轉(zhuǎn)向管柱及汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)向管柱及汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向管柱包括上管、下管、襯套、上心軸、下心軸、管柱支架及壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述上管外周上設(shè)置有壓緊在管柱支架外側(cè)的上管支架，所述壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)管柱支架對(duì)上管支架的壓緊力；所述下管部分延伸入所述上管內(nèi)，所述襯套壓裝在所述上管與下管之間；所述上心軸為空心軸，并插入所述上管與下管內(nèi)；所述下心軸包括軸體部分，所述軸體部分外周上設(shè)置有沿軸向延伸的多條弧形槽，所述上心軸具有至少一個(gè)多葉形軸段，所述多葉形軸段包括與所述弧形槽對(duì)應(yīng)數(shù)量的多個(gè)弧形凹陷，所述弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁與所述弧形槽的底面過(guò)盈接觸。本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱，潰縮后半程具有足夠大的持續(xù)力，有更好的吸能效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
轉(zhuǎn)向管柱及汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于汽車(chē)轉(zhuǎn)向技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種轉(zhuǎn)向管柱及汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車(chē)底盤(pán)的重要系統(tǒng)之一，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的作用是使駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)上的力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向管柱、中間軸、轉(zhuǎn)向機(jī)、轉(zhuǎn)向橫拉桿等部件轉(zhuǎn)化為車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的目的。
[0003]轉(zhuǎn)向管柱是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要部件，也是汽車(chē)上的安全級(jí)功能件，具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能要求多的特點(diǎn)。其主要功能包括:將轉(zhuǎn)向盤(pán)扭矩傳遞到轉(zhuǎn)向中間軸;為轉(zhuǎn)向盤(pán)、點(diǎn)火鎖及組合開(kāi)關(guān)等對(duì)手件提供安裝支撐等。
[0004]為使碰撞發(fā)生時(shí)更好的保護(hù)駕駛員，對(duì)轉(zhuǎn)向管柱也提出了要求。可潰縮式轉(zhuǎn)向管柱已成為轉(zhuǎn)向管柱的主流設(shè)計(jì)，潰縮性能的好壞直接關(guān)系到駕駛員的生命安全，因此設(shè)計(jì)潰縮性能良好的轉(zhuǎn)向管柱具有重要意義。
[0005]為解決上述問(wèn)題，要求轉(zhuǎn)向管柱在碰撞開(kāi)始時(shí)刻發(fā)生潰縮，盡量多的為駕駛員提供更多的生存空間。同時(shí)在潰縮發(fā)生后一段時(shí)間內(nèi)，轉(zhuǎn)向管柱不能過(guò)快的潰縮到底，還需要持續(xù)為轉(zhuǎn)向盤(pán)、氣囊提供支撐力，持續(xù)吸能。這就要求:
[0006](I)管柱潰縮初始力不能過(guò)大(太大了，氣囊的作用力不能使管柱潰縮)，也不能過(guò)小(太輕易發(fā)生潰縮容易使正常使用時(shí)管柱發(fā)生潰縮、破壞管柱)；
[0007](2)潰縮過(guò)程中持續(xù)力大小合適(太大持續(xù)力使得潰縮不充分，太小潰縮力不能起到吸能作用)。
[0008]現(xiàn)有的一種轉(zhuǎn)向管柱，其包括內(nèi)花鍵、夕卜花鍵、內(nèi)管、夕卜管、第二支架和用于固定至車(chē)身上的第一支架;第二支架與第一支架通過(guò)吸能銷(xiāo)鉚接;外管固定于第二支架上；內(nèi)管部分延伸入外管內(nèi)，并與外管連接;在吸能銷(xiāo)斷裂時(shí)，第二支架連同外管可沿內(nèi)管軸向運(yùn)動(dòng);設(shè)置于內(nèi)管內(nèi)的外花鍵和設(shè)置于外管內(nèi)的內(nèi)花鍵花鍵連接;轉(zhuǎn)向管柱還包括墊片、緊固螺栓和用于固定至車(chē)身上的第三支架;第三支架上具有沿外管軸向設(shè)置的滑槽，墊片與第二支架分別位于第三支架兩側(cè)面并通過(guò)穿過(guò)滑槽的緊固螺栓固定連接，墊片和第二支架均沿緊固螺栓軸向壓緊第三支架。
