ДЕМПФИРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ КАРКАСА КОЛЕСА РУЛЕВОГО УПРАВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к рулевым управлениям транспортных машин, в частности, легковых автомобилей, и может быть использована при изготовлении травмобезопасных рулевых колес.
В современном автомобилестроении используются различные конструкции травмобезопасных рулевых колес. Известно, например, рулевое колесо транспортного средства с демпфирующим элементом, содержащим полый цилиндр из листового металла с отверстиями на боковой поверхности, разделенными перемычками, а последние в поперечном к оси цилиндра направлении выполнены изогнутыми в виде гофр. Отверстия выполнены рядами, поперечными оси цилиндра (Авт.св. СССР №1073147, кл. В62Д 1/10, опубл. 15.02.84 г., бюл. №6).
Недостатком известного рулевого колеса является то, что в нем энергию удара поглощает только демпфирующий элемент, а каркас самого рулевого колеса не предназначен для этого.
Наиболее близким к заявляемой группе полезных моделей является каркас рулевого колеса, содержащий обод, жестко связанный двумя своими противолежащими точками с двумя спицами, выполненными из одной полосы материала со сквозным отверстием в средней ее части, при этом каркас содержит дополнительную спицу, жестко связанную одним концом с ободом, а другим концом соединенную с двумя другими спицами в средней их части, причем все спицы снабжены не менее чем двумя перегибами, выполненными под углом более 90 градусов, а между ободом и ступицей размещен демпфирующий элемент, выполненный в виде скобы с горизонтальной центральной частью с отверстием, соответствующим отверстию в спицах, и расположенными под углом друг к другу ступенчатыми боковыми сторонами, сужающимися в сторону ступицы, причем указанные стороны имеют отогнутые участки, контактирующие с наклонными поверхностями двух спиц или с боковой поверхностью ступицы, и отверстия, например, треугольной формы (Свидетельство на полезную модель 41695, Кл.. В62Д 1/04).
Недостатком известного каркаса рулевого колеса является то, что при ударе нагрузка на водителя может оказаться более 80 g, а замедление действия нагрузки - более 3 миллисекунд, что не соответствует правилам 12-03 ЕЭК ООН защиты водителя от элементов управления.
Задачей полезной модели является создание такой конструкции демпфирующего элемента каркаса рулевого колеса автомобиля, которая обеспечивала бы соответствие рулевого колеса требованиям правил 12-03 ЕЭК ООН.
Поставленная задача решается предлагаемым демпфирующим элементом каркаса колеса рулевого управления,, выполненным в виде скобы с горизонтальной центральной частью с отверстием, соответствующим отверстию в спицах, и расположенными под углом друг к другу боковыми сторонами, причем указанные стороны имеют отогнутые участки и отверстия. В первом варианте демпфирующий элемент выполнен из листового металла методом холодной формовки в виде объемного элемента в форме круглой площадки с круглым центральным отверстием, имеющей отформованную наружу кромку, а боковые стороны выполнены в виде двух симметрично расположенных вытянутых по бокам площадки лепесткообразных элемента, являющихся продолжением кромок, причем указанные лепесткообразные элементы имеют также волнообразные участки и места запрограммированной деформации, а в отверстии одной из сторон выполнен «усик» для крепления контактной группы. Во втором варианте отверстие в круглой площадке выполнено в виде круга с тремя симметрично расположенными по краям прямоугольными вырезами. Третий вариант отличается тем, что демпфирующий элемент выполнен из листового металла методом холодной формовки в виде объемного элемента в форме круглой площадки с круглым центральным отверстием, имеющей отформованные наружу и внутрь кромки, а боковые стороны, являющиеся продолжением кромок, отогнуты таким образом, что имеют горизонтальные и вертикальные участки, причем вертикальные участки имеют сечение в виде ломаной линии с изгибом внутрь и места запрограммированной деформации, а в отверстии одной из сторон выполнен «усик» для крепления контактной группы. В четвертом варианте боковые стороны, являющиеся продолжением кромок, отогнуты таким образом, что имеют горизонтальные и вертикальные наклонные участки, причем вертикальные участки имеют сечение в виде ломаной линии, с увеличением расстояния между участками книзу от площадки.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1-3 изображен первый вариант демпфирующего элемента колеса рулевого управления, вид спереди, сверху, сбоку соответственно, на фиг.4-6- второй вариант демпфирующего элемента с аналогичным расположением видов, на фиг.7-9- третий вариант демпфирующего элемента с видами спереди, сверху, сбоку соответственно, на фиг.10-12- четвертый вариант демпфирующего элемента колеса рулевого управления, виды спереди, сверху, сбоку соответственно.
