一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架

技术领域

本发明涉及方向盘技术领域，尤其是涉及一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架。

背景技术

方向盘是汽车或其他交通工具上用于控制行进方向的部件，其功能是将驾驶员作用到转向盘边缘上的力转变为转矩后传递给转向轴从而带动交通工具进行转向，方向盘主要由环形骨架、集成块和包裹骨架的发泡体组成,集成块和转向轴相连且集成块上集成了安全气囊、喇叭等多个按键及部件，集成块与环形骨架之间设置有连接块相连。

现有的方向盘环形骨架通过将骨架内部进行空心处理，从而从结构上降低方向盘重量，从而方便驾驶员使用，但在实际使用的过程中，空心圆环骨架的强度相比实心骨架肯定有所下降，在减轻方向盘重量的同时降低了方向盘骨架的强度，存在一定的安全隐患。

发明内容

为了减轻方向盘骨架重量同时提高方向盘骨架强度，本申请提供一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架。

本申请提供的一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架采用如下的技术方案：

一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架，包括外环骨架、连接杆和集成基座，所述连接杆连接外环骨架和集成基座，所述外环骨架包括相连的曲面环块和平面环块，所述曲面环块和平面环块之间形成空心槽，所述外环骨架设置有组装组件，所述组装组件用于将曲面环块和平面环块组装成外环骨架。

通过采用上述技术方案，通过曲面环块和平面环块构成外环骨架，后续在外环骨架上进行发泡或是注塑，同时在连接杆上加装连接块，在集成基座上加装集成块即可完成方向盘的制作，曲面环块在外环骨架外侧，平面环块在外环骨架里侧，对比现有技术中空心圆环骨架而言，外侧的曲面环块和空心圆环骨架具有一样的弧形面，驾驶员操作时的手感一致，而里侧的平面环块相比空心圆环骨架而言，减少了耗材，从而减轻了方向盘骨架的重量，同时平面环块配合曲面环块在截面构成半圆，相比空心圆环骨架截面的圆形而言，半圆的截面稳固性更好，从而提升了方向盘骨架的强度，通过组装组件将曲面环块和平面环块组装构成外环骨架，相比空心圆环骨架，本申请中的外环骨架进一步减轻了方向盘骨架重量同时提高了方向盘骨架强度，进一步方便方向盘的使用的同时减小了安全风险。

作为优选，所述曲面环块和平面环块相连组成分骨架，所述外环骨架由分骨架彼此连接组合形成，所述组装组件设置在分骨架之间。

通过采用上述技术方案，曲面环块和平面环块组成分骨架，在通过组装组件将分骨架组装成外环骨架，这样方便曲面环块和平面环块的制作，同时也方面分骨架之间的组装，提升方向盘骨架制作的便利性。

作为优选，所述组装组件包括组装卡扣和组装块，所述曲面环块和平面环块均设置有组装槽，所述组装卡扣和组装块均设置在组装槽内，所述组装块贯穿设置有与组装槽相通的组装卡槽，所述组装卡扣可适配穿过组装卡槽，所述组装卡扣可插入组装槽中并卡紧组装块。

通过采用上述技术方案，组装分骨架时，将两块分骨架贴合在一起使得曲面环块贴合曲面环块，平面环块贴合平面环块，并使得组装卡扣适配穿过组装卡槽并插入组装槽中，组装卡扣会卡紧组装块，从而将分骨架组装在一起，同时组装卡扣侧壁也会抵紧组装卡槽内壁，使得两块分骨架之间不能相对移动或者转动，提升分骨架组装的稳定性，整踢的组装操作简易便利，提升方向盘制作的便利性。

作为优选，所述曲面环块和平面环块之间设置有加强杆。

通过采用上述技术方案，加强杆连接曲面环块和平面环块，进一步加强方向盘骨架的强度，降低曲面环块使用过程中损坏的可能性，降低方向盘使用过程中的安全风险。

作为优选，所述连接杆远离集成基座一端设置有连接卡块，所述连接卡块可适配插入空心槽中，所述平面环块贯穿设置有与空心槽相通的连接槽，所述连接槽贯通平面环块侧壁，所述连接杆可插入连接槽中，所述两块分骨架组装成外环骨架时，两块分骨架上的连接槽相通形成连接通槽，所述连接杆可适配穿过连接通槽。

