一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構的製作方法
2023-06-11 11:41:36
專利名稱：一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及汽車製造技術相關領域，更具體的說，本實用新型涉及一種利用 鋼帶塑性變形及摩擦來吸收碰撞能量的汽車轉向管柱的碰撞吸能結構。
背景技術：
目前，汽車轉向管柱大多設置有碰撞吸能結構，當車輛正面遭到猛烈碰撞後，由於 慣性駕駛員與方向盤發生二次碰撞，此時，轉向管柱碰撞吸能機構能夠吸收部分碰撞能量， 從而對駕駛員起到保護作用，汽車轉向管柱一般都通過管柱安裝支架固定在車輛儀表臺橫 梁上。公告日為2009年10月14日，公告號為CN 201325478Y的中國專利公開了一種吸 能轉向管柱裝置，解決了現有的吸能轉向管柱吸能過程不連續、維修成本高的問題。它有一 個外套管，在外套管上設有固定支架，在外套管兩端分別插裝有上柱管和下柱管，其特殊之 處是所述的上柱管為階梯狀，上柱管與下柱管通過花鍵連接，在上柱管的階梯和與該階梯 相對的下柱管端面之間安裝有壓力彈簧。該專利通過彈簧吸收碰撞能量，但是，如果端蓋在 碰撞過程中也被破壞，那彈簧吸收的碰撞能量還是要釋放出來，會對駕駛員造成二次傷害。
發明內容本實用新型主要解決現有汽車轉向管柱採用彈性材料吸收碰撞能量，會對駕駛員 造成二次傷害的技術問題；提供一種利用鋼帶塑性變形及摩擦來吸收碰撞能量的汽車轉向 管柱的碰撞吸能結構。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案一種汽車轉向管柱的碰撞吸能 結構，包括汽車方向盤、轉向軸和轉向管柱，汽車方向盤固定在轉向軸上，轉向軸裝配在轉 向管柱內，還包括U形槽管柱安裝支架、碰撞吸能鋼帶和鉸接套管，U形槽管柱安裝支架為 左右對稱的U形槽結構，U形槽管柱安裝支架的兩側面上對稱設有導向槽，U形槽管柱安裝 支架的開口沿轉向管柱的軸向焊接在轉向管柱上，鉸接套管穿過兩導向槽固定在U形槽管 柱安裝支架上，碰撞吸能鋼帶位於U形槽管柱安裝支架的底面與鉸接套管之間，碰撞吸能 鋼帶靠近汽車方向盤的一端繞鉸接套管彎曲後焊接在轉向管柱上。U形槽管柱安裝支架 通過鉸接套管固定在車輛儀表臺橫梁上，U形槽管柱安裝支架和碰撞吸能鋼帶均焊接在轉 向管柱上，構成一整體，當汽車發生碰撞導致駕駛員撞向方向盤時，轉向管柱組件向下移動 時，裝配在導向槽內的鉸接套管會沿導向槽滑動，鉸接套管壓迫碰撞吸能鋼帶塑性變形，從 而吸收碰撞能量，減少汽車方向盤對駕駛員的傷害。作為優選，所述的導向槽與U形槽管柱安裝支架的底面構成一夾角，夾角的頂端 朝向汽車方向盤。當汽車發生碰撞時，導向槽引導鉸接套管向靠近U形槽管柱安裝支架 的底面的趨勢移動，從而碰撞吸能鋼帶與U形槽管柱安裝支架的底面之間的摩擦力越來越 大，通過摩擦釋放掉一部分碰撞能量。作為優選，所述的導向槽靠近汽車方向盤的一端與U形槽管柱安裝支架的底面之間的距離等於碰撞吸能鋼帶的厚度。當鉸接套管滑動到導向槽底部時，鉸接套管將碰撞吸 能鋼帶鎖死在此位置，可防止碰撞吸能鋼帶滑出，對駕駛員造成意外傷害。作為優選，所述的導向槽遠離汽車方向盤的一端設有瓶頸結構，鉸接套管裝配在 導向槽的瓶頸結構這一端。瓶頸結構保證鉸接套管可靠穩定的將U形槽管柱安裝支架固定 在車輛儀表臺橫梁上，當汽車發生碰撞時，又能讓鉸接套管順利滑出瓶頸結構，壓迫碰撞吸 能鋼帶塑性變形，吸收碰撞能量。作為優選，所述夾角的範圍為10° 30°。導向槽與U形槽管柱安裝支架的底面 的夾角太小的話，碰撞吸能鋼帶一開始就被緊壓在U形槽管柱安裝支架的底面上，摩擦力 太大，不利於碰撞吸能鋼帶的塑性變形吸收碰撞能量；導向槽與U形槽管柱安裝支架的底 面的夾角太大的話，碰撞吸能的過程太短，吸能效果不佳。本實用新型的有益效果利用鋼帶塑性變形及摩擦來吸收汽車的碰撞能量，吸能 效果好，結構簡單，可避免使用彈性材料吸能會對駕駛員造成二次傷害。
圖1為本實用新型的一種正視示意圖；圖2為本實用新型中轉向管柱組件的一種右視示意圖；圖3為本實用新型中轉向管柱組件的一種立體結構示意圖；圖4為本實用新型中轉向管柱組件的一種裝配爆破示意圖。附圖標記說明1---U形槽管柱安裝支架，2—碰撞吸能鋼帶，3—鉸接套管， 4—襯套，5—轉向管柱，6—轉向軸，7—汽車方向盤，8—導向槽，9—瓶頸結構。
具體實施方式
