CN105313945B - 一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架 - Google Patents

Abstract

本发明介绍了一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架，它包括连接在转向柱后端的转向管柱上传动轴。在转向管柱上传动轴与转向柱的连接处套有支架座，支架座固定在转向管柱上传动轴上；在支架座的两侧分别连接有左、右支耳，左、右支耳的横截面均为C字型结构，在左、右支耳上分别设有拉脱块滑槽，左、右拉脱块滑槽均沿转向管柱上传动轴的轴线方向设置；在左、右拉脱块滑槽内分别安装有支架拉脱块，支架拉脱块分别与拉脱块滑槽过盈配合；在左、右支架拉脱块上分别设有用于与仪表板支架连接配合的安装螺栓孔。本发明提高了碰撞时方向盘的安全性，而且反应灵敏、可靠性较好，安装也很方便。

Description

一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架

技术领域

本发明涉及一种汽车转向机构部件，尤其是一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架，属于汽车碰撞安全技术领域。

背景技术

随着汽车的普及，汽车技术也在更新换代，而行车安全则一直是人们关注的重点。由于在道路行车过程中，擦挂和碰撞很难完全避免，因此在汽车的研发和测试过程中，通常都需要对汽车进行碰撞安全试验。当汽车发生剧烈的撞击时，驾驶者往往会因为强烈的停止作用而向前倾，人体的胸部会和方向盘发生碰撞，为了使遭到转向柱冲击的驾驶者胸部所承受的冲击力减小，有些汽车把转向柱设计成在撞击时因遭到外界挤压而发生二到三段的溃缩折叠或吸能装置，可以分散或吸收一些因撞击由转向柱传递到人体的冲击力。因此，对汽车转向管柱溃缩方式的设计是车辆碰撞安全的重要环节。现目前，车辆转向管柱上的管柱部分通常被安装在仪表板支架上，当车辆发生严重碰撞时，转向管柱会自动发生溃缩。但是，由于转向管柱与仪表盘支架之间的连接难以断开，因此在碰撞发生时由于仪表盘的牵连，使得转向管柱仍然会对人体胸部造成伤害。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于解决现目前汽车在发生碰撞时，由于人体前倾，转向管柱会对人体造成伤害的问题，而提供一种能够在发生重大碰撞时，能够控制转向管柱自动脱落，从而减小人体胸部与方向盘的冲击，提高行车安全性的溃缩式电动助力转向管柱安装支架。

本发明的技术方案：一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架，包括连接在转向柱后端的转向管柱上传动轴，在转向柱的前端安装有方向盘；其特征在于，在所述转向管柱上传动轴与转向柱的连接处套有支架座，所述支架座固定在转向管柱上传动轴上；在所述支架座的两侧分别连接有左支耳和右支耳，所述的左支耳和右支耳的横截面均为C字型结构，在所述左支耳上设有左拉脱块滑槽，在右支耳上设有右拉脱块滑槽，所述的左拉脱块滑槽和右拉脱块滑槽均沿转向管柱上传动轴的轴线方向设置；在所述左拉脱块滑槽内安装有左支架拉脱块，在所述右拉脱块滑槽内安装有右支架拉脱块，所述左支架拉脱块与左拉脱块滑槽过盈配合，所述右支架拉脱块与右拉脱块滑槽过盈配合；在所述左支架拉脱块上设有用于与仪表板支架连接配合的左安装螺栓孔，在所述右支架拉脱块上设有用于与仪表板支架连接配合的右安装螺栓孔。

本发明的安装支架利用受力状态下安装支架与仪表支架的自动分离，来带动转向管柱上传动轴与转向柱的自动分离，这样就实现了在碰撞时，转向柱和方向盘的自动脱落，从而避免方向盘对人体造成损伤。安装时，是通过螺栓将左、右支架拉脱块分别与仪表板支架连接固定，这样就使得支架座的位置被固定，转向管柱上传动轴与转向柱连接且定位。当发生碰撞时，转向管柱上传动轴由于受力向靠近人体方向瞬间滑动，这时左、右拉脱块也分别受到瞬时的冲击力，但由于拉脱块与仪表板是连接固定的，仪表板此时还未受到瞬时的冲击力，因此左、右拉脱块与左、右支耳之间会产生拉力，当拉力达到预设的临界值时（通常为80牛的临界值），使得左、右拉脱块与左、右支耳脱落分离，这样支架座就与仪表板分离，由于转向管柱上传动轴与支架座是固定的，转向柱与仪表板位置时相对固定的，因此此时转向柱就与转向管柱上传动轴分离，方向盘脱落，这样就避免了方向盘将冲击力传递给人体。这里左、右支耳分别采用C字型的结构，一方面是为了在安装支架座时在两侧留出空间，方便操作；另一方面是为了避免在受力分离时，拉脱块与支架或转向柱等发生擦挂导致分离失败，这样会使得整个装置的效果完全失去作用，因此对于左、右支耳的位置设计就非常重要。

