CN206704279U - 一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，包括伸缩转向柱和设置在伸缩转向柱一侧的伸缩支撑杆，以及设置在伸缩转向柱另一侧的驱动组件，所述伸缩转向柱的顶端穿过一套筒与方向盘固定连接，所述驱动组件包括液压装置和一对平行设置的弓形臂，所述弓形臂的前端铰接有拉杆，所述拉杆铰接在套筒下端的内壁上，所述两个弓形臂之间连接有安装销轴，所述液压装置的活塞杆与安装销轴连接，所述液压装置的后侧铰接在车架上。本实用新型操作简单，动作灵敏，实现了方向盘位置快速调整，提升了驾驶员的舒适度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，适用无人驾驶汽车方向盘调节领域。
背景技术
随着无人驾驶汽车领域的发展，没有方向盘也可以通过自动转向***实现汽车的转向动作。但由于无人驾驶汽车技术尚还处于试验阶段，机动车管理法规规定，驾车人必须对汽车拥有实体控制能力，否则将禁止上路行驶。这意味着自动驾驶汽车，必须提供基本的方向盘、刹车等实体控制设施，特殊情况下让用户能够手动驾驶。
为了使驾车人上下车更方便，并手动驾驶时保证方向盘原有的作用，在自动驾驶的时候，方向盘可以收缩到车架上面，扩展驾车人前面的空间，在人工驾驶的时候，方向盘伸出到驾车人方便操作的位置。现有技术的方向盘调节机构多采用方向盘角度调整或高度调整，提高了驾车人的舒适度。但往往存在调整困难、动作缓慢和容易损坏等缺陷。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，操作简单，动作灵敏，实现了方向盘位置快速调整，提升了驾驶员的舒适度。
本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案是：一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，包括伸缩转向柱和设置在伸缩转向柱一侧的伸缩支撑杆，以及设置在伸缩转向柱另一侧的驱动组件，所述伸缩转向柱的顶端穿过一套筒与方向盘固定连接，所述驱动组件包括液压装置和一对平行设置的弓形臂，所述弓形臂的前端铰接有拉杆，所述拉杆铰接在套筒下端的内壁上，所述两个弓形臂之间连接有安装销轴，所述液压装置的活塞杆与安装销轴连接，所述液压装置的后侧铰接在车架上。
进一步，所述伸缩转向柱包括转向柱一和伸缩设置在转向柱一下端的转向柱二，所述转向柱一的下端外壁上设置有多个轴向的条齿，所述转向柱二为中空结构，其内壁上设置有与条齿相匹配的齿槽，所述转向柱一通过条齿与齿槽的配合伸缩设置在转向柱二的上端。转向柱一可以在转向柱二内自由伸缩，并且条齿与齿槽可以将转向柱一的转动转矩传递给转向柱二，实现转向柱一与转向柱二的同步转动。
进一步，所述伸缩支撑杆为三级或三级以上的伸缩杆，所述伸缩支撑杆的横截面为方形，所述伸缩支撑杆的前端固定连接在套筒的内壁上，后端固定连接在车架上。伸缩支撑杆主要用于支撑套筒和伸缩转向柱。
进一步，所述方向盘底部的外壁上设置有多个凸环，所述套筒上端的内壁上设置有与凸环相匹配的环槽，所述方向盘通过凸环与环槽的配合转动设置在套筒的上方。保证套筒可以带动方向盘上下移动，并且不会跟随方向盘进行转动。
进一步，所述弓形臂的后端设置有弓形臂铰支座，所述弓形臂铰支座固定连接在车架上，所述弓形臂通过弓形臂铰支座铰接在车架上。
进一步，所述拉杆与弓形臂的前端通过连接销铰接。
进一步，所述液压装置包括液压泵和油缸，所述液压泵和油缸通过油管连接，所述油缸的后端连接有油缸铰支座，所述油缸通过油缸铰支座铰接在车架上，所述油缸的活塞杆的端部连接在安装销轴的中间。通过油缸活塞杆的伸缩为方向盘的调整提供动力。
进一步，所述转向柱二的下端与车内转向器固定连接。
采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的有益效果：本实用新型利用液压装置依次带动相互铰接的弓形臂、拉杆和套筒，并且通过伸缩转向柱和伸缩支撑杆，实现方向盘位置的调整，整体结构简单，操作方便，反应灵敏度高，增加了汽车在人工和自动模式切换时的便捷性，提升了驾驶员的舒适度。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构处于人工驾驶模式时的结构图；
图2为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构的两种模式切换过程中的结构图；
图3为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构处于自动驾驶模式时的结构图；
图4为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构中方向盘与套筒之间设置两组凸环和环槽时连接处的剖面图；