下面通過實施例，並結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步的描述。實施例本實施例的汽車轉向管柱的碰撞吸能結構如圖1、圖2、圖3所示，包括U 形槽管柱安裝支架1、碰撞吸能鋼帶2、鉸接套管3、轉向管柱5、轉向軸6和汽車方向盤7，汽 車方向盤7固定在轉向軸6上，轉向軸6裝配在轉向管柱5內，U形槽管柱安裝支架1的開 口沿轉向管柱5的軸向焊接在轉向管柱5上；U形槽管柱安裝支架1的兩側面上對稱設有 導向槽8，導向槽8遠離汽車方向盤7的一端加工有瓶頸結構9，如圖4所示，鉸接套管3穿 過導向槽8的瓶頸結構9這一端，通過襯套4固定在U形槽管柱安裝支架1上；碰撞吸能鋼 帶2位於U形槽管柱安裝支架1的底面與鉸接套管3之間，碰撞吸能鋼帶2靠近汽車方向 盤7的一端繞鉸接套管3彎曲後焊接在轉向管柱5上。本實施例中，U形槽管柱安裝支架1的兩側面上的導向槽8與U形槽管柱安裝支架 1的底面夾角為15°，夾角的頂端朝向汽車方向盤，導向槽8靠近汽車方向盤7的一端與U 形槽管柱安裝支架1的底面之間的距離與碰撞吸能鋼帶2的厚度一致。本實施例中，碰撞吸能鋼帶2通過塑性變形及摩擦來吸收碰撞能量，其實現過程 如下當汽車發生碰撞導致駕駛員撞向方向盤時，轉向管柱組件會受到一個向下的碰撞力， 由於轉向管柱組件是通過鉸接套管3固定在車輛儀表臺橫梁上的，因此在向下碰撞力的作 用下，裝配在導向槽8內的鉸接套管3會沿導向槽8向上滑動，這樣鉸接套管3會壓迫碰撞 吸能鋼帶2塑性變形，吸收碰撞能量，同時，碰撞吸能鋼帶2與U形槽管柱安裝支架1的底面因滑動而產生摩擦，釋放掉一部分碰撞能量；當鉸接套管3滑到導向槽8的底部時，會鎖 緊碰撞吸能鋼帶2，防止碰撞吸能鋼帶2滑脫，確保駕駛員的安全。 上面結合附圖對本實用新型的優選實施例作了描述，但是本實用新型並不局限於 上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本技術領域 的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權力要求所保護的範 圍的情況下，還可以做出很多形式，這些均屬於本實用新型的保護範圍之內。本實施例中未 明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
權利要求1.一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構，包括汽車方向盤、轉向軸和轉向管柱，汽車方向 盤固定在轉向軸上，轉向軸裝配在轉向管柱內，還包括U形槽管柱安裝支架、碰撞吸能鋼帶 和鉸接套管，U形槽管柱安裝支架為左右對稱的U形槽結構，U形槽管柱安裝支架的兩側面 上對稱設有導向槽，U形槽管柱安裝支架的開口沿轉向管柱的軸向焊接在轉向管柱上，鉸接 套管穿過兩導向槽固定在U形槽管柱安裝支架上，碰撞吸能鋼帶位於U形槽管柱安裝支架 的底面與鉸接套管之間，碰撞吸能鋼帶靠近汽車方向盤的一端繞鉸接套管彎曲後焊接在轉 向管柱上。
2.根據權利要求1所述的一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構，其特徵是，所述的導向 槽與U形槽管柱安裝支架的底面構成一夾角，夾角的頂端朝向汽車方向盤。
3.根據權利要求2所述的一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構，其特徵是，所述的導向 槽靠近汽車方向盤的一端與U形槽管柱安裝支架的底面之間的距離等於碰撞吸能鋼帶的厚度。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構，其特徵是，所 述的導向槽遠離汽車方向盤的一端設有瓶頸結構，鉸接套管裝配在導向槽的瓶頸結構這一 端。
5.根據權利要求2或3所述的一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構，其特徵是，所述夾角 的範圍為10° 30°。
專利摘要本實用新型公開了一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構，旨在克服現有汽車轉向管柱採用彈性材料吸收碰撞能量，會對駕駛員造成二次傷害等不足，其技術方案的要點是一種汽車轉向管柱的碰撞吸能結構，包括汽車方向盤、轉向軸和轉向管柱，還包括U形槽管柱安裝支架、碰撞吸能鋼帶和鉸接套管，U形槽管柱安裝支架焊接在轉向管柱上，鉸接套管固定在U形槽管柱安裝支架上的導向槽內，碰撞吸能鋼帶位於U形槽管柱安裝支架的底面與鉸接套管之間，碰撞吸能鋼帶的一端繞鉸接套管彎曲後焊接在轉向管柱上。利用碰撞吸能鋼帶的塑性變形及摩擦來吸收汽車的碰撞能量，吸能效果好，結構簡單，可避免使用彈性材料吸能會對駕駛員造成二次傷害。
文檔編號B62D1/19GK201856804SQ20102053965
公開日2011年6月8日 申請日期2010年9月25日 優先權日2010年9月25日
發明者餘見山, 周國軍, 李書福, 楊健, 潘之傑, 趙福全 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司