專利名稱：汽車方向盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對汽車駕駛員具有極強(qiáng)安全保護(hù)功能，更加省力、方便、敏捷、舒 適地控制汽車轉(zhuǎn)向，并且可以放置電腦的汽車方向盤。
技術(shù)背景一、 目前，汽車方向盤是汽車前端發(fā)生碰撞事故時對駕駛員構(gòu)成極大威脅的部件之一。 我們現(xiàn)在正在使用的方向盤的轉(zhuǎn)向盤部分是用較硬的材料制成，而且是突出在駕駛員面前， 它除了繞軸轉(zhuǎn)動外，其整體不會發(fā)生任何位置的改變。在撞車事故發(fā)生時，車體運(yùn)動速度會 急速下降，駕駛員由于慣性作用會使頭、軀干部位繼續(xù)向前運(yùn)動，此時，駕駛員頭或胸部極 有可能會撞擊到方向盤的突出轉(zhuǎn)向盤上，因?yàn)檗D(zhuǎn)向盤較硬，容易給駕駛員造成傷害。并且在 駕駛室發(fā)生變形后，方向盤的轉(zhuǎn)向盤部分也有可能把駕駛員死死地頂?shù)胶笞希踩菀自斐?不應(yīng)有的傷害，同時也給救援工作帶來困難。二、 目前汽車是通過駕駛員轉(zhuǎn)動方向盤上的轉(zhuǎn)向盤來改變汽車的運(yùn)動方向，在此過程中， 會消耗駕駛員大量體力。三、 目前汽車方向盤轉(zhuǎn)向盤的結(jié)構(gòu)、造型和傾斜角度都不具備放置電腦的有利條件，使 方向盤上很難找到放置電腦的合適位置。發(fā)明內(nèi)容目前汽車方向盤存在著背景技術(shù)中所談到的三大方面問題，為了解決上述三大方面問 題，本實(shí)用新型提供了一種方向盤1、該方向盤在汽車嚴(yán)重撞到前面物體時，它的臺面會自 動升高并豎起，并且方向盤的臺面表面用軟質(zhì)材料包裹，給駕駛員一種特殊的保護(hù)，同時升 高并豎起后的臺面可以恢復(fù)原狀，即可以重復(fù)使用。2、它靠具有快速制動和調(diào)速驅(qū)動器裝置 的雙向直流電動機(jī)為汽車前輪轉(zhuǎn)向提供力矩，只需輕松按鍵就能靈活、敏捷地控制汽車的轉(zhuǎn) 向，大大降低了駕駛員的體能消耗。3、駕駛員可根據(jù)自己的需要，自由調(diào)節(jié)方向盤臺面從0度到接近85度之間的仰角，以及方向盤整體與駕駛員之間的距離，適合了不同身高、體形、 坐姿的駕駛員對臺面傾斜角度及方向盤整體與自己之間距離的不同需求，使駕駛員感到更加 舒適。4、此方向盤采用自由開合的圓角長方體臺面， 一臺筆記本電腦可夾在臺面當(dāng)中，實(shí)現(xiàn) 了電腦與方向盤的完美結(jié)合。本實(shí)用新型解決其技、術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型汽車方向盤，由臺面、支架、電動機(jī)、齒輪變速器四大主體部分構(gòu)成。一、方向盤的臺面部分臺面整體是一個圓角長方體，其表面除了底面以外，其余部分幾乎都是用軟質(zhì)材料包裹， 以增加其柔軟性，其目的是為了當(dāng)汽車前端發(fā)生劇烈碰撞，由于慣性作用而使駕駛員撞擊到 方向盤時，有一個較大的緩沖，防止駕駛員受傷。臺面分上下兩層(注本說明書中提到的 前、后、上、下是針對駕駛員而確定的，以下例同)，兩層之間的后側(cè)用兩個合頁相連接，兩 邊各有一個彈簧支撐；前側(cè)設(shè)有一把鎖，兩層之間夾一臺筆記本電腦，其液晶部分安裝在上 層，電腦的主機(jī)部分安裝在下層。當(dāng)打開鎖頭時，臺面的上層會連同電腦液晶部分在兩個彈 簧彈力的作用下繞著合頁軸線轉(zhuǎn)動到合適的角度。此時，就可以操作電腦了。方向盤臺面的 底部設(shè)有一塊鋼板，作為臺面的骨架，鋼板下平面前側(cè)中間位置固定了一個軌道槽，為前支 架鋼柱上端的滑輪提供滑動軌道。(注本說明書中提到的鋼柱、鋼管、鋼筒三則之間的區(qū)別 是鋼柱是實(shí)心的；鋼管是空心的；鋼筒是空心有底的)。鋼板下平面后側(cè)設(shè)有兩個轉(zhuǎn)動軸， 并固定在鋼板上，分別作為后支架上端所連接的"U"型鋼梁的連接點(diǎn)和轉(zhuǎn)動軸。臺面的上表面安裝的零部件1、兩組左、右轉(zhuǎn)向鍵，分別放置在臺面中線兩側(cè)，方便 于左手或右手單手控制汽車轉(zhuǎn)向。左、右轉(zhuǎn)向鍵由上端面積較大的按鈕、開關(guān)、滑動變阻器、 彈簧、外殼五部分構(gòu)成?；瑒幼冏杵鞯幕瑒宇^和開關(guān)滑動彈片都固定在按鈕上，但彼此絕緣， 滑動變阻器金屬棒和開關(guān)金屬棒為按鈕提供了滑動軌道，轉(zhuǎn)向鍵彈簧置于轉(zhuǎn)向鍵外殼的中部 槽中；為了方便滑動，開關(guān)絕緣棒與開關(guān)銅柱的外徑相同，滑動變阻器絕緣管與滑動變阻器 合金電阻線的外徑相同。左、右轉(zhuǎn)向鍵中的開關(guān)的一個電極與電源相連接，另一個電極用導(dǎo) 線與齒輪變速器上的最大角度控制開關(guān)電極相連接；滑動變阻的滑動頭電極與電動機(jī)上的調(diào) 速驅(qū)動器的調(diào)速電極相連接。