БЕЗОПАСНАЯ РУЛЕВАЯ КОЛОНКА Советский патент 1971 года по МПК B62D1/16 B62D1/16 

Данное изобретение относится к рулевым управлениям транспортных средств, в частности к конструкции безопасных рулевых колонок. Известны безопасные рулевые колонки, содержащие составной рулевой вал из телескопически соединенных частей, нарул ные концы которых жестко соединены соответственно с рулевым механизмом и рулевым колесом, закрепленную на панели кузова опору, охватываюндую рулевой вал, и энергопоглощающее устройство. Применение в этих рулевых колонках энергопоглощающего устройства в виде упругого или разрушаемого элемента не обеспечивает одновременно постоянство усилия по всей длине осевого перемещения телескопических частей вала, максимального энергопоглощения при ударе водителя о рулевое колесо и возможность повторного использования энергопоглощающего устройства путем установки его в исходное положение. Для обеспечения постоянства усилия по всей длине осевого перемещения телескопических частей вала, максимального энергопоглощения нри ударе водителя о рулевое колесо и возможности повторного использования энергоноглощающего устройства оно вьшолнено в виде жестко соединенной с одной из частей рулевого вала втулки с продольными прорезями, охватывающей с иатягом другую часть рулевого вала, причем виутренняя поверхность втулки и наружная новерхность охватываемой ею части рулевого вала выполнены некруглой формы в поперечном сечении. На фиг. 1 изображен нродольный разрез безопасной рулевой колонки; на фиг. 2 - сечеиия А-А,, В-В, Г-Г фиг. 1; на фиг. 3 - продольный разрез варианта энергопоглощающего устройства; на фиг. 4 - сечение Д.-Д фиг. 3; на фиг. 5 - продольный разрез еще одного варианта энергопоглощающего устройства. Безопасная рулевая колонка содержит телескопический рулевой вал. состоящий из нижней / и верхней 2 частей. Один конец нижней части жестко соединен рулевым механ 13мом 3, а другой ее конец имеет в поперечном сечении некруглую форму, например щлицы с внутренним диаметром больше диаметра 4 вала, на которые с натягом установлена втулка 5 переменного сечения с внутренними шлицами, имеющая сквозные прорези 6, длина последних больше длины шлнцевого участка. Вследствие этого участки (перемычки) 7 втулки, расположенные между прорезями, обладают упругостью, а среднее по длине сечение шлиц за счет прогиба указанных участков втулки при нарезании имеет меньшее по сравиеиию с остальными сечениями размеры. ЧТО допускает работу рулевого вала с некоторым перекосом и обеспечивает постоянство катяга к соответственно стабильность величины усилия при осевом сдвиге частей рулевого вала. Шлицевая втулка 5 жестко соединена с верхней частью рулевого вала, с другим концом которой неиодвижно соединен хвостовик 8 с установленным на нем рулевым колесом 9, имеющим мягкую накладку 10. Верхняя часть рулевого вала соединена с помощью охватывающей ее опоры с поперечиной 11 кузова. Опора может быть выполпена в виде составного кожуха, состоящего из телескопически соединенных трубчатых частей 12, 13 и 14. На конце верхней 12 части кожуха закреплен подщипник 15, охватывающий хвостовик 8. На средней 13 части кожуха неподвижно установлен, соединенный с поперечиной 11 прокладкой 16, кронщтейн 17. Верхняя часть кожуха плотно сопрягается с кольцевыми поясами 18 средней части кожуха, состоящими из вдавленных внутрь выступов 19. Выступы смежных поясов смещены относительно друг друга на некоторый угол. Нижняя часть кожуха плотно сопрягается с аналогичными поясами выступов 20 средней части кожуха, свободный конец которой закреплен на горловине корпуса рулевого механизма с помощью хомута 21, стагиваемого болтом 22. Для фиксации кожуха в угловом направлении зуб 23 хомута входит в прорезь на нижнем конце нижней части кожуха и в паз горловины корпуса рулевого механизма. В отверстии 24 верхней части кожуха расположен ус 25, отогнутый на угол меньще 45 от поверхности средней части кожуха рулевого вала. Свободный конец упомянутого уса направлен в сторону корпуса рулевого механизма, что ограничивает осевое перемещение верхней части колсуха в сторону рулевого колеса и допускает осевое перемещение верхней части кожуха внутрь средней части, не увеличивая усилия, необходимого для осевого сдвига кожуха. В целях исключения осевого перемещения средней части кожуха в сторону рулевого колеса, на ней закреплена шайба 26, которая при осевом сдвиге упирается в кронщтейн 17. К средней части кожуха рулевого вала прикреплен кронщтейн 27, в котором установлен замок 28 вала руля. Запирающий элемент 29 замка в рабочем положении входит в одну из прорезей 6 втулки 5. Передача крутящего момента через вал руля в описанном энергопоглощающем устройстве происходит через щлицевое соединение втулки 5 -верхней части вала руля и щлицевого конца 4 нижней части вала руля. Благодаря натягу между щлицевым концом 4 и втулкой 5 за счет упругости перемычек 7 постоянно обеспечивается их беззазорное соединение. При наезде автомобиля на препятствие передняя часть автомобиля деформируется, вызывая смещение рулевого механизма назад, ври этом нижняя часть рулевого вала пере- 6 мещается относительно его верхней части, что исключает сдвиг рулевого колеса 9 в сторону водителя и повреладение его грудной клетки. В случае выполнения опоры рулевого вала в виде составного кожуха его часть 14 сл1ещается относительно средней части 13. Энергия удара водителя о рулевое колесо поглощается npii перемещении верхней 2 части рулевого вала относительно нижней / за счет работы трения меладу концом вала и втулкой 5. При этом величины усилия сдвига и зиергопоглощения зависят от формы и размеров втулки 5 и числа прорезей 6. Энергопоглощающее устройство вала руля состоит КЗ втулки 30 с цилиндрическим отверствием и несколькими сквозными прорезями 31, напресоваиной на верхний 32 конец части вала руля, илшющий некруглое сечение, например сечение с лыской 33. Для плотного прилегания поверхностей втулки и вала диаметр отверстия во втулке равен или меиьще /иаметра вала. Втулка 30 имеет проушины 34, стягиваемые штифтом 35. Передача крутящего момента в этом случае обеспечивается за счет трения втулкой и валом, а также за счет упора лыски 33 вала в поверхность щтифта 55. Эпергопоглощаюндее устройство вала руля выполнено в виде втулки 36 с цилиндрическим oTisepCTiicM, илгеющией одну прорезь 37, напресоваинэй на BejjxHiui 32 конец части вала руля, имеющий лыску 33. Проушины втулки стягиваются И1тифтом 39. Отверстия во втулке 3t) во 30 мгут быть выполнены некруглоГ| в сечении (юрмы, 1дентнчной сечению вала руля. Описываемая рулевая колонка доцускает контроль фактической величины усилия осевого сдвига после его сборки без нарушения его дальнейшей работоспособности. Для этого при сборке вала руля, а также его кожуха их длины устанавливаются несколько большими, чем окончательные. Затем неред сборкой рулевой колонки путем допрессовки устанавливаются окончательные длины вала руля и кожуха, замеряется величина усилия, необходимого для осевого сдвига верхней части вала в сторону картера руля, а усилий, неободимых для осевого сдвига верхней и частей кожуха в сторону его средней часи. Велнчина суммарного усилия, необходимоо для осевого сдвига частей рулевой колонки ожет быть определена и после окончательой сборки рулевой колонки. Кроме того, преимуществом данной рулевой олонки является простота восстановительноо ремонта после аварии и возмол ность дальейшей эксплуатации. Предмет изобретения

