方向盘总成和移动式载体的制作方法

1.本实用新型涉及转向机构领域，具体而言，涉及一种方向盘总成和移动式载体。


背景技术：

2.目前汽车或者游戏设备使用的线控方向盘普遍存在模拟手感差，无法自动回正或者回正机构不可靠等问题，而且部分线控方向盘结构复杂，体积大，不便于在有尺寸限制的空间里安装。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种方向盘总成和移动式载体，其整体体积小，安装所需空间小，安装方便；能自动回正复位，可靠性高；并且转动角度受到限制，安全性高。
4.本实用新型的实施例是这样实现的：
5.第一方面，本实用新型提供一种方向盘总成，包括：
6.方向盘主体、芯轴、基座、扭簧、限位件和限位盘，芯轴设于方向盘主体上，芯轴与基座可转动地配合；限位件与芯轴连接，限位盘与基座连接；扭簧套接于芯轴外，扭簧的一端与限位件连接，扭簧的另一端与限位盘连接，扭簧用于使转动后的方向盘主体具有复位的运动趋势；限位件能在方向盘主体转动时与限位盘抵持，从而限制方向盘主体相对于基座的转动角度。
7.在可选的实施方式中，芯轴与基座通过轴承可转动地配合。
8.在可选的实施方式中，基座包括相连的安装筒以及安装板，芯轴以及轴承均位于安装筒的筒腔内；安装板用于与车架连接。
9.在可选的实施方式中，基座还包括多个安装凸耳，多个安装凸耳均与安装筒的一端面连接，且在安装筒的周向上间隔排布；限位盘与多个安装凸耳固定连接。
10.在可选的实施方式中，芯轴具有安装轴段，限位件套接于安装轴段外，限位件与安装轴段在安装轴段的周向上相对固定。
11.在可选的实施方式中，安装轴段的横断面为非圆形；限位件具有套接孔，套接孔的横断面为非圆形；安装轴段插接于套接孔内。
12.在可选的实施方式中，安装轴段的横断面形状为方形或椭圆形。
13.在可选的实施方式中，限位件具有第一限位凸部，限位盘具有第二限位凸部，第二限位凸部用于在限位件相对于限位盘转动时与第一限位凸部抵持，以限制方向盘主体的转动角度。
14.在可选的实施方式中，方向盘总成还包括角度测量器，角度测量器与限位盘连接，用于测量芯轴相对于基座的转动角度。
15.第二方面，本实用新型提供一种移动式载体，包括：
16.前述实施方式中任一项的方向盘总成。
17.本实用新型实施例的有益效果是：
18.综上所述，本实施例提供的方向盘总成，限位件和限位盘配合使用，不仅起到装配扭簧的作用，还起到限制方向盘主体转动范围的作用，结构紧凑，体积小，安装所需空间小，装配方便，适应范围广。在使用过程中，施力于方向盘主体使其转动时，通过扭簧的扭矩模拟方向盘转动的阻尼，带来驾驶手感，通过扭簧的弹力带动方向盘自动回正复位。同时，在方向盘主体转动过程中，限位件能与限位盘抵持，从而限制转动角度范围，提高安全性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型实施例的方向盘总成的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例的方向盘总成的分解结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例的固定板和芯轴的配合结构示意图；
23.图4为本实用新型实施例的限位件的结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例的限位盘的结构示意图。
25.图标:
26.100-方向盘主体；110-弧形杆；120-连接板；121-第一固定孔；130-辐条；200-芯轴；210-第一轴段；220-第二轴段；230-第三轴段；300-基座；310-安装筒；320-安装板；330-安装凸耳；400-扭簧；500-限位件；510-基板；511-套接孔；520-固定凸部；530-第一限位凸部；600-限位盘；610-限位孔；620-避让孔；630-第二限位凸部；700-固定板；710-第二固定孔；800-角度测量器；900-轴承。
具体实施方式
27.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
