一種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤，能夠在車輛高速緊急制動及發生碰撞時吸收沖擊載荷，同時方向盤角度發生變化進而增大與駕駛員身體的接觸面積，保護駕駛員的安全。在車輛低速制動及路面顛簸時，液壓安全方向盤也可以吸收部分沖擊載荷，減輕因震動沖擊對駕駛員的傷害，改善駕駛員的駕駛舒適度，提高車輛的平順性及操縱穩定性。轉向軸上活塞缸與下活塞缸采用花鍵連接不僅可以減小徑向尺寸，還可實現大扭矩的傳遞。該液壓安全方向盤利用油液小孔阻尼實現對轉向軸及轉向盤上的震動沖擊的吸收，保護駕駛員的安全，且該實用新型結構簡單，可有效的降低制造和裝配難度，進而降低使用成本。
【專利說明】
一種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤
技術領域
[0001]本實用新型屬于道路交通安全領域，涉及方向盤，具體涉及一種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著國內汽車保有量的不斷增加，車輛的交通安全問題也日漸突出，交通安全被越來越多的人所關注。在現有的車輛交通行駛中，由于駕人員駕駛技術的良莠不齊，以及多數人在駕駛汽車時對高速的追究，故在車輛高速行駛發生交通事故時引起的駕駛員傷亡事故更為慘重。
[0003]在車輛高速行駛時，當車輛進行緊急制動或發生碰撞時，由于車輛的慣性較大，以及駕駛員由于慣性作用發生身體前傾，此時駕駛員容易與方向盤發生碰撞，特別在高速緊急制動時安全氣囊沒有打開時對駕駛員的生命安全帶來極大的威脅。現有的轉向操縱機構中，連接轉向操縱機構支架和方向盤的轉向軸主要以剛性的管柱結構組成，在碰撞發生時不能發生撓性變形，更不能吸收緊急制動及碰撞產生的震動沖擊載荷，對駕駛員的生命安全不能起到一定的保護作用。因此設計一款能夠在緊急制動及車輛發生碰撞時保護駕駛員生命安全的轉向操縱機構顯得十分必要。
【發明內容】
[0004]針對現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于，提供一種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤，解決現有轉向操縱機構的不足，能夠在車輛高速緊急制動及發生車輛碰撞時轉向軸可伸縮，進而去吸收車輛緊急制動及碰撞是產生的沖擊載荷。同時，轉向軸的角度可發生變化，進一步的實現方向盤與駕駛員前傾時成相互平行，增大方向盤與駕駛員身體的接觸面積，保護駕駛員的生命安全。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案予以實現:
[0006]—種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤，包括轉向軸和安裝在轉向軸上的轉盤，所述的轉向軸包括上活塞缸和下活塞缸，下活塞缸通過導向鍵和導向鍵槽的配合套在上活塞缸內使得上活塞缸能夠在軸向相對于下活塞缸伸縮運動；
[0007]下活塞缸上套有復位彈簧，復位彈簧的一端頂在固結在下活塞缸的外壁上的第一擋圈上，復位彈簧的另一端頂在固結在上活塞缸的外壁上的第二擋圈上；
[0008]下活塞缸伸入上活塞缸的端部蓋有端蓋，下活塞缸伸出上活塞缸的端部蓋有轉向軸底座，使得下活塞缸內部成為一個密閉的腔體，下活塞缸內部安裝有活塞，活塞和轉向軸底座之間的下活塞缸內部固定安裝有隔離座，活塞和隔離座將下活塞缸內部分割為三個腔體，從端蓋到轉向軸底座依次分割為伸張腔、壓縮腔和補償腔;伸張腔、壓縮腔和補償腔中充滿液壓油，補償腔與外部的液壓油補償栗相連；
