专利名称：一种智能安全方向盘的制作方法
技术领域：
本实用新型属于车辆技术领域。具体涉及一种汽车方向盘。
背景技术：
现有的轮形汽车方向盘的构造是由刚性轮辐和整体轮弧组成，通过旋转方向盘并通过车辆方向伺服系统使车辆行驶方向发生改变。前述结构的方向盘，在车辆发生正面碰 撞、车体产生变形时，方向盘与驾驶员座椅之间的距离会减小，很容易将驾驶者夹在方向盘 与座椅靠背之间，挤压内脏造成驾驶人员受伤甚至死亡，同时也给车外营救人员对驾驶者 的营救造成障碍，加大救援难度。
发明内容本实用新型的发明目的是提供一种智能安全方向盘，用于汽车驾驶中操控方向， 能够在车辆发生碰撞时缩小体积，在因碰撞使方向盘移位时，给驾车人留出方向盘轮弧及 轮辐所占的空间，避免或降低对驾车人伤害，克服现有的方向盘存在的车辆碰撞时容易发 生的将驾驶人员挤压在方向盘与座椅靠背之间，造成驾驶人员死伤及加大救援难度的不 足。本实用新型的方向盘包括轮弧、轮辐、底座，所作的改进是整体轮弧由多个轮弧 节衔接组成，相邻的轮弧节之间有构成轮弧节同轴线衔接但不影响弯折的凸、凹接榫。轮辐 上或轮辐与方向盘底座的衔接处有可弯折的安全节点，轮辐外端与一个轮弧节连体。轮弧 节、轮辐内有纵向孔，孔中穿有将轮弧节和轮辐收紧成完整刚性方向盘的钢丝绳组。在方向 盘底座上安装有钢丝绳组锁紧、放松装置；在汽车的前部和尾部安装有碰撞传感器，碰撞传 感器和钢丝绳锁紧、放松装置之间连接有中央控制器。上述轮辐上或轮辐与方向盘底座的 衔接处的可弯折的安全节点包括在轮辐相对轮毂一端两侧向上的夹板，固定在轮毂上的下 支撑板，分别位于两块夹板之间和下支撑板上的一对中心对正板，其中的一片对正板有定 位孔，另一片对正板上有与该定位孔配合、有轴心孔、可方便脱离的定位凸台。上述的钢丝 绳锁紧、放松装置包括固定在方向盘底座中的带有钢丝绳导孔的盒体，安装在盒底与盒盖 上的轴座，安装在轴座上、伸出盒盖的上端有与锁紧工具配合的帽、盒内部分带有钢丝绳端 头连接挂钩或卡槽的钢丝绳收紧轴，与钢丝绳收紧轴固结在一起的锁定棘轮或齿轮，铰接 在盒体上的锁定棘轮或齿轮止动棘齿，安装在盒体上的棘齿进、退电磁铁，用于安装盒盖的 固定孔和固定销。上述的收紧钢丝绳组包括穿过方向盘上半圆轮弧和横向轮辐、两端连接 在钢丝绳锁紧轴上的主收紧钢丝绳，通过两端的端环可滑动地套在主收紧钢丝绳轮弧节和 轮辐衔接位置弯折处、穿在方向盘下半圆内的副收紧钢丝绳，一端连接在收紧轴上、另一端 以端环套在副锁紧钢丝绳上、穿在与方向盘下半圆弧相交汇的轮辐内的均衡收紧钢丝绳。为增加轮弧节和轮辐节的强度及降低钢丝绳与轮弧节、轮辐节的摩擦阻力，本实 用新型的进一步完善是在轮弧节和轮辐的纵向孔中嵌有金属管。本实用新型的中央控制器优选结构包括由脉冲电压传感器、脉冲/电压转换器、速度比较运算放大器组成速度信号控制电路；由碰撞传感器、碰撞比较运算放大器组成信号转换与放大电路；两条信号电路与逻辑判断器连接，由两个继电器组成执行电路，逻辑判 断器连接输出5V直流电的三端稳压器，中央控制器系统接12V直流电源。本实用新型的工作过程是当车速超过设定的时速时，中央控制器发出指令，碰撞 传感器及自动解脱机构自动进入工作状态。当车辆发生正面碰撞时，碰撞传感器产生碰撞 信号，经中央控制器放大后，由继电器将12V直流电送至自动解脱机构的电磁铁，电磁铁使 棘爪前端绕轴转动脱离锁紧齿轮，将拉紧的钢丝绳解脱。