Безопасная рулевая колонка Советский патент 1980 года по МПК B62D1/16 

(54) БЕЗОПАСНАЯ РУЛЕВАЯ КОЛОНКА

1

Изобретение относится к автомобильному транспорту, в частности к энергопоглощающим устройствам безопасных рулевых управлений и бамперов.

По основному авт. св. № 289703 известна безопасная рулевая колонка, содержащая составной рулевой вал из телескопически соединенных частей, наружные концы которых жестко соединены с рулевым механизмом и рулевым колесом, закрепленную на панели кузова опору, охватывающую рулевой вал с энергопоглощающим устройством, выполненным 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 по всей длине телескопического перемещения, сопровождающегося энергопоглощением, имеют некруглую форму в поперечном сечении.

Однако энергопоглощающее устройство такой рулевой колонки не обеспечивает в полной мере постоянство усилия по всей длине перемещения телескопических частей вала, а следовательно, и максимального энергопоглощения при ударе водителя о рулевое колесо. Происходит это потому, что коэффициент трения движения меньще коэффициента трения покоя, вследствие чего усилие сопроти,вления взаимному телескопированию в процессе срабатывания энергопоглощающего устройства уменьшается в сравнении с первоначальным усилием пропорционально отношению коэффициента трения покоя и трения движения.

Целью изобретения является упрощение конструкции безопасной рулевой колонки при одновременном повышении энергоемкости.

Цель достигается тем, что часть рулевого вала, примыкающая к участку некруглой формы, имеет цилиндрическую поверхность на последующей длине полного взаимного телескопирования частей вала, при этом диаметр цилиндрической поверхности меньше диаметра описанной окружности и больше диаметра вписанной окружности некруглого сечения вала, а между некруглым и цилиндрическим участками вала выполнена конусная канавка, а цилиндрическая

поверхность выполнена с большей величиной шерохоёатости, чем у сопрягающихся поверхностей некруглой части.

На фиг. 1 изображено энергопоглощающее устройство, расположенное на рулевом валу, общий вид; на фиг. 2 - график энергопоглощения устройства в процессе телескопирования.

Энергопоглощающее устройство предлагаемой рулевой колонки содержит тонкостенную втулку 1, соединенную с одной из частей 2 рулевого вала. Продольные прорези втулки 1 образуют упругие перемычки 3. Сечение втулки 1 в средней части перемычек 3 рмеет некруглую форму, например, в видещлицы, которые охватывают соответствен но некруглую поверхность 4 другой части 5 рулевого вала. После участка некруглой поверхности 4 в направлении телескопирования имеется канавка для выхода инструмента, выходящая конусом 6 или сравнительнр больщим переходным раДйусом в цилиндрическую поверхность 7, причем диаметр цилиндрической поверхности меньше наружного и больше внутреннего диаметра щлиц охватываемой части вала.

Энергопоглощающее устройство работает следующим образом.

После удара в рулевое управление часть 2 рулевого вала, преодолевая начальное сопротивление, обусловленное пружинными свойствами перемычек 3 втулки 1, начинает скольжение по поверхности 4, но, так как коэффициент трения покоя больше коэффициента Трения движения, усилие телескопирования начинает падать (см. участок АВ графика на фиг. 2). В этот момент, в связи с наличием цилиндрической поверхности 7 и направляющего конуса 6, происхс дит дальнейшее распружинивание перемьшек 3 на величину, на которую диаметр поверхности 7 больше размера, определяющего полноту

725936

некруглой поверхности 4. Таким образом, увеличивается усилие дальнейщего телескопирования (см. участок ЛЕС графика), а следовательно, и энергоемкость устройства. При этом цилиндрическая поверхность

выполнена по диаметру, рбеспечивающему дополнительное распирание перемычек втулки, компенсирующее уменьшение усилия пропорционально соотнощению коэффициента трения покоя в сочетании некруглых поверхностей и коэффициента трения движения в сочетании некруглой поверхности с круглой при осевом телескопировании.

, Такое энергопоглощающее устройство значительно повышает энергоемкость рулевой колонки,снижает металлоемкость, повышает технологичность изготовления охватываемой части рулевого вала.

Формула изобретения

Фиг.1

t (нсек)

Фиг.2