一種汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構的製作方法
2023-06-05 03:55:21 1
專利名稱：一種汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汽車轉向管柱潰縮結構，尤其涉及一種汽車轉向管柱的可變形式潰縮結構。
背景技術：
轉向管柱有潰縮保護駕駛員的功能。當汽車被撞，突然停下，駕駛員在慣性的作用下撞上方向盤，方向盤下面的管柱發生相對位移，可以潰縮，其中潰縮一般分三個階段，第一階段是內管柱，外管柱(安裝了不鏽鋼的波紋定位圈)相對位移，吸收約800N 2000N的力；第二階段為管柱上支架與安裝塊的錨點(帶注塑)潰縮；最後為轉向上軸相對轉向下軸產生位移等潰縮。傳統汽車轉向管柱在第二階段的潰縮結構一般為注塑銷鋁塊可脫落結構，它採用注塑材料將鋁塊和轉向管柱上支架結合在一起，當轉向管柱受到衝擊力時，鋁塊克服注塑銷的材料力從上支架上脫落下來，注塑銷被剪斷吸收能量，從而為駕駛員提供安全保護的作用。隨著人們對汽車安全性認識的逐漸提高，要求轉向管柱能夠在較低的撞擊力作用下潰縮，而傳統結構的注塑銷只有在撞擊力較大時才會被剪斷潰縮，不能滿足較低潰縮力的要求；同時傳統結構在潰縮時鋁塊從轉向管柱的上支架脫落，將導致轉向管柱從管梁上脫落對人體膝部造成二次傷害，安全性低。
實用新型內容為了解決現有轉向管柱的潰縮結構不能實現需要低潰縮力來保證安全的問題，本實用新型提供一種汽車轉向管柱的渦卷潰縮結構，其能夠滿足較低潰縮力的要求，結構簡單、布置靈活。解決上述問 題的技術方案如下:一種汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，包括:上支架，所述上支架的中間部分環扣轉向管柱，沿轉向管柱軸向方向，所述上支架的左右部分的上端分別具有自邊緣向內的豁口，下端分別具有接觸板，所述接觸板具有與所述轉向管柱軸向方向垂直的限位孔；彈性渦卷片，其上端為固定端，下端為渦卷結構；安裝塊；所述安裝塊的外壁與所述上支架的豁口過盈配合，所述安裝塊與管梁固定連接，所述彈性渦卷片的固定端與所述安裝塊或所述管梁固定連接，所述彈性渦卷片穿過所述限位孔。可選擇的，所述豁口為方形。可選擇的，所述渦卷結構的末端具有限位結構。可選擇的，所述限位結構為所述渦卷結構的末端彎折形成的限位鉤。可選擇的，所述彈性渦卷片、所述安裝塊、所述管梁之間通過螺栓連接。[0015]可選擇的，所述彈性渦卷片與所述上支架分別具有定位孔，定位膠堵穿過所述定位孔。通過安裝塊的外壁與上支架的豁口過盈配合，接觸板與渦卷結構接觸，發生撞擊時，受力時，上支架沿管柱軸向滑動，與安裝塊的外壁分離，彈性渦卷片受力發生潰縮，渦卷結構的變形、吸收能量過程延續時間較長，且自身具有彈性、能夠承受的力為一個範圍值，比現有的注塑銷結構潰縮效果更好，實現了轉向管柱較低潰縮力即發生潰縮的要求，同時採用過盈配合相對於現有的注塑工藝，組裝工藝簡單。進一步地，上支架上端的豁口為方形，受軸向力後便於與安裝塊分離。進一步地，渦卷結構末端的限位結構能夠阻止上支架墜落，確保安全。進一步地，限位結構為渦卷結構的末端彎折形成的限位鉤，加工方便。進一步地，彈性渦卷片、安裝塊、管梁之間通過螺栓連接，裝拆方便、連接可靠。更進一步地，彈性渦卷片通過定位膠堵被定位到上支架上，有定位作用，同時便於運輸、安裝。
圖1為本實用新型實施例的可變形式渦卷潰縮結構的安裝示意圖；圖2為本實用新型實施例的可變形式渦卷潰縮結構的局部放大圖(正常狀態時);圖3為圖2的A-A剖面圖(正常狀態時)；圖4為圖2的A-A剖面圖(發生潰縮時)。符號說明:1-彈性渦卷片11-渦卷結構12-限位鉤13-定位孔2-上支架21-接觸板22-豁口 23-限位孔24-定位孔3-安裝塊4-轉向管柱5-管梁6-定位膠堵
