專利名稱：一種汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車轉(zhuǎn)向管柱，尤其涉及一種汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的汽車轉(zhuǎn)向管柱大多設(shè)置有縮潰吸能結(jié)構(gòu)。當(dāng)車輛正面受到猛烈碰撞后，由于慣性作用會造成駕駛員和方向盤發(fā)生二次碰撞，此時轉(zhuǎn)向管柱的縮潰吸能結(jié)構(gòu)能夠吸收部分沖擊能量，從而在一定程度上能夠減輕對駕駛員的傷害?，F(xiàn)有的汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)一般采用注塑拉脫塊或注塑銷的形式。注塑拉脫 塊的形式是通過注塑銷將拉脫塊與轉(zhuǎn)向管柱的上支架連接，拉脫塊與儀表臺橫梁固連在一起。當(dāng)發(fā)生碰撞時，在碰撞力的作用下，轉(zhuǎn)向管柱與上支架一起向下移動，而拉脫塊保持不動，從而使得注塑銷被剪切斷來吸收沖擊能量。而采用注塑銷的形式一般是在轉(zhuǎn)向管柱上、下芯軸之間各打一通孔，通過注塑銷安裝在兩通孔間來固定兩芯軸。當(dāng)受到碰撞時，上、下芯軸相對運動使得注塑銷被剪切斷來吸收沖擊能量。例如中國發(fā)明專利申請公開說明書CN200910117085. O就公開了一種吸能式汽車轉(zhuǎn)向管柱，轉(zhuǎn)向管柱的芯軸由上下兩段組成，并采用花鍵連接，芯軸上段外安裝有護(hù)管，芯軸下段外安裝有管柱殼體，在管柱殼體上段內(nèi)壁與護(hù)管下段外壁之間安裝一個套管，并使套管軸向限位固定；護(hù)管的下端設(shè)有凸部，該凸部與套管上的導(dǎo)向槽配合，在導(dǎo)向槽的旁側(cè)設(shè)有供導(dǎo)向槽張開的收縮槽，管柱殼體、套管、護(hù)管用銷連接固定，銷通過支撐護(hù)管使芯軸上段在正常情況下不會與芯軸下段發(fā)生相對滑動，在汽車發(fā)生碰撞銷被剪短后，護(hù)管下端的凸部引導(dǎo)護(hù)管和芯軸上段沿導(dǎo)向槽向下運動，把沖擊能量傳給套管。該結(jié)構(gòu)要求精度高，且潰縮力不好根據(jù)不同情況調(diào)整，同時導(dǎo)向槽的錐度控制不好，有無法潰縮的風(fēng)險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)不僅轉(zhuǎn)向管柱吸能效果較好，同時可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)向管柱潰縮后還能繼續(xù)轉(zhuǎn)向。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，包括上管柱和下管柱，下管柱上端部套接在上管柱下端部，所述的上管柱內(nèi)設(shè)置有上芯軸，下管柱內(nèi)設(shè)置有下芯軸，上芯軸和下芯軸通過花鍵連接，且上芯軸與下芯軸連接部分通過注塑銷固定在一起，所述的上芯軸的上段與上管柱的上段之間設(shè)置有軸承，下芯軸的下段與下管柱的下段設(shè)置有軸承，其特征在于所述的下芯軸為兩端直徑大，中間直徑小的柱狀結(jié)構(gòu)，在中間直徑小的軸段沿周向和軸向設(shè)置有一組彈片，在下芯軸的兩端大直徑部分設(shè)置有與上芯軸相適配的花鍵槽。為使撞擊后受力均勻，所述的彈片沿下芯軸的周向均勻設(shè)置有4個。為滿足不同管柱對潰縮力的要求，所述的彈片沿下芯軸的軸向可以根據(jù)受力要求設(shè)置不同數(shù)量的彈片。優(yōu)選的，所述的彈片為金屬彈片。
進(jìn)一步的，所述的彈片通過焊接的方式固定在下芯軸上。作為優(yōu)選方案，所述彈片沿上管柱受力潰縮的方向傾斜布置。本發(fā)明的有益效果下芯軸上設(shè)置的彈片，當(dāng)發(fā)生碰撞時，上管柱向下運動，彈片依次在壓力作用下產(chǎn)生變形，以此來實現(xiàn)持續(xù)吸收沖擊能量，減少沖擊能量對駕駛員的傷害作用。當(dāng)上管柱潰縮后，利用下芯軸下端大徑上的花鍵槽與上芯軸的花鍵配合來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。所述的彈片周向均勻布置，使彈片吸能更均勻，吸能效果更好；彈片結(jié)構(gòu)簡單，且可以根據(jù)不同潰縮力的要求增加和減少彈片的數(shù)量，更改成本低。焊接結(jié)構(gòu)的金屬彈片，工藝簡單，焊接牢靠，彈片沿上管柱潰縮的方向傾斜布置，受力更合理，吸能效果更佳。以下將結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的說明。


圖I為轉(zhuǎn)向管柱吸能裝置縮潰前的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為轉(zhuǎn)向管柱吸能裝置縮潰后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為下芯軸的三維圖。圖4為上芯軸的局部三維圖。
