申请/专利权人：长安大学

申请日：2017-12-22

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN107963114B

主分类号：B62D1/04

分类号：B62D1/04;B62D1/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2018.05.22#实质审查的生效;2018.04.27#公开

摘要：本发明公开了一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，电动助力开关装置包括电动马达、传动轴、锥齿轮、左锥齿轮和右锥齿轮；电动马达设置在手把圆盘中心处，电动马达与传动轴相连接，传动轴与锥齿轮相连接，锥齿轮与左锥齿轮和右锥齿轮均啮合；锥齿轮设置在手把圆盘的缺口处，左锥齿轮和右锥齿轮分别安装在铁圈断口的两端，且左锥齿轮和右锥齿轮分别与弹簧的弹簧左端、弹簧右端连接；止动孔与止动键配合。本发明的电动助力开关装置能够实现方向盘直接的调节，并且使开关的操作更加简单，易用，易实现。

主权项：1.一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，包括手把圆盘100和电动助力开关装置200，所述的手把圆盘100上的转盘固定轱与汽车转动轴连接，手把圆盘100为截面是环状结构；手把圆盘100截面由外至内依次是环形皮革101、第一海绵层102、弹簧104、第二海绵层105以及铁圈3；弹簧104、第二海绵层105以及铁圈3设置有断口；所述的电动助力开关装置200包括电动马达10、传动轴17、锥齿轮6、左锥齿轮5和右锥齿轮13；电动马达10设置在手把圆盘100中心处，电动马达10与传动轴17相连接，传动轴17与锥齿轮6相连接，锥齿轮6与左锥齿轮5和右锥齿轮13均啮合；锥齿轮6设置在手把圆盘100的缺口处，左锥齿轮5和右锥齿轮13分别安装在铁圈3断口的两端，且左锥齿轮5和右锥齿轮13分别与弹簧104的弹簧左端1、弹簧右端14连接；所述的锥齿轮6的中心线沿手把圆盘100的内轮廓圆径向设置；左锥齿轮5和右锥齿轮13的中心线重合，且左锥齿轮5和右锥齿轮13的中心线均与锥齿轮6的中心线垂直相交；所述的传动轴17上设置有止动孔16，止动孔16靠近锥齿轮6一侧设置，止动孔16与止动键18配合。

