CN101372238B - 自动式方向盘溃缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种自动式方向盘溃缩装置，尤指一种车辆发生碰撞时可让方向盘以滑移与仰角方式自动迅离驾驶人的溃缩装置，其包括有一具方向盘的机柱、一供机柱固定且能滑移的内框体、一供内框选择性滑移且能仰角的外框体、一作动内框体与外框体相对车体位移且仰角的移动单元，以及一用于作动移动单元的致动单元，通过上述的设计，当车祸中车辆发生碰撞之时，该移动单元能作动移动单元驱动内框体与外框体依序相对车体移动且仰角，以选择性让方向盘迅离并保护驾驶人生命安全。

Description

自动式方向盘溃缩装置

技术领域

本发明隶属一种车辆方向盘结构，具体而言指一种自动式方向盘溃缩装置，可让方向盘及机柱，于车辆在任何部位发生碰撞时，可瞬间且自动选择性产生滑移与仰角的溃缩装置，令其在车祸发生撞击中，能有效减少驾驶人撞击到方向盘而造成的伤害。

背景技术

方向盘系一种用于操控车辆行进方向的转向装备，其设于驾驶人正前方，因为其易于操控车辆之故，往往靠近驾驶人身躯，当车辆前方发生撞击他物或遭他物由后、侧面撞击时，驾驶人会因车辆撞击力的惯性作用而向前冲击方向盘或方向盘因受外力而撞击驾驶人，往往造成驾驶人头、胸部受到严重伤害，甚至死亡。现有各式冲击及能量发散装置、组合已被发展并附加于各型式车辆上，如辅助气囊与可溃缩方向盘配备等，以吸收、发散可能传给驾驶人或乘客的冲击力，并减少驾驶人或乘客受创伤害。

举例而言，有各式冲击及能量发散装置被发展并附加于车辆的溃缩车体、安全带、可溃缩方向盘、辅助气囊与其它装置等，以吸收、缓冲可能传到驾驶人、乘客的冲击力。

为避免驾驶人撞击方向盘并能安全地保护驾驶人，有各式辅助气囊被发展并附加于车内前方或侧面，当车祸发生时，利用辅助气囊膨胀来提供驾驶人缓冲与保护。然实际上，当车祸发生时，辅助气囊将因气体高速爆炸而瞬间膨胀，又由于驾驶人与方向盘间的距离往往过于接近，而辅助气囊的瞬间爆开过程与向前冲撞驾驶人之间会产生撞击现象，以致有许多驾驶人被辅助气囊所创伤实例报告。

此外，方向盘设计是位于驾驶人的正前方且两者之间极为靠近，其距离与空间，对辅助气囊膨胀后的容量与纵深而言，则有一定条件限制，尤其是在高车速下所发生车祸，驾驶人在一般容量与纵深的辅助气囊有限防护下，往往会因剧烈撞击辅助气囊、方向盘而受创伤亡，是故，有更大容量与纵深的两段式智能型辅助气囊被研发出来。

再者，近年来虽有可溃式方向盘机柱的发展与配备，系在车祸中利用驾驶人冲击辅助气囊与方向盘的惯性力量，使方向盘可产生溃缩作用，惟此时驾驶人已撞击辅助气囊与方向盘，虽其相较于传统非可溃缩式方向盘而言，可吸收能量减轻其撞击力，然事实上，在使可溃式方向盘机柱达溃缩过程，仍会对驾驶人造成相当程度的伤害，而交通事故实例报告，仍出现辅助气囊已爆开，可溃缩式方向盘已溃缩，驾驶人最终伤亡的案例，足见现有车辆安全防护需求尚有补强的空间。所以最佳安全防护设计应是：车祸发生时，方向盘机柱可瞬间自动向前仰角且溃缩，迅离驾驶人，同时可提供更大容量与纵深的辅助气囊做更高阶的安全防护。

