CN101492070A - 汽车转向指示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车转向指示器，包括底盘，底盘中心连接驱动陀轮，驱动陀轮为扇形下坠体、驱动轮、驱动轮轴组成的整体结构，驱动陀轮的中心为驱动轮，驱动轮通过驱动轮轴与扇形下坠体连接，驱动轮上面压设指示轮，指示轮上面设压板，压板向下的一面其中一端1/4处设上层传递轮，上层传递轮下设下层传递轮，驱动轮与下层传递轮啮合，指示轮与上层传递轮啮合，压板上面设指示盘，指示盘上面设标志盘，标志盘上面设透明盖，指示盘的边缘设一个转向标识、中心设指示盘中心孔，标志盘上设转向刻度。将本发明粘贴固定在方向盘的中心位置，转动方向盘即能带动内部结构工作，使得转向标识能够指向汽车转向轮所转的角度，克服了转向角度不清的现象。

Description

汽车转向指示器

技术领域

本发明涉及一种汽车转向指示器。属于汽车部件技术领域。

背景技术

众所周知，汽车行进的方向是由方向盘驱动转向轮实现的，驾驶人员通过转动方向盘来达到对汽车行进方向的控制，同时，当汽车停车时，也是通过方向盘控制转向轮，使得转向轮与车体保持同一个方向而不存在角度。现实生活中，经常发生当驾驶人员停车下车后才发现转向轮不在正前方位置，与车体不在同一条直线上而存在角度的现象，如果经常出现车辆停车时转向轮与车体存在角度，长此以久，就会给车辆的转向系统造成一定的伤害。同时，初学者对于方向盘和转向轮的指向关系把握不准，容易发生驾驶的错误判断。为了克服前述缺陷，现有技术中，一种名称为：“汽车方向指示仪”、申请号为：“200720039954.9”的实用新型专利，其技术方案为：包括带有指针的仪表盘，指针的指针轴与方向盘之间设有连动机构，指针可随着方向盘的转动而同步转动，使初学驾驶的人能根据指针的指示知道方向盘已打转了多少，避免了过度转动或不敢转动方向盘。从该专利的技术方案来看，虽然能够对转动方向盘控制前轮的转动角度有一定的效果，但最大缺陷是指针轴与方向盘之间有连动机构，因此，如果要使该专利产生效果，必须对汽车的方向盘中的结构实施改动，势必会带来费用的增加及对车辆内部结构现状的改变，既影响车内美观，又带来潜在的危险。在其它一些转向指示系统中，大都采用在方向盘转动轴上加装角度传感器或相关电路或嵌入式软硬件系统，通过电子方法显示转向轮指向，或方向盘转动轴上加装连轴齿轮及减速器，通过与方向转动轴联动的机械方式用指针指示转向轮位置。无论这些形式的那一种都会带来对汽车内部结构的改变，都会给车辆带来一定的伤害，还很难达到良好效果，同时还会大大增加成本。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的缺陷，提供一种只需直接粘贴固定在方向盘中心位置，无需改动方向盘内部结构的汽车转向指示器。

本发明的汽车转向指示器是通过以下技术方案实现的：

一种汽车转向指示器，包括底盘，底盘的中心设一个非穿透的底盘中心孔，所述底盘中心设驱动陀轮，所述驱动陀轮为扇形下坠体、驱动轮、驱动轮轴组成的整体结构，所述扇形下坠体由密度较大的金属材料构成，所述驱动轮上面压设指示轮，所述驱动轮与指示轮同心且指示轮轴嵌套在驱动轮轴外且相互自由转动，所述指示轮上面设压板，所述压板向下的一面其中一端的约1/4处设向下的传递轮轴，所述传递轮轴为内轴安装一轴承，所述轴承外圈可固定上层传递轮，所述上层传递轮下设下层传递轮，所述上层传递轮下与下层传递轮为一整体且固定在轴承外圈且绕传递轮轴自由转动，所述驱动轮、指示轮、上层传递轮、下层传递轮均为齿轮，所述驱动轮与下层传递轮啮合，所述指示轮与上层传递轮啮合，所述压板向上的一面上设指示盘，所述指示盘通过中心圆孔与指示轮轴贴合固定，所述指示盘上面设标志盘，所述标志盘通过中心环形突起与驱动轮轴贴合固定，所述标志盘上面设透明盖。驱动轮与扇形下坠体为一个整体结构并通过驱动轮轴固定，驱动轮轴插入底盘中心的底盘中心孔内，所述压板的中心也设一压板中心孔，压板中心孔的直径正好能插入并穿过驱动轮轴和指示轮轴，驱动陀轮与底盘能够相对转动，扇形下坠体具有一定重量，底盘与方向盘作同步转动，无论底盘随方向盘怎样转动，扇形下坠体由于本身重量的重力作用始终处于下坠状态。

