CN202896661U - 一种吸能转向管柱装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种吸能转向管柱装置，包括上管柱以及与所述上管柱同轴套设连接的下管柱，套设在所述上管柱内的转向轴，用于定位安装所述上管柱的上支架，用于定位安装所述下管柱的下支架，以及用于将所述上管柱定位安装于所述上支架上的调节锁紧装置，所述调节锁紧装置通过调节销轴设置在所述上支架的调节支架上，还包括用于对所述上管柱在溃缩时进行限位的限位支架，所述限位支架和所述调节支架抵接的部位与所述上管柱轴心线间的距离小于所述调节销轴和所述调节支架连接的部位与所述上管柱轴心线间的最小距离，所述限位支架设置在所述调节支架靠近方向盘的一侧。本实用新型提供的吸能转向管柱装置提高了二次碰撞时转向管柱溃缩的稳定性。

Description

一种吸能转向管柱装置

技术领域

本实用新型涉及汽车安全性能技术领域，尤其涉及一种吸能转向管柱装置。

背景技术

为了提高汽车的被动安全性能，保护驾驶人员的安全。目前，许多汽车都开始装配吸能转向管柱，它在汽车发生碰撞时能够吸收部分二次碰撞的能量，减小驾驶员与方向盘之间的碰撞冲击力，从而达到更好地保护驾驶人员安全的效果。

现有技术中的一种可溃缩吸能转向管柱，该吸能转向管柱的工作原理如下：

汽车发生碰撞时，人与方向盘间会随之发生二次碰撞，二次碰撞时方向盘受力，进而与之相连的转向轴以及上管柱受力，由于上管柱是通过上支架定位安装在车体上的，而上支架又是通过镶块定位安装在车体上的，当上管柱受力达到一定值（预设值）时，连接上支架与镶块的注塑销被剪断，上支架与镶块脱离，即上支架与车身脱离，在驾驶员的冲力作用下，上管柱向下发生溃缩，从而缓冲驾驶员与连接在转向轴上的方向盘间的相互冲击力，降低了人员伤亡的可能性。

然而，现有技术中转向管柱在向下溃缩时，由于调节销轴中心与支架安装平面存在一定的距离，轴向力在调节销轴处出现偏转分力导致上支架偏转变形，支架不能沿镶块安装平面剪断注塑销方向平滑地脱出，反应在总成溃缩曲线上就有一个超出溃缩力要求范围的非正常的波峰。而这个波峰在溃缩要求中是不合理的，会降低转向管柱溃缩力的稳定性，使得转向管柱无法在二次碰撞时较为平稳地完成溃缩，转向管柱溃缩吸能的作用也将有所减小。

由此可以看出，如何提高吸能转向管柱溃缩时的稳定性，使二次碰撞时，汽车的吸能转向管柱能够更为平稳地沿轴向方向与镶块脱离并完成溃缩，是目前该领域的技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种吸能转向管柱装置，该转向管柱与现有技术中的吸能转向管柱相比，在二次碰撞进行溃缩时的稳定性有所提高，能够更有效地保证转向管柱溃缩的平稳性，从而更大地降低了汽车碰撞时发生人员伤亡的可能性。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种吸能转向管柱装置，包括上管柱以及与所述上管柱同轴套设连接的下管柱，套设在所述上管柱内的转向轴，用于定位安装所述上管柱的上支架，用于定位安装所述下管柱的下支架，以及用于将所述上管柱定位安装于所述上支架上的调节锁紧装置，所述调节锁紧装置通过调节销轴设置在所述上支架的调节支架上，还包括用于对所述上管柱在溃缩时进行限位的限位支架，所述限位支架和所述调节支架抵接的部位与所述上管柱轴心线间的距离小于所述调节销轴和所述调节支架连接的部位与所述上管柱轴心线间的最小距离，所述限位支架设置在所述调节支架靠近方向盘的一侧。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述限位支架定位焊接于所述上管柱上。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，还包括用于对所述限位支架进行定位安装的安装支架，且所述限位支架与所述安装支架为一体结构或所述限位支架焊接于所述安装支架上。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述限位支架通过所述安装支架定位安装于调节支架上。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述限位支架通过所述安装支架定位安装于所述调节锁紧装置的固定座上。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述安装支架靠近或接触所述上管柱的一侧为与所述上管柱相适应的圆弧面。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述安装支架与所述固定座为一体结构或所述安装支架焊接于所述固定座上。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述限位支架靠近或接触所述上管柱的一侧为与所述上管柱相适应的圆弧面。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述转向轴的注塑槽为滚花结构。

