CN215706614U - 一种车辆转向柱的溃缩保护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车辆转向柱的溃缩保护结构，包括用于与车辆的车身连接的安装支架和用于与转向柱连接的调节支架，溃缩保护结构还包括摩擦柱；调节支架上沿转向柱的轴向设置有滑槽；摩擦柱的柱体的一端具有尺寸大于滑槽宽度的头部，柱体的另一端具有用于连接到安装支架的连接部；摩擦柱的柱体过盈装配于调节支架的滑槽后其连接部与安装支架连接。本实用新型充分利用管柱自身空间，在调节支架上设计滑槽，用摩擦柱的柱体与滑槽过盈配合，溃缩过程中滑槽变形产生轴向摩擦阻力；整个溃缩过程中，摩擦柱和安装支架滑动平面将调节支架定位支撑(同时将管柱和转向盘支撑)，管柱连接始终未断开，管柱转向功能不丧失，能防止二次伤害。

Description

一种车辆转向柱的溃缩保护结构

技术领域

本实用新型涉及一种具有吸收能量的结构的转向控制装置，具体涉及到一种车辆转向柱的溃缩保护结构。

背景技术

车辆发生安全事故时，驾驶员头部和胸部会对方向盘产生冲击，该冲击通过方向盘会传递给转向管柱，后者反过来会对驾驶员头部和胸部产生反向冲击力，对人体造成伤害，国家强制法规已对该冲击力的最大值进行了规定。为达成该目标，目前汽车转向管柱采用溃缩吸能结构，当冲击力达到转向管柱溃缩力峰值时，转向管柱特有结构设计使其能够沿着轴线溃缩，冲击力不再继续增加，保护驾驶员。

现有的转向管柱溃缩逃逸结构中，以支架—镶块脱离逃逸方式最为典型，也应用最广。但由于支架和镶块之间是靠注入的塑料销联接，溃缩力由塑料销剪切力提供。由于注塑工艺受环境温度，注塑设备的稳定性，塑料本身性能波动等诸多因素的影响，使得注塑剪切力总是存在较大波动，不易控制的缺陷。另一方面，由于车辆内部布置各不相同，受车内空间限制，不是所有车型都适合采用这种结构，这就催生出另外一种结构，与转向管柱相联的支架从与车身相联支架上沿轴向逃逸的结构。在实际应用中，与转向管柱相联的支架和与车身相联支架间往往通过螺钉或铆钉方式联接，溃缩力靠克服靠螺钉、铆钉锁紧的支架间的摩擦力获得。此结构的缺陷在于，溃缩力受螺钉、铆钉压紧平面，支架平面的粗糙度，螺钉拧紧力或铆钉铆压力影响，仍会存在较大波动和不可控因素。此外，与转向管柱相联的支架仅靠两颗螺钉或铆钉联接在与车身相联支架上，使整个转向管柱的横向，纵向刚度受到削弱，转向管柱的自振频率将变低。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种车辆转向柱的溃缩保护结构，旨在解决现有技术中的溃缩吸能结构溃缩力波动大，不易控制的缺陷。

为解决以上技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：

一种车辆转向柱的溃缩保护结构，包括用于与所述车辆的车身连接的安装支架和用于与所述转向柱连接的调节支架，所述溃缩保护结构还包括摩擦柱；所述调节支架上沿所述转向柱的轴向设置有滑槽；所述摩擦柱的柱体的一端具有尺寸大于所述滑槽宽度的头部，柱体的另一端具有用于连接到所述安装支架的连接部；所述摩擦柱的柱体过盈装配于所述调节支架的滑槽后其连接部与所述安装支架连接。

作为上述方案的进一步技术方案，所述摩擦柱为螺钉；所述安装支架上设有用于连接该螺钉的螺纹孔。

作为上述方案的进一步技术方案，所述摩擦柱为螺栓；所述安装支架上设有用于所述螺栓穿过的通孔，所述螺栓穿过安装支架的通孔后由螺母锁紧。

作为上述方案的进一步技术方案，所述铆钉与所述安装支架铆接。

作为上述方案的进一步技术方案，所述安装支架和所述调节支架之间的相向面上设有用于引导两者沿所述转向柱的轴向滑动的滑动平面或滑动导轨。

综上所述，本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：充分利用管柱自身空间，在调节支架上设计滑槽，用摩擦柱的柱体与滑槽过盈配合，溃缩过程中滑槽变形产生轴向摩擦阻力，其结构简单，零件数量少，占用空间小，仅需计算摩擦柱与滑槽之间的摩擦力是否符合标准即可，成本低；整个溃缩过程中，摩擦柱和安装支架滑动平面将调节支架定位支撑(同时将管柱和转向盘支撑)，管柱连接始终未断开，管柱转向功能不丧失，能防止二次伤害。

