CN219382594U - 用于方向盘角度测量的摆臂联动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，包括放置在方向盘弧口内的两个固定杆；两个固定杆间设置有联动机构；联动机构包括分别固设于两个固定杆远离方向盘一侧的两个摆动臂，两个摆动臂相抵的一端通过齿轮啮合连接；联动机构还包括用于遮盖两个齿轮的箱体，箱体上开设有供两个摆动臂摆动的开口，两个齿轮与箱体可转动连接；其中一个齿轮包括固定半齿轮，固定半齿轮上可转动的设置有模数、齿数均与固定半齿轮相同的补偿半齿轮，补偿半齿轮通过固定机构与固定半齿轮固定。本实用新型能补偿齿轮间由于长时间啮合磨损造成的间隙，保证了测量精度；本实用新型适用于汽车检测行业，用于测量汽车方向盘的偏转角度。

Description

用于方向盘角度测量的摆臂联动机构

技术领域

本实用新型涉及一种角度测量机构，具体地说是一种用于方向盘角度测量的摆臂联动机构。

背景技术

汽车转向系统设计的基本要求为当车辆在直线行驶时，方向盘应处于中间位置，在此基础上，驾驶员通过方向盘偏离中间位置的角度（即偏转角度）来感知汽车(或转向车轮)与既定行驶方向的偏离程度，也就是常说的“路感”。但由于制造及装配等因素的影响，汽车在出厂检测时可能出现车轮显示0°，但方向盘却有偏转角度的现象，如若直接出厂，那么在使用过程中当汽车直线行驶时，方向盘会偏离中间位置（正直位置），这不仅会影响美观，还会造成驾驶员“路感”的认知障碍，严重时会导致方向盘的误操作，为交通事故的发生埋下隐患。因此，测量汽车方向盘的偏转角度尤为重要。

如图1、图2所示，现有技术中的角度测量机构包括两个固定杆1，每个固定杆1上均设置有一个摆动臂5，两个摆动臂5上远离固定杆1的一端分别设置有主动齿轮6、从动齿轮7，通过两齿轮的啮合连接实现两个摆动臂5的联动；齿轮啮合处设置有箱体8，箱体8上方设置有控制箱24，控制箱24内装有三轴传感器。使用时，将两个固定杆1分别卡在方向盘盘体2的水平端与盘辐3形成的两个相对称的弧口4内，控制箱24上显示的读数代表方向盘的偏转角度。

但该结构在多次使用后，两齿轮相啮合的齿部会出现磨损，使两齿轮再次啮合时会产生间隙，当调整摆动臂使其卡在方向盘中时，可能会因为间隙的存在产生晃动，进而影响标定精度。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，以补偿齿轮间由于长时间啮合磨损造成的间隙，避免晃动，从而保证对方向盘偏转角度的测量精度。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，包括用于放置在方向盘盘体的水平端与盘辐形成的两个相对称的弧口内的两个固定杆；两个固定杆间设置有联动机构；联动机构包括分别固设于两个固定杆远离方向盘一侧的两个摆动臂，两个摆动臂相抵的一端通过齿轮啮合连接，齿轮的径向均沿固定杆的径向设置；联动机构还包括用于遮盖两个齿轮的箱体，箱体上开设有供两个摆动臂摆动的开口，两个齿轮与箱体可转动连接；其中一个齿轮为具有补偿功能的齿轮，该齿轮包括固定半齿轮，固定半齿轮上可转动的设置有模数、齿数均与固定半齿轮相同的补偿半齿轮，补偿半齿轮通过固定机构与固定半齿轮固定。

作为对本实用新型的限定：补偿半齿轮与摆动臂间留有供补偿半齿轮活动的间隙。

作为对本实用新型的进一步限定：固定机构包括于补偿半齿轮上开设有至少一个弧形孔，弧形孔内设置有螺栓，固定半齿轮上设置有与螺栓相对应的内螺纹孔，通过螺栓调节补偿半齿轮与固定半齿轮的相对位置。