所述驱动陀轮包括驱动轮、驱动轮轴、扇形下坠体。当方向盘无论向那个方向转动时，驱动轮及扇形下坠体始终与底盘做反向转动，即当方向盘向右转动时，底盘也向右转动(即顺时针转动)，而扇形下坠体相对于底盘是在做逆时针旋转，但由于扇形下坠体自身的重量，其实相对于地心是始终处于静止状态，即始终向下。即使方向盘面不完全在垂直位置，与垂直面存在一定角度，由于重力分力的作用，也不影响扇形下坠体自身保持始终向下的特性，从而不影响本汽车转向指示器的实际使用效果。

所述指示盘的边缘设一个转向标识、中心设指示盘中心孔，指示盘中心孔用于穿过驱动轮轴，且指示盘中心孔贴合固定于指示轮轴上，当底盘随方向盘转动而转动时，指示轮通过齿轮驱动也与底盘作同向转动，指示盘也与底盘作同向转动，转向标识也作同向转动。

所述标志盘上设转向刻度，标志盘中心向下设环形突起，标志盘通过环形突起贴合固定于驱动轮轴，因而，当方向盘无论怎样转动，标志盘始终处于相对静止的状态。

所述驱动轮的半径R1、下层传递轮的半径R2、上层传递轮的半径R3、指示轮的半径R4之比即R1∶R2∶R3∶R4为20∶19∶18∶21。在齿轮模数相同的条件下，所述驱动轮的齿数C1、下层传递轮的齿数C2、上层传递轮的齿数C3、指示轮的齿数C4之比即C1∶C2∶C3∶C4为20∶19∶18∶21。所述驱动轮与指示轮同心，下层传递轮与上层传递轮同轴，R1、R2、R3、R4满足R1+R2＝R3+R4关系，C1、C2、C3、C4满足C1+C2＝C3+C4关系。按照这个比例配备的前述各个齿轮，通过它们的啮合关系，从而实现当方向盘向某一个方向转动时，就会在标志盘上由转动的指示盘上的转向标识所指示的位置即为转向轮实际转向，即与车体所形成的夹角，驾驶员通过转向指示来调整方向盘，使得转向轮的方向与车体处于同一条直线或转向轮指向驾驶人员期望的指向。

本发明的汽车转向指示器相对于现有技术具有的有益效果：

1、本发明的汽车转向指示器采用粘贴固定式，不需要改变方向盘的任何结构、形状、位置，只要将本发明粘贴固定在方向盘的中心位置，当转动方向盘时，本发明按照一定规律即可准确显示转向轮所转动的角度，方便直观、准确可靠；

2、本发明的汽车转向指示器的内部结构只需要两组相互啮合的齿轮及附属零件，因而结构简单、制做容易、成本低廉、安装方便。

3、本发明的汽车转向指示器设有标志盘部分，标志盘可与现有汽车方向盘上的汽车商标标志设计为一体，直接固定在原方向盘汽车商标标志的位置，在不改变方向盘内部结构的情况下为驾驶人员提供人性化的转向指示和动感的车标。

