一種汽車轉向管柱的壓潰裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，屬于機械【技術領域】。它解決了現有技術中的轉向柱結構復雜、碰撞后維修麻煩等技術問題。汽車包括轉向管柱和前橫梁，本裝置包括固定板和安裝支架，固定板固定在前橫梁上，安裝支架和轉向管柱相固連，固定板上開設有沿轉向管柱軸線方向的滑槽，安裝支架滑動連接在滑槽上，固定板和安裝支架之間設有可折斷的定位銷，定位銷的內外兩端分別和安裝支架及固定板相固定，定位銷沿轉向管柱的徑向設置，固定板上設有呈拱形的具有彈性的吸能塊，吸能塊的內端固定在固定板上，該吸能塊的外端和安裝支架相固定，且該吸能塊的作用力方向和安裝支架的滑動方向相一致。本發明具有保護效果好、反應速度快等優點。
【專利說明】一種汽車轉向管柱的壓潰裝置【技術領域】
[0001]本發明屬于機械【技術領域】，涉及一種汽車轉向管柱的壓潰裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展，汽車為人們的日常生活生活提供了極大的便利。但同時，汽車在使用中由于操作不當而造成許多車輛交通事故，特別是車輛發生下面碰撞時，汽車的轉向管柱會對駕駛員胸部造成嚴重傷害。為了避免這類風險的發生，人們設計出多種類型的吸能式轉向管柱系統。
[0003]如專利(CN102874298A)所公開的一種吸能轉向管柱，包括上軸總成和下軸總成；其中上軸總成包括一上軸套管和將上軸套管固定在車架上的固定座；下軸總成包括一連接電機總成的固定法蘭；在上軸套管和固定法蘭之間設有一吸能彈簧；固定座通過剪切銷固定在車架上；在上軸套管和固定法蘭之間設有一卡接結構；卡接結構包括至少在上軸套管或固定法蘭上的卡扣和至少在上軸套管或固定法蘭上的卡槽；卡扣和卡槽成對并相互適配。
[0004]該裝置雖然能夠利用吸能彈簧對轉向管柱的軸向作用力進行吸能處理，但該裝置結構復雜，吸能彈簧套接在轉向管柱上，當發生吸能動作后，后續的維修比較麻煩，同時吸能彈簧本身需要通過各種卡扣和固定法蘭配合，連接關系比較復雜。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有的技術存在的上述問題，提供一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，本發明所要解決的技術問題是:如何更有效和快速的實現對轉向管柱的緩沖吸能，從而提高汽車碰撞時的人員保護和設備保護。
[0006]本發明的目的可通過下列技術方案來實現:
[0007] —種汽車轉向管柱的壓潰裝置，汽車包括轉向管柱和前橫梁，其特征在于，本裝置包括固定板和安裝支架，所述的固定板固定在前橫梁上，所述的安裝支架和轉向管柱相固連，所述的固定板上開設有沿轉向管柱軸線方向的滑槽，所述的安裝支架滑動連接在所述的滑槽上，所述的固定板和安裝支架之間設有可折斷的定位銷，所述的定位銷的內外兩端分別和安裝支架及固定板相固定，所述的定位銷沿轉向管柱的徑向設置，所述的固定板上設有呈拱形的具有彈性的吸能塊，所述的吸能塊的內端固定在固定板上，該吸能塊的外端和安裝支架相固定，且該吸能塊的作用力方向和安裝支架的滑動方向相一致。
[0008]其工作原理如下:當車輛發生正面高速碰撞時，轉向管柱受到駕駛員的身體的向下沖擊，碰撞的沖擊力大于定位銷的強度預設值，這時，定位銷在外力作用下折斷，安裝支架沿滑槽向下滑動保證駕駛員頭部和胸部的有效生存空間，吸能塊的開口張開進行吸能，由于安裝支架和固定板之間產生相對運動和吸能塊的吸能，使得駕駛員受到的轉向管柱的反作用力大大減弱，從而起到緩沖和保護駕駛員的作用。本壓潰裝置采用吸能塊和滑槽來進行緩沖吸能，具有向后位移和彈性勢能的雙重的緩沖作用，保護效果比較好，同時彈性的吸能塊開口張開的反應速度比較快，比普通的螺旋彈簧的反應速度要快，使得在更短的時間內對駕駛員起到保護作用。