作为对本实用新型的进一步限定：两个摆动臂上均设置有若干个用于调节两个固定杆间距离的固定孔，通过紧固件穿过固定孔后将摆动臂与固定杆连接。

作为对本实用新型的另一种限定：箱体远离控制箱的一侧固设有用于与前风窗抵紧、松开的伸缩机构。

作为对本实用新型的进一步限定：伸缩机构包括与箱体固定连接的固定组件，以及与固定组件滑动连接的、用于与前风窗抵紧或松开的滑动组件。

作为对本实用新型的进一步限定：固定组件包括与箱体固定连接的、呈中空结构的第一盒体，第一盒体内固设有沿第一盒体的长度方向伸、缩的弹簧；

滑动组件包括套接于第一盒体内的第二盒体，第二盒体的上固设有滑块，第一盒体内设置有与滑块相适配的、沿弹簧长度方向的滑槽；弹簧朝向第二盒体的一端与第二盒体相抵。

作为对本实用新型的进一步限定：弹簧内径处套设有固设于第一盒体内的导向杆，导向杆外径与弹簧内径相适配；第二盒体内设置有供弹簧、导向杆沿其长度方向伸入的空腔，空腔的端部形成用于限制弹簧自由端伸、缩的限位面，限位面上开设有仅供导向杆伸出的过孔。

作为对本实用新型的进一步限定：滑动组件还包括于第二盒体远离第一盒体的一面设置的、用于与前风窗相抵的撑杆。

作为对本实用新型的进一步限定：撑杆靠近第二盒体的一端设置有外螺纹，第二盒体内沿其长度方向开设有与撑杆的外螺纹相适配的内螺纹孔。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型中将两个固定杆分别放入方向盘盘体的水平端与盘辐形成的两个相对称的弧口内，再通过联动机构将两个固定杆撑在弧口内，使固定杆不会出现晃动；两个固定杆端部通过主动齿轮、从动齿轮啮合连接，从动齿轮带有齿轮补偿功能，从动齿轮包括靠近箱体底部的固定半齿轮，固定半齿轮上可转动的设置有模数、齿数均与固定半齿轮相同的补偿半齿轮，补偿半齿轮与摆动臂间留有供补偿半齿轮活动的间隙；随着使用时间的增长，两齿轮间相啮合的齿间会被磨损，产生间隙，此时通过调整补偿半齿轮与固定半齿轮的相对位置，使补偿半齿轮弥补主动齿轮、从动齿轮齿间的间隙，从而避免两个摆动臂间的晃动，保证测量精度；

（2）本实施例中联动机构的中心位置固设有用于与前风窗抵紧、松开的伸缩机构，使用时，两个固定杆位于方向盘弧口内的同时，伸缩机构又抵紧前风窗，避免了因不经意间的碰撞，使方向盘有稍许偏转，从而导致测量结果有偏差的问题；

（3） 本实施例中两个摆动臂上均设置有若干个固定孔，用于调节两个固定杆间距离，即通过紧固件将固定杆与不同的固定孔固定，实现两摆动臂间水平距离的变化，进而适配不同尺寸的方向盘。

综上所述，本实用新型能补偿齿轮间由于长时间啮合磨损造成的间隙，避免了摆动臂的晃动，保证了测量精度；本实用新型适用于汽车检测行业，用于测量汽车方向盘的偏转角度。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为现有技术的结构示意图；

图2为现有技术中齿轮部分的结构示意图；

图3为本实用新型实施例的结构示意图；

图4为主动齿轮、从动齿轮的结构示意图；

图5为补偿半齿轮的结构示意图；

图6为伸缩机构的结构示意图；

图7为伸缩机构的侧视图；

图8为图7中A-A向的剖视图；

图9为本实用新型实施例的应用示意图。

图中：1-固定杆，2-方向盘盘体，3-盘辐，4-弧口，5-摆动臂，6-主动齿轮，7-从动齿轮，71-固定半齿轮，72-补偿半齿轮，8-箱体，81-开口，9-转轴，10-间隙，11-弧形孔，12-螺栓，13-固定孔，14-第一盒体，15-第二盒体，16-滑块，17-滑槽，18-弹簧，19-导向杆，20-空腔，21-限位面，22-过孔，23-平面滚针轴承，24-控制箱，25-撑杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构为优选实施例，仅用于说明和解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