[0009]該轉(zhuǎn)向管柱中，第一吸能機(jī)構(gòu)包括第一支架、吸能銷(xiāo)、第二支架，第二吸能機(jī)構(gòu)包括第三支架，第三吸能機(jī)構(gòu)包括外花鍵、內(nèi)花鍵以及過(guò)盈填充在外花鍵和內(nèi)花鍵之間的間隙內(nèi)的尼龍涂層。
[0010]當(dāng)外管受到?jīng)_擊力時(shí)，產(chǎn)生沿外管軸向朝內(nèi)管運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，當(dāng)沖擊力大于吸能銷(xiāo)所能承受的剪切力時(shí)，吸能銷(xiāo)斷裂，起到吸能的作用。然后，由緊固螺栓連接的墊片和第二支架與第三支架之間的摩擦力進(jìn)行吸能。通過(guò)過(guò)盈填充的尼龍涂層使內(nèi)花鍵和外花鍵之間存在一定的摩擦力，進(jìn)一步提高吸能效果。
[0011]可見(jiàn)，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱，第一吸能機(jī)構(gòu)通過(guò)吸能銷(xiāo)的斷裂來(lái)實(shí)現(xiàn)吸能;第二吸能結(jié)構(gòu)通過(guò)墊片和第二支架與第三支架之間的摩擦力進(jìn)行吸能;第三吸能機(jī)構(gòu)通過(guò)過(guò)盈填充的尼龍涂層使內(nèi)花鍵和外花鍵之間存在一定的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)吸能。
[0012]圖1為發(fā)明人測(cè)出的現(xiàn)有的的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)，從圖中可以得知，潰縮力曲線(xiàn)存在一個(gè)尖峰值(潰縮峰值a)，潰縮峰值a由第一吸能機(jī)構(gòu)、第二吸能機(jī)構(gòu)及第三吸能機(jī)構(gòu)共同決定。潰縮峰值a過(guò)大則轉(zhuǎn)向盤(pán)和氣囊不能往下潰縮，容易造成駕駛員頭部傷害。潰縮峰值a過(guò)小則容易造成管柱潰縮太快(太容易潰縮)，且存在管柱保持力不夠，駕駛員可能誤操作導(dǎo)致管柱破壞的可能。可見(jiàn)，在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向管柱時(shí)，首先必要滿(mǎn)足潰縮峰值a的合適大小。該轉(zhuǎn)向管柱，在吸能銷(xiāo)斷裂之后，由于第一吸能機(jī)構(gòu)已經(jīng)失效，潰縮峰值a右側(cè)潰縮力(持續(xù)力)主要由第二吸能機(jī)構(gòu)及第三吸能機(jī)構(gòu)提供，故而使得持續(xù)力過(guò)潰縮峰值a后迅速突變下降(從3700N附近下降至1700N附近)?？梢?jiàn)，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱，在必須滿(mǎn)足潰縮峰值a要求的前提下，往往容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)向管柱潰縮的后半程持續(xù)力不足，進(jìn)而使得吸能效果大打折扣。
[0013]并且，第三吸能機(jī)構(gòu)通過(guò)過(guò)盈填充的尼龍涂層使內(nèi)花鍵和外花鍵之間存在一定的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)吸能，此種吸能方案存在如下缺陷:其一，內(nèi)花鍵和外花鍵之間的摩擦力由尼龍涂層提供，導(dǎo)致內(nèi)花鍵和外花鍵之間的摩擦力很難控制，因而，第三吸能機(jī)構(gòu)的對(duì)整體的潰縮力貢獻(xiàn)不易控制;其二，過(guò)盈填充的尼龍涂層增加了制造成本。
[0014]另外，現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱，第一吸能機(jī)構(gòu)由于采用的是剪斷吸能銷(xiāo)的方式吸能，因而，第一吸能機(jī)構(gòu)的對(duì)整體的潰縮力貢獻(xiàn)不易控制。
[0015]由于第一吸能機(jī)構(gòu)及第三吸能機(jī)構(gòu)對(duì)整體的潰縮力貢獻(xiàn)均不易控制，使得現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱潰縮過(guò)程不易控制，很難得到理想的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)，吸能效果不佳。
