技术领域

本发明涉及汽车液压转向设备领域，更具体地说，涉及一种自回复式助力转向管。

背景技术

机械式的液压动力转向系统是一经济型助力转向系统，它一般由液压泵、油管（助力转向管）、压力流量控制阀体、V型传动皮带、储油罐等部件构成。无论车是否转向，这套系统都要工作，而且在大转向车速较低时，需要液压泵输出更大的功率以获得比较大的助力。转向油泵安装在发动机上，由曲铀通过皮带驱动并向外输出液压油。储油罐有进、出油管接头，通过油管（助力转向管）分别与转向油泵和转向控制阀联接。转向控制阀用以改变油路。机械转向器和缸体形成左右两个工作腔，它们分别通过油道和转向控制阀联接。

当汽车直线行驶时，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与油罐相通，转向油泵处于卸荷状态，动力转向器不起助力作用。当汽车需要向右转向时，驾驶员向右转动转向盘，转向控制阀将转向油泵泵出来的工作液与右腔接通，将左腔与油罐接通，在油压的作用下，活塞向下移动，通过传动结构使左右轮向右偏转，从而实现右转向。

方向液压助力的管路里有个溢出阀，方向短时达到底时卸除液压油压力，这个阀门只能管很短时间，由于车主的一些误操作，例如停车时未将方向盘回正，当方向盘向一侧打死时，一侧的管路就会承担很大的压力，可能导致这一侧助力泵的油管渗漏，甚至是当场爆裂，从而导致助力转向失灵，影响车主对方向盘的控制，使得车主极易乘车人的安全存在极大的隐患。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自回复式助力转向管，它可以通过在骨架层内部嵌入选择定位弯折环，使得助力转向管在受到挤压时，选择定位弯折环会选择性的在外向弯环的部位进行弯折，一方面显著性的增加弯折点提供的向外的弹力，另一方面弯折点的弯折方向向内，使得助力转向管不会或者很难被压扁，从而增加助力转向管的强度，从而降低助力转向管因弯折破损的几率，降低助力转向油泄露的几率，进而维持汽车助力转向系统的正常运行，便于车主对方向盘的操作，有效提高了安全性，并且在使用过程中限位微球和连绳的配合使用，使得助力转向管在受到挤压时，选择定位弯折环上的内向定位环和外向弯环越受挤压连接越紧密，使得选择定位弯折环的稳定性更高。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种自回复式助力转向管，包括外胶层、骨架层和内向定位环，所述外胶层、骨架层和内向定位环由外向内依次排布且相邻两者之间固定连接，所述骨架层包括骨架外层和减震网内层，所述减震网内层内部镶嵌有选择定位弯折环，所述选择定位弯折环包括多个内向定位环和外向弯环，多个所述内向定位环和外向弯环相间分布，所述内向定位环的两端均固定连接有半弧定位块，所述半弧定位块远离外向弯环的一端与内向定位环连接，所述半弧定位块包括母定位块和子定位块，所述母定位块与子定位块固定连接，所述子定位块内部开凿有多个微孔，所述微孔内部贯穿插设有连绳，所述连绳的一端与外向弯环固定连接，所述连绳远离外向弯环的一端固定连接有限位微球，所述限位微球位于母定位块和子定位块之间，可以通过在骨架层内部嵌入选择定位弯折环，使得助力转向管在受到挤压时，选择定位弯折环会选择性的在外向弯环的部位进行弯折，一方面显著性的增加弯折点提供的向外的弹力，另一方面弯折点的弯折方向向内，使得助力转向管不会或者很难被压扁，从而增加助力转向管的强度，从而降低助力转向管因弯折破损的几率，降低助力转向油泄露的几率，进而维持汽车助力转向系统的正常运行，便于车主对方向盘的操作，有效提高了安全性，并且在使用过程中限位微球和连绳的配合使用，使得助力转向管在受到挤压时，选择定位弯折环上的内向定位环和外向弯环越受挤压连接越紧密，使得选择定位弯折环的稳定性更高。

