CN109291985A - 一种用于车辆的转向管柱组件及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的转向管柱组件及车辆，涉及车辆安全领域。所述用于车辆的转向管柱组件包括固定支架，与车辆的车身固定连接；转向管柱，包括转向管柱下轴总成和与所述转向管柱下轴总成活动连接的转向管柱上柱管总成，所述转向管柱上柱管总成与所述固定支架活动连接，以允许所述转向管柱上柱管总成沿其轴向相对于所述转向管柱下轴总成和所述固定支架移动；和防翻转件，设置于所述转向管柱上柱管总成处，用于防止所述转向管柱上柱管总成绕其中心轴线相对于所述固定支架旋转。本发明还提供了一种车辆，包括上述转向管柱组件。本发明能够在转向管柱溃缩到一定长度后，方向盘作用于驾驶员的冲击力能够随着转向管柱的继续溃缩而保持不变。

Description

一种用于车辆的转向管柱组件及车辆
技术领域
本发明涉及车辆安全领域，特别是涉及一种用于车辆的转向管柱组件及车辆。
背景技术
随着车辆工业的发展，人们对车辆的安全性能越来越关注，良好的安全技术越来越被人们认可，同时也是未来车辆的发展趋势。
其中，在车辆碰撞过程中，位于驾驶室内的转向管柱通过自身结构的溃缩，能够吸收一部分能量，由此使得直接与转向管柱连接的方向盘作用于驾驶员的冲击力得到减小，这样也使车辆的碰撞对驾乘人员的伤害有了一定的减小。
发明内容
然而，本申请的发明人发现，当转向管柱溃缩到一定长度后，方向盘作用于驾驶员的冲击力随着转向管柱的继续溃缩而逐渐增大，这极大增加了对驾驶员的伤害。图1是未增加防翻转件时的转向管柱溃缩曲线，即现有技术中的转向管柱溃缩曲线，其中，横坐标表示转向管柱溃缩的距离，纵坐标表示方向盘作用于驾驶员的冲击力，如图1所示(图中虚线框内)，当转向管柱溃缩一定距离后，方向盘作用于驾驶员的冲击力随着转向管柱的继续溃缩而逐渐增大。同时，本申请的发明人还发现，方向盘对驾驶员的冲击力逐渐增大的原因是由于转向管柱布置在驾驶室内时与驾驶室地面形成一定的角度，当车辆受到撞击后，由于惯性作用，驾驶员会产生一个水平方向的力来压缩方向盘，受到力的传递作用，与方向盘直接相连的转向管柱中的上柱管总成会相对于固定支架(与上柱管活动连接，通过固定支架将转向管柱与整车装配)与转向管柱下轴总成(与上柱管活动连接)向下滑动，由于转向管柱与驾驶室地面有一定的角度并且受到一个水平作用力，因此转向管柱在溃缩到一定长度后(即上柱管总成向下滑动一段距离后)会形成一个向上的作用力，力学工程上称之“力偶”M，该作用力会作用在固定支架上，使得固定支架相对上柱管总成向上旋转，该作用力即造成了转向管柱溃缩到一定长度后，方向盘作用于驾驶员的冲击力随着转向管柱的继续溃缩而逐渐增大。
为此，本发明第一方面的一个目的在于提供一种用于车辆的转向管柱组件，其能够解决车辆发生碰撞时转向管柱溃缩一定距离后，方向盘作用于驾驶员的冲击力变大的问题。
本发明第一方面的另一个目的在于提供一种车辆发生碰撞时转向管柱溃缩顺滑的转向管柱组件。
本发明第二方面的一个目的在于提供一种车辆，所述车辆的转向管柱能够通过溃缩在碰撞过程中最大限度的将对驾乘人员的伤害减小到最低。
根据本发明的第一方面，本发明提供了一种用于车辆的转向管柱组件，包括：
固定支架，用于与所述车辆的车身固定连接；
转向管柱，包括转向管柱下轴总成和与所述转向管柱下轴总成活动连接的转向管柱上柱管总成，所述转向管柱上柱管总成与所述固定支架活动连接，以允许所述转向管柱上柱管总成沿其轴向相对于所述转向管柱下轴总成和所述固定支架移动；和
防翻转件，设置于所述转向管柱上柱管总成处，用于防止所述转向管柱上柱管总成绕其中心轴线相对于所述固定支架旋转。
