專利名稱：汽車方向盤萬向緩沖安全裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種汽車方向盤的萬向緩沖安全裝置，特別是與汽車方向盤傳動柱有關(guān)，對駕駛?cè)藛T起安全保護作用的裝置。
在本發(fā)明作出之前1987年日本推出了，汽車撞車時人與方向盤間自動彈放緩沖氣包。在1988年美國推出靠六個小的可變形金屬桿移動襯圈，使方向盤平面與駕駛員胸部平行，保證沖擊力均勻分布的安全方向盤。
本發(fā)明的目的是提供一種具有高可靠性、結(jié)構(gòu)簡單的汽車方向盤萬向緩沖安全裝置。一旦發(fā)生事故或緊急掣動時，方向盤會依據(jù)人體胸部接觸位置，自動調(diào)整角度，使方向盤平面與駕駛員胸部平行;方向盤并自動后縮，達到分解、緩沖慣性沖力，保護駕駛員的安全。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的方案是，本萬向緩沖安全裝置由初步?jīng)_力緩解器;方向盤轉(zhuǎn)角器;最終沖力緩解器組成。整個裝置設(shè)在方向盤傳動柱上部，最終沖力緩解器與方向盤相聯(lián)接，方向盤轉(zhuǎn)角器在初步?jīng)_力緩解器和最終沖力緩解器之間。沖力緩解器，主要有能相互移動的軸與軸套，和裝在軸套一端的彈性緩沖體組成。方向盤轉(zhuǎn)角器，主要有轉(zhuǎn)體、芯軸、約束體組成的球型萬向鉸接。裝置工作過程是(1)當(dāng)發(fā)生撞車事故時，駕駛員與方向盤之間產(chǎn)生慣性沖力，駕駛員胸部接觸方向盤。首先，由于方向盤轉(zhuǎn)角器，方向盤會根據(jù)駕駛員胸部所接觸的位置自行改變角度(常態(tài)時方向盤平面與變化后方向盤平面間的夾角謂調(diào)整角)。使方向盤平面與駕駛員胸部平行。這樣可以擴大方向盤與駕駛員胸部，所承受慣性沖力的受力面。使瞬間作用力，盡可能地分散作用于人體。而不因慣性沖力，集中作用于駕駛員胸部某個部位，而給人體帶來損傷。(2)當(dāng)方向盤由于人體慣性沖力的作用，自行改變調(diào)整角的同時，初步?jīng)_力緩解器使整個方向盤同時會自動后縮。使駕駛員胸部的慣性沖力，得到初步緩解。(3)在方向盤自行調(diào)整到與駕駛員胸部位置完全平行后，最終沖力緩解器使方向盤繼續(xù)后縮。使已經(jīng)得到初步緩解、均勻分布的慣性沖力得以最終緩解。(4)慣性沖力得到緩解分二個過程進行。第一個過程是初步緩解，當(dāng)駕駛員胸部與方向盤接觸即開始。第二個過程是最終緩解，把經(jīng)過初步緩解所剩的慣性沖力全部吸收。初步緩解和最終緩解，對所至的慣性沖力，產(chǎn)生反力的能力是不同的。初步緩解過程產(chǎn)生的反力比較小，最終緩解過程產(chǎn)生的反力比較強。其強弱程度，可根據(jù)需要在設(shè)計時加以設(shè)定。這兩個過程的轉(zhuǎn)換時間，要根據(jù)慣性沖力的大小而定。當(dāng)作用的慣性沖力不太強時，就不需進入第二個過程，即可全部得到充分緩解。(5)當(dāng)事故發(fā)生時，駕駛員胸部位置與方向盤平面已處于平行狀態(tài)，那么，這時慣性沖力亦進入初步緩解和最終緩解這兩過程，對外力加以逐步吸收。(6)裝置在方向盤平面360°接受慣性沖力，都能實現(xiàn)調(diào)整角;都能起到對慣性沖力的分散和緩解效果。具萬向性。(7)慣性沖力作用消失，方向盤回復(fù)初始位置。
