专利名称：一种转向管柱的溃缩缓冲装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机动车碰撞吸能技术领域，特别涉及一种转向管柱的溃缩缓冲装置。
背景技术：
机动车在发生碰撞时，由于惯性的作用，驾驶员有可能与转向盘发生二次碰撞，给驾驶员的身体造成伤害。为了保护驾驶员的安全，需要最大限度地吸收撞击能量，目前机动车转向柱总成中很多都安装有缓冲吸能装置，该缓冲吸能装置的作用是:当驾驶员与转向盘发生二次碰撞时，与转向盘连接的上管柱受到冲击力后脱离车体向下管柱溃缩，此过程产生缓冲力，缓冲力做功消耗部分冲击能量，同时减缓转向管柱在溃缩时的移动速度，达到保护驾驶员的目的。但是，现有的转向管柱的溃缩缓冲装置由于受原材料精度，缓冲元件本身加工精度和缓冲系统结构设计的影响，很难将缓冲力控制在一个较小的波动范围，并且组成碰撞吸能系统各子装置的缓冲力产生叠加，导致转向系统总的缓冲力容易超出设计规定的范围，不稳定的缓冲力将影响到驾驶员的安全。总之，现有的转向管柱的溃缩缓冲装置提供的缓冲力平稳性差，对驾驶员的安全保护作用不可靠；另外，现有的溃缩缓冲装置加工精度要求高，加工困难，增大了成本。综上所述，在发生二次碰撞，转向管柱溃缩时，如何提高溃缩的缓冲力的平稳性，从而改善机动车对驾驶员的安全保护作用，是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种转向管柱的溃缩缓冲装置，在发生二次碰撞，转向管柱溃缩时，以提高溃缩的缓冲力的平稳性，从而改善机动车对驾驶员的安全保护作用。为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案:一种转向管柱的溃缩缓冲装置，包括:固定安装在上管柱上的安装支架；以注塑方式固定安装在所述安装支架左右的两个镶块；还包括缓冲钢丝；所述安装支架的左右均开设有钢丝固定孔和钢丝导向孔；所述缓冲钢丝的固定侧设置有用于限制所述固定侧移动的止动端；所述固定侧穿过所述钢丝固定孔；所述缓冲钢丝的移动侧绕过所述镶块并穿过所述钢丝导向孔。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，溃缩发生之前的所述止动端与所述安装支架之间存在距离。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，溃缩发生之前的两个所述止动端与所述安装支架之间的距离不相等。[0014]优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，还包括设置在所述镶块上的凸台，可转动地套设在所述凸台上的缓冲钢丝套，所述缓冲钢丝套的内圈设置有凸筋。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，还包括设置在所述安装支架上的塑料导座，所述塑料导座上开设有用于导引所述移动侧的导向槽。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，所述止动端是由所述固定侧的一端弯折成的钩状结构。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，还包括设置在所述钢丝固定孔上，用于径向定位固定侧的塑料卡。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，还包括设置在所述钢丝导向孔上，用于径向定位所述移动侧的塑料套。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，所述移动侧的端部设置有保护套。优选的，上述转向管柱的溃缩缓冲装置中，所述镶块前端还设置有凸块。相对于现有技术，本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的转向管柱的溃缩缓冲装置中，缓冲钢丝的固定侧穿过安装支架上的钢丝固定孔，缓冲钢丝的移动侧绕过镶块并穿过安装支架上的钢丝导向孔，当发生溃缩时，缓冲钢丝的固定侧被止动端卡在在安装支架上，缓冲钢丝的移动侧通过钢丝导向孔移动，绕在镶块上的缓冲钢丝发生变形，利用缓冲钢丝的变形来提供转向管柱溃缩过程中的缓冲力，由于钢丝的力学性能稳定，钢丝变形产生的缓冲力与形变量成正比，所以溃缩过程的缓冲力平稳，对于保护驾驶员的安全有很大改善。