按下轉(zhuǎn)向鍵按鈕時，按鈕下端的彈簧會被輕微壓縮，開關(guān)的滑 動彈片會接觸到開關(guān)銅柱而使開關(guān)處在導(dǎo)通狀態(tài)，就接通了電路，電動機(jī)開始轉(zhuǎn)動，由于此 時按鈕并沒發(fā)生較大距離的位置移動，所以滑動變阻器的滑動頭電極的電位并沒發(fā)生明顯改 變，因此電動機(jī)轉(zhuǎn)動速度幾乎不變；當(dāng)用力按下轉(zhuǎn)向鍵按鈕時，按鈕會大幅度壓縮彈簧，發(fā) 生較大位置移動，此時轉(zhuǎn)向鍵中的開關(guān)彈片仍然與開關(guān)銅柱接觸，所以，開關(guān)仍然導(dǎo)通，但 轉(zhuǎn)向鍵中的滑動變阻器的滑動頭由于隨著按鈕的移動而移動，因此將發(fā)生明顯的位置變化， 滑動頭電極的電位也隨之發(fā)生變化，此電位通過調(diào)速驅(qū)動器使電動機(jī)的轉(zhuǎn)動速度加快，達(dá)到 快速轉(zhuǎn)向的目的。當(dāng)松開轉(zhuǎn)向鍵上端的按鈕時，轉(zhuǎn)向鍵中開關(guān)的活動彈片、滑動變阻器的滑 動頭將隨著按鈕一起在轉(zhuǎn)向鍵中所安裝的彈簧彈力作用下彈起，恢復(fù)原位。2、轉(zhuǎn)向表，用于顯示汽車前輪偏轉(zhuǎn)的角度。轉(zhuǎn)向表外殼的面板用透明并且較軟的材料 做成，其中間位置畫有一條中線，中線前端設(shè)有一個指示燈，用來標(biāo)志著汽車前輪沒有發(fā)生 偏轉(zhuǎn)時的方向。方向表的面板下面裝有一個鋁制表盤，并在鋁制表盤上切開一個長方形窄槽， 表盤下面裝有一個小燈泡，小燈泡發(fā)出的光線能通過表盤上的長方形窄槽透出來。表盤設(shè)有 中心轉(zhuǎn)動軸，此轉(zhuǎn)動軸置于表殼所設(shè)有的軸套中。再用一條車輛脈速表的表線，作為轉(zhuǎn)向表 的表線。表線一端與表盤中心轉(zhuǎn)動軸相連接，另一端與齒輪變速器相連接。這樣就確保了當(dāng) 電動機(jī)帶動齒輪變速器中的齒輪轉(zhuǎn)動時，表盤也將會在表線的帶動下跟著轉(zhuǎn)動，表盤上的窄 槽透出來的光線與轉(zhuǎn)向表外殼面板上所畫的中線及轉(zhuǎn)向表外殼面板前端的指示燈之間就形成 了一個夾角，這個夾角與汽車前輪所偏轉(zhuǎn)的角度一直。利用燈泡發(fā)光來顯示偏轉(zhuǎn)的角度，更 方便于夜間査看。3、臺面還可以放置具有其它功能的開關(guān)和表等部件(由于不是本實(shí)用新型 方向盤發(fā)明的重點(diǎn)，所以不做介紹)。二、支架部分方向盤的支架由后支架、前支架、"Z"字型杠桿、外殼、外殼固定架五 個部分構(gòu)成1、后支架由一根外圓內(nèi)方的鋼筒； 一根外方內(nèi)圓的鋼筒； 一根內(nèi)徑有螺紋的后支架 鋼管； 一根外徑有螺紋的后支架鋼柱； 一條"U"字型的鋼梁； 一根后支架彈簧； 一個轉(zhuǎn)動 手柄組成。(1)外圓內(nèi)方的鋼筒底朝下，內(nèi)部裝有后支架彈簧，它的上端與外殼上表面持平， 并固定在外殼上。此鋼筒的筒壁上設(shè)有一個孔，"Z"字型杠桿的一端所設(shè)有的鋼柱從此孔穿 過。(2)外方內(nèi)圓的鋼筒底部內(nèi)徑大于鋼筒其它部分的內(nèi)徑，用一個外徑與此鋼筒的外徑相 同的正方形鋼板作為此鋼筒的底，使此鋼筒的底部內(nèi)側(cè)形成一個圓形軌道槽。此鋼筒的筒底 朝下，并置于外圓內(nèi)方鋼筒之中，此鋼筒的底面與后支架彈簧上端相接觸，從而實(shí)現(xiàn)外圓內(nèi) 方鋼筒內(nèi)部的彈簧對外方內(nèi)圓的鋼筒具有向上彈力作用。外方內(nèi)圓鋼筒的筒壁上設(shè)有一個孔， "Z"字型杠桿的一端所設(shè)有的鋼柱就插在此孔中，起到了一把鎖的作用，此孔與"Z"型杠 桿的一端所設(shè)有的鋼柱的結(jié)合，會使外圓內(nèi)方鋼筒在通常情況下位置固定，不會發(fā)生上下移 動現(xiàn)象，只有當(dāng)"Z"字型杠桿的一端所設(shè)有的鋼柱從此孔中抽出時，外方內(nèi)圓的鋼筒才會 在彈簧的作用下上升。內(nèi)方與外方兩個鋼筒的結(jié)合是為了防止后支架鋼管轉(zhuǎn)動時而引起外方內(nèi)圓鋼筒轉(zhuǎn)動。(3)后支架鋼管的內(nèi)徑有螺紋，作為后支架鋼柱的螺母。轉(zhuǎn)動手柄固定在后 支架鋼管的上端外經(jīng)上。后支架鋼管的底部焊接一個內(nèi)徑相同而外徑則大于鋼管外徑并略小 于外方內(nèi)圓鋼筒軌道槽的同心鋼制圓餅環(huán)，并與后支架鋼管組成一體。把內(nèi)徑有螺紋的后支 架鋼管插入外方內(nèi)圓的鋼筒之中，其鋼制圓餅環(huán)的突出環(huán)形部分置于外方內(nèi)圓鋼筒底部的軌 道槽中，從而實(shí)現(xiàn)了后支架鋼管只可以在外方內(nèi)圓鋼筒中靈活轉(zhuǎn)動，而上下方向不能發(fā)生位 置移動的目的。(4)后支架鋼柱的外徑有螺紋，它充當(dāng)了后支架鋼管的螺絲桿。后支架鋼柱置于內(nèi)徑有螺紋的后支架鋼管這中，它的上端置于"u"字型鋼梁下端的中心圓孔中，并通過螺釘固定在鋼梁上。"U"字型鋼梁的兩個上端分別設(shè)有一個軸套，并與臺面下部鋼板設(shè) 有的兩個轉(zhuǎn)動軸相連接。這樣有利于當(dāng)后支架鋼柱升降時，改變后支架鋼柱與臺面之間的夾角。如果擰動固定在后支架鋼管上端的手柄，由于受其軌道槽的限制，后支架鋼管只能在外 方內(nèi)圓的鋼筒中轉(zhuǎn)動，而不能上下運(yùn)動。后支架鋼柱的上端是固定在"U"型鋼梁上的，所 以不能轉(zhuǎn)動。