[0009]活塞上設置有液壓油從壓縮腔向伸張腔單向運動的流通閥，活塞上還設置有液壓油從伸張腔向壓縮腔單向運動的伸張閥；隔離座上設置有液壓油從壓縮腔向補償腔單向運動的壓縮閥，隔離座上還設置有液壓油從補償腔向壓縮腔單向運動的補償閥；
[0010]上活塞缸遠離下活塞缸的端部固結有轉向軸頂蓋，轉向軸頂蓋與轉盤相連，轉向軸頂蓋上固結有活塞桿的一端，活塞桿的另一端伸入端蓋與活塞相連；
[0011]所述的轉向軸底座上可拆卸式固定安裝有轉動套筒座，轉動套筒座套在轉動支撐軸上，轉動支撐軸可拆卸式固定安裝在耳座支承上，耳座支承固結在轉向軸支撐桿的一端，轉向軸支撐桿的另一端安裝在轉向軸支架上；
[0012]轉動支撐軸的徑向加工有盲孔，轉向軸底座和轉動套筒座上均加工有與盲孔同軸等徑的通孔，盲孔和通孔組成一個轉動鎖定孔，轉動鎖定孔內的盲端固定有安全彈簧的一端，安全彈簧的另一端與安全銷的一端相接觸，安全銷的另一端與頂桿的一端接觸，頂桿的另一端伸出轉動鎖定孔的開放端并且穿過隔離座伸入壓縮腔；
[0013]所述的頂桿為階梯軸，頂桿的軸肩與隔離座接觸時使得安全銷的一部分在轉動套筒座的轉動鎖定孔內，另一部分在轉動支撐軸的轉動鎖定孔內，使得轉動套筒座相對于轉動支撐軸不能轉動;安全彈簧的壓縮極限使得安全銷運動至剛好完全沒入轉動支撐軸的轉動鎖定孔內，頂桿與安全銷分離，轉動套筒座相對于轉動支撐軸轉動帶動轉向軸轉動；
[0014]所述的隔離座上固結有限位套筒的一端，頂桿的軸肩頂在限位套筒的另一端上，使得轉動套筒座相對于轉動支撐軸不能轉動；
[0015]所述的轉動套筒座的套筒外壁上固結有限位塊，限位塊在轉動套筒座轉動過程中與耳座支承接觸限位，用于限制轉向軸相對于轉向軸支撐桿的轉動角度。
[0016]本實用新型還具有如下區別技術特征:
[0017]所述的隔離座、限位套筒和轉向軸底座均一體化固結在一起。
[0018]所述的轉動支撐軸通過固定安裝板實現可拆卸式固定安裝在耳座支承上。
[0019]所述的流通閥、伸張閥、壓縮閥和補償閥中均采用閥體彈簧。
[0020]本實用新型與現有技術相比，具有如下技術效果:
[0021]本實用新型是一種液壓安全方向盤，提供一種能夠在車輛高速緊急制動及發生碰撞時吸收沖擊載荷，同時方向盤角度發生變化進而增大與駕駛員身體的接觸面積，保護駕駛員的安全。在車輛低速制動及路面顛簸時，液壓安全方向盤也可以吸收部分沖擊載荷，減輕因震動沖擊對駕駛員的傷害，改善駕駛員的駕駛舒適度，提高車輛的平順性及操縱穩定性。轉向軸上活塞缸與下活塞缸采用花鍵連接不僅可以減小徑向尺寸，還可實現大扭矩的傳遞。該液壓安全方向盤利用油液小孔阻尼實現對轉向軸及轉向盤上的震動沖擊的吸收，保護駕駛員的安全，且該實用新型結構簡單，可有效的降低制造和裝配難度，進而降低使用成本。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型的正面整體結構示意圖。
[0023]圖2是本實用新型的俯視結構不意圖。
[0024]圖3是圖2的A-A剖視圖。
[0025]圖4是圖2的B-B剖視圖。
[0026]圖5是本實用新型的角度轉動調節部分的放大結構示意圖。
[0027]圖6是轉向軸支撐桿的結構示意圖。
[0028]圖7是轉動套筒座的結構示意圖。
[0029]圖8是轉動支撐軸的結構示意圖。
[0030]圖中各個標號的含義為:1_轉向軸，2-轉盤，3-上活塞缸，4-下活塞缸，5-導向鍵，6-導向鍵槽，7-復位彈簧，8-第一擋圈，9-第二擋圈，10-端蓋，11-轉向軸底座，12-活塞，13-隔離座，14-伸張腔，15-壓縮腔，16-補償腔，17-液壓油補償栗，18-流通閥，19-伸張閥，20-壓縮閥，21-補償閥，22-轉向軸頂蓋，23-活塞桿;24-轉動套筒座，25-轉動支撐軸，26-耳座支承，27-轉向軸支撐桿，28-轉向軸支架，29-轉動鎖定孔，30-安全彈簧，31-安全銷，32-頂桿，33-軸肩，34-限位套筒，35-限位塊，36-固定安裝板，37-閥體彈簧。