图5为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构的伸缩转向柱的横截面图；
图6为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构的伸缩支撑杆的横截面图；
图7为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构的拉杆的结构图；
图8为本实用新型的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构的安装销轴的结构图；
图中：1.伸缩转向柱，2.伸缩支撑杆，3.套筒，4.方向盘，5.液压装置，6.弓形臂，7.拉杆，8.安装销轴，9.活塞杆，10.车架，11.转向柱一，12.转向柱二，13.条齿，14.齿槽，15.凸环，16.环槽，17.弓形臂铰支座，18.连接销，19.液压泵，20.油缸，21.油管，22.油缸铰支座。
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1-8所示，一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，包括伸缩转向柱1和设置在伸缩转向柱1一侧的伸缩支撑杆2，以及设置在伸缩转向柱1另一侧的驱动组件，所述伸缩转向柱1的顶端穿过一套筒3与方向盘4固定连接，所述驱动组件包括液压装置5和一对平行设置的弓形臂6，所述弓形臂6的前端铰接有拉杆7，所述拉杆7铰接在套筒3下端的内壁上，所述两个弓形臂6之间连接有安装销轴8，所述液压装置5的活塞杆9与安装销轴8连接，所述液压装置5的后侧铰接在车架10上。
所述伸缩转向柱1包括转向柱一11和伸缩设置在转向柱一11下端的转向柱二12，所述转向柱一11的下端外壁上设置有多个轴向的条齿13，所述转向柱二12为中空结构，其内壁上设置有与条齿13相匹配的齿槽14，所述转向柱一11通过条齿13与齿槽14的配合伸缩设置在转向柱二12的上端。
所述伸缩支撑杆2为三级或三级以上的伸缩杆，所述伸缩支撑杆2的横截面为方形，所述伸缩支撑杆2的前端固定连接在套筒3的内壁上，后端固定连接在车架10上。
所述方向盘4底部的外壁上设置有多个凸环15，所述套筒3上端的内壁上设置有与凸环15相匹配的环槽16，所述方向盘4通过凸环15与环槽16的配合转动设置在套筒3的上方。
所述弓形臂6的后端设置有弓形臂铰支座17，所述弓形臂铰支座17固定连接在车架10上，所述弓形臂6通过弓形臂铰支座17铰接在车架10上。
所述拉杆7与弓形臂6的前端通过连接销18铰接。
所述液压装置5包括液压泵19和油缸20，所述液压泵19和油缸20通过油管21连接，所述油缸20的后端连接有油缸铰支座22，所述油缸20通过油缸铰支座22铰接在车架10上，所述油缸20的活塞杆9的端部连接在安装销轴8的中间。
所述转向柱二12的下端与车内转向器固定连接。
参见图3，在无压状态，所述活塞杆9处于原始长度，方向盘4处于最短位置。
参见图2，当驾驶员将车辆从自动模式切换为人工模式的时候，液压泵19排油，液压泵中的油液23通过油管21进入油缸20，通过油缸20中活塞24逐渐伸出活塞杆9，活塞杆9通过安装销轴8推动弓形臂6，弓形臂6以弓形臂铰支座17为中心开始逆时针方向转动，通过连接销18带动拉杆7，随着弓形臂6和拉杆7的运动，套筒3上移，伸缩支撑杆2和伸缩转向轴1也跟着伸长，方向盘4伸出。当方向盘4伸出至最长位置时，弓形臂6尾端弓形臂铰支座17的中心和拉杆7两端铰接点的三点连线近似为一条直线，如图1所示。
参见图2，当驾驶员将车辆从人工模式切换为自动模式时，液压泵19吸油，油缸20里的油液23通过油管21开始回油，通过油缸20内活塞24收缩活塞杆9长度，活塞杆9通过安装销轴8拉动弓形臂6，弓形臂6以弓形臂铰支座17为中心开始顺时针方向转动，通过连接销18带动拉杆7，随着弓形臂6和拉杆7的运动，套筒3下移，伸缩支撑杆2和伸缩转向轴1收缩，方向盘4缩回。当方向盘4处于最短位置时，弓形臂6和拉杆7近似地叠加在一起，如图3所示。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种结构简单、操作方便、动作灵敏、工作可靠和便于安装的基于液压缸的伸缩式转向柱机构。
以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (8)
1.一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：包括伸缩转向柱和设置在伸缩转向柱一侧的伸缩支撑杆，以及设置在伸缩转向柱另一侧的驱动组件，所述伸缩转向柱的顶端穿过一套筒与方向盘固定连接，所述驱动组件包括液压装置和一对平行设置的弓形臂，所述弓形臂的前端铰接有拉杆，所述拉杆铰接在套筒下端的内壁上，所述两个弓形臂之间连接有安装销轴，所述液压装置的活塞杆与安装销轴连接，所述液压装置的后侧铰接在车架上。