优化地，在所述转向管柱上传动轴的下端安装有张紧板簧，所述张紧板簧的内侧面与转向管柱上传动轴的弧面相匹配，所述张紧板簧两端分别与支架座的两端连接固定。通过所述张紧板簧可以与主架座配合将转向管柱上传动轴卡紧，同时还能避免支架座与转向管柱上传动轴之间产生转动的情况，这样有利于保障两侧支耳的稳定，避免出现不必要的拉力将拉脱块与支耳分离，这也会对驾驶过程带来不安全因素，因此提高支架座受力的稳定性，才能保障本装置的可靠性。

优化地，在所述支架座侧面上还安装有用于调节张紧板簧松紧度的转向管柱调节手柄。本发明中设置转向管柱调节手柄的目的在于对张紧板簧的松紧度进行调节，安装时，转向管柱调节手柄是通过转轴与张紧板簧连接，当手动转动转向管柱调节手柄时，转向管柱调节手柄将向内压缩支架座和张紧板簧，使得张紧板簧和支架座的侧面压紧，从而增大其压力，达到将转向管柱上传动轴卡紧的目的。本发明设置转向管柱调节手柄可以更加精确的对支架座和转向管柱上传动轴之间的压力进行调节，这样有助于避免安装时的不到位，对后续的维修也更加有利。

优化地，所述支架座与左支耳和右支耳之间分别连接有加强筋。本发明中，由于左、右支耳的作用非常关键，但左、右支耳又是采用C型结构，这样在左、右支耳的外侧容易受力后产生晃动，如果晃动太剧烈则容易造成拉脱块的受力，影响装置的可靠性，因此通过加强筋能够很好的解决该问题，是的支耳的外侧强度更高，避免受力晃动，有利于保障设备稳定性。

优化地，所述左拉脱块滑槽和右拉脱块滑槽的槽口均与水平方向平齐。这里采用水平方向设置的滑槽目的是为了更加方便的与仪表架进行连接，而且水平的角度连接后不容易产生角度的倾斜错位，这样不容易造成错位后的受力，这样设计的目的有利于保障在正常行车状态下，拉脱块不产生移动脱落，避免造成装置的误操作。

优化地，在所述支架座的顶部还设有用于安装紧固螺栓的紧固螺栓连接孔。本发明考虑到支架座顶部与转向管柱上传动轴可能存在滑动或晃动的问题，预留了连接孔，它可以在必要情况下，增加一个紧固螺栓，将转向管柱上传动轴上部锁紧，这样从上下两端增加压力，可以达到更好的效果。

优化地，所述的加强筋分别与对应左支耳和右支耳的连接面垂直。这里采用垂直结构的连接方式，可以使得加强筋的受力强度更大，不易断裂。

优化地，所述的左支耳是由与支架座相连的左支耳支架和与所述左支耳支架滑动连接的左支耳滑块构成，在所述左支耳支架与左支耳滑块的连接处形成左拉脱块滑槽；所述的右支耳是由与支架座相连的右支耳支架和与所述右支耳支架滑动连接的右支耳滑块构成，在所述右支耳支架与右支耳滑块的连接处形成右拉脱块滑槽。这里采用滑动连接的方式来形成拉脱块滑槽，可以使得拉脱块滑槽的尺寸可调，从而扩展了零部件的范围，不局限与特定的尺寸，便于与不同的车型配合，具有更大的适用范围，在安装时也更加简便。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、提高了碰撞时方向盘的安全性：本发明的安装支架能够使转向管柱在汽车发生严重碰撞时能够与仪表板支架脱落，从而减小人体胸部对方向盘冲击力，降低了人体受到的伤害，提高了行车的安全性。

2、反应灵敏、可靠性较好：本发明的安装支架能够在碰撞发生的瞬间，受力达到临界值时就快速自动脱落，不拖沓，反应迅速，非常可靠，不会造成方向盘对人体的冲击。

3、安装方便：本发明的安装支架既可作为转向管柱的整体安装，也可以在现有部件上加装，因此具有很好的可操作性，而且结构相对简单，造价较低，但实用价值很大，具有很好的市场前景。