实施例所述的“上”“下” “左”“右”“前”“后”等方位用词或位置关系，是基于本实用新型说明书附图中图3的方位关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，并不是指示或暗指的装置或元件必须具有的特定的方位、为特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护的内容的限制。

实施例 用于方向盘角度测量的摆臂联动机构

如图3～图9所示，本实施例包括用于放置在方向盘盘体2的水平端与盘辐3形成的两个相对称的弧口4内的两个固定杆1；两个固定杆1间设置有联动机构，联动机构包括通过齿轮啮合连接的两个摆动臂5、用于遮盖两个齿轮的箱体8；其中一个摆动臂5上固设有主动齿轮6，另一个摆动臂5上固设有带补偿功能的从动齿轮7，从动齿轮7包括固定半齿轮71、补偿半齿轮72，当两齿轮间相啮合的齿间因磨损产生间隙10时，通过调整补偿半齿轮72与固定半齿轮71的相对位置，可以弥补主动齿轮6、从动齿轮7齿间的间隙10，进而保证测量精度。

具体的，如图3所示，每个固定杆1背离方向盘的一面上均固设有一个弧形的摆动臂5，两个弧形摆动臂5弯向两个固定杆1的连线的中心位置，且关于该中心位置完全对称，两个摆动臂5相抵的一端通过主动齿轮6、从动齿轮7啮合连接，主动齿轮6、从动齿轮7的径向均沿固定杆1的径向设置。本实施例中的弧形摆动臂5还可以换成直线形摆动臂5，直线形摆动臂5远离固定杆1的两端均设置齿轮，任何有关对摆动臂5形状的改进均属于本实用新型的保护范围。

为了完善本实施例，如图3所示，两个摆动臂5上均设置有若干个固定孔13，本实施例中两个摆动臂上靠近固定杆的五个小内径的圆孔为固定孔13，靠近箱体8的五个大直径的圆孔为减重孔，用来减小两个摆动臂的重量；再通过紧固件使摆动臂5与固定杆1连接，通过固定杆1与不同的固定孔13的连接来调整两固定杆1间的距离，以适应不同直径尺寸的方向盘，本实施例中的紧固件为螺栓12，固定杆1上设置有内螺纹孔，将螺栓12通过固定孔13插入固定杆1中拧紧，实现固定杆1与摆动臂5的连接，当然，紧固件还可以换成螺钉或其他紧固件。

本实施例中位于右侧的摆动臂5上的齿轮为主动齿轮6，左侧摆动臂5上的齿轮为从动齿轮7，如图4、图5所示，从动齿轮7包括靠下位置的固定半齿轮71，固定半齿轮71上方设置有补偿半齿轮72，本实施例中的补偿半齿轮72为2/3的齿轮，固定半齿轮71与补偿半齿轮72的模数、齿数均相同，补偿半齿轮72与摆动臂5间还留有供补偿半齿轮72转动的间隙10；补偿半齿轮72与固定半齿轮71间通过固定机构连接，固定机构包括于补偿半齿轮72上开设有三个弧形孔11，每个弧形孔11内设置有螺栓12，固定半齿轮71上设置有与螺栓12相对应的内螺纹孔，通过螺栓12调节补偿半齿轮72与固定半齿轮71的相对位置实现与主动齿轮6的补偿。当然弧形孔11的数量还可以为一个、两个或其他数量，只需能实现补偿半齿轮72与主动齿轮6间的转动或固定即可。随着使用时间的增长，齿轮的齿部会出现磨损，造成齿轮啮合时会产生间隙10，此时通过调整补偿半齿轮72，弥补主动齿轮6与从动齿轮7间产生的间隙10，从而保证标定精度。

