专利名称：碰撞吸能安装托架及其车辆转向管柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碰撞吸能安装托架及其车辆转向管柱，尤其涉及一种无需独立的 倾斜部件，即能倾斜并吸收车辆撞击时的碰撞能量，以改善车辆遭逢碰撞时的安全性，同时 减少零件数量与制造及组装的工序的碰撞吸能安装托架及其车辆转向管柱。
背景技术：
如众所周知，车辆转向系统是车辆驾驶者操控车辆方向的装置。车辆转向系统能 协助驾驶者，改变车辆前轮的转向点，而自由地改变车辆前轮的转动点，以使驾驶者能随心 驾驭。于此转向系统中，驾驶者转动方型盘时所产生的转向力量是通过转向管柱的转向 轴传递至齿条及齿轮机构，终以能改变车辆左前轮与右前轮的方向。此外，此类转向系统会使转向管柱具备更进一步的功能，例如伸缩及/或倾斜的 功能，以为驾驶者驾驭的便利考量，其中倾斜装置是用以整方向盘固定角度，而伸缩装置则 是以嵌进的两中空管，使其于轴向伸展或缩进。同时，伸缩装置亦具备当车辆发生碰撞时， 转向轴及转向管柱遭受冲击，吸收碰撞能量的功能。依据其是否具扩充功能与否，转向装置可分类为一般无扩充功能转向管柱、伸缩 式转向管柱以及倾斜式转向管柱。有时，伸缩式转向装置亦可更须具备倾斜的功能。通过 前述扩充的功能，驾驶者能配合自己的高度或体型，调整方向盘的伸缩长度或倾斜角度，让 自己能舒适且流畅地驾驶方向盘。如附图1所示，绘示一般车辆转向系统的示意图。在一般的车辆转向系统中，转向 轴130的下端是连接至变速箱180。由于因车辆的结构环境，转向轴130是设计成在倾 斜一定角度的状态下，连接至变速箱180，为能满足签述的环境，转向轴130是通过万向联 轴，并利用具有圆管100与轴杆110的中间轴120而连接。中间轴120连接转向轴130的一端是连接至方向盘170，连接至变速箱180的 另一端则通过变速箱180，传送方向盘170所产生的转向力至车轮。转向管柱150包括柱管147，上安装托架160以及下安装托架165。柱管147可 包括外管145与内管140。外管145设置在方向盘170的一侧，内管140则设置在外管 145内，并且其直径小于外管145的直径，当冲击发生时，以使内管140能滑进外管145内。 外管145与内管140均为中空管，以使转向轴130能平滑地转动。防尘罩105固定于前围板115，并用以阻隔引擎室的噪音进入车厢内。然而，为能在现有一般的车辆转向系统中，增加倾斜功能，除前述的上安装托架以 及下安装托架，并需再进一步制造并组装用以旋转及支撑转向管柱的独立的倾斜部件。并且，为能吸收当车辆碰撞发生时的碰撞能并保护驾驶者，又必需另行制造并组 装一独立的碰撞吸能部件。
发明内容
为了解决上述现有技术的问题，本发明的主要目的在于提供一种碰撞吸能安装托 架及其车辆转向管柱，无需独立的倾斜部件，即能倾斜并吸收车辆撞击时的碰撞能量，以改 善车辆遭逢碰撞时的安全性，同时减少零件数量与制造及组装的工序。为能实现前述目的，本发明提供的碰撞吸能安装托架包括管柱托架，管柱托架， 具有第一板及第二板，所述第一板具有形成于其中央的一管柱穿孔，转向管柱穿过所述管 柱穿孔，所述第二板是通过彎折所述第一板的一端所形成，具有形成于其中央的中间轴穿 孔，中间轴穿过所述中间轴穿孔，所述第二板具有补强板及连接板，所述补强板是通过彎折 所述第二板的一端所形成，所述连接板是通过彎折所述第二板的两端，使其所述两端互向 所形成；以及转轴托架，具有支撑板及彎折的固定板，所述支撑板可旋转地连接至所述连接 板的侧边，所述固定板是用以固定所述支撑板至车体。为能实现本发明的另一目的，本发明提供的转向管柱包括转向轴，连接至方向盘; 前述的碰撞吸能安装托架；柱管，所述转向轴可旋转地安装在所述柱管中，并且所述碰撞吸能 安装托架连接至所述柱管；以及上安装托架，连接至所述柱管，用以固定转向管柱至所述车体。为能实现本发明的又一目的，本发明提供的碰撞吸能安装托架包括第一板，具有 形成于其中央的一管柱穿孔，转向管柱穿过所述管柱穿孔；第二板，通过彎折所述第一板的 一端所形成，具有形成于其中央的中间轴穿孔，中间轴穿过所述中间轴穿孔；以及转轴板， 具有连接件及支撑件，所述连接件是通过彎折所述第二板的一端所形成，所述支撑件是通 过彎折所述连接件，使其两端互向所形成。为能实现本发明的又一目的，本发明提供的车辆的转向管柱包括转向轴，连接至 方向盘；前述的碰撞吸能安装托架；柱管，所述转向轴可旋转地安装在所述柱管中，并且所 述碰撞吸能安装托架连接至所述柱管；以及上安装托架，连接至所述柱管，用以固定转向管 柱至所述车体。依据本发明，转向管柱的安装托架无需独立的倾斜部件，即能倾斜并吸收车辆撞 击时的碰撞能量，以改善车辆抗碰撞与抗撞撃的安全性，同时减少零件数量与制造及组装 的工序。