附图说明

图1为本发明一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架的结构示意图。

图2为本发明一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架的侧视图。

图3为图1的A-A剖视图。

图中，1—转向柱，2—转向管柱上传动轴，3—方向盘，4—支架座，51—左支耳，52—右支耳，511—左支耳支架，512—左支耳滑块，521—右支耳支架，522—右支耳滑块，61—左拉脱块滑槽，62—右拉脱块滑槽，71—左支架拉脱块，72—右支架拉脱块，81—左安装螺栓孔，82—右安装螺栓孔，9—张紧板簧，10—转向管柱调节手柄，11—加强筋，12—紧固螺栓连接孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1、图2和图3所示，本发明的一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架，包括连接在转向柱1后端的转向管柱上传动轴2，所述转向柱1与转向管柱上传动轴2通过键连接，在转向柱1的前端安装有方向盘3。在所述转向管柱上传动轴2与转向柱1的连接处套有支架座4，所述支架座4采用拱形结构安装在转向管柱上传动轴2的外侧，所述支架座4固定在转向管柱上传动轴2上。在所述转向管柱上传动轴2的下端安装有张紧板簧9，所述张紧板簧9的内侧面与转向管柱上传动轴2的弧面相匹配，所述张紧板簧9两端分别与支架座4的两端连接固定；在所述支架座4的顶部还设有用于安装紧固螺栓的紧固螺栓连接孔12。在所述支架座4侧面上还安装有用于调节张紧板簧9松紧度的转向管柱调节手柄10。参见图1和图3，在所述支架座4的两侧分别连接有左支耳51和右支耳52，所述的左支耳51和右支耳52的横截面均为C字型结构，在所述支架座4与左支耳51和右支耳52之间分别连接有加强筋11。所述的加强筋11分别与对应左支耳51和右支耳52的连接面垂直。在所述左支耳51上设有左拉脱块滑槽61，在右支耳52上设有右拉脱块滑槽62，所述的左拉脱块滑槽61和右拉脱块滑槽62均沿转向管柱上传动轴2的轴线方向设置。本发明中，所述的左支耳51是由与支架座4相连的左支耳支架511和与所述左支耳支架511滑动连接的左支耳滑块512构成，在所述左支耳支架511与左支耳滑块512的连接处形成左拉脱块滑槽61；所述的右支耳52是由与支架座4相连的右支耳支架521和与所述右支耳支架521滑动连接的右支耳滑块522构成，在所述右支耳支架521与右支耳滑块522的连接处形成右拉脱块滑槽62。所述左拉脱块滑槽61和右拉脱块滑槽62的槽口均与水平方向平齐。

参见图1和图3，在所述左拉脱块滑槽61内安装有左支架拉脱块71，在所述右拉脱块滑槽62内安装有右支架拉脱块72，所述左支架拉脱块71与左拉脱块滑槽61过盈配合，所述右支架拉脱块72与右拉脱块滑槽62过盈配合。在所述左支架拉脱块71上设有用于与仪表板支架连接配合的左安装螺栓孔81，在所述右支架拉脱块72上设有用于与仪表板支架连接配合的右安装螺栓孔82。在图中，并未画出仪表板支架的结构，但是不影响对拉脱块连接关系的说明，由于仪表板支架是现有普通车辆固定具有的部件，因此安装时对应连接即可。

工作原理：当车辆在发生碰撞时，通常情况下，安全气囊爆开，转向管柱上传动轴2发生溃缩；本发明中，当车辆发生较为严重的碰撞时，为了保护驾驶者安全，转向管柱上传动轴2发生脱落，即支架座4从车身仪表板支架上脱落，脱落时临界受力设计值为80N（国标Ⅳ）。本发明中，拉脱块与支耳为过盈配合，拉脱块与车身仪表板支架使用螺栓进行固定。当车辆发生严重碰撞时，转向管柱上传动轴2向驾驶者瞬间移动，这时，当碰撞时的瞬时冲击力达到80N临界值时，拉脱块与支耳发生位移，并通过滑槽退出，这时，拉脱块与支耳和支架座分离，使得转向管柱上传动轴2脱落，起到防止与驾驶者胸部碰撞的作用。需要说明的是，安装张紧板簧9是为了将支架座4与转向管柱上传动轴2夹紧，其紧固螺栓为长螺栓，将张紧板簧9紧固在转向管柱上传动轴2壳体上。支架座4上具有转向管柱调节手柄10的结构，它可以实现转向管柱上、下可调。支架座4可以采用钣金整体成形，为了增加受力强度，还采用了加强筋结构。