[0009]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的固定板包括兩個側板和一個頂板，所述的側板的上端部和頂板的兩側固連且三者呈倒U形，每個側板上均開設有上述的滑槽，上述的定位銷外端固定在所述的側板上。將固定板設計成倒U形，使得滑槽可以開設在兩側，提高受力的平衡性，定位銷可以很方便的安裝在側板上。
[0010]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的安裝支架包括兩個縱板和一個橫板，所述的縱板和所述的側板相平行，所述的橫板和所述的頂板相平行，兩個縱板的上端均和橫板相固連，兩個縱板的下端通過一個橫向的鎖緊螺栓相固連，所述的轉向管柱插接在由橫板、兩個縱板和鎖緊螺栓形成的腔體內，并通過調節所述的鎖緊螺栓能夠使兩個縱板和所述的轉向管柱位置鎖定。通過兩個縱板將轉向管柱夾緊，再通過鎖緊螺栓將兩者鎖死，使得縱板和轉向管柱的固定和拆卸都比較容易。
[0011]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的鎖緊螺栓上固連有一根調節扳手。調節扳手的長度可根據實際進行調整，增加調節扳手后使得擰動鎖緊螺栓更加輕松。
[0012]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的橫板兩端分別插接在每個側板上的滑槽內，所述的吸能塊內端固定在側板的外側面上，所述的橫板的外端穿過滑槽并與所述的吸能塊的外端相定位。通過橫板和滑槽的配合，能夠使安裝支架沿滑槽移動，橫板的外端和吸能塊相連接，使得橫板的移動能夠帶動吸能塊張開吸能，從而起到更好的緩沖作用。
[0013]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的吸能塊為金屬片體，該吸能塊的側面和側板的外側面相貼合，該吸能塊的中部開設有弧形凹槽并使該吸能塊的寬度均勻分布。弧形凹槽使得吸能塊張開時內側應力不容易集中，不易折斷，吸能塊的寬度均勻使得吸能塊的吸能比較穩定，不會出現吸能效果忽強忽弱。
[0014]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的橫板的外端部具有開口朝外的卡槽，所述的吸能塊的外端卡接在所述的卡槽內。通過卡槽和吸能塊進行卡接配合定位，起到單向定位的作用，拆卸比較方便。
[0015]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的定位銷采用脆性材料制成。脆性材料在外力作用下，發生微小變形即被破壞。
[0016]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的脆性材料為塑料或橡膠或玻璃或陶瓷或脆性合金。采用塑料件不僅能夠在最大極限壓力下折斷，而且可以防止生銹，延長使用壽命。
[0017]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，所述的安裝支架兩側各設有至少兩根定位銷，每側的兩根定位銷的中心連線和轉向管柱的軸線平行。定位銷數量變多能夠增加定位銷工作的穩定性，防止其中一個定位銷折斷后影響工作性能，定位銷連線和轉向管柱的軸線平行，作用力方向一致，能夠使定位銷的預設強度值起到精確作用。
[0018]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，作為額外的優選方案，所述的吸能塊的中部開設有若干個三角缺口。通過在吸能塊上制造缺口的大小和個數可以調節吸能塊的斷裂壓力值，使吸能塊不至于彈性過大而使轉向管柱向上反彈對乘員造成二次傷害。
[0019]在上述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置中，作為額外的優選方案，所述的橫板的上端面固設有定位棘齒，所述的頂板的下端面固設有棘齒條，所述的定位棘齒和棘齒條相哨合，且所述的定位棘齒和棘齒條的鎖定方向為沿轉向管柱的軸線向上。當轉向管柱向下移動時，由于和定位棘齒及棘齒條的鎖定方向相反，定位棘齒和棘齒條可以自由相對滑動，當轉向管柱在吸能塊的反彈作用力下向上反向移動時，由于和其鎖定方向相同，定位棘齒和棘齒條相抵靠鎖死，阻擋轉向管柱向上移動，防止其反彈對乘員造成二次傷害。
