CN100387473C - 冲击吸收式转向柱装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冲击吸收式转向柱装置，其中，隔离座(16)设置在车身侧支架和转向柱之间，支承销(21)保持并穿过隔离座，从而使隔离座锁止在这两个支架中的任何一个上，同时，支承销所穿过的销插入孔(19)形成于隔离座上，且在其周围形成一个冲击时发生断裂的部分(19a)。

Description

冲击吸收式转向柱装置
技术领域
本发明涉及一种冲击吸收式(缓冲)转向柱(转向管柱)装置，其可避免损害下支架的刚度，同时使转向柱的脱开载荷在下支架中相对较小，以便于可平稳地使转向柱与下支架脱开，从而可靠地将转向柱引导向车辆的前部，而不会使转向柱向下掉落。
背景技术
当车辆发生碰撞，则可能使驾驶员由于惯性而与转向盘发生二次碰撞。因此，为保护驾驶员，人们已广泛地采用了冲击吸收式转向柱装置。
在一种冲击吸收式转向柱装置中，当驾驶员发生二次碰撞，且碰撞的冲击能量从车辆后部传到车辆前部时，转向柱与车身脱开向车辆前部运动并被毁坏，同时吸收冲击能量。
通常，转向柱在两个位置也就是在位于车辆后部的上支架和位于车辆前部的下支架处支承并固定在车身上。
位于车辆后部的转向柱上支架上设有上述的缓冲机构和倾斜锁定机构以及类似的机构。
另外，位于车辆前部的下支架上设有支承销，该支承销用作倾动(倾斜运动)中心，以便于在倾斜操作时，以倾斜的方式移动转向柱。同时，当转向柱在上述二次碰撞时被毁坏而向车辆前部运动时，可利用这种结构使转向柱与下支架平稳地脱开，从而可将转向柱可靠地引向车辆的前部而不会使其向下掉落。
例如，在日本专利申请公开JP2002-59853A中，固定在转向柱上的柱侧下支架上设有一个轴向长孔和一个从该轴向长孔的内周边缘切下来的隔离部件。
柱侧下支架与固定在车身上的车身侧下支架相接触，且一支承销穿过这两个下支架。在此情况下，支承销在柱侧下支架的轴向长孔内穿过位于车辆前侧的隔离部件。
在倾斜操作时，柱侧下支架可与转向柱一起以支承销为倾动中心并绕其倾动。
在二次碰撞中，当转向柱被毁坏而向车辆前部运动时，车身侧下支架和支承销仍保持不动。另外，柱侧下支架与转向柱一起要向车辆前部移动。因此，支承销使隔离部件断裂，因此，转向柱可平稳地与下支架脱开。
然后，当轴向长孔与支承销接合时，柱侧下支架与转向柱一起向车辆前部移动。这样，由于支承销与轴向长孔相接合，因此可将转向柱引导向车辆的前部，而不会使转向柱向下掉落。
但是，在上述日本专利申请JP2002-59853A所公开的结构中，二次碰撞时会发生断裂的隔离部件已从柱侧下支架的轴向长孔的内周边缘切离下来，并与柱侧下支架形成一个整体的结构，因此，不便于进行精加工。
当隔离部件断裂并产生变形时，隔离部件的底部鼓起，因此，由于转向柱毁坏时会被锁绊/卡住，而可能使转向柱不总是平稳地脱开。
发明内容
本发明就是针对上述情况而提出的，其目的是提供一种冲击吸收式转向柱装置，其可使转向柱的脱开载荷在下支架处相对较小，同时在柱支架毁坏时可平稳地移动柱支架而不发生锁绊，以便于使转向柱与下支架平稳地脱开，从而可靠地将转向柱引导向车辆的前部，而不会使转向柱向下掉落。
为实现上述目的，本发明提供一种冲击吸收式转向柱装置，该装置布置成使转向柱由车身侧支架、固定在转向柱上的柱侧支架和穿过这些支架的支承销固定并支承，以便于在碰撞时使柱侧支架脱开而缓冲/吸收冲击。该冲击吸收式转向柱装置的特征在于：一隔离座设置在两个支架之间并由两个支架中的任何一个进行锁止，在隔离座上设有支承销穿过的销插入孔，从而在其周围形成一个冲击时发生断裂的部分。
如上所述，根据本发明，隔离座设置在柱侧支架和车身侧支架之间，且在倾斜操作时，柱侧支架可与转向柱一起绕作为倾动中心的支承销以倾动的方式运动。
二次碰撞时，当转向柱受到破坏向车辆前部移动时，车身侧支架和支承销仍保持不动，同时柱侧支架和隔离座体部与转向柱一起要向车辆前部移动。因此，支承销使隔离座的冲击时发生断裂的部分断裂，从而转向柱可平稳地与车身侧支架脱开。
然后，柱侧支架与转向柱一起向车辆前部运动。
由于隔离座与柱侧支架或车身侧支架分别单独形成并可具有所需的形状和结构，因此易于设计和加工。
由于是隔离座的冲击时发生断裂的部分而不是柱侧支架或车身侧支架受到冲击时会发生断裂，因此，可平稳地脱开转向柱并可靠地将转向柱引向车辆的前部，而不会使其向下掉落。
