CN219192319U - 转向管柱安装结构及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种转向管柱安装结构及车辆。本实用新型的转向管柱安装结构包括设于仪表板加强梁的横梁主管上的转向管柱安装支架。该转向管柱安装支架包括在自身长度方向上依次相连的连接段和主板段；其中，连接段连接于横梁主管的底部，主板段位于横梁主管的一侧。上述转向管柱安装结构还包括扣合在主板段上的第一加强板，且第一加强板与横梁主管的侧部相连，并在第一加强板、主板段和横梁主管之间形成有腔室。本实用新型的转向管柱安装结构，转向管柱安装支架和第一加强板之间形成的相对封闭的腔室对整个转向管柱安装结构的刚性结构具有良好的加强效果，从而有利于提升方向盘的模态特性。

Description

转向管柱安装结构及车辆

技术领域

本实用新型涉及车身结构技术领域，特别涉及一种转向管柱安装结构。另外，本实用新型还涉及一种车辆。

背景技术

仪表板总成是汽车的重要组成部分，仪表板加强梁作为仪表板总成模块中的重要组成部分，是仪表板、空调、安全气囊等安装搭建的基础，决定着仪表板工程设计的方向。其中，仪表板加强梁与车身的连接状态，影响着汽车的驾驶状态；与转向管柱的固定，则影响着汽车操作的安全性。

仪表板加强梁设计不合理，容易造成连接在其上的零部件变形、低频抖动等质量问题。由于仪表板加强梁横跨车辆的整个宽度尺寸，其中部的结构强度会有所下降，但该部分需要承载仪表板的大部分重量，如若仪表板加强梁的整体设置及其中部支撑结构设计不合理，就会造成仪表板加强梁的中部刚度不足，影响仪表板总成的整体结构强度，进而容易引发仪表板的低频振动，关系到整车的NVH(Noise Vibration Harshness，噪声振动粗糙度)水平。

在现有车辆中，通常情况下汽车发动机的怠速频率为25-28Hz，怠速开空调频率为30-33Hz；在这种工况条件下，要求仪表板加强梁上的一阶固有频率在35Hz以上，以尽量避免仪表板加强梁的一阶固有频率在周边部件影响下降至发动机的怠速频率范围内，而产生共振。

而在仪表板加强梁的横梁主管上需要安装方向盘的转向管柱，转向管柱的安装结构需要具备足够的刚度性能，以改善方向盘的模态特性，降低仪表板加强梁振动对方向盘操作的不良影响。因此，有必要不断研发改进，以提升转向管柱在仪表板加强梁上安装结构的刚度性能。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种转向管柱安装结构，以改善转向管柱安装结构的结构刚度，从而提升方向盘的模态。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种转向管柱安装结构，包括设于仪表板加强梁的横梁主管上的转向管柱安装支架，所述转向管柱安装支架包括在自身长度方向上依次相连的连接段和主板段，所述连接段连接于所述横梁主管的底部，所述主板段位于所述横梁主管的一侧；所述转向管柱安装结构还包括扣合于所述主板段上的第一加强板，且所述第一加强板与所述横梁主管的侧部相连，并在所述第一加强板、所述主板段和所述横梁主管之间形成有腔室。

进一步的，所述主板段的边缘成型有向着所述第一加强板弯折的第一翻边，所述第一加强板包括主板、以及成型于所述主板边缘的第二翻边；所述第二翻边向着所述主板段弯折并搭接在所述第一翻边上。

进一步的，所述主板包括沿着远离所述横梁主管的方向依次相连的后部、过渡部和前部，所述过渡部相对于所述主板段倾斜设置，所述后部与所述主板段的间距大于所述前部与所述主板段的间距。

进一步的，所述连接段上开设有通孔，和/或，所述主板段上成型有第一凹槽，和/或，所述后部上成型有第二凹槽，和/或，所述过渡部上设有减重孔。

进一步的，所述第一加强板上设有前围连接支架。

进一步的，所述转向管柱安装支架还包括副板段；相对于所述主板段所在的一侧，所述副板段位于所述连接段的另一侧，且所述副板段和所述横梁主管之间连接有第二加强板。

进一步的，所述第二加强板包括搭接于所述横梁主管侧部的搭接板，以及扣合在所述副板段上的扣板，且所述搭接板和所述扣板的连接处设有加强筋。

进一步的，在所述横梁主管的长度方向上，所述副板段的两端成型有向着所述第二加强板弯折的第三翻边，所述扣板的两端成型有向着所述副板段弯折的第四翻边，所述第四翻边搭接在所述第三翻边上。