28.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
30.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区
分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
31.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
32.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.目前，方向盘模块体积大，安装所需空间大，安装不便。并且，方向盘模块回正机构复杂，可靠性差。
34.请参阅图1-图5，鉴于此，设计者设计了一种方向盘总成，结构紧凑，体积小，安装所需空间小，适应能力强；同时，回正机构简单可靠。
35.请参阅图1和图2，本实施例中，方向盘总成包括方向盘主体100、芯轴200、基座300、扭簧400、限位件500和限位盘600，芯轴200设于方向盘主体100上，芯轴200与基座300可转动地配合；限位件500与芯轴200连接，限位盘600与基座300连接；扭簧400套接于芯轴200外，扭簧400的一端与限位件500连接，扭簧400的另一端与限位盘600连接，扭簧400用于使转动后的方向盘主体100具有复位的运动趋势；限位件500能在方向盘主体100转动时与限位盘600抵持，从而限制方向盘主体100相对于基座300的转动角度。
36.本实施例提供的方向盘总成，限位件500和限位盘600配合使用，不仅起到装配扭簧400的作用，还起到限制方向盘主体100转动范围的作用，将回正和限位两种结构集成在一起，整体结构紧凑，体积小，安装所需空间小，装配方便，适应范围广。具体的，在使用过程中，施力于方向盘主体100使其转动时，通过扭簧400的扭矩模拟方向盘转动的阻尼，带来驾驶手感，通过扭簧400的扭矩带动方向盘运动以实现方向盘自动回正复位，扭簧400的稳定性高，方向盘回正可靠性高。同时，在方向盘主体100转动过程中，限位件500能与限位盘600抵持，从而限制方向盘主体100的转动角度范围，提高安全性。
37.请结合图2，本实施例中，可选的，方向盘主体100包括弧形杆110、连接板120和三根辐条130，三根辐条130的一端汇集并与连接板120连接，三根辐条130的另一端均与弧形杆110连接，且三根辐条130在弧形杆110的延伸方向上间隔排布。应当理解，辐条130的数量不限于是三根，在其他实施例中，辐条130的数量可以是一根、两根、四根等，按需设置即可，本实施例中不进行一一列举。
38.可选的，连接板120上设置有多个第一固定孔121，每个第一固定孔121设置为圆孔，多个第一固定孔121间隔排布。
39.请参阅图3，本实施例中，芯轴200的端部设置固定板700，固定板700上设置有第二固定孔710，第二固定孔710的数量与第一固定孔121的数量相等，且多个第二固定孔710与多个第一固定孔121一一对应连通。固定板700与连接板120通过螺栓固定连接，从而实现芯轴200与方向盘主体100的固定连接，方向盘主体100转动从而带动芯轴200一起转动。
40.可选的，芯轴200包括依次连接的第一轴段210、第二轴段220和第三轴段230，第一轴段210、第二轴段220和第三轴段230同轴设置，第一轴段210的横截面外轮廓为圆形，第二
轴段220的横截面外轮廓为非圆形，第三轴段230的横截面外轮廓为圆形。例如，第二轴段220的横截面外轮廓为方形或椭圆形等。其中，横截面为垂直于芯轴200的轴线的平面。第二轴段220用于装配限位件500，第二轴段220也可以称作安装轴段。此外，横截面也可以称作横断面。
41.连接板120与第一轴段210远离第二轴段220的一端固定连接。具体的，连接板120可以套接在第一轴段210外并与第一轴段210焊接固定。
42.本实施例中，可选的，基座300包括安装筒310、安装板320和两个安装凸耳330。安装筒310与安装板320连接，两个安装凸耳330与安装筒310的一端面连接。
