压溃吸能式的转向管柱及转向管柱的压溃试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种压溃吸能式的转向管柱及转向管柱的压溃试验装置，压溃吸能式的转向管柱包括转向管柱和转向下轴，转向管柱包括转向上轴和转向套管、以及固接于转向套管外侧的上安装支架和下安装支架，上安装支架和下安装支架与转向套管之间的连接力小于车辆的碰撞冲击力；转向下轴上设有压溃吸能结构。本实用新型中，当车辆受到一定的碰撞负荷时，转向管柱整体向下移动，而上安装支架和下安装支架与转向套管之间的连接力被设计的小于车辆的碰撞冲击力，在碰撞负荷作用下上安装支架和下安装支架处发生断裂，转向管柱继续向下移动，转向下轴上的压溃吸能结构二次吸收碰撞过程中产生的能量，避免驾驶员直接与转向盘碰撞。
【专利说明】压溃吸能式的转向管柱及转向管柱的压溃试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及汽车车身配件【技术领域】，具体涉及一种压溃吸能式的转向管柱及转向管柱的压溃试验装置。
【背景技术】
[0002]转向管柱是汽车转向系统的转向操作机构的重要组成部分，它与其他机构一起改变或恢复汽车的行驶方向。汽车行驶过程中，需按驾驶员的意志经常改变行驶方向，当汽车转向时，驾驶员对方向盘施加一个转向力矩，此力矩通过转向管柱输入到转向器中。为使用高矮不同的用户群体，一般要求转向管柱的长度和角度可调，随着用户对安全性要求越来越高，还要求转向管柱具有溃缩吸能性能，在汽车发生正面碰撞时，转向管柱折叠一定的距离，有效扩展驾驶员的缓冲空间，并可吸收部分撞击能量，降低驾乘人员受伤害的程度，最大限度的保护驾驶员。
[0003]如图1所示，现有的转向管柱包括彼此相连的上转向管柱10和下转向管柱20，下转向管柱20的底端设置有用于减震的橡胶盘23。上转向管柱10包括转向轴11、组合开关支架12、转向柱管13、上可调支架14和下安装支架15，转向轴11、组合开关支架12、转向柱管13、上可调支架14和下安装支架15自上而下顺次连接。本实用新型的转向管柱增加了转向管柱减震吸能功能，提高了用户驾驶的舒适性。但是该实用新型利用橡胶盘吸收碰撞能力，消耗的能量有限，无法将溃缩力控制在一个较小的范围，无法保证转向管柱二次溃缩吸能，大部分的撞击能量还是被驾驶员自身吸收，对驾驶员不能形成很好的保护。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是提供一种压溃吸能式的转向管柱及转向管柱的压溃试验装置，有效吸收碰撞过程中产生的能量，避免驾驶员直接与转向盘碰撞，减少对驾驶员的碰撞伤害，为驾驶员提供生存的空间。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的实施例提供一种压溃吸能式的转向管柱，包括转向管柱和转向下轴，所述转向管柱包括内外套装的转向上轴和转向套管、以及固接于所述转向套管外侧的上安装支架和下安装支架，所述转向管柱与转向下轴通过万向节连接，所述转向下轴上设有压溃吸能结构，所述压溃吸能结构为至少一段网格镂空结构的所述转向下轴的管壁。优选的，所述压溃吸能结构为两段网格镂空结构的所述转向下轴的管壁。
[0006]其中，所述转向管柱还包括通过销轴与所述上安装支架连接的方向调节机构。
[0007]其中，所述转向上轴通过上、下两个轴承与所述转向套管连接。
[0008]优选的，所述上安装支架和下安装支架与所述转向套管焊接连接。
