CN103786775B - 一种用于转向柱的溃缩吸能结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于转向柱的溃缩吸能结构，其包括套在转向柱外面的套管和固定在套管上的转向柱支架，所述转向柱支架上设有两套沿转向柱轴心线对称的减振构件，所述减振构件包括金属套、内壁与金属套外壁配合的橡胶衬套、与橡胶衬套外壁配合的注塑剪切体，所述注塑剪切体通过注塑销定位连接在转向柱支架上。本方案能够解决汽车发生碰撞时溃缩力陡增问题，和从仪表盘横梁支架传递到管柱及方向盘的振动的问题。

Description

一种用于转向柱的溃缩吸能结构

技术领域

本发明涉及汽车转向柱，具体是一种用于转向柱的溃缩吸能结构。

背景技术

汽车发生碰撞时，为吸收部分碰撞能量，一般在转向柱安装支架上固定有注塑剪切块，如图1和图2所示，注塑剪切块3通过注塑销4与转向柱支架1固定连接，转向柱支架1与管柱套筒2焊接在一起，注塑剪切块3中心开有长条形孔34，安装螺栓穿过长条形孔34，将管柱总成与仪表盘横梁支架连接。汽车碰撞时，注塑剪切块3保持固定，转向柱支架1与管柱套筒2相对注塑剪切块3下移，通过剪切注塑销4而吸收部分碰撞能量。但因大多数注塑剪切块3为刚性体，使得管柱总成与仪表盘横梁支架的连接为刚性连接，一方面会导致碰撞瞬间溃缩力陡增，对驾驶员有不可估量风险的伤害；另一方面不能衰减从仪表盘横梁支架传递到管柱及方向盘的部分振动，影响驾驶的平稳性及舒适性。

如CN 203211371 U公开的一种汽车转向柱的溃缩结构，该结构包括固定在转向柱外的安装支架，安装支架上设置有剪切块，剪切块包括上块体和下块体，上块体处于安装支架上部，下块体处于安装支架下部，上块体和下块体通过定位销将两者定位在安装支架上。该结构通过剪切块实现转向柱部分的吸能，该结构剪切块的上、下块体间通过定位销连接，虽然拆卸与安装方便，但依然是刚性连接，同样会出现碰撞瞬间溃缩力陡增的情况。

为避免这种碰撞瞬间溃缩力陡增的情况，如CN 201989840 U公开的一种转向柱，其包括三级溃缩吸能结构，溃缩力随着溃缩级数的增加相应加大，吸收的冲击能量一步步逐渐增加，由此减轻碰撞时驾驶员所受的伤害。但其第二级溃缩吸能结构为安装支架与镶块之间通过销钉连接，仍为为刚性连接，不能衰减从仪表盘横梁支架传递到管柱及方向盘的部分振动；且三级溃缩吸能结构会明显增加转向柱的结构复杂度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于转向柱的溃缩吸能结构，其一方面能够在汽车发生碰撞时避免溃缩力陡增，另一方面能够衰减从仪表盘横梁支架传递到管柱及方向盘的振动。

本发明的技术方案如下：一种用于转向柱的溃缩吸能结构，包括套在转向柱外面的套管和固定在套管上的转向柱支架，所述转向柱支架上设有两套沿转向柱轴心线对称的减振构件，所述减振构件包括金属套、内壁与金属套外壁配合的橡胶衬套、与橡胶衬套外壁配合的注塑剪切体，所述注塑剪切体通过注塑销定位连接在转向柱支架上。

所述转向柱支架通过两减振构件与仪表盘横梁支架螺栓固定，螺栓穿过减振构件的金属套，由于减振构件的橡胶衬套具有较好的弹性，使转向柱支架与仪表盘横梁支架的连接为柔性连接，即是使转向柱与仪表盘横梁支架柔性连接。发生碰撞时，橡胶衬套在注塑销被剪切前产生弹性变形吸收部分碰撞能量，以避免溃缩力的陡增；在发生振动时，橡胶衬套利用自身的弹性，能很好地衰减从仪表盘横梁支架传递到转向柱及方向盘的振动，确保驾驶的平稳性与舒适性。

进一步地，所述金属套的一端设有法兰盘、中心设有小圆孔；所述橡胶衬套的两端部分别设有环状凸起；所述注塑剪切体的中心设有一大圆孔，该大圆孔的一端设有限位台阶；所述金属套的外壁与橡胶衬套的内壁粘接，所述金属套端部的法兰盘与橡胶衬套的一端紧靠；所述注塑剪切体的大圆孔内壁与橡胶衬套的外壁配合，所述橡胶衬套一端部的环状凸起与所述限位台阶紧靠，所述橡胶衬套另一端部的环状凸起与注塑剪切体的下面紧靠，构成一套减振构件。

进一步地，为保证注塑剪切体的可靠固定，所述注塑剪切体与转向柱轴心线平行的两侧面分别设有“U”型槽，所述注塑剪切体上设有多个贯穿两个“U”型槽侧壁的销孔，所述“U”型槽与转向柱支架配合，并通过多根注塑销一一对应穿过多个销孔定位连接。

本方案的溃缩吸能结构，它一方面能够在汽车发生碰撞时避免溃缩力陡增，延长碰撞力作用于人体的时间，保护驾驶员安全；另一方面能够衰减从仪表盘横梁支架传递到管柱及方向盘的振动，确保驾驶的平稳性和舒适性。本结构在现有的溃缩吸能结构上增加的附件较少，结构简单，成本低，不会给汽车带来过多的负担。

附图说明

图1为现有技术中一种溃缩吸能结构的示意图；

图2为图1中注塑剪切块、注塑销与转向柱支架连接的剖面示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明金属套、橡胶衬套和注塑剪切块的分解图；