根據(jù)相對運(yùn)動的原理，此時的后支架鋼柱必然在螺紋的作用下做升降運(yùn)動，并 通過"U"字型鋼梁，使方向盤的臺面做升降運(yùn)動。從而實(shí)現(xiàn)了在0度到接近85度之間，改 變方向盤臺面仰角的目的。2、 前支架前支架由一根前支架鋼柱、 一根前支架鋼管、兩個或兩個以上有外殼的彈 簧構(gòu)成。(1)前支架鋼管上端與外殼上表面一平，并固定在外殼上，同時它的軸線延長線經(jīng) 過駕駛員在正常駕駛汽車時雙肩連線的中點(diǎn)。前支架鋼管的作用是作為前支架鋼柱的護(hù)套和 運(yùn)行軌道，并確定其傾斜角度。(2)前支架鋼柱置于到前支架鋼管之中，它的上端設(shè)有一個 滑輪，并將滑輪放置在方向盤臺面下部鋼板所設(shè)有的軌道槽中，此滑輪能在軌道槽中靈活滑 動，為臺面轉(zhuǎn)動到豎直狀態(tài)并升高位置而提供必要的長度(這是利用了當(dāng)三角形兩條邊的長 度改變時，三角形的形狀也隨之改變的原理)。前支架鋼柱下端用于撞擊"Z"字型杠桿。 前支架鋼柱中橫向固定了兩個或兩個以上短鋼柱，分別做為有外殼的彈簧的連接點(diǎn)和轉(zhuǎn)動軸。 其數(shù)量與有外殼的彈簧的數(shù)量相等。(3)有外殼的彈簧由彈簧外殼和前支架彈簧構(gòu)成。彈簧 的外殼由兩個粗細(xì)不等的同心圓管和短螺釘構(gòu)成，細(xì)圓管的一端設(shè)有軸套，此軸套與前支架 鋼柱上的轉(zhuǎn)動軸相連，并可以繞著此轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動。細(xì)圓管的另一端焊接了內(nèi)徑與細(xì)圓管內(nèi)徑 相同，而外徑略小于粗圓管內(nèi)徑的鋼制圓餅環(huán)，作為細(xì)圓管的外卡環(huán)，并置于粗圓管中。粗 圓管的一端焊接了外徑與粗圓管外徑相同，而內(nèi)徑略大于細(xì)圓管外徑的鋼制圓餅環(huán)，作為粗 圓管的內(nèi)卡環(huán)。粗圓管所設(shè)有的內(nèi)卡環(huán)剛好能卡住細(xì)圓管所設(shè)有的外卡環(huán)，使細(xì)圓管在粗圓 管中做上下運(yùn)動時而不能脫落。同時確定了彈簧外殼的最大長度。粗圓管的另一端內(nèi)徑設(shè)有 螺紋，將彈簧置于粗細(xì)圓管所形成的管狀空腔中，再把短螺釘置于粗圓管有螺紋的一端。使 彈簧對細(xì)圓管具有彈力作用。粗圓管外徑管壁上設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，此轉(zhuǎn)動軸置于外殼內(nèi)部所設(shè)有 的軸套中，使彈簧外殼能繞轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)了有外殼的彈簧對前支架鋼柱的彈力作用，同 時由于彈簧外殼有最大長度，從而決定了前支架鋼柱露出外殼的最大長度。3、 "Z"字型杠桿設(shè)有一個轉(zhuǎn)動軸，其轉(zhuǎn)動軸置于外殼的軸套中，并能繞軸靈活轉(zhuǎn)動。"Z" 字型杠桿的一端設(shè)有鋼柱，此鋼柱與"Z"字型杠桿組成一體，此鋼柱穿過外圓內(nèi)方鋼筒壁 上的孔插入到外方內(nèi)圓鋼筒壁上的孔中。"Z"字型杠桿的另一端設(shè)有一個小孔，彈簧的一端 與此孔相連接，彈簧另一端與外殼相連接，此彈簧的拉力作用能使"Z"字型杠桿一端所設(shè) 有的鋼柱牢固地置于外方內(nèi)圓鋼筒筒壁上所設(shè)有的孔中。"Z"型杠桿另一端經(jīng)過前支架鋼柱 的中心軸線的延長線，并與前支架鋼柱下端有一段距離，只有當(dāng)前支架鋼柱位移大于等于這 段距離時，才能碰觸到此端點(diǎn)。前支架鋼柱所連接的幾個有外殼的彈簧的彈力較大，所以通常情況下，駕駛員手與手臂 對方向盤臺面的壓力不能使前支架鋼柱發(fā)生很長位置的移動。鋼柱的下端也就不會接觸到 "z"字型杠桿。當(dāng)汽車前端與另外一物體發(fā)生嚴(yán)重碰撞事故時，汽車的運(yùn)行速度會在瞬間降低。駕駛員的臀部由于坐在坐椅上，具有一定的摩擦力，并且腰部系有安全帶，因此駕駛 員的下肢不會發(fā)生明顯的位置移動。但是駕駛員的軀干和頭部卻會由于慣性作用而向前偏下 方運(yùn)動，由于人的本能反映，必將通過放在方向盤臺面上的手和手臂來支撐。這樣一來，軀 干和頭部所產(chǎn)生的強(qiáng)大慣性作用力就通過手和手臂作用到方向盤的臺面上。因?yàn)榉较虮P的臺面遠(yuǎn)離駕駛員的那一側(cè)有"u"字型鋼梁支撐，而方向盤臺面面向駕駛員這一側(cè)平R起到支 撐作用的前支架鋼柱卻可以移動。因此方向盤的臺面就繞著臺面底部鋼板所設(shè)有的與"u" 字型鋼梁相連接的轉(zhuǎn)動軸開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動的同時前支架鋼柱移動位置。由于作用力特別大， 所以此時的前支架鋼柱就會克服彈簧的彈力而發(fā)生很大距離的位置移動，前支架鋼柱的底端 就會撞擊"z，，字型杠桿的一端，"z"字型杠桿開始轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致"z"字型杠桿另一端的鋼柱 從外方內(nèi)圓的鋼筒筒壁所設(shè)有的孔中抽出。