另外，通过增加塑料导座，使缓冲钢丝按预定方式移动，在镶块上设置凸台，缓冲钢丝套可转动的套设在凸台上，缓冲钢丝通过绕在缓冲钢丝套上带动缓冲钢丝套转动，减小了摩擦，这些也都提高了缓冲力的稳定性。此外，装置大部分部件采用塑料，比如塑料套、保护套、塑料卡、塑料导座，不仅噪音小，而且结构简单，加工容易，降低了了成本。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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1为本实用新型实施例提供的转向管柱的溃缩缓冲装置在转向管柱上的位置示意图；图2为本实用新型实施例提供的转向管柱的溃缩缓冲装置的爆炸示意图；图3为图2的装配示意图；图4为转向管柱溃缩的力一位移曲线和钢丝变形的力一位移曲线示意图；图5为转向管柱溃缩前，缓冲钢丝的两个止动端与安装支架间的距离示意图；图6为转向管柱溃缩过程中，缓冲钢丝的一个止动端与安装支架接触的状态示意图；图7为本实用新型实施例提供的缓冲钢丝套结构示意图；[0033]图8为本实用新型实施例提供的镶块结构示意图；图9为本实用新型实施例提供的缓冲钢丝结构示意图；图10为本实用新型实施例提供的导座引导缓冲钢丝按预设方式变形的示意图。上述图1-图10中:下管柱01、上管柱02、保护套03、塑料卡04、塑料套05、缓冲钢丝06、移动侧061、止动端062、固定侧064、安装支架07、钢丝固定孔071、钢丝导向孔072、塑料导座08、导向槽081、缓冲钢丝套10、凸筋101、镶块11、凸台111、凸块112。
具体实施方式
本实用新型提供了一种转向管柱的溃缩缓冲装置，当发生二次碰撞，转向管柱溃缩时，提高了溃缩的缓冲力的平稳性，从而改善机动车对驾驶员的安全保护作用。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。请参考图1-图10，图1为本实用新型实施例提供的转向管柱的溃缩缓冲装置在转向管柱上的位置示意图；图2为本实用新型实施例提供的转向管柱的溃缩缓冲装置的爆炸示意图；图3为图2的装配示意图；图4为转向管柱溃缩的力一位移曲线和钢丝变形的力一位移曲线示意图；图5为转向管柱溃缩前，缓冲钢丝的两个止动端与安装支架间的距离示意图；图6为转向管柱溃缩过程中，缓冲钢丝的一个止动端与安装支架接触的状态示意图；图7为本实用新型实施例提供的缓冲钢丝套结构示意图；图8为本实用新型实施例提供的镶块结构示意图；图9为本实用新型实施例提供的缓冲钢丝结构示意图；图10为本实用新型实施例提供的导座引导缓冲钢丝按预设方式变形的示意图。本实用新型实施例提供的转向管柱的溃缩缓冲装置，包括固定安装在转向管柱的上管柱02上的安装支架07，以注塑方式固定安装在安装支架07左右的两个镶块11 ；还包括缓冲钢丝06，如图9所示，缓冲钢丝06包括移动侧061、固定侧064 ;安装支架07的左右均开设有一个钢丝固定孔071和一个钢丝导向孔072 ;固定侧064的一端设置有用于限制固定侧064移动的止动端062 ;缓冲钢丝06的固定侧064穿过钢丝固定孔071，缓冲钢丝06的移动侧061绕过镶块11并穿过钢丝导向孔072。上述转向管柱的溃缩缓冲装置的工作原理是:当驾驶员与机动车转向盘发生二次碰撞时，与转向盘固定连接的上管柱02由于冲击力的作用，会有沿着下管柱01溃缩的趋势，当冲击力足够大时，用于固定镶块11与安装支架07的注塑销被剪断，这时镶块11与安装支架07分离，镶块11通过其上的长圆孔固定留在机动车的车体上，安装支架07将由上管柱02上相关结构带动沿箭头方向移动，如图5 ;此时缓冲钢丝06开始发挥作用，由于缓冲钢丝06的固定侧064穿过钢丝固定孔071，并且由其端部的止动端062将固定侧064卡在安装支架07上，从而限制了固定侧064的移动，使其随安装支架07 —起移动，缓冲钢丝06的移动侧061绕过镶块11并穿过安装支架07上的钢丝导向孔072，随着安装支架07逐渐远离镶块11，固定侧064带动移动侧061沿钢丝导向孔072向镶块11移动，并在镶块11上发生变形，由直线状态变为弯曲状态，之后又由弯曲状态变为直线状态，变形的过程中产生缓冲力，以抵消冲击力，并且减缓上管柱02溃缩的速度。