| 专利名称： | 一种汽车转向盘防撞吸能装置 | ||
| 专利名称(英文)： | Crashproof energy -absorbing device of auto steering dish | ||
| 专利号： | CN201520670858.9 | 申请时间： | 20150901 |
| 公开号： | CN204895553U | 公开时间： | 20151223 |
| 申请人： | 三峡大学 | ||
| 申请地址： | 443002 湖北省宜昌市大学路8号 | ||
| 发明人： | 张屹; 曾进; 余媛; 余竹玛; 陈平 | ||
| 分类号： | B62D1/19 | 主分类号： | B62D1/19 |
| 代理机构： | 宜昌市三峡专利事务所 42103 | 代理人： | 成钢 |
| 摘要： | 本实用新型公开了一种汽车转向盘防撞吸能装置，它包括转向盘，转向柱的一端与转向盘固定相连，另一端与转向管柱通过花键构成键配合连接，轴向限位装置与转向柱构成滑动可伸缩配合并与转向管柱的一端固定连接，转向管柱的另一端与输入轴万向节相连，传动轴的一端与输入轴万向节相连，另一端与输出轴万向节相连，所述转向柱上加工有齿条。此装置既能够缓冲撞击产生的能量，且不会对整个转向系统造成失灵的不利影响，通过限制棘轮的转动来阻止齿轮的转动，齿条与转向柱固连，因此可限制转向柱在撞击下降的过程中回弹，避免造成对人体的二次伤害。通过调节齿轮齿条的转动可以调节转向盘的高度。 | ||
| 摘要(英文)： | The utility model discloses a crashproof energy -absorbing device of auto steering dish, it includes the steering wheel, steering column' s one end and the steering wheel is fixed links to each other, the other end and steering column pass through the spline and constitute the key cooperation and is connected, axial stop device and steering column constitute slide scalable cooperation and with steering column' s one end fixed connection, steering column' s the other end links to each other with the input shaft universal joint, the one end of transmission shaft is continuous with the input shaft universal joint, the other end is continuous with the output shaft universal joint, the last processing of steering column has the rack. This device can enough cushion the energy that the striking produced, and can not cause malfunctioning adverse effect to whole a steering system, and the rotation through the restriction ratchet prevents the rotation of gear, and the rack links firmly with steering column, consequently can restrict steering column and kick -back at the in -process that the striking descends, avoids causing the secondary damage to the human body. The height of steering wheel can be adjusted through the rotation of adjusting rack and pinion. | ||
1.一种汽车转向盘防撞吸能装置，它包括转向盘（1），转向柱（2）的一端与转向盘（1）固定相连，另一端与转向管柱（4）通过花键（18）构成键配合连接，其特征在于：轴向限位装置（3）与转向柱（2）构成滑动可伸缩配合并与转向管柱（4）的一端固定连接，转向管柱（4）的另一端与输入轴万向节（5）相连，传动轴（6）的一端与输入轴万向节（5）相连，另一端与输出轴万向节（7）相连，所述转向柱（2）上加工有齿条（21）； 所述轴向限位装置（3）包括箱体上盖（8）和箱体下盖（9），箱体上盖（8）和箱体下盖（9）之间安装有齿轮轴（17），齿轮轴（17）上加工有齿轮（15）和棘轮（14），齿轮轴（17）两端通过轴承（13）分别安装在箱体上盖（8）和箱体下盖（9）相配合形成的轴承座上，轴承端盖（11）通过端盖螺栓（12）同时与箱体上盖（8）和箱体下盖（9）固定相连。
