转向管柱组件和具有其的车辆的制作方法

本实用新型属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种转向管柱组件和具有该转向管柱组件的车辆。

背景技术：

转向管柱是转向系统的重要零部件，其基本功能是实现转向力矩的传递，为了防止方向盘对驾驶员造成伤害，车辆的转向管柱还需具有溃缩吸能结构，当车辆发生碰撞时，转向管柱能够沿着轴向溃缩，并吸收一部分冲击力，使冲击力不再继续增加。相关技术中的转向管柱溃缩吸能结构一般采用注塑镶块和吸能钢带结构的组合来实现溃缩吸能，在溃缩过程中，因吸能钢带依靠拉伸撕裂吸能，不易保证方向盘按设定的轴向溃缩，存在改进空间。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种转向管柱组件以保证转向管柱按设定的轴向溃缩。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种转向管柱组件，包括：上柱管；下柱管，所述下柱管套设在所述上柱管外；吸能部，所述吸能部设置在所述上柱管上，且所述吸能部上设有沿所述上柱管的轴向延伸的吸能槽；滑块，所述滑块与所述吸能槽过盈配合且设置成在溃缩时相对所述下柱管位置固定；剪切销，所述滑块和所述吸能部通过所述剪切销相连。

进一步地，在初始位置时，所述滑块与所述吸能部卡接，且在发生相对滑动时形成线接触。

进一步地，所述的转向管柱组件还包括：调节支架，所述调节支架适于与驱动单元相连，所述滑块与所述调节支架固定连接，所述调节支架与所述吸能部通过所述剪切销相连，且所述下柱管上设有沿轴向延伸的滑槽，所述滑块与所述滑槽滑动连接。

进一步地，所述滑块包括：第一子部，所述第一子部包括依次相连的上弧形段、长条段和下弧形段，所述上弧形段的直径大于所述下弧形段的直径，所述吸能槽的下端设有适于与所述下弧形段卡接的弧形孔，所述上弧形段与所述吸能槽过盈配合，所述长条段与所述吸能槽间隙配合；第二子部，所述第二子部与所述第一子部固定连接，且与所述滑槽滑动连接。

进一步地，所述第二子部为长圆形。

进一步地，所述剪切销还贯穿所述上柱管且与所述上柱管过盈配合。

进一步地，所述吸能部包括底板和两个相对设置的侧边，所述侧边的远离所述底板的一侧与所述上柱管焊接相连，所述底板与所述上柱管间隔开，且所述吸能槽设在所述底板上。

进一步地，所述吸能槽为长圆形。

进一步地，所述的转向管柱组件还包括：滑轨，所述滑轨具有U形横截面，所述滑槽由所述滑轨限定出；盖板，所述滑轨固定连接在所述盖板上，且所述盖板与所述下柱管固定连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的转向管柱组件具有以下优势：

1)根据本实用新型实施例的转向管柱组件，通过在上柱管与下柱管之间设置上述结构形式的滑块与吸能槽的组合形式，可以方便地实现转向管柱的轴向调节，且在转向管柱发生溃缩时，可以保证溃缩方向沿着设定的轴向。

2)根据本实用新型实施例的转向管柱组件，通过将滑块设定为第一子部和第二子部结合的异形，使得滑块与吸能槽的吸能稳定，滑块与滑槽的滑动平顺。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，设置有上述任一种所述的转向管柱组件。

所述车辆与上述的转向管柱组件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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为本实用新型实施例所述的转向管柱组件的结构示意图；

图2为图1中A-A剖视图；

图3为图2中B处局部放大图；

图4为本实用新型实施例所述的转向管柱组件的爆炸图；

图5为本实用新型实施例所述的滑块的结构示意图。

附图标记说明：

100-转向管柱组件，1-上柱管，2-下柱管，3-吸能部，4-吸能槽，5-滑块，501-第一子部，511-上弧形段，521-长条段，531-下弧形段，502-第二子部，6-剪切销，7-调节支架，8-滑轨，9-凸台，10-滑槽，11-盖板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

首先参照附图来说明本实用新型实施例的转向管柱组件100，如图1-图5所示，转向管柱组件100包括上柱管1、下柱管2、吸能部3、滑块5、剪切销6和调节支架7。

其中，下柱管2套设在上柱管1外，吸能部3设置在上柱管1上，且吸能部3上设有吸能槽4，吸能槽4沿轴向延伸。滑块5与吸能槽4过盈配合，且滑块5设置成在转向管柱组件100发生溃缩时相对下柱管2位置固定。滑块5和吸能部3还通过剪切销6相连。