本实施例中的固定机构还可以为于补偿半齿轮72上开设有若干个圆孔，相应的，固定半齿轮71上开设与圆孔相对应的若干个内螺纹孔，调节时，转动补偿半齿轮72至补偿的位置后，将螺栓12依次插入圆孔、内螺纹孔后固定。

进一步的，联动机构中用于遮盖两个齿轮的箱体8为中空的长方体结构，主动齿轮6、从动齿轮7位于箱体8内，箱体8底面固设有分别贯穿主动齿轮6、从动齿轮7中心位置的两个转轴9，两个齿轮通过绕各自的转轴9转动以与另一齿轮啮合连接；补偿半齿轮72上方设置有平面滚针轴承23，平面滚针轴承23固定的套设于转轴9上，箱体8左、右两侧面上开设有供两个摆动臂5摆动的开口81，当两个摆动臂5摆动时，齿轮啮合，齿轮与平面滚针轴承23间为滚动摩擦，减小了摩擦力。本实施例中的箱体8底面是指箱体8的下面。本实施例中于两齿轮的中心位置沿其轴向分别固设一个转轴9，再将转轴9通过轴承固定于箱体8上，以此实现两齿轮与箱体8的可转动连接。

如图6所示，箱体8的底面固设有用于与前风窗抵紧、松开的伸缩机构，本实施例中的底面是指下侧面，伸缩机构包括与箱体8固定连接的固定组件，固定组件包括与联动机构固定连接的、呈中空结构的第一盒体14，此处需要说明的是，第一盒体14的顶面即为箱体8的底面，此处顶面是指上表面；第一盒体14内固设有沿第一盒体14的长度方向伸、缩的弹簧18，此处长度方向是指前、后方向，弹簧18的一端固定于第一盒体14的内侧，另一端为自由端，弹簧18内径处套设有导向杆19，导向杆19外径与弹簧18内径相适配，此处相适配是指导向杆19外径与弹簧18内径相等；

如图7、图8所示，伸缩机构还包括与第一盒体14滑动连接的、用于与前风窗抵紧或松开的滑动组件，滑动组件包括套接于第一盒体14内的第二盒体15，第二盒体15的左、右两侧面上均固设有一个滑块16，第一盒体14内设置有与滑块16相适配的滑槽17，使第二盒体15能沿第一盒体14前、后方向滑动；第二盒体15内开设有供弹簧18、导向杆19沿其长度方向伸入的空腔20，空腔20的端部形成限位面21，限位面21上开设有过孔22，过孔22的内径大于导向杆19的外径，使导向杆19能从空腔20中伸出，同时，过孔22的内径小于弹簧18的内径，使第二盒体15前、后运动时，限位面21能够对弹簧18造成挤压。

滑动组件还包括于第二盒体15的前侧面上设置的、用于与前风窗相抵的撑杆25，撑杆25靠近第二盒体15的一端设置有外螺纹，第二盒体15上开设有与撑杆25的外螺纹相适配的内螺纹孔，可以通过调整撑杆25从第二盒体15中的伸出长度，使其与前风窗相抵，使用时，将撑杆25顶紧前风窗，撑杆25与两个固定杆1固定后，将方向盘锁死，避免了因不经意间的碰撞，使方向盘稍许偏转，导致测量结果有偏差的问题。

当然，本实施例中的滑动组件还可以仅为套接于第一盒体14内的、与第一盒体14滑动设置的第二盒体15，只需保证第二盒体15的长度大于第一盒体14前侧面到前风窗的距离即可；弹簧18的自由端固定于第二盒体15的后侧面上，使用时先将两个固定杆1固定，再按压第二盒体15，第二盒体15便会向后运动，压缩弹簧18，当第二盒体15抵在前风窗上后，松手，弹簧18回弹，第二盒体15顶紧前风窗；需要说明的是，第二盒体15顶紧前风窗后，弹簧18仍处于压缩状态。本实施例中的撑杆25还可以固设于第二盒体15的前侧面，只要撑杆25的长度能够满足当其顶紧到前风窗时，弹簧18仍处于压缩状态即可。