[0009]本实用新型实施例还提供一种用于转向管柱的压溃试验装置，转向管柱包括:转向管柱和转向下轴，所述转向管柱包括内外套装的转向上轴和转向套管、以及固接于所述转向套管外侧的上安装支架和下安装支架，所述转向管柱与转向下轴通过万向节连接；所述转向下轴上设有压溃吸能结构，所述压溃吸能结构为至少一段网格镂空结构的所述转向下轴的管壁；压溃试验装置包括拉压传感器、支板、上夹具、中夹具和下夹具，所述拉压传感器固设于所述支板的上端；所述支板相对所述上夹具水平滑动连接，所述上夹具的下端与转向上轴的上端固定连接；所述中夹具仿形所述上安装支架与所述转向套管焊接，所述下夹具仿形所述下安装支架与所述转向套管焊接。
[0010]其中，所述支板由上支板，下支板，设有上、下支板之间的一排滚珠构成，所述下支板与上夹具固定连接，所述上支板通过滚珠相对所述下支板水平滑动。
[0011]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0012]上述方案中，因转向上轴和转向套管通过轴承连接成刚性结构的转向管柱，不能吸收碰撞产生的能量，当车辆受到一定的碰撞负荷时，转向管柱整体向下移动，而本技术方案在上安装支架和下安装支架处进行强度差异性碰撞结构的设计，即上安装支架和下安装支架与转向套管之间的连接力被设计的小于车辆的碰撞冲击力，在碰撞负荷作用下上安装支架和下安装支架处发生断裂，转向管柱继续向下移动，转向下轴上的压溃吸能结构二次吸收碰撞过程中产生的能量，避免驾驶员直接与转向盘碰撞，减少对驾驶员的碰撞伤害，为驾驶员提供生存的空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为现有的转向管柱的结构示意图；
[0014]图2为本实用新型实施例一中压溃吸能式的转向管柱的结构示意图；
[0015]图3a为实施例一中压溃吸能结构在压溃前的示意图；
[0016]图3b为实施例一中压溃吸能结构在压溃过程中的示意图；
[0017]图3c为实施例一中压溃吸能结构在压溃后的示意图；
[0018]图4为实施例一中转向管柱的压溃试验装置的结构示意图。
[0019]附图标记说明:
[0020]10、上转向管柱；
[0021]11、转向轴；
[0022]12、组合开关支架；
[0023]13、转向柱管；
[0024]14、上可调支架；
[0025]15、下安装支架；
[0026]20、下转向管柱；
[0027]23、橡胶盘；
[0028]1、转向上轴；
[0029]2、轴向套管
[0030]3、上安装支架；
[0031]4、下安装支架；
[0032]5、方向调节机构；
[0033]6、转向下轴；
[0034]7、万向节；
[0035]8、轴承；
[0036]9、压溃吸能结构；
[0037]100、拉压传感器；
[0038]110、支板；
[0039]120、上夹具；
[0040]130、中夹具；
[0041]140、下夹具。
【具体实施方式】
[0042]为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0043]本实用新型针对现有的转向管柱消耗的能量有限，无法将溃缩力控制在一个较小的范围，无法保证转向管柱二次溃缩吸能，大部分的撞击能量还是被驾驶员自身吸收，对驾驶员不能形成很好的保护等问题，提供一种压溃吸能式的转向管柱及转向管柱的压溃试验
目.ο
[0044]如图2所示，本实用新型的实施例提供一种压溃吸能式的转向管柱，包括转向管柱和转向下轴6，所述转向管柱包括内外套装的转向上轴I和转向套管2、以及焊接于所述转向套管2外侧的上安装支架3和下安装支架4、通过销轴与所述上安装支架3连接的方向调节机构5，所述转向上轴I通过上、下两个轴承8与所述转向套管2连接。
[0045]所述转向管柱与转向下轴6通过万向节7连接，所述上安装支架3和下安装支架4与转向套管2之间的连接力小于车辆的碰撞冲击力；
[0046]据经验所知，所述碰撞冲击力一般为4900?5500N，所以本技术方案设计时，所述上安装支架与转向套管之间的连接力为，所述下安装支架与转向套管之间的连接力为2500 ?3000N。