[0043]如图5所示，为了进一步优化上述溃缩缓冲装置，在未发生溃缩之前，两个止动端062与安装支架07之间均存在一定距离，分别是距离A和距离B，这样做的原因在于，在溃缩发生的初始阶段，镶块11与安装支架07因注塑销被剪断脱离并产生脱离力，阻止管柱的溃缩，同时，上管柱02与下管柱01之间将产生一个溃缩力的较大启动力峰值，一定位移后才下降趋于平稳，其趋势如图4 ;缓冲钢丝06的变形过程中，缓冲力也存在图4所示的相同趋势，为了避免缓冲钢丝06的缓冲力的峰值与镶块11的脱离力、管柱溃缩力峰值的叠加，所以在位移初始阶段两个缓冲钢丝06的止动端062与安装支架07之间存在一定距离，使得缓冲钢丝06的固定侧064在溃缩初始阶段中可以移动，不产生缓冲力，待镶块11脱离和溃缩力峰值过后，止动端062再与安装支架07接触，开始产生缓冲力，这样使得缓冲力比较平稳。如图5-图6所示，作为优化，上述的两个止动端062与安装支架07之间的距离不相等，即距离A和距离B不相等，假设距离A大于距离B ;发生溃缩时，由于距离B比距离A短，所以距离为B的止动端062先与安装支架07接触，产生缓冲力，如图4所示，从缓冲力的变化趋势来看，它有一个峰值，而此时距离为A的缓冲钢丝06的止动端062不与安装支架07接触，其固定侧继续移动，不产生缓冲力，待距离为B的缓冲钢丝06的缓冲力峰值过去后，距离为A的止动端062开始与安装支架07接触，产生缓冲力，这样可以避免两个缓冲钢丝06的缓冲力峰值的叠加，使得缓冲力平稳，从而溃缩的阻力瞬时值不会很大，提高保护驾驶员安全的效果。如图7-图8所示，为了进一步优化上述转向柱的溃缩缓冲装置，在镶块11上设置凸台111，凸台111的截面优选的是圆形，在凸台111上套装一个可以绕凸台111转动的缓冲钢丝套10，缓冲钢丝套10的内圈设置有凸筋101，凸筋101的数目本实施例优选的采用4个，当然还可以是3、5、6、7等数目个，缓冲钢丝套10的外圈设置有槽；将缓冲钢丝06不直接绕在镶块11上，而是绕在缓冲钢丝套10的外圈的槽内，缓冲钢丝06的移动带动缓冲钢丝套10绕凸台111转动，缓冲钢丝套10的凸筋101与凸台111的侧表面线接触，这些都大大降低了缓冲钢丝06与镶块11之间的滑动摩擦，从而减小摩擦力对缓冲的平稳性造成的影响，减小缓冲力的波动，同时也降低摩擦产生的噪音；除了上述的缓冲钢丝06的导引结构外，任何将缓冲钢丝06绕在镶块11上的其他方式都属于本实用新型所要保护的范围，比如直接在镶块11上开设槽将缓冲钢丝06套在其中。本实用新型实施例进一步优化，在安装支架07上移动侧061的移动行程中设置塑料导座08，塑料导座08上开设有用于导引移动侧061移动的导向槽081，原因是由于管柱溃缩的前部分行程中，移动侧061因受钢丝导向孔072的径向限制，仍将沿直线方向发生位移，当移动侧061的端部脱离安装支架07的限制后，将因其自身的弹性突然外张，产生缓冲力突变，为此增加了塑料导座08来限制移动侧061的的移动轨迹，使移动侧061在设计的有效行程内按接近似直线的轨迹移动，如图10，这样就保证了整个过程中缓冲力的平稳性，同时起到抑制噪音的作用。上述塑料导座08是压装在安装支架07相应的孔上的，还可以是螺钉固定、粘接等固定在安装支架07上；塑料导座08还可以是金属制作，通过焊接方式固定在安装支架07上。止动端062优选的是由缓冲钢丝06的固定侧064的端部弯折而成的钩状结构，生产加工方便，还可以是在端部加装的阻挡部件，只要是起到限制固定侧064移动的结构都属于本实用新型保护范围。本实用新型的实施例还在钢丝固定孔071上安装有塑料卡04，一方面是为了防止车辆振动时缓冲钢丝06脱出钢丝固定孔071，同时也减小了缓冲钢丝06与安装支架07直接撞击产生的噪音。进一步优化，在钢丝导向孔072上安装塑料套05，缓冲钢丝06的移动侧061穿过塑料套05，塑料套05阻止了缓冲钢丝06与安装支架07的直接摩擦，也起到抑制噪音的作用。 