[發(fā)明專利]手柄橫截面為橢圓形的方向盤

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110393325.7
• 申請日: 2011-12-01
• 公開（公告）號: CN103129596A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王天澤
• 申請（專利權(quán)）人: 王天澤
• 主分類號: B62D1/06
• 分類號: B62D1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種方向盤，其特點在于所述方向盤的手柄部分的橫截面為橢圓形或仿橢圓形，這種方向盤更便于手握用力，可以輕便地防止手掌在方向盤上打滑，方便實用。

背景技術(shù)

目前的方向盤手柄的橫截面多為圓形，手指用力部分與方向盤手柄間的摩擦阻力臂為手柄的橫截面圓的半徑。手柄太細，手指與手柄間的摩擦阻力臂會很小，需要用很大的握力才能防止手掌相對于方向盤手柄打滑；手柄太粗，雖然手掌與手柄間的摩擦阻力臂大了但由于手指張開太大不易用力，手指握力不大，使手掌與方向盤手柄間的摩擦力矩依然較小，而且使人感覺費力不便，達不到輕便地操作方向盤的目的。

發(fā)明內(nèi)容

顯然，手握方向盤時，手用力的部分主要是四個手指第二關(guān)節(jié)和虎口，手掌面和指尖用不上力，所以，只要使四個手指第二關(guān)節(jié)和虎口盡量張開，以便與方向盤手輪間產(chǎn)生較大的摩擦力矩就能實現(xiàn)既有效地防止手掌相對于方向盤手柄打滑，同時又感到省力輕松。

根據(jù)物理學(xué)概念，力矩等于力臂乘以力。

操縱方向盤有兩個力矩起作用，一是驅(qū)動方向盤旋轉(zhuǎn)所需要的扭力矩N，其力臂就是方向盤的半徑，驅(qū)動力F大小取決于手掌與方向盤手柄之間的摩擦力矩M。顯然，方向盤越大，所需驅(qū)動力F越小，也就越省力。此扭力矩N與本發(fā)明有直接關(guān)系。故在這里闡述一下這個這個概念。

操縱方向盤的另一個力矩M就是產(chǎn)生方向盤驅(qū)動力F的來源，也就是本發(fā)明解決的問題所在。它就是米自手指與方向盤手柄之間的摩擦力矩M，M的大小直接決定方向盤驅(qū)動力F。摩擦力矩M等于磨擦力m乘以力臂b，摩擦力m的大小取決于手掌作用于方向盤手柄上的抓力，摩擦力m等于抓力乘以摩擦系數(shù)，在其它條件相同的情況下，抓力越大，摩擦力m就越大。摩擦力m的力臂b就是手掌著力點(即四指第二關(guān)節(jié)和虎口)到著力點位置的手柄橫截面中心的距離b，顯然，在同樣的條件下，b越大，m越大，M越大，驅(qū)動力F也就越大。

為了驅(qū)動方向盤，所需的驅(qū)動力F是固定的，如果b越大，那么需要的摩擦力f就越小。而力臂b就是手掌著力點(即四指第二關(guān)節(jié)和虎口)到著力點位置的手柄橫截面中心的距離b，顯然，人的手掌大小和發(fā)力舒適程度決定了b不能任意加大，如何能保證手掌舒適發(fā)力又能適當加大b，是本發(fā)明的關(guān)鍵所在。

基于以上思路，本發(fā)明給出一種橫截面為橢圓形或仿橢圓形的方向盤手柄，只要保證手柄橫截面橢圓的長軸端對應(yīng)手握方向盤的著力點部位即四個手指第二關(guān)節(jié)和虎口部位，而不用力的部位手掌面和手指尖部位則對應(yīng)手柄橫截面的短軸端部，這樣，一來大幅度提高了手與方向盤手柄間的摩擦阻力矩b，可以輕松省力地操縱方向盤，同時使整個手掌能舒適地帖在方向盤手柄上，使手掌感覺舒適，便于用力，不易疲勞。本發(fā)明的有益效果就是簡便省力舒適實用。

本發(fā)明方向盤主要特征在于，所述方向盤的手柄(1)的整體或部分的橫截面(2)(3)為橢圓形或仿橢圓形。另外所述方向盤手柄(1)不同位置的橫截面(2)、(3)的長軸延長線L1、L2可以相交、平行或重合。手柄(1)不同位置的橫截面(2)、(3)的長軸延長線L1、L2與手柄所在的平面P夾角可以不同，分別為0°-180°。

本發(fā)明中所述仿橢圓形是指形狀與橢圓相仿而幾何性質(zhì)不是橢圓的形狀，這種形狀可以由曲線弧段和線段組成，所述曲線弧可以是圓弧、橢圓弧和不規(guī)則曲線弧。比如由線段和圓弧組成的形狀，線段和橢圓弧組成的形狀，圓弧與橢圓弧組成的形狀等等。

顯然，對于橫截面為圓形且直徑等于d的手柄和橫截面為橢圓形且長軸等于d的手柄相比，后者更易于手掌把握和用力，而在握力相同的情況下二者產(chǎn)生摩擦阻力矩相同。

根據(jù)人體工程，手掌與手臂保持一條直線，也就是手腕不彎曲的狀態(tài)下，手掌最容易發(fā)力而且是最自然狀態(tài)，也就最不容易疲勞，再結(jié)合著力點主要是虎口和四指第二關(guān)節(jié)，根據(jù)這兩點，設(shè)計出的方向盤手柄將是本發(fā)明推薦的最佳式樣，也就是方向盤轉(zhuǎn)軸Z應(yīng)該與操作者雙手小臂方向夾角盡量小，而方向盤手柄所有橢圓形橫截面長軸位于以方向盤轉(zhuǎn)軸Z為中心軸的圓柱面(或圓錐面)上。

本發(fā)明適合于用做各種方向盤，可取代現(xiàn)有方向盤。

本發(fā)明的有益效果在于：便于操縱方向盤，易于著力，手掌不易疲勞，尤其對于機動車方向盤，便于應(yīng)付各種意外緊急狀況，避免可能發(fā)生的事故和災(zāi)禍。本發(fā)明制造工藝和成本與現(xiàn)有方向盤相仿，可取代現(xiàn)有方向盤，方便群眾，造福于人民，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1是方向盤立體示意圖。

圖2是方向盤手柄正面視圖。

圖3是圖2中A-A方向剖面圖，是本發(fā)明的特征所在。