CN101104416B - 车辆转向柱的冲击吸收系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转向柱冲击吸收系统，其包括安装板，外管，上端轴，和下端轴。本发明的一个例示性实施方案提供转向柱冲击吸收系统，其包括安装板，外管，上端轴，和下端轴，冲击吸收系统包括在安装板上形成的安装板孔，布置在安装板孔上垂直于转向柱轴向方向的卷边板销，连接到外管的横向支架，横向支架上形成的横向支架孔，一端固定在外管和横向支架之间的卷边板，外管穿过安装板孔且与转向柱轴向平行地布置在安装板和横向支架之间、并包裹卷边板销，覆盖安装板和横向支架之间卷边板并连接到横向支架的卷边板导向器，在安装板上形成并布置在与转向柱的轴向平行方向的安装板槽，以及将卷边板导向器固定到横向支架且如果发生碰撞则沿着安装板槽移动的卷边板连接部。

Description

车辆转向柱的冲击吸收系统

相关申请的交叉引用

本申请要求韩国专利申请No.10-2006-0065457的优先权和相关权益，该申请于2006年7月12日在韩国知识产权局申请，该申请的全部内容在此一并引入作为参考。

发明背景

(a)技术领域

本发明涉及车辆转向柱的冲击吸收系统，更具体而言，涉及这样的车辆转向柱冲击吸收系统，其通过在现有卷边板(curling plate)上附加卷边板导向器(guide)从而使得卷边板可以有效地吸收冲击。

(b)相关现有技术的说明

通常，转向系统设计用于把由驾驶者产生的扭矩传送给车轮。转向系统包括安装在驾驶席附近的方向盘，连接到方向盘的转向轴，和安装在转向轴周围用以支撑转向轴的管。

如果碰撞，转向柱经由容器(capsule)的成型力(molding force)、内外管之间的摩擦力和方向盘的变形来吸收冲击，从而减少对驾驶员的伤害。

图1是车辆转向柱传统冲击吸收系统的立体图。

图2是在其上安装有电动机的车辆转向柱另一传统冲击吸收系统。

如图1和2所示，当产生如箭头方向所示外部冲击时，传统转向柱首先使用安装在安装板上的容器109，209的成型力吸收冲击。此外，通过内管103，203和外管101，203之间的摩擦力来实现次级冲击吸收。

然而，上述传统的转向柱很难设计，这是因为需要调整成型容器的数量和厚度以设置容器的成型力。此外，调整内外管之间摩擦力的设计更改将是不经济的。

此外，因为安装板被分成上安装板105，205和下安装板107，207，所以当车辆空载或高速行驶时发生方向盘摇摆。此外，因为下安装板107，207的结构脆弱，其在装配过程中容易变形。

在图2所示电动机驱动的动力转向柱中，电动机的存在不仅显著增加方向盘的摇摆，而且由于转向柱可折叠部分被减小，从而吸收冲击能量可用空间的量也被减小。

上述信息在背景技术中的披露仅仅是帮助增强对发明背景的理解，因此其可能包含这样的信息：该信息并未构成被该国内本领域普通技术人员所掌握的现有技术信息。

发明内容

本发明致力于提供车辆转向柱冲击吸收系统，其优点在于通过附加覆盖卷边板的卷边板导向器从而允许卷边板有效吸收由车辆碰撞所产生的冲击。

本发明的一个例示性实施方案提供转向柱冲击吸收系统，其包括安装板，外管，上端轴，和下端轴，冲击吸收系统包括在安装板上形成的安装板孔，布置在安装板孔上垂直于转向柱轴向方向的卷边板销，连接到外管的横向支架，横向支架上形成的横向支架孔，一端固定在外管和横向支架之间的卷边板，所述卷边板穿过安装板孔并与转向柱轴向平行地布置在安装板和横向支架之间，同时所述卷边板包裹卷边板销，覆盖安装板和横向支架之间卷边板并连接到横向支架的卷边板导向器，在安装板上形成并布置在与转向柱的轴向平行方向的安装板槽，和将卷边板导向器固定到横向支架、且如果发生碰撞则沿着安装板槽移动的卷边导向器连接部。

卷边导向器连接部可以包括螺栓。

卷边导向器连接部可以进一步包括插入在螺栓和安装板之间的垫圈。

安装板可以整体式形成为一块。

冲击吸收系统可以进一步包括由横向支架在横向支架与安装板接触区域以U形切割而形成并被弯曲以与安装板接触的横向支架连接部，以及从安装板的一部分延伸出来并弯曲覆盖横向支架连接部的安装板连接部。

上端轴和下端轴通过花键结构彼此连接。

本发明的另一个例示性实施方案提供转向柱冲击吸收系统，其包括安装板，外管，上端轴，以及下端轴，该冲击吸收系统包括在安装板上形成的安装板孔，布置在安装板孔上垂直于转向柱轴向方向的卷边板销，连接到外管的横向支架，横向支架上形成的横向支架孔，一端固定在外管和横向支架之间的卷边板，所述卷边板穿过安装板孔并与转向柱轴向平行地布置在安装板和横向支架之间，同时所述卷边板包裹卷边板销，覆盖安装板和横向支架之间卷边板并连接到横向支架的卷边板导向器，在安装板上形成并布置在与转向柱的轴向平行方向的安装板槽，将卷边板导向器固定到横向支架、且在车辆发生碰撞时沿着安装板槽移动的卷边导向器连接部，以及安装在转向柱上的电动机。

