CN201856804U - 一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，旨在克服现有汽车转向管柱采用弹性材料吸收碰撞能量，会对驾驶员造成二次伤害等不足，其技术方案的要点是：一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，包括汽车方向盘、转向轴和转向管柱，还包括U形槽管柱安装支架、碰撞吸能钢带和铰接套管，U形槽管柱安装支架焊接在转向管柱上，铰接套管固定在U形槽管柱安装支架上的导向槽内，碰撞吸能钢带位于U形槽管柱安装支架的底面与铰接套管之间，碰撞吸能钢带的一端绕铰接套管弯曲后焊接在转向管柱上。利用碰撞吸能钢带的塑性变形及摩擦来吸收汽车的碰撞能量，吸能效果好，结构简单，可避免使用弹性材料吸能会对驾驶员造成二次伤害。

Description

一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构

技术领域

本实用新型涉及汽车制造技术相关领域，更具体的说，本实用新型涉及一种利用钢带塑性变形及摩擦来吸收碰撞能量的汽车转向管柱的碰撞吸能结构。

背景技术

目前，汽车转向管柱大多设置有碰撞吸能结构，当车辆正面遭到猛烈碰撞后，由于惯性驾驶员与方向盘发生二次碰撞，此时，转向管柱碰撞吸能机构能够吸收部分碰撞能量，从而对驾驶员起到保护作用，汽车转向管柱一般都通过管柱安装支架固定在车辆仪表台横梁上。 

公告日为2009年10月14日，公告号为CN 201325478Y的中国专利公开了一种吸能转向管柱装置，解决了现有的吸能转向管柱吸能过程不连续、维修成本高的问题。它有一个外套管，在外套管上设有固定支架，在外套管两端分别插装有上柱管和下柱管，其特殊之处是：所述的上柱管为阶梯状，上柱管与下柱管通过花键连接，在上柱管的阶梯和与该阶梯相对的下柱管端面之间安装有压力弹簧。该专利通过弹簧吸收碰撞能量，但是，如果端盖在碰撞过程中也被破坏，那弹簧吸收的碰撞能量还是要释放出来，会对驾驶员造成二次伤害。

发明内容

本实用新型主要解决现有汽车转向管柱采用弹性材料吸收碰撞能量，会对驾驶员造成二次伤害的技术问题；提供一种利用钢带塑性变形及摩擦来吸收碰撞能量的汽车转向管柱的碰撞吸能结构。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，包括汽车方向盘、转向轴和转向管柱，汽车方向盘固定在转向轴上，转向轴装配在转向管柱内，还包括U形槽管柱安装支架、碰撞吸能钢带和铰接套管，U形槽管柱安装支架为左右对称的U形槽结构，U形槽管柱安装支架的两侧面上对称设有导向槽，U形槽管柱安装支架的开口沿转向管柱的轴向焊接在转向管柱上，铰接套管穿过两导向槽固定在U形槽管柱安装支架上，碰撞吸能钢带位于U形槽管柱安装支架的底面与铰接套管之间，碰撞吸能钢带靠近汽车方向盘的一端绕铰接套管弯曲后焊接在转向管柱上。 U形槽管柱安装支架通过铰接套管固定在车辆仪表台横梁上，U形槽管柱安装支架和碰撞吸能钢带均焊接在转向管柱上，构成一整体，当汽车发生碰撞导致驾驶员撞向方向盘时，转向管柱组件向下移动时，装配在导向槽内的铰接套管会沿导向槽滑动，铰接套管压迫碰撞吸能钢带塑性变形，从而吸收碰撞能量，减少汽车方向盘对驾驶员的伤害。

作为优选，所述的导向槽与U形槽管柱安装支架的底面构成一夹角，夹角的顶端朝向汽车方向盘。当汽车发生碰撞时，导向槽引导铰接套管向靠近U形槽管柱安装支架的底面的趋势移动，从而碰撞吸能钢带与U形槽管柱安装支架的底面之间的摩擦力越来越大，通过摩擦释放掉一部分碰撞能量。

作为优选，所述的导向槽靠近汽车方向盘的一端与U形槽管柱安装支架的底面之间的距离等于碰撞吸能钢带的厚度。当铰接套管滑动到导向槽底部时，铰接套管将碰撞吸能钢带锁死在此位置，可防止碰撞吸能钢带滑出，对驾驶员造成意外伤害。

作为优选，所述的导向槽远离汽车方向盘的一端设有瓶颈结构，铰接套管装配在导向槽的瓶颈结构这一端。瓶颈结构保证铰接套管可靠稳定的将U形槽管柱安装支架固定在车辆仪表台横梁上，当汽车发生碰撞时，又能让铰接套管顺利滑出瓶颈结构，压迫碰撞吸能钢带塑性变形，吸收碰撞能量。