全文数据：一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘技术领域[0001]本产品涉及汽车方向盘，具体涉及一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘。背景技术[0002]现有专利为一种直径可变的汽车方向盘装置，国别：中国，专利号：201720442434.6，其工作方式为：一、将方向盘手握部分变细，首先将开关的两个圆形锁扣向左右分开，在两个锁扣上施加反向扭矩，然后，锁扣连接的弹簧开始收缩，弹簧的圈数增力口，半径减小，海绵圈被压缩，环形弹性皮革和弹性海绵圈也随之收缩，手握部分变细。二、将方向盘手握部分变粗，首先将开关打开，将其中弹簧中的预紧力释放，弹簧圈数减少，半径增大，海绵圈中的压力被释放，其体积增大，环形弹性皮革和弹性海绵圈在弹簧和海绵圈5的作用下，它们的半径也增大，进而使方向盘手握部分变粗。[0003]该专利中的缺点是施加力矩的锁扣开关装置在实际使用中非常的费力、费时，而且人在手动施加力矩时，容易打滑，操作很不方便，以至于使用功能受到很大影响，为使客户有更好的使用体验与更简便的操作，故对原有的开关装置进行了一次新的创新设计，进而解决了该锁扣开关的一系列缺点，提高了其使用效率与体验。发明内容[0004]本发明为了解决原专利中锁扣开关装置在实际使用中费力、费时、容易打滑、操作不便的问题，提供一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘。[0005]本发明通过以下技术方案来实现上述目的：[0006]一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，包括手把圆盘和电动助力开关装置，[0007]所述的手把圆盘上的转盘固定轱与汽车转动轴连接，手把圆盘为截面是环状结构；手把圆盘截面由外至内依次是环形皮革、第一海绵层、弹簧、第二海绵层以及铁圈；弹簧、第二海绵层以及铁圈设置有断口；[0008]所述的电动助力开关装置包括电动马达、传动轴、锥齿轮、左锥齿轮和右锥齿轮；电动马达设置在手把圆盘中心处，电动马达与传动轴相连接，传动轴与锥齿轮相连接，锥齿轮与左锥齿轮和右锥齿轮均啮合;锥齿轮设置在手把圆盘的缺口处，左锥齿轮和右锥齿轮分别安装在铁圈断口的两端，且左锥齿轮和右锥齿轮分别与弹簧的弹簧左端、弹簧右端连接。[0009]所述的锥齿轮的中心线沿手把圆盘的内轮廓圆径向设置;左锥齿轮和右锥齿轮的中心线重合，且左锥齿轮和右锥齿轮的中心线均与锥齿轮的中心线垂直相交。[0010]所述的传动轴上设置有止动孔，止动孔靠近锥齿轮一侧设置，止动孔与止动键配合。[0011]所述的环形皮革和第一海绵层包覆在左锥齿轮和右锥齿轮外部。[0012]所述的传动轴通过固定支撑套圈固定在一个转盘固定轱内部。[0013]所述的第二海绵层的截面环宽大于第一海绵层的截面环宽。[0014]所述的左锥齿轮和右锥齿轮分别通过左挡圈和右挡圈安装在铁圈断口的两端。[0015]所述的弹簧截面为圆形。[0016]所述的弹簧外层包裹有皮管套。[0017]所述的环形皮革为弹性皮革层。[0018]相对于现有技术，本发明具有以下技术效果：[0019]本发明通过电动助力开关装置进行调节汽车方向盘的直径大小，具体是将电动马达作为动力来源，然后通过轴传动和齿轮啮合传动，进而带动弹簧旋转扭动，两个左、右锥齿轮通过旋转使与其相连接的弹簧的两端受力矩，进而使整个弹簧受力压缩或伸展，弹簧压缩或减压第二海绵层，进而第二海绵层受压变形产生尺寸变化，从而实现其功能。在操作上更加简单、快捷、方便、省力，同时，止动孔与止动键的新型设计，在结构上又保证了其开关的功能，防止了其自动卸去已施加的力矩，并且使开关的操作更加简单，易用，易实现。[0020]进一步，本发明装置通过采用电动与机械传动相结合，以及必要的止动孔的锁止结构设计，进而使原有的问题得到解决。[0021]进一步，整个汽车方向盘的电动助力开关装置设置在环形皮革、第一海绵层内部，保证了在原有方向盘结构不改变的情况下，可以实现开关控制汽车方向盘的直径变化。[0022]进一步，第二海绵层的截面环宽大于第一海绵层的截面环宽。使得电动助力开关装置带动弹簧扭动，压缩第二海绵层能够产生大尺寸的形变量，进而实现汽车方向盘直径明显改变的效果。附图说明[0023]图1是带有本发明的一种直径可变的汽车方向盘装置示意图；[0024]图2是本发明的手把圆盘的剖面图；[0025]图3是本发明的电动助力开关装置示意图；[0026]图4是本发明的止动键示意图；[0027]图中标记，1〇〇•手把圆盘;200.电动助力开关装置;300.转盘固定轱；1•弹簧左端；2.左挡圈;3.铁圈;4•左销孔;5•左锥齿轮;6.锥齿轮;7.固定支撑套圈;8.固定支撑套圈;9.固定支撑套圈；1〇•电动马达;11•右挡圈；12.右销孔;13.右锥齿轮;14.弹簧右端；15.键槽；16.止动孔;I7.传动轴；1S•止动键;101•环形弹性皮革；102.弹性海绵圈；103.螺旋皮管套；104.弹簧；105•海绵圈。具体实施方式[0028]下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明：[0029]如图1、图2所示，本发明一种直径可变的汽车方向盘装置，包括手把圆盘1〇〇、电动助力开关装置2〇〇以及转盘固定轱300,转盘固定轱300—端与转向轴连接，另一端与手把圆盘100连接;手把圆盘1〇〇为截面为圆形的环状体，手把圆盘100圆形截面由外至内依次是环形皮革101、第一海绵层102、弹簧104、第二海绵层103以及铁圈3,弹簧104、第二海绵层103以及铁圈3设置有断口；断口处设置有电动助力开关装置200;弹簧104两端通过电动助力开关装置200连接，弹簧104外层包裹有皮管套103,弹簧104两端分别与电动助力开关装置两端焊接连接，其中转盘固定轱300与铁圈3焊接固定;环形皮革101为弹性皮革层，弹簧104截面为圆形。[0030]如图3所示，电动助力开关装置200包括电动马达10、传动轴17、锥齿轮6、左锥齿轮5和右锥齿轮13;电动马达10设置在手把圆盘1〇〇中心处，电动马达1〇与传动轴17相连接，传动轴17由支撑套圈7、8、9来固定，传动轴17通过键15与锥齿轮6相连接，锥齿轮6与左锥齿轮5和右锥齿轮13，进行啮合传动，左锥齿轮5与弹簧左端1固定连接，右锥齿轮13与弹簧右端14固定连接，锥齿轮6设置在手把圆盘100的缺口处，左锥齿轮5和右锥齿轮13分别安装在铁圈3断口的两端，且左锥齿轮5和右锥齿轮13分别与弹簧104的弹簧左端1、弹簧右端14连接。然后左、右锥齿轮将力矩通过连接点传递给弹簧104,弹簧104压缩第二海绵层103,进而第二海绵层103受压变形产生尺寸变化，从而实现直径变化的功能。[0031]本发明的工作原理为:首先，拔出止动键18,电动马达10通电，带动传动轴17,然后传动轴带动主动锥齿轮6,主动锥齿轮6旋转进而与左、右锥齿轮进行啮合传动，两个左、右锥齿轮通过旋转使与其相连接的弹簧104的两端受力矩，进而使整个弹簧104受力压缩或伸展，弹簧104压缩第二海绵层103，进而第二海绵层103受压变形产生尺寸变化，从而实现其功能，在实现所需功能后，将止动键18插入止动孔16,防止其自动卸去已施加的力矩，实现开关功能。[0032]本发明的保护范围并不限于上述的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，倘若对本发明进行的各种改动和变形属于本发明权利要求及等同技术范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。