卷边导向器连接部可以包括螺栓。

卷边导向器连接部可以进一步包括插入在螺栓和安装板之间的垫圈。

安装板可以整体式形成为一块。

冲击吸收系统可以进一步包括由横向支架在横向支架与安装板接触区域以U形切割而形成并被弯曲而与安装板接触的横向支架连接部，以及从安装板的一部分延伸出来并弯曲覆盖横向支架连接部的安装板连接部。

上端轴和下端轴通过花键结构彼此连接。

附图说明

图1是车辆转向柱传统冲击吸收系统的立体图。

图2是在其上安装有电动机的车辆转向柱另一传统冲击吸收系统。

图3是按照本发明的一个例示性实施方案的车辆转向柱冲击吸收系统的立体图。

图4是图3中的卷边板的连接部的局部放大立体图。

图5是显示图4的安装板被拆掉时的状况的局部放大立体图。

图6是显示图5的卷边板导向器被拆掉时的状况的局部放大立体图。

图7是显示当从图3的底部观察时，安装板和横向支架的连接部的局部放大立体图。

图8是按照本发明示的一个例性实施方案的车辆带电动机的转向柱冲击吸收系统的立体图。

图9是显示按照本发明的一个例示性实施方案的上端轴和下端轴的连接的示意图。

具体实施方式

本发明的例示性实施方案参照附图在下文详细说明。

图3是按照本发明的一个例示性实施方案的车辆转向柱冲击吸收系统的立体图，而图8是按照本发明的一个例示性实施方案的车辆带电动机的转向柱冲击吸收系统的立体图。

图4是图3中的卷边板的连接部的局部放大立体图。

图5是显示图4的安装板被拆掉时的状况的局部放大立体图。

图6是显示当图5的卷边板导向器被拆掉时的状况的局部扩大立体图。

首先，将通过参照附图4，5和6来说明卷边板和卷边板导向器的连接部。

转向柱冲击吸收系统包括安装板，外管，上端轴，和下端轴。安装板311具有安装板孔313。

卷边板销323以垂直于转向柱轴向的方向布置在安装板孔313的上方。

横向支架331连接到外管301。外管301和横向支架331在车辆碰撞中一体地共同移动。

横向支架331具有横向支架孔333。

卷边板351的一端固定到外管301和横向支架331之间。卷边板351穿过横向支架孔333和安装板孔313并且包裹卷边板销323。更准确地说，卷边板351途经安装板313。卷边板351与转向柱的轴向平行地布置在安装板311和横向支架331之间。

卷边板导向器353覆盖卷边板351，卷边板导向器353在安装板311和横向支架331之间连接到横向支架331。当卷边板351在车辆碰撞中折叠时，卷边板导向器353使得卷边板351能够提供均匀的摩擦力，从而能稳定地折叠。

在安装板311上形成安装板槽315，该安装板槽在与转向柱轴向平行的方向延伸。

卷边板导向器353和横向支架331都通过一个卷边导向器连接部而被固定。如果发生碰撞，卷边导向器连接部沿着安装板槽315移动。

卷边导向器包括螺栓319。在此情况下，可以通过调整螺栓319的松紧度来调整冲击吸收的量。

卷边导向器连接部可以进一步包括介于螺栓319和安装板311之间的垫圈321。

安装板311整体式形成为一块。

下面将描述安装板和横向支架。

图8是按照本发明的一个例示性实施方案的安装板311和横向支架331的连接部的局部放大立体图。

参照图8，在横向支架331与安装板311相接触的区域，横向支架331被局部地切割为U形从而形成横向支架连接部335。横向支架连接部335被弯曲以使其与安装板311相接触。

自安装板311延伸出来一个安装板连接部317，且该安装板连接部317被弯曲以覆盖横向支架连接部335并与之紧密接触。

一旦车辆发生碰撞，安装板连接部317和横向支架连接部335首先吸收车辆碰撞所产生的冲击。安装板连接部317和横向支架连接部335的接合力根据安装板连接部317的弯曲程度而确定。

图9是显示按照本发明的一个例示性实施方案的上端轴和下端轴的连接的示意图。

如图9所示，上端轴和下端轴的连接部501形成为花键结构。

在现有技术中，上端轴和下端轴通过轴销彼此连接。从而，由车辆碰撞产生的冲击被吸收同时也会使轴销断裂。然而，在本发明中，因为冲击被卷边板所吸收，所以上端轴和下端轴可以通过花键结构彼此连接。

如前所述，所阐明的例子中本发明的理念被应用到通常的转向柱冲击吸收系统。然而，本发明的理念也可以应用到电动机驱动的动力转向系统。

图8阐明了电动机驱动的动力转向柱冲击吸收系统。

电动机驱动的动力转向系统(Motor Driven Power Steering system，MDPS)除安装的电动机471之外与通常的动力转向系统在主要部件上是相同的。如图8所图示，上管401，安装板411，安装板槽415，螺栓419，垫圈421，卷边板销423，以及横向支架431与上文所述的那些部件所起的作用相同。