附图说明

图1为本实用新型的拆分结构示意图。

图2为本实用新型装配于转向柱上的完整立体结构示意图。

图3为本实用新型对安装支架进行了半剖后装配于转向柱上的立体结构示意图。

图4示出了摩擦桩选用螺栓时，整个溃缩保护结构的溃缩位移量与螺栓和滑槽之间产生的阻力的关系图。

图中各标号的释义为：安装支架1，摩擦柱2，调节支架3，转向柱4，滑槽5。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二等类似用语只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实用新型所述的一种车辆转向柱的溃缩保护结构包括安装支架1、摩擦柱2和调节支架3。其中，安装支架1与整车管梁装配固定，即与车辆的车身相固定。调节支架3则固定连接于转向柱4上。摩擦柱2用于连接调节支架3和安装支架1，摩擦柱2包括柱体，柱体的一端为头部，另一端为连接部。安装支架1上设有供摩擦柱2的连接部穿过或用于连接该连接部的安装孔，调节支架3上则设有沿转向柱4的轴向分布的滑槽5。摩擦柱2的头部尺寸大于所述滑槽5的宽度，摩擦柱2的柱体则过盈装配于该滑槽5内，整个溃缩保护结构则是通过摩擦柱2的柱体与滑槽5的之间的滑动阻力来吸收来自转向盘的冲击能力，达到溃缩吸能的目的。碰撞时，来自转向盘的冲击力传递至调节支架3，驱动调节支架3沿转向柱4的轴向向下移动，由于摩擦柱2与调节支架3的滑槽5过盈配合，而摩擦柱2又与安装支架1固定连接，因此调节支架3与安装支架1将通过滑动摩擦来实现相对滑动，冲击力将由滑动摩擦吸收。

同时，摩擦柱2和滑槽5还能防止调节支架3相对安装支架1在非轴向方向上的移动。在所述安装支架1和所述调节支架3之间的相向面上设有用于引导两者沿所述转向柱4的轴向滑动的滑动平面或滑动导轨，使安装支架1和调节支架3仅能沿转向柱4的轴向发生滑动，而无法在其他方向上随意移动，从而有效支撑转向盘。

摩擦柱2的结构形式选择多种多样，只要能保证可靠连接安装支架1和调节支架3即可。

例如，摩擦柱2可以选用螺钉，安装支架1上的安装孔则相应地设为螺纹孔，螺钉穿过调节支架3的滑槽5后螺接于该螺纹孔内，此时，必须保证螺柱的外径大于滑槽5的宽度。

又如，擦柱2可以选用螺栓，安装支架1上的安装孔则相应地设为通孔，螺栓穿过调节支架3的滑槽5后再穿过安装支架1的安装孔，然后通过螺母锁紧。此时，依然必须保证螺柱的外径大于滑槽5的宽度。在此实施例中，螺栓采用碳钢或合金钢制造，机械性能不低于8.8级，其螺柱的外径为9毫米。与此对应的调节支架3采用普通热轧钢板等制成，其钢板厚度为3毫米，滑槽5宽度为8.75毫米。溃缩时，螺栓外圆挤压滑槽5，滑槽5产生塑性变形提供阻力。图4则示出了此实施例下溃缩位移量与产生的阻力之间的关系图，其中，横坐标表示溃缩位移量，单位mm；纵坐标表示螺栓与滑槽5之间的阻力值，单位N。如图4所示，整个溃缩分为三个阶段，第Ⅰ阶段是整个溃缩保护结构在克服轴向运动时所产生的阻力，此时，滑槽5还未产生变形，螺栓和滑槽5之间无相对移动。第Ⅱ阶段是整个溃缩保护结构在溃缩时其所产生阻力的变化，此时螺栓和滑槽5正在发生相对移动，可以看出其有一个峰值，突破峰值后，阻力逐渐下降进入第Ⅲ阶段，第Ⅲ阶段又叫保持段，主要是表示滑槽5变形后与螺栓之间的阻力，可以看出，其阻力波动始终保持在很小一个范围内，足以验证本申请能够解决现有技术中的溃缩吸能结构溃缩力波动大这一问题。

摩擦柱2还可以选用为铆钉，安装支架1上的安装孔则相应地设为通孔，铆钉穿过调节支架3的滑槽5后再穿过安装支架1的安装孔，然后通过铆接锁定。此时，依然必须保证铆钉柱体的外径大于滑槽5的宽度。

在装配本实用新型时，需先保证安装支架1的安装孔对正调节支架3的滑槽5，然后将摩擦柱2从调节支架3的一侧穿过滑槽5后与安装支架1锁紧，之后再依次装入管柱的其余零部件。

本实用新型所提供的溃缩保护结构能防止管柱溃缩过程中及溃缩后转向盘产生较大的横向和垂向位移，提升溃缩稳定性。在管柱溃缩后，依然能保证转向功能正常。且零件数量少，占用空间小，成本低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种车辆转向柱的溃缩保护结构，包括用于与所述车辆的车身连接的安装支架(1)和用于与所述转向柱(4)连接的调节支架(3)，其特征在于：所述溃缩保护结构还包括摩擦柱(2)；所述调节支架(3)上沿所述转向柱(4)的轴向设置有滑槽(5)；所述摩擦柱(2)的柱体的一端具有尺寸大于所述滑槽(5)宽度的头部，柱体的另一端具有用于连接到所述安装支架(1)的连接部；所述摩擦柱(2)的柱体过盈装配于所述调节支架(3)的滑槽(5)后其连接部与所述安装支架(1)连接。

2.如权利要求1所述的溃缩保护结构，其特征在于：所述摩擦柱(2)为螺钉；所述安装支架(1)上设有用于连接该螺钉的螺纹孔。

3.如权利要求1所述的溃缩保护结构，其特征在于：所述摩擦柱(2)为螺栓；所述安装支架(1)上设有用于所述螺栓穿过的通孔，所述螺栓穿过安装支架(1)的通孔后由螺母锁紧。

4.如权利要求1所述的溃缩保护结构，其特征在于：所述摩擦柱(2)为铆钉；所述铆钉与所述安装支架(1)铆接。

5.如权利要求1所述的溃缩保护结构，其特征在于：所述安装支架(1)和所述调节支架(3)之间的相向面上设有用于引导两者沿所述转向柱4的轴向滑动的滑动平面或滑动导轨。

Images