CN106564526A - 车辆及其转向管柱总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆及其转向管柱总成，该总成包括：固定支架；上管柱总成；下管柱总成，与上管柱总成沿轴向的另一端套设在一起，并固定在固定支架上；溃缩控制机构，包括传感器、控制器和执行件，传感器用于将在发生碰撞事故时探测到的碰撞信号发送至控制器，控制器用于根据碰撞信号判断当前是否满足溃缩条件：在满足溃缩条件时，控制器向执行件发送起动信号，执行件与上管柱总成脱离配合，并使上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动，转向管柱总成向下溃缩，避让出足够的空间使得驾驶员不会碰撞到方向盘，避免了二次伤害的发生。转向管柱总成的溃缩属于主动式溃缩，并能对不同身高、不同坐姿的驾驶员进行保护。

Description

车辆及其转向管柱总成

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别是涉及一种车辆及其转向管柱总成。

背景技术

现有车辆上的转向管柱总成均具备溃缩功能，在车辆发生碰撞时，方向盘上的安全气囊展开，驾驶员撞击安全气囊并推动转向管柱总成向下溃缩，以吸收驾驶员的冲击能量，起到保护驾驶员的作用。

由上述分析可知，现有转向管柱总成的溃缩属于被动式溃缩，其只能在驾驶员撞击到方向盘上的安全气囊后才能开始溃缩。但是，安全气囊的展开时机是根据固定碰撞工况设计的，当行驶过程中的实际碰撞工况(如碰撞时车辆的行驶速度、碰撞角度、驾驶员的身高、体重、距离方向盘的距离等)与该固定碰撞工况不同时，安全气囊展开的时机可能不是最佳时机，这样就存在驾驶员与方向盘发生直接碰撞的可能，造成驾驶员受到二次伤害。

发明内容

本发明要解决的问题是：车辆发生碰撞时驾驶员容易受到二次伤害。

为解决上述问题，本发明提供了一种转向管柱总成，包括：

固定支架，用于固定在车身上；

上管柱总成，沿轴向的一端用于与方向盘相连；

下管柱总成，与所述上管柱总成沿轴向的另一端套设在一起，并固定在所述固定支架上；

溃缩控制机构，包括传感器、控制器和执行件，所述传感器用于将在发生碰撞事故时探测到的碰撞信号发送至所述控制器，所述控制器用于根据所述碰撞信号判断当前是否满足溃缩条件：

在不满足溃缩条件时，所述执行件与上管柱总成保持配合，以阻止所述上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动；

在满足溃缩条件时，所述控制器向所述执行件发送起动信号，所述执行件与上管柱总成脱离配合，并使所述上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动。

可选地，所述执行件包括：阻挡件和弹性件，所述阻挡件固定在所述固定支架上，所述弹性件的两端分别与上管柱总成、下管柱总成相连；

所述转向管柱总成未溃缩时，所述阻挡件与上管柱总成的外壁沿径向相抵，所述弹性件处于形变状态；

所述转向管柱总成溃缩时，所述阻挡件与上管柱总成的外壁分离，所述上管柱总成在弹性件的回复力作用下相对下管柱总成沿溃缩方向移动。

可选地，所述弹性件为弹簧。

可选地，所述弹簧为螺旋弹簧。

可选地，所述阻挡件包括：电动机和与所述电动机的输出轴传动连接的传动件，所述传动件用于将电动机输出的旋转运动转化为直线运动并输出；

所述转向管柱总成未溃缩时，所述传动件的输出端与上管柱总成的外壁沿径向相抵；

所述转向管柱总成溃缩时，所述传动件的输出端与上管柱总成的外壁分离。

可选地，所述传动件为相啮合的蜗轮蜗杆，所述蜗轮固定套设在电动机的输出轴上，所述蜗杆作为所述输出端。

可选地，所述传动件为螺纹配合的丝杆螺母，所述丝杆作为所述输出端。

可选地，所述固定支架设有导向槽和可滑动地位于导向槽内的滑动件，所述滑动件吊挂在固定支架上，所述上管柱总成的外壁与滑动件固定；

所述上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动时，所述滑动件沿着导向槽滑动。

可选地，所述导向槽配置为：所述上管柱总成相对下管柱总成移动预定溃缩距离时，所述滑动件滑动至导向槽的终点。

另外，本发明还提供了一种车辆，其包括上述任一所述的转向管柱总成。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

溃缩控制机构包括传感器、控制器和执行件，传感器用于将在发生碰撞事故时探测到的碰撞信号发送至控制器，控制器用于根据所述碰撞信号判断当前是否满足溃缩条件：在不满足溃缩条件时，执行件与上管柱总成保持配合，以阻止上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动；在满足溃缩条件时，控制器向执行件发送起动信号，执行件与上管柱总成脱离配合，并使上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动。换言之，车辆发生碰撞时，在溃缩控制机构的作用下，上管柱总成能够相对下管柱总成沿溃缩方向移动，转向管柱总成向下溃缩，避让出足够的空间使得驾驶员不会碰撞到方向盘，避免了二次伤害的发生。转向管柱总成的溃缩由溃缩控制机构来控制，而不需驾驶员撞击方向盘来控制，属于主动式溃缩，并能对不同身高、不同坐姿的驾驶员进行保护。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中转向管柱总成的立体图；