进一步的，所述减震网内层为形状记忆合金编织而成的网状结构，所述减震网内层的截面厚度为0.5-1cm，形状记忆合金具有形状记忆的功能，当助力转向管受压后，减震网内层使其截面能自回复成原本的圆形。

进一步的，所述内向定位环和外向弯环形状均为弧形，所述内向定位环的圆心位于选择定位弯折环内侧，所述外向弯环的圆心位于选择定位弯折环外侧，交错排布的内向定位环和外向弯环打断了原本助力转向管的骨架层截面的圆形，并且内向定位环和外向弯环相反的圆心分布，使得内向定位环和外向弯环相较于整个圆形其长度均短了很多，当受到弯折时，其弯折点部分的产生的向外的弹力显著增大，一方面使得助力转向管不会或者很难被压扁，从而增加助力转向管的强度，从而降低助力转向管因弯折破损的几率，另一方面大的弹力使得助力转向管在受压后自回复原本形状的能力增大，从而延长助力转向管的使用寿命。

进一步的，所述内向定位环包括和，所述位于外侧，且和的两端均与半弧定位块固定连接，用于束缚，使得在助力转向管受力后恢复原状的过程中不易散开，从而提高选择定位弯折环的稳定性。

进一步的，所述和外向弯环均为螺旋状，且和外向弯环均由多根碳纤维复合材料相互扭转缠绕而成，碳纤维复合材料的具有很高的强度和韧性，使得由碳纤维复合材料扭转缠绕形成的和外向弯环具有很强的韧性和强度，在多次受力弯曲后不易失去其强度和韧性，从而提高了助力转向管的整体强度，延长其破损的时间，从而延长了助力转向管的使用寿命。

进一步的，所述子定位块靠近母定位块的一端为波浪状，所述限位微球位于波浪状子定位块的两个波峰之间，且限位微球的两侧分别与两个波峰的两侧相切，当助力转向管受力后，限位微球会受到连绳的拉扯力，使得限位微球刚好卡在两个波峰之间，使得选择定位弯折环上的内向定位环和外向弯环越受到挤压连接越紧密，使得选择定位弯折环的稳定性更高。

进一步的，所述连绳由二氧化硅气凝胶材料制成，二氧化硅气凝胶材料质轻且强度高，同时耐高温不易燃，使得连绳在使用过程中不易受到汽车在行驶过程中所产生的热量影响而断裂，从而提高内向定位环和外向弯环之间连接的稳定性，且连绳表面包覆一层0.1-0.3mm厚的硅橡胶层，硅橡胶层可以保护微孔，使得微孔不易被连绳割裂。

进一步的，所述母定位块和子定位块均由非牛顿流体制成，非牛顿流体在未受力时为软性的，当其受力后，受力点会迅速变硬变厚，在这过程中会吸收能量，卸去部分挤压力，且母定位块和子定位块外部均包裹有热塑性聚氨酯弹性体材料，热塑性聚氨酯弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型，耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯、PVC，耐老化性好过橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料，热塑性聚氨酯弹性体在这里可以对母定位块和子定位块起到定型的作用，使得未受力时，可以降低母定位块和子定位块因自身性质而导致的形状的不确定性。

进一步的，所述限位微球的直径为1.5-3mm，限位微球直径过小，使限位微球两侧的受力点过于接近，易导致限位微球的稳定性较差，并且在长期受力后易进入微孔内并沿微孔脱离子定位块，使得选择定位弯折环的稳定性变差，限位微球直径过大，相邻的两个限位微球易互相影响，使得限位微球稳定性较差，所述微孔的内径为0.5-0.8mm，微孔过大，使得助力转向管受到挤压时，限位微球受到连绳的拉扯时，会存在卡进微孔内的风险，微孔过小，连绳与微孔内壁之间的摩擦力会增大，导致微孔极易被磨损，使得外向弯环和半弧定位块之间易断开，导致选择定位弯折环易被破坏。