[0020]與現有技術相比，本發明的優點如下:
[0021]1、本壓潰裝置采用吸能塊和滑槽來進行緩沖吸能，具有向后位移和彈性勢能的雙重的緩沖作用，保護效果比較好，同時彈性的吸能塊開口張開的反應速度比較快，比普通的螺旋彈簧的反應速度要快，使得在更短的時間內對駕駛員起到保護作用。
[0022]2、將固定板設計成倒U形，使得滑槽可以開設在兩側，提高受力的平衡性，定位銷可以很方便的安裝在側板上。
[0023]3、通過在吸能塊上制造缺口的大小和個數可以調節吸能塊的斷裂壓力值，使吸能塊不至于彈性過大而使轉向管柱向上反彈對乘員造成二次傷害。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是實施例一中的壓潰裝置的結構側視示意圖。
[0025]圖2是實施例一中的壓潰裝置的結構正視示意圖。
[0026]圖3是實施例一中的吸能塊的結構正視示意圖。
[0027]圖4是實施例二中的定位棘齒和棘齒條的結構示意圖。
[0028]圖中，1、轉向管柱；2、棘齒條；3、固定板；4、安裝支架；5、滑槽；6、定位銷；7、吸能塊；8、側板；9、頂板；10、縱板；11、橫板；12、鎖緊螺栓；13、調節扳手；14、弧形凹槽；15、卡槽；16、三角缺口 ；17、定位棘齒。
【具體實施方式】
[0029]以下是本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。
[0030]實施例一:
[0031 ] 如圖1、圖2和圖3所示，汽車包括轉向管柱I和前橫梁，本裝置包括固定板3和安裝支架4，固定板3固定在前橫梁上，安裝支架4和轉向管柱I相固連，固定板3上開設有沿轉向管柱I軸線方向的滑槽5，安裝支架4滑動連接在滑槽5上，固定板3和安裝支架4之間設有可折斷的定位銷6，定位銷6的內外兩端分別和安裝支架4及固定板3相固定，定位銷6沿轉向管柱I的徑向設置，安裝支架4兩側各設有至少兩根定位銷6，每側的兩根定位銷6的中心連線和轉向管柱I的軸線平行。定位銷6數量變多能夠增加定位銷6工作的穩定性，防止其中一個定位銷6折斷后影響工作性能,定位銷6連線和轉向管柱I的軸線平行，作用力方向一致，能夠使定位銷6的預設強度值起到精確作用。定位銷6采用脆性材料制成。脆性材料在外力作用下，發生微小變形即被破壞。脆性材料為塑料或橡膠或玻璃或陶瓷或脆性合金。采用塑料件不僅能夠在最大極限壓力下折斷，而且可以防止生銹，延長使用壽命。
[0032]固定板3上設有呈拱形的具有彈性的吸能塊7，吸能塊7的內端固定在固定板3上，該吸能塊7的外端和安裝支架4相固定，且該吸能塊7的作用力方向和安裝支架4的滑動方向相一致。本實施例中，吸能塊7為金屬片體,該吸能塊7的側面和側板8的外側面相貼合，該吸能塊7的中部開設有弧形凹槽14并使該吸能塊7的寬度均勻分布?；⌒伟疾?4使得吸能塊7張開時內側應力不容易集中，不易折斷，吸能塊7的寬度均勻使得吸能塊7的吸能比較穩定，不會出現吸能效果忽強忽弱。作為額外的優選方案，吸能塊7的中部開設有若干個三角缺口 16。通過在吸能塊7上制造缺口的大小和個數可以調節吸能塊7的斷裂壓力值，使吸能塊7不至于彈性過大而使轉向管柱I向上反彈對乘員造成二次傷害。
