CN103818428A - 一种转向管柱溃缩吸能装置及转向管柱总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种转向管柱溃缩吸能装置及转向管柱总成，涉及汽车防撞保护技术领域，为简化结构，提高溃缩吸能过程的导向性和平稳性而发明。一种转向管柱溃缩吸能装置，包括与汽车车体固定连接的固定支架和与汽车的转向管柱固定连接的滑动支架，所述滑动支架上沿所述转向管柱的轴向设有两端封闭的滑槽，所述滑槽内配合设有可在所述滑槽内滑动的溃缩件，所述固定支架通过所述溃缩件与所述滑动支架连接，所述滑槽包括相互连通的第一段和第二段，所述第一段的宽度小于所述第二段的宽度，所述溃缩件配合置于所述第二段内。本发明转向管柱溃缩吸能装置用于汽车转向系统。

Description

一种转向管柱溃缩吸能装置及转向管柱总成

技术领域

本发明涉及汽车防撞保护技术领域，尤其涉及一种转向管柱溃缩吸能装置及转向管柱总成。

背景技术

随着汽车工业的发展，消费者对汽车的安全性要求越来越高，在汽车发生严重碰撞的交通事故时，一旦汽车发生碰撞，驾驶员在惯性的作用下身体继续向前移动导致驾驶员胸部或头部撞击方向盘而受到伤害，因此，能更好的保护驾驶员，减小方向盘对头部或胸部的伤害变得尤为重要，现有的转向管柱总成基本上通常设计有溃缩吸能装置，在汽车发生碰撞后，驾驶员头部或胸部首先接触到方向盘，当方向盘受到碰撞力达到一定值，转向管柱能顺利的产生位移，从而将方向盘提供的碰撞阻力限制在一定的峰值，保障驾驶人员的安全。

现有的转向管柱溃缩吸能装置主要有镶块剪切脱离式、钢丝变形吸能式、可分离式等结构，主要依靠剪切注塑镶块、拉动钢丝变形、橡胶套脱离等来实现转向管柱的溃缩吸能，虽然溃缩形式很多，但是碰撞后转向管柱的吸能平稳性、安装支架碰撞后强度较差，且也会受外界其他因素的影响，导致转向管柱位移的导向性不够好，从而不利于驾驶人员自身安全。

发明内容

本发明的实施例提供一种转向管柱溃缩吸能装置及转向管柱总成，可简化结构，提高溃缩吸能过程的导向性和平稳性。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种转向管柱溃缩吸能装置，包括固定支架和滑动支架，所述固定支架与汽车车体固定连接，所述滑动支架与汽车的转向管柱固定连接，所述滑动支架上沿所述转向管柱的轴向设有两端封闭的滑槽，所述滑槽内配合设有可在所述滑槽内滑动的溃缩件，所述固定支架通过所述溃缩件与所述滑动支架连接，所述滑槽包括相互连通的第一段和第二段，所述第一段靠近所述转向管柱用于安装汽车方向盘的一端设置，所述第二段远离所述转向管柱用于安装汽车方向盘的一端设置，所述第一段的宽度小于所述第二段的宽度，所述溃缩件配合置于所述第二段内，当方向盘受挤压时，所述转向管柱可带动所述滑动支架滑动，使所述溃缩件相对于所述滑槽由所述第二段滑动至所述第一段并发生溃缩。

进一步地，所述第一段的宽度由所述第一段与所述第二段连通的一端向靠近汽车方向盘的一端逐渐减小。

进一步地，所述溃缩件包括轴套和销轴，所述轴套套设于所述销轴上，且所述轴套配合设置于所述第二段内，所述固定支架通过所述销轴与所述滑动支架固定连接，当汽车方向盘受挤压时，所述轴套和销轴可相对于所述滑槽由所述第二段滑动至所述第一段，且所述轴套发生溃缩。

