CN102145704B - 转向柱碰撞溃缩保护机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转向柱碰撞溃缩保护机构，包括内管柱体和一端套设在内管柱体上的外管柱体，还包括：设置在外管柱体上的固定座，其上设有滑槽；通过连接件固定在转向柱的安装支架上的调节支架，其与连接件的结合处设有向远离内管柱体的一侧开口的开口槽，该调节支架与滑槽相对的位置设有配合槽；穿过滑槽和配合槽，以锁紧调节支架和固定座的固定件。当方向盘端受轴向力时，本发明中的固定件从调节支架的开口槽中脱出，外管柱体向内管柱体方向溃缩。在需要调节方向盘的位置时，本发明可通过松开固定件，使得外管柱体可沿着内管柱体的轴向移动，从而调整方向盘的轴向位置。本发明可同时满足轴向调节和碰撞溃缩功能，且稳定可靠，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及汽车转向柱技术领域，特别涉及一种转向柱碰撞溃缩保护机构。
背景技术
众所周知，车辆发生碰撞后，运动速度瞬间发生很大的变化，而车内乘员由于惯性会继续前冲，与车内前方的坚硬物如方向盘、仪表板等发生碰撞，即二次碰撞，而二次碰撞往往是乘员受伤的主要原因。
自从二十世纪五十年代出现安全气囊以来，人们在汽车的主、被动安全领域取得了长足的进展。就被动安全领域来说，安全气囊已经由过去的单级发展到现在的双级甚至多级，气体发生器也由最初的烟火式发展到混合式等，ECU经过多面的发展也逐渐向智能化方向发展；安全带也已基本普及预紧式安全带。可以说，现在车辆的安全措施已经非常完善。
但是，对于有些类型的车辆，重点是小型面包车，由于车内空间的限制，驾驶员距离方向盘的距离十分有限，且车辆没有长车头作为碰撞缓冲区，一旦发生碰撞，驾驶员与方向盘发生二次碰撞的时间将很短，且由于转向柱及方向盘的内侵(转向柱沿轴向朝车内运动)，导致从碰撞到发生二次碰撞的时间不足以使安全气囊彻底打开，而安全气囊在展开时的冲量是非常大的，如在此过程中发生接触，将会对驾驶员造成很大的伤害。
溃缩式转向柱很早已经投入使用，其在转向柱中间增加一个或多个连接销，转向柱由第一转向柱和第二转向柱两部分组成，二者由连接销固定连接。此连接销一般由塑料等材料制成，具有一定的剪切强度，可以在车辆发生碰撞后被切断，使得转向柱可以在轴向缩短，从而减轻驾驶员所受方向盘的冲击。但是，现有的转向柱多为独立结构，即具有碰撞溃缩功能的转向柱无轴向调节作用。
目前亟需一种兼具轴向调节作用和碰撞溃缩功能的转向柱碰撞溃缩保护机构。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种转向柱碰撞溃缩保护机构，以同时具有轴向调节作用和碰撞溃缩保护功能。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种转向柱碰撞溃缩保护机构，包括内管柱体和一端套设在所述内管柱体上的外管柱体，还包括：
设置在所述外管柱体上的固定座，其上设有滑槽；
通过连接件固定在转向柱的安装支架上的调节支架，其与所述连接件的结合处设有向远离所述内管柱体的一侧开口的开口槽，该调节支架与所述滑槽相对的位置设有配合槽；
穿过所述滑槽和配合槽，以锁紧所述调节支架和固定座的固定件。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，所述滑槽为条形槽，且其长度方向与所述外管柱体的轴向平行。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，所述内管柱体的一端与所述外管柱体间隙配合，另一端沿其径向设有若干凸筋，若干凸筋的外接圆与所述外管柱体的内孔过盈配合。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，所述凸筋为3-5个，且沿所述内管柱体的圆周方向均匀分布。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，还包括设置在所述内管柱体和所述外管柱体之间的滑移保持套，该滑移保持套与所述内管柱体过盈配合，与所述外管柱体间隙配合。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，所述凸筋与所述内管柱体为一体成型结构。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，所述固定件为螺栓。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，所述固定座焊接在所述外管柱体上。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，所述连接件具体包括螺纹连接的螺丝和螺母。
优选的，在上述转向柱碰撞溃缩保护机构中，还包括套设在所述螺丝上，且设置在所述安装支架和调节支架之间的垫片。
从上述的技术方案可以看出，本发明在外管柱体上固定一个固定座，并在该固定座上设置滑槽；在转向柱的安装支架上设置调节支架，并在其与连接件的结合处设置向远离内管柱体的一侧开口的开口槽，在该调节支架上还设置与滑槽相对的配合槽。调节支架通过连接件与安装支架定力矩联接后，通过固定件锁紧调节支架和固定座，以使其与外管柱体形成整体。