进一步的，所述副板段的中部成型有第三凹槽，所述扣板的中部成型有第四凹槽；所述第三凹槽的底壁与所述第四凹槽的底壁抵接相连。

相对于现有技术，本实用新型具有以下优势：

本实用新型的转向管柱安装结构，通过在转向管柱安装支架和横梁主管之间设置第一加强板，由第一加强板和转向管柱安装支架扣合形成盒状结构，在转向管柱安装支架上设置的用于安装转向管柱的安装点则以该盒状结构为安装基础；转向管柱安装支架和第一加强板之间形成的相对封闭的腔室对整个转向管柱安装结构的刚性结构具有良好的加强效果，从而有利于提升方向盘的模态特性。

此外，在连接段的另一侧设置副板段，并在副板段和横梁主管之间连接第二加强板，则第二加强板与第一加强板在横梁主管的前后两侧形成对置形式，可进一步提升转向管柱安装支架与横梁主管之间的结构稳定性。将第二加强板设计为搭接板和扣板两部分，分别与横梁主管和副板段连接配合，通过合理设置搭接板和扣板的结构形状，可有效增加搭接板与横梁主管、以及扣板与副板段的连接面积。搭接板与扣板之间加强筋的设置，可有效提升第二加强板的自身结构强度。

本实用新型的另一目的在于提出一种车辆，所述车辆的转向管柱通过本实用新型所述的转向管柱安装结构设置在仪表板加强梁上。本实用新型的车辆具有上述的转向管柱安装结构所具备的技术优势。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图，是用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明是用于解释本实用新型，其中涉及到的前后、上下等方位词语仅用于表示相对的位置关系，均不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例一所述的转向管柱安装结构以及仪表板加强梁的整体结构示意图；

图2为图1中A-A所示部位的剖面结构示意图；

图3为本实用新型实施例一所述的转向管柱安装结构的立体结构示意图；

图4为本实用新型实施例一所述的转向管柱安装结构在正视图；

图5为本实用新型实施例一所述的转向管柱安装结构在背视图；

图6为本实用新型实施例一所述的转向管柱安装结构在侧视图；

图7为图6中C所示方向视角下所述转向管柱安装结构的结构示意图；

图8为图4中B-B所示部位的剖面结构示意图。

附图标记说明：

1、仪表板加强梁；10、横梁主管；11、横梁副管；

2、中部支架；20、主支架；201、左支架；202、右支架；203、连接梁；21、副支架；210、安装点；

3、端部安装支架；30、穿装孔；31、盖板；32、支撑架；

4、转向管柱安装支架；40、连接段；400、通孔；41、主板段；411、第一翻边；412、第一凹槽；42、副板段；421、第三翻边；422、第三凹槽；43、安装孔；45、腔室；

5、第一加强板；50、主板；501、前部；502、后部；503、过渡部；504、侧部；505、减重孔；506、加强翻边；507、第二凹槽；51、第二翻边；

6、前围连接支架；

7、第二加强板；70、搭接板；700、加强筋；71、扣板；710、第四凹槽；711、第四翻边。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，应当申明，若出现“上、下、左、右、前、后、内、外”等指示方位或位置关系的术语，其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，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、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。以本实用新型所描述的车辆为例，在实施例中所使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”是以车辆的上下方向(亦称高度方向)、左右方向(亦称宽度方向)和前后方向(亦称长度方向)为基准进行定义的。具体在附图中所示的，X方向为车辆的前后方向，其中，箭头指向的一侧为“前”，反之为“后”。Y方向为车辆的左右方向，其中，箭头指向的一侧为“左”，反之为“右”。Z方向为车辆的上下方向，其中，箭头指向的一侧为“上”，反之为“下”。“内、外”是以相应部件的轮廓为基准定义的，例如以车辆轮廓为基准定义的“内”和“外”，以车辆轮廓的靠近车辆中部的一侧为“内”，反之则为“外”。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“连接件”应做广义理解。例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，亦或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。在本实用新型的描述中出现的“第一、第二、甲、乙、丙、丁”等限定用语，其也仅是为了区分不同位置、归属或用途等的同类特征，以达到避免歧义、混淆的描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例一

本实施例涉及一种转向管柱安装结构，可以改善转向管柱安装结构的结构刚度，从而提升方向盘的模态；其一种示例性结构如图1和图2所示。

整体而言，该转向管柱安装结构包括设于仪表板加强梁1的横梁主管10上的转向管柱安装支架4、以及连接于转向管柱安装支架4和横梁主管10之间的第一加强板5。其中，转向管柱安装支架4包括在自身长度方向上依次相连的连接段40和主板段41，连接段40连接在横梁主管10的底部，主板段41位于横梁主管10的一侧。第一加强板5则扣合在主板段41上，而且第一加强板5与横梁主管10的侧部相连，并在第一加强板5、主板段41和横梁主管10之间形成有腔室45。

