一种吸能式汽车转向管柱组件的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种吸能式汽车转向管柱组件，包括上、下芯轴和上、下柱管以及调节支架，所述上芯轴设在上柱管中，所述下芯轴设在下柱管中，所述上柱管与下柱管相连接，所述上柱管设在调节支架上，还包括用于与车身相连的安装托架，所述安装托架与调节支架之间滑槽配合，同时通过注塑销固定连接。安装托架通过滑槽对转向管柱提供全行程的可靠径向支撑，防止转向管柱溃缩后下落，进而减小方向盘对驾驶员的伤害及提供足够的逃脱空间。
【专利说明】一种吸能式汽车转向管柱组件
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车转向【技术领域】，尤其是涉及一种吸能式汽车转向管柱组件。
【背景技术】
[0002]当汽车发生正面碰撞时，汽车与障碍物的碰撞称为首次碰撞。汽车与障碍物碰撞后，由于惯性乘员与方向盘、挡风玻璃等车内物体的碰撞称为二次碰撞。
[0003]首次碰撞的能量使汽车前部发生塑性变形，同时安装在前部的与转向器输入轴相连的中间轴在碰撞力的作用下向后运动。二次碰撞:首次碰撞汽车前部发生塑性变形的同时，碰撞力作用在转向轴下端，使管柱向后移动，同时驾驶员本身在碰撞惯性力的作用下冲向方向盘。
[0004]为了保证驾驶员有足够的生存空间及吸收二次碰撞的部分能量，要求转向管柱具有溃缩吸能作用。
[0005]但现有的转向管柱只能一小部分溃缩，吸能效果不佳，转向管柱溃缩后易下落到驾驶员大腿上部，造成吸能失效或再次碰撞，并且方向盘随转向管柱下落会妨碍驾驶员从车辆内逃脱。
【发明内容】
[0006]针对现有技术不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种吸能式汽车转向管柱组件，其防止转向管柱溃缩后下落。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为:一种吸能式汽车转向管柱组件，包括上、下芯轴和上、下柱管以及调节支架，所述上芯轴设在上柱管中，所述下芯轴设在下柱管中，所述上柱管与下柱管相连接，所述上柱管设在调节支架上，还包括用于与车身相连的安装托架，所述安装托架与调节支架之间滑槽配合，同时通过注塑销固定连接。
[0008]进一步的，所述调节支架上沿上柱管轴线方向设有凹槽，所述安装托架上设有与凹槽相适配的凸起。
[0009]所述凹槽和凸起相配合部上设有孔，所述注塑销设在孔内。
[0010]所述上柱管和下柱管之间过盈配合。
[0011]所述上芯轴与上柱管、下芯轴与下柱管之间均通过尼龙涂覆或注塑花键相连。
[0012]所述下芯轴下端连有可伸缩滑动的中间轴。
[0013]所述安装托架上设有旋转轴套，所述旋转轴套包括紧固螺栓和用于固定柱管的固定带，固定带开口端和安装托架上设有相对应的孔，紧固螺栓穿过孔固定柱管。
[0014]所述紧固螺栓上套有套筒。
[0015]本发明与现有技术相比，具有以下优点:
[0016]1、安装托架通过滑槽对转向管柱提供全行程的可靠径向支撑，防止转向管柱溃缩后下落，进而减小方向盘对驾驶员的伤害及提供足够的逃脱空间；
[0017]2、转向管柱可全行程内沿转向管柱轴线均匀吸能，吸能效果佳，减小转向系统对人体的伤害值；
[0018]3、转向管柱角度调节结构简单，便于操作；
[0019]4、相对以前的转向管柱，结构简单，便于制造，降低成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0021]图1为本发明汽车转向管柱组件结构示意图。
[0022]图2为本发明转向管柱剖视图。
[0023]图3为本发明旋转轴套结构示意图。
[0024]图4为本发明安装托架与调节支架配合剖视图。
[0025]图中:10.上芯轴、11.下芯轴、20.上柱管、21.下柱管、30.调节支架、40.安装托架、50.旋转轴套、51.套筒、52.衬套、53.螺母、54.紧固螺栓、55.固定带、60.注塑销、70.中间轴。
【具体实施方式】
[0026]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0027]如图1至图4所示，该吸能式汽车转向管柱组件，包括上芯轴10、下芯轴11、上柱管20、下柱管21、中间轴70、调节支架30以及安装托架40几大部件。