[0016]此外，包含第一支架、吸能銷(xiāo)及第二支架的第一吸能機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)稍顯復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱其發(fā)生潰縮時(shí)后半程持續(xù)力不足，導(dǎo)致吸能效果不佳的缺陷，提供一種轉(zhuǎn)向管柱。
[0018]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:
[0019]提供一種轉(zhuǎn)向管柱，包括上管、下管、襯套、上心軸、下心軸、管柱支架及壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中，
[0020]所述上管外周上設(shè)置有壓緊在管柱支架外側(cè)的上管支架，所述壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述管柱支架對(duì)所述上管支架的壓緊力；
[0021]所述下管部分延伸入所述上管內(nèi)，所述襯套壓裝在所述上管與下管之間；
[0022]所述上心軸為空心軸，并插入所述上管與下管內(nèi)；所述下心軸包括軸體部分，所述軸體部分外周上設(shè)置有沿軸向延伸的多條弧形槽，所述上心軸具有至少一個(gè)多葉形軸段，所述多葉形軸段包括與所述弧形槽對(duì)應(yīng)數(shù)量的多個(gè)弧形凹陷，所述弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁與所述弧形槽的底面過(guò)盈接觸。
[0023]進(jìn)一步地，所述弧形槽的底面上具有第一位置及第二位置，所述弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁在所述第一位置及第二位置上與所述弧形槽的底面以點(diǎn)接觸或面接觸的形式形成過(guò)盈接觸。
[0024]進(jìn)一步地，所述第一位置與第二位置關(guān)于所述弧形槽的最低位置對(duì)稱(chēng)。
[0025]進(jìn)一步地，所述弧形槽呈圓弧形，所述弧形凹陷呈“W”形，所述“W”形的弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁上形成有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的拱部，所述第一位置與第二位置為所述弧形槽的底面上與所述兩個(gè)拱部接觸的兩個(gè)位置。
[0026]進(jìn)一步地，所述多條弧形槽沿所述軸體部分的外周方向等間距排布，所述多個(gè)弧形凹陷沿所述多葉形軸段的外周方向等間距排布。
[0027]進(jìn)一步地，所述管柱支架包括連接至儀表板管梁的固定板、連接在所述固定板一側(cè)的第一翼板及連接在所述固定板另一側(cè)的第二翼板;所述上管支架包括頂板、連接在所述頂板一側(cè)的第一側(cè)板及連接在所述頂板另一側(cè)的第二側(cè)板，所述第一側(cè)板及第二側(cè)板固定在所述上管的外周上，所述第一翼板及第二翼板分別壓緊在所述第一側(cè)板及第二側(cè)板上。
[0028]進(jìn)一步地，所述第一翼板及第二翼板上分別形成有第一槽孔及第二槽孔，所述第一側(cè)板及第二側(cè)板上分別形成有第一滑槽及第二滑槽;所述壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括手柄、固定凸輪、活動(dòng)凸輪、螺桿、螺母及墊片，所述手柄固定在所述螺桿的一端，所述固定凸輪套設(shè)在所述螺桿上并固定在所述手柄的內(nèi)側(cè)，所述活動(dòng)凸輪置于所述固定凸輪與所述第一翼板之間，所述固定凸輪背離所述手柄的一側(cè)設(shè)置有第一齒，所述活動(dòng)凸輪靠近所述固定凸輪的一側(cè)設(shè)置的與所述第一齒匹配的第二齒，所述活動(dòng)凸輪背離所述固定凸輪的一側(cè)設(shè)置有插入所述第一槽孔中的旋轉(zhuǎn)限位塊，所述螺桿的依次穿過(guò)所述第一槽孔、第一滑槽、第二滑槽及第二槽孔，所述墊片套設(shè)在所述螺桿的末端，所述螺母旋緊在所述墊片的外側(cè)以使得所述墊片壓緊在所述第二翼板的外側(cè)。
[0029]進(jìn)一步地，所述管狀支架在所述固定板、第一翼板及第二翼板的邊緣位置分別形成翻邊結(jié)構(gòu)。