本实施例的转向管柱安装支架4由横梁主管10的面向车辆后方的一侧开始，向着车辆的前方延伸并向下倾斜设置；而且，在本实施例中，转向管柱安装支架4位于横梁主管10下方，与横梁主管10的底部连接。转向管柱安装支架4的自身长度方向即上述的转向管柱安装支架4的延伸方向，该方向与横梁主管10垂直。

如图3、图4和图5所示，在本实施例中，主板段41的边缘成型有向着第一加强板5弯折的第一翻边411。第一加强板5则包括主板50、以及成型于主板50边缘的第二翻边51；第二翻边51向着主板段41弯折并搭接在第一翻边411上。通过在主板段41的边缘以及第一加强板5的主板50的边缘设置翻边结构，采用焊接等形式将主板段41和第一加强板5的搭接部位焊接固连，有利于提升转向管柱安装支架4和第一加强板5之间的连接牢固性。

其中，主板50包括沿着远离横梁主管10的方向依次相连的后部502、过渡部503和前部501，过渡部503相对于主板段41倾斜设置，后部502与主板段41的间距大于前部501与主板段41的间距。

将第一加强板5的主板50设置为前部501、后部502和过渡部503多个部分，通过倾斜设置过渡部503，可使主板段41和主板50之间的腔室45在转向管柱安装支架4的纵截面(垂直于转向管柱安装支架4宽度方向、同时也是垂直于横梁主管10的截面，即图2中所呈现的腔室45的截面)呈大致的三角形，在横梁主管10的侧部、主板段41和第一加强板5之间形成三角形支撑结构，有利于进一步改善转向管柱安装结构的整体结构强度。优选地，如图2中所示，过渡部503相对于主板段41的倾斜角度α可设为15°～25°，例如设为18°。在倾斜设置过渡部503的情况下，主板50当然还具有位于过渡部503两侧的侧部504，侧部504由过渡部503以及后部502的侧部边缘向着主板段41方向延伸，第一加强板5的部分第二翻边51成型于侧部504的边缘。

结合图6、图7所示，在本实施例中，连接段40优选采用弧面状的结构，紧密贴附在横梁主管10的外壁上；同时还可在连接段40上设置通孔400，以改善转向管柱安装支架4与仪表板加强梁1之间的焊接条件。在本实施例中，通孔400设计为长方形孔，焊接时除了沿着连接段40的外部边缘进行焊接外，还可沿着通孔400的边缘增加一道焊接；这样，可有效增加连接段40与横梁主管10的焊接面积，从而提升连接段40与横梁主管10的接刚度。

此外，基于上述的设置情况，主板段41、后部502或过渡部503上还可设置一些用于减重的孔洞或用于结构加强的凹凸结构；例如，在本实施例中，连接段40上开设有通孔400，主板段41上成型有向着腔室45内部凹入的第一凹槽412，后部502上成型有向着腔室45内部凹入的第二凹槽507，过渡部503上设有减重孔505，并在减重孔505的边缘处设有加强翻边506。当然，上述的通孔400、第一凹槽412、第二凹槽507和减重孔505可以只单独设置其中的一个或几个，也可以都设置。

仍如图5所示，本实施例的第一加强板5上还设有前围连接支架6。在第一加强板5上设置前围连接支架6，从而将转向管柱安装结构与车辆的前围骨架连接起来，可进一步改善转向管柱安装结构的结构稳定性。

另外，如图3、图4所示，转向管柱安装支架4除了具有连接段40和主板段41外，还具有副板段42。相对于主板段41所在的一侧，副板段42位于连接段40的另一侧，且副板段42和横梁主管10之间连接有第二加强板7。除主板段41外，在连接段40的另一侧设置副板段42，并在副板段42和横梁主管10之间连接第二加强板7，则第二加强板7与第一加强板5在横梁主管10的前后两侧形成对置形式，可进一步提升转向管柱安装支架4与横梁主管10之间的结构稳定性。

当然，上述的副板段42以及第二加强板7有多种结构形式可供选择，可以参照主板段41和第一加强板5的形式设置，或者采用其它的结构加强方式。在本实施例中，第二加强板7包括搭接于横梁主管10侧部的搭接板70，以及扣合在副板段42上的扣板71，且搭接板70和扣板71的连接处设有加强筋700。同时，在横梁主管10的长度方向上，副板段42的两端成型有向着第二加强板7弯折的第三翻边421，扣板71的两端成型有向着副板段42弯折的第四翻边711，第四翻边711搭接在第三翻边421上。

