转向柱及其溃缩吸能机构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种转向柱及其溃缩吸能机构，其中用于汽车转向柱的溃缩吸能机构，包括转向管柱(1)、上支架(2)、两个滑靴(3，3’)，其中上支架(2)的两个侧面上分别设有用于安装滑靴(3，3’)的凹部(4，4’)，并且两个滑靴(3，3’)分别被压接在上支架(2)的两侧面上的凹部(4，4’)中，其特征在于，两个滑靴(3，3’)分别设有在遇到冲击时可断裂的薄弱区。本实用新型提供的用于汽车转向柱的溃缩吸能机构结构简单，能有效地吸收转向柱因撞击而发生溃缩时伴随的能量。
【专利说明】
转向柱及其溃缩吸能机构
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽车转向系统，尤其涉及一种汽车转向柱的溃缩吸能机构。
【背景技术】
[0002]随着汽车在中国的普及，汽车的安全性逐渐被消费者重视起来，因此如何保证汽车在碰撞过程中，驾驶员得到足够的保护就显得尤为重要。汽车转向柱是汽车转向系统的重要组成部分，是用于连接方向盘和转向器的转向机构。汽车在碰撞过程中，由于惯性作用，驾驶员将撞击方向盘，在这个过程中，驾驶员胸部受到来自方向盘很大的撞击力。为保护驾驶员，需要连接方向盘的转向柱具有吸能功能，以吸收方向盘撞击驾驶员的能量。为使转向管柱提供吸收撞击能量的功能，就必须保证转向管柱在汽车碰撞时能溃缩，并且在溃缩过程中能提供可以控制的力量。这个力量不能太小，太小不足以吸收能量;这个力量同时会作用于驾驶员，因此这个力量也不能太大，否则会伤害驾驶员。
[0003]现有技术中的一种溃缩式转向柱包括溃缩吸能机构，其中滑靴被连接(例如铆接)到转向管柱的上支架的两侧。并且滑靴通过螺栓被固定到仪表台横梁。当车辆发生撞击时，滑靴因螺栓的固定作用而保持不动，而转向管柱连同上支架将发生溃缩移动，以吸收撞击产生的能量。这意味着，滑靴将从上支架脱离，并且滑靴产生脱离力。然而，现有技术中对滑靴与上支架之间连接区域的公差尺寸要求极高且要求严格可控，而且滑靴连接工序复杂，稍有偏差，即影响滑靴脱离上支架的力，进而影响转向柱的吸能效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的就是针对现有转向柱的滑靴机构存在的问题，提供一种新型的用于汽车转向柱的溃缩吸能机构，该溃缩吸能机构在为转向柱提供优良吸能特性的同时，还具有结构简单易于装配等优点。
[0005]为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提出了一种用于汽车转向柱的溃缩吸能机构。该溃缩吸能机构包括转向管柱、上支架、两个滑靴，其中上支架的两个侧面上分别设有用于安装滑靴的凹部，并且两个滑靴分别被压接在上支架的两侧面上的凹部中，其特征在于，两个滑靴分别设有在遇到冲击时可断裂的薄弱区。
[0006]优选地，滑靴的中央连接部设有矩形通孔，其中螺栓穿过矩形通孔将滑靴固定连接到仪表台横梁。
[0007]优选地，滑靴的薄弱区被设置为位于滑靴的上表面中的上凹槽的形式，并且上凹槽设置在矩形通孔的两侧。
[0008]优选地，在滑靴的下表面中设有与上凹槽相对应的下凹槽。
[0009]优选地，矩形通孔的高度高于滑靴的侧边缘的高度。
[0010]优选地，在滑靴的薄弱区中设有贯通上凹槽和下凹槽的至少一个小通孔。
[0011]优选地，至少一个小通孔的形状为矩形、正方形、椭圆形、圆形中的至少一种。
[0012]优选地，滑靴的侧端面设有用于夹合上支架侧面的安装卡槽。
[0013]优选地，滑靴的侧端面还设有用于将滑靴紧固连接到上支架的铆压装置。
[0014]根据本实用新型的另一方面，还提出了一种使用如上所述结构的汽车转向柱产品O
[0015]本实用新型提供的用于汽车转向柱的溃缩吸能机构以及相应的汽车转向柱系统结构简单、成本优势明显，能有效地吸收转向柱因撞击而发生溃缩时伴随的能量，保证转向柱吸能特性的可靠性，提高产品的安全性，可广泛应用于当前各种类型的转向柱上。