为能明确地阐释本发明前述目的、特征及优点，下面结合附图对本发明的具体实 施方式做详细说明附图1是表示一般车辆转向系统的示意图； 附图2是表示本发明一实施例的碰撞吸能安装托架的透视图； 附图3与附图4是表示本发明实施例的的碰撞吸能安装托架的前视图与平面视图； 附图5是表示具有本发明实施例的碰撞吸能安装托架的转向管柱的侧视图； 附图6是表示本发明另一实施例的碰撞吸能安装托架的透视图； 附图7是表示本发明另一实施例的碰撞吸能安装托架的转轴管与襯套的透视图； 附图8与附图9是表示本发明另一实施例的的碰撞吸能安装托架的前视图与平面视 图；以及附图10是表示具有本发明另一实施例的碰撞吸能安装托架的转向管柱的侧视图。
具体实施例方式以下，将配合参照附图，对本发明的实施例进行说明。后续说明中，相同元件既便 于不同附图中，仍会指定相同之标号。并且，本发明的后续说明中，将省略涉及的习知功能 与特征，以避免与本发明之标的混肴。此外，在本发明描述元件时，虽使用例如第一、第二、A、B、(a)、(b)或其他相似之 用语及标号。此些用语皆非用以定义对应元件的本质、次序或排列，而仅用于与其他元件区 别。请注意于通篇说明书中，描述一元件“结合”、“连接”、“接合”至另一元件，第一元件虽 可能直接“结合”、“连接”、“接合”至第二元件，然亦表示可能存在第三元件“结合”、“连接”、 “接合”于第一、第二元件之间。附图2是表示本发明一实施例的碰撞吸能安装托架的透视图。附图3与附图4是 表示本发明实施例的的碰撞吸能安装托架的前视图与平面视图。附图5是表示具有本发明 实施例的碰撞吸能安装托架的转向管柱的侧视图。如附图中所示，本发明实施例中的碰撞吸能安装托架200包括管柱托架205，具 有第一板220及第二板210，第一板220具有形成于其中央的一管柱穿孔223，转向管柱穿 过管柱穿孔223，第二板210是通过彎折第一板220的一端所形成，具有形成于其中央的中 间轴穿孔215，中间轴穿过中间轴穿孔215，第二板210亦具有补强板219及连接板217，补 强板219是通过彎折第二板210的一端所形成，连接板217是通过彎折第二板210，使其两 端互向所形成；以及转轴托架230，具有支撑板233及彎折的固定板235，支撑板233是樞接 至连接板217的侧边，固定板235是用以固接定至车体。本发明实施例中的碰撞吸能安装托架200能对转向管柱，实以倾斜之操作，以使 一般的转向管柱能倾斜并吸收车辆的碰撞能量。本发明实施例中的碰撞吸能安装托架200 —般包括管柱托架205以及转轴托架 230。管柱托架205用于安装转向管柱，用以支撑转向管柱。转轴托架230则樞接至管柱托 架205，可使管柱托架205倾斜并固定转向管柱至车体。管柱托架205包括第一板220及第二板210。第一板220连接至转向管柱，且具 有形成于其中央的管柱穿孔223，转向管柱则穿过管柱穿孔223。第二板210是通过彎折第 一板220的一端所形成，且具有形成于其中央的中间轴穿孔215，中间轴则穿过中间轴穿孔 215。第一板220与第二板210是被彎折成具有一预定的角度，以使管柱穿孔223能与 中间轴穿孔215相通。并且，转向管柱与中间轴的连接，是通过延伸穿过穿孔223与215的 万向联轴，连接于转向管柱的下侧，以相互连接，而为驱动以转向。并且，连接至转向管柱的第一板220在管柱穿孔223旁，具有管柱连接孔225。通 过螺丝或螺栓，连接转向管柱。第二板210具有补强板219及连接板217。补强板219具有彎折的一端。连接板 217是通过彎折补强板219的两端，使其两端平行互向所形成，用以使第二板210能樞接至 于后详述的转轴托架230，并为其所支撑，以实施倾斜的操作。当车辆遭受外界碰撞或冲击时，被彎折成具有一预定的角度的第一板220与第二 板210能吸收碰撞能量，以便使连接至转向管柱的第一板220承受对车辆前侧，即对第二板210发生的外力，而通过转轴托架230连接至车体的第二板210承受对车辆后侧，即对第一 板220发生的外力，亦即，产生折叠第一板220与第二板210的范性形变。