[0028]上柱管20和下柱管21之间过盈配合，可通过改变两者之间的过盈量来调整柱管的吸能大小。上芯轴10与上柱管20、下芯轴11与下柱管21之间均可通过尼龙涂覆或注塑花键相连，溃缩时可相对滑动，具有降低转向管柱溃缩峰值力，提高吸能效果，以及减轻噪音的作用。下芯轴11下端连有可伸缩滑动的中间轴70，提高溃缩吸能效果。上述结构使整个转向管柱可全行程内沿转向管柱轴线均匀吸能，吸能效果佳，减小撞击力，从而减小转向系统对人体的伤害值。
[0029]上柱管20固定在调节支架30上，安装托架40通过四个固定点与车身组件刚性紧固在一起，安装托架40与调节支架30之间滑槽配合，同时通过注塑销60固定连接。保证转向功能安全可靠，溃缩时安装托架保持不动并提供向上的支撑力，防止转向管柱溃缩后下落，进而减小方向盘对驾驶员的伤害及提供足够的逃脱空间。
[0030]调节支架30上沿上柱管轴线方向设有凹槽，安装托架40上设有与凹槽相适配的凸起。或者安装托架上设有凹槽，调节支架上设有与凹槽相适配的凸起。凹槽和凸起相配合部上设有孔，注塑销设在孔内，注塑销可选尼龙注塑销。
[0031]碰撞瞬间注塑销60被剪断，调节支架随同上柱管一起滑动，通过安装托架提供的支撑使转向管柱不会下落，保证转向管柱顺利溃缩吸能。通过调整注塑销的直径或者注塑工艺参数来调整注塑销剪切力大小，注塑销仅提供管柱溃缩峰值力。
[0032]安装托架40下部设有旋转轴套50，实现调节柱管角度功能，旋转轴套包括套筒51、衬套52、螺母53、紧固螺栓54、固定带55，安装托架40下部伸出两凸块，固定带为U型钢带，凸块与固定带开口端上设有相对应的孔，紧固螺栓54穿过孔通过螺母53固定，固定带开口端之间的紧固螺栓上套有套筒以及在紧固螺栓两端部设有尼龙的衬套52，便于柱管旋转。调节支架上设有弧形槽，松开调节支架上的调节手柄后，柱管可围绕旋转轴套旋转，进而达到角度调节的功能。调节支架通过锁紧机构与柱管锁紧固定，满足溃缩时上柱管20与调节支架30—同滑动。
[0033]碰撞发生时，人体作用在方向盘的力传递给转向管柱上芯轴10，上芯轴10将力传递给上柱管20及调节支架30，调节支架30与安装托架40之间注塑销60剪切断裂，此后调节支架30与安装托架40之间发生相对运动，安装托架40通过调节支架30对管柱提供向上的支撑，保证上柱管20沿着滑槽方向顺利滑动均匀吸能，从而稳定的吸收了整车碰撞时的部分能量，减轻碰撞后转向管柱对驾驶员造成的伤害。同时可滑动的中间轴70可吸收碰撞时前舱部分侵入量，保证管柱顺利溃缩。
[0034]本发明转向管柱组件使转向系统达到:
[0035]处于正常工况下的车辆以48.3Km/h-53.lKm/h的速度进行正面碰撞时，沿平行于车辆纵向中心轴线的水平方向所测量的车辆转向柱和转向轴顶端相对车内不受碰撞影响的某点的向后移动量小于127mm ；
[0036]沿垂直方向所测量的车辆转向柱和转向轴顶端相对车内不受碰撞影响的某点的向上移动量小于127mm ；
[0037]人体模块以24.lKm/h-25.3km/h的相对速度撞击转向操纵装置时，转向操纵装置作用在人体模块上的水平力小于11123N。
[0038]上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种吸能式汽车转向管柱组件，包括上、下芯轴和上、下柱管以及调节支架，所述上芯轴设在上柱管中，所述下芯轴设在下柱管中，所述上柱管与下柱管相连接，所述上柱管设在调节支架上，其特征在于:还包括用于与车身相连的安装托架，所述安装托架与调节支架之间滑槽配合，同时通过注塑销固定连接。
2.如权利要求1所述吸能式汽车转向管柱组件，其特征在于:所述调节支架上沿上柱管轴线方向设有凹槽，所述安装托架上设有与凹槽相适配的凸起。
3.如权利要求2所述吸能式汽车转向管柱组件，其特征在于:所述凹槽和凸起相配合部上设有孔，所述注塑销设在孔内。
4.如权利要求1所述吸能式汽车转向管柱组件，其特征在于:所述上柱管和下柱管之间过盈配合。
5.如权利要求1或4所述吸能式汽车转向管柱组件，其特征在于:所述上芯轴与上柱管、下芯轴与下柱管之间均通过尼龙涂覆或注塑花键相连。
6.如权利要求5所述吸能式汽车转向管柱组件，其特征在于:所述下芯轴下端连有可伸缩滑动的中间轴。
7.如权利要求1所述吸能式汽车转向管柱组件，其特征在于:所述安装托架上设有旋转轴套，所述旋转轴套包括紧固螺栓和用于固定柱管的固定带，固定带开口端和安装托架上设有相对应的孔，紧固螺栓穿过孔固定柱管。
8.如权利要求7所述吸能式汽车转向管柱组件，其特征在于:所述紧固螺栓上套有套筒。
【文档编号】B62D1/19GK103832461SQ201410111079
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】郑正, 沈岱武 申请人:奇瑞汽车股份有限公司