2.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述箱体上盖（8）的定位孔内安装有锁销（10），锁销（10）外部套装有弹簧（19），锁销（10）的端部通过螺纹连接有手柄（20），锁销（10）与棘轮（14）相配合，实现齿轮轴（17）的定位锁定。
3.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述转向柱（2）与转向管柱（4）相配合的一端加工有中心孔，中心孔内部套装有缓冲弹簧（16），转向柱（2）与转向管柱（4）构成滑动配合。
4.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述齿轮（15）与齿条（21）构成齿轮传动配合。
5.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述传动轴（6）同时与输入轴万向节（5）和输出轴万向节（7）之间构成双十字轴万向节传动装置。
1.一种汽车转向盘防撞吸能装置，它包括转向盘（1），转向柱（2）的一端与转向盘（1）固定相连，另一端与转向管柱（4）通过花键（18）构成键配合连接，其特征在于：轴向限位装置（3）与转向柱（2）构成滑动可伸缩配合并与转向管柱（4）的一端固定连接，转向管柱（4）的另一端与输入轴万向节（5）相连，传动轴（6）的一端与输入轴万向节（5）相连，另一端与输出轴万向节（7）相连，所述转向柱（2）上加工有齿条（21）； 所述轴向限位装置（3）包括箱体上盖（8）和箱体下盖（9），箱体上盖（8）和箱体下盖（9）之间安装有齿轮轴（17），齿轮轴（17）上加工有齿轮（15）和棘轮（14），齿轮轴（17）两端通过轴承（13）分别安装在箱体上盖（8）和箱体下盖（9）相配合形成的轴承座上，轴承端盖（11）通过端盖螺栓（12）同时与箱体上盖（8）和箱体下盖（9）固定相连。
2.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述箱体上盖（8）的定位孔内安装有锁销（10），锁销（10）外部套装有弹簧（19），锁销（10）的端部通过螺纹连接有手柄（20），锁销（10）与棘轮（14）相配合，实现齿轮轴（17）的定位锁定。
3.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述转向柱（2）与转向管柱（4）相配合的一端加工有中心孔，中心孔内部套装有缓冲弹簧（16），转向柱（2）与转向管柱（4）构成滑动配合。
4.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述齿轮（15）与齿条（21）构成齿轮传动配合。
5.根据权利要求1所述的一种汽车转向盘防撞吸能装置，其特征在于：所述传动轴（6）同时与输入轴万向节（5）和输出轴万向节（7）之间构成双十字轴万向节传动装置。
翻译：技术领域
本实用新型涉及一种转向盘辅助工作装置，特别涉及一种汽车转向盘防撞吸能装置。
背景技术
现有的汽车转向盘防撞装置主要为可压溃式转向管柱和吸能式转向管柱，其缺点是：这两种转向管柱在汽车发生正面碰撞时，撞击强度超过设定值后，可溃缩式转向柱会瞬间折断，产生两到三段溃缩，自动收缩，为驾驶员留下一定的缓冲距离。压溃式转向管柱所造成的最明显缺陷就是转向管柱被压溃后无法快速的修复，不能重复利用，导致转向系统失灵；吸能式转向管柱在碰撞过程中可以吸收一定的动能，但是效果没有压溃式的显著。针对开车群体的不同，对转向盘的高低需求也不同。上述转向盘防撞装置均不能解决转向盘高度的调节问题。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种汽车转向盘防撞吸能装置，此装置既能够缓冲撞击产生的能量，且不会对整个转向系统造成失灵的不利影响，通过限制棘轮的转动来阻止齿轮的转动，齿条与转向柱固连，因此可限制转向柱在撞击下降的过程中回弹，避免造成对人体的二次伤害。通过调节齿轮齿条的转动可以调节转向盘的高度。
为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种汽车转向盘防撞吸能装置，它包括转向盘，转向柱的一端与转向盘固定相连，另一端与转向管柱通过花键构成键配合连接，轴向限位装置与转向柱构成滑动可伸缩配合并与转向管柱的一端固定连接，转向管柱的另一端与输入轴万向节相连，传动轴的一端与输入轴万向节相连，另一端与输出轴万向节相连，所述转向柱上加工有齿条。
