CN212890566U - 一种转向管柱溃缩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转向管柱溃缩结构，属于汽车技术领域。它解决了现有转向管柱溃缩结构的结构复杂且溃缩不及时的问题。包括支架、固定设置在支架上的注塑块以及固定设置在注塑块上的防脱带，所述注塑块的上表面为水平贴靠面，所述防脱带靠近注塑块的一端具有固定部，所述固定部与水平贴靠面贴靠且通过紧固件固连；所述水平贴靠面上开设有若干沿竖直方向贯穿设置的注塑孔，且所述注塑孔沿水平方向布置于所述固定部的两侧。本转向管柱溃缩结构通过将注塑块的上表面设置成水平状的贴靠面且将注塑孔对称设置在固定部的两侧，在保证简单结构的同时，分散注塑孔上的挤压力，确保注塑块受力稳定，及时溃缩。

Description

一种转向管柱溃缩结构

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种转向管柱溃缩结构。

背景技术

随着现阶段汽车的普及化和汽车技术的成熟化，人们对汽车的安全性能也越来越重视，国家法规对汽车的安全性能的要求也越来越严格。在碰撞事故中，正面高速碰撞事故频频发生，而且死亡率很高。为了更好的保护车内乘员的安全，各大汽车公司加大汽车安全性能开发力度，优化车身结构等，以此提升车辆安全性能。

其中，转向管柱总成就是一种在汽车收到碰撞时起到吸收碰撞能量的作用的装置。转向管柱能产生轴向溃缩，则能吸收部分撞击能量并提供更多的空间来降低对驾驶员头部、胸部的伤害。目前，转向管柱溃缩结构一般采用注塑块的形式，即用注塑销将注塑块与固定转向管柱的支架连接，注塑块的另一侧面与仪表台横梁固连。发生碰撞时，转向管柱和支架一起移动，而注塑块保持不动，使得注塑块受到两个方向的力从而发生断裂，通过注塑块的断裂吸收碰撞中的能量，从而起到缓冲作用。

但是由于注塑块为仪表台横梁与支架之间的连接结构，且三者之间通过紧固件连接，因此注塑块在未受碰撞时，也始终受到紧固件对它的挤压力，同时注塑块上开设用于安装注塑销的注塑孔也长期处于挤压状态，使得注塑块在撞击过程中不容易发生断裂，从而造成乘员受到冲击而受伤。目前为了改进转向管柱溃缩结构溃缩不及时，有通过设计注塑块整体结构进行改进，但这样导致注塑块的结构更为复杂，工艺繁琐。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种转向管柱溃缩结构，本实用新型所要解决的技术问题是：现有转向管柱溃缩结构的结构复杂且溃缩不及时。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种转向管柱溃缩结构，包括支架、固定设置在支架上的注塑块以及固定设置在注塑块上的防脱带，其特征在于，所述注塑块的上表面为水平贴靠面，所述防脱带靠近注塑块的一端具有固定部，所述固定部与水平贴靠面贴靠且通过紧固件固连；所述水平贴靠面上开设有若干沿竖直方向贯穿设置的注塑孔，且所述注塑孔沿水平方向布置于所述固定部的两侧。

区别于现有技术，本转向管柱溃缩结构在保持简单装配结构的基础上，在一定程度上降低了注塑块的抗断裂能力；具体来说，本结构通过将注塑块的上表面设置呈水平状的贴靠面后再与防脱带贴靠固连，这样设计增加两者之间的接触面积，分散注塑块与紧固件连接处受到的挤压力，保证防脱带与注塑块之间连接更加稳定；对称设置的注塑孔则保证注塑块两端受力的稳定性，确保注塑块不会因为受力不均，两侧错开断裂，保证使用安全性；同时，在固定防脱带与注塑块时，紧固件通常设置在防脱带与注塑块的中间，结合注塑孔沿水平方向设置在固定部的两侧这一结构，使得防脱带越靠近注塑孔处，其对注塑块的挤压力越小，从而使得注塑孔周边的应力集中区域不会被固定部挤压，保证注塑孔在常规状态下的稳定性，保证其不会因为承受挤压负载而导致溃缩不及时，保证乘员的安全及时性；并且该注塑块的结构简单，只需通过设置注塑孔与固定部的相对位置即可实现注塑块及时溃缩。