作为优化，在移动侧061装配好后，在其端部安装有保护套03，保护套03优选的采用塑料加工，可保证装配人员免受钢丝尖锐端部的伤害。镶块11前端还设置有凸块112，优选的凸块112与镶块11为一体成型结构，如图8所示，凸块112可限制缓冲钢丝06不致因车辆行驶振动而脱离原来的位置。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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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1.一种转向管柱的溃缩缓冲装置，包括: 固定安装在上管柱(02)上的安装支架(07)； 以注塑方式固定安装在所述安装支架(07 )左右的两个镶块(11); 其特征在于，还包括缓冲钢丝(06);所述安装支架(07)的左右均开设有钢丝固定孔(071)和钢丝导向孔(072);所述缓冲钢丝(06)的固定侧(064)设置有用于限制所述固定侧(064)移动的止动端(062);所述固定侧(064)穿过所述钢丝固定孔(071);所述缓冲钢丝(06)的移动侧(061)绕过所述镶块(11)并穿过所述钢丝导向孔(072)。
2.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，溃缩发生之前的所述止动端(062)与所述安装支架(07)之间存在距离。
3.根据权利要求2所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，溃缩发生之前的两个所述止动端(062)与所述安装支架(07)之间的距离不相等。
4.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，还包括设置在所述镶块(11)上的凸台(111)，可转动地套设在所述凸台(111)上的缓冲钢丝套(10)，所述缓冲钢丝套(10)的内圈设置有凸筋(101)。
5.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，还包括设置在所述安装支架(07 )上的塑料导座(08 )，所述塑料导座(08 )上开设有用于导引所述移动侧(061)的导向槽(081)。
6.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，所述止动端(062)是由所述固定侧(064)的一端弯折成的钩状结构。
7.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，还包括设置在所述钢丝固定孔(071)上,用于径向定位固定侧(064)的塑料卡(04)。
8.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，还包括设置在所述钢丝导向孔(072 )上，用于径向定位所述移动侧(061)的塑料套(05 )。
9.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，所述移动侧(061)的端部设置有保护套(03)。
10.根据权利要求1所述转向管柱的溃缩缓冲装置，其特征在于，所述镶块(11)前端还设置有凸块(112)。
专利摘要本实用新型公开了一种转向管柱的溃缩缓冲装置，包括固定安装在上管柱上的安装支架；以注塑方式固定安装在安装支架左右的两个镶块；还包括缓冲钢丝；安装支架的左右均开设有钢丝固定孔和钢丝导向孔；缓冲钢丝的固定侧设置有用于限制固定侧移动的止动端；固定侧穿过钢丝固定孔；缓冲钢丝的移动侧绕过镶块并穿过钢丝导向孔。本实用新型实施例提供的溃缩缓冲装置中，由于采用缓冲钢丝来连接安装支架和镶块，当两者分离时，缓冲钢丝变形产生缓冲力，因缓冲钢丝的力学性能稳定，所以提供的缓冲力的平稳性较高，改善了保护驾驶员安全的作用。
文档编号B62D1/19GK202987261SQ20122069840
公开日2013年6月12日 申请日期2012年12月17日 优先权日2012年12月17日
发明者何锐, 杨洪斌, 张程, 王健, 邓钢 申请人:四川绵阳三力股份有限公司