CN219904493U - 一种重卡方向盘骨架 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重卡方向盘骨架，包括采用镁铝合金一体浇筑成型的方向盘主体，方向盘主体包括用于驾驶员握持的轮圈、与转向轴相连的轮毂以及连接在轮圈和轮毂之间的轮辐，轮辐至少包括三根辐条，辐条的底面中心具有配合槽，辐条的边线到配合槽的边线的直线距离相等，以使配合槽周向的壁厚相等。本实用新型降低了重卡方向盘生产工艺的复杂性，采用一体浇筑成型的方式，对重卡方向盘骨架进行生产，其生产工艺仅需进行浇筑，浇筑完成后对其进行精加工即可，相比传统生产方式中需要冲压成型、整形、焊接、打磨等工序，其生产工艺的到有效的简化。同时镁铝合金具有更轻的质量，实现了重卡方向盘骨架的轻量化。

Description

一种重卡方向盘骨架

技术领域

本实用新型属于汽车配件技术领域，具体涉及一种重卡方向盘骨架。

背景技术

方向盘为操纵汽车等交通工具行驶方向的装置，包括轮圈、轮辐和轮毂等结构，一般是通过轮毂中央区域的钢套花键与转向轴相连，将驾驶员作用到轮圈上的力转变为转矩后传递给转向轴，以控制汽车的行进方向。

现有重卡方向盘一般为钢质方向盘骨架，其生产工艺采用的是钢板材和钢管拼焊的方式，其中轮圈采用空心钢管，轮毂和轮辐等采用钢板或钢条冲压成型，在其生产过程中需要将各部件经矫形后置于夹具中焊接成一体，再进行矫形、打磨和电镀等操作，这也就导致其成型工艺复杂、所需工装数量较多、生产效率较低。同时，在焊接工序中，骨架易变形，轮圈和辐条容易存在较大位置度误差。除此之外，钢质方向盘骨架的质量较重，容易导致方向盘安装模态偏低，包含方向盘面摆模态和方向盘轮圈摆振模态，从而容易产生方向盘抖动，影响驾驶员的驾驶体验。

实用新型内容

本实用新型提供了一种重卡方向盘骨架，以解决上述技术问题中的至少一个。

本实用新型所采用的技术方案为：一种重卡方向盘骨架，包括方向盘主体，所述方向盘主体包括用于驾驶员握持的轮圈、与转向轴相连的轮毂以及连接在所述轮圈和所述轮毂之间的轮辐，所述轮辐至少包括三根辐条，所述辐条的底面中心具有配合槽，所述辐条的边线到所述配合槽的边线的直线距离相等，以使所述配合槽周向的壁厚相等。

优选的，所述辐条包括支撑条和辅助条，所述支撑条的宽度大于所述辅助条的宽度。

优选的，所述辅助条至少为两条，所述辅助条之间连接有加强筋。

优选的，所述轮圈底面具有减重槽，所述减重槽使所述轮圈的截面为倒“U”形。

优选的，所述减重槽的直径由其底面向其开口端逐渐增大。

优选的，所述轮毂上设置有多个用于安装方向盘配件的装配槽和用于固定方向盘罩的固定孔。

优选的，所述轮毂的中心设置有用于与转向柱连接的花键套，所述轮毂沿其中线左右对称。

优选的，所述轮圈为环形，在所述轮圈靠近驾驶员的一侧形成有直线过渡区。

优选的，所述方向盘主体的材质为镁铝合金。

优选的，所述方向盘主体一体浇筑成型。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1.本实用新型为了降低重卡方向盘生产工艺的复杂性，采用一体浇筑成型的方式，对重卡方向盘骨架进行生产，其生产工艺仅需进行浇筑，浇筑完成后对其进行精加工即可，相比传统生产方式中需要冲压成型、整形、焊接、打磨等工序，其生产工艺的到有效的简化。

2.本实用新型中在辐条底面中心设置配合槽，辐条的边线到配合槽的边线的直线距离相等，也就是说配合槽周向的壁厚相等，在配合槽的设置下减少了辐条上各处的壁厚差异。同时由于在浇筑成型的过程中，浇筑的壁厚越大，需要的铝液体积越大，在铝液流速和流量一致的情况下，铝液堆积所用的时间越长。由于在方向盘骨架存在复杂的曲面，浇筑的过程中，铝液会在流经岔口使进行分流，分流后的铝液若两侧的铝液堆积时间不同，则会产生气泡，本实施例用在设置配合槽后，分流两侧的壁厚相同、所需要的铝液的体积相同、堆积所用的时间也相同，这也就使得其在浇筑成型的过程中不易产生气泡。与此同时，配合槽减少了方向盘骨架铝液的用量，这也就使得成型后的方向盘骨架的重量更低。