附图说明

图1为本发明的汽车转向指示器的底盘初始状态原理图；

图2为本发明的汽车转向指示器的底盘逆时针旋转原理图；

图3为本发明未装指示盘、标志盘、透明盖时的汽车转向指示器结构图；

图4为本发明未装指示盘、标志盘，透明盖的汽车转向指示器结构剖面图；

图5为本发明的汽车转向指示器底盘结构图；

图6为本发明的汽车转向指示器驱动陀轮结构图；

图7为本发明的汽车转向指示器标志盘结构图；

图8为本发明的汽车转向指示器指示盘结构图；

图9为本发明的汽车转向指示器压板结构图；

图10为本发明的汽车转向指示器透明盖结构图；

图11为本发明的汽车转向指示器当转向轮与车体同处一条直线时指示盘及标志盘显示状态图；

图12为本发明的汽车转向指示器当方向盘逆时针转动360度、转向轮左转36°时指示盘及标志盘显示状态图；

图13为本发明的汽车转向指示器当方向盘顺时针转动600度、转向轮右转60°即右转最大位置时指示盘及标志盘显示状态图。

其中：

1-底盘，2-底盘中心孔，3-安装豁口，4-底盘正前方标识点，5-扇形下坠体，6-驱动轮，

7-驱动轮轴，8-指示轮，9-指示轮轴，10-下层传递轮，11-上层传递轮，12-传递轮轴承，

13-压板，14-传递轮轴，15-压板中心孔，16-指示盘，17-转向标识，18-指示盘中心孔，

19-标志盘，20-转向刻度，21-标志盘中心向下凸起部，22-透明盖，23-透明盖凸起部。

具体实施方式：

为了使本领域的一般技术人员能够清楚理解本发明的技术方案，现结合附图对本发明作进一步详尽地说明：

一种汽车转向指示器，如图1至图10所示，包括底盘1，底盘1中心连接驱动陀轮，驱动陀轮为扇形下坠体5、驱动轮6、驱动轮轴7组成的整体结构，驱动陀轮的中心为驱动轮6，驱动轮6通过驱动轮轴7与扇形下坠体5连接，驱动轮6上面压设指示轮8，指示轮8上面设压板13，压板13向下的一面其中一端1/4处设上层传递轮11，上层传递轮11下设下层传递轮10，驱动轮6与下层传递轮10啮合，指示轮8与上层传递轮11啮合，压板13上面设指示盘16，指示盘16上面设标志盘19，标志盘19上面设透明盖22。

驱动陀轮上的扇形下坠体5为大密度金属材料制做而成，因而扇形下坠体5具有一定重量。

指示盘16的边缘设一个转向标识17、中心设指示盘中心孔18。

标志盘19上设转向刻度20。

驱动轮6的齿数C1、下层传递轮10的齿数C2、上层传递轮11的齿数C3、指示轮8的齿数C4满足C1+C2＝C3+C4。

工作原理：

如下图1及图2所示，驱动轮6半径R1、下层传递轮10半径R2、上层传递轮11半径R3、指示轮8半径R4，本发明中齿轮模数为同一数值，齿轮齿数比例即为半径比例。

如图1所示，若底盘保持不动(即方向盘保持不动)。

当扇形下坠体转动角度为d1时(设顺时针转动为正)：

因下层传递轮10齿轮与驱动轮6啮合，则下层传递轮10转动的角度为d2：

d2＝-d1×(R1/R2)        ①

因下层传递轮10与上层传递轮11为一整体且同一转动轴，则上层传递轮11转动的角度也为d2：

d2＝-d1×(R1/R2)        ②

因上层传递轮11与指示轮8啮合，则指示轮8转动的角度为：

d3＝-d2×(R3/R4)

＝d1×(R1/R2)×(R3/R4)。③

如图2所示，在实际应用中，底盘1与方向盘连为一体，当方向盘左转时(逆时针转动)，设转动角度为Dx，即方向盘和底盘1均逆时针转动Dx角度，Dx为负值。以下说明中Dx，Dy为绝对转动角度，D1，D2，D3为相对转动角度。

由于扇形下坠体5的重量决定，使得扇形下坠体5的绝对位置及方向保持向下不变，根据扇形下坠体5与底盘1的相对运动，扇形下坠体5相对底盘1转动的角度为D1：

D1＝-Dx

根据以上式①结论，上层传递轮11和下层传递轮10相对传递轮轴14转动角度为

D2＝-D1×(R1/R2)

＝-(-Dx)×(R1/R2)

＝Dx×(R1/R2)

根据以上式③结论，指示轮8相对底盘1的转动角度为D3：

D3＝D1×(R1/R2)×(R3/R4)

＝-Dx×(R1/R2)×(R3/R4)

由于底盘1的绝对转动角度为Dx，指示轮8相对底盘1的转动角度为D3，所以指示轮8绝对转动角度为Dy：

Dy＝Dx+D3

＝Dx+(-Dx×(R1/R2)×(R3/R4))

