CN105059360B - 一种方向盘阻尼器 - Google Patents

一种方向盘阻尼器 Download PDF

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本发明公开了一种方向盘阻尼器,包括中空的支撑座,穿设于支撑座中的转轴,及安装在转轴上的方向盘,支撑座中设有台阶面,台阶面上安装有静摩擦片,转轴沿径向设有导向孔,导向孔中穿设有可沿转轴轴向活动的安装块,安装块与套设于转轴上的动摩擦片相连接,转轴中心位置还设有与导向孔相连通的第一安装孔,第一安装孔中设有压紧安装块使静摩擦片、动摩擦片相贴合的压紧装置。本发明通过在支撑座中安装静摩擦片,转轴中设有与动摩擦片相连接的安装块,并且安装块与动摩擦片可在导向孔中沿转轴轴向活动,转轴中还设有将动摩擦片与静摩擦片相互顶紧的压紧装置,生产加工简单、体积小,并且还具有摩擦阻尼可随意调节的优点。

Description

_种方向盘阻尼器
[0001] 本申请案是第2014100763510号申请的分案申请,发明名称:一种方向盘阻尼器, 申请日:2014年3月4日。
技术领域
[0002] 本发明涉及阻尼器技术领域,尤其涉及一种方向盘阻尼器。
背景技术
[0003] 方向盘阻尼器是用于为方向盘转向时提供阻尼,一方面防止方向盘受到轻微的转 向力时转动,另一方面用于为人手操作时提供阻尼增加操作时的舒适度。特别在电助力转 向中应用尤其广泛。
[0004] 现有技术中的方向盘阻尼器体积大,制造成本高,而一般简易的阻尼器一般是利 用摩擦物与转轴之间摩擦力提供阻尼,长时间使用摩擦物磨损,阻尼力减小,并且阻尼无法 调节。
发明内容
[0005] 本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题,从而提供一种体积小、制造成 本低、并且阻尼可以随意调节的方向盘阻尼器。
[0006] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0007]本发明的一种方向盘阻尼器,包括一中空的支撑座(1),穿设于所述支撑座(1)中 的转轴(2),及安装在所述转轴(2)上的方向盘(3),其特征在于:所述支撑座⑴中设有台阶 面(11),所述台阶面(11)上安装有一静摩擦片⑷,所述转轴⑵沿径向设有一导向孔(21), 所述导向孔(21)中穿设有一可沿所述转轴⑵轴向活动的安装块(5),且所述安装块⑸还 与一套设于所述转轴(2)上的动摩擦片(6)相连接,所述转轴(2)中心位置还设有一与所述 导向孔(21)相连通的第一安装孔(22),所述第一安装孔(22)与所述方向盘(3) —侧的转轴 (2)端面相连通,所述第一安装孔(22)中设有一压紧所述安装块⑸使所述静摩擦片(4)、所 述动摩擦片⑹相贴合的压紧装置⑺;
[0008] 所述压紧装置(7)包括一压紧螺钉(71)及设置于所述压紧螺钉(71)与所述安装块 (5)之间的弹簧(72),所述压紧螺钉(71)下部设有一穿设于所述弹簧(72)中的稳定杆(73);
[0009] 所述方向盘⑶通过一螺钉(31)与所述转轴⑵相连接,所述螺钉(31)的螺纹与所 述压紧螺钉(71)的螺纹规格相同;所述压紧螺钉(71)上部还一体化的设有一齿轮(?4),所 述转轴(2)上与所述齿轮相对的位置设有一蜗杆(75),所述蜗杆(75)端部设有一用于旋转 所述蜗杆(75)的凹槽;
[0010] 所述转轴(2)的两侧均设有一槽口(23),所述动摩擦片(6)内设有嵌入所述槽口 (23)内的凸起(61);所述静摩擦片⑷中部设有一第一通孔(41),所述安装块⑸置于所述 第一通孔(41)内,所述安装块⑸与所述动摩擦片(6)上的凸起(61)连接;
