汽車轉向安全機構的製作方法
2023-06-24 04:02:31
本實用新型屬於汽車領域，尤其涉及一種汽車轉向安全機構。
背景技術：
汽車的安全性問題在近年來顯得尤為突出，在涉及汽車安全性的諸多因素中，安全氣囊是其中一個重要的因素。現有技術中的安全氣囊在汽車發生意外事故時候，對於司機的人身安全起到一定的保護作用，但是，由於汽車在高速行駛中發生意外碰撞時，安全氣囊彈出時的速度很快，衝擊力很大，對司機胸前或眼前的損傷也不可避免，同時，由於現有的方向盤大多為內鋼外塑的結構，在發生事故時，方向盤對司機的硬傷也比較大，嚴重的甚至會導致司機胸骨斷裂。
公告號為CN103010288A的發明專利公開了一種汽車轉向操動機構，方向盤設置於轉向柱上端，其特徵在於：所述轉向柱包括固定管、伸縮管，所述伸縮管滑動套裝於固定管內孔中，伸縮管上端固結於方向盤的輪轂上，所述固定管下端連接汽車上的氣動泵體，固定管的內孔與伸縮管的內孔之間密封密封的氣體倉。此方案通過將轉向柱分兩段伸縮設置，並通過中間氣倉的氣壓來緩衝人體的衝擊力，達到保護駕駛員的效果。該專利中說明「只有在汽車發動後，固定管的內孔和伸縮管的內孔所形成的氣體倉才會充滿中壓氣體，將方向盤抬起，」進一步分析，該專利能緩衝的原因在於，在方向盤被往下壓時，氣壓提供的力對人體做功，使人體的速度降低，直到停下來，但是發生緊急情況，有可能汽車已經熄火，比如緊急剎車就會導致熄火，即使氣壓不會瞬間卸去，也會因為汽車熄火導致氣壓不穩定，使人體停下來的力消失或者不穩定，該專利所描述的保護效果就沒有了，甚至緊急情況是由汽車熄火引起的，氣壓消失，不僅沒有保護效果，而且方向盤高度下降，嚴重影響駕駛員操作，加大了發生危險的可能性。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於提供一種汽車轉向安全機構，能夠使氣體倉內的氣壓一直穩定的存在，防止因氣壓消失出現的危險情況。
為了達到上述目的，本實用新型的基礎方案提供一種汽車轉向安全機構，方向盤設置於轉向柱上端，轉向柱包括固定管和伸縮管，所述伸縮管滑動套裝於固定管內孔中，伸縮管上端固結於方向盤的輪轂上，所述固定管下端連接汽車上的氣動泵體，固定管的內孔與伸縮管的內孔之間密封，形成密封的氣體倉，還包括鑰匙孔和控制氣動泵體的控制開關，所述控制開關設置在鑰匙孔內部。
本基礎方案的原理在於：在未插入車鑰匙時，伸縮管在重力作用下完全收縮在固定管的內孔中，此時方向盤處在最低位置，這樣可以增加司機進出駕駛位置的活動空間；插入車鑰匙後，觸發控制開關，控制開關觸發氣動泵體打開，氣動泵體對固定管的內孔和伸縮管的內孔所形成的氣體倉充滿中壓氣體，將方向盤抬起，即可開始正常駕駛；發生事故時，駕駛員身體衝擊方向盤，方向盤可以收縮，使駕駛員的身體得到緩衝，到達保護的目的。
本基礎方案的有益效果在於：利用車鑰匙來開啟壓力，而不是利用汽車啟動，因為如果鑰匙都沒插入，必然不會遇到危險情況，避免了對比文件提供的方案中可能出現的危險情況，使本方案中的方向盤在汽車發生意外碰撞時，總能達到緩衝的效果，有效保障司機的人身安全。
優選方案一：此為基礎方案的優選，所述控制開關為光電感應開關。
本方案的原理和有益效果在於，提供了一種控制開關，以便於達到使氣體倉一直充滿中壓氣體的目的，鑰匙插入即觸發光電感應開關，向空氣倉加壓，鑰匙拔出即斷開光電感應開關，卸去空腔倉內的氣壓。光電感應開關反應靈敏，提高使用效果。
優選方案二：此為基礎方案的優選，所述控制開關為用車鑰匙觸碰的按鈕。
本方案的原理和有益效果在於，提供了一種控制開關，以便於到達使氣體倉一直充滿中壓氣體的目的，按鈕結構簡單，便於安裝；鑰匙插入即壓下按鈕，觸發控制開關，向空氣倉加壓，鑰匙拔出即鬆開按鈕，卸去空氣倉內的氣壓，而且結構可靠。
優選方案三：此為優選方案二的優選，所述按鈕表面由耐磨陶瓷複合材料製成。
本方案的原理和有益效果在於，優選方案二中的按鈕經常受到鑰匙的壓力，容易磨損，耐磨陶瓷複合材料能將磨損變得很少，而且擁有優良的韌性和抗震性，能夠大幅延長按鈕的壽命。
優選方案四：此為基礎方案的優選，所述固定管和伸縮管為正六邊形。
本方案的原理和有益效果在於，固定管和伸縮管為相互套裝的六邊形結構鋼管，在轉動方向盤時可以實現將方向盤的轉動扭距經伸縮管傳動到固定管，進而固定管帶動汽車上的轉向驅動機構實現對汽車的轉向操作。
優選方案五：此為基礎方案的優選，所述方向盤內設有空腔，所述固定管和伸縮管內部設有空氣管，所述空氣管與空腔相連。
本方案的原理和有益效果在於，為了提高方向盤的舒適度，目前有產品設計了對方向盤的溫控裝置，本方案的考慮了這一設計，空腔能夠通過空氣管連接空調，以配合溫控裝置調控方向盤的溫度。
附圖說明