[0030]進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)向管柱還包括復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端連接在所述管柱支架的固定板上，另一端連接在所述上管的外周上。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱，在轉(zhuǎn)向管柱發(fā)生潰縮時(shí)，阻止移動(dòng)的反向力(即潰縮力)由以下三處吸能部分產(chǎn)生，一是，上心軸的弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁與下心軸的弧形槽的底面過(guò)盈接觸所產(chǎn)生的摩擦力;二是，上管、襯套及下管三者之間的摩擦力;三是，管柱支架與上管支架之間的摩擦力。當(dāng)沖擊力大于三處的靜摩擦力總和時(shí)，潰縮力達(dá)到潰縮峰值，之后，上管相對(duì)于下管滑動(dòng)，上心軸相對(duì)于下芯軸滑動(dòng)，上管支架相對(duì)管柱支架滑動(dòng)，后半程的持續(xù)力主要由以上三處滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的靜摩擦力總和提供，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱，潰縮峰值之后三處吸能部分仍然有效，管柱潰縮時(shí)后半程具有足夠大的持續(xù)力，因而能夠有更好的吸能效果。并且，在材料一定的情況下，通過(guò)調(diào)整對(duì)應(yīng)吸能部分的相關(guān)部件尺寸及預(yù)緊力即可實(shí)現(xiàn)三處吸能部分的摩擦力(靜摩擦和動(dòng)摩擦)的調(diào)整，設(shè)計(jì)靈活，且每處吸能部分的摩擦力大小易于控制，很容易得到滿(mǎn)足要求的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)。并且，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，取消了銷(xiāo)釘?shù)炔考軌蚝?jiǎn)化轉(zhuǎn)向管柱的結(jié)構(gòu)。
[0032]另外，本發(fā)明還提供了一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括上述的轉(zhuǎn)向管柱。
【附圖說(shuō)明】
[0033]圖1為發(fā)明人測(cè)出的CN203158060U的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)；
[0034]圖2為發(fā)明人測(cè)出的本發(fā)明一實(shí)施例的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)；
[0035]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖4是沿圖3中A-A方向的剖視圖；
[0037]圖5是本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱其下心軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖6是本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱其上心軸與下心軸的裝配圖；
[0039]圖7是沿圖6中B-B方向的剖視圖(放大)；
[0040]圖8是本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱其管柱支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖9是本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱其壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖10是本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱其壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)向管柱的裝配示意圖；
[0043]圖11是本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱與儀表板管梁及轉(zhuǎn)向盤(pán)的裝配示意圖；
[0044]圖12是本發(fā)明一實(shí)施例提供的汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]說(shuō)明書(shū)中的附圖標(biāo)記如下:
[0046]1、上管;2、下管;3、襯套;4、上心軸;41、多葉形軸段;411、弧形凹陷;412、拱部;5、下心軸;51、軸體部分;511、弧形槽;6、管柱支架;61、固定板;62、第一翼板;621、第一槽孔；63、第二翼板;631、第二槽孔;64、翻邊結(jié)構(gòu)；7、壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；71、手柄；72、固定凸輪；721、第一齒;73、活動(dòng)凸輪;731、第二齒;732、旋轉(zhuǎn)限位塊;74、螺桿;75、螺母;76、墊片;8、上管支架;81、頂板;82、第一側(cè)板;821、第一滑槽;83、第二側(cè)板;831、第二滑槽;9、第一軸承；1、儀表板管梁;20、復(fù)位彈簧；100、轉(zhuǎn)向管柱;200、轉(zhuǎn)向盤(pán);300、轉(zhuǎn)向助力裝置;400、中間軸。