进一步地，所述防翻转件为一从所述转向管柱上柱管总成的外壁向外凸出的防翻转凸台，当车辆发生碰撞所述转向管柱上柱管总成相对所述转向管柱下轴总成向下移动一定距离后，所述防翻转凸台与所述固定支架抵靠在一起以防止所述固定支架相对所述转向管柱上柱管总成旋转。
进一步地，所述固定支架处设置有档位块，当车辆发生碰撞所述转向管柱上柱管总成相对所述转向管柱下轴总成向下移动一定距离后，所述防翻转凸台与所述档位块抵靠在一起以防止所述固定支架相对所述转向管柱上柱管总成旋转。
进一步地，所述防翻转凸台设置成使其强度足以在所述固定支架抵靠所述防翻转凸台时防止因受力过大产生断裂。
进一步地，所述转向管柱布置于车辆驾驶室内，其一端与车辆方向盘连接，另一端靠近车辆乘员舱地面布置，所述转向管柱与所述车辆乘员舱地面呈预设角度交叉布置。
进一步地，所述转向管柱下轴总成处设置有下安装点，所述固定支架处设置有上安装面，所述转向管柱通过所述下安装点与所述上安装面与整车装配在一起。
进一步地，所述转向管柱下轴总成与所述转向管柱上柱管总成为内外套管结构，所述转向管柱下轴总成与所述转向管柱上柱管总成通过间隙配合的方式连接。
进一步地，所述固定支架上设有连接孔，所述转向管柱上柱管总成上设有沿其轴向延伸的条形槽，所述固定支架和所述转向管柱上柱管总成通过插入所述连接孔和所述条形槽的插销活动连接，所述插销配置成在所述转向管柱上柱管总成沿其轴向移动时在所述条形槽内沿所述条形槽滑动。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种车辆，包括方向盘，还包括上述所述的与所述方向盘连接的转向管柱组件。
本发明的用于车辆的转向管柱组件及车辆，通过在转向管柱上柱管总成处设置一防翻转件，当车辆发生碰撞时，就能够在转向管柱溃缩到一定长度后，固定支架抵靠防翻转件以防止固定支架相对转向管柱上柱管总成旋转，从而避免转向管柱形成的向上的作用力作用于固定支架使得方向盘作用于驾驶员的冲击力增大，有效减少了对驾乘人员的伤害。
同时，由于设置了上述防翻转件，当转向管柱继续溃缩，方向盘作用于驾驶员的作用力只有转向管柱溃缩作用于方向盘的作用力，因而能够保持作用于驾驶员的作用力随着转向管柱的继续溃缩而保持不变，因而有效保证了转向管柱溃缩的顺滑性。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是未增加防翻转件时的转向管柱溃缩曲线；
图2是根据本发明一个实施例的转向管柱组件的立体示意图；
图3是根据本发明一个实施例的转向管柱组件的爆炸示意图；
图4是根据本发明一个实施例的增加防翻转件时的转向管柱溃缩曲线；
图5是图3中关于防翻转件的放大示意图；
图6是根据本发明一个实施例的转向管柱组件与整车的装配示意图。
具体实施方式
图2是根据本发明一个实施例的转向管柱组件的立体示意图，图3是根据本发明一个实施例的转向管柱组件的爆炸示意图。参见图2，还可以参见图3，本实施例以图2为主加以说明。所述用于车辆的转向管柱组件，其可以包括固定支架3、转向管柱1和防翻转件4。所述固定支架3用于与车辆车身固定连接。所述转向管柱1包括转向管柱下轴总成11和与所述转向管柱下轴总成11活动连接的转向管柱上柱管总成12，所述转向管柱上柱管总成12与所述固定支架3活动连接，以允许所述转向管柱上柱管总成12沿其轴向相对于所述转向管柱下轴总成11和所述固定支架3移动。所述防翻转件4设置于所述转向管柱上柱管总成12处，用于防止所述转向管柱上柱管总成12绕其中心轴线相对于所述固定支架3旋转。
本发明的用于车辆的转向管柱组件，通过在转向管柱上柱管总成12处设置一防翻转件4，当车辆发生碰撞时，就能够在转向管柱溃缩到一定长度后，固定支架3抵靠防翻转件4以防止固定支架相对转向管柱上柱管总成12旋转，即使得转向管柱溃缩到一定长度后形成的向上的作用力消失，图4是根据本发明一个实施例的增加防翻转件时的转向管柱溃缩曲线，如图4所示(图中虚线框内)，方向盘作用于驾驶员的冲击力在转向管柱溃缩一定距离后随着转向管柱的继续溃缩而保持不变。因此也就避免了转向管柱形成的向上的作用力作用于固定支架使得方向盘作用于驾驶员的冲击力增大，有效减少了对驾乘人员的伤害。
