专利名称：汽车方向盘万向缓冲安全装置的制作方法
技术领域：
本发明是一种汽车方向盘的万向缓冲安全装置，特别是与汽车方向盘传动柱有关，对驾驶人员起安全保护作用的装置。
在本发明作出之前1987年日本推出了，汽车撞车时人与方向盘间自动弹放缓冲气包。在1988年美国推出靠六个小的可变形金属杆移动衬圈，使方向盘平面与驾驶员胸部平行，保证冲击力均匀分布的安全方向盘。
本发明的目的是提供一种具有高可靠性、结构简单的汽车方向盘万向缓冲安全装置。一旦发生事故或紧急掣动时，方向盘会依据人体胸部接触位置，自动调整角度，使方向盘平面与驾驶员胸部平行;方向盘并自动后缩，达到分解、缓冲惯性冲力，保护驾驶员的安全。
实现本发明目的的方案是，本万向缓冲安全装置由初步冲力缓解器;方向盘转角器;最终冲力缓解器组成。整个装置设在方向盘传动柱上部，最终冲力缓解器与方向盘相联接，方向盘转角器在初步冲力缓解器和最终冲力缓解器之间。冲力缓解器，主要有能相互移动的轴与轴套，和装在轴套一端的弹性缓冲体组成。方向盘转角器，主要有转体、芯轴、约束体组成的球型万向铰接。装置工作过程是(1)当发生撞车事故时，驾驶员与方向盘之间产生惯性冲力，驾驶员胸部接触方向盘。首先，由于方向盘转角器，方向盘会根据驾驶员胸部所接触的位置自行改变角度(常态时方向盘平面与变化后方向盘平面间的夹角谓调整角)。使方向盘平面与驾驶员胸部平行。这样可以扩大方向盘与驾驶员胸部，所承受惯性冲力的受力面。使瞬间作用力，尽可能地分散作用于人体。而不因惯性冲力，集中作用于驾驶员胸部某个部位，而给人体带来损伤。(2)当方向盘由于人体惯性冲力的作用，自行改变调整角的同时，初步冲力缓解器使整个方向盘同时会自动后缩。使驾驶员胸部的惯性冲力，得到初步缓解。(3)在方向盘自行调整到与驾驶员胸部位置完全平行后，最终冲力缓解器使方向盘继续后缩。使已经得到初步缓解、均匀分布的惯性冲力得以最终缓解。(4)惯性冲力得到缓解分二个过程进行。第一个过程是初步缓解，当驾驶员胸部与方向盘接触即开始。第二个过程是最终缓解，把经过初步缓解所剩的惯性冲力全部吸收。初步缓解和最终缓解，对所至的惯性冲力，产生反力的能力是不同的。初步缓解过程产生的反力比较小，最终缓解过程产生的反力比较强。其强弱程度，可根据需要在设计时加以设定。这两个过程的转换时间，要根据惯性冲力的大小而定。当作用的惯性冲力不太强时，就不需进入第二个过程，即可全部得到充分缓解。(5)当事故发生时，驾驶员胸部位置与方向盘平面已处于平行状态，那么，这时惯性冲力亦进入初步缓解和最终缓解这两过程，对外力加以逐步吸收。(6)装置在方向盘平面360°接受惯性冲力，都能实现调整角;都能起到对惯性冲力的分散和缓解效果。具万向性。(7)惯性冲力作用消失，方向盘回复初始位置。
组成本发明装置的初步冲力缓解器，方向盘转角器，最终冲力缓解器。其中方向盘转角器，能使方向盘平面360°接受惯性冲力，都能实现调整角，具万向性。如果在方向盘转角器的约束体上面，增设一转角限制器。那么转角限制器可以有选择地限制在方向盘平面360°范围内调整角的实现和调整角实现的大小程度。转角限制器位置可以驾驶员方向盘的正前方或约束体上面所需要的方位。转角限制器相对万向缓冲安全装置是固定体。转角限制器可以实现(1)方向盘平面360°任何一个度数范围内，不须实现调整角，(2)方向盘平面360°任何多个度数范围内，不须实现调整角，(3)方向盘平面360°任何一个度数范围内，须实现可选择的调整角，(4)方向盘平面360°任何多个度数范围内，须实现可选择的调整角。
本发明汽车方向盘万向缓冲安全装置特点是(1)方向盘实现转角(即调整角)，是由机构本身既定功能执行，(2)方向盘调整角可幅度大，(3)具有两个过程完成惯性冲力的缓解，(4)对惯性冲力反应，敏感性强，(5)具有常备性。所以，本装置有高可靠性、结构简单、适应性广。
附图
