專利名稱：一種車用轉(zhuǎn)向柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛轉(zhuǎn)向領(lǐng)域，具體涉及一種車用轉(zhuǎn)向柱。
背景技術(shù)：
目前車輛采用的轉(zhuǎn)向柱產(chǎn)品，絕大多數(shù)為直接傳動(dòng)形式的結(jié)構(gòu)，即駕駛員加在方 向盤上的轉(zhuǎn)矩輸入，經(jīng)轉(zhuǎn)向柱直接傳遞至轉(zhuǎn)向器輸出，輸入端與輸出端的傳動(dòng)比是1 1。 目前絕大多數(shù)的轉(zhuǎn)向柱為上下可分離的結(jié)構(gòu)，其除具有轉(zhuǎn)向功能外，還具有車輛碰撞時(shí)保 護(hù)駕駛員的功能。在日常生活中，從汽車駕駛安全性方面考慮，駕駛員需要的車輛轉(zhuǎn)向特性是在車 輛原地怠速或低速行駛轉(zhuǎn)向時(shí)，希望車輛能夠以靈敏為主，也就是在盡量少轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的 條件下完成期望的轉(zhuǎn)向操作；在車輛高速行駛轉(zhuǎn)向時(shí)，則不希望車輛太過靈敏，也就是希望 在相對(duì)轉(zhuǎn)多轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤的條件下完成期望的轉(zhuǎn)向操作。車輛的轉(zhuǎn)向特性可通過轉(zhuǎn)向柱輸入 輸出轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比來控制即汽車轉(zhuǎn)向角度相同時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩小，需要較多的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤；輸 出轉(zhuǎn)矩大，則只需較少的轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤。上面所說的常規(guī)轉(zhuǎn)向柱由于只有一種輸入輸出轉(zhuǎn)矩 傳動(dòng)比，無法同時(shí)滿足這兩種轉(zhuǎn)向需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種車用轉(zhuǎn)向柱，一方面滿足汽車安全駕駛所 需的兩種車輛轉(zhuǎn)向需求，另一方面保持車輛碰撞時(shí)保護(hù)駕駛員的功能。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為所述的這種車用轉(zhuǎn)向柱，包括管軸、轉(zhuǎn)向軸、支架、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈性支架、直接 傳動(dòng)軸、切換手柄。所述的管軸一分為二，分為上管軸及下管軸。所述的轉(zhuǎn)向軸一分為二，分為上軸及下軸。支架用于固定管軸及轉(zhuǎn)向軸，分為上支架及下支架。上軸安裝在上管軸內(nèi)，上管軸與上軸固定的一端固定在上支架上，下軸安裝在下 管軸內(nèi)，下管軸與下軸固定的一端固定在下支架上。下管軸的自由端與上管軸的自由端連接。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，上管軸自由端 與下管軸自由端采用過盈配合的方式連接，下管軸自由端壓入上管軸自由端內(nèi)。上軸的自由端開有通孔，下軸的自由端開有通孔。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用于變換轉(zhuǎn)向柱的轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比，傳動(dòng)比的大小可視具體情況調(diào)整。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為1 0.8。齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一齒輪、第二齒輪及齒輪軸。第一齒輪及第二齒輪可選擇圓 柱直齒輪。彈性支架分為第一彈性支架及第二彈性支架，用于固定齒輪軸。第一齒輪的主動(dòng)輪固定在上軸的自由端，第一齒輪的從動(dòng)輪固定在齒輪軸的一側(cè)，第二齒輪的主動(dòng)輪固定在齒輪軸的另一側(cè)，第二齒輪的從動(dòng)輪固定在下軸的自由端。齒輪軸通過第一彈性支架及第二彈性支架固定在上管軸及下管軸上。第一彈性支 架焊接在上管軸上，第二彈性支架焊接在下管軸上。直接傳動(dòng)軸用于連接所述車用轉(zhuǎn)向柱的上軸及下軸，傳輸轉(zhuǎn)矩。直接傳動(dòng)軸的兩 端與上軸及下軸自由端連接，直接傳動(dòng)軸的兩端伸入上軸及下軸自由端的通孔內(nèi)。