进一步的，所述外向弯环的直径为内向定位环的1/4-1/3，内向定位环比外向弯环粗使得内向定位环的强度更高，当助理转向管受到挤压时，相较于内向定位环，外向弯环更容易被挤压弯曲，从而使得外向弯环被选择性的发生弯折，同时高强度的内向定位环也能对助力转向管产生更好的支撑定型作用。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以通过在骨架层内部嵌入选择定位弯折环，使得助力转向管在受到挤压时，选择定位弯折环会选择性的在外向弯环的部位进行弯折，一方面显著性的增加弯折点提供的向外的弹力，另一方面弯折点的弯折方向向内，使得助力转向管不会或者很难被压扁，从而增加助力转向管的强度，从而降低助力转向管因弯折破损的几率，降低助力转向油泄露的几率，进而维持汽车助力转向系统的正常运行，便于车主对方向盘的操作，有效提高了安全性，并且在使用过程中限位微球和连绳的配合使用，使得助力转向管在受到挤压时，选择定位弯折环上的内向定位环和外向弯环越受挤压连接越紧密，使得选择定位弯折环的稳定性更高。

（2）减震网内层为形状记忆合金编织而成的网状结构，减震网内层的截面厚度为0.5-1cm，形状记忆合金具有形状记忆的功能，当助力转向管受压后，减震网内层使其截面能自回复成原本的圆形。

（3）内向定位环和外向弯环形状均为弧形，内向定位环的圆心位于选择定位弯折环内侧，外向弯环的圆心位于选择定位弯折环外侧，交错排布的内向定位环和外向弯环打断了原本助力转向管的骨架层截面的圆形，并且内向定位环和外向弯环相反的圆心分布，使得内向定位环和外向弯环相较于整个圆形其长度均短了很多，当受到弯折时，其弯折点部分的产生的向外的弹力显著增大，一方面使得助力转向管不会或者很难被压扁，从而增加助力转向管的强度，从而降低助力转向管因弯折破损的几率，另一方面大的弹力使得助力转向管在受压后自回复原本形状的能力增大，从而延长助力转向管的使用寿命。

（4）内向定位环包括和，位于外侧，且和的两端均与半弧定位块固定连接，用于束缚，使得在助力转向管受力后恢复原状的过程中不易散开，从而提高选择定位弯折环的稳定性。

（5）和外向弯环均为螺旋状，且和外向弯环均由多根碳纤维复合材料相互扭转缠绕而成，碳纤维复合材料的具有很高的强度和韧性，使得由碳纤维复合材料扭转缠绕形成的和外向弯环具有很强的韧性和强度，在多次受力弯曲后不易失去其强度和韧性，从而提高了助力转向管的整体强度，延长其破损的时间，从而延长了助力转向管的使用寿命。

（6）子定位块靠近母定位块的一端为波浪状，限位微球位于波浪状子定位块的两个波峰之间，且限位微球的两侧分别与两个波峰的两侧相切，当助力转向管受力后，限位微球会受到连绳的拉扯力，使得限位微球刚好卡在两个波峰之间，使得选择定位弯折环上的内向定位环和外向弯环越受到挤压连接越紧密，使得选择定位弯折环的稳定性更高。

（7）连绳由二氧化硅气凝胶材料制成，二氧化硅气凝胶材料质轻且强度高，同时耐高温不易燃，使得连绳在使用过程中不易受到汽车在行驶过程中所产生的热量影响而断裂，从而提高内向定位环和外向弯环之间连接的稳定性，且连绳表面包覆一层0.1-0.3mm厚的硅橡胶层，硅橡胶层可以保护微孔，使得微孔不易被连绳割裂。

（8）母定位块和子定位块均由非牛顿流体制成，非牛顿流体在未受力时为软性的，当其受力后，受力点会迅速变硬变厚，在这过程中会吸收能量，卸去部分挤压力，且母定位块和子定位块外部均包裹有热塑性聚氨酯弹性体材料，热塑性聚氨酯弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型，耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯、PVC，耐老化性好过橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料，热塑性聚氨酯弹性体在这里可以对母定位块和子定位块起到定型的作用，使得未受力时，可以降低母定位块和子定位块因自身性质而导致的形状的不确定性。