[0011] 所述支撑座(1)内还连接有一与所述转轴(2)同轴的角度传感器(8),所述角度传 感器⑻与所述转轴(2)之间还连接有一联轴器(9);所述联轴器(9)为弹性联轴器,所述支 撑座(1)上的所述联轴器(9)的位置设有一第一开口(12),所述角度传感器⑻为编码器,所 述支撑座⑴上的所述编码器的出线口的位置设有一第二开口(13);
[0012] 所述支撑座(1)包括一支撑筒(14)及底部的安装板(15),所述支撑筒(14)轴线与 所述安装板(15)夹角为75°,所述安装板(15)上设有一第二通孔(I6),其四周还设有螺钉孔 (17);
[0013] 所述第一开口(12)的开口向斜下方开设,且所述第一开口(12)的最上端略高于所 述静摩擦片(4)的最下端,所述第二开口(I3)向斜上方开设,所述角度传感器⑻的输出轴 与所述支撑座(1)之间还设有一防尘圈(10),所述防尘圈(10)的上平面与所述第一开口 (12)的下底面相平齐;所述导向孔(21)是腰形孔。
[0014] 与现有技术相比,本发明的优点在于:通过在支撑座中安装静摩擦片,转轴中设有 与动摩擦片相连接的安装块,并且安装块与动摩擦片可在导向孔中沿转轴轴向活动,转轴 中还设有将动摩擦片与静摩擦片相互顶紧的压紧装置,生产加工简单、体积小,摩擦材料磨 损摩擦阻尼几乎不变化,并且还具有摩擦阻尼可随意调节的优点。
附图说明
[0015] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0016] 图1是本发明实施例一中的方向盘阻尼器的剖视图;
[0017] 图2是本发明实施例二中的方向盘阻尼器的局部示意图;
[0018]图3是本发明的方向盘阻尼器的三维视图;
[0019]图4是本发明的方向盘阻尼器的转轴的剖视图;
[0020]图5是本发明的方向盘阻尼器的转轴的三维视图;
[0021]图6是本发明的方向盘阻尼器的支撑座的三维视图;
[0022]图7是本发明的方向盘阻尼器的安装块的三维视图;
[0023]图8是本发明的方向盘阻尼器的动摩擦片的三维视图;
[0024]图9是本发明的方向盘阻尼器的静摩擦片的三维视图;
[0025]图1〇是本发明的方向盘阻尼器的压紧螺钉的三维视图。
[0026]附图标记说明:1、支撑座,2、转轴,3、方向盘,4、静摩擦片,5、安装块,6、动摩擦片, 7、压紧装置,8、角度传感器,9、联轴器,10、防尘圈,11、台阶面,12、第一开口,13、第二开口, 14、支撑筒,15、安装板,16、第二通孔,17、螺钉孔,21、导向孔,22、第一安装孔,23、槽口,24、 第二安装孔,31、螺钉,41、第一通孔,61、凸起,71、压紧螺钉,72、弹簧,73、稳定杆,74、齿轮, 75、蜗杆,76、一字切口。
具体实施方式
[0027]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能 更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0028] 实施例一
