CN202641814U

CN202641814U - 一种具有气体吸能结构的汽车转向管柱

Info

Publication number: CN202641814U
Application number: CN 201220212171
Authority: CN
Inventors: 李龙刚; 沈岱武; 许挺; 陈斌
Original assignee: SAIC Chery Automobile Co Ltd
Current assignee: Chery Automobile Co Ltd
Priority date: 2012-05-11
Filing date: 2012-05-11
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2022-05-11

Abstract

本实用新型公开了一种具有气体吸能结构的汽车转向管柱，包括上、下管柱、上、下管柱的内腔设置上、下芯轴，上、下芯轴在套接段通过注塑销连接，上芯轴和下芯轴并通过花键配合，在上、下芯轴中设有由上、下阻尼环组成的阻尼装置，在上阻尼环和下阻尼环上设有轴向的阻尼孔。与现有技术相比，该结构的转向管柱的吸能效果较好；当转向管柱缩溃后，利用上、下芯轴间的花键配合可以实现碰撞后的转向操作；同时，由于该结构的转向管柱是利用气体来吸能，无需其他附属的吸能结构，因此使得该结构的转向管柱具有结构简单、体积小、重量轻、成本低的优点。

Description

一种具有气体吸能结构的汽车转向管柱

技术领域

本实用新型涉及车辆转向系统，具体地说，本实用新型涉及一种具有气体吸能结构的汽车转向管柱。

背景技术

公开号为CN101758851A专利文献提出了一种气体吸能结构的汽车转向管柱，包括首尾相套的上、下管柱和位于其内的上、下芯轴，四者同轴布置，上、下芯轴通过花键和注塑销连接，上芯轴与上管柱、下芯轴与下管柱分别通过轴承构成转动配合，一个芯轴为一端封闭的管状，其开口端套住另一芯轴而在其内腔围成密封的空腔，密闭空腔的下芯轴管壁上设置有数个小孔作为泄压机构。当发生碰撞时，上、下芯轴相对运动会压缩密闭空腔内的气体来吸收冲击能量，起到缓冲撞击的作用，而泄压机构在压缩过程中释放一定量的气体来避免压力过大造成芯轴向上反弹而伤及车内人员。

然而，上述发明专利存在一个问题：在下芯轴管壁上设置有数个小孔会大大降低下芯轴的强度，当发生碰撞后，上芯轴转动时会造成下芯轴发生扭曲变形而起不到保证车辆继续转向操作的目的。

公开号为CN102030029A专利文献也提出了一种气体吸能结构的汽车转向管柱，包括上、下管柱，上、下转向轴，上、下安装支架，以及在上、下管柱中设置的由上、下阻尼环组成的阻尼装置。当发生碰撞时，上转向轴总成和下转向轴总成之间相对滑动，下转向轴中的空气被压缩，空气从上、下阻尼环中流出，实现在整个缩溃过程中有效吸能，延长碰撞力作用于人体的时间，保护驾驶者安全。

然而，上述发明专利也存在一个问题：由于上、下阻尼环分别与上、下转向轴之间为过盈配合，随着上、下转向轴不断转动的过程中，会造成上、下阻尼环与上、下管柱之间的不断摩擦，会加大转向系统阻尼，影响转向感觉，同时造成密封腔的密封性降低，最终使得吸能效果大打折扣。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种吸能效果好、缩溃后仍可进行转向操作的具有吸能结构的汽车转向管柱。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种具有气体吸能结构的汽车转向管柱，包括端部套接的上、下管柱，上、下管柱的内腔设置上、下芯轴，上、下芯轴中有一个芯轴为一端封闭的管状，该芯轴的开口端套住另一芯轴，上、下芯轴在套接段通过注塑销连接，所述上芯轴和下芯轴通过花键配合，在上、下芯轴中设有由上、下阻尼环组成的阻尼装置，上阻尼环设在上芯轴上，下阻尼环设在下芯轴上，在上阻尼环和下阻尼环上设有轴向的阻尼孔。

所述上阻尼环和下阻尼环上的阻尼孔为锥形孔，各阻尼环上的阻尼孔的大径端分别朝向对方的方向设置。

所述上阻尼环与上芯轴为过盈配合，所述下阻尼环与下芯轴也为过盈配合。

所述下芯轴为下端封闭的管状，所述上芯轴的下段插入下芯轴内，上芯轴的下端部并与下芯轴的内壁气密配合。

所述下芯轴为上段细、下段粗、中间段为变径段的阶梯管状。

所述上芯轴与上管柱、下芯轴与下管柱分别通过轴承构成转动配合。

所述上管柱通过上支架、下管柱通过下支架分别固定在汽车仪表台横梁上。

本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，当上芯轴受到冲击剪切断注塑销带动上管柱向下运动时，上芯轴、上阻尼环、下芯轴、下阻尼环围成的密封阻尼腔内的气体会被压缩，以此来吸收碰撞时的冲击能量，同时上、下阻尼环在压缩过程中通过阻尼孔排出一部分气体，防止阻尼腔内的气体压力过大造成上芯轴向上反弹而伤及驾驶员，因此该结构的转向管柱的吸能效果较好；当转向管柱缩溃后，利用上、下芯轴间的花键配合可以实现碰撞后的转向操作；同时，由于该结构的转向管柱是利用气体来吸能，无需其他附属的吸能结构，因此使得该结构的转向管柱具有结构简单、体积小、重量轻、成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型汽车转向管柱的结构示意图；

