Травмобезопасное рулевое управление транспортного средства

 

ТРАВМОБЕЗОПАСНОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее рулевое колесо. раснапоженное на шарнирном рулевом валу , пропупленном сквозь рулевую колонку, связанную с гофрированным кронштейном крепления ее к корпусу транспортного средства , отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности водителя путем обеспечения оптимального характера сопротивления деформации при первичном и вторичном ударах, гофры кронштейна расположены лучеобразно по дуге окружности, центр которой совмеш,ен с центром шарнира рулевого вала, при этом поперечные гофры выполнены с переменным поперечным сечением и в направлении от центра шарнира рулевого вала. (Л дЭ Oi N5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК у51) В 62 D 1 18

8 -(u)3%a е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С0 3 сО

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3404470I27- 1 1 (22) 04.03.82 (46) 15.03.84. Бюл. № 10 (72) Л. И. Азархин и Е. В. Каскин (71) Запорожский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени автомобильный завод «Коммунар» (53) 629.113.014.5 (088.8) (56) 1. Патент Франции № 2049336, кл. В 62 D 1/18. 1970.

2. Патент Великобритании № 1322232, кл. В 62 D 1/18, 1973 (прототип). (54) {57) ТРАВМОБЕЗОПАСНОЕ РУЛЕВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА, содержащее рулевое колесо, „„SU„„10 9522 А расположенное на шарнирном рулевом валу, пропущенном сквозь рулевую колонку, связанную с гофрированным кронштейном крепления ее к корпусу транспортного средства, отличающееся тем, что, с целью повышения безопасности водителя путем обеспечения оптимального характера сопротивления деформации при первичном и вторичном ударах, гофры кронштейна расположены лучеобразно по дуге окружности, центр которой совмещен с центром шарнира рулевого вала, при этом поперечные гофры выполнены с переменным поперечным сечением и в направлении от центра шарнира рулевого вала.

1079522

Изобретение относится к безопасным рулевым управлениям транспортных средств, а именно к энергопоглощающим устройствам безопасных рулевых управлений.

П роцесс столкновения автомобиля при дорожно-транспортном происшествии в отношении рулевого управления характеризуется двумя стадиями — первичным и вторичным ударом. Первичный удар характеризуется действием деформирующего усилия и перемещением рулевого управления в направлении водителя. При этом перемещение может быть настолько велико, что уже в первой стадии удара может произойти травмирование водителя. В процессе вторичного удара водитель под воздействием инерционной нагрузки перемещается к нулевому управлению, т.е. в направлении, противоположном направлению первичного удара.

Учитывая, что в направлении первичного удара действующее усилие пропорционально массе автомобиля, а усилие в направлении вторичного удара пропорционально массе водителя, т.е. на порядок ниже, а также, что рулевая колонка с рулевым валом располагается наклонно относительно горизонтальной плоскости, т.е. усилия первичного и вторичного ударов не совпадают с осью рулевого вала, к элементам крепления рулевой колонки в отношении первичного и вторичного ударов предъявляются прот и воре чи вые тре бо в а ни я.

Допустимая максимальная по услОвиям толерантности сила воздействия рулевого управления на тело водителя в отношении вторичного удара обеспечивается нормированием ударопрочностных свойств элементов крепления рулевой колонки(т.е. нормированным ослаблением элементов крепления рулевой колонки), а предотвращение перемещения верхней части рулевого управления на водителя в процессе удара возможно посредством упрочнения элементов крепления нулевой колонки.

Известно травмобезопасное рулевое управление энергопоглощающего устройства, которое совмещено с кронштейном крепления рулевой колонки, поглощающим энергию удара тела водителя о рулевое управление в процессе вторичного удара. Такие кронштейны содержат участки, ослабленные путем уменьшения сечения или введения дополнительных отверстий, ослабляющих кронштейн в направлении действия вторичного удара (1).

Недостатком этой конструкции является то, что уменьшается общая жесткость крепления, в том числе и в направлении действия первичного удара.