[0029]参阅图1、图3所示,本发明提供的一种方向盘阻尼器,包括一中空的支撑座1,穿设 于支撑座1中的转轴2,该转轴2与支撑座1可以通过轴承连接,用弹性挡圈固定,在转轴2上 安装有一方向盘3或者是工业手轮等,支撑座1中设有台阶面n,台阶面11上安装有一静摩 擦片4,转轴2沿径向设有一导向孔21,该导向孔21可以是腰形孔也可以是矩形孔,导向孔21 中穿设有一可沿转轴2轴向活动的安装块5,安装块5与一套设于转轴2上的动摩擦片6相连 接,转轴2中心位置还设有一与导向孔21相连通的第一安装孔22,第一安装孔22中设有一压 紧安装块5使静摩擦片4、动摩擦片6相贴合的压紧装置7。通过在支撑座1中安装静摩擦片4, 转轴2中设有与动摩擦片6相连接的安装块5,并且安装块5与动摩擦片6可在导向孔21中沿 转轴2轴向活动,动摩擦片6与静摩擦片4的结合面穿过导向孔21中部,转轴2中还设有将动 摩擦片6与静摩擦片4相互顶紧的压紧装置7,通过压紧装置7向下压安装块5,安装块5在导 向孔21中向下运动带动动摩擦片6压紧静摩擦片4,当转轴2转动时,转轴2带动安装块5与动 摩擦片6转动,动摩擦片6与静摩擦片4之间的摩擦力提供阻尼,生产加工简单、体积小,并且 还具有摩擦阻尼可随意调节的优点。动摩擦片6与静摩擦片4的材料相同,提高摩擦力,优选 的材料为锡青铜,磨损系数低,粉尘少,使用时间长,也可以是其他陶瓷摩擦材料或粉末冶 金摩擦材料等。
[0030]参阅图4、图5所示,第一安装孔22与方向盘3—侧的转轴2端面相连通,在装配时, 压紧装置7可以从方向盘3—侧安装,方便该压紧装置7压紧力的调节,也方便组装该方向盘 阻尼器,该压紧装置7也可安装于转轴2的另一侧,即第一安装孔22与转轴2的另一端面相连 通,虽然拆装会不方便,但是会有效的防止非工作人员调节内部的压紧力从而改变了摩擦 阻尼。
[0031] 在本实施例中,压紧装置7包括一压紧螺钉71及设置于压紧螺钉71与安装块5之间 的弹簧72。也可用碟簧或者弹性橡胶等弹性部件代替弹簧72。在使用时,通过旋转压紧螺钉 71而压紧弹簧72,调节压紧弹簧72对安装块5和动摩擦片6的压紧力,弹簧72的作用一方便 是使压紧螺钉71的有效调节行程内可以实现压紧力的微小调节,另一方面在摩擦片有磨损 时对压紧力的变化很小。安装块5的作用一方面是将压紧力传递给动摩擦片6,另一方面作 为动摩擦片6与转轴2之间的连接件,防止转轴2与动摩擦片6之间相对转动,安装块5为长方 体方便通过导向孔21,并且利用长方体的两侧面与导向孔21的两侧面相贴合传递动力。动 摩擦片6中部的圆孔与转轴2的外壁相贴合,用于防止动摩擦片6沿转轴2轴向蹿动。动摩擦 片6与安装块5之间可以通过螺钉或者铆钉等方式连接。该压紧装置7也可以直接用一螺钉 压紧安装块5。压紧螺钉71下部设有一穿设于弹簧72中的稳定杆73,是为了使弹簧72保持稳 定,防止弹簧72受压严重时歪斜,该稳定杆73与压紧螺钉71—体式连接。优选的,方向盘3通 过一螺钉31与转轴2相连接,方向盘3与转轴2之间还通过一键传输扭矩,螺钉31的螺纹与压 紧螺钉71的螺纹规格相同,第一安装孔22中只需加工一道螺纹,加工简单,该螺纹由螺钉31 与压紧螺钉71共用,当需要调节方向盘3的阻尼时,只需将螺钉31拆卸,用螺丝刀转动压紧 螺钉31即可调节弹簧72对动摩擦片6的压紧力,调节方便。转轴2与方向盘3相对的另一端面 还设有一削扁的圆形凸台,用于安装角度传感器8或者是直接连接外部的传动轴。
[0032] 参阅图8所示,转轴2的两侧均设有一槽口 23,动摩擦片6内设有嵌入槽口 23内的凸 起61,通过凸起61与槽口 23的配合,转轴2转动时通过凸起61带动动摩擦片6转动,在安装 时,首先将安装块5穿入导向孔21,再将动摩擦片6的凸起61嵌入槽口 23再推至与安装块5贴 合,用螺钉固定即可,动摩擦片6与转轴2的轴向定位也可以通过凸起61的端面与槽口内底 面相顶紧来固定,在制作时,只需将槽口 23的宽度设计的大于导向孔21的宽度,导向孔21的 两端即会产生一用于抵挡凸起61端面的台阶。
