CN110239613B - 一种角度与高度可调节的方向机 - Google Patents

Abstract

一种角度与高度可调节的方向机，包括方向盘、上壳体、下壳体和方向柱外壁，方向盘设置在方向柱外壁的上端；还包括高度轴，高度轴下端连接有传动轴，高度轴和传动轴均设置在方向柱外壁内部；高度轴上部设置有高度调节开关；方向柱外壁下部连接有角度调节部，角度调节部上连接有气弹簧，气弹簧的上部与方向柱外壁的中部相连；角度调节部包括底板，底板两侧设置有侧板，侧板上部固定连接有拱桥，拱桥上部与方向柱外壁固定相连；拱桥内部设置有万向节，万向节的上端与传动轴相连，万向节的下端设置有花键轴；通过设置角度调节部实现可以对方向机的角度进行调节，通过设置高度轴实现可以对方向机的高度进行调节，整体结构简单，体积小巧，使用方便。

Description

一种角度与高度可调节的方向机

技术领域：

本发明涉及方向机技术领域，更具体地说是一种角度与高度可调节的方向机。

背景技术：

目前，现有工程车的装载机、挖掘机中的方向机多为固定结构，也就是固定高度与固定角度的方向机。在操作过程中，由于操作者的身高不同，角度与高度不能调节的方向机给施工操作带来较大的操作麻烦，增加了操作者的疲劳，不仅降低了施工质量，而且容易发生安全事故，一旦发生安全事故，就会带较大的经济损失。并且现有技术的装载机功能单一且体型较大，在驾驶室比较占用空间。

发明内容：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单、可以调节高度和角度的方向机。

为实现上述目的，本发明提供的一种角度与高度可调节的方向机，包括方向盘、上壳体、下壳体和方向柱外壁，方向盘设置在方向柱外壁的上端；还包括高度轴，高度轴下端连接有传动轴，高度轴和传动轴均设置在方向柱外壁内部；高度轴上部设置有高度调节开关；方向柱外壁下部连接有角度调节部，角度调节部上连接有气弹簧，气弹簧的上部与方向柱外壁的中部相连。

进一步的，角度调节部包括底板，底板两侧设置有侧板，侧板上部固定连接有拱桥，拱桥上部与方向柱外壁固定相连；拱桥内部设置有万向节，万向节的上端与传动轴相连，万向节的下端设置有花键轴。

进一步的，底板上部设置有立座，立座上部以转动方式连接有气弹簧座，气弹簧座内设置有通孔；气弹簧下部设置有气门，气门设置在通孔内。

进一步的，侧板之间设置有横轴，横轴外部套设有扭力弹簧和凸轮，扭力弹簧的两端设置有钩子，扭力弹簧两端的钩子分别与凸轮和侧板相连；凸轮下部连接有钩锤，钩锤端部设置有锤舌，锤舌穿设于气弹簧座内部；横轴的一端固定连接有踏板臂，踏板臂的一端设置有脚控踏板。

进一步的，高度轴包括高度轴外壳，高度轴外壳内设置有盲孔，盲孔内设置有内齿纹。

进一步的，盲孔内穿设有偏心轴，偏心轴上部设置有连杆，连杆上端与高度调节开关相连；偏心轴设置为阶梯状结构，偏心轴包括第一阶梯和第二阶梯，第一阶梯设置为第一圆轴，第二阶梯设置为第二圆轴，第二圆轴的直径略小于第一圆轴的直径；第一圆轴外套设有大齿轮，第二圆轴外套设有小齿轮；大齿轮和小齿轮之间设置有半圆扣和阻位杆，半圆扣和阻位杆设置在同一个水平面上。

进一步的，第一圆轴和第二圆轴的轴心分别设置在两条平行的直线上；大齿轮和第一圆轴的轴心设置在同一条直线上；小齿轮和第二圆轴的轴心分别设置在两条平行的直线上；大齿轮和小齿轮的轴心设置在同一条直线上。