3.本实用新型采用的铝镁合金的材质制作重卡车辆的方向盘骨架，其具有质量轻、强度高的特点，一方面满足重卡车辆对高强度方向盘骨架的使用需求，另一方面也降低了方向盘骨架的质量。除此之外，本实用新型设置的配合槽、减重槽、装配槽和固定孔等都减少了浇筑成型时铝液的用量，从而进一步的降低了方向盘骨架的质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型方向盘骨架的整体结构主视图；

图2为本实用新型方向盘骨架的轮毂结构示意图；

图3为本实用新型方向盘骨架的整理结构立体图；

图4为本实用新型方向盘骨架的轮圈的截面示意图；

图5为本实用新型方向盘骨架的辐条的截面示意图。

附图标记

1、方向盘主体；

2、轮圈；21、减重槽；22、直线过渡区；

3、轮毂；31、装配槽；32、固定孔；33、花键套；

4、轮辐；41、辐条；411、配合槽；42、支撑条；43、辅助条；44、加强筋。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本实用新型的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“实施方式”、“实施例”、“一种实施例”、“示例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

根据本实用新型的一个实施例，如图1、图2、图3所示，一种一体浇筑成型的镁铝合金重卡方向盘骨架，包括方向盘主体1，方向盘主体1包括用于驾驶员握持的轮圈2、与转向轴相连的轮毂3以及连接在轮圈2和轮毂3之间的轮辐4，轮辐4至少包括三根辐条41，如图5所示，辐条41的底面中心具有配合槽411，辐条41的边线到配合槽411的边线的直线距离相等，以使配合槽411周向的壁厚相等。

可以了解到的是，现有技术中重卡的方向盘骨架通常采用圆钢和钢板作为材料，通过拼焊的形式加工成型，这就会造成方向盘自身过重，方向盘模态偏低，在重卡的驾驶过程中，方向盘容易产生抖动，同时拼焊过程中会增加多道焊接工序，工艺比较复杂。首先，本实用新型为了降低重卡方向盘生产工艺的复杂性，采用一体浇筑成型的方式，对重卡方向盘骨架进行生产。需要注意的是，由于方向盘骨架存在复杂的曲面，方向盘的轮圈2和轮毂3不在一个平面上，浇筑铝液的流程较大，方向盘骨架各处的厚度不均匀，这就导致现有技术中的方向盘骨架如果直接改用一体浇筑成型的方式，容易在浇筑的过程中产生气泡，从而影响方向盘骨架的强度和质量。

本实施例中的方向盘骨架采用的是镁铝合金的材质对其进行浇筑成型，下文中的铝液指的是镁铝合金的熔融物。相比于采用圆钢和钢板制作的方向盘骨架，镁铝合金具有强度高、质量低的特点。为了减少因浇筑过程中气泡造成的方向盘骨架质量缺陷，在进行浇筑时，一方面通过控制铝液的速度，另一方面通过对方向盘骨架的结构进行相应的改动。在本实施例中，辐条41底面中心设置配合槽411，配合槽411为了便于减少辐条41上各处的壁厚差异，使辐条41的边线到配合槽411的边线的直线距离相等，也就是说配合槽411周向的壁厚相等。在浇筑成型的过程中，浇筑的壁厚越大，需要的铝液体积越大，在铝液流速和流量一致的情况下，铝液堆积所用的时间越长。由于在方向盘骨架存在复杂的曲面，浇筑的过程中，铝液会在流经岔口使进行分流，分流后的铝液若两侧的铝液堆积时间不同，则会产生气泡，本实施例用在设置配合槽411后，分流两侧的壁厚相同、所需要的铝液的体积相同、堆积所用的时间也相同，这也就使得其在浇筑成型的过程中不易产生气泡。与此同时，配合槽411减少了方向盘骨架铝液的用量，这也就使得成型后的方向盘骨架的质量更轻。