具体地，所述轴套的材质为塑料。

更进一步地，所述固定支架和所述滑动支架均为U型结构，所述转向管柱固定连接于所述滑动支架的U型开口内，所述固定支架的U型开口与所述滑动支架的U型开口相对设置，所述滑动支架的两个相对侧壁上均设有所述滑槽，且两个所述滑槽相互对称，所述固定支架上与所述销轴对应的位置设有销孔，所述销轴的两端分别穿过两个所述滑槽后，通过所述销孔与所述固定支架连接。

进一步地，所述滑动支架上设有与所述滑槽同向的弱化凹槽，且所述弱化凹槽设于所述第一段的端部，并与所述第一段贯通。

进一步地，所述弱化凹槽的截面形状为V型，且所述弱化凹槽与所述滑动支架上靠近汽车方向盘的一端贯通。

更进一步地，所述弱化凹槽的中心线与所述滑槽的中心线位于同一直线上。

本发明提供的转向管柱溃缩吸能装置，通过滑槽和所述溃缩件的配合实现溃缩吸能，其中，所述滑槽包括第一段和第二段，所述滑槽的第一段的宽度小于第二段的宽度，当汽车方向盘受到挤压，汽车方向盘带动所述转向管柱连同所述滑动支架沿所述转向管柱的轴向滑动，并使所述溃缩件相对于所述滑槽从所述第二段向第一段滑动，由于所述第一段的宽度小于所述第二段的宽度，而所述溃缩件配合设置于所述滑槽的第二段内，因此，当所述溃缩件相对于所述滑槽滑动至所述第一段时，所述第一段对所述溃缩件进行剪切和挤压，使所述溃缩件溃缩变形，实现溃缩吸能作用，为驾驶者提供缓冲，从而实现了利用所述滑槽和所述溃缩件本身的形状和尺寸达到溃缩吸能的目的，简化了转向管柱溃缩吸能装置的结构，且所述滑槽可引导所述转向管柱的滑动，从而增强了转向管柱溃缩吸能装置的导向性和平稳性，避免所述转向管柱在滑动过程中发生偏转或滑脱。

一种转向管柱总成，包括转向轴、转向管柱和转向管柱溃缩吸能装置，所述转向管柱套设于所述转向轴上，所述转向管柱溃缩吸能装置设于所述转向管柱上，所述转向管柱溃缩吸能装置为上述任一技术方案所述的转向管柱溃缩吸能装置。

进一步地，所述转向管柱溃缩吸能装置为两组，且两组所述转向管柱溃缩吸能装置均设于所述转向管柱上。

本发明提供的转向管柱总成，采用了所述通过滑槽和所述溃缩件的配合实现溃缩吸能的转向管柱溃缩吸能装置，其中，所述滑槽包括第一段和第二段，所述滑槽的第一段的宽度小于第二段的宽度，当汽车方向盘受到挤压，汽车方向盘带动所述转向管柱连同所述滑动支架沿所述转向管柱的轴向滑动，并使所述溃缩件相对于所述滑槽从所述滑槽的第二段向第一段滑动，由于所述滑槽的第一段的宽度小于所述滑槽的第二段的宽度，而所述溃缩件配合设置于所述滑槽的第二段内，因此，当所述溃缩件相对于所述滑槽滑动至所述第一段时，所述第一段对所述溃缩件进行剪切和挤压，使所述溃缩件溃缩变形，实现溃缩吸能作用，从而为驾驶者提供缓冲，从而实现了利用所述滑槽和所述溃缩件本身的形状和尺寸达到溃缩吸能的目的，使转向管柱总成的结构接单，且所述滑槽可引导所述转向管柱的滑动，从而增强了转向管柱总成的导向性和平稳性。