图2是图1沿A-A方向的剖面图；

图3是图1沿B-B方向的剖面图，图中转向管柱总成未溃缩；

图4是图1沿B-B方向的剖面图，图中转向管柱总成溃缩。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，本实施例所提供的转向管柱总成包括固定支架1、上管柱总成2、下管柱总成3和溃缩控制机构4。

固定支架1用于固定在车身(未图示)上，利用固定支架1可以将整个转向管柱总成支撑在车身上。具体地，固定支架1可以固定在车身的仪表横梁上，固定方法为螺栓固定连接。在具体实施例中，固定支架1基本上呈板状。

上管柱总成2沿轴向的一端用于与方向盘5相连。上管柱总成2包括在径向上位于最外侧的外管、以及位于该外管内的至少一个内管，方向盘5与内管相连。

下管柱总成3与上管柱总成2沿轴向的另一端套设在一起，且下管柱总成3固定在固定支架1上。在本实施例中，结合图2所示，下管柱总成3位于上管柱总成2内，下管柱总成3包括在径向上位于最外侧的外管、以及位于该外管内的至少一个内管。

溃缩控制机构4包括传感器40、控制器41和执行件42，传感器40用于将在发生碰撞事故时探测到的碰撞信号发送至控制器41，控制器41用于根据所述碰撞信号判断当前是否满足溃缩条件：在不满足溃缩条件时，执行件42与上管柱总成2保持配合，以阻止上管柱总成2相对下管柱总成3沿溃缩方向移动；在满足溃缩条件时，控制器41向执行件42发送起动信号，执行件42与上管柱总成2脱离配合，并使上管柱总成2相对下管柱总成3沿溃缩方向移动，即上管柱总成2相对下管柱总成3向下移动。

换言之，车辆发生碰撞时，在溃缩控制机构4的作用下，上管柱总成2能够相对下管柱总成3沿溃缩方向移动，转向管柱总成向下溃缩，避让出足够的空间使得驾驶员不会碰撞到方向盘，避免了二次伤害的发生。转向管柱总成的溃缩由溃缩控制机构4来控制，而不需驾驶员撞击方向盘来控制，属于主动式溃缩，并能对不同身高、不同坐姿的驾驶员进行保护。

在本发明的技术方案中，所述溃缩条件可以与现有方向盘上的安装气囊展开条件相同，在此不再赘述。转向管柱总成溃缩时，由车辆座椅的安全带来吸收驾驶员的冲击能量。

在本实施例中，所述碰撞信号为车身加速度信号。在其他实施例中，所述碰撞信号也可以为其他种类的信号，如碰撞力的信号等。

结合图1至图3所示，在本实施例中，执行件42包括阻挡件43和弹性件44，阻挡件43固定在固定支架1上，弹性件44的两端分别与上管柱总成2、下管柱总成3相连。所述转向管柱总成未溃缩时，阻挡件43与上管柱总成2的外壁(即上管柱总成2中外管的外周面)沿径向相抵(图3所示)，弹性件44处于形变状态。所述转向管柱总成溃缩时，阻挡件43与上管柱总成2的外壁分离(图4所示)，上管柱总成2不再受阻挡件43的限制，处于形变状态的弹性件44会恢复形变，在弹性件44的回复力作用下，上管柱总成2会相对下管柱总成3沿溃缩方向移动。

在本实施例中，弹性件44为螺旋弹簧，所述转向管柱总成未溃缩时，处于拉伸形变状态。在其他实施例中，弹性件44也可以采用其他种类的弹簧，如扭簧、板簧等等。当然，弹性件44也可以采用其他能够发生弹性形变的部件。在其他实施例中，所述转向管柱总成未溃缩时，弹性件44也可以呈其他形变状态，如压缩形变状态，在本发明的技术方案对此并不做限制。

结合图3至图4所示，在本实施例中，阻挡件43包括电动机和与所述电动机的输出轴传动连接的传动件，所述传动件用于将电动机输出的旋转运动转化为直线运动并输出。通过控制电动机的转向，能够控制所述传动件的输出端45在上管柱总成2的径向上向靠近上管柱总成2的方向做直线运动以与上管柱总成2的外壁相抵，或者向远离上管柱总成2的方向做直线运动以与上管柱总成2的外壁脱离配合。当阻挡件43与上管柱总成2的外壁脱离配合之后，电动机可以立即停止工作。

在具体实施例中，所述传动件为相啮合的蜗轮蜗杆，所述蜗杆作为所述传动件的输出端45，所述蜗轮作为所述传动件的输入端并固定套设在电动机的输出轴。

在另一实施例中，所述传动件也可以为螺纹配合的丝杆螺母，所述螺母套设在丝杆外并固定不动，所述丝杆作为所述传动件的输出端45。由电动机带动丝杆旋转，由于丝杆与螺母配合，故丝杆会沿轴向方向做直线运动。