通过采用上述技术方案，在组装分骨架之前将连接杆插入一块分骨架上的连接槽中，使得连接卡块插入分骨架上曲面环块和平面环块之间，组装分骨架使得两块分骨架上的连接槽相通形成连接通槽，此时连接杆适配穿过连接通槽，同时连接卡块适配插在空心槽中，连接卡块靠近连接杆一侧的侧壁抵紧平面环块，从而固定连接杆，同时连接卡块适配插入空心槽并抵紧平面环块和曲面环块，进一步提升了外环骨架的强度，降低方向盘使用过程中的安全风险。

作为优选，所述连接卡块连接杆均设置为空心。

通过采用上述技术方案，连接卡块和连接杆设置为空心，从而减少耗材，同时降低重量，方便方向盘的使用。

作为优选，所述曲面环块贯穿设置有若干与空心槽相通的插槽，所述外环骨架设置有若干插块，所述插块可适配穿过插槽并与平面环块相抵，所述插块设置有第一固定磁块，所述平面环块设置有第二固定磁块，所述第一固定磁块可与第二固定磁块贴合并磁性相吸，所述插块远离固定磁块一端设置为弧形面，所述弧形面可与曲面环块曲面齐平。

通过采用上述技术方案，组装外环骨架时，将插块适配穿过插槽并插入空心槽中，插块抵紧平面环块并使得插块上的第一固定磁块吸附在平面环块的第二固定磁块上，此时插块上的弧形面齐平曲面环块的曲面，通过插块可以进一步提升方向盘骨架的强度。

作为优选，所述插块由第一辅助块和第二辅助块相连构成，所述弧形面设置在第一辅助块上，所述第一固定磁块设置在第二辅助块上，所述第一辅助块设置有安装槽，所述第一辅助块和第二辅助块之间设置有连接件，所述连接件用于连接第一辅助块和第二辅助块。

通过采用上述技术方案，现有方向盘上可以会安装传感器，通过传感器可以判断当前方向盘转动的角度或是驾驶员握持方向盘的位置，从而收集到更多的信息，提升驾驶的智能化，也有现有技术中的方向盘上通过安装一些执行件，通过执行件振动或是其他的方式提醒驾驶员一些信息，从而提升驾驶的便利性，而本申请中可以将传感器或是执行件安装在安装槽内，等到组装方向盘骨架时，通过连接件连接第一辅助块和第二辅助块组成插块，并将插块插入插槽中，从而将传感器或是执行件安装到外环骨架上，安装槽内的执行件或是传感器可以通过开设的通道和空心槽进行电连接，同时当方向盘出现损坏需要更换时，如果传感器或是执行件未损坏可以进行回收利用。

作为优选，所述连接件为连接螺栓，所述第二辅助块设置有辅助槽，所述连接螺栓设置在辅助槽中，所述第二辅助块设置有与辅助槽相通的第一连接孔，所述第二辅助块设置有第二连接孔，所述连接螺栓可适配穿过第一连接孔，所述连接螺栓可适配插入第二连接孔中并与第二连接孔螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过将连接螺栓放入辅助槽中，并将连接螺栓穿过第一连接孔并插入第二连接孔后拧紧，从而将第一辅助块和第二辅助块连接在一起，需要拆分第一辅助块和第二辅助块取出传感器或是执行件时，拧松连接螺栓使得连接螺栓依次脱离第二连接孔和第一连接孔即可，操作简易便利。