一种优选的实施方式，如图1、图3所示，连接在轮毂3和轮圈2之间的轮辐4主要是起到连接和支撑的作用，更具体的，为了保证轮辐4的强度和稳定性，本实施例采用的是四根辐条41的结构，可以理解的是，其也可以采用三根辐条41、五根辐条41等其他形式，此处不做具体限定。在对方向盘骨架的使用过程中进行力学分析后，在方向盘转动的过程中，方向盘骨架和转向柱之间会产生杠杆作用，杠杆的支点分别位于方向盘骨架与转向柱的连接处(即轮毂3与转向柱的连接处)以及轮圈2与辐条41的连接处，在更深入的分析后，在多跟辐条41时，轮圈2与辐条41受力的受力主要集中在方向盘三点钟和九点钟附近位置的辐条41之上。在本实施例中，辐条41分别为支撑条42和辅助条43，其中支撑条42有两根，两根支撑条42沿轮圈2的中心线对称设置，分别位于方向盘的三点钟和九点钟位置，辅助条43有两根，分别位于方向盘的四点钟和五点钟之间以及七点钟和八点钟之间。为保证支撑条42的强度，需要增加支撑条42的宽度，使的支撑条42的宽度大于辅助条43的宽度。进一步的，在辅助条43之间连接有加强筋44，从而增加方向盘骨架六点钟的强度。具体的，加强筋44的设置方式可以为其两端分别连接在辅助条43上，也可以为加强筋44的两端分别连接在轮圈2上，辅助条43的一端连接在轮毂3上，其另一端连接在加强筋44上。

根据本实用新型的一个实施例，如图1、图3、图4所示，在轮圈2的底面形成有减重槽21，减重槽21使轮圈2的截面为倒“U”形。进一步的，轮圈2的边线到减重槽21的边线的直线距离相等，从而使得减重槽21两侧的轮圈2的壁厚相同。从而避免在浇筑成型的过程中，轮圈2上产生气泡，从而影响其强度。更近一步的，减重槽21的直径由其底面向其开口端逐渐增大，使得减重槽21为扩口的结构，从而便于在浇筑成型后的脱模操作。

一种优选的实施方式，如图2所示，方向盘的配件如喇叭总成、安全气囊总成、方向盘罩等都需要安装在轮毂3上，为了便于这些配件的安装，在轮毂3上设置有多个用于安装方向盘配件的装配槽31和用于固定方向盘罩的固定孔32，并且在轮毂3的中心设置有用于与转向柱连接的花键套33，轮毂3沿其中线左右对称。对称的结构可以使方向盘骨架的重心与其中心重合，从而避免方向盘的抖动，同时，设置的装配槽31、固定孔32可以减少铝液的用量，从而降低方向盘骨架的重量。

根据本实用新型的一个实施例，如图1、图3所示，轮圈2为环形，具体为圆环形，在轮圈2靠近驾驶员的一侧形成有直线过渡区22，具体的，直线过渡区22的位置在方向盘骨架的五点到七点之间的位置，使得轮圈2在五点到七点之间的由圆弧状变为直线状，此处的设置，当驾驶员在握持方向盘直线行驶时，其在驾驶员胸前的区域为直线型，有利于提高驾驶员的驾驶体验。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种重卡方向盘骨架，包括方向盘主体，其特征在于，所述方向盘主体包括用于驾驶员握持的轮圈、与转向轴相连的轮毂以及连接在所述轮圈和所述轮毂之间的轮辐，所述轮辐至少包括三根辐条，所述辐条的底面中心具有配合槽，所述辐条的边线到所述配合槽的边线的直线距离相等，以使所述配合槽周向的壁厚相等。

2.根据权利要求1所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述辐条包括支撑条和辅助条，所述支撑条的宽度大于所述辅助条的宽度。

3.根据权利要求2所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述辅助条至少为两条，所述辅助条之间连接有加强筋。

4.根据权利要求1所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述轮圈底面具有减重槽，所述减重槽使所述轮圈的截面为倒“U”形。

5.根据权利要求4所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述减重槽的直径由其底面向其开口端逐渐增大。

6.根据权利要求1所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述轮毂上设置有多个用于安装方向盘配件的装配槽和用于固定方向盘罩的固定孔。

7.根据权利要求6所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述轮毂的中心设置有用于与转向柱连接的花键套，所述轮毂沿其中线左右对称。

8.根据权利要求1所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述轮圈为环形，在所述轮圈靠近驾驶员的一侧形成有直线过渡区。

9.根据权利要求1所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述方向盘主体的材质为镁铝合金。

10.根据权利要求1所述的重卡方向盘骨架，其特征在于，所述方向盘主体一体浇筑成型。