作為本發(fā)明優(yōu)選的方案，直接傳動(dòng)軸與上軸及下軸通過花鍵連接，上軸及下軸的 通孔內(nèi)具有對(duì)應(yīng)的鍵槽，直接傳動(dòng)軸的兩端具有對(duì)應(yīng)的鍵槽。 切換手柄用于控制直接傳動(dòng)軸的位置，實(shí)現(xiàn)所述的車用轉(zhuǎn)向柱兩種轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比的 切換。切換手柄安裝在直接傳動(dòng)軸上，所述的上管軸的一側(cè)開有槽孔，切換手柄的手柄 端從槽孔穿出。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、在傳統(tǒng)車用轉(zhuǎn)向柱上增加齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直接傳動(dòng)軸及切換手柄，通過簡(jiǎn)單操 作，滿足車輛安全駕駛所需要的兩種轉(zhuǎn)向特性，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，能夠滿足車輛 安全性駕駛的需求。2、通過將轉(zhuǎn)向柱做成上下分離的方式，提供車輛碰撞時(shí)保護(hù)駕駛員的功能，本發(fā) 明滿足安全性及人性化要求，本發(fā)明具有實(shí)用價(jià)值。


下面對(duì)本發(fā)明說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說明圖1為所述車用轉(zhuǎn)向柱第一工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為所述車用轉(zhuǎn)向柱第二工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為車輛碰撞時(shí)所述車用轉(zhuǎn)向柱功能示意圖；上述圖中的標(biāo)記均為1、上支架，2、上軸、3、第一彈性支架，4、上管軸，5、第一齒輪，6、齒輪軸，7、第二齒 輪，8、下軸管，9、第二彈性支架，10、下軸，11、下支架，12、直接傳動(dòng)軸，13、切換手柄。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
如所涉及的各構(gòu) 件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理及操作使 用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完 整、準(zhǔn)確和深入的理解。如圖1所示的車用轉(zhuǎn)向柱，包括上支架1、上軸2、第一彈性支架3、上管軸4、第一 齒輪5、齒輪軸6、第二齒輪7、下軸管8、第二彈性支架9、下軸10、下支架11、直接傳動(dòng)軸12、 切換手柄13。上軸2安裝在上管軸4內(nèi)，上管軸4與上軸2固定的一端固定在上支架1上，下軸 10安裝在下管軸8內(nèi)，下管軸8與下軸10固定的一端固定在下支架11上。上管軸4的自由端與下軸管8的自由端過盈配合，上管軸4壓入下管軸8內(nèi)。上軸2的自由端開有通孔，下軸10的自由端開有通孔。
直接傳動(dòng)軸12的一端伸入上軸2的通孔內(nèi)，直接傳動(dòng)軸12的另一端伸入下軸10 的通孔內(nèi)。直接傳動(dòng)軸12與上軸2及下軸10通過花鍵連接。上軸2及下軸10的通孔內(nèi)有 對(duì)應(yīng)的鍵槽，直接傳動(dòng)軸12的兩端有對(duì)應(yīng)的鍵槽。第一齒輪5及第二齒輪7為圓柱直齒輪。第一齒輪5的主動(dòng)輪固定在上軸2的自由端，第一齒輪5的從動(dòng)輪固定在齒輪軸 6的一側(cè)，第二齒輪7的主動(dòng)輪固定在齒輪軸6的另一側(cè)，第二齒輪7的從動(dòng)輪固定在下軸 10的自由端。齒輪軸6通過第一彈性支架3及第二彈性支架9固定在上管軸4及下管軸8上。 第一彈性支架3焊接在上管軸4上，第二彈性支架9焊接在下管軸8上。切換手柄13安裝在直接傳動(dòng)軸12上。所述的上管軸4的一側(cè)開有槽孔，切換手柄13的手柄端從槽孔穿出。本發(fā)明的工作原理為所述的車用轉(zhuǎn)向柱具有兩個(gè)工作狀態(tài)，能夠滿足車輛安全 駕駛所需的轉(zhuǎn)向特性。具體為如圖1所示的轉(zhuǎn)向柱第一工作狀態(tài)切換手柄13在原始位置，直接傳動(dòng)軸12與上 軸2及下軸10連接，輸入轉(zhuǎn)矩通過上軸2、直接傳動(dòng)軸12及下軸10，由輸出端輸出，輸入輸 出轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比為1 1，對(duì)應(yīng)車輛在高速駕駛時(shí)的轉(zhuǎn)向需求。如圖2所示的轉(zhuǎn)向柱第二工作狀態(tài)移動(dòng)切換手柄13，直接傳動(dòng)軸12與下軸10的 連接斷開，輸入轉(zhuǎn)矩通過上軸2、齒輪軸3及下軸10，由輸出端輸出，輸入輸出轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)比為 齒輪傳動(dòng)比，選取齒輪傳動(dòng)比為1 0.8，對(duì)應(yīng)車輛在原地怠速或低速駕駛時(shí)的轉(zhuǎn)向需求。