[0031]以下結合實施例對本實用新型的具體內容作進一步詳細解釋說明。
【具體實施方式】
[0032]以下給出本實用新型的具體實施例，需要說明的是本實用新型并不局限于以下具體實施例，凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本實用新型的保護范圍。
[0033]實施例:
[0034]遵從上述技術方案，如圖1至圖8所示，本實施例給出一種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤，包括轉向軸I和安裝在轉向軸I上的轉盤2，所述的轉向軸I包括上活塞缸3和下活塞缸4，下活塞缸4通過導向鍵5和導向鍵槽6的配合套在上活塞缸3內使得上活塞缸3能夠在軸向相對于下活塞缸4伸縮運動；
[0035]下活塞缸4上套有復位彈簧7，復位彈簧7的一端頂在固結在下活塞缸4的外壁上的第一擋圈8上，復位彈簧7的另一端頂在固結在上活塞缸3的外壁上的第二擋圈9上；
[0036]下活塞缸4伸入上活塞缸的端部蓋有端蓋10，下活塞缸4伸出上活塞缸3的端部蓋有轉向軸底座11，使得下活塞缸4內部成為一個密閉的腔體，下活塞缸4內部安裝有活塞12，活塞12和轉向軸底座11之間的下活塞缸4內部固定安裝有隔離座13，活塞12和隔離座13將下活塞缸4內部分割為三個腔體，從端蓋10到轉向軸底座11依次分割為伸張腔14、壓縮腔15和補償腔16;伸張腔14、壓縮腔15和補償腔16中充滿液壓油，補償腔16與外部的液壓油補償栗17相連；
[0037]活塞12上設置有液壓油從壓縮腔15向伸張腔14單向運動的流通閥18，活塞12上還設置有液壓油從伸張腔14向壓縮腔15單向運動的伸張閥19;隔離座13上設置有液壓油從壓縮腔15向補償腔16單向運動的壓縮閥20，隔離座13上還設置有液壓油從補償腔16向壓縮腔15單向運動的補償閥21;
[0038]上活塞缸3遠離下活塞缸4的端部固結有轉向軸頂蓋22，轉向軸頂蓋22與轉盤2相連，轉向軸頂蓋22上固結有活塞桿23的一端，活塞桿23的另一端伸入端蓋10與活塞12相連。
[0039]所述的轉向軸底座11上可拆卸式固定安裝有轉動套筒座24，轉動套筒座24套在轉動支撐軸25上，轉動支撐軸25可拆卸式固定安裝在耳座支承26上，耳座支承26固結在轉向軸支撐桿27的一端，轉向軸支撐桿27的另一端安裝在轉向軸支架28上；
[0040]轉動支撐軸25的徑向加工有盲孔，轉向軸底座11和轉動套筒座24上均加工有與盲孔同軸等徑的通孔，盲孔和通孔組成一個轉動鎖定孔29，轉動鎖定孔29內的盲端固定有安全彈簧30的一端，安全彈簧30的另一端與安全銷31的一端相接觸，安全銷31的另一端與頂桿32的一端接觸，頂桿32的另一端伸出轉動鎖定孔29的開放端并且穿過隔離座13伸入壓縮腔15;
[0041]所述的頂桿32為階梯軸，頂桿32的軸肩33與隔離座13接觸時使得安全銷31的一部分在轉動套筒座24的轉動鎖定孔29內，另一部分在轉動支撐軸25的轉動鎖定孔29內，使得轉動套筒座24相對于轉動支撐軸25不能轉動；安全彈簧30的壓縮極限使得安全銷31運動至剛好完全沒入轉動支撐軸25的轉動鎖定孔29內，頂桿32與安全銷31分離，轉動套筒座24相對于轉動支撐軸25轉動帶動轉向軸I轉動；
[0042]隔離座13上固結有限位套筒34的一端，頂桿32的軸肩33頂在限位套筒34的另一端上，使得轉動套筒座24相對于轉動支撐軸25不能轉動；
[0043]轉動套筒座24的套筒外壁上固結有限位塊35，限位塊35在轉動套筒座24轉動過程中與耳座支承26接觸限位，用于限制轉向軸I相對于轉向軸支撐桿27的轉動角度。
[0044]流通閥18、伸張閥19、壓縮閥20和補償閥21中均采用閥體彈簧37。