将第二加强板7设计为搭接板70和扣板71两部分，分别与横梁主管10和副板段42连接配合，通过合理设置搭接板70和扣板71的结构形状，可有效增加搭接板70与横梁主管10、以及扣板71与副板段42的连接面积。搭接板70与扣板71之间加强筋700的设置，可有效提升第二加强板7的自身结构强度。通过扣板71两端的第四翻边711与副板段42两端的第三翻边421的搭接配合，采用焊接等形式将搭接部位焊接固连，有利于提升转向管柱安装支架4和第二加强板7之间的连接牢固性。

基于上述的设置情况，还可在副板段42的中部成型出第三凹槽422，扣板71的中部成型出第四凹槽710；进而使第三凹槽422的底壁与第四凹槽710的底壁抵接相连。在副板段42上设置向着扣板71方向凹陷的第三凹槽422，在扣板71上设置向着副板段42方向凹陷的第四凹槽710，通过第四凹槽710和第三凹槽422的抵接相连，可进一步增加副板段42与扣板71的连接面积；同时，在第三凹槽422两侧的副板段42与第四凹槽710两侧的扣板71之间，还形成有腔室结构，这使得转向管柱安装支架4上的副板段42及其邻近部位的结构刚度得到显著提升。

上述的转向管柱安装支架4、第一加强板5、第二加强板7和横梁主管10之间优选采用满焊固连方式连接为一体，使转向管柱安装结构形成一个牢固的整体。在此情形下，转向管柱安装支架4成为用于承载转向管柱安装的稳固基础，在本实施例中，转向管柱安装支架4的四个角部均设有一个安装孔43，即主板段41的前端左右两侧、以及副板段42的两端各设有一个安装孔43。

此外，如图1、图4并结合图8所示，本实施例的仪表板加强梁1的两端分别固连在车辆两侧侧围的两处端部安装支架3上；并且仪表板加强梁1包括在车辆左右方向上顺次相连的横梁主管10和横梁副管11。其中，横梁主管10的径向尺寸大于横梁副管11的径向尺寸。横梁主管10和横梁副管11均优选采用圆管状结构，其直径尺寸可根据仪表板总成的整体结构强度要求灵活设置，例如，将横梁主管10的直径设为70mm，将横梁副管11的直径设为38mm。而且横梁主管10和横梁副管11可采用偏心设计，即两者的中轴线平行并间隔设置，不在同一直线上。这样，有利于提升仪表板加强梁1的整体模态频率以及刚度，降低仪表板加强梁1以及仪表板的振幅特性。

基于上述的设置情况，本实施例的转向管柱安装结构设于横梁主管10的中部位置，横梁主管10的端部穿设于其对应侧的端部安装支架3上的穿装孔30中，而且，端部安装支架3的外侧固设有盖板31，盖板31将穿装孔30部分封盖起来。为进一步提升横梁主管10与端部安装支架3的连接稳固性，在两者之间还设有支撑架32，支撑架32、横梁主管10与端部安装支架3之间呈三角形支撑结构。盖板31于端部安装支架3的外侧焊接，而在穿装孔30的端口处形成焊接封闭结构，同时盖板31与端部安装支架3形成双层板结构，提升了横梁主管10端部的连接刚度。支撑架32的设置则对横梁主管10起支撑作用，该区域形成的三角形结构能够有效提升横梁主管10与端部安装支架3的连接刚度，进而提升方向盘的模态。

综上所述，本实施例的转向管柱安装结构，通过在转向管柱安装支架4和横梁主管10之间设置第一加强板5，由第一加强板5和转向管柱安装支架4扣合形成盒状结构，在转向管柱安装支架4上设置的用于安装转向管柱的安装点则以该盒状结构为安装基础；转向管柱安装支架4和第一加强板5之间形成的相对封闭的腔室45对整个转向管柱安装结构的刚性结构具有良好的加强效果，从而有利于提升方向盘的模态特性。

实施例二

本实施例涉及一种车辆，该车辆的转向管柱通过实施例一所提供的转向管柱安装结构设置在仪表板加强梁1上；具有良好的刚度特性，有利于提升方向盘的模态。

同时，如图1所示，在本实施例中，仪表板加强梁1的中部还设有中部支架2，中部支架2包括支撑于地板总成和仪表板加强梁1之间的主支架20、以及设于主支架20上的副支架21。其中，副支架21设于主支架20面向仪表板的一侧，而且副支架21上设有用于连接仪表板的安装点210。