解脱后的方向盘轮弧及轮辐呈松 散状态，让出方向盘轮弧及轮辐所占据的空间，增大了座椅靠背与方向盘之间的距离，达到 避免方向盘在车辆碰撞产生纵向变形时，方向盘压迫驾驶人员的内脏造成伤亡或妨碍抢救 受伤人员的目的；当需要对方向盘修复时，只需要更换损坏部件，挂好钢丝绳，通过钢丝绳 收紧轴上端的帽，转动钢丝绳收紧轴和锁紧齿轮，重新锁紧锁紧钢丝绳即可。使用本实用新型的积极效果是可以在车辆发生碰撞时，避免因方向盘与座椅的夹 压导致的驾驶人员的伤亡及对抢救驾驶人员的妨碍。同时还具有结构简单，造价低，性能可 靠的特点。
图1是本实用新型的整体结构示意图。图2是本实用新型锁紧、放松装置的放大结构示意图。图3是本实用新型方向盘轮辐及轮弧结构示意图。图4是本实用新型方向盘轮辐安全节点结构示意图。图5是本实用新型锁紧钢丝绳连接方式示意图。图6是本实用新型中央控制器的电原理图。
具体实施方式
参阅图1、图3，本实用新型的方向盘整体轮弧1由多段轮弧节20相衔接组成，轮 辐21与方向盘底座的衔接处有可弯折的安全节点4，轮辐3外端与一个轮弧节20连体，轮 弧节和轮辐上有纵向孔，孔内镶嵌有金属套管，并在轮辐一侧开有钢索导出孔。在轮弧节和 轮辐的孔中穿钢丝绳组2，方向盘底座6内设有锁紧放松装置5，锁紧放松装置5与锁紧钢 丝绳组2机械连接，并与中央控制器电连接。参阅图2，钢丝绳锁紧、放松装置5设置有两根收紧轴10和11，一根收紧轴的上端 有六方帽12为主动轴，轴上固定主动锁紧齿轮8。另一根轴上固定从动锁紧齿轮9。齿轮8 和齿轮9相啮合。每个锁紧轴上均开有逆向开口挂钩13，用于套挂锁紧钢丝绳组2，钢丝绳 放松装置包括电磁铁14和由电磁铁推拉的棘爪15。电磁铁14固定在锁紧放松装置壳体7 内，棘爪15固定在锁紧放松装置壳体7内的棘爪轴16上，并可绕轴旋转。棘爪15前端与 主动锁紧齿轮8啮合，反向闭锁锁主动锁紧齿轮8，同时通过啮合的轮齿闭锁被动锁紧齿轮 9。棘爪15后端用销轴17与电磁铁14相连。棘爪15利用电磁铁14中的回位弹簧保持与 主动锁紧齿轮8的齿相啮合。电磁铁14与中央控制器电连接。锁紧放松装置盒体上开有 锁紧钢丝绳导孔18，锁紧钢丝绳2从中穿过与锁紧轴相连。锁紧放松装置盒盖通过固定孔 销19与盒体相接。[0017]参阅见图5，主收紧钢丝绳2A穿过方向盘上半轮弧和横向轮辐、两端通过绳套27 连接在钢丝绳锁紧轴上。副钢丝绳2B穿过方向盘下半轮弧两端通过绳套27套在主钢丝绳 由轮弧进入轮辐的折弯处28上。两根均衡收紧钢丝绳2C、2D —端通过绳套27连接在钢丝 绳锁紧轴上，另一端通过绳套27套在副收紧钢丝绳2B的位于下半轮弧的轮辐与轮弧的交 点位置28处，以保证锁紧力均衡。参阅图4，所述安全节点22包括在轮辐3相对方向盘底座6 —端两侧向上的夹板 23，固定在 方向盘底座6上的下支撑板24，分别位于两块夹板之间和下支撑板上的一对中 心对正板25，其中的一片对正板有定位孔，另一片对正板上有与该定位孔配合、有轴心孔的 定位凸台。锁紧钢丝绳从中心对正板25定位凸台的孔中穿过，拉紧后定位凸台穿在定位孔 中，向上及左右支撑板23支撑在方向盘底座体上。参阅图6，中央控制器由脉冲(速度)传感器30、脉冲/电压转换器32、速度比较 运算放大器33组成速度信号控制电路；碰撞传感器31、碰撞比较运算放大器34组成信号 转换与放大电路；两条信号电路与逻辑判断器35连接，继电器37和继电38组成执行电路， 同时执行逻辑判断器35发出的动作命令；三端稳压器36为逻辑判断器提供5V直流电源， 中央控制器系统电压为12V。继电器37和继电38同时与电磁铁14相连接，并控制其工作。