作为优选，所述曲面环块设置有与插槽相通的卡位槽，所述第一辅助块设置有可适配插入卡位槽中的卡位块，所述卡位块也设置有可与曲面环块曲面齐平的弧形面。

通过采用上述技术方案，卡位块配合卡位槽可以遮蔽插槽，降低外环骨架发泡或是注塑时，发泡体或是塑体外壳渗入插槽的可能性，保证发泡或是注塑的稳定性，方便方向盘整体的制作。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置外环骨架、连接杆、集成基座、分骨架、曲面环块、平面环块、空心槽和组装组件，通过组装组件将曲面环块和平面环块组成的分骨架组装成外环骨架，后续在外环骨架上进行发泡或是注塑，同时在连接杆上加装连接块，在集成基座上加装集成块即可完成方向盘的制作，同时有曲面环块和平面环块构成的外环骨架相比空心圆环骨架而言，本申请外环骨架截面为半圆形，相比圆形空心骨架，半圆形骨架耗材更少配合空心槽，进一步减轻了骨架重量，同时半圆形更加稳固，从而提升了骨架强度；

2.通过设置连接卡块、连接槽和连接通槽，分骨架组装前将连接杆插入连接槽中，并使得连接卡块插入曲面环块和平面环块之间，之后组装分骨架使得连接槽合并成连接通槽，同时连接杆适配穿过连接通槽、连接卡块适配插入空心槽中，不仅将连接杆与外环骨架连接在一起，同时通过连接卡块提升外环骨架的强度；

3.通过设置插槽、插块、第一固定磁块、第二固定磁块、弧形面、第一辅助块、第二辅助块、连接件和安装槽，将需要安装的传感器或者是执行件安装在安装槽内，第一辅助块和第二辅助块通过连接件连接在一起，之后将插块适配插入插槽中，使得第二辅助块抵住平面环块同时第一固定磁块吸附第二固定磁块，且第一辅助块上的弧形面与曲面环块齐平，可以便利地完成传感器或是执行件的安装同时通过第二辅助块进一步提升外环骨架的强度。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架的整体示意图。

图2是用于体现外环骨架内部结构的剖面示意图。

图3是图2中A区域的放大图。

图4是用于体现连接杆和外环骨架连接关系的剖面示意图。

图5是用于体现连接卡块结构的剖面示意图。

附图标记说明：1、外环骨架；11、分骨架；12、曲面环块；121、插槽；122、卡位槽；13、平面环块；131、连接槽；132、连接通槽；133、第二固定磁块；14、空心槽；15、加强杆；2、连接杆；21、连接卡块；211、贯通槽；212、强化杆；3、集成基座；4、组装组件；41、组装块；411、组装卡槽；412、导向面；42、组装卡扣；43、组装槽；431、卡扣块；5、插块；51、第一辅助块；511、弧形面；512、卡位块；513、安装槽；514、第二连接孔；52、第二辅助块；521、第一固定磁块；522、辅助槽；523、第一连接孔；53、连接螺栓。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架。参照图1至图3，其包括外环骨架1、连接杆2和集成基座3，连接杆2连接外环骨架1和集成基座3，外环骨架1包括轻合金材料制成的曲面环块12和平面环块13，曲面环块12和平面环块13一体相连组成环形的分骨架11，两块分骨架11组成外环骨架1。外环骨架1设置有若干用于组装分骨架11的组装组件4。分骨架11设置有空心的加强杆15，加强杆15一体设置在曲面环块12和平面环块13之间。组装好的曲面环块12和平面环块13之间形成空心槽14，加强杆15设置在空心槽14内。相比现有技术中的圆形空心骨架而言，通过曲面环块12和平面环块13构成的外环骨架1，不仅减少了耗材，减轻了重量，同时曲面环块12和平面环块13的结构使得外环骨架1截面为更加稳定的半圆拱形，从而提升了骨架的强度。

为了提升组装的便利性，参照图2和图3，组装组件4包括组装卡扣42和组装块41，曲面环块12侧壁和平面环块13侧壁均设置有环形的组装槽43，组装块41两端均固定设置在组装槽43内壁上。组装槽43内壁固定设置有若干卡扣块431，组装卡扣42固定设置在卡扣块431远离组装槽43底壁一侧的表面上。组装块41表面贯穿设置有与组装槽43相通的组装卡槽411，组装块41远离组装槽43底壁一侧的表面还设置有与组装卡槽411相通的导向面412，组装卡扣42可适配穿过组装卡槽411，组装卡扣42可插入组装槽43中并卡紧组装块41。将两块环形的外骨架叠在一起并压紧，使得组装卡扣42适配穿过组装卡槽411进入组装槽43中，组装卡扣42卡紧组装块41，完成外环骨架1的组装，操作简易便利。