[0045]液壓油補償栗17由螺栓固定于耳座支承26上。
[0046]隔離座13、限位套筒34和轉向軸底座11均一體化固結在一起。
[0047 ]轉動支撐軸25通過固定安裝板36實現可拆卸式固定安裝在耳座支承26上。
[0048]本申請的液壓安全方向盤，提供一種能夠在車輛高速緊急制動及發生碰撞時吸收沖擊載荷，同時方向盤角度發生變化進而增大與駕駛員身體的接觸面積，保護駕駛員的安全。在車輛低速制動及路面顛簸時，液壓安全方向盤也可以吸收部分沖擊載荷，減輕因震動沖擊對駕駛員的傷害，改善駕駛員的駕駛舒適度，提高車輛的平順性及操縱穩定性。
[0049]本實用新型的工作過程如下所述:
[0050]吸收沖擊載荷:
[0051]當車輛高速行駛制動時及發生碰撞時，地面的沖擊載荷以及車輛的慣性沖擊作用會使駕駛員身體前傾，此時駕駛員會前壓轉盤2，與轉盤2固定連接在一起的活塞桿23及與活塞桿23連接在一起的上活塞缸3會同時向下壓縮復位彈簧7，此時上活塞缸3相對于下活塞缸4做軸向運動。
[0052]進一步地，活塞桿23推動活塞，12移動，壓縮腔15中的液壓油壓力增大，此時液壓油的壓力推動流通閥18打開，液壓油從壓縮腔15通過流通閥18進入伸張腔14中。由于伸張腔14的容積小于壓縮腔15的容積，壓縮腔15的液壓油壓力依然很高，此時液壓油的壓力進一步地推動壓縮閥20打開，液壓油從壓縮腔15通過壓縮閥20進入補償腔16中；液壓油通過流經壓縮閥20及流通閥18的小孔，由于小孔阻尼作用吸收沖擊載荷。
[0053]進一步地，當沖擊載荷消失時，由于復位彈簧7的彈力作用，活塞桿23連同活塞12將向上移動，此時伸張腔14的液壓油受擠壓作用推動伸張閥19打開，伸張腔14中液壓油經伸張閥19流入壓縮腔15中；由于壓縮腔15的容積大于伸張腔14的容積，壓縮腔15的壓力較小，補償腔16中的液壓油推動補償閥21打開，液壓油由補償腔16經補償閥21流入壓縮腔15中，最終達到壓力平衡，轉向軸I恢復正常工作位置狀態。
[0054]轉向軸安全保護工作過程:
[0055]進一步的，當車輛受到的沖擊載荷威脅到駕駛員的生命安全時，活塞桿23及活塞12向下壓縮的幅度增大，此時活塞桿23將會推動頂桿32進一步向下移動，頂桿32同時推動安全銷31運動，擠壓安全彈簧30，當安全銷31運動到剛好沒入轉動支撐軸25的轉動鎖定孔29中時，安全銷31脫離轉動套筒座24，安全銷31對轉動套筒座24的周向限位作用消失，實現周向的解鎖，此時轉動套筒座24以轉動支撐軸25為轉動軸發生轉動，轉向軸I的角度發生變化，當轉動套筒座24上的限位塊35觸碰到耳座支承26時停止轉動，此時轉盤2與駕駛員的身體接觸面積最大，可以有效的保護駕駛員的生命安全。
[0056]進一步地，當危險解除時，駕駛員可以自行的轉動轉向軸I，此時此時轉動套筒座24以轉動支撐軸25為轉動軸發生轉動，當轉動到轉向軸I的正常工作位置時，安全彈簧30推動安全銷31上移再次插入轉動套筒座24的轉動鎖定孔29中，限制轉動套筒座24周向轉動，頂桿32也恢復正常的工作位置，頂桿32的軸肩33頂在限位套筒34的端部，安全銷31的一部分在轉動套筒座24的轉動鎖定孔29內，另一部分在轉動支撐軸25的轉動鎖定孔29內，實現鎖定，轉向軸I可以正常的工作。
【主權項】
1.一種用于混合動力裝載機的緩沖吸震方向盤，包括轉向軸(I)和安裝在轉向軸(I)上的轉盤(2)，其特征在于:所述的轉向軸(I)包括上活塞缸(3)和下活塞缸(4)，下活塞缸(4)通過導向鍵(5)和導向鍵槽(6)的配合套在上活塞缸(3)內使得上活塞缸(3)能夠在軸向相對于下活塞缸(4)伸縮運動； 下活塞缸(4)上套有復位彈簧(7)，復位彈簧(7)的一端頂在固結在下活塞缸(4)的外壁上的第一擋圈(8)上，復位彈簧(7)的另一端頂在固結在上活塞缸(3)的外壁上的第二擋圈(9)上; 