可以理解的是，上柱管1的轴向和下柱管2的轴向基本重合，本方案中的轴向即为上柱管1的轴向或下柱管2的轴向。

在车辆发生碰撞时，下柱管2和滑块5保持不动，上柱管1与下柱管2发生相对位移，剪切销6被剪断，发生溃缩。上柱管1向下运动过程中，需要克服滑块5与吸能槽4之间过盈配合产生的摩擦力，吸收大量的冲击能量，且上柱管1的移动方向与吸能槽4的延伸方向重合，即可以确保上柱管1沿轴向溃缩。

根据本实用新型实施例的转向管柱组件100，通过设置上述结构形式的剪切销6及滑块5，可以方便地实现转向管柱的轴向调节，且在转向管柱发生溃缩时，可以保证溃缩方向沿着设定的轴向。

在本实用新型的一些优选的实施例中，如图4所示，转向管柱组件100还可以包括调节支架7，调节支架7适于与驱动单元相连，滑块5与调节支架7固定连接，比如调节支架7上可以设有固定孔，滑块5过盈装配在固定孔上，且滑块5贯穿调节支架7。调节支架7和吸能部3还通过剪切销6相连，剪切销6依次贯穿调节支架7和吸能部3，且剪切销6与调节支架7和吸能部3均过盈配合。下柱管2上设有滑槽10，滑槽10沿轴向延伸，滑块5与滑槽10滑动连接，滑块5可以与滑槽10间隙配合，以利于滑动。

在正常状况下，调节支架7和滑块5通过剪切销6与上柱管1及吸能部3固定连接，在轴向调整转向管柱的长度时，驱动单元(比如轴向调节电机)驱动调节支架7沿轴向移动，由于滑块5与吸能槽4过盈配合，滑块5沿滑槽10滑动，且调节支架7、滑块5、剪切销6和上柱管1一起位移，即可实现上柱管1与下柱管2的轴向调节。

在车辆发生碰撞时，下柱管2保持不动，方向盘抵压上柱管1，由于驱动单元对调节支架7的限制作用，滑块5无法沿滑槽10滑动，滑块5相对于下柱管2位置固定，上柱管1与调节支架7发生相对位移，剪切销6被剪断，发生溃缩。

在本实用新型的一些优选的实施例中，在初始位置时，滑块5与吸能部3卡接。也就是说，卡接连接可以在滑块5与吸能部3之间形成一个较大的摩擦力阈值，在滑块5与吸能部3之间的受力大于该阈值时，滑块5与吸能部3才能发生相对滑动。这样，一方面防止误溃缩的发生，另一方面还能在溃缩初始阶段吸收较多的冲击能量。滑块5与吸能部3之间在发生相对滑动时形成线接触，有助于降低相对滑动的摩擦力，可以理解的是，滑块5与吸能槽4发生相对滑动时克服的摩擦力的大小与滑块5与吸能部3之间的压力正相关，滑块5与吸能部3之间的接触面积越大，滑块5和吸能部3的抵压变形也越大，滑块5相对吸能槽4开始滑动时要克服的静摩擦力也越大，且滑动时的动摩擦力也越大。将滑块5与吸能部3之间的接触设为多处线接触，可以保证转向管柱组件100的溃缩吸能性能，且溃缩力易于控制，转向管柱组件100的安全性更高。

优选地，如图5所示，滑块5可以包括第一子部501和第二子部502。

其中，第一子部501可以包括依次相连的上弧形段511、长条段521和下弧形段531，上弧形段511位于上端，下弧形段531位于下端，长条段521位于上弧形段511与下弧形段531之间，上弧形段511的直径大于下弧形段531的直径，吸能槽4的下端设有适于与下弧形段531卡接的弧形孔，上弧形段511与吸能槽4过盈配合，长条段521与吸能槽4间隙配合。

上弧形段511和下弧形段531的弧度可以均大于π，比如上弧形段511和下弧形段531的弧度可以均为1.5π，在溃缩初始阶段，吸能部3相对于滑块5朝下运动，下弧形段531脱离吸能槽4上的弧形孔，并吸收较多的冲击能量，在下弧形段531脱离弧形孔后即可与吸能部3间隔开，且长条段与吸能部3间隔开，在后续的溃缩过程中，上弧形段511与吸能部3之间的摩擦可以持续吸收冲击能量，从而产生吸能作用。

第二子部502与第一子部501固定连接，比如第二子部502与第一子部501一体成型，第二子部502与滑槽10滑动连接，可选地，第二子部502可以为长圆形。在轴向调节转向管柱组件100时，第二子部502可以沿滑槽10滑动。

也就是说，在一些可选的实施例中，滑块5包括两层，这两层分别对应第一子部501和第二子部502，第一子部501与调节支架7过盈配合，且第一子部501与吸能槽4过盈配合配合，第二子部502与滑槽10滑动配合。

在本实用新型的一些优选的实施例中，如图4所示，吸能部3可以包括底板和两个相对设置的侧边，侧边的远离底板的一侧与上柱管1焊接相连，底板与上柱管1间隔开，且吸能槽4可以设在底板上，吸能槽4可以为长圆形。