为了进一步增加强度，参照图2、图4和图5，连接杆2为空心且与集成基座3固定相连，连接杆2远离集成基座3一端固定设置有可适配插入空心槽14中的连接卡块21，连接卡块21侧壁贯穿设置有贯通槽211，贯通槽211内壁固定设置有空心的强化杆212。平面环块13贯穿设置有与空心槽14相通的连接槽131，连接杆2可插入连接槽131中，连接槽131贯通平面环块13侧壁，两块分骨架11上组装在一起时两块分骨架11上的连接槽131相通组成连接通槽132，连接杆2可适配穿过连接通槽132。组装外环骨架1前，将连接杆2插入一侧分骨架11上的连接槽131中，并使得连接卡块21插入曲面环块12和平面环块13之间，之后组装外环骨架1，组装完成后，连接杆2适配穿过连接通槽132，连接卡块21适配插在空心槽14中，连接卡块21外壁抵紧空心槽14内壁，从而将连接杆2连接在外环骨架1上同时进一步提升外环骨架1强度。

为了方便方向盘的组装，参照图2，曲面环块12贯穿设置有若干与空心槽14相通的插槽121，曲面环块12曲面一侧在插槽121周围设置有一圈连通插槽121的卡位槽122。外环骨架1设置有若干可适配穿过插槽121的插块5，插块5由第一辅助块51和第二辅助块52相连构成，第二辅助块52固定设置有第一固定磁块521，平面环块13在空心槽14内壁上固定设置有第二固定磁块133，第二辅助块52可与平面环块13相抵同时第一固定磁块521可吸附在第二固定磁块133上。第一辅助块51靠近第二辅助块52一侧设置有安装槽513，第一辅助块51侧壁一体设置有可适配插入卡位槽122的卡位块512，第一辅助块51远离第二辅助块52一侧和卡位块512远离第二辅助块52一侧均设置为可与曲面环块12曲面齐平的弧形面511。可以在安装槽513内安装传感器或是振动执行件，并将插块5适配穿过插槽121，使得第一固定磁块521吸附第二磁块，从而将传感器或是执行件安装在外环骨架1上，同时第二辅助块52抵紧平面环块13进一步提升外环骨架1强度。

为了方便组装插块5，参照图2，第一辅助块51和第二辅助块52之间设置有连接螺栓53，第二辅助块52远离第一辅助块51一侧设置有辅助槽522，连接螺栓53设置在辅助槽522内，第二辅助块52远离第一固定磁块521一侧的侧壁设置有与辅助槽522相通的第一连接孔523，第二辅助块52远离弧形面511一侧的侧壁设置有第二连接孔514，连接螺栓53可适配穿过第一连接孔523，连接螺栓53可适配插入第二连接孔514中并与第二连接孔514螺纹连接。通过连接螺栓53可以非常简便地组装或拆分第一辅助块51和第二辅助块52，从而方便传感器或是执行件的安装与拆卸。

本申请实施例一种高强度且轻量化汽车方向盘骨架的实施原理为：将连接杆2插入一块分骨架11上的连接槽131中，并使得连接卡块21插入分骨架11曲面环块12和平面环块13之间，通过组装组件4将两块环形分骨架11组装成外环骨架1，并使得连接杆2适配穿过连接通槽132，连接卡块21适配插入空心槽14中，这样讲连接杆2连接在外环骨架1上；外环骨架1有曲面环块12和平面环块13组成，截面为半圆，而现有的圆形空心骨架截面为圆形，相比之下，本申请的外环骨架1用料更少，减轻了重量，同时外环骨架1半圆的截面形成拱形结构，相比圆形具有更好的强度，从而实现减轻方向盘骨架重量同时提高方向盘骨架强度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。