后支架中的外方內(nèi)圓的鋼筒就會在后支架彈簧的 作用下向上快速運(yùn)動，推動方向盤臺面快速轉(zhuǎn)動到豎立狀態(tài)并升高位置，升高并豎立后的臺 面一方面相對擴(kuò)大了駕駛室的空間，另一方面能擋住撞擊過來的駕駛員的頭和胸部，臺面上 所包裹的軟質(zhì)材料能夠起到很大的緩沖作用，同時豎起并升高位置后的臺面能擋住破碎了的 擋風(fēng)玻璃碎片，防止劃傷駕駛員的面部、脛部、上胸部、手和手臂，它能起到盾牌般的作用， 從而實(shí)現(xiàn)了對駕駛員的有效安全保護(hù)作用。另外，發(fā)生豎起并升高位置變化后的臺面能夠恢 復(fù)原狀，只要一只手向下用力按壓豎起并升高位置后的臺面上邊緣，另一只手用力提豎起并 升高位置后的臺面下邊緣，后支架的彈簧就會被壓縮，當(dāng)外方內(nèi)圓鋼筒筒壁上所設(shè)有的孔與 "z"字型杠桿一端的鋼柱處在一條軸線上時，"z"字型杠桿一端的鋼柱就會在彈簧彈力的 作用下重新插入外方內(nèi)圓鋼管管壁上所設(shè)有的孔中。因此本實(shí)用新型汽車方向盤所具有的安 全保護(hù)功能是可以重復(fù)使用的。4、 外殼外殼內(nèi)部設(shè)有"Z"字型杠桿轉(zhuǎn)動軸的軸套、有外殼彈簧的軸套和"Z"字型杠桿所連接彈簧的連接孔。外殼的右側(cè)有一個抽屜，用于放置電腦的鼠標(biāo)。外殼后側(cè)設(shè)有兩 個轉(zhuǎn)動軸的軸套，分別與外殼固定架中的兩個鋼柱相連。5、 外殼固定架用于固定方向盤外殼。外殼固定架由盤形座、固定架鋼管、固定架鋼柱、螺栓、固定架螺釘構(gòu)成。盤形座固定在汽車上，盤形座中間設(shè)有一個圓孔，固定架鋼管 的一端置于此圓孔中，并固定在盤形座上。固定架鋼管的管壁上設(shè)有帶螺紋的孔，固定架螺 釘置于此孔中，外殼固定架鋼柱的一端置于外殼固定架鋼管之中，用此螺釘頂住，防止固定 架鋼柱松脫。固定架鋼柱的另一端設(shè)有軸套，此軸套通過螺栓與外殼后側(cè)的軸套相連接。外 殼固定架有兩個， 一上一下，相互平行，結(jié)構(gòu)相同。固定架螺栓即起到固定的作用，又起到轉(zhuǎn)動軸的作用。如果擰緊此螺栓，能把外殼固定在固定架鋼柱上；如果松開此螺栓，并松開 置于固定架鋼管管壁上的螺釘，就能改變固定架鋼柱插入到固定架鋼管的深度，從而實(shí)現(xiàn)了 駕駛員方便地改變方向盤離自己的距離，以及方向盤整體角度的目的。三、 電動機(jī)部分電動機(jī)選用具有快速制動功能，并帶有調(diào)速驅(qū)動器的雙向直流電動機(jī)。 由于此種電動機(jī)許多廠家都在生產(chǎn)，它不是本實(shí)用新型方向盤所發(fā)明的內(nèi)容，因此不做更多 闡述。四、 齒輪變速器部分齒輪變速器力矩輸出軸的轉(zhuǎn)動角度與汽車前輪的轉(zhuǎn)向角度相同， 并在此轉(zhuǎn)動軸上安裝一個橫向放置的鋼柱，在齒輪變速器力矩輸出軸一端的外殼上安裝了兩 個最大角度控制丌關(guān)，其中一個開關(guān)的一個電極通過導(dǎo)線與左轉(zhuǎn)向鍵中的開關(guān)電極相連接，轉(zhuǎn)輸入電極相連接。另一個開關(guān)的一個電極通過導(dǎo)線與右轉(zhuǎn)向鍵中的 開關(guān)電極相連，另一個電極與電動機(jī)右轉(zhuǎn)輸入電極相連接。最大角度控制開關(guān)與變速器輸出 軸所安裝的橫向放置的鋼柱在同一平面上，并且兩個開關(guān)之間的夾角為汽車前輪限定最大角 度的二倍。這兩個開關(guān)通常情況下是處在接通(即閉合)狀態(tài)，當(dāng)汽車前輪偏轉(zhuǎn)的角度(即 齒輪變速器力矩輸出軸轉(zhuǎn)動的角度)達(dá)到最大時，此轉(zhuǎn)動軸上安裝的橫向鋼柱，就會觸到開 關(guān)，使開關(guān)內(nèi)部電極斷開，停止向電動機(jī)供電。方向盤臺面上的相應(yīng)轉(zhuǎn)向鍵將失靈，電動機(jī) 將因?yàn)閿嚯姸Ｖ罐D(zhuǎn)動，使汽車前輪朝某個方向的轉(zhuǎn)動角度不會超過某一固定值。因此能把 汽車前輪偏轉(zhuǎn)的角度限制在合適的范圍之內(nèi)。齒輪變速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)不是本實(shí)用新型方向盤所發(fā)明的重點(diǎn)，但在此需要特別指出的是 1、必須正確分配齒輪變速器中齒輪的齒數(shù)比，使電動機(jī)正常轉(zhuǎn)動速度，最終通過齒輪變速器 變速后能夠達(dá)到汽車正常轉(zhuǎn)向的需要。2、齒輪變速器力矩輸入軸與電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動軸相連接； 齒輪變速器力矩輸出端與轉(zhuǎn)向表所連接的表線下端相連接；齒輪變速器力矩輸出軸與汽車前 輪相連的轉(zhuǎn)向軸相連接，從而為汽車前輪提供轉(zhuǎn)向力矩。本實(shí)用新型的有益效果是在汽車前端發(fā)生嚴(yán)重碰撞時，方向盤能自動豎起并升高位置， 象盾牌一樣給駕駛員一種特殊的保護(hù)，并且此種保護(hù)功能可以重復(fù)使用；只需輕松按鍵就能靈活、敏捷地控制汽車的轉(zhuǎn)向，大大降低了駕駛員的體能消耗；駕駛員可根據(jù)自己的需要， 自由調(diào)節(jié)方向盤臺面從0度到接近85度之間的角度，以及方向盤整體與駕駛員之間的距離， 使駕駛員感到更加舒適，適合了不同身高、體形、坐姿的駕駛員對臺面傾斜角度及方向盤整 體與自己之間距離的不同需求；方向盤臺面中安裝了筆記本電腦，實(shí)現(xiàn)了電腦與方向盤的完 美結(jié)合。