优选地，在上述吸能转向管柱装置中，所述转向轴的注塑槽内具有花键齿结构。

本实用新型提供的吸能转向管柱装置，在现有技术中可溃缩的吸能转向管柱装置的基础上添加设置了限位支架，在发生二次碰撞时，就会通过与调节支架抵接的限位支架来传递冲击力，由于所述限位支架和所述调节支架抵接的部位与所述上管柱轴心线间的距离小于所述调节销轴和所述调节支架连接的部位与所述上管柱轴心线间的最小距离，因此对调节支架以及上支架所产生的偏转力矩就会显著减小，引起上支架或调节支架偏转变形的可能性也就会大大降低，从而提高了吸能转向管柱溃缩时的稳定性，使二次碰撞时，汽车的吸能转向管柱能够更为平稳地沿轴向方向与镶块脱离并完成溃缩，更好地保证了驾驶人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种吸能转向管柱装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种吸能转向管柱装置的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的具有安装支架的限位支架的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种限位支架的结构示意图；

图5为本实用新型提供的一种转向轴与套管间的连接关系示意图；

图6为图5的A-A面的剖视图；

图7本实用新型提供的一种转向轴注塑槽的结构示意图。

其中，图1-图7中：

1为上支架、2为下支架、3为上管柱、4为下管柱、5为调节锁紧机构、6为限位支架、7为转向轴、8为挡圈、9为固定座、10调节支架、11为镶块、12为调节销轴、13为轴承、14为安装支架、15为套管、16为塑料环、151为注塑孔、701为花键齿结构。

具体实施方式

本实用新型提供了一种吸能转向管柱装置，对现有技术中吸能转向管柱装置的结构进行了改进，提高了吸能转向管柱溃缩时的稳定性，使二次碰撞时，汽车的吸能转向管柱能够更为平稳地沿轴向方向与镶块脱离并完成溃缩。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的一种吸能转向管柱装置的整体结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的一种吸能转向管柱装置的局部结构示意图。

本实用新型所提供的一种吸能转向管柱装置，包括上管柱3、下管柱4、转向轴7、上支架1、下支架2、调节锁紧装置5和限位支架6。

其中，下管柱4与上管柱3同轴套设连接，并在外力达到一定程度时，二者能够发生相对同轴移动，即溃缩现象。转向轴7通过挡圈8和轴承13套设在上管柱3内，用于传递扭矩，从而实现汽车转向的功能。

上支架1用于定位安装上管柱3，即上管柱3通过上支架1安装至车身上；下支架2用于定位安装下管柱4，即下管柱4通过下支架2安装至车身上。调节锁紧装置5用于将上管柱3定位安装于上支架1上，该调节锁紧装置5通过调节销轴12设置在上支架1的调节支架10上，调节销轴12分别穿过调节锁紧装置5和调节支架10，并通过锁紧螺丝实现上管柱3和上支架1的固定。

限位支架6用于对上管柱3在溃缩时进行限位，限位支架6和调节支架10抵接的部位与上管柱3轴心线间的距离小于调节销轴12和调节支架10连接的部位与上管柱3轴心线间的最小距离，限位支架6设置在调节支架10靠近方向盘的一侧。

当汽车发生碰撞时，车内的驾驶员会随之与方向盘发生二次碰撞，由于方向盘定位安装于转向轴上，所以当方向盘受到驾驶员的冲击力，该冲击力通过转向轴7，挡圈8，轴承13，并传递到上管柱3上，上管柱3在冲击力作用下沿轴向方向带动限位支架6向下移动，限位支架6通过与调节支架10的抵接处，将力传递给上支架1，上支架1在冲击力的作用下剪断连接上支架1与镶块11的注塑销，并从固定在车架上的镶块11中沿上管柱的轴向方向平滑地脱出，上管柱3继续向下移动并与下管柱4间发生溃缩，从而缓冲驾驶员与连接在转向轴7上的方向盘间的相互冲击力，降低对驾驶员的二次碰撞伤害。

由于此过程中，限位支架6和调节支架10抵接的部位与上管柱3轴心线间的存在一定距离，该距离小于调节销轴12和调节支架10连接的部位与上管柱3轴心线间的最小距离，因此限位支架6受力作用平面便更接近上支架1的注塑销受力作用平面，对调节支架10产生的偏转力矩显著减小，引起上支架1或调节支架10偏转变形的可能性也就会大大降低，从而提高了吸能转向管柱溃缩时的稳定性，使二次碰撞时，汽车的吸能转向管柱能够更为平稳地沿轴向方向与镶块11脱离并完成溃缩。