本发明即在于消除或减轻车祸时前述辅助气囊与方向盘现存问题与缺点。换言之，如车辆发生任何部位撞击时，能使方向盘机柱可瞬间自动向前仰角且溃缩，迅离驾驶人，并能提供更大容量与纵深的辅助气囊安全防护，则将可克服前述车祸碰撞伤害的问题，提供驾驶人有更进一步的安全防护与生命保障。

发明内容

因此，本发明主要在提供一种自动式方向盘向前且溃缩装置，其附加于车体方向盘机柱上，当车辆发生任何部位碰撞时，使方向盘机柱瞬间自动向前仰角且溃缩，迅离驾驶人，并能提供更大容量与纵深的辅助气囊防护，则将可克服前述车祸碰撞伤害的问题，提供驾驶人有更进一步的安全防护与生命保障。

而本发明主要藉由下列的技术手段，具体实现前述的功效与目的，其包括有：

一方向盘，其通过一机柱设在一车体里；及

一移动单元，含有一连动内、外框体及结合于外框体的一作动件(压缸或索件)，外框体架设于车体，内框体置有方向盘的机柱，内、外框体藉软质闩结合，能在车祸发生时，瞬间使闩解除结合并连动内、外框体自动向前仰角、溃缩，而使方向盘的机柱相对于该车体移动；

一致动单元，能在车祸发生时检知撞击讯号，立即且启动移动单元带动方向盘机柱，以选择性使方向盘远离驾驶人；

一伸缩单元，其一端与方向盘机柱连接，另端连接一连接单元，该连接单元可控制前轮转向，该伸缩单元能在车祸发生机柱相对车体溃缩时，可选择性吸收机柱溃缩的移动距离。

经由上述的说明，本发明通过前述技术手段的展现，让本发明方向盘的机柱可受移动单元作动，当致动单元检知车体发生任何部位撞击时，经讯号可以选择性的启动该移动单元，使该方向盘远离该驾驶人，提供驾驶人有更进一步的安全防护与保障。

以下并举一较佳实施例，同时配合不同图式及图号，对本发明做进一步的说明，让熟悉本技术领域者能对本发明有更详细的了解：

附图说明

图1：是本发明溃缩装置运用于车体的示意图，用来说明本发明的使用状态。

图2：是本发明溃缩装置的立体分解示意图，其揭示各组件的态样。

图3：是本发明溃缩装置的外观总成示意图。

图4：是本发明溃缩装置的组成侧视平面示意图。

图5A：本发明溃缩装置的第一动作示意图，供说明其内框的机柱产生仰角与滑移远离驾驶人的状态。

图5B：是本发明溃缩装置的第二动作示意图，供说明其内框的机柱完成仰角与滑移远离驾驶人的状态。

图5C：是本发明溃缩装置的第三动作示意图，供说明其外框进一步滑移致使内框的机柱远离驾驶人的状态。

图6：是本发明溃缩装置第二实施例的外观示意图。

图7：是本发明溃缩装置第三实施例的外观示意图。

图8：是本发明溃缩装置的致动单元另一实施例的示意图。

图9：是本发明溃缩装置的启动单元的外观示意图。

图10：是本发明溃缩装置的启动单元另一实施例的外观示意图。

具体实施方式

本发明一种优选的让方向盘远离驾驶人的自动式方向盘溃缩装置，请参考所附图式的图1与图2所示，该溃缩装置10设于一车体80内，该溃缩装置10包含有一供锁设方向盘88的机柱11、一供机柱11选择性滑移的外框体15、一供作动内框体12与外框体15的移动单元20，一供机柱11移动后可改变长度的伸缩单元30，以及一或数供启动移动单元20的致动单元70，以致设于该机柱10的方向盘88，于车体80发生撞击时，可通过移动单元20选择性的使方向盘88自动向前仰角、溃缩、且迅离驾驶人，并因此在车祸中能防止驾驶人撞击该方向盘88。在车体80内可能还包括一固定的框体85(如仪表座框架)，以支持该溃缩装置10。

