专利名称：四向调节吸能汽车转向柱的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车转向柱技术领域，特别涉及一种四向调节吸能汽车转向柱。
背景技术：
众所周知，车辆发生碰撞后，运动速度瞬间发生很大的变化，而车内乘员由于惯性会继续前冲，与车内前方的坚硬物如方向盘、仪表板等发生碰撞，即二次碰撞，而二次碰撞往往是乘员受伤的主要原因，一般要求转向柱具有溃缩功能。一般的四向调节转向管柱，因整车布置下的空间限制，转向管柱的V2点(上万向 节中心点)很多是要求固定的，则转向管柱需固定，但为了实现轴向调节，需将转向管柱分段，其中一段固定，另一段可滑移，中间再设置两段间的连接及可滑移机构，此种结构零件及加工工艺较复杂，装配要求较高，从而成本较高。如果整车空间足够，能满足需求的调节距离，让V2点可以活动，则转向管柱就可以实现整体的轴向滑移，那么转向管柱就可以设计成一段式结构，便可以避免结构零件及加工工艺较复杂，装配要求较高，成本较高的缺陷。因此，如何在转向管柱设计为一段式后，解决四向调节和溃缩的问题，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种四向调节吸能汽车转向柱，以在转向管柱设计为一段式后，解决四向调节和溃缩的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种四向调节吸能汽车转向柱，包括一体式结构的管柱体，其内孔中设有一体式结构的转向轴；设置于所述管柱体上的铰接支座，所述铰接支座上开设有沿所述管柱体的轴向延伸第一滑槽；通过铰接销轴与所述铰接支座相连的下支架，所述铰接销轴穿过所述下支架和所
述第一滑槽；设置于所述管柱体上的固定座，所述固定座上开设有沿所述管柱体的轴向延伸第
二滑槽；通过调节销轴与所述固定座相连的上支架，所述调节销轴穿过所述上支架和所述
第二滑槽；设置于所述管柱体上的吸能支架，所述吸能支架上开设有沿所述管柱体的轴向延伸，且与所述第一滑槽连通的吸能槽，所述吸能槽与所述铰接销轴过盈配合。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，还包括套设于所述铰接销轴上，且位于所述第一滑槽内的塑料滑块。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，所述塑料滑块上设有位于所述第一滑槽外的限位板。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，还包括套设于所述调节销轴上，且位于所述第二滑槽内的塑料滑套。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，所述调节销轴的一端设有锁紧螺母，另一端设有调节手柄，所述调节手柄和所述上支架上设有可相互啮合的调节凸轮。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，所述调节凸轮包括
固定于所述调节销轴上第一凸轮，所述第一凸轮靠近所述上支架的端面上设有凸轮结构；固定于所述上支架上第二凸轮，所述第二凸轮远离所述上支架的端面上设有与所述第一凸轮的凸轮结构可啮合的凸轮结构。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，还包括固定于所述铰接销轴上的波形垫圈。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，所述波形垫圈设置于所述铰接销轴的一端，所述铰接销轴的另一端设有锁紧螺母。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，所述铰接销轴和所述调节销轴均为螺栓。优选地，在上述四向调节吸能汽车转向柱中，所述固定座和所述铰接支座均焊接在所述管柱体上。从上述的技术方案可以看出，本发明提供的四向调节吸能汽车转向柱，为一段式的、V2点可移动的转向管柱，结构简单，成本较低。本发明可通过铰接销轴实现转动，通过第一滑槽和第二滑槽实现管柱体的轴向调节，铰接销轴与吸能槽的尺寸过盈实现溃缩吸能。当车辆受到来自前方的撞击时，管柱体受到二次碰撞，上安装点处脱出，撞击能量未释放完，管柱体继续发生轴向位移向下移动，此时铰接销轴进入吸能槽。铰接销轴和吸能槽间为过盈配合尺寸，于是产生一个较大的摩擦力，管柱体在特定的范围内继续平稳轴向位移，进而完全吸收残余撞击能量。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱的结构示意图；图2为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱的局部结构示意图；图3为本发明实施例提供的拆掉上下支架后的四向调节吸能汽车转向柱的局部结构示意图；图4为本发明实施例提供的另一角度的四向调节吸能汽车转向柱的结构示意图；图5为本发明实施例提供的调节凸轮的结构示意图；图6为本发明实施例提供的波形垫圈的结构示意图；图7为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱横截面的剖视图8为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱的吸能机架处的局部放大图。