其中，主支架20包括在车辆的左右方向上间隔设置的左支架201和右支架202、以及连接于左支架201和右支架202之间的连接梁203。其中，左支架201和右支架202的两端均分别连接地板总成和仪表板加强梁1，副支架21设于连接梁203上。基于地板总成的结构设置情况，左支架201和右支架202的底端均应连接在地板总成上结构强度较为牢靠的部位；例如，当地板总成中的前地板设置有中通道时，优选将左支架201的底端和右支架202的底端分别连接在中通道前端的左右两侧。将主支架20设计为类似于“H”形的结构形式，可使主支架20具备足够的宽度尺寸，在车辆的左右方向上为仪表板加强梁1提供左支架201和右支架202两处支撑，而且利于副支架21的安装布置，以便在车辆左右方向上为仪表板提供足够的安装点。

与实施例一中相同，为适应方向盘的设置需要，本实施例中将仪表板加强梁1设计为横梁主管10和横梁副管11两段，横梁主管10对应方向盘设置以便设置转向管柱，可为方向盘提供良好的安装条件。基于此，由左支架201和右支架202分别支撑横梁主管10和横梁副管11，可根据横梁主管10和横梁副管11的不同支撑强度要求分别设计相应结构强度的左支架201和右支架202，从而在强化主支架20的结构设计合理性的同时，能确保主支架20在车辆上下方向上提供良好的支撑效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转向管柱安装结构，包括设于仪表板加强梁(1)的横梁主管(10)上的转向管柱安装支架(4)，其特征在于：

所述转向管柱安装支架(4)包括在自身长度方向上依次相连的连接段(40)和主板段(41)，所述连接段(40)连接于所述横梁主管(10)的底部，所述主板段(41)位于所述横梁主管(10)的一侧；

所述转向管柱安装结构还包括扣合于所述主板段(41)上的第一加强板(5)，且所述第一加强板(5)与所述横梁主管(10)的侧部相连，并在所述第一加强板(5)、所述主板段(41)和所述横梁主管(10)之间形成有腔室(45)。

2.根据权利要求1所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

所述主板段(41)的边缘成型有向着所述第一加强板(5)弯折的第一翻边(411)，所述第一加强板(5)包括主板(50)、以及成型于所述主板(50)边缘的第二翻边(51)；

所述第二翻边(51)向着所述主板段(41)弯折并搭接在所述第一翻边(411)上。

3.根据权利要求2所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

所述主板(50)包括沿着远离所述横梁主管(10)的方向依次相连的后部(502)、过渡部(503)和前部(501)，所述过渡部(503)相对于所述主板段(41)倾斜设置，所述后部(502)与所述主板段(41)的间距大于所述前部(501)与所述主板段(41)的间距。

4.根据权利要求3所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

所述连接段(40)上开设有通孔(400)，和/或，所述主板段(41)上成型有第一凹槽(412)，和/或，所述后部(502)上成型有第二凹槽(507)，和/或，所述过渡部(503)上设有减重孔(505)。

5.根据权利要求1所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

所述第一加强板(5)上设有前围连接支架(6)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

所述转向管柱安装支架(4)还包括副板段(42)；

相对于所述主板段(41)所在的一侧，所述副板段(42)位于所述连接段(40)的另一侧，且所述副板段(42)和所述横梁主管(10)之间连接有第二加强板(7)。

7.根据权利要求6所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

所述第二加强板(7)包括搭接于所述横梁主管(10)侧部的搭接板(70)，以及扣合在所述副板段(42)上的扣板(71)，且所述搭接板(70)和所述扣板(71)的连接处设有加强筋(700)。

8.根据权利要求7所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

在所述横梁主管(10)的长度方向上，所述副板段(42)的两端成型有向着所述第二加强板(7)弯折的第三翻边(421)，所述扣板(71)的两端成型有向着所述副板段(42)弯折的第四翻边(711)，所述第四翻边(711)搭接在所述第三翻边(421)上。

9.根据权利要求8所述的转向管柱安装结构，其特征在于：

所述副板段(42)的中部成型有第三凹槽(422)，所述扣板(71)的中部成型有第四凹槽(710)；

所述第三凹槽(422)的底壁与所述第四凹槽(710)的底壁抵接相连。

10.一种车辆，其特征在于：

所述车辆的转向管柱通过权利要求1至9中任一项所述的转向管柱安装结构设置在仪表板加强梁(1)上。

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