圖l是本實(shí)用新型側(cè)面圖。圖2是圖1支架部分的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖3是本實(shí)用新型臺面部分的俯視圖。圖4是本實(shí)用新型臺面部分的仰視圖。圖5是本實(shí)用新型有外殼的彈簧的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖6是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)向鍵的縱剖面結(jié)構(gòu)圖。圖7是本實(shí)用新型齒輪變速器側(cè)視圖。圖8是本實(shí)用新型臺面部分上下層分開后的正視圖。圖9是本實(shí)用新型"U"字型鋼梁的正視圖。 (本實(shí)用新型方向盤電路連接簡單，所以省略電路圖)附圖中，1.臺面，2.鋼板軌道槽，3.前支架鋼柱，4.外殼，5.外圓內(nèi)方鋼筒，6. "U" 字型鋼梁，7.后支架鋼柱，8.轉(zhuǎn)動手柄，9.固定架鋼管，10.螺栓，11固定架鋼柱，12.固 定架螺釘，13.固定架盤形座，14.雙股導(dǎo)線，15.導(dǎo)線，16.表線，17.電動機(jī)，18.齒 輪變速器力矩輸出軸中的鋼柱，19.齒輪變速器，20.左最大角度控制開關(guān)，21.齒輪變速 器力矩輸出軸，22.抽屜，23.外方內(nèi)圓的鋼筒，24.后支架鋼管，25.外方內(nèi)圓鋼筒中的 軌道槽，26.同心鋼制圓餅環(huán)，27. "Z"字型杠桿，28. "Z"字型杠桿彈簧，29.有外殼的 彈簧，30.外殼內(nèi)部軸套，31.前支架鋼管，32.后支架彈簧。33.滑輪。34.有外殼的彈 簧的轉(zhuǎn)動軸，35.外方內(nèi)圓鋼筒筒壁上的孔，36.外圓內(nèi)方鋼筒筒壁上的孔，37.左側(cè)左轉(zhuǎn) 向鍵，38.左側(cè)右轉(zhuǎn)向鍵，39.鋁制表盤中的長方形窄槽，40.指示燈，41.右側(cè)左轉(zhuǎn)向鍵， 42.右側(cè)右左轉(zhuǎn)向鍵，43.轉(zhuǎn)向表，44、 46.鋼板下平面上的轉(zhuǎn)動軸，45.鋼板，47.粗圓管上的內(nèi)卡環(huán)，48.彈簧，49.短螺釘，50.粗圓管外徑管壁上的轉(zhuǎn)動軸，51.細(xì)圓管上的 軸套，52.細(xì)圓管，53.細(xì)圓管上的外卡環(huán)，54.粗圓管，55.轉(zhuǎn)向鍵按鈕，56.滑動變阻 器絕緣管，57.滑動變阻器滑動頭，58.滑動變阻器合金電阻線，59.滑動變阻器金屬棒， 60.轉(zhuǎn)向鍵外殼，61.接線柱，62.開關(guān)絕緣棒，63.開關(guān)滑動彈片，64.開關(guān)銅柱，65.開 關(guān)金屬棒，66.轉(zhuǎn)向鍵彈簧，67.右最大角度控制開關(guān)，68.臺面上層，69.臺面下層，70.電 腦液晶部分，71.電腦主機(jī)部分.72.螺釘。
具體實(shí)施方式
在圖1中，方向盤臺面(1)靠前支架鋼柱(3)與"U"字型鋼梁(6)支撐；"U"字型鋼梁 (6)上端所設(shè)有的軸套與臺面(1)底部鋼板(45)所設(shè)有的轉(zhuǎn)動軸(46、 44)相連接，后 支架鋼柱(7)上端固定在"U"字型鋼梁(6)下端的中心圓孔中；轉(zhuǎn)動手柄(8)固定在后 支架鋼管(24)的外徑上；外圓內(nèi)方鋼筒(5)固定在外殼(4)上；盤形座(13)固定在汽 車上；固定架鋼管(9)的一端固定在盤形座(13)的中心圓孔中；固定架鋼柱(11)的一端 插入到固定架鋼管(9)中，通過螺釘(12)使兩則固定，固定架鋼柱(11)的另一端所設(shè)有的軸套通過螺栓(10)與外殼軸套相連接；外殼固定架有兩個， 一上一下相互平行；松開螺 栓(10)和螺釘(12)，就能改變固定架鋼柱(11)插入到固定架鋼管(9)的深度，從而實(shí) 現(xiàn)了駕駛員方便地改變方向盤離自己的距離以及方向盤整體角度的目的；導(dǎo)線(15)的一端 與滑動變阻器的滑動頭電極相連接，另一端與電動機(jī)(17)上的調(diào)速驅(qū)動器的調(diào)速電極相連 接；雙股導(dǎo)線(14)一端與左右轉(zhuǎn)向鍵中的開關(guān)電極相連接，另一端與最大角度控制開關(guān)(20、 67)相連接，表線(16)的一端與轉(zhuǎn)向表中鋁制表盤的轉(zhuǎn)動軸相連接，另一端與齒輪變速器(19)中的齒輪相連接；用于放置電腦鼠標(biāo)的抽屜(22)置于外殼(4)的右側(cè)。