汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的製作方法
2023-12-10 16:32:22
專利名稱：汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車轉向管柱連接支架用吸能結構。
背景技術：
一項調查顯示，汽車發生碰撞時，乘員受傷的主要原因是乘員艙空間被擠壓太多。據試驗的數據，正面撞擊時當乘員室侵入量為15釐米時，重傷率為20%，而乘員室侵入量達61釐米時，重傷率高達52%;側面撞擊時乘員室侵入量為8釐米時，重傷率為22%，而乘員室侵入量達61釐米時，重傷率為100%。汽車發生碰撞時若想保護乘員的安全，最重要的是儘可能地減少乘員艙空間的侵入，讓車體變形和乘員保護系統(如安全帶、氣囊等)儘可能地吸收碰撞能量。如果只為了滿足在高強度衝擊條件(如碰撞測試條件)下對車內乘員保護的要求，設計就簡單了，只要儘可能把更多的車身用來潰縮吸能就行了，這樣做同樣可在碰撞測試中獲得好成績。可是，這樣的設計在常規碰撞中車子會損傷嚴重，修車費用也會讓人咋舌。因此，最為高明的技術是，當碰撞所產生的衝擊力在車內乘員的可承受範圍內時，結構設計必須能保證在經歷此類不足以對人構成不能接受的傷害的碰撞時，車子自身受損程度較小；但當碰撞強度超過一定值，結構設計又必須能通過車的潰縮吸能來減小對車內乘員的衝擊力，也就是該潰縮時潰縮，該抗變形時要抗變形。現在乘用車所使用的轉向管柱，均要求車輛碰撞時有潰縮吸能的安全性要求，其中連接支架吸能是轉向管柱吸能的重要組成部分，其作用是在轉向管柱與車身脫離的過程中吸收衝擊能量。現有大部分結構中車身的安裝塊與連接支架採用塑料銷連接，碰撞時只能在潰縮行程5mm以內吸收衝擊能量，吸收的能量較少，所以就需要在連接支架上有一種可靠的能在轉向管柱潰縮過程中大量吸收衝擊能量的吸能結構。
發明內容
鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，用於解決現有技術中車身的安裝塊與連接支架之間的連接結構，碰撞時只能在潰縮行程5_以內吸收衝擊能量，吸收的能量較少的問題。為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，包括吸能片，吸能片與車身固定連接，吸能片上設有吸能片長槽，吸能片上還卡有導軌，導軌沿吸能片長槽的軸線方向滑動，導軌與連接支架固定連接，導軌還與吸能塊連接，吸能塊伸入吸能片長槽中，吸能片長槽設有安裝段，安裝段的內表面與吸能塊的外表面相對應，吸能片長槽除安裝段以外的其它段的寬度小於安裝段的寬度。優選的，吸能塊為圓環，吸能片長槽的安裝段的內表面為弧形，吸能片長槽的安裝段的內表面的半徑與圓環的半徑相同。優選的，導軌包括壓板、卡板和鉚釘，吸能片位於壓板和卡板之間，鉚釘穿過壓板、吸能片長槽、卡板、連接支架，將壓板、卡板和連接支架固定連接。
進一步的優選，壓板設有卡位孔，卡板上設有繞過吸能片長邊的卡鉤，卡鉤伸入卡位孔內，卡位孔和卡鉤沿吸能片長槽的軸線方向的相對位置固定，吸能片長槽的軸線與吸能片長邊平行。進一步的優選，吸能塊為圓環，圓環套在鉚釘上；吸能片長槽的安裝段的內表面為弧形，吸能片長槽安裝段的內表面的半徑與圓環的半徑相同。更進一步的優選，連接支架位於卡板遠離吸能片的一側，圓環的兩端面分別與連接支架、壓板接觸。優選的，吸能片上設有固定孔，固定孔與車身通過安裝塊固定連接。如上所述，本發明汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，具有以下有益效果:該汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，通過吸能塊與吸能片長槽的過盈配合，將衝擊能量轉化為吸能片的變形量，可以在一定長距離內持續吸收衝擊能量，結構簡潔、裝配方便、可靠性高，且對各零件的配合精度均要求不高，製造成本低。
圖1顯示為本發明汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的結構示意圖。圖2顯示為圖1所示的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的A-A向結構示意圖。圖3顯示為圖1所示的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的B-B向結構示意圖。圖4顯示為圖1所示的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的吸能片的結構示意圖。