需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明技术方案而非限制技术方案，尽管申请人参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明技术方案进行的修改或者等同替换，不能脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种溃缩式电动助力转向管柱安装支架，包括连接在转向柱（1）后端的转向管柱上传动轴（2），在转向柱（1）的前端安装有方向盘（3）；其特征在于，在所述转向管柱上传动轴（2）与转向柱（1）的连接处套有支架座（4），所述支架座（4）固定在转向管柱上传动轴（2）上；在所述支架座（4）的两侧分别连接有左支耳（51）和右支耳（52），所述的左支耳（51）和右支耳（52）的横截面均为C字型结构，在所述左支耳（51）上设有左拉脱块滑槽（61），在右支耳（52）上设有右拉脱块滑槽（62），所述的左拉脱块滑槽（61）和右拉脱块滑槽（62）均沿转向管柱上传动轴（2）的轴线方向设置；在所述左拉脱块滑槽（61）内安装有左支架拉脱块（71），在所述右拉脱块滑槽（62）内安装有右支架拉脱块（72），所述左支架拉脱块（71）与左拉脱块滑槽（61）过盈配合，所述右支架拉脱块（72）与右拉脱块滑槽（62）过盈配合；在所述左支架拉脱块（71）上设有用于与仪表板支架连接配合的左安装螺栓孔（81），在所述右支架拉脱块（72）上设有用于与仪表板支架连接配合的右安装螺栓孔（82）；在所述转向管柱上传动轴（2）的下端安装有张紧板簧（9），所述张紧板簧（9）的内侧面与转向管柱上传动轴（2）的弧面相匹配，所述张紧板簧（9）两端分别与支架座（4）的两端连接固定；在所述支架座（4）侧面上还安装有用于调节张紧板簧（9）松紧度的转向管柱调节手柄（10）；所述支架座（4）与左支耳（51）和右支耳（52）之间分别连接有加强筋（11）；所述左拉脱块滑槽（61）和右拉脱块滑槽（62）的槽口均与水平方向平齐；在所述支架座（4）的顶部还设有用于安装紧固螺栓的紧固螺栓连接孔（12）；所述的加强筋（11）分别与对应左支耳（51）和右支耳（52）的连接面垂直；所述的左支耳（51）是由与支架座（4）相连的左支耳支架（511）和与所述左支耳支架（511）滑动连接的左支耳滑块（512）构成，在所述左支耳支架（511）与左支耳滑块（512）的连接处形成左拉脱块滑槽（61）；所述的右支耳（52）是由与支架座（4）相连的右支耳支架（521）和与所述右支耳支架（521）滑动连接的右支耳滑块（522）构成，在所述右支耳支架（521）与右支耳滑块（522）的连接处形成右拉脱块滑槽（62）；当发生碰撞时，转向管柱上传动轴（2）由于受力向靠近人体方向瞬间滑动，这时左支架拉脱块（71）和右支架拉脱块（72）也分别受到瞬时的冲击力，但由于左支架拉脱块（71）和右支架拉脱块（72）与仪表板是连接固定的，仪表板此时还未受到瞬时的冲击力，因此左支架拉脱块（71）和右支架拉脱块（72）与左支耳（51）和右支耳（52）之间会产生拉力，当拉力达到预设的临界值时，使得左支架拉脱块（71）和右支架拉脱块（72）与左支耳（51）和右支耳（52）脱落分离，这样支架座（4）就与仪表板分离；拉脱块与支耳为过盈配合，拉脱块与车身仪表板支架使用螺栓进行固定，当车辆发生严重碰撞时，转向管柱上传动轴（2）向驾驶者瞬间移动，这时，当碰撞时的瞬时冲击力达到80N临界值时，拉脱块与支耳发生位移，并通过滑槽退出，这时，拉脱块与支耳和支架座分离，使得转向管柱上传动轴（2）脱落，起到防止与驾驶者胸部碰撞的作用，安装张紧板簧（9）是为了将支架座（4）与转向管柱上传动轴（2）夹紧，其紧固螺栓为长螺栓，将张紧板簧（9）紧固在转向管柱上传动轴（2）壳体上，支架座（4）上具有转向管柱调节手柄（10）的结构，它可以实现转向管柱上、下可调，支架座（4）采用钣金整体成形，采用加强筋结构。

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