【具體實(shí)施方式】
[0047]為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0048]如圖3及圖4所示，本發(fā)明一實(shí)施例提供的轉(zhuǎn)向管柱100，包括上管1、下管2、襯套3、上心軸4、下心軸5、管柱支架6及壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7，其中，所述上管I外周上設(shè)置有壓緊在管柱支架6外側(cè)的上管支架8，所述壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述管柱支架6對(duì)所述上管支架8的壓緊力。
[0049]如圖3所示，所述下管2部分延伸入所述上管I內(nèi)，所述襯套3壓裝在所述上管I與下管2之間。
[0050]正常情況下，襯套3與上管1、下管2之間不發(fā)生相對(duì)位移。碰撞導(dǎo)致轉(zhuǎn)向管柱潰縮時(shí)，由于下管2被固定在車(chē)身上，上管2帶動(dòng)件襯套3—起向下滑動(dòng)，襯套3與上管2、下管3間形成滑動(dòng)摩擦。這樣，通過(guò)控制這三個(gè)件的尺寸及襯套的壓緊程度即可改變?cè)撎幍哪Σ亮?靜摩擦和動(dòng)摩擦)大小。
[0051]如圖3所示，所述上心軸4為空心軸，并插入所述上管I與下管2內(nèi)；所述下心軸5包括軸體部分51，所述軸體部分51外周上設(shè)置有沿軸向延伸的四條弧形槽511，所述上心軸4具有兩個(gè)多葉形軸段41，所述多葉形軸段41包括與所述弧形槽511對(duì)應(yīng)的四個(gè)弧形凹陷411，所述弧形凹陷411的內(nèi)側(cè)壁與所述弧形槽511的底面過(guò)盈接觸。在上心軸4、下心軸5的材料、尺寸確定的情況下，通過(guò)控制上心軸4與下心軸5的過(guò)盈量，可以很容易地控制此處的摩擦力大小。
[0052]本實(shí)施例中，上心軸的弧形凹陷411及下心軸的弧形槽511均通過(guò)冷擠壓成型得到。
[0053]另外，在其它實(shí)施例中，多葉形軸段41并不限于兩個(gè)。根據(jù)強(qiáng)度及滑動(dòng)摩擦力要求，多葉形軸段41可以是一個(gè)或三個(gè)以上。
[0054]正常情況下，上、下心軸的過(guò)盈接觸可以將轉(zhuǎn)向盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩經(jīng)由上心軸傳遞給下心軸。碰撞發(fā)生導(dǎo)致轉(zhuǎn)向管柱潰縮時(shí)，上、下心軸能夠相對(duì)滑動(dòng)(弧形凹陷在弧形槽中軸線(xiàn)滑動(dòng))，產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力，持續(xù)吸能。
[0055]如圖7所示，所述弧形槽511的底面上具有第一位置LI及第二位置L2，所述弧形凹陷411的內(nèi)側(cè)壁在所述第一位置LI及第二位置L2上與所述弧形槽511的底面以點(diǎn)接觸或面接觸的形式形成過(guò)盈接觸。所述第一位置LI與第二位置L2關(guān)于所述弧形槽511的最低位置對(duì)稱(chēng)。上心軸4及下心軸5在第一位置LI及第二位置L2這兩處對(duì)稱(chēng)的位置上對(duì)稱(chēng)地過(guò)盈接觸，使得在轉(zhuǎn)向管柱換向時(shí)，上心軸4及下心軸5—直處于接觸狀態(tài)，避免了換向噪聲。
[0056]在一具體實(shí)施例中，如圖7所示，所述弧形槽511呈圓弧形，所述弧形凹陷411呈“W”形，所述“W”形的弧形凹陷411的內(nèi)側(cè)壁上形成有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的拱部412，所述第一位置LI與第二位置L2為所述弧形槽511的底面上與所述兩個(gè)拱部412接觸的兩個(gè)位置。
[0057]當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可以通過(guò)在弧形凹陷411的內(nèi)側(cè)壁上形成兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的圓弧面來(lái)實(shí)現(xiàn)弧形凹陷411與弧形槽511在兩個(gè)位置上的接觸。
[0058]如圖3所示，所述上心軸4與上管I之間設(shè)置有第一支承軸承9，以此實(shí)現(xiàn)上心軸4與上管I之間的支撐；同樣地，所述下心軸5與下管2之間設(shè)置有第二支承軸承(圖中未標(biāo)示)，以此實(shí)現(xiàn)下心軸5與下管2之間的支撐。