附图说明

图1为本发明实施例一种转向管柱溃缩吸能装置的结构爆炸图；

图2为本发明实施例一种转向管柱总成中的溃缩件和滑动支架的装配示意图；

图3为本发明实施例一种转向管柱总成的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例一种转向管柱溃缩吸能装置及转向管柱总成进行详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图1、图2，图1为本发明实施例一种转向管柱溃缩吸能装置的结构爆炸图，图2为本发明实施例一种转向管柱总成中的溃缩件和滑动支架的装配示意图，本发明实施例所述的转向管柱溃缩吸能装置，包括固定支架1和滑动支架2，固定支架1与汽车车体（图中未示出）固定连接，滑动支架2与汽车的转向管柱5固定连接，滑动支架2上沿转向管柱5的轴向设有两端封闭的滑槽3，滑槽3内配合设有可在滑槽3内滑动的溃缩件4，固定支架1通过溃缩件4与滑动支架2连接，滑槽3包括相互连通的第一段31和第二段32，第一段31靠近转向管柱5用于安装汽车方向盘（图中未示出）的一端设置，第二段32远离转向管柱5用于安装汽车方向盘的一端设置，第一段31的宽度d1小于第二段32的宽度d2，溃缩件4配合置于第二段32内，当汽车发生碰撞方向盘受挤压时，转向管柱5可带动溃缩件4由滑槽3的第二段32内滑动至滑槽3的第一段31内并发生溃缩。

本发明提供的转向管柱溃缩吸能装置，通过滑槽3和溃缩件4的配合实现溃缩吸能，其中，滑槽3包括第一段31和第二段32，第一段31的宽度d1小于第二段32的宽度d2，当汽车方向盘受到挤压，汽车方向盘带动转向管柱5连同滑动支架2沿转向管柱5的轴向滑动，并使溃缩件4从第二段32向第一段31滑动，由于第一段31的宽度d1小于第二段32的宽度d2，而溃缩件4配合设置于滑槽3的第二段32内，因此，当溃缩件4相对于滑槽3滑动至第一段31时，第一段31对溃缩件4进行剪切和挤压，使溃缩件4变形溃缩，实现溃缩吸能作用，从而为驾驶者提供缓冲，从而实现了利用滑槽3和溃缩件4本身的形状和尺寸达到溃缩吸能的目的，简化了转向管柱溃缩吸能装置的结构，且滑槽3可引导转向管柱5的滑动，从而增强了转向管柱溃缩吸能装置的导向性和平稳性，避免转向管柱5在滑动过程中发生偏转或滑脱。

需要说明的是，滑槽3不仅局限于两段式的结构，也可以由三段或三段以上宽度不同的滑槽段组成，且各滑槽段的宽度由远离汽车方向盘的一端向靠近汽车方向盘的一端递减。

为了提高溃缩吸能效果，可将滑槽3的第一段31的宽度设置为由第一段31与第二段32连通的一端向靠近汽车方向盘的一端逐渐减小，由于溃缩件4相对于滑槽3由第二段32向第一段滑动时，在第一段31与第二段32连通的一端，溃缩件4已经被剪切和挤压并发生溃缩，若第一段31各处的宽度相同，则溃缩件4在相对滑动的过程中，已经溃缩的溃缩件4受到的剪切和挤压作用可能会减小，影响溃缩吸能效果，而将第一段31的宽度设置为由第一段31与第二段32连通的一端向靠近汽车方向盘的一端逐渐减小，使得溃缩件4相对于滑槽3在第一段31内滑动时，第一段31能始终保持对溃缩件4产生足够的剪切和挤压作用，由此，使溃缩吸能的效果更佳。

由于溃缩件4在溃缩吸能过程结束后难以继续使用，因此，在修复碰撞后的汽车时，需要对已经溃缩变形的溃缩件4进行更换，为了节省材料并便于更换，溃缩件4可包括轴套41和销轴42，将轴套41套设于销轴42上，且轴套41配合设置于第二段32内，将固定支架1通过销轴42与滑动支架2固定连接，当汽车方向盘受挤压时，轴套41和销轴42可由滑槽3的第二段32内滑动至第一段31内，同时，轴套41受第一段31的挤压和剪切而发生溃缩，使得在修复碰撞后的汽车时，可只对发生溃缩的轴套41进行更换即可，对于未变形的销轴42则可以继续使用，由此，可减小成本并便于溃缩件4的更换和安装。