如圖3所示的車輛碰撞時(shí)所述車用轉(zhuǎn)向柱功能示意圖，當(dāng)車輛發(fā)生碰撞時(shí)，上支 架1在力的作用下被剪斷，上軸2及上管軸4向下移動(dòng)，第一彈性支架3被剪斷，第一齒輪 5的嚙合斷開，上軸2及上管軸4繼續(xù)向下移動(dòng)，為駕駛員提供所需的碰撞保護(hù)距離。上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式 的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改 進(jìn)將本發(fā)明的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種車用轉(zhuǎn)向柱，包括上支架(1)、下支架(11)、上軸(2)、下軸(10)、上管軸(4)、下管軸(8)，上軸(2)安裝在上管軸(4)內(nèi)，上管軸(4)與上軸(2)固定的一端安裝在上支架(1)上，下軸(10)安裝在下管軸(8)內(nèi)，下管軸(8)與下軸(10)固定的一端安裝在下支架(11)上，下管軸(8)的自由端與上管軸(4)的自由端連接，其特征在于其還包括直接傳動(dòng)軸(12)、切換手柄(13)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、第一彈性支架(3)及第二彈性支架(9)；所述的切換手柄(13)安裝在直接傳動(dòng)軸(12)上；所述的上軸(2)及下軸(10)的自由端開有通孔，直接傳動(dòng)軸(12)的兩端分別與上軸(2)及下軸(10)的自由端連接，所述的上管軸(4)的一側(cè)開有槽孔，切換手柄(13)從槽孔穿出；所述的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一齒輪(5)、第二齒輪(7)及齒輪軸(6)；第一齒輪(5)的主動(dòng)輪固定在上軸(2)的自由端，第一齒輪(5)的從動(dòng)輪固定在齒輪軸(6)的一側(cè)上，第二齒輪(7)的從動(dòng)輪固定在下管軸(8)的自由端，第二齒輪(7)的主動(dòng)輪固定在齒輪軸(6)的另一側(cè)上；齒輪軸(6)通過第一彈性支架(3)及第二彈性支架(9)固定在上管軸(4)及下管軸(8)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的車用轉(zhuǎn)向柱，其特征在于直接傳動(dòng)軸(12)的兩端伸入上軸(2)及下軸(10)的通孔內(nèi)，直接傳動(dòng)軸(12)與上軸(2)及下軸(10)通過花鍵連接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的車用轉(zhuǎn)向柱，其特征在于第一彈性支架(3)與上管軸 (4)焊接，第二彈性支架(9)與下管軸(8)焊接。
4.按照權(quán)利要求3所述的車用轉(zhuǎn)向柱，其特征在于下管軸(8)與上管軸(4)通過過 盈配合方式連接。
5.按照權(quán)利要求4所述的車用轉(zhuǎn)向柱，其特征在于第一齒輪(5)與第二齒輪(7)的 傳動(dòng)比為1 0. 8。
6.按照權(quán)利要求5所述的車用轉(zhuǎn)向柱，其特征在于第一齒輪(5)及第二齒輪(7)為 圓柱直齒輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車用轉(zhuǎn)向柱，其在傳統(tǒng)車用轉(zhuǎn)向柱上，增加了齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、直接傳動(dòng)軸(12)及切換手柄(13)，通過齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)改變輸入輸出轉(zhuǎn)矩比，所述的車用轉(zhuǎn)向柱具有常規(guī)傳動(dòng)比、變傳動(dòng)比兩種工作狀態(tài)，能夠滿足車輛高速及低速安全駕駛所需的轉(zhuǎn)向需求。所述車用轉(zhuǎn)向柱的兩種工作狀態(tài)通過切換手柄(13)來控制。所述的車用轉(zhuǎn)向柱不僅能夠滿足車速不同安全駕駛所需的轉(zhuǎn)向需求，同時(shí)保持了碰撞保護(hù)的設(shè)計(jì)，能夠在車輛碰撞時(shí)為駕駛員提供安全保護(hù)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，能夠滿足車輛安全性及人性化要求。
文檔編號(hào)B62D1/16GK101973306SQ20101050013
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者岳伯陶, 高家兵 申請(qǐng)人:奇瑞汽車股份有限公司