在上述的一种转向管柱溃缩结构中，所述支架的一端具有用于安装注塑块的滑槽，所述注塑块的外侧壁上设有与所述滑槽内侧壁配合的卡接槽，所述滑槽的内侧壁能够嵌入卡接槽。通过将注塑块卡接在设置在支架上的滑槽内，当溃缩发生时，滑槽限定了注塑块的断裂时支架的滑动方向；并且对注塑块有一个限位作用，保持注塑块固定在滑槽内时不会发生移位，受力失衡，而造成注塑块两侧不是同时断裂，保证注塑块断裂的稳定性，防止注塑块溃缩不及时，同时注塑块均匀受力的情况下，使得其吸收的能量更多更均匀，各个注塑孔同时断裂防止其溃缩不及时，保证乘员的安全性。

在上述的一种转向管柱溃缩结构中，所述支架上设置有若干数量与所述注塑孔相同且一一对应的连接孔，所述连接孔与所述卡接槽相连通，所述注塑孔内设有注塑销，所述注塑销穿过连接孔并与连接孔紧固连接。通过注塑销将对应均匀设置的注塑孔与开设在支架上的连接孔固定，注塑销穿过卡接槽随注塑块有两个固定点，保证注塑块在后期断裂过程中的稳定性，且在碰撞中，注塑销首先将碰撞力进行均匀传递分散，在碰撞到达一定程度时，再发生断裂，提高安全性能，并且本结构的制造安装过程简单便捷。

在上述的一种转向管柱溃缩结构中，所述注塑块上具有与水平贴靠面垂直的顶面，所述顶面与支架的上侧壁齐平。注塑块呈长方体状，包括呈长方形的顶面，如果注塑块的顶面高于支架的外侧壁，其凸出部分在碰撞中容易碰到仪表台横梁，从而使得整个注塑块受到外部的力，导致其受力不均，加快自身分体断裂，如果注塑块的顶面低于支架的外侧壁，则会减少水平贴靠面的面积，从而注塑块上设置的若干个注塑孔以及与仪表台横梁固连的安装孔周围更容易形成应力集中区域，紧固件对注塑块的挤压力会过多的传递给应力集中区域，容易导致注塑块变形，影响安全性能。

在上述的一种转向管柱溃缩结构中，所述注塑块采用铸铝材料一体注塑成型。铸铝材料支撑的注塑块成本低，工艺简单，而且耐腐蚀，减轻注塑块重量，便于汽车轻量化发展。

在上述的一种转向管柱溃缩结构中，所述紧固件为螺钉或者锁紧螺栓。螺钉与锁紧螺栓均能保证仪表台横梁、注塑块与防脱带三者之间连接的稳定性。

在上述的一种转向管柱溃缩结构中，所述一种转向管柱溃缩结构还包括下柱管以及套设在下柱管上的上柱管，所述上柱管的内侧壁贴靠在下柱管外周壁上，且所述上柱管通过若干沿圆周方向均匀设置的铆接点与下柱管固连。上下柱管通过均匀设置的铆接点控制上下柱管在常规使用中的稳定性，且铆接的强度被精确设定，在超过设定大小的受力的冲击下，在碰撞过程中，铆接点会快速发生错位，使得上柱管能够及时沿着下柱管轴向滑落，加快溃缩速度的同时降低本结构的装配难度。

在上述的一种转向管柱溃缩结构中，所述下柱管上具有大径段、小径段以及用于连接大径段与小径段的过渡段，所述过渡段的孔径沿所述大径段指向小径段的方向逐渐变小。通过以上设计，使得上柱管在通过大径段后，可直接快速进入小径段，防止在溃缩过程中，上柱管与下柱管发生卡壳，造成溃缩失败，同时，过渡段的孔径逐渐变小能够在一定程度上给予上柱管缓冲空间，防止上柱管突然进入小径段，上柱管的内侧壁与下柱管的外侧壁发生碰撞，影响溃缩。

