Демпфирующий элемент рулевого колеса транспортного средства Советский патент 1984 года по МПК B62D1/10 

Изобретение относится к транспортному машиностроению - непосредственно к отрасли автомобилестроения и преимущественно к травмобезопасным рулевым колесам легковых автомобилей.

Известен демпфирующий элемент рулевого колеса транспортного средства, содержащий элемент, выполненный из металлической полосы, свернутой в цилиндр, с отверстиями на цилиндрической поверхности круглой или многоугольной формы со смещением щага отверстий по вертикальной оси цилиндра 1.

Однако такое безопасное рулевое колесо характеризуется недостаточной жесткостью демпфирующего элемента на изгиб и кручение от нагрузок, под действием которых работает рулевое колесо, а также жесткими требованиями к качеству металла элемента.

Увеличение толщины металлической полосы или площади металла между отверстиями путем сокращения количества отверстия приводит к резкому росту осевой жесткости демпфирующего элемента, росту начальной величины силы смятия, необеспечению необходимой плавности поглощения энергии удара водителя с рулевым колесом при столкновении автомобиля с препятствием, увеличивая тяжесть травмирования водителя.

Известен также демпфирующий элемент рулевого колеса транспортного средства, содержащий полый цилиндр из листового металла с отверстиями на боковой поверхности, разделенными перемычками. Ряды отверстий расположены со смещением щага по продольной оси цилиндра 2 .

Данный элемент, образованный перемычками тонкого металла, оставщегося между отверстиями, имеет ограниченную малую жесткость на изгиб и кручение, что снижает безопасность автомобиля.

Увеличение размеров перемычек путем сокращения количества отверстий в цилиндрической поверхности или толщины перемычек резко увеличивает жесткость элемента в нужном осевом направлении, снижая тем самым плавность поглощения энергии удара водителя о рулевое колесо.

Оптимальные размеры перемычек, основанные на минимально допустимых величинах жесткости на кручение, изгиба и осевого сжатия элемента, не обеспечивает требуемой плавности поглощения энергии удара и его энергоемкости.

Целью изобретения является повьипение надежности рулевого управления и плавности поглощения энергии удара при столкновении автомобиля с препятствием.

Указанная цель достигается тем, что в демпфирующем элементе рулевого колеса транспортного средства, содержащем полый

цилиндр из листового металла с отверстиями на боковой поверхности, разделенными перемычками, последние в поперечно.м к оси цилиндра направлении выполнены изогнутыми в виде гофр.

Кроме того, отверстия выполнены рядами, поперечными оси цилиндра.

Выполнение элемента поперечно гофрированным способствует демпфирующим свойствам элемента вдоль его оси, сообщая ему мягкость и плавность поглощения энергии удара водителя о рулевое колесо, так как гофры перемычек металла между отверстиями являются концентраторами, осями, как бы уже начавщейся деформации и ориентирующими дальнейщее ее продолжение в нужном направлении, снижая порог усилия начала срабатывания демпфера руля.

На фиг. I изображен де.мпфирующий элемент рулевого колеса, вид сбоку, разрез, в сборе с втулкой крепления к рулевому валу и с рулевы.м колесом; на фиг. 2 - часть развертки листа .металла с отверстиями для цилиндра элемента.

Демпфирующий элемент 1 рулевого колеса состоит из листа металла, свернутого в цилиндрическую поверхность, в которой выполнены отверстия 2 любой формы с образованием перемычек 3 металла между отверстиями.

При рядном расположении отверстий 2 по горизонтальным осям, осям отверстий, поперечны.м оси цилиндра, выполнены изгибы 4 металла. Между отверстиями цилиндра в результате изгибов 4 образуются поперечные гофры, круговые выступы и впадины на цилиндрической поверхности. По кольцевому фланцу 5 крепится рулевое колесо, а нижний фланец 6 соединяет торец демпфирующего элемента с втулкой 7 крепления элемента в сборе с рулевым колесом на рулевом вале.

Энергопоглощающий элемент работает следующим образом.

При ударе автомобиля с препятствием усилие удара водителя о рулевое колесо передается на дефпфирующий элемент 1, который вдоль оси деформируется , собираясь « в гармощку до полного соприкосновения боковых стенок гофр вокруг их наружных верщин и внутренних впадин.

Первоначальное усилие, соответствующее началу (порогу) срабатывания энергопоглощаюш,его гофрированного демпфирующего элемента 1, требуется значительно ниже за счет прогиба f по сравнению с элементом, имеющим пря.молинейную образующую цилиндрической поверхности.

Одновременно на кручение и изгиб демпфирующий элемент выдерживает большие усилия, не деформируясь за счет увеличения площади перемычек металла между отверстиями, обусловленного также прогибо.м

f. Надежность рулевого управления при этом повышается, так как перемычки металла между отверстиями при их прогибе f увеличенного поперечного-сечения, с большей поверхностью.

Кроме того, гофрированная поверхность цилиндра обеспечивает большую плавность поглошения энергии удара, снимает усилие начала смятия и степень травмирования водителя.

1. ДЕМПФИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ РУЛЕВОГО КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащий полый цилиндр из листового металла с отверстиями на боковой поверхности, разделенными перемычками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности рулевого управления и плавности поглощения энергии удара, перемычки в поперечном к оси цилиндра направлении выполнены изогнутыми в виде гофр. 2. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что отверстия выполнены рядами, поперечными оси цилиндра. (Л со 4