КАРКАС РУЛЕВОГО КОЛЕСА

Недостатком указанного каркаса рулевого колеса является его травмоопасность, обусловленная недостаточной жёсткостью и энергоёмкостью конструкции при ударе водителя, вследствие наличия только двух спиц и ослабленного крепления обода к спицам вследствие утоньшения последних в местах соединения, что может привести при. аварийной ситуации к быстрой деформации рулевого колеса и удару водителя о рулевую колонку с получением тяжёлых травм.
Задачей полезной модели является повышение травмобезопасности конструкции каркаса рулевого колеса и снижение себестоимости.
Поставленная задача решается за счёт того, что каркас рулевого колеса, содержащий обод, жёстко связанный двумя своими противолежапщми точками с двумя спицами, выполненными из одной полосы материала со сквозным отверстием в средней её части, в котором закреплена посредством сварки ступица, снабжён дополнительной центральной спицей, жёстко связанной одним концом с ободом, а другим концом соединённой с двумя другими спицами в их средней части посредством заклёпок, причём все спицы выполнены не менее чем с двумя перегибами, выполненными под углами более 90°, а обод выполнен из профилированного материала, например, имеющего в поперечном сечении вид пологой синусоиды с отогнутыми наружу под углом 180°±10° краями, при этом ступица рулевого колеса дополнительно опрессована. Обод может быть выполнен также и из профилированного материала прямоугольного сечения. Для грузовых автомобилей обод рулевого колеса может быть выполнен спаренным из двух профилей.
Сущность полезной модели заключается в том, что установка дополнительной центральной спицы, соединённой с двумя другими с помопц ю заклёпок, позволяет повысить жёсткость конструкции и её энергоёмкость при ударе водителя. Выполнение спиц с не менее чем двумя перегибами, выполненными под углом более 90°, позволяет повысить энергоёмкость и обеспечить гашение энергии удара за счёт деформации центральной спицы (складывания её в «гармошку) по линиям перегибов и срезания заклёпок. Выполнение спиц из полосового материала позволяет снизить себестоимость изготовления за счёт применения штамповки, а применение для изготовления обода профилированного металла описанного сечения позволяет снизить металлоёмкость и себестоимость рулевого колеса.
Предлагаемая конструкция Kapjc ga рулевого колеса иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан вид спереди каркаса рулевого колеса, повёрнутый против часовой стрелки на 90, на фиг.2 - то же, вид сверху, на фиг.З - полосовая заготовка для двух горизонтальных спиц (до выполнения перегибов), на фиг.4 - заготовка для центральной спицы, на фиг.5 - сечение обода рулевого колеса, на фиг.6 - прямоугольное сечение обода, на фиг.7 спаренный обод рулевого колеса, на фиг.8 - крепление ступицы рулевого колеса к спицам.
Каркас рулевого колеса (фиг.1) включает в себя обод 1, жёстко соединённый с двумя горизонтальными спицами 2 и 3, выполненными из одной полосы 4 материала (фиг.З) и имеющими перегибы 5, 6 и 7, выполненные под углами больше 90 (фиг.2). К центральной части спиц 2 и 3 заклёпками 8 прикреплена центральная спица 9 с тремя перегибами. В спице 9 выполнены отверстия 10 под заклёпки 8 (фиг.4), а в средней части полосы 4 выполнены отверстия 11 (фиг.З) под указанные заклёпки. Обод 1 каркаса рулевого колеса выполнен из профилированного металла. Профиль может быть, например, в виде пологой синусоиды с отогнутыми наружу под углом  краями (фиг.З) или в виде прямоугольника (фиг.6). В средней части полосы 4 выполнено сквозное отверстие, в котором установлена ступица 12, которая соединена с полосой 4 сваркой 13 (фиг.8). Для повышения надёжности соединения ступицы с пластиной 4 ступица 12 предварительно опрессовывается по плоскости 14. Для грузовых автомобилей обод каркаса рулевого колеса может быть изготовлен спаренным из двух профилей (фиг.7). Предлагаемый каркас рулевого колеса изготавливается следующим образом. Сначала из полосы металла прокаткой или штамповкой изготавливают профиль, как показано на фиг.З. Отогнутые под углом 180 края обеспеч1гоают
наибольшую жёсткость конструкции при заданной ширине обода. При этом допуск может составлять ±10, что не требует высокоточного оборудования и удешевляет изготовление. Затем из профиля изготавливают обод 1 рулевого колеса. Затем вырубают из полосы металла заготовки для спиц 2,3 и 9 и выполняют перегибы 5,6-и 7 на них. При-этом для обеспечения возможности складывания спиц в «гармошку при ударе водителя о рулевое колесо углы перегибов выполняют на величину более 90°. Затем вставляют в отверстие в средней части полосы 4 ступицу 12, предварительно опрессовывают её по поверхности 14, а затем приваривают ступицу 12 к полосе 4 сваркой 13. После чего жёстко закрепляют периферийные концы спиц на ободе, например, сваркой, а центральную часть спиц 2 и 3 соединяют с помошью заклёпок 8 и отверстий 10 и 11 с дополнительной центральной спицей 9. При этом спицы 2 и 3 располагаются горизонтально, а спица 9 - вертикально. Толщина спиц и заклёпок, а также величины углов перегибов спиц выбраны с таким расчётом, чтобы при силе удара водителя о рулевое колесо, превышающей прочность обода, спицы деформировались в виде «гармошки, а заклёпки - срезались, тем самым поглош;ая энергию удара.
В аварийной ситуации рулевое колесо работает следующим образом. При возникновении аварии и ударе водителя о рулевое колесо обод 1 и центральная спица 9 деформируются, при этом спица 9 по местам перегибов 5,6 и 7 складывается в «гармошку, а заклёпки 8 - срезаются. При этом энергия удара поглощается каркасом рулевого колеса и расходуется на деформацию спицы 9, обода 1 и срезание заклёпок 8. Если в момент удара рулевое колесо было повёрнуто под углом 90 (как на фиг.1), то деформациям по линии перегиба по линиям 5,6 и 7 подвергаются спицы 2 или 3, а в случае очень сильного удара водителя о рулевое колесо срезаются и заклёпки 8. Таким образом, при любом положении рулевого колеса энергия удара преобразуется в энергию деформации обода, центральной и боковых спиц и срезания заклёпок. При этом тяжесть травм, получаемых водителем при аварии, снижается. Крепление ступицы рулевого колеса не только с помощью сварки, но и с
предварительной опрессовкой, позволяет повысить надёжность крепления рулевого колеса на рулевой колонке, а , следовательно, повышается травмобезопасность. Выполнение обода из профилированного, как показано на фиг.5, 6, 7 материала позволяет обеспечить высокую производительность труда при изготовлении каркаса рулевого колеса за счёт использования штамповки. Таким образом, обод профиля, показанного на фиг.5, 6 может использоваться при изготовления рулевых колёс легковых автомобилей, а обод, показанный на фиг.7, может применяться для изготовления рулевых колёс грузовых автомобилей.
Предлагаемая полезная модель позволяет создать каркас рулевого колеса, обеспечиваюпщй технологичность изготовления, низкую себестоимость, экономию металла при одновременном повышении травмобезопасности, что позволяет использовать предлагаемый каркас рулевого колеса при изготовлении рулевых колёс как для легковых, так и для грузовых автомобилей.