在本发明的冲击吸收式转向柱装置中，优选地，车身侧支架由位于车辆后部的车身侧上支架和位于车辆前部的车身侧下支架构成，柱侧支架可包括分别与位于车辆后部的车身侧上支架和位于车辆前部的车身侧下支架相对应的位于车辆后部的柱侧上支架和位于车辆前部的柱侧下支架，隔离座可设置在车身侧下支架和柱侧下支架之间，且隔离座体部可锁止在柱侧下支架或车身侧下支架上。
而且，在本发明的冲击吸收式转向柱装置中，冲击时发生断裂的部分最好是销插入孔的形成于车辆后部的窄的断裂部分。
而且，在本发明的冲击吸收式转向柱装置中，优选地，所述窄的断裂部分与插入孔中心相比延伸到车辆的前部。
另外，在本发明的冲击吸收式转向柱装置中，隔离座可由合成树脂制成。
附图说明
图1A是本发明实施例的冲击吸收式转向柱装置的侧视图；
图1B是图1A所示装置的局部放大透视图；
图2是冲击吸收式转向装置在与车身侧上支架和车身侧下支架脱开状态下的侧视图；
图3A是柱侧下支架的侧视图；
图3B是隔离座的侧视图；
图3C是车身侧下支架的侧视图；
图4A是图1A沿A-A的横截面图；
图4B是隔离座的放大侧视图；
图5是隔离座的承载曲线图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明实施例的冲击吸收式转向柱装置进行描述。
图1A是本发明实施例的冲击吸收式转向柱装置的侧视图。图2是冲击吸收式转向装置在与车身侧上支架和车身侧下支架脱开状态下的侧视图。图3A是柱侧下支架的侧视图，图3B是一隔离座的侧视图，图3C是该车身侧下支架的侧视图。图4A是图1A沿A-A的横截面图；图4B是该隔离座的放大侧视图。图5是该隔离座的承载图。
如图1A和1B所示，转向轴2可转动地支承在转向柱1上，且转向盘3连接在转向轴2的上端。
应当注意，当从转向盘3的方向看转向轴2时，该实施例的结构基本上是横向对称的。因此，除了其一部分以外，将只对图中的一侧进行图示和说明。
转向柱1在两个位置也就是位于车辆后部的上支架和位于车辆前部的下支架处支承并固定在车身上。
位于车辆后部的上支架由固定在车身上的车身侧上支架4(倾斜支架)和固定在转向柱1上的柱侧上支架5(图2中的定距支架)构成，这两个上支架4、5相互压接在一起。
车身侧上支架4设有倾斜调节长孔6，而柱侧上支架5设有圆孔7(图2)。倾斜紧固螺栓8穿过倾斜调节长孔6和圆孔7。调节螺母(未示出)和倾斜操纵杆9与倾斜紧固螺栓8的一端相连。这些部件构成一个倾斜锁定机构。
车身侧上支架4的凸缘4a在图1A中垂直于纸面延伸，并设有朝向车辆后侧开口的缺口4b。用于调节摩擦力的覆/镀层板10大致呈U形并夹住缺口4b。上支架4、覆层板10和用于在二次碰撞时吸收冲击能量的缓冲板(冲击吸收板)11由穿过缺口4b和通孔10的螺栓101固定在车身侧增强部件102上，该部件102在图中由斜线表示。
缓冲板11在其底端部11a处通过螺栓101固定在车身增强部件102上，并朝车辆前部延伸到车身侧上支架4大致呈U形的突出部分4b内，并在弧形部分11b处弯曲之后，朝车辆后部延伸到突出部分4b内。
在二次碰撞时，由于冲击能量向车辆前部传导，因此，覆层板10脱离，并且车身侧上支架4与转向柱1一起向车辆前部移动。
此时，由于缓冲板11的底端部11a通过螺栓固定在车身上，因此，缓冲板11仍留在车身侧，同时弧形部分11b及类似的部分在向车辆前部移动的车身上支架4的大致呈U形的突出部分4b内发生塑性变形(拉伸)。由于缓冲板11的这种塑性变形(拉伸)，因此二次碰撞时就可吸收(缓冲)冲击能量。这些部件构成一个缓冲机构。
如图3A-3C和图4A和4B所示，位于车辆前部的下支架由柱侧下支架12和车身侧下支架13构成，柱侧下支架12固定在转向柱1上，车身侧下支架13通过隔离座16与柱侧下支架12相接触，并固定在车身侧增强部件102上。
在柱侧下支架12上设有沿轴向延伸的轴向长孔14，而在车身侧下支架13上设有孔15。
由合成树脂制成的隔离座16设置在柱侧下支架12和车身侧下支架13之间。隔离座16的体部17设有三个爪形部分18。同时，在车辆后部设有一个销插入孔19，从而在车身后部构成一个具有较小宽度的环形部分。
隔离座16的三个爪形部分18锁止在形成于柱侧下支架12上的切口部分20上。
一支承销21穿过柱侧下支架12的轴向长孔14、隔离座16的销插入孔19和车身侧下支架13的孔15，并将它们紧固在一起。