圖1是本實用新型汽車轉向安全機構實施例的整體結構示意圖；
圖2是本實用新型汽車轉向安全機構實施例方向盤的部分截面圖；
圖3是本實用新型汽車轉向安全機構實施例1電路的部分示意圖；
圖4是本實用新型汽車轉向安全機構實施例2電路的部分示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：
說明書附圖中的附圖標記包括：固定管1、伸縮管2、方向盤3、氣體倉4、鑰匙孔5、光電感應開關6、按鈕7、空腔8、空氣管9、工作電路一10、控制電路11,、工作電路二12。
實施例1
圖1表示的整體結構示意圖中，伸縮管2滑動套裝於固定管1內孔中，伸縮管2上端固結於方向盤3的輪轂上，固定管1下端連接汽車上的氣動泵體，氣動泵體需要獨立運行，而不依附汽車動力系統的運行，以保證氣動泵體能夠隨時發揮作用。固定管1和伸縮管2為正六邊形，固定管1的內孔與伸縮管2的內孔之間密封，形成密封的氣體倉4，鑰匙孔5設置在方向盤3上，控制開關設置在鑰匙孔5內部，控制開關能夠被鑰匙觸發。控制開關為光感應開關，其設置如圖3所示，光感應開關包括光敏二極體、發光二極體和繼電器K1，光敏二極體與繼電器K1串聯，再與發光二極體並聯。工作電路一10中，氣動泵體M和常閉開關K1串聯。氣體倉4內設有空氣管9，方向盤轉盤內設有空腔8（如圖2所示），空氣管9連接下端連接空調，上端連接空腔8，方向盤3由鋁製成。
本實施例的基本原理在於，在未插入車鑰匙時，光感應開關通電，常閉開關K1斷開，氣動泵體斷電，伸縮管2在重力作用下完全縮放在固定管1的內孔中，此時方向盤3處在最低位置，這樣可以增加司機進出駕駛位置的活動空間；鑰匙插入鑰匙孔5，阻礙光敏二極體接收光源，繼電器K1斷電，常閉開關K1閉合，氣動泵體向空氣倉加壓，將方向盤3抬起，即可開始正常駕駛；同理，鑰匙拔出，則迅速卸去空腔8倉內的氣壓。光電感應開關6反應靈敏，使用效果好。發生事故時，駕駛員身體衝擊方向盤3，方向盤3可以收縮，使駕駛員的身體得到緩衝，到達保護的目的。本發明的固定管1和伸縮管2採用六邊形鋼管是為了這兩個管子可以很好地卡接在一起，將方向盤3的轉動扭距有效地傳動下去。在實際應用中，固定管1和伸縮管2的結構形狀可以作相應變化，只要滿足可以將方向盤3的轉動扭距進行有效傳遞、及兩個管子間可以實現良好的氣密封性即可，具體的可以三角形狀管子、四邊形管子、五邊形管子、六邊形管子等。目前有產品設計了對方向盤3的溫控裝置，本方案的考慮了這一設計，空腔8能夠通過空氣管9連接空調，以配合溫控裝置調控方向盤3的溫度，提高方向盤3的舒適度。使用鋁的原因是鋁比熱容相對較小，導熱比較快，使方向盤3到達所需溫度的時間更短，浪費的能量也降到了較低值，選用鋁的另一個原因是發生事故時，駕駛員胸部和頭部會衝擊方向盤3，鋁比較軟，在發生事故的時候相可以一定程度上保護人體，相對於鋼鐵更加安全，相對於其他特殊材料更加普遍，成本較低。
本實施例的有益效果在於，在保證轉向機構正常傳遞扭矩到達轉彎目的的前提下，利用車鑰匙觸發光感應開關來開啟氣動泵體，而不是利用汽車啟動，因為如果鑰匙都沒插入，必然不會遇到危險情況，避免了對比文件提供的方案中可能出現的危險情況，使本方案中的方向盤3在汽車發生意外碰撞時，總能達到緩衝的效果，有效保障司機的人身安全。同時配合方向盤3溫度控制的設計，更加人性化。
實施例2
本實施例與實施例1的區別在於，將實施例1 的光感應開關替換為用車鑰匙觸碰的按鈕7，按鈕7位於車鑰匙孔5內壁的側面，鑰匙插入即按下按鈕7，鑰匙拔出即鬆開按鈕7，按鈕7表面由耐磨陶瓷複合材料製成。部分電路圖如圖4。
本實施例的原理和有益效果與實施例1的區別在於，在未插入車鑰匙時，按鈕7鬆開，常開開關K2斷開，氣動泵體斷電，伸縮管2在重力作用下完全縮放在固定管1的內孔中，此時方向盤3處在最低位置，這樣可以增加司機進出駕駛位置的活動空間；鑰匙插入鑰匙孔5，按下按鈕7，繼電器K2通電，常開開關K2閉合，氣動泵體向空氣倉加壓，將方向盤3抬起，即可開始正常駕駛；鑰匙拔出，按鈕7鬆開，繼電器K2斷電，常開開關K2斷開，氣動泵體斷電，卸去空腔8倉內的氣壓。按鈕7經常受到鑰匙的壓力，容易磨損，耐磨陶瓷複合材料能將磨損變得很少，而且擁有優良的韌性和抗震性，能夠大幅延長按鈕7的壽命。
以上所述的僅是本實用新型的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本實用新型的保護範圍，這些都不會影響本實用新型實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護範圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用於解釋權利要求的內容。