方向机柱技术领域
本发明涉及一种方向机柱，更具体地说，涉及一种操作角度可调的方向机柱。
背景技术
目前用于车辆转向的方向机总成中，方向机柱通常采用可调式结构，即通过前后
方向调整机构实现方向机柱的倾斜角度和距离，保证适应不同身材司机及不同姿态进行操
纵，以满足操纵的舒适性。现有的调整机构一般采用摩擦夹紧或可锁定气弹簧方式实现锁
紧。
在采用摩擦锁紧方式的方向机柱中，一般锁紧开关布置在向机柱的中上部，以便
手可触及操纵，旋转铰点通常布置在向机柱中间位置，但是这种机构由于旋转角度较大，从
而其滑轨尺寸随之增大，对于驾驶室空间布置极为不利，同时由于一般在向机柱两侧布置
操纵杆，导致操纵锁紧手柄存在很大障碍。
采用可锁定气弹簧锁紧方式的向机柱，一般采用脚踏板开启锁止开关，其旋转铰
点可自由布置。由于气弹簧受温度影响较大，对不同地区不同工况对其寿命有明显的差异，
且平地机操纵杆布置方式使操纵台受力频繁，因而经常出现气弹簧早期故障，影响机器的
可靠性，用户抱怨大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有方向机柱的上述问题，而提供一种机械锁紧
简单、可靠性高、操作轻便快捷的方向机柱。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种方向机柱，包括第一支撑柱、
第二支撑柱、其特征在于第一支撑柱的一端固定安装有第一接头，所述第二支撑柱一端固
定安装有第二接头，第一接头与第二接头通过销轴铰接；所述第一接头上设置齿轮，所述齿
轮与所述第一接头固定连接且所述齿轮的转动中心与所述销轴同轴，所述第二支撑柱上设
有齿轮锁定装置，所述齿轮锁定装置包括套装在所述第二支撑柱上滑动的锁止件，所述锁
止件上设置有与所述齿轮啮合的齿，所述锁止件与第二支撑柱之间设有对所述锁止件进行
定位的定位件。在本发明中，第一支撑柱与第二支撑柱铰接后，剩余的两端分别与地板或车
架固定连接，用于安装固定方向机柱，另一端用于安装方向盘以及各操作杆等。连接后的第
一支撑柱与第二支撑柱为上下布置，大致方向为竖直方向，需要调节操作角度时，滑动设置
在第二支撑柱上的锁止件，使锁止件上的齿与第一接头上的齿轮脱离啮合状态，第一支撑
柱则绕销轴转动，使第一支撑柱与第二支撑柱之间的夹角产生变化，实现操作角度的调整，
调到合适的角度后，锁止件在第二支撑柱上朝第一接头的方向滑动，使锁止件上的齿与齿
轮啮合从而锁定第一支撑柱与第二支撑柱之间所成的夹角，并通过定位件保持锁止件与齿
轮这种啮合状态。
上述方向机柱中，所述第一接头具有两块相互平行的第一连接板，所述第二接头
插装在两块所述的第一连接板之间，所述销轴两端与两所述第一连接板连接。
上述方向机柱中，所述齿轮呈圆弧状，所述齿轮与所述第一连接板为一体结构且
位于所述第一连接板的端部；所述第二支撑柱与所述第二接头连接的连接端是呈柱状的柱
状部，所述锁止件包括滑套在所述柱状部的套筒，所述套筒的一端具有两块相互平行且分
置于所述第二接头外侧的锁止板，所述锁止件上与所述齿轮啮合的齿设置在所述锁止板的
端部。
上述方向机柱中，所述锁止板的端部具有与所述第一连接板端部相适配的弧形凹
陷，所述锁止板上与所述齿轮啮合的齿设置在所述弧形凹陷内。
上述方向机柱中，所述定位件为设置在所述第二支撑柱与所述锁止件之间的弹
簧。或者所述定位件为销钉，在所述锁止件的齿与所述齿轮啮合时所述销钉连接在所述锁
止件与第二支撑柱之间。
上述方向机柱中，所述第一支撑柱上与所述第一接头相对的另一端是用于安装方
向盘的方向盘安装端，所述第二支撑柱上与所述第二接头相对的另一端是方向机柱的固定
安装端。或者倒过来，所述第二支撑柱上与所述第二接头相对的另一端是用于安装方向盘
的方向盘安装端，所述第一支撑柱上与所述第一接头相对的另一端是方向机柱的固定安装
端。
本发明与现有技术相比，本发明方向机柱的锁紧机构结构独特新颖，可实现自由
角度旋转和锁定，机械锁紧简单，不受外部因素影响，可靠性高；操作轻便快捷。