在实践运行中，当方向盘端受轴向力时，外管柱体受压向内管柱体方向移动。由于外管柱体分别通过连接件和固定件与调节支架和固定不动的安装支架连接成一个整体，所以外管柱体有带动调节支架向内管柱体方向移动的趋势，在外管柱体运动至调节极限位置时，由于安装支架固定不动，所以外管柱体带动调节支架克服连接件的锁紧力，使得连接件从调节支架的开口槽中脱出，外管柱体向内管柱体方向溃缩。
在需要调节方向盘的位置时，只需调整外管柱体相对于内管柱体的位置即可，本发明可通过松开固定件，使得外管柱体脱离安装支架的限制，可沿着内管柱体的轴向移动，在调整至合适位置时，通过固定件穿过滑槽和配合槽，锁紧调节支架和固定座，以通过调节支架和安装支架限制外管柱体的轴向移动。
本发明提供的转向柱碰撞溃缩保护机构结构简单，加工成本低，同时满足轴向调节和碰撞溃缩功能，且稳定可靠，易于工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的转向柱碰撞溃缩保护机构的剖视结构示意图；
图2为图1沿A-A线的剖视图。
具体实施方式
本发明公开了一种转向柱碰撞溃缩保护机构，以同时具有轴向调节作用和碰撞溃缩保护功能。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的转向柱碰撞溃缩保护机构的剖视结构示意图，图2为图1沿A-A线的剖视图。
本发明提供的转向柱碰撞溃缩保护机构，包括内管柱体1、外管柱体3、固定座10、调节支架8和固定件9。其中，外管柱体3的一端套设在内管柱体1上，即外管柱体3和内管柱体1的一端相互套装。固定座10设置在外管柱体3上，其上设有滑槽101，设置固定座10的目的在于便于与调节支架8的连接。
调节支架8通过连接件固定在转向柱的安装支架6上，安装支架6为转向柱的机架部分，其是固定不动的。调节支架8与连接件的结合处设有向远离所述内管柱体1的一侧开口的开口槽，该调节支架8与所述滑槽101相对的位置设有配合槽。通过设置开口槽，在调节支架8受到向内管柱体1方向的力时，若该力达到一定程度，将会克服连接件的锁紧力，使连接件脱离开口槽，调节支架继续移动。因此，上述连接件的锁紧力矩也是一个需控制的量，根据方向盘所受正常轴向力，来设定处此处连接件脱离调节支架8上的开口槽所需的轴向力，需要满足的条件是，连接件脱离调节支架8上的开口槽所需的轴向力应大于方向盘所受正常轴向力。从而在方向盘受到非正常的外力时，调节支架8能够脱离安装支架6，发生溃缩功能。
固定件9穿过所述滑槽101和配合槽，锁紧所述调节支架8和固定座10。固定件9可以为螺栓，固定件9将调节支架8和固定座10锁紧后，调节支架8、外管柱体3和安装支架6便成为一个整体。只有在外管柱体3受到较大轴向力时，调节支架8才会脱离安装支架6，跟随外管柱体3向内管柱体1方向移动。
连接件可具体包括螺纹连接的螺丝7和螺母5，通过螺丝7的螺帽和螺母5压紧安装支架6和调节支架8。在所述安装支架6和调节支架8之间还设置有套设在所述螺丝7上的垫片4。垫片4为塑料垫片，螺母5为方螺母。
本发明在外管柱体上固定一个固定座10(例如固定座10可焊接在外管柱体3上)，并在该固定座10上设置滑槽101；在转向柱的安装支架6上设置调节支架8，并在其与连接件的结合处设置向远离内管柱体1的一侧开口的开口槽，在该调节支架8上还设置与滑槽101相对的配合槽。调节支架8通过连接件与安装支架6定力矩联接后，通过固定件9锁紧调节支架8和固定座10，以使其与外管柱体3形成整体。
在实践运行中，当方向盘端受轴向力时，外管柱体3受压向内管柱体1方向移动。由于外管柱体3分别通过连接件和固定件与调节支架8和固定不动的安装支架6连接成一个整体，所以外管柱体3有带动调节支架8向内管柱体1方向移动的趋势，在外管柱体3运动至调节极限位置时，由于安装支架6固定不动，所以外管柱体3带动调节支架8克服连接件的锁紧力，使得固定件从调节支架8的开口槽中脱出，外管柱体3向内管柱体1方向溃缩。
在需要调节方向盘的位置时，只需调整外管柱体3相对于内管柱体1的位置即可，本发明可通过松开固定件9，使得外管柱体3脱离安装支架6的限制，可沿着内管柱体1的轴向移动，在调整至合适位置时，通过固定件穿过滑槽101和配合槽，锁紧调节支架8和固定座10，以通过调节支架8和安装支架6限制外管柱体3的轴向移动。
本发明提供的转向柱碰撞溃缩保护机构结构简单，加工成本低，同时满足轴向调节和碰撞溃缩功能，且稳定可靠，易于工业化生产。
固定座10上的滑槽101为条形槽，且其长度方向与所述外管柱体3的轴向平行。从而在调整方向盘的轴向位置时，移动外管柱体3时，滑槽101到外管柱体3的距离不变，从而在溃缩移动过程中，滑槽101和调节支架8上的配合槽相交的位置到外管柱体3的距离也不变。可使得调节支架8上的配合槽的轨迹设计的相对简单，无需迎合滑槽101的轨迹变化，即只要配合槽到外管柱体3的距离与滑槽101到外管柱体3的距离相等，那么在外管柱体3的移动过程中，滑槽101的任一位置均能与配合槽相交。通过设置滑槽101的长度，来规定方向盘轴向调整的范围。
内管柱体1的一端与所述外管柱体3间隙配合，另一端沿其径向设有若干凸筋11，若干凸筋11的外接圆与所述外管柱体3的内孔过盈配合。即在向内管柱体1方向溃缩时，外管柱体3移动至凸筋11位置，由于与凸筋11过盈配合，所以外管柱体3与内管柱体形成过盈缓冲碰撞溃缩保护结构，将作用于外管柱体3上的轴向力卸掉。凸筋11可以为3-5个，且沿所述内管柱体1的圆周方向均匀分布，优选为4个，沿90°分布在内管柱体1的圆周上，凸筋11优选的与所述内管柱体1为一体成型结构，易于加工，在成型内管柱体1时，即可成型出凸筋11。