【附图说明】
[0016]下文将结合附图对本使用新型的示例性实施例进行更为详细的说明。为清楚起见，不同附图中相同的部件以相同标号示出。其中，
[0017]图1示出了根据本实用新型实施例的一种汽车转向柱的溃缩吸能机构的示意图；
[0018]图2示出了图1所示的汽车转向柱的溃缩吸能机构的安装示意图；
[0019]图3示出了根据本实用新型实施例的滑靴的结构示意图；以及
[0020]图4示出了根据本实用新型实施例的滑靴沿图3所示A-A’线的剖面图。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型示例性的实施例作详细说明。为了清楚和简要起见，实际的实施例并不局限于说明书中所描述的这些技术特征。需要说明的是，在对任何一个实际实施例进行改进、变型的过程中，为实现某一特定的目标，该改进、变型的过程可能是非常复杂和耗时的，但是这对于知晓本实用新型益处的本领域技术人员来说仍然是常规技术手段。本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和过程，但本实用新型的保护范围包括但不仅限于下述的实施例。
[0022]图1示出了根据本实用新型实施例的一种汽车转向柱的溃缩吸能机构的示意图。如图1所示，汽车转向柱的溃缩吸能机构包括转向管柱1、上支架2和至少两个滑靴3、3’。上支架2的两个侧面之上分别设有凹部4、4’(如图2所示)，凹部4、4’用于分别容纳相应的滑靴
3、3 ’。滑靴3在中央设有通孔5，并且滑靴3 ’在中央设有通孔5 ’，其中螺栓(图中未示出)穿过通孔5、5’将滑靴3、3’分别固定到例如车辆的仪表台横梁(图中未示出)上。根据本实用新型的一个实施例，通孔5、5 ’可以是矩形形状。
[0023]图2示出了图1所示的汽车转向柱的溃缩吸能机构的安装示意图。如图2所示，滑靴3是被压入上支架2的凹部4中的，并且滑靴3’相应地被压入上支架2的凹部4’中。将滑靴3、3’压入上支架2存在最小压入力，该最小压入力就可以使滑靴3、3’与上支架2刚性连接。下文将参考图3和图4详细说明根据本实用新型实施例的滑靴的结构。
[0024]图3示出了根据本实用新型实施例的滑靴3的结构示意图，并且图4示出了根据本实用新型实施例的滑靴3沿图3所示A-A’线的剖面图。如图3和4所示，滑靴3为片状体，其在中央的连接区31设有供螺栓(图中未示出)穿过的通孔5。通孔5例如可以是矩形的。并且滑靴3设有薄弱区，该薄弱区在转向管柱I受到撞击时会发生断裂，使得滑靴3脱离上支架2。根据本实用新型的一个实施例，滑靴3的薄弱区被设置成上凹槽6的形式。上凹槽6处于滑靴3的上表面8中，并且位于中央连接区31以及通孔5的两侧，如图3所示。根据本实用新型的另一个实施例，在滑靴3的下表面8’中相应地设有与上凹槽6相对应的下凹槽7，从而上凹槽6和相应的下凹槽7—起形成滑靴3的薄弱区，如图4所示。根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，滑靴3的中央连接区31的高度(S卩，通孔5的高度)大于滑靴3的侧边缘的高度，从而确保了螺栓仅在滑靴3的中央进行连接，而滑靴3的两侧与上支架2连接，进而在发生撞击时仅在薄弱区发生断裂。如图4所示，滑靴3的中央连接区31与侧边缘的高度差被标记为h。根据一个优选实施例，如图4所示，滑靴3的薄弱区中可以设有不只一个小通孔9，小通孔9贯通上凹槽6与下凹槽7，用于改良薄弱区的断裂特性。根据一个优选实施例，小通孔9的形状为矩形、正方形、椭圆形、圆形中的至少一种，优选为矩形。如图4所示，滑靴3的两个侧端面分别设有卡槽10，卡槽10用于与上支架2的凹部4的侧边缘卡接，从而当将滑靴3按压安装到上支架2的侧面上时，实现滑靴3与上支架2的刚性卡接。由于滑靴3是卡接在上支架2上的，因此需要防止滑靴3被意外从上支架2拔出。也就是说，该拔出力应小于滑靴3薄弱区的断裂力。为确保此点，根据一个优选实施例，滑靴3的侧端面上还可设有铆压装置11，用于在滑靴3通过卡槽10安装到上支架2时，可以将滑靴3紧固连接到上支架2上。本领域普通技术人员很容易可以想出能够实现铆压目的的多种铆压装置，这里不再赘述。利用如上所述的卡槽10和/或铆压装置11，滑靴3可以紧固连接到上支架2，从而在发生撞击时，滑靴3的薄弱区将断裂并产生溃缩力。
