CN203186402U - 一种溃缩吸能式转向管柱总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种溃缩吸能式转向管柱总成，包括转向管柱、管柱支架、固定支架，所述转向管柱由芯轴、内管柱套筒、外管柱套筒构成，在外管柱套筒的下部设有轴向开口；固定支架的中部凸起，左部和右部平直，在其左部和右部下面分别连接有一滑脱块；两滑脱块分别通过注塑销与管柱支架连接；所述管柱支架的横截面呈倒U形，其右侧边和左侧边相互平行并且两者的上部分别与外管柱套筒垂直紧贴；所述右侧边和左侧边的下部分别设有一螺栓孔，一调节螺栓穿过两个螺栓孔并与调节螺母配合连接，在调节螺母与所述左侧边之间设有调节手柄。其能保证在第一、第二次碰撞或撞击力较大时都能很好的溃缩吸能，同时使吸能控制精确、吸能力调节方便。

Description

一种溃缩吸能式转向管柱总成

技术领域

本实用新型涉及汽车底盘的转向系统，具体涉及一种溃缩吸能式转向管柱总成。

背景技术

在汽车发生严重碰撞的交通事故中，汽车转向系统的方向盘往往对人体造成直接伤害，一旦汽车发生碰撞，驾驶员在惯性的作用下身体继续向前移动导致驾驶员胸部或头部撞击方向盘而受到伤害。为了尽量减少这种伤害发生，汽车设计者从转向管柱的长度和角度变化入手，使得汽车转向系统除了能保证转向性能外，还能使驾驶员在汽车发生碰撞时受到的伤害降低到最小。与此相关的就是汽车吸能转向管柱技术的出现，汽车吸能转向管柱在汽车发生碰撞时重新分配传到方向盘上的冲击力，将冲击力路径迅速分流，使得传递到方向盘上的载荷最小。吸能转向管柱的特点是将整体式转向管柱一分为二，分为上转向管柱（相当于外管柱套筒）和下转向管柱（相当于内管柱套筒）两部分；内部的转向轴（相当于芯轴）也分为转向上轴和下轴两节，它们之间用万向节机构连接。一旦发生碰撞令转向机构产生位移，万向节下端特制的转向轴会折叠，上转向管柱和转向上轴下移，实现溃缩，从而扩大空间减少伤害。这种吸能转向管柱只能为一次碰撞吸能，吸能效果较差，不能很好的起到缓冲作用，而且靠碰撞过程中上转向管柱和下转向管柱的滑动摩擦以及转向上轴和下轴之间的摩擦吸收撞击能量，由于上、下转向柱管是过盈配合，配合间隙不易控制，导致摩擦力一致性较差，转向上轴与转向下轴之间的摩擦力也不易控制，从而导致管柱溃缩力范围较大，一致性较差，对驾驶员的伤害也不易控制，个别的会导致严重后果。

CN202022238U公开了一种转向管柱的碰撞吸能结构，其通过克服固定支架与分离支架间的摩擦力实现碰撞吸能，结构较简单，吸能力调节较方便，但是其只能为一次碰撞吸能，不能保证转向管柱二次碰撞时或较大的撞击力碰撞时能很好的溃缩吸能，在第二次碰撞或撞击力较大时，大部分的撞击能量还是被驾驶员自身吸收，容易对驾驶员的身体造成伤害。