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型進行說明。在附圖中示出的坐標系中，X代表橫向，即上支架寬度方向；Z代表垂直方向，即與方向盤垂直、沿轉向管柱軸向的方向。本領域普通技術人員能夠理解，本說明書中所採用的術語「上端」、「下端」指的是沿轉向管柱軸向方向上的相對位置關係；「左右」、「中間」指的是橫向相對位置關係，「寬度」指的是橫向延伸範圍。圖1為本實用新型實施例的可變形式渦卷潰縮結構的安裝示意圖。如圖1所示，汽車轉向管柱的渦卷潰縮結構，包括:彈性渦卷片1、上支架2、安裝塊3。上支架2的中間部分環扣轉向管柱4，左右部分分別與管梁5固定。中間部分指上支架2徑向固定住轉向管柱4的部分。在本實施例中，上支架2是兩個縱板和一個橫板通過螺栓連接將轉向管柱4環扣住，本領域普通技術人員能夠很容易地想像，上支架2還能夠是通過一個彎板將轉向管柱4直接環扣住；左右部分分別指上支架2位於轉向管柱4左右兩側、與管梁5接觸的部分。安裝塊3的外壁與上支架2的豁口 22過盈配合，安裝塊3與管梁5固定連接，彈性渦卷片I與安裝塊3或管梁5固定連接，彈性渦卷片I穿過限位孔23。優選的，安裝塊3與管梁5、彈性渦卷片I與安裝塊3，或安裝塊3與管梁5、彈性渦卷片I與管梁5之間的固定連接為螺栓連接。本領域普通技術人員能夠容易想像，安裝塊3與管梁5、彈性渦卷片I與安裝塊3或管梁5的連接可以通過焊接、鉚接、粘接、螺栓連接等方式實現。但螺栓連接更好，裝拆方便、連接可靠。在本實施例中，採用一個螺栓穿過彈性渦卷片1、安裝塊3、管梁5，將彈性渦卷片1、安裝塊3固定到管梁5上，結構簡單、安裝方便。 如圖2所示，上支架2沿轉向管柱軸向方向，左右部分的上端分別具有自邊緣向內的豁口 22，下端分別具有接觸板21，接觸板21具有與轉向管柱4軸向方向垂直的限位孔23。彈性渦卷片I的上端為固定端，下端捲曲多圈形成渦卷結構11。上支架2插入安裝塊3，安裝塊3的外壁與上支架2的豁口 22過盈配合，彈性渦卷片I穿過上支架2的限位孔23，上端的固定端與管梁5或安裝塊3固定，固定端與渦卷結構11分布在接觸板21的兩側。優選的，豁口 22為方形。本領域普通技術人員能夠容易想像，豁口 22形狀能夠是U形、半圓形、方形、V形等形狀，但採用方形豁口，受軸向力後便於與安裝塊分離，且加工方便。如圖3所示，優選的，渦卷結構11的末端具有限位結構，限位結構為渦卷結構末端彎折形成的限位鉤12。該限位結構能夠防止上支架2墜落對人體造成的二次傷害。本領域普通技術人員能夠很容易地想像，限位結構還能夠是局部增加彈性渦卷片的厚度使其擋住接觸板21而不與限位孔23脫離的任意結構。在本實施例中，彈性渦卷片I的限位結構為其末端彎折形成的限位鉤12，加工方便。優選的，彈性渦卷片I與上支架2分別具有定位孔13、定位孔24，定位膠堵6穿過定位孔13、定位孔24。本領域普通技術人員能夠容易想像，彈性渦卷片I與上支架2之間的定位可以通過定位銷、定位膠堵等實現。但採用定位膠堵6將彈性渦卷片I定位到上支架2上更好，橡膠材料安裝方便，同時便於運輸，且發生撞擊時有緩衝作用。如圖4所示，發生撞擊時，安裝塊3的外壁與上支架2的豁口 22分離，上支架2沿轉向管柱4軸向運動，彈性渦卷片I受接觸板21的力作用，渦卷結構11受力而變形吸收能量。現有的用於要求較大潰縮力的注塑銷結構，注塑銷被剪斷需要較大的力，而且該吸收能量的過程是短暫的。