CN211731526U

CN211731526U - 一种客车方向盘安全翻转装置

Info

Publication number: CN211731526U
Application number: CN202020223730.9U
Authority: CN
Inventors: 苏学军; 路斌; 张炳旭; 任青文; 杨圣淼; 赵丕乐; 孟庆荣; 刘鑫明
Original assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Current assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Priority date: 2020-02-27
Filing date: 2020-02-27
Publication date: 2020-10-23
Anticipated expiration: 2030-02-27

Abstract

本公开公开了提供一种客车方向盘安全翻转装置，包括端部对接的摇臂和转向柱，所述转向柱远离摇臂的一端连接方向盘组件，所述摇臂远离转向柱的一端设置有碰撞部，所述转向柱通过联接梁安装在支架上，所述碰撞部接收外力并使联接梁发生塑性形变，碰撞部带动方向盘组件共同绕联接梁转动，用于使方向盘组件远离驾驶员，利用驾驶区局部结构的改进提高驾驶区域在正面碰撞时的安全性，使得客车正面碰撞时能够使方向盘向上、向前翻转，使方向盘朝向远离驾驶员的方向移动，以增大驾驶员安全空间，提高客车被动安全性，达到在碰撞时保证驾驶员安全的目的。

Description

一种客车方向盘安全翻转装置

技术领域

本公开涉及一种客车方向盘安全翻转装置。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

随着人们生活水平的不断提高，客车的安全性越来越受到人们的重视，国家标准GB11551-2014《汽车正面碰撞的成员保护》仅对M1类汽车，总质量不大于2500kg的N1类汽车，以及多用途货车做了相应规定，目前还未有颁布针对客车(M2、M3类汽车)的正面碰撞成员保护标准，但随着各种新闻对客车正面碰撞事故的报道，尤其是低驾驶区大型客车客户对驾驶员的安全防护越来越受到重视。

发明人发现，目前的客车驾驶区域的方向盘组件位置较低，处于驾驶员前胸下部的位置，一旦发生正面碰撞，驾驶员在身体惯性作用下前倾，由于安全带具有一定的反应距离，而此时驾驶员会直接与距离较近的方向盘组件发生碰撞；而固定的方向盘与驾驶员的碰撞位置恰好是胸腔下部较为脆弱的位置，给驾驶员带来较大的驾驶风险和安全隐患，难以满足现有低驾驶区客车客户对驾驶员安全防护的需求。

实用新型内容

本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种客车方向盘安全翻转装置，利用驾驶区局部结构的改进提高驾驶区域在正面碰撞时的安全性，使得客车正面碰撞时能够使方向盘向上、向前翻转，使方向盘朝向远离驾驶员的方向移动，以增大驾驶员安全空间，提高客车被动安全性，达到在碰撞时保证驾驶员安全的目的。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

包括端部对接的摇臂和转向柱，所述转向柱远离摇臂的一端连接方向盘组件，所述摇臂远离转向柱的一端设置有碰撞部，所述转向柱通过联接梁安装在支架上，所述碰撞部接收外力并使联接梁发生塑性形变，碰撞部带动方向盘组件共同绕联接梁转动，用于使方向盘组件远离驾驶员。

进一步地，所述转向柱两端分别固连摇臂和方向盘组件，所述转向柱用于接受摇杆传递的弯矩并施加在联接梁上。

进一步地，所述摇臂包括端部对接的第一杆和第二杆，所述第一杆和第二杆呈夹角设置，第一杆远离第二杆的一端连接转向柱，所述碰撞部位于第二杆远离第一杆的一端。

进一步地，所述第一杆与第二杆之间还连接有肋板，所述肋板顶部抵压在支架上，用于限制摇臂绕联接梁的转动方向。

进一步地，所述碰撞部朝向客车的前端，用于接收客车前端碰碰撞时的冲击力。

进一步地，所述联接梁一端与支架固连，另一端与转向柱固连，所述联接梁用于在支架和转向柱的共同弯矩作用下发生塑性形变。

进一步地，所述支架包括基体和横梁，所述横梁通过基体安装固定，所述联接梁端部固定在横梁上。

与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：

(1)当客车发生正面碰撞时，利用杠杆原理配合碰撞力，可使方向盘向上、向前翻转，用于中通客车控股股份有限公司某款低驾驶区大型客车，碰撞初速度30km/h时，方向盘翻转角达到38度，大大增加了驾驶员前方的安全区域空间，有效防止驾驶员身体与方向盘等相关组件发生直接碰撞，保证了驾驶员的安全；

