用于车辆的转向管柱溃缩吸能组件和具有其的汽车的制作方法_2

文档序号:8501975阅读:来源:国知局
架30是用于支承汽车转向系统必不可少的部件。通过在固定支架10上设置吸能区11,摩擦片40与连接支架30固定相连,摩擦片40与吸能区11的相互摩擦能吸收汽车受到撞击时的冲击能量。根据本发明实施例的转向管柱溃缩吸能组件100,通过对汽车内部原有的结构进行改进,换言之,充分利用了与转向管柱20、汽车CCB连接的固定支架10以及连接支架30的结构,不需要在汽车的转向系统上额外设置其他的安全吸能结构,从而可以减少吸能结构在汽车内的占用空间,降低了转向管柱20的生产及研发成本,简化了转向管柱20的安全吸能结构,使整车的布置更加便利。
[0041]具体地,转向管柱20与连接支架30和摩擦片40固定连接,固定支架10固定在车辆的车身上,而且固定支架10上设有可供摩擦片40滑动的吸能区11。当汽车受到撞击时,将导致转向管柱20、方向盘等部件向车辆后方移动,与此同时,在惯性作用下驾驶员的躯干向前移动,驾驶员和方向盘发生撞击,撞击产生的冲击力从方向盘依次传递给转向管柱20、连接支架30和摩擦片40。当该撞击力的瞬时冲量等于或大于连接支架30和固定支架10分开所需的临界值时,连接支架30和固定支架10可分离,摩擦片40在吸能区11内沿转向管柱20的轴向滑动以分解摩擦片40受到的作用力,摩擦片40与吸能区11之间的滑动摩擦会吸收冲击能量,有效地减少了驾驶员的受伤程度。
[0042]如图1所示,固定支架10位于车辆的前方,转向管柱20位于车辆的后方。在图3中示出了固定支架10的俯视图,固定支架10大致形成为矩形的板状件,在固定支架10的左右两侧和前侧设置有多条镂空的加强筋,其不仅可以加强固定支架10的刚度和强度,而且还能减轻固定支架10的重量。
[0043]在固定支架10的中部设有吸能区11,吸能区11与摩擦片40相连,吸能区11与摩擦片40相互摩擦时消耗的能量可以抵消车辆在发生碰撞时产生的冲击能,从而减轻驾驶员受到的伤害。根据本发明的一个实施例中,吸能区11内设有沿其轴向延伸的导向槽12,导向槽12的至少一侧设有沿其轴向延伸的吸能带13,摩擦片40抵接吸能带13且沿导向槽12的轴向可滑动。
[0044]具体地,如图3所示,吸能区11中部形成为矩形,且矩形吸能区11轴向的两端形成为半圆形。导向槽12在吸能区11的中部,其形状与吸能区11的形状相似。在导向槽12的左右两侧的至少一侧设有吸能带13。由此,在吸能区11内设置导向槽12,可以对摩擦片40的移动方向进行导向,使与摩擦片40相连的转向管柱20和连接支架30的移动方向能沿着导向槽12的轴向移动,换言之,转向管柱20和连接支架30朝着汽车的前方移动。
[0045]可选地,根据本发明的一个实施例,导向槽12的两侧分别设有吸能带13,吸能带13可为尼龙吸能带。进一步地,吸能带上设有多个沿其轴向均匀布置的凸块131。由此,摩擦片40在滑动时迫使吸能带13变形,同时摩擦片40在吸能带13上滑动的过程中能受到比较均匀的摩擦力,从而使吸能效果更好,而且还可以通过调节尼龙材质的吸能带13的宽度以及凸块131的高度、形状、数量以及布置方式等参数达到溃缩力可调节的目的。
[0046]如图3和图5所示,两个吸能带13可以形成为一个整体结构,吸能带13与固定支架10装配后,吸能带13中部的槽状结构组成导向槽12的一部分。吸能带13与固定支架10的装配方式没有特殊限制,例如,吸能带13与固定支架10的连接方式可以为焊接、粘接等连接方式。可选地,吸能带13的下方设有装配凸台132,固定支架10上设有与装配凸台132配合的装配槽14,装配凸台132的外周壁与装配槽14的内周壁相接触。
[0047]为了提高吸能带13与固定支架10的装配稳定性,装配凸台132与装配槽14可为过盈配合,从而使装配凸台132可以卡紧在固定支架10的装配槽14内,吸能带13和固定支架10的装配更可靠。而且由于吸能带13属于易耗品,吸能带13与固定支架10可拆卸的装配方式更有利于更换吸能带13。