圖5顯示為圖1所示的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的吸能潰縮後的結構示意圖。圖6顯示為圖5所示的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構的C-C向結構示意圖。元件標號說明I吸能片11吸能片長槽111安裝段12固定孔2車身3導軌31壓板311卡位孔32卡板321卡鉤33鉚釘331限位凸端4連接支架5安裝塊6吸能塊
具體實施方式
以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。請參閱圖1至圖6。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」等的用語，亦僅為便於敘述的明了，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。如圖1至圖4所示，本發明提供一種汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，包括吸能片1，吸能片I與車身2固定連接，吸能片I上設有吸能片長槽11，吸能片I上還卡有導軌3，導軌3沿吸能片長槽11的軸線方向滑動，導軌3與連接支架4固定連接，導軌3還與吸能塊6連接，吸能塊6伸入吸能片長槽11中，吸能片長槽11設有安裝段111，安裝段111的內表面與吸能塊6的外表面相對應，吸能片長槽11除安裝段111以外的其它段的寬度小於安裝段111的寬度。安裝時，吸能塊6安裝在安裝段111中；潰縮時，衝擊能量從轉向管柱傳遞到連接支架4上，並繼續傳遞到導軌3、吸能塊6上。由於安裝段111的寬度大於其他段的寬度，吸能塊6在吸能片長槽11中滑動需要克服初始阻力，當要傳遞的衝擊力超過了吸能塊6與吸能片I初始裝配能夠提供的阻力時，吸能片I開始發生塑性變形，並且導軌3帶動吸能塊6在吸能片長槽11內開始移動，在相對運動過程中，衝擊能量轉化為吸能片I的變形量。如圖5至圖6所示，潰縮吸能後，吸能片長槽11的寬度被吸能塊6撐大，使吸能片長槽11的寬度變為與安裝段111的寬度一樣。該汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，可通過調整吸能片長槽11除安裝段111以外的其他段與吸能塊6的寬度差來調節吸能力大小，通過調整吸能片長槽11的長度來調整吸能距離。吸能片長槽11的安裝段111優選設置在吸能片長槽11靠近車身2的一端，吸能塊6裝在安裝段111中。導軌3包括壓板31、卡板32和鉚釘33，吸能片I位於壓板31和卡板32之間，壓板31、卡板32和連接支架4都設有供鉚釘33穿過的通孔，鉚釘33穿過壓板31、吸能片長槽11、卡板32、連接支架4，將壓板31、卡板32和連接支架4固定連接；鉚釘33的兩端設有限位凸端331，將壓板31、卡板32、連接支架4沿鉚釘33的軸線方向的相對位置固定。通過鉚釘33在吸能片長槽11中的滑動，帶動壓板31、卡板32、連接支架4沿吸能片長槽11的軸線方向滑動。壓板31設有卡位孔311，卡板32上設有繞過吸能片I長邊的卡鉤321，卡鉤321伸入卡位孔311內，卡位孔311和卡鉤321沿吸能片長槽11的軸線方向的相對位置固定。壓板31和卡板32將吸能片I包圍，由於吸能片長槽11的軸線與吸能片I的長邊平行，這樣壓板31、卡板32和鉚釘33組成的導軌3可沿吸能片長槽11的軸線方向滑動。吸能塊6為圓環，圓環套在鉚釘33上；吸能片長槽11的安裝段111的內表面為弧形，吸能片長槽11的安裝段111的內表面的半徑與圓環的半徑相同；連接支架4位於卡板32遠離吸能片I的一側，圓環的兩端面分別與連接支架4、壓板31接觸。由於圓環套在鉚釘33上，壓板31、卡板32和鉚釘33組成的導軌3沿吸能片長槽11的軸線方向滑動時，圓環也一起在吸能片長槽11內滑動。圓環的兩端面分別與連接支架4、壓板31接觸，也使連接支架4、壓板31之間的間距可通過圓環的長度來調節。吸能片I上設有固定孔12，固定孔12與車身2通過安裝塊5固定連接。在潰縮過程中，吸能片1、車身2、安裝塊5保持相對靜止狀態。吸能片長槽11的安裝段111優選設置在吸能片長槽11靠近車身2的一端，圓環裝在安裝段111中，潰縮時，當要傳遞的衝擊力超過了圓環與吸能片I初始裝配能夠提供的阻力時，吸能片I開始發生塑性變形，並且導軌3帶動圓環在吸能片長槽11內開始移動，在相對運動過程中，衝擊能量轉化為吸能片I的變形量。