而关于本发明的详细构成，则请进一步参阅图1、图2、图3及图4所示，机柱11具有一断面略呈ㄇ型状的内框体12，该机柱11以固定、且可相对枢转的方式设于内框体12上，且内框体12两侧片异于方向盘一端分别具有向外弯折的侧凸片120，用于供前述的移动单元20锁设，又内框体12两侧片的外侧面前、后分别具有一第一滑块13与一第二滑块14。

而机柱11的内框体12以嵌滑方式设于对应形状的外框体15内部，又外框体15两侧中段分别形成有向外凸伸的翼片150，且外框体15于两翼片150的前、后段分别形成有一第一滑槽151与一第二滑槽152，使机柱11可利用第一、二滑槽151、152产生相对靠近或远离驾驶人的移动。又该外框体15的第一、二滑槽151、152上分别设有一可增进其滑动顺畅性的滑件153、154，且分别利用一第一锁固件171与一第二锁固件172锁掣于车体80的框体85上。再者该外框体15两侧底缘分别向下凸伸有一侧片16，两侧片16外表面的前、后段分别形成有一第一导槽161与一第二导槽162，而第一、二导槽161、162可供内框体12的第一、二滑块13、14对应滑设，且其中第二导槽162并于后段形成有一向下延伸的斜导段，让机柱11可产生向前仰角的位移，再者外框体15的侧片16与内框体12间设有一或数闩163，该闩163可为塑料或软金属材质制成的安全锁件或插销，供选择性将内框体12固定于外框体15内，且当车体80发生碰撞时，可选择性切断前述的闩163，使内框体12可带动机柱11相对外框体15移动；又外框体15对应方向盘88一端形成有一镂空槽155，供机柱11产生向上仰角远离驾驶人时，可避免机柱11与外框体15产生干涉的现象；

前述移动单元20可设于外框体15外周缘的两侧或上表面(如图6)，以移动单元20设于两侧为例，其如图2、图3所示，该移动单元20可为缸体21，其具有至少一端可伸出的伸杆，本发明以缸体21两端分别具可伸出的一第一伸杆22与一第二伸杆23为实施例，且缸体21伸出第一伸杆22与第二伸杆23的启动力来自致动单元70的选择性启动，其作用力可为液压油、液体、高压气体或炸药气爆或混合搭配使用等，至于致动单元70的启动可来自车体80直接撞击，液压致动(如图1)或中央电子控制单元(ECU)的讯号(如启动辅助气囊爆开的讯号)，该缸体21的第一伸杆22锁设于内框体12的侧凸片120上，而缸体21的第二伸杆23利用第二锁固件172(如图2、图3)锁固于车体80的框体85上，让移动单元20的第一、二伸杆22、23伸出时，可使内框体12带动机柱11相对外框体15与车体80移动，使机柱11上的方向盘88远离驾驶人。至于以移动单元20设于上表面为例，则请参看图6所示，内框体12后端顶缘具有一向上凸伸的上凸片121，而缸体21的第一伸杆22锁设于该上凸片121上，再者第二伸杆23则利用一第三锁固件19(如图6)锁固于车体80上，让移动单元20的第一、二伸杆22、23伸出时，可使内框体12带动机柱11相对外框体15与车体80移动，使机柱11上的方向盘88远离驾驶人；

又机柱11异于方向盘88的一端具有一万向接头18，而前述伸缩单元30接设于该万向接头18上，伸缩单元30并利用另一万向接头35连接一典型的连接单元40，该连接单元40连设于车体80的前轮，以控制前轮转向，该连接单元40是典型装置，在此则不予以详细描述。前述伸缩单元30具有可相对插设的一栓槽筒31与一栓轴杆32，栓槽筒31与栓轴杆32间穿置有可选择性解除的一或数闩33，闩33可暂时性固定栓槽筒31与栓轴杆32，当方向盘88及机柱11相对车体80溃缩时，可选择性解除闩33，以吸收机柱11溃缩的移动距离(如图5A～图5C所示)。