权利要求：K一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，包括手把圆盘100和电动助力开关装置200，所述的手把圆盘（1〇〇上的转盘固定轱3〇〇与汽车转动轴连接，手把圆盘（1〇〇为截面是环状结构;手把圆盘（100截面由外至内依次是环形皮革（1〇1、第一海绵层（102、弹簧104、第二海绵层103以及铁圈（3;弹簧104、第二海绵层103以及铁圈⑶设置有断口；所述的电动助力开关装置200包括电动马达1〇、传动轴（17、锥齿轮6、左锥齿轮5和右锥齿轮13;电动马达10设置在手把圆盘（100中心处，电动马达（1〇与传动轴17相连接，传动轴17与锥齿轮⑹相连接，锥齿轮⑹与左锥齿轮⑸和右锥齿轮13均啮合;锥齿轮⑹设置在手把圆盘1〇〇的缺口处，左锥齿轮⑸和右锥齿轮（13分别安装在铁圈⑶断口的两端，且左锥齿轮⑸和右锥齿轮（13分别与弹簧（104的弹簧左端（1、弹簧右端14连接。2.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的锥齿轮⑹的中心线沿手把圆盘（1〇〇的内轮廓圆径向设置;左锥齿轮⑸和右锥齿轮13的中心线重合，且左锥齿轮和右锥齿轮（13的中心线均与锥齿轮6的中心线垂直相交。3.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的传动轴（17上设置有止动孔（16，止动孔（16靠近锥齿轮6—侧设置，止动孔16与止动键18配合。4.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的环形皮革1〇1和第一海绵层102包覆在左锥齿轮5和右锥齿轮13外部。5.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的传动轴17通过固定支撑套圈固定在一个转盘固定轱300内部。6.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的第二海绵层1〇3的截面环宽大于第一海绵层（102的截面环宽。7.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的左锥齿轮⑸和右锥齿轮（13分别通过左挡圈（2和右挡圈（11安装在铁圈（3断口的两端。8.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的弹簧（104截面为圆形。9.根据权利要求1所述的二种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的弹簧104外层包裹有皮管套103。10.根据权利要求1所述的一种具有电动助力开关装置的变直径汽车方向盘，其特征在于，所述的环形皮革101为弹性皮革层。

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