可以理解的是，吸能部3可以为长条状，吸能部3和吸能槽4均沿轴向延伸，吸能部3可以具有大体U形横截面，这样，在滑块5沿吸能槽4滑动时，可以避免滑块5接触到上柱管1，滑块5的沿吸能槽4的滑动不易受到上柱管1的干扰，转向管柱组件100的溃缩吸能性能更好。

如图2-图3所示，剪切销6还可以贯穿上柱管1，且剪切销6可以与上柱管1过盈配合。也就是说，剪切销6依次贯穿调节支架7、吸能部3的底板和上柱管1，以将调节支架7与上柱管1固定，这样剪切销6与吸能部3及上柱管1的配合长度较长，剪切销6不易从吸能部3脱出，使得调节支架7与上柱管1的连接更为稳定，且在溃缩时更易被剪断。可选地，剪切销6可以为铝销，铝销的质量轻，易剪断。

在本实用新型的一些优选的实施例中，如图2-图4所示，转向管柱组件100还可以包括滑轨8和盖板11。其中，滑轨8可以具有U形横截面，滑槽10由滑轨8限定出，滑轨8固定连接在盖板11上，可选地，滑轨8上可以设有凸台9，凸台9可以压装在盖板11上以使滑轨8固定连接在盖板11上。盖板11与下柱管2固定连接，比如盖板11可以通过螺纹紧固件与下柱管2固定连接。通过设置滑轨8和盖板11可以便于转向管柱组件100的装配。

下面描述根据本实用新型的一个具体的实施例。

如图1-图5所示，转向管柱组件100包括上柱管1、吸能部3、滑块5、剪切销6、下柱管2、调节支架7、滑轨8和盖板11。

其中，吸能部3包括底板和两个相对设置的侧边，侧边的远离底板的一侧与上柱管1的外周壁焊接相连，底板与上柱管1间隔开，底板上设有长圆形的吸能槽4，吸能槽4沿轴向延伸。

滑块5包括两层，分别是第一子部501和第二子部502，第一子部501包括依次相连的上弧形段511、长条段521和下弧形段531，上弧形段511的直径大于下弧形段531的直径，吸能槽4的下端设有适于与下弧形段531卡接的弧形孔，上弧形段511与吸能槽4过盈配合，长条段521与吸能槽4间隙配合，第二子部502为长圆形且与滑槽10滑动连接。

调节支架7适于与轴向调节电机相连，滑块5的第一子部501过盈压装在调节支架7上，且贯穿调节支架7。剪切销6为铝销，剪切销6依次贯穿调节支架7、吸能部3的底板和上柱管1，且剪切销6与调节支架7、吸能部3和上柱管1均过盈配合。

下柱管2套设在上柱管1外，吸能部3、滑块5、剪切销6和调节支架7均位于下柱管2与上柱管1之间，下柱管2上设有用于安装滑轨8的开槽，滑轨8具有U形横截面，且滑轨8限定出沿轴向延伸的滑槽10，滑轨8通过凸台9压装在盖板11上，盖板11通过螺纹紧固件与下柱管2固定连接。

在正常状况下，调节支架7和滑块5通过剪切销6与上柱管1及吸能部3连接，在轴向调整转向管柱的长度时，轴向调节电机驱动调节支架7沿轴向移动，滑块5的第二子部502沿滑槽10滑动，且调节支架7、滑块5、剪切销6和上柱管1一起位移，即可实现上柱管1与下柱管2的轴向调节。

在车辆发生碰撞时，下柱管2保持不动，方向盘抵压上柱管1，由于驱动单元对调节支架7的限制作用，滑块5无法沿滑槽10滑动，上柱管1与调节支架7发生相对位移，剪切销6被剪断，发生溃缩。上柱管1向下运动过程中，需要克服滑块5的第一子部501与吸能槽4之间过盈配合产生的摩擦力，吸收大量的冲击能量，且上柱管1的移动方向与吸能槽4的延伸方向重合，即可以确保上柱管1沿轴向溃缩。

根据本实用新型实施例的转向管柱组件100，通过设置上述结构形式的剪切销6及滑块5，可以方便地实现转向管柱的轴向调节，在转向管柱发生溃缩时，可以保证溃缩方向沿着设定的轴向，且转向管柱组件100的结构简单，溃缩吸能效果好。

下面描述根据本实用新型实施例的车辆。

如图1-图5所示，本实用新型实施例的车辆设置有上述任一种实施例描述的转向管柱组件100。

根据本实用新型实施例的车辆，通过设置上述结构形式的转向管柱组件100，车辆的转向管柱的溃缩吸能效果更好，整车的安全性更高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，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保护范围之内。