以調整的；方向盤(9)A端受到沖擊力時，驅使滑動軸(5)順時針轉動。當發生交通事故時，方向盤調整機構(27)可以發生轉動使方向盤與司機的接觸面積達到最大，加上所述的緩沖彈簧(2)具有緩沖效果，從而減輕或預防方向盤對司機的傷害。
文檔編號B62D1/19GK103101567SQ201310025340
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月23日 優先權日2013年1月23日
發明者趙福貴 申請人:趙福貴