在隔离座16的体部17和销插入孔19之间设有一个窄的冲击时发生断裂的部分19a，由于二次碰撞时支承销21将预定的断裂载荷作用于该冲击时发生断裂的部分19a上，从而产生冲击使其发生断裂。该窄的冲击时发生断裂的部分19a与销插入孔19的中心相比延伸到车身的前部。并不要求该窄的冲击时发生断裂的部分在销插入孔19的上部和下部都发生断裂。上部和下部其中之一或这两个部分之间的部位可发生断裂就足够了。图5示出了该隔离座16的载荷在断裂时的特性。
由于具有上面所述的结构，因此，在倾斜操作时，柱侧下支架12可以倾斜的方式与转向柱1一起以支承销21为倾动中心进行运动。
在二次碰撞时，当转向柱1向车辆前部运动时，车身侧下支架13和支承销21仍保持不动，同时，柱侧下支架12和隔离座16的体部17与转向柱1一起可向车辆前部运动。
因此，支承销21使隔离座16的环形的冲击时发生断裂的部分19a发生断裂，从而转向柱1可平稳地与下支架脱开。
此后，柱侧下支架12与转向柱1一起向车辆前部移动，同时，其轴向长孔14与支承销21相接合。由于这样的结构使支承销21如上所述与轴向长孔14相接合，因此，转向柱1不会向下掉落，并被可靠地引导向车辆的前部。
由于隔离座16由合成树脂制成，因此，隔离座16的环形的冲击时发生断裂的部分19a的断裂载荷(也就是，转向柱的脱开载荷)可相对较小。
由于隔离座16的环形的冲击时发生断裂的部分19a发生断裂，而柱侧下支架12不会发生即使是局部的断裂或变形，因此，在破裂时，可平稳地脱开转向柱1而不会发生锁绊，并可可靠地将转向柱1引向车辆的前部，而不会使其向下掉落。
注意，本发明并不局限于上述的实施例，本发明还可有各种的变型。
例如，在前述的实施例中，隔离座设置在车身侧下支架和柱侧下支架之间。但也可将隔离座设置在上支架侧，或者将隔离座同时设置在上支架侧和下支架侧。
而且，在前述的实施例中，隔离座锁止在柱侧下支架上。但隔离座也可锁止在车身侧下支架上。在此情况下，长孔设置在车身侧支架上，且冲击时发生断裂的部分位于车辆前侧的隔离座上。
冲击时发生断裂的部分19a可带有切口以易于断裂。
如上所述，根据本发明，隔离座设置在柱侧支架和车身侧支架之间，且隔离座体部锁止在这些支架中的任何一个上。另外，支承销穿过隔离座，且受到冲击时会发生断裂的断裂部分形成于隔离座上。在倾斜操作时，柱侧支架可与转向柱一起绕作为倾动中心的支承销倾斜。
二次碰撞时，当转向柱向车辆前部移动时，车身侧支架和支承销仍保持不动，同时柱侧支架和隔离座体部与转向柱一起要向车辆前部移动。因此，支承销使隔离座的冲击时发生断裂的部分断裂，从而转向柱可平稳地与车身侧支架脱开。
由于柱侧支架和与其相对应的车身侧支架分别单独形成，因此易于设计出所需的构型和结构，且易于加工。
由于是隔离座的冲击时发生断裂的部分会发生断裂，而柱侧支架象普通装置那样不会发生即使是局部的断裂或变形，因此，在破裂时，可平稳地脱开转向柱1而不会发生锁绊，并可可靠地将转向柱引向车辆的前部，而不会使其向下掉落。

Claims (2)

1.一种冲击吸收式转向柱装置，该装置布置成使转向柱在车辆后部由车身侧上支架、固定在该转向柱上的柱侧上支架和穿过所述车身侧上支架和所述柱侧上支架用于将所述柱侧上支架固定到所述车身侧上支架上的紧固螺栓固定并支承，并使转向柱在车辆前部由车身侧下支架、固定在该转向柱上的柱侧下支架和穿过所述车身侧下支架和所述柱侧下支架且作为倾斜调整中心的支承销固定并支承，以使得在碰撞时使柱侧下支架脱开而缓冲冲击，当所述紧固螺栓被松开时，所述柱侧上支架可相对于所述车身侧上支架运动，以进行倾斜调整，
其特征在于：一由合成树脂制成的隔离座设置在所述车身侧下支架和所述柱侧下支架之间，所述隔离座设有三个爪形部分，所述爪形部分锁止在形成于所述柱侧下支架上的切口部分上，从而保持所述隔离座，在所述隔离座上设有所述支承销穿过的一销插入孔，该销插入孔为圆孔并且在其位于车辆后侧的周围形成一个冲击时发生断裂的窄的断裂部分，所述窄的断裂部分与所述销插入孔中心相比延伸到车辆的前部。
2.如权利要求1所述的冲击吸收式转向柱装置，其特征在于，在所述车身侧上支架和车身之间设有在二次碰撞时用于吸收冲击能量的塑性变形元件。
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