图2为本实用新型汽车转向管柱的上芯轴的剖视图；

图3为本实用新型汽车转向管柱的下芯轴的剖视图；

图4为本实用新型汽车转向管柱的上阻尼环的结构示意图；

图5为本实用新型汽车转向管柱的下阻尼环的结构示意图；

上述图中的标记均为：1、上支架；2、上管柱；3、下管柱；4、注塑销； 5、下芯轴；6、上芯轴；7、上阻尼环；8、弹性挡圈；9、下支架；10、轴端挡圈；11、轴承；12、弹性挡圈；13、下阻尼环。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种具有气体吸能结构的汽车转向管柱，包括同轴布置的上、下管柱2、3和上、下芯轴6、5，上、下管柱2、3的端部套接在一起，上、下管柱2、3内腔设置有上、下芯轴6、5，上、下芯轴6、5在套接段用注塑销4固定在一起，并且上、下芯轴通过花键配合，上芯轴6与上管柱2、下芯轴5与下管柱3分别通过轴承11构成转动配合，在上芯轴6的下端部设置有上阻尼环7，下芯轴5的下端部设置有下阻尼环13，如图4和图5所示，上、下阻尼环7、13中均设置有若干个带锥度的阻尼孔，如图1所示，各阻尼环上的阻尼孔的大径端分别朝向对方的方向设置。同时上管柱2通过上支架1、下管柱3通过下支架9分别固定于汽车仪表台横梁上。如图1和图2所示，上芯轴6为倒T字形的空心管状，芯轴外部开有花键槽；如图1和图3所示，下芯轴5为上段细、下段粗、中间段为变径段的阶梯管状，下芯轴5的上段内部开有花键槽。下芯轴5且为下端封闭，上芯轴6的下段插入下芯轴5内，上芯轴6的下端部并与下芯轴5的内壁气密配合。上阻尼环7与上芯轴6为过盈配合，上阻尼环7利用上芯轴6内的小台阶定位；下阻尼环13与下芯轴5也为过盈配合，下阻尼环13利用弹性挡圈12轴端定位。上、下轴承11通过弹性挡圈8和轴端挡圈10来实现定位。

当车辆正常行驶时，上、下芯轴6、5通过花键配合用于传递方向盘的扭矩和控制车轮转向。当车辆发生正面强烈碰撞时，上支架1上的注塑销与上、下芯轴6、5中间的注塑销4被碰撞力剪切断，上芯轴6、上管柱2和上支架1在碰撞力的作用下向下运动，此时上芯轴6、上阻尼环7、下芯轴5、下阻尼环13围成的密封阻尼腔内的气体被压缩，以此来吸收碰撞时的冲击能量，同时上、下阻尼环7、13在压缩过程中排出一部分气体，防止阻尼腔内的气体压力过大造成上芯轴6向上反弹，从而确保了驾驶员的安全。当转向管柱缩溃后，利用上、下芯轴6、5间的花键配合仍然可以实现碰撞后的转向操作，便于事故后续的处理。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种具有气体吸能结构的汽车转向管柱，包括端部套接的上、下管柱，上、下管柱的内腔设置上、下芯轴，上、下芯轴中有一个芯轴为一端封闭的管状，该芯轴的开口端套住另一芯轴，上、下芯轴在套接段通过注塑销连接，其特征在于：所述上芯轴和下芯轴并通过花键配合，在上、下芯轴中设有由上、下阻尼环组成的阻尼装置，上阻尼环设在上芯轴上，下阻尼环设在下芯轴上，在上阻尼环和下阻尼环上设有轴向的阻尼孔。

2.根据权利要求1所述的具有气体吸能结构的汽车转向管柱，其特征在于：所述上阻尼环和下阻尼环上的阻尼孔为锥形孔，各阻尼环上的阻尼孔的大径端分别朝向对方的方向设置。

3.根据权利要求1或2所述的具有气体吸能结构的汽车转向管柱，其特征在于：所述上阻尼环与上芯轴为过盈配合，所述下阻尼环与下芯轴也为过盈配合。

4.根据权利要求3所述的具有气体吸能结构的汽车转向管柱，其特征在于：所述下芯轴为下端封闭的管状，所述上芯轴的下段插入下芯轴内，上芯轴的下端部并与下芯轴的内壁气密配合。

5.根据权利要求4所述的具有气体吸能结构的汽车转向管柱，其特征在于：所述下芯轴为上段细、下段粗、中间段为变径段的阶梯管状。

6.根据权利要求5所述的具有气体吸能结构的汽车转向管柱，其特征在于：所述上芯轴与上管柱、下芯轴与下管柱分别通过轴承构成转动配合。

7.根据权利要求6所述的具有气体吸能结构的汽车转向管柱，其特征在于：所述上管柱通过上支架、下管柱通过下支架分别固定在汽车仪表台横梁上。