专利名称：转向管柱和包括该转向管柱的汽车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种转向管柱和包括该转向管柱的汽车。
背景技术：
随着乘用车技术的发展，顾客在满足乘坐性、动力性等基本性能的基础上，开始注重于轿车的安全性，这也要求汽车设计开发人员设计开发的零件在满足基本性能的基础上对安全性也要有新的突破。转向管柱作为汽车安全等级中的安全件，对安全性有着特殊要求。转向管柱具备着传递方向盘的操纵指令给转向器的基本功能的同时，如何提高被动防伤功能是设计人员面对的一个问题。依据整车碰撞的要求，在发生碰撞事故时，转向管柱要能对驾驶员起到保护作用。
实用新型内容本实用新型提供一种包括三级溃缩吸能结构的转向管柱。根据本实用新型的转向管柱包括第一级溃缩结构，其包括上管柱和下管柱，所述上管柱的下部插入在所述下管柱中并能在所述下管柱中滑动；第二级溃缩结构，其包括固定在所述下管柱上的安装支架和固定在仪表板横梁上的镶块，所述安装支架与所述镶块之间通过销钉彼此连接；和第三级溃缩结构，其包括开口向上的U形的变形带，所述变形带具有第一腿部、第二腿部和底部，所述第一腿部的端部固定在所述仪表板横梁上，所述第二腿部的端部为自由端，所述安装支架定位在所述变形带的第一腿部与第二腿部之间并且在所述底部上方， 所述安装支架包括弓丨导部，所述引导部能引导所述第二腿部沿着所述弓I导部滑动。本实用新型还提供一种汽车，其包括如上所述的转向管柱。根据本实用新型的转向管柱的优点在于，溃缩力可以随着溃缩级数的增加相应加大，吸收的冲击能量是一步步逐渐增加的。当驾驶员发生二次碰撞时，驾驶员的身体位移初始减速度较低，防止驾驶员受到猛烈冲击，而后减速度逐步增大，防止驾驶员头部撞击前方玻璃或仪表台。由此充分缓和并吸收碰撞时驾驶员的二次碰撞能量。与传统的可溃缩式转向管柱的恒定吸能方式相比，本实用新型的转向管柱能减轻碰撞时驾驶员所受的伤害。
图1是本实用新型的转向管柱的示意图；图2示出图1中转向管柱的上管柱和下管柱之间没有发生相对滑动时的状态；图3示出上管柱和下管柱之间发生相对滑动后的状态；图4示出安装支架与镶块的连接方式的优选实施例；图5示出销钉没有被剪断的状态；[0016]图6示出销钉已经被剪断的状态；图7示出安装支架与变形带的连接方式；图8示出变形带没有发生变形时的状态；和图9示出变形带发生变形后的状态。
具体实施方式
下文将参照附图说明本实用新型的优选实施例。图1示出了根据本实用新型的转向管柱，该转向管柱包括三级溃缩结构，S卩，第一级溃缩结构、第二级溃缩结构和第三级溃缩结构。该转向管柱上部连接有方向盘(未示出)，这在本领域中是公知的。所述第一级溃缩结构包括上管柱1和下管柱2，所述上管柱1的下部插入在所述下管柱2中。当汽车发生碰撞时，驾驶员与方向盘发生二次碰撞。当驾驶员作用在方向盘上的力大于一定值时，上管柱1克服上管柱1与下管柱2之间的摩擦阻力而在下管柱2中进行相对滑动，从而吸收碰撞能量。图2和图3分别示出上管柱1与下管柱2之间发生相对滑动之前和之后的状态。所述第一级溃缩结构还可包括锁紧机构3，该锁紧机构能够使上管柱1与下管柱2 相互压紧，以增大上管柱1与下管柱2之间的摩擦阻力。所述第二级溃缩结构包括固定在所述下管柱2上的安装支架4和固定在仪表板横梁(未示出)上的镶块5。在图4所示的实施例中，安装支架4和镶块5都包括相互对准的通孔，安装支架4与所述镶块5之间通过插入到所述通孔中的销钉(未示出)彼此连接。当驾驶员作用在方向盘上的力进一步增大时，所述安装支架4相对于所述镶块5 滑动，使得所述销钉受到剪切力。图5和图6分别示出销钉被剪断之前和之后的状态。在剪切所述销钉的过程中，碰撞能量被进一步吸收。