使用本实施例时，如图9所示，拧动撑杆25，使其伸出长度大于第二盒体15的前侧面与前风窗间的距离，然后按压撑杆25，随之第二盒体15向后运动，进而压缩弹簧18，将两个固定杆1卡在方向盘的弧口4处后，松手，弹簧18回弹，撑杆25顶紧前风窗，此时弹簧18仍处于压缩状态。随着使用时间增长，主动齿轮6、从动齿轮7相啮合的齿部磨损，产生间隙10，此时进行间隙10补偿调节过程：将第二盒体15上盖打开，取出平面滚针轴承23露出补偿半齿轮72，将补偿半齿轮72上的螺栓12拧松，转动补偿半齿轮72至从动齿轮7与主动齿轮6间的间隙10消失，紧固螺栓12，装好上盖。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，包括用于放置在方向盘盘体的水平端与盘辐形成的两个相对称的弧口内的两个固定杆；两个固定杆间设置有联动机构；联动机构包括分别固设于两个固定杆远离方向盘一侧的两个摆动臂，两个摆动臂相抵的一端通过齿轮啮合连接，齿轮的径向均沿固定杆的径向设置；联动机构还包括用于遮盖两个齿轮的箱体，箱体上开设有供两个摆动臂摆动的开口，两个齿轮可转动地设置在箱体内；其特征在于：其中一个齿轮为具有补偿功能的齿轮，该齿轮包括固定半齿轮，固定半齿轮上可转动的设置有模数、齿数均与固定半齿轮相同的补偿半齿轮，补偿半齿轮通过固定机构与固定半齿轮固定。

2.根据权利要求1所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：补偿半齿轮与摆动臂间留有供补偿半齿轮活动的间隙。

3.根据权利要求2所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：固定机构包括于补偿半齿轮上开设有至少一个弧形孔，弧形孔内设置有螺栓，固定半齿轮上设置有与螺栓相对应的内螺纹孔，通过螺栓调节补偿半齿轮与固定半齿轮的相对位置。

4.根据权利要求3所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：两个摆动臂上均设置有若干个用于调节两个固定杆间距离的固定孔，通过紧固件穿过固定孔后将摆动臂与固定杆连接。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：箱体远离控制箱的一侧固设有用于与前风窗抵紧、松开的伸缩机构。

6.根据权利要求5所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：伸缩机构包括与箱体固定连接的固定组件，以及与固定组件滑动连接的、用于与前风窗抵紧或松开的滑动组件。

7.根据权利要求6所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：固定组件包括与箱体固定连接的、呈中空结构的第一盒体，第一盒体内固设有沿第一盒体的长度方向伸、缩的弹簧；

滑动组件包括套接于第一盒体内的第二盒体，第二盒体的上固设有滑块，第一盒体内设置有与滑块相适配的、沿弹簧长度方向的滑槽；弹簧朝向第二盒体的一端与第二盒体相抵。

8.根据权利要求7所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：弹簧内径处套设有固设于第一盒体内的导向杆，导向杆外径与弹簧内径相适配；第二盒体内设置有供弹簧、导向杆沿其长度方向伸入的空腔，空腔的端部形成用于限制弹簧自由端伸、缩的限位面，限位面上开设有仅供导向杆伸出的过孔。

9.根据权利要求8所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：滑动组件还包括于第二盒体远离第一盒体的一面设置的、用于与前风窗相抵的撑杆。

10.根据权利要求9所述的用于方向盘角度测量的摆臂联动机构，其特征在于：撑杆靠近第二盒体的一端设置有外螺纹，第二盒体内沿其长度方向开设有与撑杆的外螺纹相适配的内螺纹孔。