再者，连接至管柱托架205的转轴托架230具有支撑板233。支撑板233是紧密 连接至连接板217相互分离的两侧，因而转轴托架230能樞接至连接板217。连接板217与支撑板233是通过转轴构件250，例如能允许转动的鉚釘、轴销、 螺栓或其他类似构件相互连接，能通过转轴托架230，以使连接至转向管柱的管柱托架205 倾斜。每个支撑板233皆具有固定板235及强化肋239，固定板235是被彎折成垂直于自 支撑板233的表面加宽宽度的方向，并且固定于车体。强化肋239是连接固定板235于支 撑板233的边角。固定板235具有车体固定孔237，用于通过螺丝或螺栓，连接至车体。因此，转轴托架230固定于车体，以支撑转向管柱的负荷，连接于转向管柱的管柱 托架205以转轴構件250为樞軸，因此转向管柱能够倾斜。并且，转轴托架230可通过连接板M3与其间具有固定距离的强化肋239为一体 成形。一体成形转轴托架230具备强化的强度，且可减少组装工序。第二板210的第二补强板219具有座板M0，当转向管柱组装时，座板240是安裝 在车体的孔洞中并为孔洞所支撑，以使转向管柱能轻易地组装于车体。本发明实施例中的碰撞吸能安装托架200是连接至转向轴130、柱管147以及上 安装托架160。转向轴130是连接于方向盘170 (如附图1所示)。转向轴130插入并旋 转的柱管147亦连接至碰撞吸能安装托架200。上安装托架160连接于柱管147，且固定转 向管柱于车体，以配置车辆的转向管柱。附图6是表示本发明另一实施例的碰撞吸能安装托架的透视图。附图7是表示本 发明另一实施例的碰撞吸能安装托架的转轴管与襯套的透视图。附图8与附图9是表示本 发明另一实施例的的碰撞吸能安装托架的前视图与平面视图。附图10是表示具有本发明 另一实施例的碰撞吸能安装托架的转向管柱的侧视图。如附图中所示，本发明实施例中的碰撞吸能安装托架600包括第一板220，具有 形成于其中央的一管柱穿孔223，转向管柱穿过管柱穿孔223，第二板210，通过彎折第一板 220的一端所形成，具有形成于其中央的中间轴穿孔215，中间轴穿过中间轴穿孔215，以及 转轴板630具有连接件637及支撑件639，连接件637是通过彎折第二板210的一端所形 成，支撑件639是通过彎折连接件637，使其两端互向所形成。本发明实施例中的碰撞吸能安装托架600能对转向管柱，实以倾斜之操作，以使 一般的转向管柱能倾斜并吸收车辆620的碰撞能量。碰撞吸能安装托架600能通过彎折第一板220、第二板210及转轴板630而大致 上一体成形，并且可旋转地连接至车体620。第一板220具有管柱穿孔223及管柱连接孔。管柱穿孔223形成于其中央的管柱 穿孔223，转向管柱则穿过管柱穿孔223。通过彎折第一板220的一端所形成的第二板210 具有形成于其中央的中间轴穿孔215，中间轴则穿过中间轴穿孔215。通过彎折第二板210 的一端所形成的转轴板630则可旋转地连接至车体620。第一板220与第二板210是被彎折成约20度至70度角，以使管柱穿孔223能与中间轴穿孔215相通，并且转向管柱与中间轴的连接，是通过穿过第一板220与第二板210 的万向联轴，连接于下侧。连接至转向管柱的第一板220具有管柱连接孔225，以使转向管柱能通过螺丝或 螺栓，连接于管柱穿孔223旁。第二板210具有中间轴穿孔215，并且具有强化凸沿213，强化凸沿213是通过彎 折所述第二板210的两端，呈相对第二板210的表面具有一预定的角度所形成，以强化组装 于车体620的安装托架600的强度。当车辆遭受外界碰撞或冲击时，被彎折成具有一预定的角度的第一板220与第二 板210能吸收碰撞能量，以便使连接至转向管柱的第一板220承受对车辆前侧，即对第二板 210发生的外力，而通过转轴板630连接至车体620的第二板210承受对车辆后侧，即对第 一板220发生的外力，亦即，产生折叠第一板220与第二板210的范性形变。转轴板630是通过彎折第二板210的一端所形成，并且连接至车体620，以使转向 管柱能倾斜。转轴板630具有连接件637及支撑件639，连接件637是通过彎折第二板210的一 端所形成，支撑件639是通过彎折连接件637，使其两端互向所形成。