BbiM механизмом п рулевым колесом, закрепленную на iiaHe.iii кузова опору, охватывающую рулсЕой иал, н энергопоглощающее устройство, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения постоянства усилня но всей длине осевого lIei c eщeния телескопических частей вала ii лшкснмалыюго эпергопоглощсния при ударе водителя о рулевое колесо, эпергопоглоисающее устройство выполнено в виде жестко соединенной с одной из частей рулевого вала втулки с продольными прорезями, охватывающей с натягом другую часть рулевого вала, причем внутренняя поверхность втулки и наружная Поверхность охватываемой ею части рулевого вала выполнены некруглоЛ формы в поперечном сечении.

2. Безопасная рулевая колонка по п. 1, отличающаяся тем, что втулка выполнена с проушинами, в которых установлен щтифт, касательный к лыске на охватываемой втулкой части рулевого вала.

3.Безопасная рулевая колонка по п. 1, отличающаяся тем, что охватывающая рулевой вал опора выполнена в виде составного кожуха, состо ;щего из телескопически соединенных трубчатых частем, одна нз которых выполнена с поясами .выступов, обращенных к плотно сопрягаемой с ними другой трубчатой части.

4.Безопасная рулевая колонка по пп. I н 3, отличающаяся тем, что охватывающая рулевой вал опора снабжена жестко прикрепленны к ней кронштейном с установленным в нем замком рулевого вала, имеющим выдвижной запирающий элемент, входящий через отверстие опоры в прорезь втулки.

... .,,J.: .; J i.,4,J-Hf

. b ПОШ Ui

//.-т I 1 i -f - ..-.--т%ч l Ci- - --- /

„ J .- //

0

/J