在圖2中，外圓內(nèi)方的鋼筒(5)底朝下，內(nèi)部裝有后支架彈簧(32)，此鋼筒上端與外 殼(4)上表面持平，并固定在外殼(4)上；外方內(nèi)圓的鋼筒(23)底朝下置于外圓內(nèi)方的 鋼筒(5)中，此鋼筒底部與后支架彈簧(32)上端相接觸；后支架鋼管(24)內(nèi)徑設(shè)有螺紋， 此鋼管置于外方內(nèi)圓鋼筒(23)之中，并且將其下部所焊接的同心鋼制圓餅環(huán)(26)置于外 方內(nèi)圓鋼筒(23)的底部軌道槽(25)中；后支架鋼柱(7)外徑設(shè)有螺紋，并置于后支架鋼 管(24)的空腔中，如果擰動轉(zhuǎn)動手柄(8)那么后支架鋼柱(7)就必然做升降運(yùn)動，從而 實(shí)現(xiàn)了自由改變方向盤臺面(1)仰角的目的；前支架鋼管(31)上端與外殼(4)上表面持 平，并固定在外殼(4)上，此鋼管的軸線經(jīng)過駕駛員在正常駕駛汽車時雙肩連線的中點(diǎn)；前 支架鋼柱(3.)置于前支架鋼管(31)之中，此鋼柱的壁上設(shè)有兩個或兩個一上轉(zhuǎn)動軸，前支 架鋼柱(3)上端所設(shè)有的滑輪(33)置于臺面(1)底部鋼板所設(shè)有的軌道槽(2)中；"Z" 字型杠桿(27)的轉(zhuǎn)動軸置于外殼(4)內(nèi)部所設(shè)有的軸套中，"Z"字型杠桿(27) —端的 鋼柱穿過外圓內(nèi)方鋼筒(5)壁上的孔(36)插入到外方內(nèi)圓鋼筒(23)的筒壁上所設(shè)有的孔(35)中，使外方內(nèi)圓鋼筒(23)得以固定，"Z"字型杠桿(27)的另一端設(shè)有一個小孔， 與彈簧(28)相連接，彈簧(28)的另一端與外殼(4)相連接，"Z"字型杠桿(27)經(jīng)過 前支架鋼柱(3)的中心軸線的延長線，并與前支架鋼柱(3)下端有一小段距離，只有當(dāng)前 支架鋼柱(3)位移大于等于這段距離時，才能碰觸到此端點(diǎn)；有外殼的彈簧(29)上端的軸 套(51)與前支架鋼柱(3)所設(shè)有的轉(zhuǎn)動軸相連接，有外殼的彈簧(29)設(shè)有的轉(zhuǎn)動軸(34) 置于外殼(4)內(nèi)部所設(shè)有的軸套(30)中，有外殼的彈簧(29)為兩個或兩個以上，它們所 產(chǎn)生的彈力效果必須達(dá)到駕駛員在正常操作時前支架鋼柱(3)不發(fā)生較大距離的位置移動， 只有當(dāng)汽車前端發(fā)生嚴(yán)重碰撞事故，駕駛員由于慣性作用而撲到臺面(1)上，而使臺面(1) 受到強(qiáng)大沖擊力時，前支架鋼柱(3)才會克服有外殼的彈簧(29)的彈力而發(fā)生很大距離的位置移動，前支架鋼柱(3)的底端才會撞擊"Z"字型杠桿(27)，使"Z"字型杠桿(27) 轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致"Z"字型杠桿(27) —端的鋼柱從外方內(nèi)圓的鋼筒(23)筒壁上所設(shè)有的孔(35) 中抽出。在圖3中，左轉(zhuǎn)向鍵(37)、 (41)與右轉(zhuǎn)向鍵(38)、 (42)分別放置在臺面(1)上表 面的中線兩側(cè)，轉(zhuǎn)向表(43)放置在臺面(1)上表面的中線前側(cè)，轉(zhuǎn)向表(43)中的指示燈 (40)置于轉(zhuǎn)向表(43)中線前端。在圖4中，軌道槽(2)固定在臺面(1)底部的鋼板(45)的前側(cè)中間位置，鋼板(45) 下平面上的轉(zhuǎn)動軸(44)、 (46)分別固定在鋼板(45)的中線兩側(cè)。在圖5中，有外殼的彈簧(29)的軸套(51)安裝在細(xì)圓管(52)的一個端點(diǎn)上，細(xì)圓 管(52)置于粗圓管(54)之中，粗圓管(54)的一端所設(shè)有的內(nèi)卡環(huán)(47)剛好卡住細(xì)圓 管(52)的另一端所設(shè)有的外卡環(huán)(53)，彈簧(48)置于粗、細(xì)圓管所形成的空腔中，再將 短螺釘(49)螺進(jìn)粗圓管(54)設(shè)有螺紋的一端。在圖6中，滑動變阻器的滑動頭(57)和開關(guān)滑動彈片(63)都固定在按鈕(55)上， 但彼此絕緣，滑動變阻器金屬棒(59)和開關(guān)金屬棒(65)為按鈕(55)提供了滑動軌道， 轉(zhuǎn)向鍵彈簧(66)置于轉(zhuǎn)向鍵外殼(60)的中部槽中；為了方便滑動，開關(guān)絕緣棒(62)與 開關(guān)銅柱(64)的外徑相同，滑動變阻器絕緣管(56)與滑動阻器合金電阻線(58)的外徑 相同。在圖7中，齒輪變速器(19)的力矩輸出軸(21)上所安裝的鋼柱(18)與兩個最大角 度控制開關(guān)(20)和(67)在同一平面上，最大角度控制開關(guān)(20)和(67)固定在齒輪變 速器(19)上，并且它們之間的夾角為汽車前輪最大限定偏轉(zhuǎn)角度的二倍。左最大角度控制 開關(guān)(20)的一個電極通過雙股導(dǎo)線(14)與左轉(zhuǎn)向鍵(37、 41)中的開關(guān)電極相連接，另 一個電極與電動機(jī)的左轉(zhuǎn)輸入電極相連接；右最大角度控制開關(guān)(67)的一個電極通過雙股 導(dǎo)線(14)與右轉(zhuǎn)向鍵(38、 39)中的開關(guān)電極相連接，另一個電極與電動機(jī)的右轉(zhuǎn)輸入電 極相連接。在圖8中，電腦液晶部分(70)和主機(jī)部分(71)分別安裝在臺面(1)的上層(68) 和下層(69)之中。在圖9中，后支架鋼柱(7)插入到"U"字型鋼梁(6)下端的中心孔中，用螺釘(72)固定。10