相比之下，本實用新型的可變形式渦卷潰縮結構在受力時，在受較小力時，上支架2與安裝塊3的過盈配合處發生分離，隨後具有彈性的渦卷結構受力發生變形，渦卷結構在長度上被捲曲數圈，因此渦卷部分均能受力發生變形，該吸收能量的過程延續時間較長，吸收能量的效果更好，且能夠承受的作用力不是某個固定值，而是一個範圍；同時限位鉤12擋住接觸板21而使上支架2不脫落，仍能固定住轉向管柱4，從而保證駕駛員的安全。安裝塊3與上支架2的過盈配合，需滿足:在最小潰縮力時，安裝塊3與上支架2發生分離。彈性渦卷片I的渦卷結構11的強度，需滿足:在最大潰縮力時，限位鉤12擋住接觸板21而使上支架2不脫落。調節安裝塊3與上支架2的過盈量，及彈性渦卷片的個數、厚度、寬度、材料，就能達到需要的潰縮力。雖然本實用新型是結合以上實施例進行描述的，但本實用新型並不限定於上述實施例，而只受所附權利要求的限定，本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但並不離開本實用新型的實質構思和範圍。
權利要求1.一種汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，包括: 上支架，所述上支架的中間部分環扣轉向管柱，沿轉向管柱軸向方向，所述上支架的左右部分的上端分別具有自邊緣向內的豁口，下端分別具有接觸板，所述接觸板具有與所述轉向管柱軸向方向垂直的限位孔； 彈性渦卷片，其上端為固定端，下端為渦卷結構； 安裝塊； 所述安裝塊的外壁與所述上支架的豁口過盈配合，所述安裝塊與管梁固定連接，所述彈性渦卷片的固定端與所述安裝塊或所述管梁固定連接，所述彈性渦卷片穿過所述限位孔。
2.根據權利要求1所述的汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，其特徵在於，所述豁口為方形。
3.根據權利要求1所述的汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，其特徵在於，所述渦卷結構的末端具有限位結構。
4.根據權利要求3所述的汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，其特徵在於，所述限位結構為所述渦卷結構的末端彎折形成的限位鉤。
5.根據權利要求1所述的汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，其特徵在於，所述彈性渦卷片、所述安裝塊、所述管梁之間通過螺栓連接。
6.根據權利要求1所述的汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，其特徵在於，所述彈性渦卷片與所述上支架分別具有定位孔，定位膠堵穿過所述定位孔。
專利摘要本實用新型提供了一種汽車轉向管柱的可變形式渦卷潰縮結構，包括上支架，所述上支架的中間部分環扣轉向管柱，沿轉向管柱軸向方向，所述上支架的左右部分的上端分別具有自邊緣向內的豁口，下端分別具有接觸板，所述接觸板具有與所述轉向管柱軸向方向垂直的限位孔；彈性渦卷片，其上端為固定端，下端為渦卷結構；安裝塊；所述安裝塊的外壁與所述上支架的豁口過盈配合，所述安裝塊與管梁固定連接，所述彈性渦卷片的固定端與所述安裝塊或所述管梁固定連接，所述彈性渦卷片穿過所述限位孔。本實用新型的渦卷潰縮結構能夠滿足較低潰縮力的要求，結構簡單、布置靈活。
文檔編號B62D1/19GK202987260SQ20122065743
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者紀春有, 丁玲, 唐學東 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司