具体地，轴套41的材质为缓冲材料，例如可为塑料、橡胶等材料，由于塑料既具备一定的强度又具有塑性，可在提供一定支撑力的同时还可以在受到剪切和挤压时发生溃缩变形，而橡胶材料较软，难以提供稳定的支撑力，因此轴套41的材质优选塑料，使得当轴套41在第二段32内时，轴套41可在滑动支架2和转向管柱5间提供一定的支撑，当轴套41滑动至第一段31时，轴套41可在第一段31的剪切和挤压下发生溃缩。

固定支架1和滑动支架2可均为U型结构，将转向管柱5固定连接于滑动支架2的U型开口内，固定支架1的U型开口与滑动支架2的U型开口相对设置，滑动支架2的两个相对侧壁上均设有滑槽3，且两个滑槽3相互对称，固定支架1上与销轴42对应的位置设有销孔11，销轴42的两端分别穿过两个滑槽3后，通过销孔11与固定支架1连接。从而将转向管柱5包覆在固定支架1和滑动支架2内围成的封闭区域内，可使对转向管柱5的固定更加牢靠，对称设置的两个滑槽3可从两侧对转向管柱5的滑动进行导向，从而使转向管柱5的滑动更加平稳。

为了进一步提高本发明所述的转向管柱溃缩装置的溃缩吸能效果，可在滑动支架2上设置与滑槽3同向的弱化凹槽6，且可将弱化凹槽6设于第一段31的端部，并与第一段31贯通，若汽车的碰撞较为剧烈，汽车方向盘所售的压力较大，则当溃缩件4滑动至第一段31的端部时可能将继续滑动，此时，溃缩件4对弱化凹槽6产生挤压，可使弱化凹槽6撕裂，再一次进行溃缩吸能，由此，可使转向管柱溃缩装置可进行两次溃缩吸能，从而使转向管柱溃缩装置的溃缩吸能的能力得到加强，溃缩吸能的效果得到提升。

弱化凹槽6的截面可为多种形状，例如弧形、V形等，若弱化凹槽6的截面为V形，底部较为尖锐，因此受到溃缩件4的挤压时，相较于截面为弧形的弱化凹槽6，截面为V形的弱化凹槽6的承受的压强较大，截面为V形的弱化凹槽6更易撕裂，从而有利于提高溃缩吸能的效果，因此，优选将弱化凹槽6的截面形状设置为V型，同时，可将弱化凹槽6与滑动支架2上靠近汽车方向盘的一端贯通，从而可使弱化凹槽6的长度最大化，使弱化凹槽6的可撕裂的长度增加，并且，在溃缩过程中，滑动支架2靠近汽车方向盘的一端沿弱化凹槽6可彻底断开，从而进一步提升了溃缩吸能的效果。

由于当弱化凹槽6承受的挤压沿弱化凹槽6的中心线时，弱化凹槽6的撕裂可基本沿弱化凹槽6的方向，使溃缩吸能过程较为平稳，不易发生卡死等现象，因此，可将弱化凹槽6的中心线与滑槽3的中心线设置于同一直线上，使得溃缩件4在滑动至第一段31的端部并挤压弱化凹槽6时，弱化凹槽6的所受的力的方向位于弱化凹槽6中心线上，从而使弱化凹槽6的溃缩吸能的效果更好，进一步提高了转向管柱溃缩吸能装置的溃缩吸能过程的平稳性。

参照图3，本发明实施例还提供了一种转向管柱总成，包括转向轴7、转向管柱5和转向管柱溃缩吸能装置，转向管柱5套设于转向轴7上，转向管柱溃缩吸能装置设于转向管柱5上，所述转向管柱溃缩吸能装置为上述任一实施例所述的转向管柱溃缩吸能装置。

由于在本实施例的转向管柱总成中使用的转向管柱溃缩吸能装置与上述转向管柱溃缩吸能装置的各实施例中提供的转向管柱溃缩吸能装置相同，因此二者能够解决相同的技术问题，并达到相同的预期效果。