Представленный на чертежах в четырех вариантах демпфирующий элемент каркаса колеса рулевого управления автомобиля (фиг.1-12) устанавливается преимущественно в центре каркаса колеса рулевого управления (на чертежах не показано) и крепится ножками 4 к центральной спице каркаса методом контактной сварки, сварки в среде углекислого газа, электроконтактной сварки, заклепками или иным способом. Площадка 1, имеющая отформованную внутрь кромку 5 (фиг.7-12) для создания жесткости самой площадки, имеет центральной отверстие 6 круглой или иной формы, соответствующее отверстию в спицах рулевого колеса. В первом и втором варианте отформованная внутрь кромка отсутствует. Демпфирующий элемент изготовлен из листовой стали толщиной от 0,5 до 2,0 мм методом холодной формовки и имеет усик 2 для крепления контактной группы (в некоторых вариантах демпфирующего элемента усик может отсутствовать). На левой и правой сторонах 7 демпфирующего элемента выполнены отверстия 3 округлой или иной формы, служащие для создания равномерного движения площадки 1 в момент деформации. Демпфирующий элемент предназначен для гашения энергии удара головы водителя о руль в момент аварии за счет преобразования энергии удара в энергию деформации в местах запрограммированной деформации «А», «В», «С». Демпфирующий элемент может иметь боковые стороны в виде лепесткообразных элементов 8 (фиг.1-6), являющихся продолжением кромок 5, при этом элементы 8 имеют отогнутые участки 9 и волнообразные участки 10. В третьем варианте (фиг.7-9) боковые стороны 11 отогнуты таким образом, что имеют горизонтальные 12 и вертикальные 13 участки, причем участки 13 имеют сечение в виде ломаной линии с изгибом внутрь и места запрограммированной деформации «А», «В», «С». В третьем варианте ножка 4 расположена так, как показано на чертежах. В четвертом варианте (фиг.10-12) боковые стороны 14 имеют горизонтальные участки 15 и 4 и вертикальные наклонные участки 16 и 17, при этом боковые стороны 14 имеют сечение в виде ломаной линии с увеличением расстояния между участками 16 и 17 книзу от площадки 1. Центральное отверстие 6 может иметь три симметрично расположенных прямоугольных выреза 18 (фиг.4-6).
В аварийной ситуации каркас колеса рулевого управления работает следующим образом. При возникновении аварии и ударе водителя о рулевое колесо площадка 1 принимает удар и распределяет его на места запрограммированной деформации «А», «В», «С». Демпфирующий элемент деформируется и за счет этого происходит гашение энергии удара до допустимой величины (до величины 80g и менее).
Таким образом, при любом положении рулевого колеса энергия удара преобразуется в энергию деформации демпфирующего элемента и каркаса рулевого колеса. Предлагаемая полезная модель позволяет создать колесо рулевого управления автомобиля, обеспечивающего технологичность изготовления, низкую себестоимость, повышение травмобезопасности, выполнение условий правил 12-03 ЕЭС ООН защиты водителя от элементов управления, снизить перегрузку при ударе до величины 50-60g и замедлить действие нагрузки до величины менее 3 миллисекунд.