进一步的，方向柱外壁外部设置于若干壳体连接座，上壳体通过壳体连接座与方向柱外壁相连；底板和侧板上均设置有若干壳体连接孔，下壳体通过壳体连接孔套设在角度调节部外部。

进一步的，方向盘与高度轴相连，高度调节开关设置在方向盘的中部；方向盘两侧设置有辅助手柄，上壳体一侧设置有调节手柄。

进一步的，上壳体一侧设置有显示面板，上壳体和下壳体内部设置有若干用于检测方向机高度和角度的监控探头，若干监控探头均与显示面板电连接。

本发明的有益效果是：

本发明提供的角度与高度可调节的方向机通过设置角度调节部实现可以对方向机的角度进行调节，通过设置高度轴实现可以对方向机的高度进行调节，整体结构简单，体积小巧，不占用空间，使用方便。

外部设置有上壳体和下壳体，将内部的结构保护起来，防止在使用时受到损坏，也防止内部机械结构使操作人员受到人身伤害，且外壳一体成型，后期表面无喷漆、无异味。

角度调节方便，通过踩踏脚控踏板以开启气门，然后用手扳动方向机即可改变方向机的角度，待找到合适角度之后只要松开脚控踏板即可，操作方便。

通过设置偏心轴使高度调节十分方便，通过开启高度调节开关，旋转方向盘的同时，通过连杆使小齿轮也旋转，当小齿轮与大齿轮的轴线处于同一条直线上时，小齿轮离开内齿纹，此时连杆和小齿轮的一体结构可以上下移动，待调节至合适高度时，再旋转方向盘使小齿轮旋转，当小齿轮与大齿轮的轴线不处于同一条直线上时，小齿轮与内齿纹相啮合，依靠小齿轮和内齿纹之间的摩擦力使小齿轮不能上下移动，从而固定住方向盘的高度，结构简单，使用方便。

高度与角度调节的结构均为简洁的机械结构，便于维护和维修，且故障率更低，虽然结构简洁，但使用效率高，效果好。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的内部结构主视示意图；

附图3是本发明的内部结构侧视透视示意图；

附图4是本发明的角度调节部放大结构示意图；

附图5是本发明的凸轮和钩锤放大结构示意图；

附图6是本发明的高度轴放大结构示意图；

附图7是本发明的大齿轮放大结构示意图；

附图8是本发明的大齿轮和小齿轮放大结构示意图；

附图9是本发明的偏心轴和连杆放大结构示意图；

附图中：1、方向盘，2、上壳体，3、下壳体，4、脚控踏板，5、方向柱外壁，6、传动轴，7、花键轴，8、万向节，9、高度轴，10、高度调节开关，11、壳体连接座，12、气弹簧，13、底板，14、侧板，15、拱桥，16、立座，17、横轴，18、扭力弹簧，19、凸轮，20、钩锤，21、气弹簧座，22、踏板臂，23、锤舌，24、高度轴外壳，25、连杆，26、大齿轮，27、偏心轴，28、阻位杆，29、半圆扣，30、第一圆轴，31、第二圆轴，32、小齿轮，33、内齿纹。

具体实施方式：

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图1、附图2、附图3、附图4、附图5、附图6、附图7、附图8和附图9，对本发明进行更加详细的描述。