[0033]最优的,支撑座1内还连接有一与转轴2同轴的角度传感器8,用于检测转轴的转角 信号,角度传感器8与转轴2之间还连接有一联轴器9。优选的,联轴器9为弹性联轴器也可以 为其他具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力的联轴器(如绕行联轴器、薄片联轴器等), 支撑座1上与联轴器9相对的位置设有一第一开口 I2,该第一开口丨2用于安装联轴器9上的 紧定螺钉,第一开口 I2可以设置为圆形也可以设置为方形。角度传感器8为编码器也可以为 电位器等,支撑座1上的编码器的出线口的位置设有一第二开口 13,用于方便编码器走线。 该转轴2也可直接与其他传动轴相连接用于直接传动,由于编码器的安装孔一般都设于输 出轴一侧的平面上,所以在支撑座1与编码器之间还设有一连接板,安装时,先将编码器与 连接板通过螺钉连接,再整体装入支撑座1中固定。
[0034]参阅图6所示,支撑座1包括一支撑筒14及底部的安装板15,支撑筒14轴线与安装 板I5夹角为75°,方便操作人员操纵方向盘3,安装板15上设有一第二通孔16,用于安装编码 器,其四周还设有螺钉孔I7,用于与外部的面板相连接,该安装板15底面略低于编码器的最 低点,支撑筒14中部设有一台阶,该台阶的两个端面一个用于安装动摩擦片6—个用于安装 编码器,在装配时,动摩擦片6与编码器从两侧向支撑座1中安装,安装方便不会产生干涉。 [0035] 实施例二
[0036]参阅图2、图10所示,本实施例与实施例一的区别在于,压紧螺钉71上部还一体化 的设有一齿轮74,转轴2上与齿轮相对的位置设有第二安装孔24,方向盘3上与第二安装孔 24相对的位置设有一操作孔,该第二安装孔24内设置有一蜗杆75,该蜗杆75在转轴2内仅能 旋转,蜗杆75端部设有一用于旋转蜗杆75的凹槽。该凹槽可以是十字切口或者是一字切口 76,用于方便螺丝刀旋转。利用旋转蜗杆75带动齿轮74旋转,最终带动压紧螺钉71旋转压紧 动摩擦片6,需要调节内部摩擦阻尼时,只需利用螺丝刀穿入方向盘3上的操作孔旋钮蜗杆 75即可,操作方便。
[0037] 第一开口 12的开口向斜下方开设,且第一开口 12的最上端略高于静摩擦片4的最 下端,第二开口 13向斜上方开设,角度传感器8的输出轴与支撑座1之间还设有一防尘圈10, 防尘圈10的上平面与第一开口 12的下底面相平齐,应为方向盘阻尼器在操作时动摩擦片6 与静摩擦片4相对摩擦,会有磨损的灰尘或碎肩,灰尘和碎屑由于重力的作用一部分会由静 摩檫片4中的第一通孔41处落入第一开口 12中,另一部分会从静摩擦片与支撑座1之间的间 隙落入第一开口 12中,从而可以从第一开口 12中清理灰尘或者碎屑。角度传感器8的输出轴 与支撑座1之间设置的防尘圈10,是为了防止灰尘或者碎屑从输出轴的缝隙中落入角度传 感器8,从而影响该电子设备的性能。防尘圈10的上平面与第一开口 12下底面相平齐可以使 落入防尘圈上的碎屑从第一开口 12滚出方向盘阻尼器,防尘圈10的上平面也可以高于第一 开口12的下底面。
[0038] 参阅图9所示,静摩擦片4中部设有一第一通孔41,安装块5置于第一通孔41内,安 装块5与动摩擦片6上的凸起61连接,在本实施例中凸起61数量为2个,每个凸起上均设有一 螺纹孔,在安装块5两端的相应位置上均设有一通孔。用螺钉将安装块5与动摩擦片连接,将 安装块5设置于静摩擦片4中的第一通孔41中是为了进一步减小支撑座1中径向的尺寸,提 高了空间利用率。参阅图7所示,安装块5中部还可以设置一凸起,用于穿入弹簧72中,固定 弹簧72的底部,由于弹簧72具有很好的弹性,即使转轴2与静摩擦片4有略微偏斜,动摩擦片 6也可以与静摩擦片4自适应的完全贴合。