組成本發(fā)明裝置的初步?jīng)_力緩解器，方向盤轉(zhuǎn)角器，最終沖力緩解器。其中方向盤轉(zhuǎn)角器，能使方向盤平面360°接受慣性沖力，都能實現(xiàn)調(diào)整角，具萬向性。如果在方向盤轉(zhuǎn)角器的約束體上面，增設(shè)一轉(zhuǎn)角限制器。那么轉(zhuǎn)角限制器可以有選擇地限制在方向盤平面360°范圍內(nèi)調(diào)整角的實現(xiàn)和調(diào)整角實現(xiàn)的大小程度。轉(zhuǎn)角限制器位置可以駕駛員方向盤的正前方或約束體上面所需要的方位。轉(zhuǎn)角限制器相對萬向緩沖安全裝置是固定體。轉(zhuǎn)角限制器可以實現(xiàn)(1)方向盤平面360°任何一個度數(shù)范圍內(nèi)，不須實現(xiàn)調(diào)整角，(2)方向盤平面360°任何多個度數(shù)范圍內(nèi)，不須實現(xiàn)調(diào)整角，(3)方向盤平面360°任何一個度數(shù)范圍內(nèi)，須實現(xiàn)可選擇的調(diào)整角，(4)方向盤平面360°任何多個度數(shù)范圍內(nèi)，須實現(xiàn)可選擇的調(diào)整角。
本發(fā)明汽車方向盤萬向緩沖安全裝置特點是(1)方向盤實現(xiàn)轉(zhuǎn)角(即調(diào)整角)，是由機構(gòu)本身既定功能執(zhí)行，(2)方向盤調(diào)整角可幅度大，(3)具有兩個過程完成慣性沖力的緩解，(4)對慣性沖力反應(yīng)，敏感性強，(5)具有常備性。所以，本裝置有高可靠性、結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性廣。
附圖
是本發(fā)明的實施例，作詳細(xì)說明。如圖，方向盤1，方向盤傳動柱8。本裝置設(shè)在方向盤傳動柱8上部。有初步?jīng)_力緩解器7，方向盤轉(zhuǎn)角器9和最終沖力緩解器2組成。最終沖力緩解器2在方向盤傳動柱8上端，與方向盤1相聯(lián)結(jié)。方向盤轉(zhuǎn)角器9在初步?jīng)_力緩解器7和最終沖力緩解器2之間。方向盤調(diào)整角α。調(diào)整角α取值，太小影響作用的變化范圍，取值太大影響結(jié)構(gòu)。本裝置選取合適的調(diào)整角α為36°。在方向盤1平面360°范圍都能實現(xiàn)調(diào)整角α。
初步?jīng)_力緩解器7，設(shè)在轉(zhuǎn)角器9的約束體6內(nèi)。由彈性緩沖體來吸收最初作用于方向盤1的慣性沖力。主要有芯軸5，約束體6，彈性緩沖體組成。芯軸5在約束體6內(nèi)移動，芯軸5和約束體6之間靠多個鋼球支承。芯軸5一端設(shè)有彈性緩沖體。彈性緩沖體由緩沖組簧組成(彈性緩沖體可以是彈簧、或橡膠、彈性塑膠、液體、空氣)。初步?jīng)_力緩解器7能敏感地接受慣性沖力而作出反應(yīng)。
方向盤轉(zhuǎn)角器9，主要有轉(zhuǎn)體4，芯軸5和約束體6組成。轉(zhuǎn)體4和芯軸5置于約束體6內(nèi)，轉(zhuǎn)體4按置在芯軸5一端，芯軸另一端則與初步?jīng)_力緩解器相接。轉(zhuǎn)體4和芯軸5由球體支承，兩者為球型萬向鉸接。防塵罩3由柔性彈性體制成，一端與轉(zhuǎn)體4相固定，另一端與約束體6相固定，避免塵埃侵入轉(zhuǎn)角器，保證方向盤轉(zhuǎn)角器正常工作。