[0059]如圖3、圖8及圖11所示，所述管柱支架6包括連接至儀表板管梁10的固定板61、連接在所述固定板61—側(cè)的第一翼板62及連接在所述固定板6另一側(cè)的第二翼板63;所述上管支架8包括頂板81、連接在所述頂板81—側(cè)的第一側(cè)板82及連接在所述頂板另一側(cè)的第二側(cè)板83，所述第一側(cè)板82及第二側(cè)板83固定在所述上管I的外周上，所述第一翼板62及第二翼板63分別壓緊在所述第一側(cè)板82及第二側(cè)板83上。
[0060]如圖4、圖8及圖12所示，所述第一翼板62及第二翼板63上分別形成有第一槽孔621及第二槽孔631，所述第一側(cè)板82及第二側(cè)板83上分別形成有第一滑槽821及第二滑槽831。
[0061]如圖8至10所示，所述壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7包括手柄71、固定凸輪72、活動(dòng)凸輪73、螺桿74、螺母75及墊片76，所述手柄71固定在所述螺桿74的一端，所述固定凸輪72套設(shè)在所述螺桿74上并固定在所述手柄71的內(nèi)側(cè)，所述活動(dòng)凸輪73置于所述固定凸輪72與所述第一翼板62之間，所述固定凸輪72背離所述手柄71的一側(cè)設(shè)置有第一齒721，所述活動(dòng)凸輪73靠近所述固定凸輪72的一側(cè)設(shè)置的與所述第一齒721匹配的第二齒731，所述活動(dòng)凸輪73背離所述固定凸輪72的一側(cè)設(shè)置有插入所述第一槽孔621中的旋轉(zhuǎn)限位塊732，用以限制活動(dòng)凸輪73相管柱支架6的轉(zhuǎn)動(dòng)，所述螺桿74的依次穿過(guò)所述第一槽孔621、第一滑槽821、第二滑槽831及第二槽孔631，所述墊片76套設(shè)在所述螺桿74的末端，所述螺母75旋緊在所述墊片76的外側(cè)以使得所述墊片76壓緊在所述第二翼板63的外側(cè)。在其它實(shí)施例中，上述的螺母墊片76與螺母75可采用法蘭面螺母代替。
[0062]另外，在其它實(shí)施例中，壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7也可以直接由螺桿、螺母及墊片組成。
[0063]如圖3及12所示，所述轉(zhuǎn)向管柱還包括復(fù)位彈簧20，所述復(fù)位彈簧20的一端連接在所述管柱支架6的固定板61上，另一端連接在所述上管I的外周上。如圖3所示，包含有對(duì)稱(chēng)設(shè)置在上管I兩側(cè)的兩個(gè)復(fù)位彈簧20。
[0064]正常情況下，如圖12所示，松開(kāi)壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7，通過(guò)上下調(diào)整轉(zhuǎn)向盤(pán)200可以使得壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7沿管柱支架6上的第一槽孔621上下滑動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向管柱的角度調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)向管柱潰縮之前，壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)7處于鎖緊狀態(tài)，管柱支架6、上管支架8為夾緊狀態(tài)。轉(zhuǎn)向管柱潰縮時(shí)，由于管柱支架6固定不動(dòng)，上管支架8向下移動(dòng)，管柱支架6、上管支架8在夾緊面處發(fā)生滑動(dòng)摩擦。
[0065]轉(zhuǎn)向管柱潰縮時(shí)，管柱支架6、上管支架8之間發(fā)生滑動(dòng)摩擦，通過(guò)壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的預(yù)緊力(夾緊力)即可調(diào)整二者滑動(dòng)摩擦力的大小。在轉(zhuǎn)向管柱潰縮之前，通過(guò)壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的預(yù)緊力(夾緊力)可調(diào)整二者靜摩擦力的大小?？梢?jiàn)，管柱支架6、上管支架8之間的摩擦力也較為容易控制。