[0039]该方向盘阻尼器可以用于电转向类的叉车、工程机械等领域,也可用于机床领域。 使方向盘3或者手轮可以在不受外力或者外力较小时保持静止,特别对于一些旋转精度要 求比较高的机械,并且提高了操作者操作时的舒适度。
[0040]以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何 不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的 保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种方向盘阻尼器,包括一中空的支撑座(1),穿设于所述支撑座(1)中的转轴(2), 及安装在所述转轴(2)上的方向盘(3),其特征在于:所述支撑座⑴中设有台阶面(11),所 述台阶面(11)上安装有一静摩擦片(4),所述转轴⑵沿径向设有一导向孔(21),所述导向 孔(21)中穿设有一可沿所述转轴(2)轴向活动的安装块,且所述安装块⑸还与一套设 于所述转轴(2)上的动摩擦片(6)相连接,所述转轴(2)中心位置还设有一与所述导向孔 (21)相连通的第一安装孔(22),所述第一安装孔(22)与所述方向盘⑶一侧的转轴⑵端面 相连通,所述第一安装孔(22)中设有一压紧所述安装块(5)使所述静摩擦片(4)、所述动摩 擦片⑹相贴合的压紧装置⑺; 所述压紧装置(7)包括一压紧螺钉(71)及设置于所述压紧螺钉(71)与所述安装块(5) 之间的弹簧(72),所述压紧螺钉(71)下部设有一穿设于所述弹簧(72)中的稳定杆(73); 所述方向盘(3)通过一螺钉(31)与所述转轴(2)相连接,所述螺钉(31)的螺纹与所述压 紧螺钉(71)的螺纹规格相同;所述压紧螺钉(71)上部还一体化的设有一齿轮(74),所述转 轴(2)上与所述齿轮相对的位置设有一蜗杆(75),所述蜗杆(75)端部设有一用于旋转所述 蜗杆(75)的凹槽; 所述转轴⑵的两侧均设有一槽口(23),所述动摩擦片(6)内设有嵌入所述槽口(2¾内 的凸起(61);所述静摩擦片(4)中部设有一第一通孔(41),所述安装块(5)置于所述第一通 孔(41)内,所述安装块(5)与所述动摩擦片(6)上的凸起(;61)连接; 所述支撑座(1)内还连接有一与所述转轴(2)同轴的角度传感器(8),所述角度传感器 (8)与所述转轴(2)之间还连接有一联轴器(9);所述联轴器(9)为弹性联轴器,所述支撑座 (1)上的所述联轴器⑼的位置设有一第一开口(12),所述角度传感器⑻为编码器,所述支 撑座⑴上的所述编码器的出线口的位置设有一第二开口(13); 所述支撑座(1)包括一支撑筒(14)及底部的安装板(15),所述支撑筒(14)轴线与所述 安装板(15)夹角为75°,所述安装板(15)上设有一第二通孔(16),其四周还设有螺钉孔 (17); 所述第一开口(12)的开口向斜下方开设,且所述第一开口(12)的最上端略高于所述静 摩擦片⑷的最下端,所述第二开口(I3)向斜上方开设,所述角度传感器⑻的输出轴与所 述支撑座(1)之间还设有一防尘圈(1〇),所述防尘圈(10)的上平面与所述第一开口(12)的 下底面相平齐; 所述导向孔(21)是腰形孔。
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