支撑件639具有转轴 孔635，转向管柱以一倾斜轴的方向穿过转轴孔635，以使转轴板630通过通过转轴构件， 可旋转地连接至车体620。转轴板630的连接件637是通过朝第一板220，彎折第一板220的一端成约10度 至50度角所形成，通过彎折连接件637所形成的支撑件639是用以使其两端在倾斜轴的方 向互向。支撑件639互向的两端具有转轴孔635，且安装托架600连接至穿过转轴孔635 通过连接構件作为倾斜轴的车体620。于此，连接構件具有固定支撑件639两侧的螺栓及螺帽，且当转向管柱倾斜时，螺 栓则作为倾斜轴。强化元件633是通过以预定角度彎折支撑件的一端所形成，且当转向管柱倾斜 时，其强化转轴板630的强度。中空管状转轴管650连接至支撑件639的转轴孔635，且以通过穿过转轴管650 的连接構件，连接至车体620。襯套640是连接在转轴孔635与转轴管652之间。每个襯套640均具套体647、大直径部分647以及鋸齒643。套体647插入转轴孔 635，大直径部分647自套体647扩张，具有放大的直径以避免襯套640自转轴孔635分离。 当压合转轴管650时，鋸齒643则减少压力。同样地，当转轴管650通过襯套640的方式，连接至转轴孔635时，襯套640作为 在转轴孔635中旋转时的倾斜轴。安装托架600通过具有螺栓及螺帽的连接構件，连接至 车体620。每个襯套640皆具有自内周边至外周边沿轴向切断的裂口 649，因此当襯套640连 接于转轴孔635内时，襯套640能因其对环绕方向的弹性力，稳固地连接于转轴孔635中。由于相对热度所需的耐磨性、低摩擦性、预设弯曲力、强度、低膨胀系数等要求， 襯套640可以工业塑化材料，例如聚甲醛(polyacetal ；POM)、聚酰胺(polyamide ；PA)、 聚碳酸酯(polycarbonate ;PC)、聚酰亚胺(polyimide ;PI)以及聚对苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate ；PBT)来进 于$[|造。同时，车辆转向管驻保括前述碰撞吸能安装托架，转向轴130、柱管147以及上安 装托架160。转向轴130是连接于方向盘170 (如附图1所示)。转向轴130插入并旋转 的柱管147亦连接至碰撞吸能安装托架600。上安装托架160连接于柱管147，且固定转向 管柱于车体。依据本发明具有前述结构与形态的碰撞吸能安装托架，无需独立的倾斜部件即能 倾斜，并且能倾斜并吸收车辆撞击时的碰撞能量，以改善车辆抗碰撞与抗撞撃的安全性，同 时减少零件数量与制造及组装的工序。上述本发明实施例中，各元件的连接或运作虽以单一元件为例进行阐述，然本发 明并非以次为限。亦即，各元件亦能以一个或多个的元件的形态方式进行连接或运作。此外，在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的“包括”和“包含”系为一开放 式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。所引用的许多技术性与科技的词汇来指称特定 组件，所属领域中具有通常知识者应可理解。若说明书中未明确定义所述用语，通常使用的 術語定義可依字典阐释的意义，建构并等同其上下文中的相關描述，无应受限于字典内典 范或过度制式化的意涵。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围。
权利要求
1.一种碰撞吸能安装托架，其特征在于，包括管柱托架，具有第一板及第二板，所述第一板具有形成于其中央的一管柱穿孔，转向管 柱穿过所述管柱穿孔，所述第二板是通过彎曲所述第一板的一端所形成，具有形成于其中 央的中间轴穿孔，中间轴穿过所述中间轴穿孔，所述第二板具有补强板及连接板，所述补强 板是通过彎曲所述第二板的一端所形成，所述连接板是通过彎曲所述第二板的两端，使其 所述两端互向所形成；以及转轴托架，具有支撑板及彎折的固定板，所述支撑板可旋转地连接至所述连接板的侧 边，所述固定板是用以固定所述支撑板至车体。
2.根据权利要求1所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述转轴托架包括强化肋， 连接所述支撑板于所述固定板的边角。