与现有技术相比，本转向管柱溃缩结构具有以下优点：

1、通过将注塑块的上表面设置呈水平状的贴靠面后再与防脱带贴靠固连，这样设计增加两者之间的接触面积，分散注塑块与紧固件连接处受到的挤压力，使得防脱带与注塑块之间连接更加稳定，从而保证注塑块各处受力均匀，保证后期溃缩更及时。

2、对称设置且沿水平方向设置在固定部的两侧的注塑孔则进一步保证注塑块两端受力的稳定性，使得注塑孔周边的应力集中区域不会被固定部挤压，保证注塑孔在常规状态下的稳定性，保证其不会因为另外施加的挤压力而造成溃缩不及时，保证汽车溃缩过程的安全性。

附图说明

图1是本转向管柱溃缩结构立体结构示意图一。

图2是本支架的立体结构示意图一。

图3是本注塑块的立体结构示意图。

图4是本支架的立体结构示意图二。

图5是本转向管柱溃缩结构的立体结构示意图二。

图中，1、支架；1b、滑槽；1c、连接孔；1d、上侧壁；2、注塑块；2a、水平贴靠面；2b、注塑孔；2c、卡接槽；2d、顶面；3、防脱带；3a、固定部；3b、橡胶衬套；3c、防脱块；4、紧固件；5、上柱管；6、下柱管；6a、大径段；6b、小径段；6c、过渡段；7、腰形孔一；8、腰形孔二；9、调节支架。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本转向管柱溃缩结构包括下柱管6、套设在下柱管6上的上柱管5、与上柱管5连接的支架1、固定设置在支架1上的注塑块2以及固定设置在注塑块2上的防脱带3；注塑块2呈长方体状，其上表面与下表面均为水平面，防脱带3上的固定部3a与上表面贴靠，注塑块2上沿其宽度中心线对称贯穿开设有四个注塑孔2b，注塑孔2b分别位于防脱带3的固定部3a的两侧。

如图2、图3、图4所示，支架1的一端开设有两个呈“U”状且用于安装注塑块2的滑槽1b，注塑块2与滑槽1b内侧壁对应的三个外侧壁开设有供滑槽1b内侧壁嵌入的卡接槽2c，注塑块2进入滑槽1b后，注塑块2上具有垂直于水平贴靠面2a的顶面2d，顶面2d上未开设卡接槽，且顶面2d与支架的上侧壁1d齐平。卡接槽2c能够与滑槽1b配合即与支架1配合，原来一个贯穿的注塑孔2b被卡接槽2c分隔成两个重叠的注塑孔2b；再在支架1与卡接槽2c重合的位置开设有与注塑孔2b对应设置的连接孔1c，使得连接孔1c与注塑孔2b通过注塑销固定连接，其中，注塑孔2b的直径以及其深度直接影响本结构在后期的防碰撞性能。

如图2所示，注塑块2的中间开设有腰形孔一7，防脱带3的固定部3a上对应开设有腰形孔二8，通过锁紧螺栓分别穿过腰形孔一7与腰行孔二8，将注塑块2与防脱带3固定在仪表台横梁上，使注塑块2与防脱带3相对于仪表台横梁固定不动；从而实现本溃缩结构通过注塑块2断裂实现溃缩。

如图1、图5所示，防脱带3的固定端固定设置在注塑块2上，下端则斜向下延伸，伸进与支架1固定连接的调节支架9上开设的防脱孔内，并通过橡胶衬套3b与防脱孔滑动配合；防脱带3的下端设置有防脱块3c，防脱块3c的长度大于橡胶衬套3b的长度，从而实现防脱，保证断裂后的支架不会从防脱带2上掉落，保证人体腿部的安全性。