所述轴向限位装置包括箱体上盖和箱体下盖，箱体上盖和箱体下盖之间安装有齿轮轴，齿轮轴上加工有齿轮和棘轮，齿轮轴两端通过轴承分别安装在箱体上盖和箱体下盖相配合形成的轴承座上，轴承端盖通过端盖螺栓同时与箱体上盖和箱体下盖固定相连。
所述箱体上盖的定位孔内安装有锁销，锁销外部套装有弹簧，锁销的端部通过螺纹连接有手柄，锁销与棘轮相配合，实现齿轮轴的定位锁定。
所述转向柱与转向管柱相配合的一端加工有中心孔，中心孔内部套装有缓冲弹簧，转向柱与转向管柱构成滑动配合。
所述齿轮与齿条构成齿轮传动配合。
所述传动轴同时与输入轴万向节和输出轴万向节之间构成双十字轴万向节传动装置。
本实用新型有如下有益效果：
本专利由于轴向限位装置的齿轮与转向柱的齿条构成齿轮齿条传动机构，同时棘轮与锁销构成棘轮锁定机构，使得转向柱只能沿其轴线向下的方向运动，有效防止了驾驶员撞击转向盘时转向盘对驾驶员造成的二次伤害。同时，转向柱与转向管柱内部的缓冲弹簧既可以吸收驾驶员撞击转向盘的能量，还可以吸收撞击过程中车架传递给转向柱的能量。并且，驾驶员可以通过按压转向盘调低其高度，通过拨动锁销装置，缓冲弹簧可以使转向盘自动上升。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型的轴向限位装置与转向柱配合的爆炸图。
图3是本实用新型的轴向限位装置与转向柱配合安装结构示意图。
图4是本实用新型的轴向限位装置的齿轮与转向柱的齿条配合结构示意图。
图5是本实用新型的轴向限位装置的棘轮安装结构示意图。
图6是本实用新型的轴向限位装置的棘轮与锁销配合工作示意图。
图7是本实用新型的转向管柱与转向柱配合结构示意图。
图8是本实用新型的转向管柱与转向柱配合爆炸图。
图中：转向盘1、转向柱2、轴向限位装置3、转向管柱4、输入轴万向节5、传动轴6、输出轴万向节7、箱体上盖8、箱体下盖9、锁销10、轴承端盖11、端盖螺栓12、轴承13、棘轮14、齿轮15、缓冲弹簧16、齿轮轴17、花键18、弹簧19、手柄20、齿条21。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
如图1-8所示，一种汽车转向盘防撞吸能装置，它包括转向盘1，转向柱2的一端与转向盘1固定相连，另一端与转向管柱4通过花键18构成键配合连接，轴向限位装置3与转向柱2构成滑动可伸缩配合并与转向管柱4的一端固定连接，转向管柱4的另一端与输入轴万向节5相连，传动轴6的一端与输入轴万向节5相连，另一端与输出轴万向节7相连，所述转向柱2上加工有齿条21。通过上述的连接能够将转向盘1的扭矩通过转向柱2、转向管柱4、输入轴万向节5和传动轴6传输到输出轴万向节7上。
如图2-3，进一步的，所述轴向限位装置3包括箱体上盖8和箱体下盖9，箱体上盖8和箱体下盖9之间安装有齿轮轴17，齿轮轴17上加工有齿轮15和棘轮14，齿轮轴17两端通过轴承13分别安装在箱体上盖8和箱体下盖9相配合形成的轴承座上，轴承端盖11通过端盖螺栓12同时与箱体上盖8和箱体下盖9固定相连。通过设置轴向限位装置3能够对转向柱2的轴向位置进行限定，从而方便转向盘1高度的调节，同时能够保证转向柱2在压力作用下沿着其轴向向下移动，从而降低转向盘1的高度。
进一步的，所述箱体上盖8的定位孔内安装有锁销10，锁销10外部套装有弹簧19，锁销10的端部通过螺纹连接有手柄20，锁销10与棘轮14相配合，实现齿轮轴17的定位锁定。通过锁销10能够对棘轮14进行锁定，进而对转向柱2的位置进行锁定。
进一步的，所述转向柱2与转向管柱4相配合的一端加工有中心孔，中心孔内部套装有缓冲弹簧16，转向柱2与转向管柱4构成滑动配合。通过缓冲弹簧16能够对转向柱2起到缓冲作用，在发生撞击作用下，转向柱2向下运动从而缓冲弹簧16将会被压缩起到缓冲目的，防止驾驶员直接撞击到转向盘1上。
进一步的，所述齿轮15与齿条21构成齿轮传动配合。当转向柱2沿其轴线方向移动时，将带动齿轮15转动，进而带动齿轮轴17旋转，同时当棘轮14被锁定之后，齿轮15将会与齿条21配合，进而对转向柱2进行定位。
进一步的，所述传动轴6同时与输入轴万向节5和输出轴万向节7之间构成双十字轴万向节传动装置。
采用本实用新型工作原理为：
本专利为一种汽车转向盘防撞吸能装置，转向柱2与转向管柱4通过花键18连接，传递转向盘施加的力矩。轴向限位装置3内部的齿轮15与转向柱2上的齿条21啮合，齿轮15与棘轮14同轴，转动方向相同。锁销10与棘轮14配合，通过锁销10的沿棘轮14径向移动可以使得棘轮14单向转动，从而带动齿轮15单向转动。齿轮15单向转动就使得转向柱2只能向下运动。转向柱2与转向管柱4之间有缓冲弹簧16，可以缓冲汽车碰撞过程中驾驶员撞击转向盘1造成的冲击动能，并且轴向限位装置3阻止转向柱2向上运动，从而可以阻止驾驶员碰撞转向盘1的过程中转向柱2回弹对驾驶员造成的二次伤害。通过拨动锁销10可以快速让转向盘1恢复到原始位置，从而可以调节转向盘1的高度。
上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