3.根据权利要求2所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述转轴托架是通过连接 板一体成形，所述连接板连接其间具有固定距离的所述强化肋。
4.根据权利要求1所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述第二板更包括座板，当 所述转向管柱组装后，所述座板是安裝在所述车体的孔洞中并为所述孔洞所支撑。
5.一种转向管柱，其特征在于，包括转向轴，连接至方向盘；碰撞吸能安装托架，包括管柱托架，具有第一板及第二板，所述第一板具有形成于其中央的一管柱穿孔，转向管 柱穿过所述管柱穿孔，所述第二板是通过彎折所述第一板的一端所形成，具有形成于其中 央的中间轴穿孔，中间轴穿过所述中间轴穿孔，所述第二板具有补强板及连接板，所述补强 板是通过彎折所述第二板的一端所形成，所述连接板是通过彎折所述第二板的两端，使其 所述两端互向所形成；以及转轴托架，具有支撑板及彎折的固定板，所述支撑板可旋转地连接至所述连接板的侧 边，所述固定板是用以固定所述支撑板至车体；柱管，所述转向轴可旋转地安装在所述柱管中，并且所述碰撞吸能安装托架连接至所 述柱管；以及上安装托架，连接至所述柱管，用以固定转向管柱至所述车体。
6.一种碰撞吸能安装托架，其特征在于，包括第一板，具有形成于其中央的一管柱穿孔，转向管柱穿过所述管柱穿孔；第二板，通过彎折所述第一板的一端所形成，具有形成于其中央的中间轴穿孔，中间轴 穿过所述中间轴穿孔；以及转轴板，具有连接件及支撑件，所述连接件是通过彎折所述第二板的一端所形成，所述 支撑件是通过彎折所述连接件，使其两端互向所形成。
7.根据权利要求6所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述支撑件具有转轴孔，所 述转向管柱穿过所述转轴孔，朝向倾斜轴。
8.根据权利要求7所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，中空转轴管连接至所述转 轴孔内，通过连接构件穿过所述转轴孔，以使所述碰撞吸能安装托架可旋转地连接至所述 车体。
9.根据权利要求8所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，襯套是连接在所述转轴孔与所述转轴管之间。
10.根据权利要求9所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述襯套具有形成于所述 转轴管所插入的内周边的鋸齒。
11.根据权利要求9所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述襯套具有自内周边至 外周边切断的裂口。
12.根据权利要求6所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述支撑件具有强化元 件，所述强化元件是通过以预定角度彎折所述支撑件的一端所形成。
13.根据权利要求1所述的碰撞吸能安装托架，其特征在于，所述第二板具有强化凸 沿，所述强化凸沿是通过以预定角度彎折所述第二板的两端所形成。
14.一种车辆的转向管柱，其特征在于，包括转向轴，连接至方向盘；碰撞吸能安装托架，包括第一板，具有形成于其中央的一管柱穿孔，转向管柱穿过所述管柱穿孔；第二板，通过彎折所述第一板的一端所形成，具有形成于其中央的中间轴穿孔，中间轴 穿过所述中间轴穿孔；以及转轴板，具有连接件及支撑件，所述连接件是通过彎折所述第二板的一端所形成，所述 支撑件是通过彎折所述连接件，使其两端互向所形成；柱管，所述转向轴可旋转地安装在所述柱管中，并且所述碰撞吸能安装托架连接至所 述柱管；以及上安装托架，连接至所述柱管，用以固定转向管柱至所述车体。
全文摘要
一种碰撞吸能安装托架及其车辆转向管柱。转向管柱的安装托架无需独立的倾斜部件，即能倾斜并吸收车辆撞击时的碰撞能量。是以，能改善车辆遭逢碰撞时的安全性，同时减少零件数量与制造及组装的工序。
文档编号B62D1/16GK102050142SQ20101052420
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月29日 优先权日2009年10月29日
发明者郑成俊 申请人:万都株式会社