[0033]固定板3包括兩個側板8和一個頂板9，側板8的上端部和頂板9的兩側固連且三者呈倒U形，每個側板8上均開設有上述的滑槽5，上述的定位銷6外端固定在側板8上。將固定板3設計成倒U形，使得滑槽5可以開設在兩側，提高受力的平衡性，定位銷6可以很方便的安裝在側板8上。安裝支架4包括兩個縱板10和一個橫板11,縱板10和側板8相平行，橫板11和頂板9相平行，兩個縱板10的上端均和橫板11相固連，兩個縱板10的下端通過一個橫向的鎖緊螺栓12相固連，轉向管柱I插接在由橫板11、兩個縱板10和鎖緊螺栓12形成的腔體內，并通過調節鎖緊螺栓12能夠使兩個縱板10和轉向管柱I位置鎖定。通過兩個縱板10將轉向管柱I夾緊，再通過鎖緊螺栓12將兩者鎖死，使得縱板10和轉向管柱I的固定和拆卸都比較容易。鎖緊螺栓12上固連有一根調節扳手13。調節扳手13的長度可根據實際進行調整，增加調節扳手13后使得擰動鎖緊螺栓12更加輕松。橫板11兩端分別插接在每個側板8上的滑槽5內，吸能塊7內端固定在側板8的外側面上，橫板11的外端穿過滑槽5并與吸能塊7的外端相定位。通過橫板11和滑槽5的配合,能夠使安裝支架4沿滑槽5移動，橫板11的外端和吸能塊7相連接，使得橫板11的移動能夠帶動吸能塊7張開吸能，從而起到更好的緩沖作用。橫板11的外端部具有開口朝外的卡槽15，吸能塊7的外端卡接在卡槽15內。通過卡槽15和吸能塊7進行卡接配合定位,起到單向定位的作用，拆卸比較方便。
[0034]其工作原理如下:當車輛發生正面高速碰撞時，轉向管柱I受到駕駛員的身體的向下沖擊，碰撞的沖擊力大于定位銷6的強度預設值，這時，定位銷6在外力作用下折斷，安裝支架4沿滑槽5向下滑動保證駕駛員頭部和胸部的有效生存空間，吸能塊7的開口張開進行吸能，由于安裝支架4和固定板3之間產生相對運動和吸能塊7的吸能，使得駕駛員受到的轉向管柱I的反作用力大大減弱，從而起到緩沖和保護駕駛員的作用。本壓潰裝置采用吸能塊7和滑槽5來進行緩沖吸能，具有向后位移和彈性勢能的雙重的緩沖作用，保護效果比較好，同時彈性的吸能塊7開口張開的反應速度比較快，比普通的螺旋彈簧的反應速度要快，使得在更短的時間內對駕駛員起到保護作用。
[0035]實施例二:
[0036]本實施例大致內容和實施例一相同,所不同之處在于，本實施例中，作為另一種方案，橫板11的上端面固設有定位棘齒17，頂板9的下端面固設有棘齒條2，定位棘齒17和棘齒條2相嚙合，且定位棘齒17和棘齒條2的鎖定方向為沿轉向管柱I的軸線向上。當轉向管柱I向下移動時，由于和定位棘齒17及棘齒條2的鎖定方向相反，定位棘齒17和棘齒條2可以自由相對滑動，當轉向管柱I在吸能塊7的反彈作用力下向上反向移動時，由于和其鎖定方向相同，定位棘齒17和棘齒條2相抵靠鎖死，阻擋轉向管柱I向上移動，防止其反彈對乘員造成二次傷害。[0037]本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明精神作舉例說明。本發明所屬【技術領域】的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
[0038]盡管本文較多地使用了 1、轉向管柱；2、棘齒條；3、固定板；4、安裝支架；5、滑槽；6、定位銷；7、吸能塊；8、側板；9、頂板；10、縱板；11、橫板；12、鎖緊螺栓；13、調節扳手；14、弧形凹槽；15、卡槽；16、三角缺口 ；17、定位棘齒等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發明的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發明精神相違背的。
【權利要求】
1.一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，汽車包括轉向管柱(1)和前橫梁，其特征在于，本裝置包括固定板(3)和安裝支架(4)，所述的固定板(3)固定在前橫梁上，所述的安裝支架(4)和轉向管柱(1)相固連，所述的固定板(3)上開設有沿轉向管柱(1)軸線方向的滑槽(5)，所述的安裝支架(4)滑動連接在所述的滑槽(5)上，所述的固定板(3)和安裝支架(4)之間設有可折斷的定位銷(6)，所述的定位銷(6)的內外兩端分別和安裝支架(4)及固定板(3)相固定，所述的定位銷(6)沿轉向管柱(1)的徑向設置，所述的固定板(3)上設有呈拱形的具有彈性的吸能塊(7)，所述的吸能塊(7)的內端固定在固定板(3)上，該吸能塊(7)的外端和安裝支架(4)相固定，且該吸能塊(7)的作用力方向和安裝支架(4)的滑動方向相一致。