最終沖力緩解器2，設(shè)在方向盤傳動柱8最上端。由彈性緩沖體來吸收，經(jīng)初步?jīng)_力緩解后所剩余的慣性沖力。主要有緩沖軸，轉(zhuǎn)體4和彈性緩沖體組成。緩沖軸在轉(zhuǎn)體4內(nèi)移動，緩沖軸一端與方向盤1連結(jié)，一端內(nèi)設(shè)有彈性緩沖體。彈性緩沖體由緩沖組簧組成(彈性緩沖體可以是彈簧、橡膠、彈性塑膠、液體、空氣)緩解慣性沖力。緩沖軸與轉(zhuǎn)體4間由多個鋼球支承。在緩沖軸和轉(zhuǎn)體4的外周，裝有彈性防塵套。防塵套一端與轉(zhuǎn)體4相固定，另一端與緩沖軸相固定。
初步緩解器和最終緩解器兩者是不同的，其特征是(1)吸收慣性沖力的能力不同，初步?jīng)_力緩解器比較弱，最終沖力緩解器相對比較強。(2)吸收慣性沖力的時間不同，初步?jīng)_力緩解器比較早，最終沖力緩解器相對較晚。
轉(zhuǎn)角限制器10是一呈扇形的檔板。園心角是依據(jù)需要來定，即方向盤所要限制實現(xiàn)的調(diào)整角。扇形內(nèi)園周在直經(jīng)方向的位置，決定所需調(diào)整角實現(xiàn)的大小。
如上所述，本發(fā)明的方向盤萬向緩沖安全裝置，有初步?jīng)_力緩解器和最終沖力緩解器兩作用過程來緩解所至的慣性沖力，具有較強的緩解效果。方向盤自動調(diào)整角度，分解慣性沖力，靠方向盤轉(zhuǎn)角器本身機構(gòu)所特有的功能來履行，可靠性高，適應(yīng)面廣，從而提高了駕駛?cè)藛T在高速行駛中的安全性。
權(quán)利要求
1.一種方向盤的萬向緩沖安全裝置，其特征是，裝置設(shè)在方向盤傳動柱上端，有初步?jīng)_力緩解器；方向盤轉(zhuǎn)角器和最終沖力緩解器組成。最終沖力緩解器與方向盤轂相連結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求“1”所述的萬向緩沖安全裝置，其特征是，初步?jīng)_力緩解器和方向盤轉(zhuǎn)角器主要包括，有轉(zhuǎn)體、芯軸、約束體和彈性緩沖體形成的球型萬向鉸接及初步慣性沖力緩解部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求“1”所述的萬向緩沖安全裝置，其特征是，最終沖力緩解器主要包括，有緩沖軸、轉(zhuǎn)體和彈性緩沖體形成的最終慣性沖力緩解部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求“2”所述的萬向緩沖安全裝置，其特征是，方向盤轉(zhuǎn)角器的約束體上有一方向盤轉(zhuǎn)角限制器。
全文摘要
本發(fā)明是一種汽車方向盤的萬向緩沖安全裝置，特別是與方向盤傳動柱有關(guān)，對駕駛員起安全保護作用。裝置由初步?jīng)_力緩解器；方向盤轉(zhuǎn)角器；最終沖力緩解器組成，靠機構(gòu)既定功能來完成慣性沖力的分解和緩沖。事故發(fā)生時，(1)方向盤會依據(jù)駕駛員接觸位置自行調(diào)整角度，(2)方向盤同時后縮初步緩解慣性沖力，(3)方向盤與接觸位置平行后繼續(xù)后縮，最終緩解慣性沖力，(4)方向盤回復(fù)初始位置。本裝置有高可靠性，結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性廣。
文檔編號B62D1/11GK1049825SQ8910701
公開日1991年3月13日 申請日期1989年9月2日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月2日
發(fā)明者王宗昌 申請人:王宗昌