[0066]由上可知，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱，上心軸的弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁與下心軸的弧形槽的底面過(guò)盈接觸所產(chǎn)生的摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)、上管、襯套及下管三者之間的摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)以及管柱支架與上管支架之間的摩擦力(包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)都很容易控制，通過(guò)控制各個(gè)吸能部分的摩擦力大小，能夠得到較為理想的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)。如圖2所示，為發(fā)明人測(cè)出的本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)，從圖2中可以得知，該潰縮力曲線(xiàn)與圖1相比，持續(xù)力過(guò)潰縮峰值b后下降程度不大(從3850N附近下降至3400N附近)，使得潰縮后半程的持續(xù)力較大，能夠持續(xù)平穩(wěn)地吸能。
[0067]本實(shí)施例中，所述管狀支架6在所述固定板61、第一翼板62及第二翼板63的邊緣位置分別形成翻邊結(jié)構(gòu)64。優(yōu)選地，固定板61、第一翼板62及第二翼板63為三塊帶有翻邊結(jié)構(gòu)的鈑金，管柱支架6由該三塊鈑金焊接而成。翻邊結(jié)構(gòu)64能夠提高整體模態(tài)。
[0068]根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)向管柱，在轉(zhuǎn)向管柱發(fā)生潰縮時(shí)，阻止移動(dòng)的反向力(即潰縮力)由以下三處吸能部分產(chǎn)生，一是，上心軸的弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁與下心軸的弧形槽的底面過(guò)盈接觸所產(chǎn)生的摩擦力;二是，上管、襯套及下管三者之間的摩擦力;三是，管柱支架與上管支架之間的摩擦力。當(dāng)沖擊力大于三處的靜摩擦力總和時(shí)，潰縮力達(dá)到潰縮峰值，之后，上管相對(duì)于下管滑動(dòng)，上心軸相對(duì)于下芯軸滑動(dòng)，上管支架相對(duì)管柱支架滑動(dòng)，后半程的持續(xù)力主要由以上三處滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的靜摩擦力總和提供，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱，潰縮峰值之后三處吸能部分仍然有效，管柱潰縮時(shí)后半程具有足夠大的持續(xù)力，因而能夠有更好的吸能效果。并且，在材料一定的情況下，通過(guò)調(diào)整對(duì)應(yīng)吸能部分的相關(guān)部件尺寸及預(yù)緊力即可實(shí)現(xiàn)三處吸能部分的摩擦力(靜摩擦和動(dòng)摩擦)的調(diào)整，設(shè)計(jì)靈活，且每處吸能部分的摩擦力大小易于控制，很容易得到滿(mǎn)足要求的轉(zhuǎn)向管柱潰縮力曲線(xiàn)。并且，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，取消了銷(xiāo)釘?shù)炔考軌蚝?jiǎn)化轉(zhuǎn)向管柱的結(jié)構(gòu)。
[0069]另外，如圖12所示，本發(fā)明一實(shí)施例還提供了一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其包括上述的轉(zhuǎn)向管柱100、連接在轉(zhuǎn)向管柱100上端的轉(zhuǎn)向盤(pán)200、連接在轉(zhuǎn)向管柱下端的轉(zhuǎn)向助力裝置300、與轉(zhuǎn)向助力裝置300萬(wàn)向節(jié)連接的中間軸400、與中間軸400連接的轉(zhuǎn)向機(jī)(圖中未標(biāo)示)以及與轉(zhuǎn)向機(jī)連接的橫拉桿(圖中未標(biāo)示)。
[0070]駕駛員作用在轉(zhuǎn)向盤(pán)200上的力矩通過(guò)轉(zhuǎn)向管柱100、中間軸400、轉(zhuǎn)向機(jī)、橫拉桿等部件轉(zhuǎn)化為車(chē)輪的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向的目的。轉(zhuǎn)向助力裝置300提供轉(zhuǎn)向時(shí)的助力，使得駕駛員可以輕易的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤(pán)200，實(shí)現(xiàn)省力。
[0071]當(dāng)然，轉(zhuǎn)向管柱100上還裝有組合開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火鎖、方向盤(pán)護(hù)套、線(xiàn)束插接頭等對(duì)手件，其均為常規(guī)技術(shù)，與本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)關(guān)系不大，這些部件均不作詳細(xì)介紹。
