[实用新型]转向柱手柄装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及转向柱系统，尤其涉及一种用于转向柱系统的转向柱手柄装置。

背景技术

单一手柄是转向柱目前最常用的手柄机构。如图1所示，手柄101的一端直接连接到凸轮盘102上。手柄101可以在“打开”(虚线位置)和“关闭”(实线位置)两个位置之间切换。

驾驶员施加在手柄101上的力矩直接通过手柄传递到凸轮盘102上，以实现凸轮组的相对转动，继而获得夹紧轴的轴向位移。

可以清楚的看出：手柄有效力臂为L0，手柄操作力为F0。

当夹紧系统所需轴向夹紧力Fa确定时，凸轮盘上摩擦力为f，凸轮盘半径为R，凸轮组摩擦系数为μ，手柄操作力为F0，手柄力臂为L0。即有以下公式成立：F0×L0＝f×R＝Fa×μ×R。

手柄旋转轴及转向柱护罩位置是确定的，即手柄力臂L0已确定，手柄操作力F0相应确定。

可以看出，当手柄操作力很大时，会影响驾驶员的操纵舒适性，当手柄操作力很小时，又有可能在碰撞中使手柄自行打开，从而影响车辆的安全性。

因此，有必要设计一种新型的手柄装置，以获得适当大小的操作力，克服现有技术的不足。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的是提供一种能够获得适当大小的操作力的手柄装置。

本实用新型提供的手柄装置包括第一手柄、连杆、第二手柄，其中：第一手柄与转向柱的柱管转动连接；连杆连接在第一手柄的中部预定位置和第二手柄的第一端之间；第二手柄的第二端与转向柱的凸轮盘连接。

优选地，所述中部预定位置位于距离第一手柄与转向柱的柱管转动连接点1/3-2/3杆长的范围内，所述杆长是第一手柄的纵向长度。

优选地，所述中部预定位置距离第一手柄与转向柱的柱管转动连接点25毫米。

优选地，第一手柄、连杆、第二手柄均为刚性连杆。

优选地，第一手柄与转向柱的柱管的转动连接具有两个极限位置。

相对于现有技术，本实用新型的手柄装置能够通过调节连杆的位置，使得最终作用于手柄上的操作力相应变化，从而获得适当大小的手柄操作力。

附图说明

图1是现有技术的手柄装置结构示意图；

图2是本实用新型的转向柱手柄装置的结构示意图。

具体实施方式

在本实用新型中，将转向柱手柄装置设计为连杆机构，转向柱手柄装置整体平行地布置于转向柱的护罩上。

图2是本实用新型的转向柱手柄装置的结构示意图。如图2所示，本实用新型的转向柱手柄装置包括第一手柄201、连杆202、第二手柄203。其中：第一手柄201与转向柱的柱管转动连接。连杆202连接在第一手柄201的中部预定位置和第二手柄203的第一端之间。第二手柄203的第二端与转向柱的凸轮盘204连接。

第一手柄201是操作手柄，第一手柄201的一端用于操纵者进行操控，另一端与转向柱的柱管转动连接。第一手柄201可以在“打开”(图2中竖直位置)和“关闭”(图2中水平位置)两个位置之间切换。

连杆202为刚性连杆，连杆202连接在第一手柄201的中部预定位置和第二手柄203的第一端之间。图2中的两条连线表示了由于第一手柄201在两个极限位置(即“打开”和“关闭”位置)所引起的连杆202的两个变化位置。第一手柄201中部预定位置位于第一手柄201的两端之间，优选地，所述中部预定位置位于距离第一手柄201与转向柱的柱管转动连接点1/3-2/3杆长的范围内，所述杆长是第一手柄的纵向长度。

第二手柄203也是刚性连杆，图2中第二手柄203的两个位置表示了由于第一手柄201在两个极限位置(即“打开”和“关闭”位置)所引起的第二手柄203的两个位置变化。

如图2所示，在第一手柄201上，第二手柄操作力F2垂直于第一手柄201，F2相对于第一手柄201与转向柱的柱管连接点的力臂是L2。在操作力最大时，操作力F2与连杆202呈夹角α。在该系统中，有两个公式成立：

公式1：F1×L1＝f1×R＝Fa×μ×R

即F1×L1＝F0×L0，F1＝F0×L0/L1。

公式2：F2＝F3×(L3/L2)＝(F1/cosα)×(L3/L2)

其中，F1是作用在第二手柄203上的力；L1是F1相对于第二手柄203的第二端与转向柱的凸轮盘连接点的力臂；F2是作用在第一手柄201上的力；L2是F2相对于第一手柄201与转向柱的柱管连接点的力臂；F3在中部预定位置上由F1而产生的作用力；L3是F3相对于第一手柄201与转向柱的柱管转动连接点的力臂。

因此，可以推导出：