具體實施例方式如圖I至4所示，一種汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，包括上管柱I和下管柱2，下管柱2上端部套接在上管柱I下端部內(nèi)，所述的上管柱I內(nèi)設(shè)置有上芯軸3，下管柱2內(nèi)設(shè)置有下芯軸4，上芯軸3和下芯軸4通過花鍵連接，且上芯軸3與下芯軸4連接部分通過注塑銷5固定在一起，所述上芯軸3的上段與上管柱I的上段之間設(shè)置有軸承，下芯軸4的下段與下管柱2的下段設(shè)置有軸承，所述的下芯軸4為兩端直徑大，中間直徑小的柱狀結(jié)構(gòu)，在中間直徑小的軸段沿周向和軸向設(shè)置有一組彈片6，所述的彈片6周向高出下芯軸4的兩端大直徑部分；在下芯軸4的兩端大直徑部分設(shè)置有與上芯軸3相適配的花鍵槽7。當(dāng)車輛正常行駛時，上芯軸3和下芯軸4通過花鍵配合用于傳遞方向盤的扭矩和控制車輪轉(zhuǎn)向。當(dāng)車輛發(fā)生正面強(qiáng)烈碰撞時，上芯軸3和下芯軸4中間的注塑銷5被碰撞力剪切斷，此時上芯軸3和上管柱I在碰撞力的作用下向下運動，當(dāng)上芯軸3運動到與最上層的彈片6接觸時，彈片6在碰撞力作用下被壓縮逐漸發(fā)生變形，彈片6在變形的過程中會阻礙上芯軸3向下運動同時吸收一部分能量；同理，下一層的彈片6在變形時仍會阻礙上芯軸3向下運動同時吸收一部分能量，經(jīng)過多層彈片6的緩沖，上芯軸3、上管柱I向下運動的速度被大大減慢，沖擊能量被彈片6有效吸收，從而確保了駕駛員的安全。當(dāng)上管柱I與上芯軸3 —起縮潰后，上芯軸3上的花鍵與下芯軸4下端大徑上的花鍵槽7配合，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向。所述的彈片6可以實現(xiàn)對撞擊力的持續(xù)吸收，吸能效果好，下芯軸4兩端大徑部分的花鍵槽7，可以實現(xiàn)碰撞潰縮后的轉(zhuǎn)向功能。所述的彈片6為金屬彈片，通過焊接的方式固定在下芯軸4中間直徑小的軸段上。彈片6沿下芯軸的周向均勻布置有4個，彈片6沿下芯軸4軸向布置的數(shù)量可以根據(jù)碰撞力以及縮潰距離的大小來調(diào)整；所述彈片6沿上管柱I受力潰縮的方向傾斜布置。所述的彈片6結(jié)構(gòu)簡單，且可以根據(jù)不同潰縮力的要求增加和減少彈片6的數(shù)量，更改成本低。焊接結(jié)構(gòu)的金屬彈片，工藝簡單，焊接牢靠，彈片6沿上管柱潰縮的方向傾斜布置，受力更合理，吸能效果更佳。以上描述的僅為本發(fā)明的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本 發(fā)明不受上述實施例的限制。上述事例和說明書中的描述只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)。凡是利用彈片的變形(壓縮或拉伸)來進(jìn)行管柱吸能的，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，包括上管柱和下管柱，下管柱上端部套接在上管柱下端部，所述的上管柱內(nèi)設(shè)置有上芯軸，下管柱內(nèi)設(shè)置有下芯軸，上芯軸和下芯軸通過花鍵連接，且上芯軸與下芯軸連接部分通過注塑銷固定在一起，所述的上芯軸的上段與上管柱的上段之間設(shè)置有軸承，下芯軸的下段與下管柱的下段設(shè)置有軸承，其特征在于所述的下芯軸為兩端直徑大，中間直徑小的柱狀結(jié)構(gòu)，在中間直徑小的軸段沿周向和軸向設(shè)置有一組彈片，在下芯軸的兩端大直徑部分設(shè)置有與上芯軸相適配的花鍵槽。
2.如權(quán)利要求I所述的汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的彈片沿下芯軸的周向均勻設(shè)置有4個。
3.如權(quán)利要求I所述的汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的彈片沿下芯軸的軸向可以根據(jù)受力要求設(shè)置不同數(shù)量的彈片。
4.如權(quán)利要求I至3任意一項所述的汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的彈片為金屬彈片。
5.如權(quán)利要求4所述的汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的彈片通過焊接的方式固定在下芯軸上。
6.如權(quán)利要求I所述的汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，其特征在于所述彈片沿上管柱受力潰縮的方向傾斜布置。
全文摘要
一種汽車轉(zhuǎn)向管柱吸能結(jié)構(gòu)，包括上管柱和下管柱，下管柱上端部套接在上管柱下端部，所述的上管柱內(nèi)設(shè)置有上芯軸，下管柱內(nèi)設(shè)置有下芯軸，上芯軸和下芯軸通過花鍵連接，且上芯軸與下芯軸連接部分通過注塑銷固定在一起，所述的上芯軸的上段與上管柱的上段之間設(shè)置有軸承，下芯軸的下段與下管柱的下段設(shè)置有軸承，其特征在于所述的下芯軸為兩端直徑大，中間直徑小的柱狀結(jié)構(gòu)，在中間直徑小的軸段沿周向和軸向設(shè)置有一組彈片，在下芯軸的兩端大直徑部分設(shè)置有與上芯軸相適配的花鍵槽。本發(fā)明可以滿足不同碰撞力的布置要求，吸能效果好，同時可以實現(xiàn)碰撞潰縮后的轉(zhuǎn)向功能。且結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可廣泛應(yīng)用于汽車轉(zhuǎn)向管柱領(lǐng)域。
文檔編號B62D1/19GK102700600SQ20121016056
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月22日
發(fā)明者李龍剛, 沈岱武, 王平, 許挺 申請人:奇瑞汽車股份有限公司