＝Dx×(1-(R1/R2)×(R3/R4))        ④

由于指示盘16与指示轮8贴合固定成一整体，所以本发明的指示盘16与方向盘的转向比为Zxb：

Zxb＝Dy/Dx

＝1-(R1/R2)×(R3/R4)               ⑤

由于在本发明中，驱动轮6半径R1、下层传递轮10半径R2、上层传递轮11半径R3、指示轮8半径R4之比即R1∶R2∶R3∶R4为20∶19∶18∶21。

所以，根据上式④，指示轮8及指示盘16的转动绝对角度

Dy＝Dx×(1-((20/19)×(18/21))

＝Dx×(1-0.902)

＝Dx×0.098                        ⑥

根据⑥式，可以知道指示轮8及指示盘16的转动方向与方向盘的转动方向相同，均为逆时针，且与转向轮(汽车前轮)的指向同向。

转向轮与方向盘的转向比约为1∶10，即为0.1，本发明的指示盘16与方向盘的转向比为0.098，与实际转向角度误差为：

|(0.100-0.098)/0.100|＝2.0％

从驾驶人员的视觉感官判断，可以认为指示盘16指示的方向即为车辆转向轮的实际指向。

对于转向比为其他数值的车辆，可以通过调整齿轮齿数(或半径)比例来匹配其转向比。

如转向比为1∶9，即转向比0.111，此时可取R1∶R2∶R3∶R4为18∶17∶16∶19，根据式⑤，本发明转向比为：

Zxb＝(1-((18/17)×(16/19))

＝0.108

误差为：|(0.111-0.108)/0.111|＝2.7％。

如转向比为1∶11，即转向比0.091，此时可取R1∶R2∶R3∶R4为22∶21∶20∶23，根据式⑤，本发明转向比为：

Zxb＝(1-((22/21)×(20/23))

＝0.089

误差为：|(0.091-0.089)/0.091|＝2.2％。

所以对于不同的转向比，可以选择不同的齿数比，可以使误差控制在驾驶人员的视觉感官判断可接受范围之内。

组装及安装方法：

组装方法：

将底盘1准备好，底盘1上沿对称设置了两个与压板13宽度一致的安装豁口3，底盘1底部中心位置设有一与驱动轮轴7直径相一致的底盘中心孔2，将驱动陀轮上的驱动轮轴7插入底盘1底部中心的底盘中心孔2内，并确保驱动轮轴7转动自如，由于驱动陀轮为扇形下坠体5、驱动轮6、驱动轮轴7组成的整体结构，当底盘1转动时，驱动陀轮整体与底盘做相对反向转动。

再将指示轮轴9套在驱动轮轴7外部上，使之转动灵活，且驱动轮轴7高于指示轮轴9。

再将上层传递轮11与下层传递轮10整体安装固定在传递轮轴承12的外圈上，将传递轮轴承12的内圈固定安装在压板13一端约1/4处的传递轮轴14上，使上层传递轮11与下层传递轮10整体通过传递轮轴承12围绕传递轮轴14自由转动。

再将压板13通过其中心位置的压板中心孔15套在驱动轮轴7与指示轮轴9上，上层传递轮11及下层传递轮10在压板13的下面，同时使得驱动轮6与下层传递轮10啮合、指示轮8与上层传递轮11啮合，压板13的长度正好为底盘1的直径，压板13的宽度正好放入底盘1外沿上两个对称设置的安装豁口3上。

再将指示盘16安装在指示轮轴9上，并使得指示盘16中心的指示盘中心孔18套在指示轮轴9上贴合并固定，使指示盘16通过指示轮轴9与指示轮8成为一整体，使得当底盘1转动时，指示轮8同向转动，指示盘16也同向转动。

此时再将标志盘19通过其中部的标志盘向下中心凸起部21的中心环形凸起部分贴合固定在驱动轮轴7上，使标志盘19通过驱动轮轴7与驱动陀轮成为一整体，使得当底盘1转动时，标志盘19与驱动陀轮均保护相对静止状态。