具体实施例方式本发明公开了一种四向调节吸能汽车转向柱，以在转向管柱设计为一段式后，解决四向调节和溃缩的问题。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图I、图2和图8，图I为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱的结构示意图，图2为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱的局部结构示意图，图8 为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱的吸能机架处的局部放大图。本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱，包括管柱体8、铰接支座4、下支架I、固定座6、上支架2和吸能支架15。其中，管柱体8为一体式结构，其内孔中设有一体式结构的转向轴9，实现传递扭矩从而进行转向的功能。铰接支座4设置于管柱体8上，铰接支座4上开设有沿管柱体8的轴向延伸第一滑槽。下支架I通过铰接销轴5与铰接支座4相连，铰接销轴5穿过下支架I和第一滑槽，管柱体8可沿铰接销轴5转动，并且铰接销轴5还可沿第一滑槽滑动。固定座6设置于管柱体8上，固定座6上开设有沿管柱体8的轴向延伸第二滑槽。上支架2通过调节销轴7与固定座6相连，调节销轴7穿过上支架2和第二滑槽，使得管柱体8可沿轴向调整。吸能支架15设置于管柱体8上，吸能支架15上开设有沿管柱体8的轴向延伸，且与第一滑槽连通的吸能槽，吸能槽与铰接销轴5过盈配合。本发明提供的四向调节吸能汽车转向柱，为一段式的、V2点3可移动的转向管柱，结构简单，成本较低。本发明可通过铰接销轴5实现转动，通过第一滑槽和第二滑槽实现管柱体8的轴向调节，铰接销轴5与吸能槽的尺寸过盈实现溃缩吸能。当车辆受到来自前方的撞击时，管柱体8受到二次碰撞,上安装点处脱出，撞击能量未释放完，管柱体8继续发生轴向位移向下移动，此时铰接销轴5进入吸能槽。铰接销轴5和吸能槽间为过盈配合尺寸，于是产生一个较大的摩擦力，管柱体8在特定的范围内继续平稳轴向位移，进而完全吸收残余撞击能量。请参阅图3，图3为本发明实施例提供的拆掉上下支架后的四向调节吸能汽车转向柱的局部结构示意图。为了避免铰接销轴5和铰接支架4，以及调节销轴7和固定座6间调节时相互滑动产生金属摩擦声，及滑动到极限位置产生的金属撞击声，于是在相互之间设置了塑料隔断件塑料滑块10和塑料滑套11。即本发明实施例还可包括套设于铰接销轴5上，且位于第一滑槽内的塑料滑块10，套设于调节销轴7上，且位于第二滑槽内的塑料滑套11。本发明实施例通过在铰接销轴5上设置塑料滑块10，使得与第一滑槽直接接触的为塑料滑块10，而并非为金属件，因此避免了铰接销轴5和铰接支架4相对移动时产生金属摩擦声。同理，本发明实施例通过在调节销轴7上设置塑料滑套11，使得与第二滑槽直接接触的为塑料滑套11，而并非为金属件，因此避免了调节销轴7和固定座6相对移动时产生金
属摩擦声。在本发明一具体实施例中，塑料滑块10上设有位于第一滑槽外的限位板，以便于塑料滑块10安装到位，并防止塑料滑块10脱出第一滑槽。请参阅图4-图6，图4为本发明实施例提供的另一角度的四向调节吸能汽车转向柱的结构示意图，图5为本发明实施例提供的调节凸轮的结构示意图，图6为本发明实施例提供的波形垫圈的结构示意图 。管柱体8为了能够滑动调节，则零件间是有间隙的。塑料滑块10和铰接支架4间，塑料滑块10和铰接销轴5间，塑料滑套11和固定座6间，塑料滑套11和调节销轴7间，以及上支架2和固定座6间，下支架I和塑料滑块10间都是有间隙的，为了避免这些件间的总体间隙过大导致在行车过程中振动产生噪音，除了将零件间的尺寸设计在一个合理的工艺范围内之外，还必须有消除这些间隙的结构。于是，调节销轴7的一端设有锁紧螺母，另一端设有调节手柄，调节手柄和上支架2上设有相互配合的调节凸轮13。调节机构中的调节凸轮13在锁紧啮合后产生一个升程，将串联于调节销轴7上的零件夹紧使其发生弹性变形，从而消除了零件间的间隙。在本发明一具体实施例中，调节凸轮13包括第一凸轮132和第二凸轮131。其中，第一凸轮132固定于调节销轴7上，第一凸轮132靠近上支架2的端面上设有凸轮结构。第二凸轮131固定于上支架2上，第二凸轮131远离上支架2的端面上设有与第一凸轮132的凸轮结构可啮合的凸轮结构。在第一凸轮132和第二凸轮131相互转动时，会发生锁紧和放松两个状态，并在锁紧啮合后产生一个升程，将串联于调节销轴7上的零件夹紧使其发生弹性变形，从而消除了零件间的间隙。