电动机驱动的动力转向柱存在的设计难题是：电动机471缩小了转向柱的可折叠区域而且很难改变管的直径。当上述冲击吸收系统被应用到电动机驱动的动力转向系统时，与使用管的摩擦力或使用轴销的情况相比，其设计的改变更为容易也更为经济。

根据本发明的车辆转向柱冲击吸收系统具有下列效果：

1)应用了卷边板和卷边板导向器，因而卷边板均匀折叠以在车辆碰撞中提供稳定的摩擦力，从而保护驾驶员免于受伤害。

2)因为螺栓被应用到导向器连接部，冲击吸收量容易调整。

3)安装板整体式形成为一块，因此转向柱的刚性获得改善。该刚性当车辆空载或高速行驶时防止方向盘的摇摆。

4)连接部用于将横向支架连接到安装板，导致车辆碰撞中冲击的分散。

5)当应用卷边板和卷边板导向器时，上端轴和下端轴的连接用花键结构完成，从而易于改变设计。

6)当冲击吸收系统应用于电动机驱动的动力转向柱时，其中，由于电动机的存在，可折叠的部分被缩短并且很难改变管的直径，本发明的上述效果能进一步提高。

按照本发明，因为车辆转向柱的冲击吸收系统用卷边板而不用成型销，轴销，以及管之间的摩擦力吸收车辆碰撞中所产生的冲击，所以生产成本可以减少，而且很容易根据车辆的规格来改变设计。

尽管本发明已经通过当前被认为是具有可操作性的例示性实施方案加以阐明，然而应当理解本发明并非局限于所披露的实施方案，与此相反，本发明覆盖各种包含在本发明精神和范围内的变形和等同布置。

Claims (12)

1.一种转向柱冲击吸收系统，它包括安装板，外管，上端轴，以及下端轴，该冲击吸收系统包括：

在安装板上形成的安装板孔；

以垂直于转向柱轴向的方向布置在安装板孔上方的卷边板销；

与外管连接的横向支架；

在横向支架上形成的横向支架孔；

一端固定在外管和横向支架之间的卷边板，所述卷边板穿过安装板孔并且与转向柱的轴向平行地布置在安装板和横向支架之间，同时所述卷边板包裹卷边板销；

覆盖安装板和横向支架之间的卷边板并且连接到横向支架的卷边板导向器；

在安装板上形成且布置在与转向柱的轴向平行的方向的安装板槽；以及

卷边导向器连接部，它将卷边板导向器固定到横向支架、并当发生碰撞时沿着安装板槽移动。

2.如权利要求1所述的冲击吸收系统，其中卷边导向器连接部包括螺栓。

3.如权利要求2所述的冲击吸收系统，其中卷边导向器连接部进一步包括介于螺栓和安装板之间的垫圈。

4.如权利要求1所述的冲击吸收系统，其中安装板整体式形成为一块。

5.如权利要求1所述的冲击吸收系统，进一步包括：

横向支架连接部，其由横向支架与安装板接触区域的横向支架的一部分切割为U形而形成，并将其弯曲使之与安装板接触；以及

安装板连接部，其延伸自安装板的一部分，并被弯曲使之覆盖横向支架连接部。

6.如权利要求1所述的冲击吸收系统，其中上端轴和下端轴通过花键结构彼此连接在一起。

7.一种转向柱冲击吸收系统，它包括安装板，外管，上端轴，以及下端轴，该冲击吸收系统包括：

在安装板上形成的安装板孔；

以垂直于转向柱轴向的方向布置在安装板孔上方的卷边板销；

与外管连接的横向支架；

在横向支架上形成的横向支架孔；

一端固定在外管和横向支架之间的卷边板，所述卷边板穿过安装板孔并且与转向柱的轴向平行地布置在安装板和横向支架之间，同时所述卷边板包裹卷边板销；

覆盖安装板和横向支架之间的卷边板并且连接到横向支架的卷边板导向器；

安装板槽，其沿着转向柱的轴向形成于安装板上；

卷边导向器连接部，它将卷边板导向器固定到横向支架、并当发生车辆碰撞时沿着安装板槽移动；以及

连接到转向柱的电动机。

8.如权利要求7所述的冲击吸收系统，其中卷边导向器连接部包括螺栓。

9.如权利要求8所述的冲击吸收系统，其中卷边导向器连接部进一步包括介于螺栓和安装板之间的垫圈。

10.如权利要求7所述的冲击吸收系统，其中安装板整体式形成为一块。

11.如权利要求7所述的冲击吸收系统，进一步包括：

横向支架连接部，其由横向支架与安装板接触区域的横向支架的一部分切割为U形而形成，并将其弯曲使之与安装板接触；以及

安装板连接部，其延伸自安装板的一部分，并被弯曲使之覆盖横向支架连接部。

12.如权利要求7所述的冲击吸收系统，其中上端轴和下端轴通过花键结构彼此连接在一起。

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