至于致动单元70则具有用于检知车体80碰撞他物或遭他物碰撞的检知件76，并启动前述移动单元20带动机柱11相对车体80移动，使方向盘88远离驾驶人。该致动单元70可能包含有一或数连接移动单元20缸体21的缸体71，且缸体71凸伸有连接检知件76的伸杆75，伸杆75一端于缸体71内具有活塞件，且缸体71内具有液压油或液体。

于操作上，当车祸发生，或当车体80被他物撞，或当车体80撞他物，如图1、图4所揭示，致动单元70的检知件76被压掣启动，而将缸体71内的液体或液压油直接输入移动单元20的缸体21，并使移动单元20缸体21的第一、二伸杆22、23伸出(如图5A～图5C)，让内框体12以第一、二滑块13、14相对外框体15侧片16的第一、二导槽161、162相对移位，使内框体12产生第一段的滑移(如图5A所示)。如撞击力更大时，则会使缸体21的第一、二伸杆22、23进一步伸出，此时由于内框体12的第一滑块13贴抵第一导槽161端部，因此内框体12可受第二滑块14沿外框体15第二导槽162的斜导段滑移的影响，使内框体12带动机柱11产生向上仰起的动作(如图5B)，让方向盘88进一步远离驾驶人。再者当缸体21受力使第一、二伸杆22、23更进一步伸出时，由于内框体12的第一、二滑块13、14分别贴抵于外框体15的第一、二导槽161、162，进而可带动外框体15的第一、二滑槽151、152相对锁设于框体85的第一、二锁固件171、172滑移(如图5C所示)，使外框体15可带动内框体12与机柱11方向盘88进一步远离驾驶人。而当机柱11相对车体80溃缩移动时，前述伸缩单元30受力解除栓槽筒31与栓轴杆32间的闩33，使栓槽筒31与栓轴杆32相对缩合，进一步在撞击发生时，同步令机柱11与方向盘88相对迅离驾驶人，并因此增加在驾驶人与方向盘88之间的距离，并因此在车祸中防止驾驶人直接撞击方向盘88。并可适当减少驾驶人与辅助气囊之间撞击力道。

又如图7所示，该溃缩装置10的移动单元20进一步于机柱11固定件12上设有一或数索件50，索件50可由前述致动单元70所启动。另如图8所示，该致动单元70进一步于缸体71伸杆75内设有一导轮77，而前述索件50绕经导轮77后固设于缸体71上。当车体80发生撞击时，致动单元70的检知件76压掣伸杆75，伸杆75内缩时导轮77作动索件50，使索件50可直接拉动内框体12与机柱11相对车体80溃缩移动，让机柱11与方向盘88相对远离驾驶人。

又致动单元70与移动单元20的索件50间设有一启动单元60，如图9所示，该启动单元60于车体80内固设有一框体61，框体61顶面枢设有两对应的索套62，又框体61上具有可锁固于车体80的缸体锁座63，其索套62又可依长度、方向架设，致使启动单元60可依车体适当位置锁固，其不受机柱11与方向盘88溃缩移动的特定方向、角度等位置的限制。再者框体61内固设有一缸体65，该缸体65的作动来自致动单元70的选择性启动，其作用力可为液压油、液体、高压气体或炸药气爆或混合搭配使用等，至于致动单元70的启动可来自车体80直接撞击或中央电子控制单元(ECU)的讯号(如启动辅助气囊爆开的讯号)。且该缸体65两端具有可同步伸出的导体66，导体66周缘形成有可供一或数索件50环绕的导槽67。让前述索件50由内框体12拉出后，可由一索套62绕经同侧导体66后，再环绕另侧导体66，并经该索套62后连接于内框体12。于操作上，当车体80发生任何部位撞击时，致动单元70的检知件76检知碰撞后，作动该启动单元60的缸体65，使缸体65两导体66同步伸出，进而快速拉动该环绕的索件50，使索件50可直接拉动内框体12与机柱11相对车体80溃缩移动，让机柱11与方向盘88相对远离驾驶人。