作为优选，所述夹角的范围为10°～30°。导向槽与U形槽管柱安装支架的底面的夹角太小的话，碰撞吸能钢带一开始就被紧压在U形槽管柱安装支架的底面上，摩擦力太大，不利于碰撞吸能钢带的塑性变形吸收碰撞能量；导向槽与U形槽管柱安装支架的底面的夹角太大的话，碰撞吸能的过程太短，吸能效果不佳。

本实用新型的有益效果：利用钢带塑性变形及摩擦来吸收汽车的碰撞能量，吸能效果好，结构简单，可避免使用弹性材料吸能会对驾驶员造成二次伤害。

附图说明

图1为本实用新型的一种正视示意图；

图2为本实用新型中转向管柱组件的一种右视示意图；

图3为本实用新型中转向管柱组件的一种立体结构示意图；

图4为本实用新型中转向管柱组件的一种装配爆破示意图。

附图标记说明：1---U形槽管柱安装支架，2---碰撞吸能钢带，3---铰接套管，4---衬套，5---转向管柱，6---转向轴，7---汽车方向盘，8---导向槽，9---瓶颈结构。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述。

实施例：本实施例的汽车转向管柱的碰撞吸能结构如图1、图2、图3所示，包括U形槽管柱安装支架1、碰撞吸能钢带2、铰接套管3、转向管柱5、转向轴6和汽车方向盘7，汽车方向盘7固定在转向轴6上，转向轴6装配在转向管柱5内，U形槽管柱安装支架1的开口沿转向管柱5的轴向焊接在转向管柱5上；U形槽管柱安装支架1的两侧面上对称设有导向槽8，导向槽8远离汽车方向盘7的一端加工有瓶颈结构9，如图4所示，铰接套管3穿过导向槽8的瓶颈结构9这一端，通过衬套4固定在U形槽管柱安装支架1上；碰撞吸能钢带2位于U形槽管柱安装支架1的底面与铰接套管3之间，碰撞吸能钢带2靠近汽车方向盘7的一端绕铰接套管3弯曲后焊接在转向管柱5上。

本实施例中，U形槽管柱安装支架1的两侧面上的导向槽8与U形槽管柱安装支架1的底面夹角为15°，夹角的顶端朝向汽车方向盘，导向槽8靠近汽车方向盘7的一端与U形槽管柱安装支架1的底面之间的距离与碰撞吸能钢带2的厚度一致。

本实施例中，碰撞吸能钢带2通过塑性变形及摩擦来吸收碰撞能量，其实现过程如下：当汽车发生碰撞导致驾驶员撞向方向盘时，转向管柱组件会受到一个向下的碰撞力，由于转向管柱组件是通过铰接套管3固定在车辆仪表台横梁上的，因此在向下碰撞力的作用下，装配在导向槽8内的铰接套管3会沿导向槽8向上滑动，这样铰接套管3会压迫碰撞吸能钢带2塑性变形，吸收碰撞能量，同时，碰撞吸能钢带2与U形槽管柱安装支架1的底面因滑动而产生摩擦，释放掉一部分碰撞能量；当铰接套管3滑到导向槽8的底部时，会锁紧碰撞吸能钢带2，防止碰撞吸能钢带2滑脱，确保驾驶员的安全。

上面结合附图对本实用新型的优选实施例作了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权力要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.    一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，包括汽车方向盘、转向轴和转向管柱，汽车方向盘固定在转向轴上，转向轴装配在转向管柱内，还包括U形槽管柱安装支架、碰撞吸能钢带和铰接套管，U形槽管柱安装支架为左右对称的U形槽结构，U形槽管柱安装支架的两侧面上对称设有导向槽，U形槽管柱安装支架的开口沿转向管柱的轴向焊接在转向管柱上，铰接套管穿过两导向槽固定在U形槽管柱安装支架上，碰撞吸能钢带位于U形槽管柱安装支架的底面与铰接套管之间，碰撞吸能钢带靠近汽车方向盘的一端绕铰接套管弯曲后焊接在转向管柱上。

2.    根据权利要求1所述的一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，其特征是，所述的导向槽与U形槽管柱安装支架的底面构成一夹角，夹角的顶端朝向汽车方向盘。

3.    根据权利要求2所述的一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，其特征是，所述的导向槽靠近汽车方向盘的一端与U形槽管柱安装支架的底面之间的距离等于碰撞吸能钢带的厚度。

4.    根据权利要求1或2或3所述的一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，其特征是，所述的导向槽远离汽车方向盘的一端设有瓶颈结构，铰接套管装配在导向槽的瓶颈结构这一端。

5.    根据权利要求2或3所述的一种汽车转向管柱的碰撞吸能结构，其特征是，所述夹角的范围为10°～30°。

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