剪断所述销钉所需要的剪切力大于所述上管柱1与所述下管柱2之间的摩擦阻力。在所示出的实施例中，左右对称地设置了两个镶块，并且每个镶块通过四个销钉与安装支架4连接。然而，本领域的技术人员可以理解，镶块和销钉的数量可根据具体设计要求而变化。所述销钉可以包括由尼龙材料制成的注塑销钉或由其它适当的材料制成的销钉。所述第三级溃缩结构包括开口向上的U形的变形带。如图7所示，所示变形带具有第一腿部61、第二腿部62和底部63。所述第一腿部61的端部611固定在所述仪表板横梁上，所述第二腿部62的端部为自由端。所述安装支架4定位在所述变形带的第一腿部61 与第二腿部62之间，并且在所述底部63上方。所述安装支架4包括引导部7，该引导部7 能引导所述第二腿部62沿着所述引导部7滑动。当驾驶员作用在方向盘上的力进一步增大时，所述安装支架4相对于所述仪表板横梁向下运动，安装支架4向下挤压所述底部63，使得所述第二腿部63沿着所述引导部7 向下滑动，从而使所述变形带被拉扯变形。图8和图9分别示出变形带变形之前和之后的状态。所述底部63在变形带变形过程中对所述安装支架4的向下运动施加阻力，该阻力大于剪断所述销钉所需要的剪切力。在所述变形带变形的过程中，碰撞能量被进一步吸收。所述变形带可以包括钢带或由其它适当的材料制成的带。[0029]如上所述，剪断所述销钉所需要的剪切力大于所述上管柱与所述下管柱之间的摩擦阻力，并且在变形带变形过程中所述安装支架受到的阻力大于剪断所述销钉所需要的剪切力，因此本实用新型的转向管柱对冲击能量的吸收是一步步逐渐增加的。因此能够有效地减轻碰撞时驾驶员所受的伤害。虽然上文参照优选实施例对本实用新型进行了说明，但本领域技术人员可以理解，可以对上述具体实施方式
进行修改和变型，而不脱离本实用新型的范围。
权利要求1.一种转向管柱，其特征在于，所述转向管柱包括第一级溃缩结构，其包括上管柱和下管柱，所述上管柱的下部插入在所述下管柱中并能在所述下管柱中滑动；第二级溃缩结构，其包括固定在所述下管柱上的安装支架和固定在仪表板横梁上的镶块，所述安装支架与所述镶块之间通过销钉彼此连接；和第三级溃缩结构，其包括开口向上的U形的变形带，所述变形带具有第一腿部、第二腿部和底部，所述第一腿部的端部固定在所述仪表板横梁上，所述第二腿部的端部为自由端， 所述安装支架定位在所述变形带的第一腿部与第二腿部之间并且在所述底部上方，所述安装支架包括弓丨导部，所述引导部能引导所述第二腿部沿着所述弓I导部滑动。
2.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述销钉包括注塑销钉。
3.根据权利要求1所述的转向管柱，其特征在于，所述变形带包括钢带。
4 一种汽车，其特征在于，所述汽车包括根据权利要求1所述的转向管柱。
专利摘要本实用新型设计一种转向管柱和包括该转向管柱的汽车。所述转向管柱包括第一级溃缩结构，其包括上管柱和下管柱，上管柱的下部插入在下管柱中并能在下管柱中滑动；第二级溃缩结构，其包括固定在所述下管柱上的安装支架和固定在仪表板横梁上的镶块，安装支架与镶块之间通过销钉彼此连接；和第三级溃缩结构，其包括开口向上的U形的变形带，该变形带具有第一腿部、第二腿部和底部，第一腿部的端部固定在仪表板横梁上，第二腿部的端部为自由端，安装支架定位在变形带的第一腿部与第二腿部之间并且在所述底部上方，安装支架包括引导部，该引导部能引导所述第二腿部沿着该引导部滑动。
文档编号B62D1/19GK201989840SQ20112008414
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者张华文, 胡伟, 胡敏峰, 赵晓敏 申请人:广州汽车集团股份有限公司