是本发明的实施例，作详细说明。如图，方向盘1，方向盘传动柱8。本装置设在方向盘传动柱8上部。有初步冲力缓解器7，方向盘转角器9和最终冲力缓解器2组成。最终冲力缓解器2在方向盘传动柱8上端，与方向盘1相联结。方向盘转角器9在初步冲力缓解器7和最终冲力缓解器2之间。方向盘调整角α。调整角α取值，太小影响作用的变化范围，取值太大影响结构。本装置选取合适的调整角α为36°。在方向盘1平面360°范围都能实现调整角α。
初步冲力缓解器7，设在转角器9的约束体6内。由弹性缓冲体来吸收最初作用于方向盘1的惯性冲力。主要有芯轴5，约束体6，弹性缓冲体组成。芯轴5在约束体6内移动，芯轴5和约束体6之间靠多个钢球支承。芯轴5一端设有弹性缓冲体。弹性缓冲体由缓冲组簧组成(弹性缓冲体可以是弹簧、或橡胶、弹性塑胶、液体、空气)。初步冲力缓解器7能敏感地接受惯性冲力而作出反应。
方向盘转角器9，主要有转体4，芯轴5和约束体6组成。转体4和芯轴5置于约束体6内，转体4按置在芯轴5一端，芯轴另一端则与初步冲力缓解器相接。转体4和芯轴5由球体支承，两者为球型万向铰接。防尘罩3由柔性弹性体制成，一端与转体4相固定，另一端与约束体6相固定，避免尘埃侵入转角器，保证方向盘转角器正常工作。
最终冲力缓解器2，设在方向盘传动柱8最上端。由弹性缓冲体来吸收，经初步冲力缓解后所剩余的惯性冲力。主要有缓冲轴，转体4和弹性缓冲体组成。缓冲轴在转体4内移动，缓冲轴一端与方向盘1连结，一端内设有弹性缓冲体。弹性缓冲体由缓冲组簧组成(弹性缓冲体可以是弹簧、橡胶、弹性塑胶、液体、空气)缓解惯性冲力。缓冲轴与转体4间由多个钢球支承。在缓冲轴和转体4的外周，装有弹性防尘套。防尘套一端与转体4相固定，另一端与缓冲轴相固定。
初步缓解器和最终缓解器两者是不同的，其特征是(1)吸收惯性冲力的能力不同，初步冲力缓解器比较弱，最终冲力缓解器相对比较强。(2)吸收惯性冲力的时间不同，初步冲力缓解器比较早，最终冲力缓解器相对较晚。
转角限制器10是一呈扇形的档板。园心角是依据需要来定，即方向盘所要限制实现的调整角。扇形内园周在直经方向的位置，决定所需调整角实现的大小。
如上所述，本发明的方向盘万向缓冲安全装置，有初步冲力缓解器和最终冲力缓解器两作用过程来缓解所至的惯性冲力，具有较强的缓解效果。方向盘自动调整角度，分解惯性冲力，靠方向盘转角器本身机构所特有的功能来履行，可靠性高，适应面广，从而提高了驾驶人员在高速行驶中的安全性。
权利要求
1.一种方向盘的万向缓冲安全装置，其特征是，装置设在方向盘传动柱上端，有初步冲力缓解器；方向盘转角器和最终冲力缓解器组成。最终冲力缓解器与方向盘毂相连结。
2.根据权利要求“1”所述的万向缓冲安全装置，其特征是，初步冲力缓解器和方向盘转角器主要包括，有转体、芯轴、约束体和弹性缓冲体形成的球型万向铰接及初步惯性冲力缓解部分。
3.根据权利要求“1”所述的万向缓冲安全装置，其特征是，最终冲力缓解器主要包括，有缓冲轴、转体和弹性缓冲体形成的最终惯性冲力缓解部分。
4.根据权利要求“2”所述的万向缓冲安全装置，其特征是，方向盘转角器的约束体上有一方向盘转角限制器。
全文摘要
本发明是一种汽车方向盘的万向缓冲安全装置，特别是与方向盘传动柱有关，对驾驶员起安全保护作用。装置由初步冲力缓解器；方向盘转角器；最终冲力缓解器组成，靠机构既定功能来完成惯性冲力的分解和缓冲。事故发生时，(1)方向盘会依据驾驶员接触位置自行调整角度，(2)方向盘同时后缩初步缓解惯性冲力，(3)方向盘与接触位置平行后继续后缩，最终缓解惯性冲力，(4)方向盘回复初始位置。本装置有高可靠性，结构简单，适应性广。
文档编号B62D1/11GK1049825SQ8910701
公开日1991年3月13日 申请日期1989年9月2日 优先权日1989年9月2日
发明者王宗昌 申请人:王宗昌