[实用新型]一种汽车方向盘被动安全防护装置

说明书

技术领域

本发明涉及汽车被动安全防护的一种方法，特别涉及具有偏转、压缩缓冲及缓冲变形等方式共同构成的一种安全防护装置。

背景技术

随着社会的飞速发展，汽车在人们生活中的日益普及，汽车安全性能的指标越来越受到关注。在汽车正面碰撞时，无论是否配备气囊，人体都会与方向盘发生直接或间接碰撞接触。若方向盘刚度很大，这将会对人体造成严重伤害。目前，所使用较为成熟的方向盘防护机构虽然能够达到压缩吸能的目的，但没有很好的缓冲作用；方向盘对人体胸腹腔的伤害始终没有一个很好的解决方案；转向管柱只能轴向伸缩，不可以万向偏转，不能给人体因惯性向前位移而增加更多空间；现有转向机构中，碰撞时方向盘直接对人体头部与颈部的伤害这个问题并没有得到有效解决。

发明内容

本发明针对上述问题进行设计，提供一种结构简单、可靠性高、可重复使用的装置，以保护驾驶人员在危险状况下的生命安全。

本发明的技术方案是这样实现的：

汽车发生正面碰撞时，车辆由于一次碰撞而减速，人体受较大惯性力作用而继续向前运动。人体胸部首先会与方向盘下缘接触，这时，方向盘会根据人体胸腹部接触的位置调整角度，逐步使方向盘平面与驾驶员胸部平行，从而增大方向盘与胸部的接触面积，减小撞击压强。方向盘会一边调整角度一边吸收与人体胸部撞击时所产生的能量，停止在与胸部平行的位置时自我锁定。与此同时，转向管柱的上管柱会向前有一定的角度偏转，以增加人体向前运动的距离，上管柱与限位器的金属支撑弹片接触后，在此距离内增加方向盘与人体接触时间。在转向机构阻力作用下，胸部产生惯性力逐渐减小，而人头部还会以较大惯性力继续向前运动并与方向盘上缘接触。方向盘上缘的弹性盘缘吸收与人头部接触时产生的撞击能量，从而减小方向盘对人体头部的伤害。最后，转向管柱内的缓冲器开始沿轴向缓冲并逐步吸收剩余的能量。

附图说明

图1是本发明的主视图和剖视图。其中，图1-1是主视图，图1-2是A-A剖视图，图1-3是B-B剖视图，图1-4是局部放大剖视A图；

图2是本发明的外观图；

图3是本发明的方向盘外观图。其中，图3-1是方向盘外观图，图3-2是局部放大剖视B图；

图4是装置工作原理图。其中，图4-1是正常状态视图，图4-2是工作状态视图。

《附图中序号说明》

1管柱，2限位法兰，3金属支撑弹片，4上转动轴，5法兰，6方向盘骨架，7弹性盘缘，8带轴盘缘，9偏心自锁器，10弹性金属板，11球面垫，12圆柱螺旋弹簧，13下转动轴，14弹性橡胶。

具体实施方式

参考附图对本发明进一步说明：如图1、图2所示，下端带有鼓型齿轮的上转动轴4，与带有内花键的管柱1安装在一起。球面垫11与圆柱螺旋弹簧12分别装在管柱1内，下转动轴13安装在管柱1下端，圆柱螺旋弹簧12预压紧并且通过碗形球面垫11沿轴线向上压紧上转动轴4；管柱1上端装有限位法兰2与金属支撑弹片3，两者共同对上转动轴4有限位控制作用。上转动轴4通过法兰5与方向盘骨架6相连。在方向盘骨架6下端安装有弹性金属板10，弹性金属板10上方装有偏心自锁器9。方向盘骨架6左右两个辐条不但能正常驾驶时起到转向作用外，还能绕辐条的轴线转动一定的角度，该转动动作是经过梅花形弹性联轴器传递到带轴盘缘8上的。如图1-3所示，梅花形弹性联轴器分别由预压紧的弹性橡胶14、带轴盘缘8的转轴和方向盘骨架6的套管组成。如图3-2所示，偏心自锁器9的辐条上端有方向盘盘缘，方向盘盘缘两端突出有两个键，而带轴盘缘8尾端有键槽，故而偏心自锁器9的键插入带轴盘缘8的键槽，实现键在键槽内滑动。两个带轴盘缘8由弹性盘缘7连接在一起，这样，由弹性盘缘7、带轴盘缘8、偏心自锁器9，共同构成方向盘的盘面。

整个装置的工作过程，如图4所示。在汽车发生正面碰撞时，车辆由于一次碰撞而减速，人体受较大惯性力作用而继续向前运动。装置的工作过程大致可分为四个阶段：