发明内容

  本实用新型的目的是提供一种溃缩吸能式转向管柱总成，以保证在第一、第二次碰撞或撞击力较大时都能很好的溃缩吸能，同时使吸能控制精确、吸能力调节方便。

本实用新型所述的溃缩吸能式转向管柱总成，包括转向管柱，所述转向管柱由芯轴、套在芯轴下部的内管柱套筒、套在芯轴中部且下端部内壁与所述内管柱套筒外壁配合的外管柱套筒构成，在所述外管柱套筒的下部设有轴向开口；还包括与所述外管柱套筒配合的管柱支架，该管柱支架与一固定在仪表板横梁上的固定支架连接；所述固定支架的中部凸起，左部和右部平直，在其左部和右部下面分别连接有一滑脱块；所述的两个滑脱块分别通过一注塑销与所述管柱支架连接；所述管柱支架的横截面呈倒U形，其右侧边和左侧边相互平行并且两者的上部分别与所述外管柱套筒垂直紧贴；所述右侧边和左侧边的下部分别设有一螺栓孔，一调节螺栓穿过两个螺栓孔并与调节螺母配合连接，在调节螺母与所述左侧边之间设有调节手柄。固定支架中部的凸起与管柱支架顶部配合，可使管柱支架只能沿外管柱套筒的轴向移动，起导向作用；管柱支架通过调节螺栓与调节螺母的配合以及调节手柄的锁紧，使外管柱套筒与内管柱套筒抱紧，碰撞时，撞击力转化为内、外管柱套筒的摩擦力，从而实现吸能的目的。

进一步，所述管柱支架的顶部边缘设有凹口，所述管柱支架通过螺钉与该凹口配合并与所述固定支架连接。凹口用于使固定支架与管柱支架在碰撞吸能时能顺利脱开，采用螺钉连接固定支架与管柱支架，通过螺钉的拧紧力矩可调节碰撞吸能力。

进一步，所述管柱支架顶部靠后的左右两侧分别设有平直凸块，所述两滑脱块的侧面均设有矩形槽，所述管柱支架上的两平直凸块分别与所述两滑脱块上的矩形槽配合，并分别通过所述注塑销连接固定。注塑销用于在碰撞开始时，将撞击力转化为注塑销剪断力。

进一步，所述管柱支架的右侧边上焊接有叶片弹簧，该叶片弹簧位于右侧边靠近外管柱套筒的表面上。当需要前、后、上、下调节外管柱套筒时，松开调节手柄后，叶片弹簧使调节螺栓回位，外管柱套筒能轻松顺畅的调整到驾驶员舒适的位置。

当碰撞发生时，驾驶员受惯性作用向前移动，转向管柱承受驾驶员的撞击力，由于固定支架是固定在仪表板横梁上的，而管柱支架与外管柱套筒连接，当外管柱套筒受到驾驶员的撞击时力传递至管柱支架，注塑销受力被剪断，螺钉从凹口中滑出，脱离固定支架，撞击力被转化为注塑销剪断力和克服螺钉的压紧力；当撞击力继续增加或第二次碰撞时，内、外管柱套筒克服摩擦力产生相对位移，撞击力进一步被转化为内、外管柱套筒摩擦力，实现碰撞吸能功能，同时通过调节螺母配合调节螺栓来调节外管柱套筒对内管柱套筒的抱紧力（即调节螺母的预紧力），可精确调节其碰撞吸能力。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

在碰撞过程中，管柱支架通过剪断注塑销和克服螺钉的压紧力与固定支架分离，溃缩吸能；在第二次碰撞或撞击力较大时，外管柱套筒与内管柱套筒发生相对位移，在移动过程中克服内、外管柱套筒间的摩擦力实现碰撞吸能功能，保证了在第一、第二次碰撞或撞击力较大时都能很好的溃缩吸能，对驾驶员的身体起到了很好的保护作用；通过螺钉的拧紧力矩和调节螺母的预紧力使吸能力调节方便、吸能力控制更精确。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图。