为了进一步提高溃缩吸能效果，可在转向管柱5上沿转向管柱5的轴向设置两组转向管柱溃缩吸能装置，当汽车方向盘受挤压时，两组转向管柱溃缩吸能装置可同时进行溃缩吸能，从而提升使溃缩吸能的效果，提高了汽车的安全性，同时，可将两组转向管柱溃缩吸能装置中的两个固定支架1的U型开口方向相反设置，将两组转向管柱溃缩吸能装置中的两个滑动支架2的U型开口方向相反设置，由于转向管柱溃缩吸能装置中的固定支架1与汽车车体固定连接，U型开口方向相反设置的两个固定支架1可从转向管柱5的两侧对转向管柱5进行固定，使转向管柱5不易变形或滑脱，从而有利于提高转向管柱总成的溃缩吸能的导向性和平稳性。

关于本发明实施例提供的转向管柱总成的其他构成等已为本领域的技术人员所熟知，在此不再详细说明。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种转向管柱溃缩吸能装置，包括固定支架和滑动支架，所述固定支架与汽车车体固定连接，所述滑动支架与汽车的转向管柱固定连接，所述滑动支架上沿所述转向管柱的轴向设有两端封闭的滑槽，所述滑槽内配合设有可在所述滑槽内滑动的溃缩件，所述固定支架通过所述溃缩件与所述滑动支架连接，其特征在于，所述滑槽包括相互连通的第一段和第二段，所述第一段靠近所述转向管柱用于安装汽车方向盘的一端设置，所述第二段远离所述转向管柱用于安装汽车方向盘的一端设置，所述第一段的宽度小于所述第二段的宽度，所述溃缩件配合置于所述第二段内，当方向盘受挤压时，所述转向管柱可带动所述滑动支架滑动，使所述溃缩件相对于所述滑槽由所述第二段滑动至所述第一段并发生溃缩。

2.根据权利要求1所述的转向管柱溃缩吸能装置，其特征在于，所述第一段的宽度由靠近所述第二段的一端向靠近汽车方向盘的一端逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的转向管柱溃缩吸能装置，其特征在于，所述溃缩件包括轴套和销轴，所述轴套套设于所述销轴上，且所述轴套配合设置于所述滑槽的第二段内，所述固定支架通过所述销轴与所述滑动支架固定连接，当汽车方向盘受挤压时，所述轴套和销轴可相对于所述滑槽由所述第二段滑动至所述第一段，且所述轴套发生溃缩。

4.根据权利要求3所述的转向管柱溃缩吸能装置，其特征在于，所述轴套的材质为塑料。

5.根据权利要求3所述的转向管柱溃缩吸能装置，其特征在于，所述固定支架和所述滑动支架均为U型结构，所述转向管柱固定连接于所述滑动支架的U型开口内，所述固定支架的U型开口与所述滑动支架的U型开口相对设置，所述滑动支架的两个相对侧壁上均设有所述滑槽，且两个所述滑槽相互对称，所述固定支架上与所述销轴对应的位置设有销孔，所述销轴的两端分别穿过两个所述滑槽后，通过所述销孔与所述固定支架连接。

6.根据权利要求1所述的转向管柱溃缩吸能装置，其特征在于，所述滑动支架上设有与所述滑槽同向的弱化凹槽，且所述弱化凹槽设于所述第一段的端部，并与所述第一段贯通。

7.根据权利要求6所述的转向管柱溃缩吸能装置，其特征在于，所述弱化凹槽的截面形状为V型，且所述弱化凹槽与所述滑动支架上靠近汽车方向盘的一端贯通。

8.根据权利要求7所述的转向管柱溃缩吸能装置，其特征在于，所述弱化凹槽的中心线与所述滑槽的中心线位于同一直线上。

9.一种转向管柱总成，包括转向轴、转向管柱和转向管柱溃缩吸能装置，所述转向管柱套设于所述转向轴上，所述转向管柱溃缩吸能装置设于所述转向管柱上，其特征在于，所述转向管柱溃缩吸能装置为权利要求1～8中任一项所述的转向管柱溃缩吸能装置。

10.根据权利要求9所述的转向管柱总成，其特征在于，所述转向管柱溃缩吸能装置为两组，且两组所述转向管柱溃缩吸能装置均设于所述转向管柱上。

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