[0048]需要说明的是,汽车的安全吸能结构不仅限于上述实施例所述的吸能区11和摩擦片40相互摩擦吸能的结构形式,其也可以采用如安全转向柱、安全联轴节以及其它能量吸收缓冲装置。转向管柱20上吸能装置的基本结构原理为:可以使转向轴产生沿转向轴轴向的位移或者使转向轴的支架或支承件产生塑性变形,从而吸收冲击能量。
[0049]根据本发明的一个实施例,摩擦片40包括上片体41和下片体42,上片体41和下片体42分别设在固定支架10的上表面和下表面上,转向管柱溃缩吸能组件100还包括:紧固件50,紧固件50穿过上片体41、导向槽12和下片体42与连接支架30相连。
[0050]具体地,紧固件50可为螺栓或者螺钉。如图2所示,在连接支架30的上部、上片体41和下片体42上均设有用于与紧固件50配合的连接孔。摩擦片40的前后两侧各设有一个连接孔。上片体41和下片体42分别设在吸能带13的上表面和下表面,上片体41与下片体42通过紧固件50夹住吸能带13。由此,摩擦片40的上片体41和下片体42以及连接支架30能牢固地连接,连接方式简单可靠,而且转向管柱20的力传递给连接支架30后,连接支架30受到的力能通过紧固件50传递给摩擦片40的上片体41和下片体42,同时可拆卸地螺栓或螺钉连接方式,能使摩擦片40的更换过程更便利。
[0051]可以理解的是,摩擦片40与连接支架30的连接方式没有特殊限制,只要使摩擦片40和连接支架30两者之间的连接方式满足牢固连接的条件即可,例如可以为焊接、粘结等连接方式。
[0052]在本发明的一个【具体实施方式】中,连接支架30的截面大体形成为倒U形,转向管柱20设在连接支架30的开口内,固定支架10的两侧设有第一连接部15,连接支架30的上端的两侧设有与第一连接部15适配的第二连接部31。进一步地,转向管柱溃缩吸能组件100还包括:连接块60,连接块60设在第二连接部31上,连接块60与第二连接部31注塑相连且与第一连接部15固定相连。
[0053]具体地,如图4所示,在连接支架30的左右两侧的上表面设有第二连接部31,连接块60与第二连接部31的连接方式为注塑连接,连接块60与第二连接部31的注塑连接结构形成安全锁。相应地,在固定支架10的左右两侧也各设有一个第一连接部15,连接块60与第一连接部15固定相连。
[0054]由此,连接支架30与固定支架10的连接是在连接块60与第二连接部31的接触处通过注塑连接的,当车辆发生碰撞使方向盘上的力传递给连接支架30产生的瞬时冲量等于或大于安全锁设定的临界值时,安全锁会发生断裂,使转向管柱20和连接支架30完全分离,固定支架10固定在汽车的CCB上不动,与连接支架30相连的摩擦片40在固定支架10的吸能带13上沿导向槽12滑动,摩擦片40与吸能带13之间的摩擦会吸收撞击产生的冲击能。
[0055]需要说明的是,连接块60与第一连接部15的固定连接的方式没有限制,例如,连接块60与第一连接部15的连接方式可以为焊接等连接方式。可选地,在本发明的一些【具体实施方式】中,连接块60与第一连接部15的连接方式可以为螺栓或者螺钉连接的方式,相应地,在连接块60与第一连接部15上设有与螺栓或者螺钉连接的螺栓连接孔。
[0056]安全锁的断裂是转向管柱溃缩吸能组件100的溃缩吸能过程的开始,只有当安全锁受到的瞬时冲量达到预期设定的临界值时,安全锁才会发生断裂,使固定支架10和连接支架30发生分离,进而使摩擦片40相对吸能带13发生滑动。第二连接部31与连接块60注塑完成后,两者之间会形成注塑层,改变注塑层的厚度、强度、注塑层材料等参数可以调整安全锁的临界值。
[0057]第二连接部31的具体结构没有特殊限制,可选地,根据本发明的一个实施例,第二连接部31上设有凹缺,连接块60设在凹缺内。由此,连接块60与第二连接部31上的凹缺注塑连接,也可以形成安全锁。
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