图2为本实用新型的主视图。

图3为图2的左视图。

图4为图2的A-A剖视图。

图5为图3的B-B剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图5所示的溃缩吸能式转向管柱总成，包括转向管柱、与转向管柱连接的管柱支架6以及固定在仪表板横梁上的固定支架3，转向管柱由芯轴1、套在芯轴1下部的内管柱套筒10、套在芯轴1中部且下端部内壁与内管柱套筒10外壁配合的外管柱套筒2构成，在外管柱套筒2的下部设有轴向开口21；固定支架3的中部凸起，左部和右部平直，在其左部和右部下面分别通过铆钉8铆接有一滑脱块7，两滑脱块7的侧面均设有开口向下的矩形槽，管柱支架6顶部靠后的左右两侧分别设有平直凸块61，管柱支架6上的两平直凸块61分别插在两滑脱块7的矩形槽内，并分别通过注塑销9连接固定（参见图4）；管柱支架6的顶部边缘设有凹口4，管柱支架6通过螺钉5与该凹口4配合并与固定支架3连接。管柱支架6的横截面呈倒U形，其右侧边62和左侧边63相互平行并且两者的上部分别与外管柱套筒2垂直紧贴；右侧边62和左侧边63的下部分别设有一螺栓孔64，一调节螺栓11穿过两个螺栓孔64并与调节螺母12配合连接，在调节螺母12与左侧边63之间设有调节手柄13，管柱支架6的第一侧边62上焊接有叶片弹簧14，该叶片弹簧14位于第一侧边62靠近外管柱套筒2的表面上；外管柱套筒2夹设在管柱支架6内，管柱支架6通过调节螺栓11与调节螺母12的配合、调节手柄13的锁死以及对轴向开口21的作用力，使外管柱套筒2与内管柱套筒10紧固（即外管柱套筒2将内管柱套筒10抱紧）。

当碰撞发生时，驾驶员受惯性作用向前移动，转向管柱承受驾驶员的撞击力，由于固定支架3是固定在仪表板横梁上的，而管柱支架6与外管柱套筒2连接，当外管柱套筒2受到驾驶员的撞击时力传递至管柱支架6，两根注塑销9受力被剪断，螺钉5从凹口4中滑出，脱离固定支架3，撞击力被转化为注塑销剪断力和克服螺钉5的压紧力；当撞击力继续增加或第二次碰撞时，内、外管柱套筒克服摩擦力产生相对位移，撞击力进一步被转化为内、外管柱套筒摩擦力，实现碰撞吸能功能，同时通过调节螺母12配合调节螺栓11和调节手柄13来调节外管柱套筒2对内管柱套筒10的抱紧力（即调节螺母12的预紧力），可精确调节其碰撞吸能力。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型作举例说明，本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (4)

1.一种溃缩吸能式转向管柱总成，包括转向管柱，所述转向管柱由芯轴（1）、套在芯轴下部的内管柱套筒（10）、套在芯轴中部且下端部内壁与所述内管柱套筒外壁配合的外管柱套筒（2）构成，在所述外管柱套筒（2）的下部设有轴向开口（21）；还包括与所述外管柱套筒（2）配合的管柱支架（6），该管柱支架与一固定在仪表板横梁上的固定支架（3）连接；其特征是：

所述固定支架（3）的中部凸起，左部和右部平直，在其左部和右部下面分别连接有一滑脱块（7），所述的两个滑脱块分别通过一注塑销（9）与所述管柱支架（6）连接；

所述管柱支架（6）的横截面呈倒U形，其右侧边（62）和左侧边（63）相互平行并且两者的上部分别与所述外管柱套筒（2）垂直紧贴；所述右侧边（62）和左侧边（63）的下部分别设有一螺栓孔（64），一调节螺栓（11）穿过两个螺栓孔并与调节螺母（12）配合连接，在调节螺母（12）与所述左侧边（63）之间设有调节手柄（13）。

2.根据权利要求1所述的一种溃缩吸能式转向管柱总成，其特征是：所述管柱支架（6）的顶部边缘设有凹口（4），所述管柱支架（6）通过螺钉（5）与该凹口配合并与所述固定支架（3）连接。

3.根据权利要求1所述的一种溃缩吸能式转向管柱总成，其特征是：所述管柱支架（6）顶部靠后的左右两侧分别设有平直凸块（61），所述两滑脱块（7）的侧面均设有矩形槽，所述管柱支架（6）上的两平直凸块（61）分别与所述两滑脱块（7）上的矩形槽配合，并分别通过所述注塑销（9）连接固定。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种溃缩吸能式转向管柱总成，其特征是：所述管柱支架（6）的右侧边（62）上焊接有叶片弹簧（14），该叶片弹簧位于右侧边靠近外管柱套筒（2）的表面上。

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