如图5所示，上柱管5的内侧壁贴靠在下柱管6外周壁上，且上柱管5与下柱管6通过八个沿圆周方向均匀设置的铆接点固连，铆接点的数量与位置可以根据实际应用需求进行调整，铆接点至固定下柱管6端面的距离为溃缩距离；下柱管6包括大径段6a、小径段6b以及用于连接大径段6a与小径段6b的过渡段6c，过渡段6c的孔径沿所述大径段6a指向小径段6b的方向逐渐变小，且过渡段6c孔径较大一端其尺寸与大径段6a的直径一致，孔径较小一端其尺寸与小径段6b的直径一致，下柱管6对上柱管5起到导向作用，且可以通过调节上柱管5与下柱管6的溃缩距离来满足不同车型对溃缩力的要求。

工作过程：本溃缩结构受到冲击力时，整个转向管柱带动支架1一起轴向滑移，在滑移过程中，注塑块2以及防脱带3中间与仪表台横梁固定连接处不动，注塑块2两侧与支架1固定连接的注塑孔2b跟随支架1产生轴向力，由于注塑孔2b在溃缩过程中受到了来自两个方向不同的作用力，则注塑块2的注塑孔2b处会发生断裂，支架1、调节支架9、橡胶衬套3b以及上柱管5沿着防脱带3的长度方向继续滑移，同时，上柱管5与下柱管6之间的铆接点失效，上柱管5向下滑移，直至上柱管5的下端面抵靠在固定下柱管6的端盖上，完成整个溃缩过程。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。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。

尽管本文较多地使用了注塑孔、防脱带等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (8)

1.一种转向管柱溃缩结构，包括支架(1)、固定设置在支架(1)上的注塑块(2)以及固定设置在注塑块(2)上的防脱带(3)，其特征在于，所述注塑块(2)的上表面为水平贴靠面(2a)，所述防脱带(3)靠近注塑块(2)的一端具有固定部(3a)，所述固定部(3a)与水平贴靠面(2a)贴靠且通过紧固件(4)固连；所述水平贴靠面(2a)上开设有若干沿竖直方向贯穿设置的注塑孔(2b)，且所述注塑孔(2b)沿水平方向布置于所述固定部(3a)的两侧。

2.根据权利要求1所述的一种转向管柱溃缩结构，其特征在于，所述支架(1)的一端具有用于安装注塑块(2)的滑槽(1b)，所述注塑块(2)的外侧壁上设有与所述滑槽(1b)内侧壁配合的卡接槽(2c)，所述滑槽(1b)的内侧壁能够嵌入卡接槽(2c)。

3.根据权利要求2所述的一种转向管柱溃缩结构，其特征在于，所述支架(1)上设置有若干数量与所述注塑孔(2b)相同且一一对应的连接孔(1c)，所述连接孔(1c)与所述卡接槽(2c)相连通，所述注塑孔(2b)内设有注塑销，所述注塑销穿过连接孔(1c)并与连接孔(1c)紧固连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种转向管柱溃缩结构，其特征在于，所述注塑块(2)上具有与水平贴靠面(2a)垂直的顶面(2d)，所述顶面(2d)与支架(1)的上侧壁(1d)齐平。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种转向管柱溃缩结构，其特征在于，所述注塑块(2)采用铸铝材料一体注塑成型。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种转向管柱溃缩结构，其特征在于，所述紧固件(4)为螺钉或者锁紧螺栓。

7.根据权利要求1所述的一种转向管柱溃缩结构，其特征在于，所述一种转向管柱溃缩结构还包括下柱管(6)以及套设在下柱管(6)上的上柱管(5)，所述上柱管(5)的内侧壁贴靠在下柱管(6)外周壁上，且所述上柱管(5)通过若干沿圆周方向均匀设置的铆接点与下柱管(6)固连。

8.根据权利要求7所述的一种转向管柱溃缩结构，其特征在于，所述下柱管(6)上具有大径段(6a)、小径段(6b)以及用于连接大径段(6a)与小径段(6b)的过渡段(6c)，所述过渡段(6c)的孔径沿所述大径段(6a)指向小径段(6b)的方向逐渐变小。

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