下活塞缸(4)伸入上活塞缸的端部蓋有端蓋(10)，下活塞缸(4)伸出上活塞缸(3)的端部蓋有轉向軸底座(U)，使得下活塞缸(4)內部成為一個密閉的腔體，下活塞缸(4)內部安裝有活塞(12)，活塞(12)和轉向軸底座(11)之間的下活塞缸(4)內部固定安裝有隔離座(13)，活塞(12)和隔離座(13)將下活塞缸(4)內部分割為三個腔體，從端蓋(10)到轉向軸底座(11)依次分割為伸張腔(14)、壓縮腔(15)和補償腔(16);伸張腔(14)、壓縮腔(15)和補償腔(16)中充滿液壓油，補償腔(16)與外部的液壓油補償箱(17)相連； 活塞(12)上設置有液壓油從壓縮腔(15)向伸張腔(14)單向運動的流通閥(18)，活塞(12)上還設置有液壓油從伸張腔(14)向壓縮腔(15)單向運動的伸張閥(19);隔離座(13)上設置有液壓油從壓縮腔(15)向補償腔(16)單向運動的壓縮閥(20)，隔離座(13)上還設置有液壓油從補償腔(16)向壓縮腔(15)單向運動的補償閥(21); 上活塞缸(3)遠離下活塞缸(4)的端部固結有轉向軸頂蓋(22)，轉向軸頂蓋(22)與轉盤(2)相連，轉向軸頂蓋(22)上固結有活塞桿(23)的一端，活塞桿(23)的另一端伸入端蓋(10)與活塞(12)相連； 所述的轉向軸底座(11)上可拆卸式固定安裝有轉動套筒座(24)，轉動套筒座(24)套在轉動支撐軸(25)上，轉動支撐軸(25)可拆卸式固定安裝在耳座支承(26)上，耳座支承(26)固結在轉向軸支撐桿(27)的一端，轉向軸支撐桿(27)的另一端安裝在轉向軸支架(28)上； 轉動支撐軸(25)的徑向加工有盲孔，轉向軸底座(11)和轉動套筒座(24)上均加工有與盲孔同軸等徑的通孔，盲孔和通孔組成一個轉動鎖定孔(29)，轉動鎖定孔(29)內的盲端固定有安全彈簧(30)的一端，安全彈簧(30)的另一端與安全銷(31)的一端相接觸，安全銷(31)的另一端與頂桿(32)的一端接觸，頂桿(32)的另一端伸出轉動鎖定孔(29)的開放端并且穿過隔離座(13)伸入壓縮腔(15); 所述的頂桿(32)為階梯軸，頂桿(32)的軸肩(33)與隔離座(13)接觸時使得安全銷(31)的一部分在轉動套筒座(24)的轉動鎖定孔(29)內，另一部分在轉動支撐軸(25)的轉動鎖定孔(29)內，使得轉動套筒座(24)相對于轉動支撐軸(25)不能轉動;安全彈簧(30)的壓縮極限使得安全銷(31)運動至剛好完全沒入轉動支撐軸(25)的轉動鎖定孔(29)內，頂桿(32)與安全銷(31)分離，轉動套筒座(24)相對于轉動支撐軸(25)轉動帶動轉向軸(I)轉動； 所述的隔離座(13)上固結有限位套筒(34)的一端，頂桿(32)的軸肩(33)頂在限位套筒(34)的另一端上，使得轉動套筒座(24)相對于轉動支撐軸(25)不能轉動； 所述的轉動套筒座(24)的套筒外壁上固結有限位塊(35)，限位塊(35)在轉動套筒座(24)轉動過程中與耳座支承(26)接觸限位，用于限制轉向軸(I)相對于轉向軸支撐桿(27)的轉動角度。2.如權利要求1所述的緩沖吸震方向盤，其特征在于:所述的隔離座(13)、限位套筒(34)和轉向軸底座(11)均一體化固結在一起。3.如權利要求1所述的緩沖吸震方向盤，其特征在于:所述的轉動支撐軸(25)通過固定安裝板(36)實現可拆卸式固定安裝在耳座支承(26)上。4.如權利要求1所述的緩沖吸震方向盤，其特征在于:所述的流通閥(18)、伸張閥(19)、壓縮閥(20)和補償閥(21)中均采用閥體彈簧(37)。
【文檔編號】B62D1/19GK205469252SQ201620202055
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】魏路路, 胡蘭岐, 王銳, 魏華, 殷帥, 趙勇
【申請人】長安大學