權(quán)利要求1、一種汽車方向盤，它由臺面、支架、電動機(jī)、齒輪變速器四大主體部分構(gòu)成，其特征是臺面表面柔軟，分上下兩層，中間夾一臺筆記本電腦，支架中的“U”字型鋼梁上端的兩個軸套和前支架鋼柱上端的滑輪對臺面形成三點(diǎn)式支撐，有外殼的彈簧支撐支架中前支架的鋼柱，支架中后支架的外圓內(nèi)方的鋼筒，外方內(nèi)圓的鋼筒，內(nèi)徑有螺紋的后支架鋼管，外徑有螺紋的后支架鋼柱，這幾個部件由外到內(nèi)依次套裝，汽車前輪轉(zhuǎn)向靠電動機(jī)提供動能，齒輪變速器分別與電動機(jī)和汽車前輪的轉(zhuǎn)向軸相連接，支架通過外殼固定架與汽車相連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽車方向盤，其特征是臺面整體是一個圓角長方體，其表面除 了底面以外，其余部分幾乎都是用軟質(zhì)材料包袠，臺面的上下兩層之間的后側(cè)用兩個合頁相 連接，兩邊各有一個彈簧支撐，前側(cè)設(shè)有一把鎖，臺面的底部設(shè)有一塊鋼板，鋼板下平面前 側(cè)中間位置畫定了一個軌道槽，鋼板下平面后側(cè)設(shè)有兩個轉(zhuǎn)動軸，并固定在鋼板上，臺面的 上表面安裝兩組左、右轉(zhuǎn)向鍵，分別放置在臺面中線兩側(cè)，左、右轉(zhuǎn)向鍵由按鈕、開關(guān)、滑 動變阻器、彈簧、外殼構(gòu)成，滑動變阻器的滑動頭和開關(guān)滑動彈片都固定在按鈕上，但彼此 絕緣，開關(guān)絕緣棒與并關(guān)銅柱的外徑相同，滑動變阻器絕緣管與滑動阻器合余電阻線的外徑 相同，左、右轉(zhuǎn)向鍵中的開關(guān)的一個電極與電源相連接，另一個電極用導(dǎo)線與齒輪變速器上 的最大角度控制開關(guān)電極相連接，滑動變阻的滑動頭電極與電動機(jī)調(diào)速驅(qū)動器的調(diào)速電極相 連接。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的汽車方向盤，其特征暈臺面的上表面安裝一塊轉(zhuǎn)向表， 其表殼的面板用透明并且較軟的材料做成，其中間位置畫有一條中線，中線前端設(shè)有一個指 示燈，轉(zhuǎn)向表的面板下面裝有一個鋁制的表盤，表盤設(shè)有中心轉(zhuǎn)動軸，此轉(zhuǎn)動軸置于表， 設(shè)有的軸套中，中心轉(zhuǎn)動軸與表線相連，表線另一端與齒輪變速器相連接，在轉(zhuǎn)向表的鋁制 表盤上切開一個長方形的窄槽，表盤下面裝有一個小燈泡，小燈泡發(fā)出的光線能逋過表盤上 的長方形窄槽透出來。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽車方向盤，其特征是方向盤的支架由后支架、前支架、"Z" 字型杠桿、外殼、外殼固定架五個組成部分構(gòu)成
5、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的汽車方向盤，其特征是后支架由一根外圓內(nèi)方的鋼筒；--根外 方內(nèi)圓的鋼筒； 一根內(nèi)徑有蠊紋的后支架鋼管； 一根外徑有嫘紋的后支架鋼柱； 一條"U" 字型的鋼梁； 一根后支架彈簧； 一個轉(zhuǎn)動手柄組成，外圓內(nèi)方的鋼筒底朝下，內(nèi)部裝有后支 架彈簧，并固定在外殼上，此鋼筒的筒壁上設(shè)有一個孔，外方內(nèi)圓鋼筒的底部內(nèi)側(cè)設(shè)有一個 圓形軌道槽，此鋼筒的筒底朝下，置于外圓內(nèi)方鋼筒之中，并且此鋼筒底面與彈簧上端相接 觸，外方內(nèi)圓鋼筒的筒壁上設(shè)有一個孔，后支架鋼管的下端設(shè)有同心鋼制圓餅環(huán)，并與后支 架鋼管組成一體，轉(zhuǎn)動手柄固定在后支架鋼管的上端外經(jīng)上，內(nèi)徑有嫘紋的后支架鋼管置于 外方內(nèi)圓的鋼筒之中，其鋼制圓餅環(huán)的突出環(huán)形部分置于外方內(nèi)圓鋼筒底部的軌道槽中，后 支架鋼柱置于后支架鋼管這中，后支架鋼柱的上端置于"U"字型鋼梁下端的中心圓孔中， 并固定在鋼梁上，"U"字型鋼梁上端的兩個軸套分別與臺面下部鋼板設(shè)有的兩個轉(zhuǎn)動軸相連 接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的汽車方向盤，其特征是前支架由一根前支架鋼柱、 一根前支架 鋼管、兩個或兩個以上有外殼的彈簧構(gòu)成，前支架鋼管上端與外殼上表面一平，并固定在外 殼上，同時它的軸線延長線經(jīng)過駕駛員在正常駕駛汽車時雙肩連線的中點(diǎn)，前支架鋼柱置于 前支架鋼管之中，前支架鋼柱的上端設(shè)有一個滑輪，并將滑輪置于方向盤臺面底部鋼板所設(shè) 有的軌道槽中，前支架鋼柱中橫向固定了兩個或兩個以上轉(zhuǎn)動軸，其數(shù)量與有外殼的彈簧的數(shù)量相等，有外殼的彈簧由彈簧外殼和彈簧構(gòu)成，彈簧外殼由兩個粗細(xì)不等的同心圓管和一 個短螺釘構(gòu)成，細(xì)圓管的一端設(shè)有軸套，此軸套與前支架鋼柱上的轉(zhuǎn)動軸相連，另一端設(shè)有 外卡環(huán)，并置于禾且圓管之中，孝且圓管一端設(shè)有內(nèi)卡環(huán)，另一端內(nèi)徑設(shè)有螺紋，粗圓管的外徑 管壁上設(shè)有轉(zhuǎn)動軸，此轉(zhuǎn)動軸置于外殼所設(shè)有的軸套中，彈簧置于粗、細(xì)圓管所形成的管狀 空腔中，短螺釘置于粗圓管有螺紋的一端.