又启动单元60另有一实施例，其如图10所示，该启动单元60的框体61顶面枢设有两组对应的数索套62，而内框体12与外框体15分别设有一索件50、55，其中连接外框体15的索件55，其于连接内框体12的另一索件50，在其两组索件50、55完成动作后，可同步拉动外框体15与内框体12，让机柱11与方向盘88相对能更迅速远离驾驶人。

因此，本发明的自动式方向盘溃缩装置10可设于车体80，当车体80被他物撞或撞他物，溃缩装置10使车体80的方向盘88与机柱11溃缩，进而远离驾驶人，同时通过外框体15具镂空槽155，以及形成有具斜导段的第二导槽162的设计，让机柱11可于滑移过程中，产生一向上仰起的角度，如此可克服驾驶人因身材高、矮不同与方向盘的距离过于贴近的问题，更因此能使车辆在任何部位发生撞击车祸中，能有效地的减少驾驶人撞击方向盘88而所造成的伤害。

虽藉描述某实施例以描述本发明，以上揭示只为示范，在细部构造及零件的组合及安排上，还能有许多变化，却不背离以下请求的本发明的精神及范围。

Claims (5)

1.一种自动式方向盘溃缩装置，其包括：

一方向盘，其通过一机柱设在一车体里；及

一移动单元，设有连动内、外框体，外框体架设于车体，内框体置有方向盘的机柱，内、外框体置有滑槽与锁固件，能在车祸发生时，使连动内、外框体滑移，使该具方向盘的机柱相对该车体移动；

一致动单元，能在车祸发生时检知撞击，且启动移动单元带动机柱，以选择性使方向盘远离驾驶人；

一伸缩单元，其一端与方向盘机柱连接，另端连接一连接单元，该连接单元可控制前轮转向，该伸缩单元能在车祸发生机柱相对车体溃缩时，可选择性吸收机柱溃缩的移动距离；

其特征在于：

该移动单元进一步于内、外框体上设有一或数索件，该索件与致动单元间设有一启动单元，该启动单元具有一可锁固于车体内的框体，框体顶面枢设有至少两对应的固定座，索套可固设于固定座上，框体内固设有一受致动单元作动的缸体，该缸体两端具有可伸出的导体，而使一或数索件由内、外框体固设后，可由一侧固定座绕经同侧导体，再环绕另侧导体，并经该侧固定座后连接于内、外框体上，以供快速拉动该环绕的索件，使方向盘及机柱可远离驾驶人。

2.依据权利要求1所述的自动式方向盘溃缩装置，其特征在于，该机柱固设于一内框体上，且内框体两侧分别具有一第一滑块与一第二滑块，而内框体并滑设于一外框体内部，该外框体上并至少形成有一第一滑槽与第二滑槽，供分别利用第一锁固件与第二锁固件锁掣于车体上，且外框体两侧具有对应前述第一、二滑块的第一、二导槽，而内框体可受移动单元作动，而带动机柱与方向盘远离驾驶人。

3.依据权利要求2所述的自动式方向盘溃缩装置，其特征在于，外框体的第二导槽具有一向下延伸的斜导段，而外框体前段并形成有一镂空槽，让机柱可产生向上仰角且滑移的动作，使方向盘进一步远离驾驶人。

4.依据权利要求1所述的自动式方向盘溃缩装置，其特征在于，该致动单元具有用于检知车体碰撞的检知件，致动单元包含有一连接移动单元的缸体，且缸体凸伸有连接检知件的伸杆，伸杆一端于缸体内具有活塞件，该缸体的作动源可为液压油或液体、高压气体或炸药气爆或其混合搭配使用。

5.依据权利要求1所述的自动式方向盘溃缩装置，其特征在于，外框体与内框体之间设有一或数个闩，该闩为塑料或软金属材质制成的安全锁件或插销，供选择性将内框体固定于外框体内，能在车祸发生时，可选择性切断前述的闩。

Images