（9）限位微球的直径为1.5-3mm，限位微球直径过小，使限位微球两侧的受力点过于接近，易导致限位微球的稳定性较差，并且在长期受力后易进入微孔内并沿微孔脱离子定位块，使得选择定位弯折环的稳定性变差，限位微球直径过大，相邻的两个限位微球易互相影响，使得限位微球稳定性较差，微孔的内径为0.5-0.8mm，微孔过大，使得助力转向管受到挤压时，限位微球受到连绳的拉扯时，会存在卡进微孔内的风险，微孔过小，连绳与微孔内壁之间的摩擦力会增大，导致微孔极易被磨损，使得外向弯环和半弧定位块之间易断开，导致选择定位弯折环易被破坏。

（10）外向弯环的直径为内向定位环的1/4-1/3，内向定位环比外向弯环粗使得内向定位环的强度更高，当助理转向管受到挤压时，相较于内向定位环，外向弯环更容易被挤压弯曲，从而使得外向弯环被选择性的发生弯折，同时高强度的内向定位环也能对助力转向管产生更好的支撑定型作用。

附图说明

图1为本发明的截面的结构示意图；

图2为本发明的减震网层的结构示意图；

图3为图2中A处的结构示意图；

图4为本发明的选择定位弯折环的结构示意图；

图5为本发明的选择定位弯折环的结构示意图；

图6为本发明的选择定位弯折环的结构示意图；

图7为本发明的选择定位弯折环的结构示意图。

图中标号说明：

1外胶层、2骨架层、21骨架外层、22减震网内层、3内向定位环、4外向弯环、5半弧定位块、51母定位块、52子定位块、6限位微球、7连绳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，一种自回复式助力转向管，包括外胶层1、骨架层2和内向定位环3，外胶层1、骨架层2和内向定位环3由外向内依次排布且相邻两者之间固定连接，骨架层2包括骨架外层21和减震网内层22，减震网内层22内部镶嵌有选择定位弯折环，减震网内层22为形状记忆合金编织而成的网状结构，减震网内层22的截面厚度为0.7cm，形状记忆合金具有形状记忆的功能，当助力转向管受压后，减震网内层22使其截面能自回复成原本的圆形。

请参阅图3-4，选择定位弯折环包括多个内向定位环3和外向弯环4，多个内向定位环3和外向弯环4相间分布，内向定位环3的两端均固定连接有半弧定位块5，半弧定位块5远离外向弯环4的一端与内向定位环3连接，内向定位环3和外向弯环4形状均为弧形，内向定位环3的圆心位于选择定位弯折环内侧，外向弯环4的圆心位于选择定位弯折环外侧，交错排布的内向定位环3和外向弯环4打断了原本助力转向管的骨架层截面的圆形，并且内向定位环3和外向弯环4相反的圆心分布，使得内向定位环3和外向弯环4相较于整个圆形其长度均短了很多，外向弯环4或内向定位环3的整体长度为骨架层2截面圆形周长的1/16-1/12，当受到弯折时，其弯折点部分的产生的向外的弹力显著增大，一方面使得助力转向管不会或者很难被压扁，从而增加助力转向管的强度，从而降低助力转向管因弯折破损的几率，另一方面大的弹力使得助力转向管在受压后自回复原本形状的能力增大，从而延长助力转向管的使用寿命。

请参阅图7，半弧定位块5包括母定位块51和子定位块52，母定位块51与子定位块52固定连接，子定位块52内部开凿有多个微孔，微孔内部贯穿插设有连绳7，连绳7的一端与外向弯环4固定连接，连绳7远离外向弯环4的一端固定连接有限位微球6，限位微球6位于母定位块51和子定位块52之间，子定位块52靠近母定位块51的一端为波浪状，限位微球6位于波浪状子定位块52的两个波峰之间，且限位微球6的两侧分别与两个波峰的两侧相切，当助力转向管受力后，限位微球6会受到连绳7的拉扯力，使得限位微球6刚好卡在两个波峰之间，使得选择定位弯折环上的内向定位环3和外向弯环4越受到挤压连接越紧密，使得选择定位弯折环的稳定性更高，连绳7由二氧化硅气凝胶材料制成，二氧化硅气凝胶材料质轻且强度高，同时耐高温不易燃，使得连绳7在使用过程中不易受到汽车在行驶过程中所产生的热量影响而断裂，从而提高内向定位环3和外向弯环4之间连接的稳定性，且连绳7表面包覆一层0.2mm厚的硅橡胶层，硅橡胶层可以保护微孔，使得微孔不易被连绳7割裂。