7、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的汽車方向盤，其特征是"Z"型杠桿設(shè)有一個轉(zhuǎn)動軸，其轉(zhuǎn)動軸 置于外殼的軸套中，"Z"字型杠桿的一端設(shè)有鋼柱，此鋼柱與"Z"字型杠桿組成一體，"Z" 字型杠桿的另一端設(shè)有一個小孔，彈簧的一端與此孔相連接，彈簧另一端與外殼相連接，"Z" 字型杠桿一端的鋼柱穿過外圓內(nèi)方鋼筒壁上的孔插入到外方內(nèi)圓鋼筒壁上的孔中，"Z"字型 杠桿另一端經(jīng)過前支架鋼柱的中心軸線的延長線，并與前支架鋼柱下端有一小段距離。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的汽車方向盤，其特征是外殼的右側(cè)設(shè)有一個可放置電腦鼠標(biāo)的 抽屜，外殼后側(cè)設(shè)有兩個轉(zhuǎn)動軸的軸套。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4中所述的汽車方向盤，其特征是外殼固定架由盤形座、固定架鋼管、固定架鋼柱、螺栓、螺釘構(gòu)成，盤形座固定在汽車上，盤形座中間設(shè)有一個圓孔，固定架鋼管 的一端置于此圓孔中，并固定在盤形座上，固定架鋼管的管壁上設(shè)有帶螺紋的孔，螺釘置于 此孔中，固定架鋼柱的一端置于外殼固定架的鋼管之中，另一端設(shè)有軸套，此軸套通過螺栓 與外殼后側(cè)的軸套相連接，外殼固定架有兩個， 一上一下，相互平行，結(jié)構(gòu)相同。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽車方向盤，其特征是齒輪變速器力矩輸出軸的轉(zhuǎn)動角度與汽車前輪的轉(zhuǎn)向角度相同，并在此轉(zhuǎn)動軸上安裝一個橫向放置的鋼柱，在齒輪變速器力矩輸 出端的外殼上安裝了兩個最大角度控制開關(guān)，其中一個開關(guān)的一個電極通過導(dǎo)線與左轉(zhuǎn)向鍵中的開關(guān)電極相連接，另一個電極與電動機(jī)左轉(zhuǎn)輸入電極相連接；另一個開關(guān)的一個電極通 過導(dǎo)線與右轉(zhuǎn)向鍵中的開關(guān)相連接，另一個電極與電動機(jī)右轉(zhuǎn)輸入電極相連接，兩個最大角 度控制開關(guān)之間的夾角為汽車前輪最大限定偏轉(zhuǎn)角度的二倍，最大角度控制開關(guān)在通常情況 下處在接通即閉合狀態(tài)，只有當(dāng)汽車前輪偏轉(zhuǎn)的角度即齒輪變速器力矩輸出軸轉(zhuǎn)動的角度達(dá) 到最大限定數(shù)值時，齒輪變速器輸出端轉(zhuǎn)動軸所安裝的橫向鋼柱才能觸到此開關(guān)按鈕，開關(guān) 內(nèi)部電極才會斷開，最大角度控制開關(guān)與變速器輸出端轉(zhuǎn)動軸上所安裝的橫向放置的鋼t主在 同一平面上，齒輪變速器力^&輸出軸與汽車前輪所連接的轉(zhuǎn)向軸相連接。
專利摘要一種具有安全保護(hù)功能；省力、方便地控制汽車轉(zhuǎn)向并可以放置電腦的汽車方向盤。由臺面、支架、電動機(jī)、齒輪變速器四部分構(gòu)成。臺面整體結(jié)構(gòu)為圓角長方體，中間夾一臺筆記本電腦，臺面用前后支架支撐，后支架由兩個鋼筒，彈簧、鋼柱、手柄實(shí)行套連接，用Z型杠桿鎖住。轉(zhuǎn)動手柄能自由改變臺面角度。前支架用彈簧支撐。當(dāng)前端撞車時，前支架將克服彈簧彈力而發(fā)生長距離位移，會觸動“Z”字型杠桿使其轉(zhuǎn)動，鎖點(diǎn)被打開，使臺面豎立并升起，對駕駛員實(shí)施保護(hù)。轉(zhuǎn)向開關(guān)、最大轉(zhuǎn)動角度控制開關(guān)、電機(jī)順序電連接。最大轉(zhuǎn)動角度控制開關(guān)控制前輪偏轉(zhuǎn)的最大角度，齒輪變速器能使電機(jī)與前輪轉(zhuǎn)速吻合?；瑒幼冏杵骺刂妻D(zhuǎn)向速度。
文檔編號B62D1/00GK201169284SQ20072001540
公開日2008年12月24日 申請日期2007年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月22日
發(fā)明者徐殿作 申請人:徐殿作