2.根据权利要求1所述的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：所述伸缩转向柱包括转向柱一和伸缩设置在转向柱一下端的转向柱二，所述转向柱一的下端外壁上设置有多个轴向的条齿，所述转向柱二为中空结构，其内壁上设置有与条齿相匹配的齿槽，所述转向柱一通过条齿与齿槽的配合伸缩设置在转向柱二的上端。
3.根据权利要求1所述的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：所述伸缩支撑杆为三级或三级以上的伸缩杆，所述伸缩支撑杆的横截面为方形，所述伸缩支撑杆的前端固定连接在套筒的内壁上，后端固定连接在车架上。
4.根据权利要求1所述的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：所述方向盘底部的外壁上设置有多个凸环，所述套筒上端的内壁上设置有与凸环相匹配的环槽，所述方向盘通过凸环与环槽的配合转动设置在套筒的上方。
5.根据权利要求1所述的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：所述弓形臂的后端设置有弓形臂铰支座，所述弓形臂铰支座固定连接在车架上，所述弓形臂通过弓形臂铰支座铰接在车架上。
6.根据权利要求1所述的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：所述拉杆与弓形臂的前端通过连接销铰接。
7.根据权利要求1所述的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：所述液压装置包括液压泵和油缸，所述液压泵和油缸通过油管连接，所述油缸的后端连接有油缸铰支座，所述油缸通过油缸铰支座铰接在车架上，所述油缸的活塞杆的端部连接在安装销轴的中间。
8.根据权利要求2所述的一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构，其特征在于：所述转向柱二的下端与车内转向器固定连接。
Priority Applications (1)
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| CN201720459583.3U CN206704279U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构 |
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| CN201720459583.3U CN206704279U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构 |
Publications (1)
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| CN201720459583.3U Active CN206704279U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种基于液压缸的伸缩式转向柱机构 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110001744A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-12 | 吉林大学 | 一种可伸缩式方向盘及其控制方法 |
| CN113830164A (zh) * | 2020-06-23 | 2021-12-24 | 丰田自动车株式会社 | 车辆用转向装置 |
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2017
- 2017-04-28 CN CN201720459583.3U patent/CN206704279U/zh active Active
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110001744B (zh) * | 2019-04-22 | 2023-09-08 | 吉林大学 | 一种可伸缩式方向盘及其控制方法 |
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| CN113830164B (zh) * | 2020-06-23 | 2023-09-01 | 丰田自动车株式会社 | 车辆用转向装置 |
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