同时，由于设置了上述防翻转件4，当转向管柱1继续溃缩，方向盘作用于驾驶员的作用力只有转向管柱1溃缩作用于方向盘的作用力，因而能够保持作用于驾驶员的作用力随着转向管柱的继续溃缩而保持不变，因而有效保证了转向管柱1溃缩的顺滑性。
具体的，图5是图3中关于防翻转件的放大示意图。如图5，结合图3所示，所述防翻转件4可以为一从所述转向管柱上柱管总成12的外壁向外凸出的防翻转凸台，当车辆发生碰撞所述转向管柱上柱管总成12相对所述转向管柱下轴总成11向下移动一定距离后，所述防翻转凸台与所述固定支架3抵靠在一起以防止所述固定支架3相对所述转向管柱上柱管总成12旋转。在这里，如图2和图3所示，所述固定支架3处可以设置有档位块31，当车辆发生碰撞所述转向管柱上柱管总成12相对所述转向管柱下轴总成11向下移动一定距离后，所述防翻转凸台与所述档位块31抵靠在一起以防止所述固定支架3相对所述转向管柱上柱管总成12旋转。
更具体的，如图2和图3所示，所述固定支架3整体上为一半封闭的圆环壁，所述圆环壁开口两侧具有两片由所述两侧同向向外延伸的夹片34，所述夹片34处具有连接孔35，其中，所述固定支架3具有插销33，所述插销33形成于两片所述夹片34的相对面之间，同时，所述转向管柱上柱管总成12可以为一截面为圆形的圆管，其具有沿径向两侧同向向外延伸的侧壁22，所述侧壁22处设置有条形槽21，所述条形槽21沿所述转向管柱上柱管总成12的轴向延伸而形成一定的长度，当所述固定支架3与所述转向管柱上柱管总成12活动连接时，即所述固定支架3和所述转向管柱上柱管总成12通过插入所述连接孔35和所述条形槽21的插销33活动连接时，如图2所示，所述固定支架3套设于所述转向管柱上柱管总成12，同时，所述插销33伸入所述条形槽21并以间隙配合的方式连接，并且配置成在所述转向管柱上柱管总成12沿其轴向移动时在所述条形槽21内沿所述条形槽21滑动。当转向管柱1未溃缩时，所述插销33位于所述条形槽21靠近所述车辆乘员舱地面的一端。当转向管柱1溃缩时，转向管柱上柱管总成12相对固定支架3和转向管柱下轴总成11向下滑动，同时，插销33沿所述条形槽21的长度方向相对所述条形槽21向靠近方向盘5(如图6所示)一端移动，当所述插销33移动至所述条形槽21靠近方向盘5(如图6所示)一端，即转向管柱1溃缩一定距离时，若没有防翻转件4，固定支架3将以插销33为轴相对于转向管柱上柱管总成12向上旋转，若设置了防翻转件4，那么此时防翻转件4与档位块31相抵靠在一起，防翻转件4阻止固定支架3的旋转，如此，当转向管柱1继续溃缩时，方向盘作用于驾驶员的作用力就会保持不变。在这个过程中，由于防翻转凸台需要防止固定支架3相对转向管柱上柱管总成12旋转，即需要承受转向管柱在溃缩到一定长度后(即所述插销33移动至所述条形槽21靠近方向盘一端)形成的向上的作用在固定支架上的作用力，因此，所述防翻转凸台应具有一定的强度，以能够满足在受到档位块31抵靠冲击后不发生断裂和位移为准。
同时，图6是根据本发明一个实施例的转向管柱组件与整车的装配示意图。如图6所示，所述转向管柱布置于车辆驾驶室内，其一端与车辆方向盘5连接，另一端靠近车辆乘员舱地面布置，所述转向管柱与所述车辆乘员舱地面呈预设角度交叉布置。具体的，如图6和图2所示，所述转向管柱下轴总成11处设置有下安装点13，所述固定支架3处设置有上安装面32，如图6所示，所述转向管柱1通过所述下安装点13与所述上安装面32与整车装配在一起。