Известно также травмобезопасное рулевое управление транспортного средства, содержащее рулевое колесо, расположенное на шарнирном рулевом валу, пропущенном сквозь рулевую колонку, связанную с гофри5

55 рованным кронштейном крепления ее к корпусу транспортного средства (2) .

Недостатком известной конструкции является то, что гофры, обладающие повышенной продольной и пониженной-поперечной жесткостью, расположены в направлении, характеризующимся повышенной жесткостью в сторону меньшего усилия и наоборот.

Цель изобретения — повышение безопасности водителя путем обеспечения оптимального характера сопротивления деформации при первичном и вторичном ударах.

Указанная цель достигается тем, что в травмобезопасном рулевом управлении транспортного средства, содержащем рулевое колесо, расположенное на шарнирном рулевом валу, пропущенном сквозь рулевую колонку, связанную с гофрированным кронштейном крепления ее к корпусу транспортног средства, гофры кронштейна расположены лучеобразно по дуге окружности, центр которой совмещен с центром шарнира рулевого вала, при этом поперечные гофры выполнены с переменным поперечным сечением и в направлении от центра шарнира рулевого вала.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое травмобезопасное рулевое управление с кронштейном крепления рулевой колонки и схема сил действующих при первичном ударе; на фиг. 2 — схема сил действующих в процессе вторичного удара и после деформации в результате вторичного удара.

Кронштейн 1 крепления колонки безопасного рулевого управления установлен между силовым брусом 2 транспортного средства и рулевым управлением 3. Кронштейн 1 на боковых поверхностях имеет гофры переменного сечения. Высота гофр в точке А меньше высоты гофр в точке Б. Кронштейн 1 на боковых поверхностях имеет гофры переменного сечения, расположенные лучеобразно от вершины В, совмещенной с центром, вокруг которого происходит изгиб рулевого вала в процессе деформации кронштейна 1. При наличии шарни,ра в рулевом управлении центр изгиба совпадает с осью шарнира.

В процессе первичного удара часть усилия, которое действует в направлении противоположном давлению автомобиля и стремится деформировать его, воспринимается рулевым управлением.

Так как рулевой вал расположен наклонно относительно горизонтальной плоскости сила F (фиг. 1) раскладывается на составляющие: G — действующую вдоль рулевого вала и N — перпендикулярно валу.

Угол наклона рулевого вала к горизонтали для легковых автомобилей колеблется от 18 до 32, и осевая составляющая значительно превышает по величине силу N.

1079522

Составитель В. Ионова

Техред И. Верес Ко рректо р М. Шаро ши

Тираж 626 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113036, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Лисина

Заказ 1233/17

Однако с направлением действия большей составляющей G совпадает продольное лучеобразное относительно вершины В рас-. положение гофр и это обеспечивает повышенную жесткость и сопротивление деформации кронштейна 1 и предотвращает перемещение рулевого управления в направлении водителя.

В процессе вторичного удара при соударении тела водителя с рулевым управлением сила соударения F (фиг. 2) раскладывается на составляющие б1, действующую вдоль вала и N1 — в направлении, перпендикулярном валу, т.е. в направлении предпочтительного перемещения водителя. При этом гофры на кронштейне 1 расположены в направлении, характеризующимся пони женной жесткостью, именно в сторону предпочтительного перемещения водителя. Деформа4 ция кронштейна сопровождается изменением углового положения рулевого вала относительно шарнира В.

Величины перемещений участков гофр в процессе деформации различны и зависят

5 от их положения относительно центра изгиба В и кинематически в точке А меньше, чем в точке Б. Усилия деформации участков гофр в процессе деформации также различны и зависят от их положения относительно центра изгиба Б и в точке А больше, чем в точке Б. Максимальная энергоемкость достигается выполнением гофр переменного сечения, увеличивающимся от точки А к точке Я, т.е. в направлении от вершины В.

Предлагаемая конструкция позволяет

15 повысить безопасность водителя путем обеспечения оптимального характера сопротивления деформации при первичном и вторичном ударах.