[0072]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，包括上管、下管、襯套、上心軸、下心軸、管柱支架及壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其中， 所述上管外周上設(shè)置有壓緊在管柱支架外側(cè)的上管支架，所述壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述管柱支架對(duì)所述上管支架的壓緊力； 所述下管部分延伸入所述上管內(nèi)，所述襯套壓裝在所述上管與下管之間； 所述上心軸為空心軸，并插入所述上管與下管內(nèi)；所述下心軸包括軸體部分，所述軸體部分外周上設(shè)置有沿軸向延伸的多條弧形槽，所述上心軸具有至少一個(gè)多葉形軸段，所述多葉形軸段包括與所述弧形槽對(duì)應(yīng)數(shù)量的多個(gè)弧形凹陷，所述弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁與所述弧形槽的底面過(guò)盈接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述弧形槽的底面上具有第一位置及第二位置，所述弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁在所述第一位置及第二位置上與所述弧形槽的底面以點(diǎn)接觸或面接觸的形式形成過(guò)盈接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述第一位置與第二位置關(guān)于所述弧形槽的最低位置對(duì)稱(chēng)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述弧形槽呈圓弧形，所述弧形凹陷呈“W”形，所述“W”形的弧形凹陷的內(nèi)側(cè)壁上形成有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的拱部，所述第一位置與第二位置為所述弧形槽的底面上與所述兩個(gè)拱部接觸的兩個(gè)位置。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述多條弧形槽沿所述軸體部分的外周方向等間距排布，所述多個(gè)弧形凹陷沿所述多葉形軸段的外周方向等間距排布。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述管柱支架包括連接至儀表板管梁的固定板、連接在所述固定板一側(cè)的第一翼板及連接在所述固定板另一側(cè)的第二翼板;所述上管支架包括頂板、連接在所述頂板一側(cè)的第一側(cè)板及連接在所述頂板另一側(cè)的第二側(cè)板，所述第一側(cè)板及第二側(cè)板固定在所述上管的外周上，所述第一翼板及第二翼板分別壓緊在所述第一側(cè)板及第二側(cè)板上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述第一翼板及第二翼板上分別形成有第一槽孔及第二槽孔，所述第一側(cè)板及第二側(cè)板上分別形成有第一滑槽及第二滑槽;所述壓緊力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括手柄、固定凸輪、活動(dòng)凸輪、螺桿、螺母及墊片，所述手柄固定在所述螺桿的一端，所述固定凸輪套設(shè)在所述螺桿上并固定在所述手柄的內(nèi)側(cè)，所述活動(dòng)凸輪置于所述固定凸輪與所述第一翼板之間，所述固定凸輪背離所述手柄的一側(cè)設(shè)置有第一齒，所述活動(dòng)凸輪靠近所述固定凸輪的一側(cè)設(shè)置的與所述第一齒匹配的第二齒，所述活動(dòng)凸輪背離所述固定凸輪的一側(cè)設(shè)置有插入所述第一槽孔中的旋轉(zhuǎn)限位塊，所述螺桿的依次穿過(guò)所述第一槽孔、第一滑槽、第二滑槽及第二槽孔，所述墊片套設(shè)在所述螺桿的末端，所述螺母旋緊在所述墊片的外側(cè)以使得所述墊片壓緊在所述第二翼板的外側(cè)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述管狀支架在所述固定板、第一翼板及第二翼板的邊緣位置分別形成翻邊結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向管柱還包括復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧的一端連接在所述管柱支架的固定板上，另一端連接在所述上管的外周上。10.一種汽車(chē)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向管柱。
【文檔編號(hào)】B62D1/19GK105835940SQ201610194407
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】滕曉濤, 嚴(yán)才威, 羅文杰, 谷玉川
【申請(qǐng)人】廣州汽車(chē)集團(tuán)股份有限公司