同时，如图3所示，在本发明一个实施例中，所述转向管柱下轴总成11与所述转向管柱上柱管总成12可以为内外套管结构，所述转向管柱下轴总成11与所述转向管柱上柱管总成12可以通过间隙配合的方式连接。
此外，需要理解的是，根据不同车型和各生产厂家的不同，防翻转件4的位置都是不同的。其可以通过试验分析得出防翻转件4的位置，具体的可以是当插销33运动至条形槽21靠近方向盘5一端，防翻转件4与档位块31刚好相抵靠。
特别地，本发明还提供了一种车辆，包括方向盘5，还包括上述所述的与所述方向盘5连接的转向管柱组件。
由于所述车辆包括上述转向管柱组件，因此，通过在转向管柱上柱管总成处设置一防翻转件，当车辆发生碰撞时，就能够在转向管柱溃缩到一定长度后，固定支架抵靠防翻转件以防止固定支架相对转向管柱上柱管总成旋转，从而避免转向管柱形成的向上的作用力作用于固定支架使得方向盘作用于驾驶员的冲击力增大，有效减少了对驾乘人员的伤害。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种用于车辆的转向管柱组件，其特征在于，包括：
固定支架，用于与所述车辆的车身固定连接；
转向管柱，包括转向管柱下轴总成和与所述转向管柱下轴总成活动连接的转向管柱上柱管总成，所述转向管柱上柱管总成与所述固定支架活动连接，以允许所述转向管柱上柱管总成沿其轴向相对于所述转向管柱下轴总成和所述固定支架移动；和
防翻转件，设置于所述转向管柱上柱管总成处，用于防止所述转向管柱上柱管总成绕其中心轴线相对于所述固定支架旋转。
2.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，所述防翻转件为一从所述转向管柱上柱管总成的外壁向外凸出的防翻转凸台，当车辆发生碰撞所述转向管柱上柱管总成相对所述转向管柱下轴总成向下移动一定距离后，所述防翻转凸台与所述固定支架抵靠在一起以防止所述固定支架相对所述转向管柱上柱管总成旋转。
3.根据权利要求2所述的转向管柱组件，其特征在于，所述固定支架处设置有档位块，当车辆发生碰撞所述转向管柱上柱管总成相对所述转向管柱下轴总成向下移动一定距离后，所述防翻转凸台与所述档位块抵靠在一起以防止所述固定支架相对所述转向管柱上柱管总成旋转。
4.根据权利要求2或3所述的转向管柱组件，其特征在于，所述防翻转凸台设置成使其强度足以在所述固定支架抵靠所述防翻转凸台时防止因受力过大产生断裂。
5.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，所述转向管柱布置于车辆驾驶室内，其一端与车辆方向盘连接，另一端靠近车辆乘员舱地面布置，所述转向管柱与所述车辆乘员舱地面呈预设角度交叉布置。
6.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，所述转向管柱下轴总成处设置有下安装点，所述固定支架处设置有上安装面，所述转向管柱通过所述下安装点与所述上安装面与整车装配在一起。
7.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，所述转向管柱下轴总成与所述转向管柱上柱管总成为内外套管结构，所述转向管柱下轴总成与所述转向管柱上柱管总成通过间隙配合的方式连接。
8.根据权利要求1所述的转向管柱组件，其特征在于，
所述固定支架上设有连接孔，所述转向管柱上柱管总成上设有沿其轴向延伸的条形槽，所述固定支架和所述转向管柱上柱管总成通过插入所述连接孔和所述条形槽的插销活动连接，所述插销配置成在所述转向管柱上柱管总成沿其轴向移动时在所述条形槽内沿所述条形槽滑动。
9.一种车辆，包括方向盘，其特征在于，还包括如权利要求1-8中任一项所述的与所述方向盘连接的转向管柱组件。
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