图5为本发明金属套、橡胶衬套和注塑剪切块的连接剖面图。

图中：1-转向柱支架；2-套管；3-注塑剪切块；4-注塑销；5-金属套；6-橡胶衬套；7-注塑剪切体；8-减振构件；51-小圆孔；61-环状凸起；71-大圆孔；72-限位台阶；73-“U”型槽；74-销孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

参见图3、图4和图5，本溃缩吸能结构包括套在转向柱外面的套管2和固定在套管2上的转向柱支架1，所述转向柱支架1上设有两套沿转向柱轴心线对称的减振构件8，所述减振构件8包括金属套5、内壁与金属套5外壁配合的橡胶衬套6、与橡胶衬套6外壁配合的注塑剪切体7，所述注塑剪切体7通过注塑销4定位连接在转向柱支架1上。

所述转向柱支架1通过两减振构件8与仪表盘横梁支架螺栓固定，螺栓穿过减振构件8的金属套5，由于减振构件8的橡胶衬套6具有较好的弹性，使转向柱支架1与仪表盘横梁支架的连接为柔性连接，即是使转向柱与仪表盘横梁支架柔性连接。发生碰撞时，橡胶衬套6在注塑销4被剪切前产生弹性变形吸收部分碰撞能量，以避免溃缩力的陡增；在发生振动时，橡胶衬套6利用自身的弹性，能很好地衰减从仪表盘横梁支架传递到转向柱及方向盘的振动，确保驾驶的平稳性与舒适性。

进一步地，所述金属套5的一端设有法兰盘、中心设有小圆孔51；所述橡胶衬套6的两端部分别设有环状凸起61；所述注塑剪切体7的中心设有一大圆孔71，该大圆孔71的一端设有限位台阶72；所述金属套5的外壁与橡胶衬套6的内壁粘接，所述金属套5端部的法兰盘与橡胶衬套6的一端紧靠；所述注塑剪切体7的大圆孔71内壁与橡胶衬套6的外壁配合，所述橡胶衬套6一端部的环状凸起61与所述限位台阶72紧靠，所述橡胶衬套6另一端部的环状凸起61与注塑剪切体7的下面紧靠，构成一套减振构件8。

为防止橡胶衬套6的滑脱，除金属套5的外壁与橡胶衬套6的内壁粘接外，一个环状凸起61限位在金属套5与限位台阶72间，一个环状凸起61挡在注塑剪切体7下面的大圆孔71边缘，避免长时间使用后橡胶衬套6在大圆孔71中轴向窜动。橡胶衬套6经硫化调整到适当硬度，橡胶衬套6的内壁与金属套5的外壁粘接还能保证碰撞能量或振动能量均匀传递到橡胶衬套6上进行衰减；对于大圆孔71内壁与橡胶衬套6外壁的配合，可采用橡胶衬套6与大圆孔71内壁压装的方法。

为保证注塑剪切体7的可靠固定，所述注塑剪切体7与转向柱轴心线平行的两侧面分别设有“U”型槽73，所述注塑剪切体7上设有多个贯穿两个“U”型槽73侧壁的销孔74，所述“U”型槽73与转向柱支架1配合，并通过多根注塑销4一一对应穿过多个销孔74定位连接。

注塑剪切体7与转向柱支架1固定连接，溃缩力的大小可通过改变注塑销4的直径控制。现有的锁紧机构9通常与注塑剪切体7配合使用，以进一步增加溃缩吸能效果。本发明属于汽车用转向管柱总成的一部分，在转向管柱生产过程中，具有相应的装配工艺。

本方案的溃缩吸能结构，它一方面能够在汽车发生碰撞时避免溃缩力陡增，延长碰撞力作用于人体的时间，保护驾驶员安全；另一方面能够衰减从仪表盘横梁支架传递到管柱及方向盘的振动，确保驾驶的平稳性和舒适性。本结构在现有的溃缩吸能结构上增加的附件较少，结构简单，成本低，不会给汽车带来过多的负担。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于转向柱的溃缩吸能结构，包括套在转向柱外面的套管（2）和固定在套管（2）上的转向柱支架（1），所述转向柱支架（1）上设有两套沿转向柱轴心线对称的减振构件（8），其特征在于：所述减振构件（8）包括金属套（5）、内壁与金属套（5）外壁配合的橡胶衬套（6）、与橡胶衬套（6）外壁配合的注塑剪切体（7），所述注塑剪切体（7）通过注塑销（4）定位连接在转向柱支架（1）上；所述金属套（5）的一端设有法兰盘、中心设有小圆孔（51）；所述橡胶衬套（6）的两端部分别设有环状凸起（61）；所述注塑剪切体（7）的中心设有一大圆孔（71），该大圆孔（71）的一端设有限位台阶（72）；所述金属套（5）的外壁与橡胶衬套（6）的内壁粘接，所述金属套（5）端部的法兰盘与橡胶衬套（6）的一端紧靠；所述注塑剪切体（7）的大圆孔（71）内壁与橡胶衬套（6）的外壁配合，所述橡胶衬套（6）一端部的环状凸起（61）与所述限位台阶（72）紧靠，所述橡胶衬套（6）另一端部的环状凸起（61）与注塑剪切体（7）的下面紧靠，构成一套减振构件（8）。

2.根据权利要求1所述的一种用于转向柱的溃缩吸能结构，其特征在于：所述注塑剪切体（7）与转向柱轴心线平行的两侧面分别设有“U”型槽（73），所述注塑剪切体（7）上设有多个贯穿两个“U”型槽（73）的侧壁的销孔（74），所述“U”型槽（73）与转向柱支架（1）配合，并通过多根注塑销（4）一一对应穿过多个销孔（74）定位连接。