本发明提供的角度与高度可调节的方向机，包括方向盘1、上壳体2、下壳体3和方向柱外壁5，方向盘1设置在方向柱外壁5的上端；还包括高度轴9，高度轴9下端连接有传动轴6，高度轴9和传动轴6均设置在方向柱外壁5内部；高度轴9上部设置有高度调节开关10；方向柱外壁5下部连接有角度调节部，角度调节部上连接有气弹簧12，气弹簧12的上部与方向柱外壁5的中部相连；角度调节部包括底板13，底板13两侧设置有侧板14，侧板14上部固定连接有拱桥15，拱桥15上部与方向柱外壁5固定相连；拱桥15内部设置有万向节8，万向节8的上端与传动轴6相连，万向节8的下端设置有花键轴7；底板13上部设置有立座16，立座16上部以转动方式连接有气弹簧座21，气弹簧座21内设置有通孔；气弹簧12下部设置有气门，气门设置在通孔内；侧板14之间设置有横轴17，横轴17外部套设有扭力弹簧18和凸轮19，扭力弹簧18的两端设置有钩子，扭力弹簧18两端的钩子分别与凸轮19和侧板14相连；凸轮19下部连接有钩锤20，钩锤20端部设置有锤舌23，锤舌23穿设于气弹簧座21内部；横轴17的一端固定连接有踏板臂22，踏板臂22的一端设置有脚控踏板4；高度轴9包括高度轴外壳24，高度轴外壳24内设置有盲孔，盲孔内设置有内齿纹33；盲孔内穿设有偏心轴27，偏心轴27上部设置有连杆25，连杆25上端与高度调节开关10相连；偏心轴27设置为阶梯状结构，偏心轴27包括第一阶梯和第二阶梯，第一阶梯设置为第一圆轴30，第二阶梯设置为第二圆轴31，第二圆轴31的直径略小于第一圆轴30的直径；第一圆轴30外套设有大齿轮26，第二圆轴31外套设有小齿轮32；大齿轮26和小齿轮32之间设置有半圆扣29和阻位杆28，半圆扣29和阻位杆28设置在同一个水平面；第一圆轴30和第二圆轴31的轴心分别设置在两条平行的直线上；大齿轮26和第一圆轴30的轴心设置在同一条直线上；小齿轮32和第二圆轴31的轴心分别设置在两条平行的直线上；大齿轮26和小齿轮32的轴心设置在同一条直线上；方向柱外壁5外部设置于若干壳体连接座11，上壳体2通过壳体连接座11与方向柱外壁5相连；底板13和侧板14上均设置有若干壳体连接孔，下壳体3通过壳体连接孔套设在角度调节部外部；方向盘1与高度轴9相连，高度调节开关10设置在方向盘1的中部；方向盘1两侧设置有辅助手柄，上壳体2一侧设置有调节手柄；上壳体2一侧设置有显示面板，上壳体2和下壳体3内部设置有若干用于检测方向机高度和角度的监控探头，若干监控探头均与显示面板电连接。

本发明的其中一种实施例如下：

如附图1，本发明可分为两部分，既外部结构和内部结构，外部结构主要包括方向盘1、上壳体2和下壳体3，起到保护内部结构和支撑的作用；内部结构主要包括方向柱外壁5、传动轴6、高度轴9和角度调节部，为实现高度和角度调节的主要功能结构。

如附图2和附图3，所述方向柱外壁5为筒状结构，上至方向盘1，下至拱桥15，主要起到支撑作用；传动轴6和高度轴9均设置在方向柱外壁5内部，高度轴9在上部，传动轴6在下部；高度轴9上部设置有高度调节开关10，高度调节开关10设置在方向盘1的中部；

如附图6，高度轴9下部设置有盲孔，盲孔内设置有内齿纹33；盲孔内还设置有偏心轴27、大齿轮26和小齿轮32；

如附图9，偏心轴27设置在连杆25的下端，主要分为两个阶梯，上部为第一圆轴30，下部为第二圆轴31，第二圆轴31的直径小于第一圆轴30的直径，并且第一圆轴30的轴线和第二圆轴31的轴线位于两条平行的直线上，此为偏心轴27的偏心式结构；在第一圆轴30外套设大齿轮26，并且第一圆轴30和大齿轮26的轴线位于同一条直线上；第二圆轴31外套设小齿轮32，并且第二圆轴31和小齿轮32的轴线位于两条相互平行的直线上，下借以任意一种情况对偏心式结构进行进一步说明：