请结合图2—图4，在上述本实用新型所提供的吸能转向管柱中，可以将限位支架6定位焊接于所述上管柱3上，从而保证在溃缩过程中，上管柱3能够带动限位支架6同轴移动。

此外，限位支架6上可以设置用于定位安装限位支架6的安装支架14，限位支架6与安装支架14可以设置为一体结构或者将限位支架6焊接于安装支架14上，只要可以实现限位支架的定位安装即可。

在上述设置有安装支架14的前提下，限位支架6可以通过安装支架14定位安装于调节支架10上或者安装于调节锁紧装置5的固定座9上。总之能够保证上管柱3能够带动限位支架6同轴移动即可，至于限位支架6具体的定位方式在此没有限定。

更为优选地，为了增大限位支架6与上管柱3的接触面积，提高限位支架6定位安装的牢靠性，可以将靠近或接触所述上管柱3的一侧设置为与上管柱3相适应的圆弧面。相应地，当限位支架6通过安装支架14定位安装时，也可以将安装支架14靠近或接触所述上管柱3的一侧设置成与上管柱3相适应的圆弧面。从而更好地保证限位支架6定位安装的牢靠性。

请结合图5—图7，目前，汽车的转向轴7的总成吸能结构采用花键配合注塑结构，由于实际应用中注塑花键环会频繁承受往复扭矩而出现转动间隙，影响转向的准确性，此外，还会导致在驾驶汽车进行转向操作时出现异响，降低汽车的驾乘舒适度。为尽量减小上述现象发生的可能性，在上述本实用新型提供的吸能转向管柱装置的基础上，可以将转向轴7的注塑槽进行滚花或加工为花键齿结构701，通过套管15上的注塑孔151将注塑料注入转向轴7的注塑圆弧槽内，注塑料冷却后与注塑槽的滚花槽面或花键齿结构701紧密结合，增大了所形成的注塑环16与转向轴7上注塑槽的接触面积，进而增强了塑料环16与转向轴的结合力，降低了由于注塑花键环频繁承受往复扭矩而出现转动间隙的可能性，更好地保证汽车的转向准确性以及驾驶舒适性。

以上内容结合了实施例附图对本实用新型的具体实施例做出了详细说明。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种吸能转向管柱装置，包括上管柱（3）以及与所述上管柱（3）同轴套设连接的下管柱（4），套设在所述上管柱（3）内的转向轴（7），用于定位安装所述上管柱（3）的上支架（1），用于定位安装所述下管柱（4）的下支架（2），以及用于将所述上管柱（3）定位安装于所述上支架（1）上的调节锁紧装置（5），所述调节锁紧装置（5）通过调节销轴（12）设置在所述上支架（1）的调节支架（10）上，其特征在于，还包括用于对所述上管柱（3）在溃缩时进行限位的限位支架（6），所述限位支架（6）和所述调节支架（10）抵接的部位与所述上管柱（3）轴心线间的距离小于所述调节销轴（12）和所述调节支架（10）连接的部位与所述上管柱（3）轴心线间的最小距离，所述限位支架（6）设置在所述调节支架（10）靠近方向盘的一侧。

2.根据权利要求1所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述限位支架（6）定位焊接于所述上管柱（3）上。

3.根据权利要求1所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，还包括用于对所述限位支架（6）进行定位安装的安装支架（14），且所述限位支架（6）与所述安装支架（14）为一体结构或所述限位支架（6）焊接于所述安装支架（14）上。

4.根据权利要求3所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述限位支架（6）通过所述安装支架（14）定位安装于调节支架（10）上。

5.根据权利要求3所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述限位支架（6）通过所述安装支架（14）定位安装于所述调节锁紧装置（5）的固定座（9）上。

6.根据权利要求3所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述安装支架（14）靠近或接触所述上管柱（3）的一侧为与所述上管柱（3）相适应的圆弧面。

7.根据权利要求5所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述安装支架（14）与所述固定座（9）为一体结构或所述安装支架（14）焊接于所述固定座（9）上。

8.根据权利要求1所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述限位支架（6）靠近或接触所述上管柱（3）的一侧为与所述上管柱（3）相适应的圆弧面。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述转向轴（7）的注塑槽为滚花结构。

10.根据权利要求1-8任意一项所述的吸能转向管柱装置，其特征在于，所述转向轴（7）的注塑槽内具有花键齿结构（701）。

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