43.可选的，安装筒310为圆筒，安装筒310的外周面与安装板320的一个板面固定连接。安装板320上设置有用于穿设螺钉或螺栓的通孔。两个安装凸耳330均设于安装筒310的一个环形端面上，且两个安装凸耳330呈中心对称排布。每个安装凸耳330上设置有螺纹孔。
44.应当理解，安装筒310与安装板320可以采用焊接的方式固定连接。安装筒310和两个安装凸耳330可以采用一体成型的方式制成。
45.此外，在其他实施例中，安装凸耳330的数量不限于是两个，例如，安装凸耳330的数量还可以是三个、四个等，本实施例中不进行具体限定。当安装凸耳330的数量为多个时，多个安装凸耳330在安装筒310的环形端面上均匀间隔排布。
46.请参阅图4，本实施例中，可选的，限位件500包括一体成型的基板510、固定凸部520和第一限位凸部530，固定凸部520和第一限位凸部530均设于基板510的同一板面上，固定凸部520和第一限位凸部530间隔排布。基板510的中部设置有套接孔511，套接孔511的横截面形状为非圆形，套接孔511的横截面轮廓形状与第二轴段220的横截面外轮廓形状相同，限位件500利用套接孔511套接在第二轴段220外，且二者在第二轴段220的周向上相对固定，如此，芯轴200转动时，能够带动限位件500一起转动。
47.请参阅图5，本实施例中，可选的，限位盘600设置有同轴且连通的限位孔610和避让孔620，限位孔610的孔径大于避让孔620的孔径。限位孔610的孔壁上设置有第二限位凸部630。限位盘600通过螺钉或螺栓同时与多个安装凸耳330固定连接。
48.扭簧400、限位件500和限位盘600装配时，扭簧400位于固定凸部520和第一限位凸部530之间，扭簧400的一端插接在固定凸部520上，利用固定凸部520限制扭簧400的一端。扭簧400的另一端与限位盘600连接，通过限位盘600限制扭簧400的另一端，如此，在施力于方向盘主体100带动芯轴200转向时，芯轴200带动限位件500相对于限位盘600转动时，限位件500带动扭簧400转动，从而使扭簧400具有回复形变的弹力，在撤销施加于方向盘主体100上的外力后，扭簧400带动限位件500复位，方向盘主体100回正。限位件500插接在限位盘600上的限位孔610中，并且第一限位凸部530转动时能与第二限位凸部630抵持，从而限制方向盘主体100的转动角度范围。例如，第一限位凸部530和第二限位凸部630配合，使得方向盘主体100正向转动角度不大于90
°
，以及方向盘主体100反向转动角度不大于90
°
。显然，方向盘主体100转动的角度按需设置，不限于在
±
90
°
范围内转动。
49.本实施例中，可选的，芯轴200通过轴承900穿设在安装筒310中。具体的，轴承900设置有两个，两个轴承900均的内圈均套设在第一轴段210外，两个轴承900的外圈均固定在安装筒310的内筒壁上。
50.本实施例中，可选的，方向盘总成还包括角度测量器800，角度测量器800与限位盘
600连接，用于测量芯轴200相对于基座300的转动角度。具体的，角度测量器800设置为电位计，且安装在限位盘600远离限位件500的一侧。芯轴200的第三轴段230穿过避让孔620后穿设在角度测量器800中。角度测量器800能够检测芯轴200的转动角度，从而获取方向盘主体100转动角度。
51.本实施例提供的方向盘总成，结构紧凑，体积小，安装所需空间小，装配方便，适应范围广。并且，方向盘主体100的转动角度被限制，使用安全性高。
52.本实施例还提供了一种移动式载体，包括上述实施例提到的方向盘总成。移动式载体可以为玩具车。方向盘总成与移动式载体的转向控制单元通信连接，也即，电位计与转向控制单元通信连接，当电位计获取方向盘主体100转动角度信息后，将角度信息传输至转向控制单元的控制器，控制器依据角度信息控制轮体转动相应角度，实现转向。
53.应当理解，本实施例提供的移动式载体可以但不限于应用在机器人、电动汽车、游戏模拟器等领域。
54.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，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。