设第一圆轴30的轴线和第二圆轴31的轴线之间的间距为a，第二圆轴31和小齿轮32的轴线之间的间距也为a，将大齿轮26和小齿轮32的轴线位于同一条直线上时设置为初始位置，此时小齿轮32与内齿纹33是不接触的；当偏心轴27旋转时，第一圆轴30和第二圆轴31的位置会发生变化，同时带动小齿轮32的位置平移，直至小齿轮32与内齿纹33接触并啮合时为止。

如附图8，大齿轮26和小齿轮32之间设置有半圆扣29和阻位杆28，半圆扣29与大齿轮26固定连接，阻位杆28与第一圆轴30固定连接，当偏心轴27转动时，阻位杆28与随之转动，当阻位杆28与半圆扣29接触式为止。

如附图3，方向机下部设置有气弹簧12，气弹簧12的上部与方向柱外壁5的中部相连，气弹簧12的下部与方向调节部相连。

如附图4，气弹簧12的下部具体的连接部位是气弹簧座21，气弹簧座21设置有两个通孔，两个通孔相互垂直，设两个通孔为通孔A和通孔B，通孔A为垂直设置，通孔B为水平设置，气弹簧12的下部设置有气门，气门穿设在通孔A内部；通孔B内穿设有锤舌23，锤舌23向上移动时能够触碰到气门并将气门打开，当气门打开时，气弹簧12内部与外界连通，此时气弹簧12可以伸缩，当锤舌23向下移动时气门关闭，气弹簧12内部和外界不连通，此时气弹簧12不可以伸缩。

如附图5，锤舌23为钩锤20的一部分，设置在钩锤20的B端。钩锤20的A端设置有凹槽，在A端和B端之间设置有通孔，并通过通孔内设置转轴以旋转方式与立座16相连；钩锤20上部设置有凸轮19，凸轮19的下部设置有凸出部，凸出部设置在凹槽内，当凸轮19旋转时，凸出部向A端方向旋转，此时凹槽向下运动，同时处于B端的锤舌23向上移动。当锤舌23向上移动时便能开启气门。

如附图4，凸轮19设置在横轴17外，在横轴17外还套设有扭力弹簧18，在横轴17的另一端固定连接踏板臂22，踏板臂22的端部设置有脚控踏板4，当向下踩脚控踏板4时，凸轮19便随之转动。

扭力弹簧18的两端分别连接在侧板14和凸轮19上，使凸轮19和踏板臂22在扭力作用下处于初始位置。此初始位置为凸轮19的凸出部垂直向下，且锤舌23与气门不接触。

在拱桥15下设置有万向节8，万向节8的上端与传动轴6相连，万向节8的下端与花键轴7相连，同时方向柱外壁5可以以万向节8为轴进行转动。

方向机的初始高度为826毫米，可调节的最高高度为926毫米，可调节范围为80毫米。

方向机的初始角度为9°，可调节的最大角度为19°，可调节范围为12°。

实际使用时，操作人员先用手握紧方向盘1，然后用脚向下踩脚控踏板4，然后扳动方向盘1即可调节方向机的角度，调节好之后松开脚控踏板4即可固定角度；调节高度时，先打开高度调节开关10，然后转动方向盘1，此时方向盘1即可上下移动，调节至合适高度之后反向旋转方向盘1至上下锁止为止，然后关闭高度调节开关10即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种角度与高度可调节的方向机，包括方向盘（1）、上壳体（2）、下壳体（3）和方向柱外壁（5），所述方向盘（1）设置在方向柱外壁（5）的上端；其特征在于：还包括高度轴（9），所述高度轴（9）下端连接有传动轴（6），所述高度轴（9）和传动轴（6）均设置在方向柱外壁（5）内部；所述高度轴（9）上部设置有高度调节开关（10）；所述方向柱外壁（5）下部连接有角度调节部，所述角度调节部上连接有气弹簧（12），所述气弹簧（12）的上部与方向柱外壁（5）的中部相连；