如图1所示，在本实施例中，固定支架1设有导向槽10和可滑动地位于导向槽10内的滑动件11，滑动件11吊挂在固定支架1上，上管柱总成2的外壁与滑动件11固定，使得上管柱总成2可以吊挂在固定支架1上。这样一来，在满足溃缩条件时，沿溃缩方向移动的上管柱总成2会带动滑动件11在导向槽10内滑动，沿着导向槽10滑动的滑动件11可以限定上管柱总成2沿着预定的轨道进行溃缩。

在本实施例中，导向槽11配置为：上管柱总成2相对下管柱总成3移动预定溃缩距离时，滑动件11滑动至导向槽10的终点。这样一来，可以通过设置导向槽11的长度来控制转向管柱总成溃缩时上管柱总成2相对下管柱总成3移动的溃缩距离。在其他实施例中，也可以通过设置限位部件来控制上管柱总成2相对下管柱总成3移动的溃缩距离。

在本实施例中，导向槽10为细长的长方形，滑动件11为螺栓，所述螺栓的轴向一端与上管柱总成2的外壁固定、另一端与环形压片12固定，环形压片12位于固定支架1背向上管柱总成2的一侧，且尺寸大于导向槽10的尺寸，使得螺栓可以吊挂在固定支架1上。

需说明的是，在本发明的技术方案中，导向槽10和滑动件11也可以设置为其他任意形状，只要转向管柱总成溃缩时滑动件11可以沿着导向槽10移动即可。

需说明的是，在本发明的技术方案中，溃缩控制机构中的执行件结构并不应仅局限于所给实施例，只要其能够在溃缩方向上限制上管柱总成相对下管柱总成移动，在控制器的控制下能撤销限制上管柱总成相对下管柱总成移动即可。另外，本发明技术方案中上管柱总成、下管柱总成与现有技术一样，均是由多个管套设在一起而构成的总成。通过将执行件与上管柱总成中的最外层管配合，能阻止上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动。

另外，本发明还提供了一种车辆，其包括上述转向管柱总成。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种转向管柱总成，其特征在于，包括：

固定支架，用于固定在车身上；

上管柱总成，沿轴向的一端用于与方向盘相连；

下管柱总成，与所述上管柱总成沿轴向的另一端套设在一起，并固定在所述固定支架上；

溃缩控制机构，包括传感器、控制器和执行件，所述传感器用于将在发生碰撞事故时探测到的碰撞信号发送至所述控制器，所述控制器用于根据所述碰撞信号判断当前是否满足溃缩条件：

在不满足溃缩条件时，所述执行件与上管柱总成保持配合，以阻止所述上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动；

在满足溃缩条件时，所述控制器向所述执行件发送起动信号，所述执行件与上管柱总成脱离配合，并使所述上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动。

2.如权利要求1所述的转向管柱总成，其特征在于，所述执行件包括：阻挡件和弹性件，所述阻挡件固定在所述固定支架上，所述弹性件的两端分别与上管柱总成、下管柱总成相连；

所述转向管柱总成未溃缩时，所述阻挡件与上管柱总成的外壁沿径向相抵，所述弹性件处于形变状态；

所述转向管柱总成溃缩时，所述阻挡件与上管柱总成的外壁分离，所述上管柱总成在弹性件的回复力作用下相对下管柱总成沿溃缩方向移动。

3.如权利要求2所述的转向管柱总成，其特征在于，所述弹性件为弹簧。

4.如权利要求3所述的转向管柱总成，其特征在于，所述弹簧为螺旋弹簧。

5.如权利要求2所述的转向管柱总成，其特征在于，所述阻挡件包括：电动机和与所述电动机的输出轴传动连接的传动件，所述传动件用于将电动机输出的旋转运动转化为直线运动并输出；

所述转向管柱总成未溃缩时，所述传动件的输出端与上管柱总成的外壁沿径向相抵；

所述转向管柱总成溃缩时，所述传动件的输出端与上管柱总成的外壁分离。

6.如权利要求5所述的转向管柱总成，其特征在于，所述传动件为相啮合的蜗轮蜗杆，所述蜗轮固定套设在电动机的输出轴上，所述蜗杆作为所述输出端。

7.如权利要求5所述的转向管柱总成，其特征在于，所述传动件为螺纹配合的丝杆螺母，所述丝杆作为所述输出端。

8.如权利要求1所述的转向管柱总成，其特征在于，所述固定支架设有导向槽和可滑动地位于导向槽内的滑动件，所述滑动件吊挂在固定支架上，所述上管柱总成的外壁与滑动件固定；

所述上管柱总成相对下管柱总成沿溃缩方向移动时，所述滑动件沿着导向槽滑动。

9.如权利要求8所述的转向管柱总成，其特征在于，所述导向槽配置为：所述上管柱总成相对下管柱总成移动预定溃缩距离时，所述滑动件滑动至导向槽的终点。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的转向管柱总成。