[0025]利用根据本实用新型实施例如图1-4所述的溃缩吸能机构，当转向柱受到冲击时，随着转向柱溃缩，滑靴3因螺栓的固定作用，将在承受的力超过一定阈值后，在其薄弱区处发生断裂，使得滑靴3从转向柱的上支架2脱离，而转向柱可在冲击力的作用下进一步发生溃缩。根据本实用新型实施例的新型溃缩吸能系统很好地实现了撞击过程中的吸能作用。
[0026]根据本实用新型的另一优选实施例，还提出了一种使用了如图1-图4所示的溃缩吸能机构的汽车转向柱系统。由于其核心部件与结构已在上文进行了详细的描述，因此这里不再赘述。
[0027]本实用新型提供的汽车转向柱溃缩吸能机构以及相应的汽车转向柱系统结构简单、易于装配，能有效地吸收转向柱因撞击而发生溃缩时伴随的能量，保证转向柱吸能特性的可靠性，提高产品的安全性，可广泛应用于当前各种类型的转向柱上。
[0028]尽管基于优选的实施例对本实用新型进行了详细描述，但是本领域技术人员应该知晓，本实用新型请求保护的范围并不局限于该优选的实施例。在不脱离本实用新型的精神和主旨的情况下，本领域的普通技术人员在理解本实用新型的基础上能够对实施例进行各种变化和修改，并且因此落入本实用新型所附权利要求限定的保护范围内。
【主权项】
1.一种汽车转向柱的溃缩吸能机构，包括转向管柱(I)、上支架(2)、两个滑靴(3，3’)，其中上支架(2)的两个侧面上分别设有用于安装滑靴(3，3’)的凹部(4，4’)，并且两个滑靴(3，3’)分别被压接在上支架(2)的两侧面上的凹部(4，4’)中，其特征在于，两个滑靴(3，3’)分别设有在遇到冲击时可断裂的薄弱区。2.根据权利要求1所述的溃缩吸能机构，其特征在于，所述滑靴(3，3’)的中央连接部(31)中设有矩形通孔(5，5’)，其中螺栓穿过矩形通孔(5，5’)将滑靴(3，3’)固定连接到仪表台横梁。3.根据权利要求2所述的溃缩吸能机构，其特征在于，所述滑靴(3，3’)的薄弱区被设置为位于滑靴(3，3’)的上表面(8)中的上凹槽(6)的形式，所述上凹槽(6)设置在矩形通孔(5，5’)的两侧。4.根据权利要求3所述的溃缩吸能机构，其特征在于，在所述滑靴(3，3’)的下表面(8’)中设有与上凹槽(6)相对应的下凹槽(7)。5.根据权利要求3所述的溃缩吸能机构，其特征在于，所述矩形通孔(5，5’)的高度大于滑靴(3，3’)的侧边缘的高度。6.根据权利要求4所述的溃缩吸能机构，其特征在于，在所述滑靴(3，3’)的薄弱区中设有贯通上凹槽(6)和下凹槽(7)的至少一个小通孔(9)。7.根据权利要求6所述的溃缩吸能机构，其特征在于，所述至少一个小通孔(9)的形状为矩形、正方形、椭圆形、圆形中的至少一种。8.根据权利要求1-7中任一权利要求所述的溃缩吸能机构，其特征在于，所述滑靴(3，3’)的侧端面设有用于夹合上支架(2)侧面的安装卡槽(10)。9.根据权利要求8所述的溃缩吸能机构，其特征在于，所述滑靴(3，3’)的侧端面还设有用于将滑靴(3，3’)紧固连接到上支架(2)的铆压装置(11)。10.—种转向柱，其特征在于，所述转向柱具有根据权利要求1-7中任意一项权利要求所述的用于汽车转向柱的溃缩吸能机构。
【文档编号】B62D1/19GK205554302SQ201521061563
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月17日
【发明人】阿朗·勒瑞尼, 薛政杰
【申请人】蒂森克虏伯普利斯坦汽车零部件（上海）有限公司