如圖5至圖6所示，潰縮吸能後，吸能片長槽11的寬度被圓環撐大，使吸能片長槽11的寬度變為與安裝段111的寬度一樣。該汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，可通過調整吸能片長槽11除安裝段111以外的其他段的寬度與圓環的直徑之間的差值來調節吸能力大小，通過調整吸能片長槽11的長度來調整吸能距離。綜上所述，本發明汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，通過吸能塊與吸能片長槽的過盈配合，將衝擊能量轉化為吸能片的變形量，可以在一定長距離內持續吸收衝擊能量，結構簡潔、裝配方便、可靠性高，且對各零件的配合精度均要求不高，製造成本低。所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。
權利要求
1.一種汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，包括吸能片，所述吸能片與車身固定連接，其特徵在於:所述吸能片上設有吸能片長槽，所述吸能片上還卡有導軌，所述導軌沿所述吸能片長槽的軸線方向滑動，所述導軌與連接支架固定連接，所述導軌還與吸能塊連接，所述吸能塊伸入所述吸能片長槽中，所述吸能片長槽設有安裝段，所述安裝段的內表面與所述吸能塊的外表面相對應，所述吸能片長槽除安裝段以外的其它段的寬度小於所述安裝段的覽度。
2.根據權利要求1所述的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，其特徵在於:所述吸能塊為圓環，所述吸能片長槽的安裝段的內表面為弧形，所述吸能片長槽的安裝段的內表面的半徑與所述圓環的半徑相同。
3.根據權利要求1所述的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，其特徵在於:所述導軌包括壓板、卡板和鉚釘，所述吸能片位於所述壓板和卡板之間，所述鉚釘穿過所述壓板、吸能片長槽、卡板、連接支架，將所述壓板、卡板和連接支架固定連接。
4.根據權利要求3所述的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，其特徵在於:所述壓板設有卡位孔，所述卡板上設有繞過所述吸能片長邊的卡鉤，所述卡鉤伸入所述卡位孔內，所述卡位孔和所述卡鉤沿所述吸能片長槽的軸線方向的相對位置固定，所述吸能片長槽的軸線與所述吸能片長邊平行。
5.根據權利要求3所述的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，其特徵在於:所述吸能塊為圓環，所述圓環套在所述鉚釘上；所述吸能片長槽的安裝段的內表面為弧形，所述吸能片長槽安裝段的內表面的半徑與所述圓環的半徑相同。
6.根據權利要求5所述的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，其特徵在於:所述連接支架位於所述卡板遠離所述吸能片的一側，所述圓環的兩端面分別與所述連接支架、壓板接觸。
7.根據權利要求1所述的汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，其特徵在於:所述吸能片上設有固定孔，所述固定孔與所述車身通過安裝塊固定連接。
全文摘要
本發明提供一種汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，包括吸能片，吸能片與車身固定連接，吸能片上設有吸能片長槽，吸能片上還卡有導軌，導軌沿吸能片長槽的軸線方向滑動，導軌與連接支架固定連接，導軌還與吸能塊連接，吸能塊伸入吸能片長槽中，吸能片長槽設有安裝段，安裝段的內表面與吸能塊的外表面相對應，吸能片長槽除安裝段以外的其它段的寬度小於安裝段的寬度。該汽車轉向管柱連接支架用吸能結構，通過吸能塊與吸能片長槽的過盈配合，將衝擊能量轉化為吸能片的變形量，可以在一定長距離內持續吸收衝擊能量，結構簡潔、裝配方便、可靠性高，且對各零件的配合精度均要求不高，製造成本低。
文檔編號B62D1/19GK103171610SQ20131009610
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者朱衛民, 張芳 申請人:上海航天汽車機電股份有限公司