(2)结构简单，自重轻，专用件少，通用件多，易制作，成本低，本公开比常规结构只增加一个摇臂，整体重量变化较小，免维护，易修理，未发生正面碰撞情况下具有与车同等寿命，易推广普及；

(3)所有部件没有铰接点联接，而碰撞时的旋转是靠部件的塑性变形完成；保证本发明在客车正常行驶中不会带来附加的振动、噪音等舒适性指标或因铰接松动带来的安全隐患；而利用塑性变形来实现方向盘的翻转过程，能够使方向盘组件在翻转后维持在安全位置，不会重新返回初始位置，使安全区域的空间得以维持，避免方向盘返回初始状态对驾驶员产生二次伤害。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例1、2中安全翻转装置的整体结构示意图；

图2为本公开实施例1、2中安全翻转装置的各部件组合示意图；

图3为本公开实施例1、2中安全翻转装置在翻转前、后的位置示意图；

图4为本公开实施例1、2中安全翻转装置的摇臂结构示意图。

其中：1-摇臂；2-支架；3-联接梁；4-转向柱；5-方向盘组件。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

正如背景技术中所介绍的，现有技术中客车驾驶区域的方向盘组件位置较低，处于驾驶员前胸下部的位置，一旦发生正面碰撞，驾驶员在身体惯性作用下前倾，由于安全带具有一定的反应距离，而此时驾驶员会直接与距离较近的方向盘组件发生碰撞；而固定的方向盘与驾驶员的碰撞位置恰好是胸腔下部较为脆弱的位置，给驾驶员带来较大的驾驶风险和安全隐患，难以满足现有低驾驶区客车客户对驾驶员安全防护的需求，针对上述技术问题，本公开提出了一种客车方向盘安全翻转装置。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图4所示，提出了一种客车方向盘安全翻转装置。

包括一个支架2，所述支架固定在客车的驾驶区域，保证支架的安装后的位置不与驾驶员发生干涉；所述支架上设有一个横梁，横梁上固定有联接梁3，所述联接梁上安装有转向柱4，联接梁的一端安装有摇臂1，另一端连接有方向盘组件5；

所述转向柱两端分别固连摇臂和方向盘组件，所述转向柱用于接受摇杆传递的弯矩并施加在联接梁上，所述摇臂远离转向柱的一端设置有碰撞部，所述碰撞部接收外力并使联接梁发生塑性形变，碰撞部带动方向盘组件共同绕联接梁转动，用于使方向盘组件远离驾驶员。

当然，可以理解的是，所述的方向盘组件可以通过螺栓连接与转向柱配合，也可以通过焊接配合，只要能够实现二者的固连皆可，考虑到后续对联接梁的更换，选用能够拆卸的螺栓连接进行固定为佳。

需要特别指出的是，所述的碰撞部为摇臂一端靠近车辆前端的位置，其用于接触发生形变的区域，从而获取车辆碰撞时的冲击力，对联接梁施加弯矩使其产生塑性形变；

在发生塑性形变后，方向盘组件绕联接梁转动，从而远离驾驶员，当转动到极限位置后，由于塑性形变后联接梁的约束作用，方向盘组件被固定在转动后的极限位置，从而保证了驾驶员与方向盘组件之间存在较大的安全区域空间，有效对驾驶员进行保护。

当客车发生正面碰撞时，所述摇臂下端先接触碰撞物而其与所属部件未与碰撞物接触，使所述摇臂产生逆时针方向旋转(从客车主视图方向看)，从而带动所述转向柱、方向盘组件产生逆时针方向旋转。