最后将透明盖22盖在底盘1上沿，通过透明盖凸起部23与底盘1上沿的安装豁口3将透明盖22与底盘1盖严并粘贴牢固。此时，本发明的汽车转向指示器即形成。组装时，必须将指示盘上的转向标识17与底盘正前方的标识点4对齐。

安装方法：

将组装成功的本发明的底部牢固粘贴在汽车方向盘的靠近中心位置，贴装时，确定此时的转向轮正前方位置与车体在一条直线上。

调整指示盘16上的转向标识17指向正前方，若不在正前方可以转动指示器，转向标识17左指时顺时针转动，转向标识17右指时逆时针转动，使得转向标识17指向正前方，与车体在同一方向上，同时转向标识17与标志盘上的转向刻度20的中心位置相重合。此时的状态为初始状态。

实施例1：

如图11及图1所示，当汽车转向轮处于初始状态，即转向轮与车体在同一直线上时，此时，转向标识17指向正前方，也指向标志盘上转向刻度20的正中心位置。

实施例2：

如图12及图2所示，当汽车转向轮处于向左转360度时，即方向盘向左打一圈，方向盘与转向指示器的底盘1逆时针转动，转动角度为Dx＝-360°，

根据上述计算式⑥，指示盘16的绝对转动角度Dy：

Dy＝Dx×0.098

＝-360°×0.098

＝-35.28°

即指示盘16绝对转动逆时针转动，转动角度为35.28°，转向标识17指向标志盘19的左转动一圈位置。

实施例3：

如图13所示，当汽车转向轮处于向右转600度时，即方向盘向右打到最大位置时，方向盘与转向指示器的底盘顺时针转动，转动角度为Dx＝600°，

根据上述计算式⑥，指示盘的绝对转动角度Dy：

Dy＝Dx×0.098

＝+600°×0.098

＝+58.80°

即指示盘绝对转动顺时针转动，转动角度为58.80°，转向指示指向标志盘的右转动一圈半更多的最大位置。

将本发明的汽车转向指示器固定在方向盘的中心位置，由于驱动驼轮具有一定重量，当转动方向盘的同时，驱动驼轮由于重力作用处于绝对向下位置而相对于方向盘作反向转动，从而带动内部结构工作，使得指示盘16上的转向标识17能够指向汽车转向轮所转的角度，从而克服了在转动汽车方向盘时，不清楚汽车转向轮的方向与车体到底处于何种角度，即克服了当进行停车时难以把握汽车转向轮实际转向方向的缺陷问题和初学者对于方向盘和转向轮的指向关系把握不准，容易发生驾驶错误判断的缺陷问题。

本发明不仅仅局限于上述实施例，凡是在不违背本发明思想的任何显而易见的改动，都将构成对本发明的权力侵犯。

Claims (5)

1、一种汽车转向指示器，包括底盘(1)，其特征在于，所述底盘(1)中心连接驱动陀轮，所述驱动陀轮为扇形下坠体(5)、驱动轮(6)、驱动轮轴(7)组成的整体结构，所述驱动陀轮的中心为驱动轮(6)，所述驱动轮(6)通过驱动轮轴(7)与扇形下坠体(5)连接，所述驱动轮(6)上面压设指示轮(8)，所述指示轮(8)上面设压板(13)，所述压板(13)向下的一面其中一端1/4处设上层传递轮(11)，所述上层传递轮(11)下设下层传递轮(10)，所述驱动轮(6)与下层传递轮(10)啮合，所述指示轮(8)与上层传递轮(11)啮合，所述压板(13)上面设指示盘(16)，所述指示盘(16)上面设标志盘(19)，所述标志盘(19)上面设透明盖(22)。

2、根据权利要求1所述的汽车转向指示器，其特征在于，所述驱动陀轮上的扇形下坠体(5)为大密度金属材料制做而成。

3、根据权利要求1所述的汽车转向指示器，其特征在于，所述指示盘(16)的边缘设一个转向标识(20)、中心设指示盘中心孔(18)。

4、根据权利要求1所述的汽车转向指示器，其特征在于，所述标志盘(19)上设转向刻度(20)。

5、根据权利要求1所述的汽车转向指示器，其特征在于，所述驱动轮(6)的齿数C1、下层传递轮(10)的齿数C2、上层传递轮(11)的齿数C3、指示轮(8)的齿数C4满足C1+C2＝C3+C4。

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