所述高度轴（9）包括高度轴外壳（24），所述高度轴外壳（24）内设置有盲孔，所述盲孔内设置有内齿纹（33）；

所述盲孔内穿设有偏心轴（27），所述偏心轴（27）上部设置有连杆（25），所述方向盘（1）与连杆（25）相连，所述偏心轴（27）设置为阶梯状结构，所述偏心轴（27）包括第一阶梯和第二阶梯，所述第一阶梯设置为第一圆轴（30），所述第二阶梯设置为第二圆轴（31），所述第二圆轴（31）的直径略小于第一圆轴（30）的直径；所述第一圆轴（30）外套设有大齿轮（26），所述第二圆轴（31）外套设有小齿轮（32）；所述第一圆轴（30）和第二圆轴（31）的轴心分别设置在两条平行的直线上；所述大齿轮（26）和第一圆轴（30）的轴心设置在同一条直线上；

所述小齿轮（32）和第二圆轴（31）的轴心分别设置在两条平行的直线上；通过开启高度调节开关，旋转方向盘（1）的同时，通过连杆使小齿轮（32）也旋转，当小齿轮（32）与大齿轮（26）的轴线处于同一条直线上时，小齿轮（32）离开内齿纹（33），此时连杆（25）和小齿轮（32）的一体结构可以上下移动，待调节至合适高度时，再旋转方向盘（1）使小齿轮（32）旋转，当小齿轮（32）与大齿轮（26）的轴线不处于同一条直线上时，小齿轮（32）与内齿纹（33）相啮合，依靠小齿轮（32）和内齿纹（33）之间的摩擦力使小齿轮（32）不能上下移动，从而固定住方向盘（1）的高度。

2.根据权利要求1所述的方向机，其特征在于：所述角度调节部包括底板（13），所述底板（13）两侧设置有侧板（14），所述侧板（14）上部固定连接有拱桥（15），所述拱桥（15）上部与方向柱外壁（5）固定相连；所述拱桥（15）内部设置有万向节（8），所述万向节（8）的上端与传动轴（6）相连，所述万向节（8）的下端设置有花键轴（7）。

3.根据权利要求2所述的方向机，其特征在于：所述底板（13）上部设置有立座（16），所述立座（16）上部以转动方式连接有气弹簧座（21），所述气弹簧座（21）内设置有通孔；所述气弹簧（12）下部设置有气门，所述气门设置在通孔内。

4.根据权利要求3所述的方向机，其特征在于：所述侧板（14）之间设置有横轴（17），所述横轴（17）外部套设有扭力弹簧（18）和凸轮（19），所述扭力弹簧（18）的两端设置有钩子，所述扭力弹簧（18）两端的钩子分别与凸轮（19）和侧板（14）相连；所述凸轮（19）下部连接有钩锤（20），所述钩锤（20）端部设置有锤舌（23），所述锤舌（23）穿设于气弹簧座（21）内部；所述横轴（17）的一端固定连接有踏板臂（22），所述踏板臂（22）的一端设置有脚控踏板（4）。

5.根据权利要求1所述的方向机，其特征在于：所述连杆（25）上端与高度调节开关（10）相连；所述大齿轮（26）和小齿轮（32）之间设置有半圆扣（29）和阻位杆（28），所述半圆扣（29）和阻位杆（28）设置在同一个水平面上。

6.根据权利要求2所述的方向机，其特征在于：所述方向柱外壁（5）外部设置有若干壳体连接座（11），所述上壳体（2）通过壳体连接座（11）与方向柱外壁（5）相连；所述底板（13）和侧板（14）上均设置有若干壳体连接孔，所述下壳体（3）通过壳体连接孔套设在角度调节部外部。

7.根据权利要求1所述的方向机，其特征在于：所述方向盘（1）与高度轴（9）相连，所述高度调节开关（10）设置在方向盘（1）的中部；所述方向盘（1）两侧设置有辅助手柄，所述上壳体（2）一侧设置有调节手柄。

8.根据权利要求1所述的方向机，其特征在于：所述上壳体（2）一侧设置有显示面板，所述上壳体（2）和下壳体（3）内部设置有若干用于检测方向机高度和角度的监控探头，若干所述监控探头均与显示面板电连接。