进一步地，所述摇臂包括端部对接的第一杆和第二杆，所述第一杆和第二杆呈夹角设置，第一杆远离第二杆的一端连接转向柱，所述碰撞部位于第二杆远离第一杆的一端；

所述第一杆与第二杆之间还连接有肋板，所述肋板顶部抵压在支架上，用于限制摇臂绕联接梁的转动方向；所述联接梁用于在支架和转向柱的共同弯矩作用下发生塑性形变。

所述支架组件采用40*40*2矩形管组焊制造，材质选用Q235；联接梁采用两80*40*2矩形管制造，材质选用Q235；摇臂采用40*40*2.5、40*30*2.5矩形管加槽型钢板加强角组焊制造，材质选用高强钢QSTE700；转向柱连接座采用槽钢制作，翼面宽度50mm，腹面宽度80mm，板厚5mm，材质选用B510。

所有部件没有铰接点联接，而碰撞时的旋转是靠部件的塑性变形完成，所以联接梁3绕Y轴弯曲变形的刚度要小，挠度要大，联接梁3采用两80*40*2矩形管制造；

Y向尺寸为80，摇臂1为碰撞时产生方向盘向上、向前翻转的动力元件，因此该部件要具有足够高的刚度、强度，摇臂1的工程图见图4，正是因为所有部件没有铰接点联接，才能保证本发明在客车正常行驶中不会带来附加的振动、噪音等舒适性指标或因铰接松动带来的安全隐患。

需要指出的是，要保证支架2具备一定的支撑刚度，并且在碰撞的全过程中不会与碰撞物或因碰撞其他部件变形时发生接触，才能使本公开有效保障方向盘向上、向前翻转效果。在实际配置前，借助CAE分析软件进行仿真分析，确保摇臂1、支架2、联接梁3、转向柱4等几个零部件的刚强度配合。

实施例2

本公开的另一典型实施例中，还提供一种实施例1所述的客车方向盘安全翻转装置的工作方法。

包括以下步骤：

将支架固定在客车驾驶区，调整方向盘组件至合适操作位置，调整摇臂位置，使其在碰撞前后均不与驾驶员发生干涉；

摇臂一端接收客车前端发生碰撞时产生的冲击力，产生弯矩通过转向柱施加在联接梁上；

弯矩克服联接梁本身的稳定性，使联接梁发生塑性形变；

摇臂和方向盘组件以联接梁形变位置为轴线发生转动，方向盘组件向远离驾驶员的方向摆动。

所述联接梁受到弯矩作用产生形变后，方向盘组件整体被约束在偏移后的位置。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims

1.一种客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，包括端部对接的摇臂和转向柱，所述转向柱远离摇臂的一端连接方向盘组件，所述摇臂远离转向柱的一端设置有碰撞部，所述转向柱通过联接梁安装在支架上，所述碰撞部接收外力并使联接梁发生塑性形变，碰撞部带动方向盘组件共同绕联接梁转动，用于使方向盘组件远离驾驶员。

2.如权利要求1所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述转向柱两端分别固连摇臂和方向盘组件，所述转向柱用于接受摇杆传递的弯矩并施加在联接梁上。

3.如权利要求1所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述摇臂包括端部对接的第一杆和第二杆，所述第一杆和第二杆呈夹角设置，第一杆远离第二杆的一端连接转向柱，所述碰撞部位于第二杆远离第一杆的一端。

4.如权利要求3所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述第一杆与第二杆之间还连接有肋板，所述肋板顶部抵压在支架上，用于限制摇臂绕联接梁的转动方向。

5.如权利要求4所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述碰撞部朝向客车的前端，用于接收客车前端碰碰撞时的冲击力。

6.如权利要求1所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述联接梁一端与支架固连，另一端与转向柱固连，所述联接梁用于在支架和转向柱的共同弯矩作用下发生塑性形变。

7.如权利要求1所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述支架包括基体和横梁，所述横梁通过基体安装固定，所述联接梁端部固定在横梁上。

8.如权利要求7所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述基体为框架式结构，包括竖直部和水平部，所述竖直部与水平部端部垂直对接，形成L形结构，所述横梁安装在竖直部上。

9.如权利要求8所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述水平部固定在车辆主体结构上，用于对竖直部形成稳定支撑。

10.如权利要求9所述的客车方向盘安全翻转装置，其特征在于，所述竖直部与水平部之间设有连杆，所述连杆一端固定在竖直部上，另一端固定在水平部上。