另外，在下支架I处，因要保证滑动的同时其滑动力不能过大，所以设置了在较小力下即可产生弹性变形的波形垫圈12，即本发明还包括固定于铰接销轴5上的波形垫圈12。请参阅图7，图7为本发明实施例提供的四向调节吸能汽车转向柱横截面的剖视图。在进行零件尺寸链设计计算时，保证波形垫圈12高度上有一个压缩量。波形垫圈12设置于铰接销轴5的一端，铰接销轴5的另一端设有锁紧螺母14，装配时，将铰接销轴5使用锁紧螺母14与下支架I进行螺纹紧固联接，铰接销轴5产生轴向位移，铰接销轴5上的台阶压迫波形垫圈12使其产生弹性变形压缩，从而产生轴向力压紧下支架I与塑料滑块10消除间隙。在本发明一具体实施例中，铰接销轴5和调节销轴7均为螺栓。固定座5、吸能支架15和铰接支座4均焊接在管柱体8上。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，包括 一体式结构的管柱体(8)，其内孔中设有一体式结构的转向轴(9); 设置于所述管柱体(8)上的铰接支座(4)，所述铰接支座(4)上开设有沿所述管柱体(8)的轴向延伸第一滑槽； 通过铰接销轴(5)与所述铰接支座(4)相连的下支架(I )，所述铰接销轴(5)穿过所述下支架(I)和所述第一滑槽； 设置于所述管柱体(8)上的固定座(6)，所述固定座(6)上开设有沿所述管柱体(8)的轴向延伸第二滑槽； 通过调节销轴(7)与所述固定座(6)相连的上支架(2)，所述调节销轴(7)穿过所述上支架(2)和所述第二滑槽； 设置于所述管柱体(8)上的吸能支架(15)，所述吸能支架(15)上开设有沿所述管柱体(8)的轴向延伸，且与所述第一滑槽连通的吸能槽，所述吸能槽与所述铰接销轴(5)过盈配八口 ο
2.如权利要求I所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，还包括套设于所述铰接销轴(5)上，且位于所述第一滑槽内的塑料滑块(10)。
3.如权利要求2所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，所述塑料滑块(10)上设有位于所述第一滑槽外的限位板。
4.如权利要求I所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，还包括套设于所述调节销轴(7)上，且位于所述第二滑槽内的塑料滑套(11 )。
5.如权利要求1-4任一项所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，所述调节销轴(7)的一端设有锁紧螺母，另一端设有调节手柄，所述调节手柄和所述上支架(2)上设有可相互啮合的调节凸轮(13)。
6.如权利要求5所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，所述调节凸轮(13)包括 固定于所述调节销轴(7)上第一凸轮(132)，所述第一凸轮(132)靠近所述上支架(2)的端面上设有凸轮结构； 固定于所述上支架(2)上第二凸轮(131)，所述第二凸轮(131)远离所述上支架(2)的端面上设有与所述第一凸轮(132)的凸轮结构配合的凸轮结构。
7.如权利要求5所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，还包括固定于所述铰接销轴(5 )上的波形垫圈(12 )。
8.如权利要求5所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，所述波形垫圈(12)设置于所述铰接销轴(5)的一端，所述铰接销轴(5)的另一端设有锁紧螺母。
9.如权利要求1-4任一项所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，所述铰接销轴(5)和所述调节销轴(7)均为螺栓。
10.如权利要求1-4任意一项所述的四向调节吸能汽车转向柱，其特征在于，所述固定座(5 )和所述铰接支座(4 )均焊接在所述管柱体(8 )上。
全文摘要
本发明公开了一种四向调节吸能汽车转向柱，包括一体式结构的管柱体，其内孔中设有一体式结构的转向轴；设置于管柱体上的铰接支座，铰接支座上开设有沿管柱体的轴向延伸第一滑槽；通过铰接销轴与铰接支座相连的下支架，铰接销轴穿过下支架和第一滑槽；设置于管柱体上的固定座，固定座上开设有沿管柱体的轴向延伸第二滑槽；通过调节销轴与固定座相连的上支架，调节销轴穿过上支架和第二滑槽；设置于管柱体上的吸能支架，吸能支架上开设有沿管柱体的轴向延伸，且与第一滑槽连通的吸能槽，吸能槽与铰接销轴过盈配合。本发明提供的四向调节吸能汽车转向柱，为一段式的、V2点可移动的转向管柱，结构简单，成本较低。
文档编号B62D1/19GK102963415SQ20121051261
公开日2013年3月13日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者杨洪斌, 候小玉, 杨渝民, 刘勇, 严彬 申请人:四川绵阳三力股份有限公司