[0047]所述转向下轴6上设有压溃吸能结构9，为至少一段网格镂空结构的所述转向下轴6的管壁。本实施例中，所述压溃吸能结构优选两段网格镂空结构的管壁，其在受到碰撞冲击时的变形状态如图3a?3c所示，图3a为压溃前的示意图，图3b为压溃过程中的示意图，图3c为压溃后的不意图。
[0048]如图4所示，本实用新型实施例一还提供一种上述的转向管柱的压溃试验装置，包括拉压传感器100、支板110、上夹具120、中夹具130和下夹具140，所述拉压传感器100固设于所述支板110的上端。
[0049]所述支板110相对所述上夹具120水平滑动连接(滑动连接还是固接？)，所述上夹具120的下端与转向上轴I的上端固定连接。
[0050]所述中夹具130仿形所述上安装支架3与所述转向套管2焊接，所述下夹具140仿形所述下安装支架4与所述转向套管2焊接。
[0051]所述支板110由上支板，下支板，设有上、下支板之间的一排滚珠构成，所述下支板与上夹具固定连接，所述上支板通过滚珠相对所述下支板水平滑动。
[0052]试验时，在所述拉压传感器上施加有4900N的向下压力，观察压溃吸能式的转向管柱的压溃、吸能情况。
[0053]本实用新型中，因转向上轴和转向套管通过轴承连接成刚性结构的转向管柱，不能吸收碰撞产生的能量，当车辆受到一定的碰撞负荷时，转向管柱整体向下移动，而本技术方案在上安装支架和下安装支架处进行强度差异性碰撞结构的设计，即上安装支架和下安装支架与转向套管之间的连接力被设计的小于车辆的碰撞冲击力，在碰撞负荷作用下上安装支架和下安装支架处发生断裂，转向管柱继续向下移动，转向下轴上的压溃吸能结构二次吸收碰撞过程中产生的能量，避免驾驶员直接与转向盘碰撞，减少对驾驶员的碰撞伤害，为驾驶员提供生存的空间。
[0054]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种压溃吸能式的转向管柱，其特征在于，包括转向管柱和转向下轴，所述转向管柱包括内外套装的转向上轴和转向套管、以及固接于所述转向套管外侧的上安装支架和下安装支架，所述转向管柱与转向下轴通过万向节连接；所述转向下轴上设有压溃吸能结构，所述压溃吸能结构为至少一段网格镂空结构的所述转向下轴的管壁。
2.根据权利要求1所述的压溃吸能式的转向管柱，其特征在于，所述转向管柱还包括通过销轴与所述上安装支架连接的方向调节机构。
3.根据权利要求1所述的压溃吸能式的转向管柱，其特征在于，所述转向上轴通过上、下两个轴承与所述转向套管连接。
4.根据权利要求1所述的压溃吸能式的转向管柱，其特征在于，所述上安装支架和下安装支架与所述转向套管焊接连接。
5.一种转向管柱的压溃试验装置，其特征在于， 所述转向管柱包括:转向管柱和转向下轴，所述转向管柱包括内外套装的转向上轴和转向套管、以及固接于所述转向套管外侧的上安装支架和下安装支架，所述转向管柱与转向下轴通过万向节连接；所述转向下轴上设有压溃吸能结构，所述压溃吸能结构为至少一段网格镂空结构的所述转向下轴的管壁； 所述压溃试验装置包括拉压传感器、支板、上夹具、中夹具和下夹具，所述拉压传感器固设于所述支板的上端；所述支板相对所述上夹具水平滑动连接，所述上夹具的下端与转向上轴的上端固定连接；所述中夹具仿形所述上安装支架与所述转向套管焊接，所述下夹具仿形所述下安装支架与所述转向套管焊接。
6.根据权利要求5所述的转向管柱的压溃试验装置，其特征在于，所述支板由上支板，下支板，以及上、下支板之间的一排滚珠构成，所述下支板与上夹具固定连接，所述上支板通过滚珠相对所述下支板水平滑动。
【文档编号】B62D1/19GK204264249SQ201420497350
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】张庚昊 申请人:北京汽车股份有限公司