权利要求一种智能安全方向盘，包括轮弧、轮辐、底座，其特征是整体轮弧由多个轮弧节衔接组成，相邻的轮弧节之间有构成轮弧节同轴线衔接但不影响弯折的凸、凹接榫；轮辐上或轮辐与方向盘底座的衔接处有可弯折的安全节点，轮辐外端与一个轮弧节连体，轮弧节、轮辐内有纵向孔，孔中穿有将轮弧节和轮辐收紧成完整刚性方向盘的钢丝绳组；在方向盘底座上安装有钢丝绳组锁紧、放松装置，在汽车的前部和尾部安装有碰撞传感器，碰撞传感器和钢丝绳锁紧、放松装置之间连接有中央控制器；上述轮辐上或轮辐与方向盘底座的衔接处的可弯折的安全节点包括在轮辐相对底座一端两侧向上的夹板，固定在底座上的下支撑板，分别位于两块夹板之间和下支撑板上的一对中心对正板，其中的一片对正板有定位孔，另一片对正板上有与该定位孔配合、有轴心孔、可方便脱离的定位凸台；上述的钢丝绳锁紧、放松装置包括固定在方向盘底座中的带有钢丝绳导孔的盒体，安装在盒底与盒盖上的轴座，安装在轴座上、伸出盒盖的上端有与锁紧工具配合的帽、盒内部分带有钢丝绳端头连接挂钩或卡槽的钢丝绳收紧轴，与钢丝绳收紧轴固结在一起的锁定棘轮或齿轮，铰接在盒体上的锁定棘轮或齿轮止动棘齿，安装在盒体上的棘齿进、退电磁铁，用于安装盒盖的固定孔和固定销；上述的收紧钢丝绳组包括穿过方向盘上半圆轮弧和横向轮辐、两端连接在钢丝绳锁紧轴上的主收紧钢丝绳，通过两端的端环可滑动地套在主收紧钢丝绳轮弧节和轮辐衔接位置弯折处、穿在方向盘下半圆内的副收紧钢丝绳，一端连接在收紧轴上、另一端以端环套在副锁紧钢丝绳上、穿在与方向盘下半圆弧相交汇的轮辐内的均衡收紧钢丝绳。
2.根据权利要求1所述的一种智能安全方向盘，其特征是在轮弧节和轮辐的纵向孔 中嵌有金属管。
3.根据权利要求1所述的一种智能安全方向盘，其特征是中央控制器包括由脉冲电 压传感器、脉冲/电压转换器、速度比较运算放大器组成速度信号控制电路；由碰撞传感 器、碰撞比较运算放大器组成信号转换与放大电路；两条信号电路与逻辑判断器连接，由两 个继电器组成执行电路，逻辑判断器连接输出5V直流电的三端稳压器，中央控制器系统接 12V直流电源。
专利摘要一种智能安全方向盘，属于车辆领域，用于驾驶车辆操控方向，克服现有的方向盘存在的车辆碰撞时容易挤压驾驶人员的不足。包括轮弧、轮辐、底座，所作的改进是整体轮弧由多个轮弧节衔接组成，轮辐上或轮辐与方向盘底座的衔接处有可弯折的安全节点，轮弧节、轮辐内有纵向孔，孔中穿有将轮弧节和轮辐收紧成完整刚性方向盘的钢丝绳组。在方向盘底座上安装有钢丝绳组锁紧、放松装置；在汽车的前部和尾部安装有碰撞传感器，碰撞传感器和钢丝绳锁紧、放松装置之间连接有中央控制器。本实用新型的积极效果是可以在车辆发生碰撞时，避免因方向盘与座椅的夹压导致的驾驶人员的伤亡及对抢救驾驶人员的妨碍。同时还具有结构简单，造价低，性能可靠的特点。
文档编号B62D1/11GK201587446SQ20092009498
公开日2010年9月22日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者郭君 申请人:郭君