附图说明
图1是本发明方向机柱的结构示意图。
图中零部件名称及序号：
第二支撑柱1、柱状部11、固定安装端12、第一支撑柱2、方向盘安装端21、第一接头
3、第一连接板31、齿轮32、第二接头4、第二连接板41、锁紧件5、套筒51、锁止板52、弧形凹陷
53、横板54、定位件6、方向盘7。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
实施例一。
如图1所示，本实施例中的方向机柱包括第一支撑柱2和第二支撑柱1，其中第二支
撑柱1位于下方，呈大致的竖直方向布置，其下端是用于与地板或车架固定连接的固定安装
端12，实现方向机柱在驾驶室地板或车架上的固定安装，第二支撑柱1的上端是呈柱状的柱
状部11，柱状部11的顶端固定有第二接头4。第二接头4大致呈开口朝上的U形，其上部是两
块相互平行的第二连接板41，两第二连接板41的底部通过横板相连且与第二支撑柱1的上
端固定连接，为加强第二接头4的强度，还可在第二连接板41之间焊机加强板。
第一支撑柱2位于第二支撑柱1的上方，第一支撑柱2的上端是用于方向盘7、各种
操作操作杆安装的方向盘安装端21，第一支撑柱2的下端固定安装有第一接头3。第一接头3
也大致呈开口朝下的U形，其具有两块相互平行的第一连接板31，两第一连接板31的上端通
过横板连接后与第一支撑柱2的下端固定连接，为加强第一连接头3的强度，也可在两第一
连接板31之间焊接加强板。
第二接头4插装在第一接头3的两个第一连接板31之间，插装后第二接头4上的第
二连接板41与第一连接板31相互平行，销轴8垂直穿过两块第一连接板31和第二连接板41，
实现第一接头3与第二接头4之间的铰接。其中第一连接板31位于第二连接板41的外侧。
在本实施例中，齿轮32与第一连接板31为一体结构，齿轮呈半圆状，位于第一连接
板31的下端，齿轮32的中心位于销轴8上。
锁止件5包括套筒51，该套筒51套装在第二支撑柱1上部的柱状部11上，可沿柱状
部11上下滑动。在套筒51的上端具有两块相互平行的锁止板52，锁止板52的下端通过横板
相连而形成开口朝上的U形结构，锁止板52的下端通过横板54与套筒51的顶端固定连接，两
块锁止板52对应位于第二接头4上两块第二连接板41的外侧，与第二连接板41相互平行。在
两块锁止板52的顶部具有圆弧形的圆弧凹陷53，该圆弧凹陷53与第一接头3上的齿轮32相
适配，在圆弧凹陷53上设置有可与齿轮32相啮合的齿。
定位件6为螺旋弹簧，该弹簧套装在第二支撑柱1的柱状部11上，其一端与柱状部
11连接，另一端与锁止件5连接，弹簧向锁止件5提供向上的弹力，在没有其他外力的作用
下，该弹力将锁止件5向上推，使锁止板52上的齿与齿轮32啮合并保持这种啮合状态。在本
实施例中，定位件6也可以更改为销钉，当锁止件5上移使锁止板52上的齿与齿轮32啮合后，
销钉插装在锁止件5与第二支撑柱1上，使锁止件5与第二支撑柱1不能相对移动。当将销钉
拔出后，锁止件可以在第二支撑柱上滑动并使锁止板上的齿与齿轮脱离啮合状态。
本实施例中的方向机柱调节角度的过程如下：施加作用力作用在锁止件5上，使锁
止件5克服弹簧的弹力向下移动，在锁止板52上的齿与齿轮32脱离啮合状态后，向前或向后
扳动第一支撑柱2，第一支撑柱2绕销轴8转动并达到所需要的操作角度，松开锁止件5，锁止
件5在弹簧弹力的推动下向上滑动，锁止板52顶部的齿与齿轮32啮合，从而将第一支撑柱2
锁定，第一支撑柱2不能绕销轴8转动，实现方向机操作角度的锁定。
实施例二。
在本实施例与实施例一相比，其不同的地方就是将第一支撑柱端部的方向盘安装
端换成能够与地板或车架固定连接的方向机固定安装端，第二支撑柱上的方向机固定安装
端则相应地换成能够安装方向盘、各操作手柄的方向盘安装端，然后将第一支撑柱、第二支
撑柱上下颠倒，第一支撑柱在下，第二支撑柱在上通过各自的第一接头和第二接头铰接，锁
止件在第二支撑柱上对第一支撑柱进行锁定。