本发明还可包括设置在所述内管柱体1和所述外管柱体3之间的滑移保持套2，该滑移保持套2与所述内管柱体1过盈配合，与所述外管柱体3间隙配合。滑移保持套2与外管柱体3的间隙不能过大，只要保证内、外管柱体的滑移顺畅即可，间隙过大易造成异响。
本发明的结构加工装配简单、性能稳定，外管柱体轴向调节功能和碰撞溃缩保护功能可独立运行，互不干涉，可以进行大批量的工业化生产。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种转向柱碰撞溃缩保护机构，包括内管柱体(1)和一端套设在所述内管柱体(1)上的外管柱体(3)，其特征在于，还包括：
设置在所述外管柱体(3)上的固定座(10)，其上设有滑槽(101)，所述滑槽(101)为条形槽，且其长度方向与所述外管柱体(3)的轴向平行；
通过连接件固定在转向柱的安装支架(6)上的调节支架(8)，其与所述连接件的结合处设有向远离所述内管柱体(1)的一侧开口的开口槽，该调节支架(8)与所述滑槽(101)相对的位置设有配合槽；
穿过所述滑槽(101)和配合槽、以锁紧所述调节支架(8)和固定座(10)的固定件(9)，所述内管柱体(1)的一端与所述外管柱体(3)间隙配合，另一端沿其径向设有3-5个 、与所述内管柱体(1)为一体成型结构的凸筋(11)，所述凸筋(11)的外接圆与所述外管柱体(3)的内孔过盈配合，且沿所述内管柱体(1)的圆周方向均匀分布。
2.如权利要求1所述的转向柱碰撞溃缩保护机构，其特征在于，还包括设置在所述内管柱体(1)和所述外管柱体(3)之间的滑移保持套(2)，该滑移保持套(2)与所述内管柱体(1)过盈配合，与所述外管柱体(3)间隙配合。
3.如权利要求1或2所述的转向柱碰撞溃缩保护机构，其特征在于，所述固定件(9)为螺栓。
4.如权利要求1或2所述的转向柱碰撞溃缩保护机构，其特征在于，所述固定座(10)焊接在所述外管柱体(3)上。
5.如权利要求1或2所述的转向柱碰撞溃缩保护机构，其特征在于，所述连接件具体包括螺纹连接的螺丝(7)和螺母(5)。
6.如权利要求5所述的转向柱碰撞溃缩保护机构，其特征在于，还包括套设在所述螺丝(7)上，且设置在所述安装支架(6)和调节支架(8)之间的垫片(4)。
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Date of cancellation: 20201217 Granted publication date: 20120718 Pledgee: Rural credit cooperative association in Fucheng District, Mianyang Pledgor: SICHUAN MIANYANG SANLI Co.,Ltd. Registration number: 2017510000089 |
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Denomination of invention: Steering column collapse protection mechanism Effective date of registration: 20201221 Granted publication date: 20120718 Pledgee: Rural credit cooperative association in Fucheng District, Mianyang Pledgor: SICHUAN MIANYANG SANLI Co.,Ltd. Registration number: Y2020510000114 |
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Date of cancellation: 20231208 Granted publication date: 20120718 Pledgee: Rural credit cooperative association in Fucheng District, Mianyang Pledgor: SICHUAN MIANYANG SANLI Co.,Ltd. Registration number: Y2020510000114 |
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Denomination of invention: Steering column collision collapse protection mechanism Effective date of registration: 20231214 Granted publication date: 20120718 Pledgee: Mianyang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Fucheng Branch Pledgor: SICHUAN MIANYANG SANLI Co.,Ltd. Registration number: Y2023980070813 |
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