1.作用和结构
转向操纵机构的主要作用是操纵转向器和转向传动机构,使转向轮偏转。
转向操纵机构一般由转向盘、转向轴、转向柱管、万向节及转向传动轴等组成,如图4.3所示。
转向柱管2中部用橡胶垫3和转向柱管支架4固定在驾驶室前围板上,下端插入转向柱管支座5的孔中。转向柱管支座5固定在转向操纵机构支架6上。
转向轴15穿过转向柱管2,其下端支承在转向柱管支座5中的圆锥滚子轴承上,上部则通过转向轴衬套16支承在转向柱管2的内壁上,其上端用螺母与转向盘1相连接。转向盘上装有电喇叭按钮及相应部件。转向轴15通过万向传动装置与转向器12中的转向蜗杆相连。下万向节11与转向传动轴9用滑动花键相连接。
为了保证驾驶员的安全,同时也为了更加舒适、可靠地操纵转向系,现代汽车(特别是轿车)通常在转向操纵机构上增设了相应的安全调节装置。这些装置主要反映在转向轴和转向柱管的结构上。为了叙述方便,将转向轴和转向柱管统称为转向柱。
图4.3 东风 EQ1090E型汽车转向操纵机构和转向器的布置图
1—转向盘;2—转向柱管;3—橡胶垫;4—转向柱管支架;5—转向柱管支座;6—转向操纵机构支架;7—转向轴限位弹簧;8—上万向节;9—转向传动轴;10—花键防护套;11—下万向节;12—转向器;13—转向摇臂;14—转向直拉杆;15—转向轴;16—转向轴衬套;17—电喇叭按钮;18—喇叭按钮搭铁弹簧
2.安全转向柱
安全转向柱是在转向柱上设置能量吸收装置,当汽车紧急制动或发生撞车事故时,吸收冲击能量,减轻或防止冲击对驾驶员的伤害。(www.xing528.com)
图4.4(a)所示为一种用钢球连接的分开式转向柱。转向轴分为下转向轴和套在轴上的上转向轴两部分,二者用塑料销钉连成一体。转向柱管也分为上柱管和下柱管两部分,上下柱管之间装有钢球,下柱管的外径与上柱管的内径之间的间隙比钢球直径稍小。上下柱管连同柱管托架通过特制橡胶垫固定在车身上,橡胶墊则利用塑料销钉与托架连接。
当汽车发生碰撞时,转向器总成对转向柱施加轴向冲击力(第一次冲击),将连接上下转向轴的塑料销钉切断,下转向轴便套在上转向轴内向上滑动,如图4.4(b)所示。在这一过程中,上转向轴和上柱管的空间位置没有因冲击而上移,故可使驾驶员免受伤害。如果驾驶员的身体因惯性撞向转向盘(第二次冲击),则连接橡胶垫与柱管托架的塑料销钉被切断,托架脱离橡胶垫,即上转向轴和上转向柱管连同转向盘、托架一起,相对于下转向轴和下转向柱管向下滑动,从而减缓了对驾驶员胸部的冲击。在上述两次冲击过程中,上下转向柱管之间均产生相对滑动。因为钢球的直径稍大于上下柱管之间的间隙,所以滑动中带有钢球对转向柱管的挤压,冲击能量就在这种边滑动边挤压的过程中被吸收。日本丰田汽车的一些车型采用这种装置。
图4.4 分开式
3.可调节转向柱
驾驶员不同的驾驶姿势和身材对转向盘的最佳操纵位置有不同的要求。而且,转向盘的这一位置往往会与驾驶员进出汽车的方便性发生矛盾。为此,一些汽车装设了可调节式转向柱,使驾驶员可以在一定的范围内调节转向盘的位置。调节形式分为倾斜角度调节和轴向位置调节两种。图4.5所示为转向盘倾斜角度的变化图,图4.6所示为轴向伸缩式转向柱。
图4.5 转向盘倾斜角度的变化图
若需要轴向调节转向盘的位置,驾驶员可按顺时针方向转动伸缩杠杆,使伸缩杠杆带动锁紧螺栓向外移动,将螺栓内端的楔形锁松开,使滑轴能够在转向轴内转动并轴向移动。转向盘位置调好后再利用伸缩杠杆锁定。
图4.6 轴向伸缩式转向柱
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