2.根據權利要求1所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的固定板(3)包括兩個側板(8)和一個頂板(9),所述的側板(8)的上端部和頂板(9)的兩側固連且三者呈倒U形，每個側板(8)上均開設有上述的滑槽(5)，上述的定位銷(6)外端固定在所述的側板(8)上。
3.根據權利要求2所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的安裝支架(4)包括兩個縱板(10)和一個橫板(11)，所述的縱板(10)和所述的側板(8)相平行，所述的橫板(11)和所述的頂板(9)相平行，兩個縱板(10)的上端均和橫板(11)相固連，兩個縱板(10)的下端通過一個橫向的鎖緊螺栓(12)相固連，所述的轉向管柱(1)插接在由橫板(11)、兩個縱板(10)和鎖緊螺栓(12)形成的腔體內，并通過調節所述的鎖緊螺栓(12)能夠使兩個縱板(10 )和所述的轉向管柱(I)位置鎖定。
4.根據權利要求3所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的鎖緊螺栓(12)上固連有一根調節扳手(13)。
5.根據權利要求3或4所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的橫板(11)兩端分別插接在每個側板(8)上的滑槽(5)內，所述的吸能塊(7)內端固定在側板(8)的外側面上，所述的橫板(11)的外端穿過滑槽(5)并與所述的吸能塊(7)的外端相定位。
6.根據權利要求2或3或4所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的吸能塊(7)為金屬片體，該吸能塊(7)的側面和側板(8)的外側面相貼合，該吸能塊(7)的中部開設有弧形凹槽(14)并使該吸能塊(7)的寬度均勻分布。
7.根據權利要求3或4所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的橫板(11)的外端部具有開口朝外的卡槽(15 ),所述的吸能塊(7)的外端卡接在所述的卡槽(15)內。
8.根據權利要求1或2或3或4所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的定位銷(6)采用脆性材料制成。
9.根據權利要求8所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的脆性材料為塑料或橡膠或玻璃或陶瓷或脆性合金。
10.根據權利要求1或2或3或4所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的安裝支架(4)兩側各設有至少兩根定位銷(6)，每側的兩根定位銷(6)的中心連線和轉向管柱(I)的軸線平行。
11.根據權利要求1或2或3或4所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的吸能塊(7)的中部開設有若干個三角缺口(16)。
12.根據權利要求3或4所述的一種汽車轉向管柱的壓潰裝置，其特征在于，所述的橫板(11)的上端面固設有定位棘齒(17)，所述的頂板(9)的下端面固設有棘齒條(2)，所述的定位棘齒(17)和棘齒條(2)相嚙合，且所述的定位棘齒(17)和棘齒條(2)的鎖定方向為沿轉向管柱(I)的軸線向上。`
【文檔編號】B62D1/19GK103569186SQ201310585030
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月19日 優先權日:2013年11月19日
【發明者】其力格爾, 林濤, 格日勒, 劉衛國, 周大永, 王純, 吳成明, 馮擎峰 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司