母定位块51和子定位块52均由非牛顿流体制成，例如P4U材料，非牛顿流体在未受力时为软性的，当其受力后，受力点会迅速变硬变厚，在这过程中会吸收能量，卸去部分挤压力，且母定位块51和子定位块52外部均包裹有热塑性聚氨酯弹性体材料，热塑性聚氨酯弹性体突出的特点是耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性好、耐低温，有良好的耐油、耐化学药品和耐环境性能，在潮湿环境中聚醚型酯水解稳定性远超过聚酯型，耐磨性，回弹力都好过普通聚氨酯、PVC，耐老化性好过橡胶，可以说是替代PVC和PU的最理想的材料，热塑性聚氨酯弹性体在这里可以对母定位块51和子定位块52起到定型的作用，使得未受力时，可以降低母定位块51和子定位块52因自身性质而导致的形状的不确定性，限位微球6的直径为2mm，限位微球6直径过小，使限位微球6两侧的受力点过于接近，易导致限位微球6的稳定性较差，并且在长期受力后易进入微孔内并沿微孔脱离子定位块52，使得选择定位弯折环的稳定性变差，限位微球6直径过大，相邻的两个限位微球6易互相影响，使得限位微球6稳定性较差，微孔的内径为0.65mm，微孔过大，使得助力转向管受到挤压时，限位微球6受到连绳7的拉扯时，会存在卡进微孔内的风险，微孔过小，连绳7与微孔内壁之间的摩擦力会增大，导致微孔极易被磨损，使得外向弯环4和半弧定位块5之间易断开，导致选择定位弯折环易被破坏。

请参阅图6，内向定位环3包括31和32，31位于32外侧，且31和32的两端均与半弧定位块5固定连接，31用于束缚32，使得32在助力转向管受力后恢复原状的过程中不易散开，从而提高选择定位弯折环的稳定性，外向弯环4的直径为内向定位环3的1/3，内向定位环3比外向弯环4粗使得内向定位环3的强度更高，当助理转向管受到挤压时，相较于内向定位环3，外向弯环4更容易被挤压弯曲，从而使得外向弯环4被选择性的发生弯折，同时高强度的内向定位环3也能对助力转向管产生更好的支撑定型作用，32和外向弯环4均为螺旋状，且32和外向弯环4均由多根碳纤维复合材料相互扭转缠绕而成，碳纤维复合材料的具有很高的强度和韧性，使得由碳纤维复合材料扭转缠绕形成的32和外向弯环4具有很强的韧性和强度，在多次受力弯曲后不易失去其强度和韧性，从而提高了助力转向管的整体强度，延长其破损的时间，从而延长了助力转向管的使用寿命。

可以通过在骨架层内部嵌入选择定位弯折环，使得助力转向管在受到挤压时，请参阅图5，选择定位弯折环会选择性的在外向弯环4的部位进行弯折，同时通过内向定位环3和外向弯环4相反的弧形设计，使得内向定位环3可以对整个助力转向管起到定型的作用，外向弯环4可以向管内部进行选择性弯折，发生弯折的外向弯环4的长度相较于普通的整体环状的助力转向管，短了很多,一方面显著性的增加弯折点提供的向外的弹力，另一方面弯折点的弯折方向向内，使得助力转向管不会或者很难被压扁，从而增加助力转向管的强度，降低助力转向管因弯折破损的几率，从而降低助力转向油泄露，进而维持汽车助力转向系统的正常运行，便于车主对方向盘的操作，有效提高了安全性，请参阅图7，并且在使用过程中限位微球6和连绳7的配合使用，使得助力转向管在受到挤压时，限位微球6会受到连绳7的拉扯力，使得限位微球6刚好卡在两个波峰之间，使得选择定位弯折环上的内向定位环3和外向弯环4越受到挤压连接越紧密，使得选择定位弯折环的稳定性更高。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。