转向管柱溃缩机构及汽车的制作方法

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种转向管柱溃缩机构及汽车。

背景技术：

随着汽车工业的发展，汽车安全性越来越被人们所重视，转向管柱是汽车转向系统的重要组成部分，能够将扭矩从方向盘传递到转向器，同时还起到了支撑方向盘的作用。按照法规要求，转向管柱必须具备被动安全功能，即发生碰撞时能够通过结构上的溃缩来增大驾驶员的生存空间，防止转向机构对驾驶人员的伤害。目前，大多转向管柱通过管柱零部件间的摩擦、变形、断裂实现溃缩。现有结构加工较为复杂，且集成度差，对工艺要求较为严格，同时一旦发生碰撞，溃缩力难以控制，波动大。

技术实现要素：

基于此，本发明在于克服现有技术的溃缩机构加工较为复杂，且集成度差，对工艺要求较为严格，同时一旦发生碰撞，溃缩力难以控制，波动大的缺陷，提供一种转向管柱溃缩机构。

其技术方案如下：

一种转向管柱溃缩机构，包括：与转向管柱连接的壳体，以及与所述壳体滑动配合的主溃缩组件；所述主溃缩组件包括第一溃缩滑块，以及与所述第一溃缩滑块和所述壳体均配合，且用于溃缩吸能的第一溃缩吸能件；所述第一溃缩吸能件包括摩擦配合段、穿设段以及呈弧形弯曲的弧形段；所述摩擦配合段设于所述第一溃缩滑块与所述壳体之间，所述穿设段穿设于所述壳体上，所述摩擦配合段与所述穿设段通过所述弧形段连接。并且，所述弧形段位于转向管柱的溃缩方向上。

本技术方案的转向管柱溃缩机构的结构简单紧凑，空间利用率高，集成度高，通过滑移实现溃缩并吸收能量，溃缩力波动范围小，也无断裂发生。具体地，本技术方案在使用时，将壳体和主溃缩组件与转向管柱支架连接，且将转向管柱支架固定在仪表板横梁上，从而间接固定了壳体和主溃缩组件。当发生碰撞后，车辆减速度极大，在惯性作用下，驾驶员会继续向前快速冲击，碰撞方向盘，方向盘受到人体冲击后，会推动与转向管柱连接的壳体沿轴线向下移动，即溃缩方向沿轴线向下，而转向管柱支架固定在仪表板横梁上不发生位移，此时第一溃缩滑块与转向管柱支架保持相对静止，即第一溃缩滑块、第一溃缩吸能件沿所述壳体发生相对运动；又由于所述摩擦配合段设于所述第一溃缩滑块与所述壳体之间，故而发生的相对运动在三者之间产生的摩擦力实现一部分溃缩吸能；并且，由于穿设段通过弧形段与摩擦配合段连接，故而当壳体朝着溃缩方向移动时，壳体在溃缩方向上推动弧形段产生拉伸形变，进一步实现溃缩吸能。本技术方案在整个溃缩过程中，利用相对摩擦及拉伸形变实现溃缩吸能，溃缩时不产生多余的运动，且除去第一溃缩吸能件外，其他部位不发生失效形变，也无断裂发生，溃缩力波动范围小，产品一致性高。

本技术方案所述摩擦配合段和穿设段互相平行，从而使得弧形段被拉伸时的吸能效果更好。

在其中一个实施例中，所述壳体上设有用于镶嵌所述摩擦配合段的镶嵌槽，所述第一溃缩滑块上设有与所述摩擦配合段滑动配合的第一过盈配合部；所述摩擦配合段在所述第一过盈配合部处与所述壳体及第一溃缩滑块过盈配合。所述镶嵌槽起到一定的导向作用，所述第一过盈配合部在未受到冲击时，保证了第一溃缩滑块及壳体的相对固定。

在其中一个实施例中，所述第一溃缩滑块为矩形滑块，加工简单，成本低，所述第一溃缩吸能件为“几”字型钢丝，所述“几”字型钢丝围绕所述矩形滑块的外周设置，从而在溃缩滑移过程中，第一溃缩滑块对所述第一溃缩吸能件也起到限位作用。

在其中一个实施例中，所述壳体上设有用于使所述弧形段产生拉伸形变的抵推部，所述抵推部位于所述弧形段的弧心所在侧。当转向管柱受到冲击带动壳体移动时，抵推部向弧形段位移，并推动弧形段发生拉伸形变。

在其中一个实施例中，所述抵推部为圆弧凸起状，且所述圆弧凸起状的圆弧弧度与所述弧形段的弯曲弧度匹配，利于推动弧形段拉伸变形。

在其中一个实施例中，还包括转向管柱支架，所述转向管柱支架与所述壳体及第一溃缩滑块通过连接销连接，且所述第一溃缩滑块上设有穿设所述连接销的让位槽。

在其中一个实施例中，还包括与所述壳体滑动配合的辅助溃缩组件；所述辅助溃缩组件和所述主溃缩组件分别设于转向管柱的两相对侧。所述辅助溃缩组件辅助主溃缩组件溃缩吸能。

在其中一个实施例中，所述辅助溃缩组件包括第二溃缩滑块，以及与所述第二溃缩滑块和所述壳体均配合，且用于辅助溃缩吸能的第二溃缩吸能件；所述第二溃缩吸能件至少包括设于所述第二溃缩滑块和所述壳体之间的辅助配合段，所述第二溃缩滑块上设有与所述辅助配合段滑动配合的第二过盈配合部；所述辅助配合段在所述第二过盈配合部处与所述壳体及第二溃缩滑块过盈配合。所述第二溃缩滑块与所述第一溃缩滑块结构相似，所述第二过盈配合部与所述第一过盈配合部结构相似。即所述辅助配合段与摩擦配合段的作用和结构相同，起到限位导向作用。

在其中一个实施例中，所述第二溃缩吸能件为“匚”字型钢丝，所述第二溃缩吸能件围绕所述第二溃缩滑块的外周设置。

本技术方案还提供一种汽车，包括转向管柱以及如上述任一项所述的转向管柱溃缩机构，所述转向管柱溃缩机构与所述转向管柱配合。本技术方案的汽车采用上述转向管柱溃缩机构，结构简单紧凑，空间利用率高，集成度高，通过滑移实现溃缩并吸收能量，溃缩力波动范围小，也无断裂发生。

附图说明

图1为本发明实施例所述的转向管柱溃缩机构的结构示意图一；

图2为图1中第一溃缩吸能件的结构示意图；

图3为图1中壳体的结构示意图；

图4为图1中第一溃缩滑块的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的转向管柱溃缩机构的结构示意图二；

图6为本发明实施例所述的转向管柱溃缩机构的结构示意图三；

图7为图6中第二溃缩吸能件的结构示意图。

附图标记说明：

10、壳体；11、镶嵌槽；12、抵推部；20、主溃缩组件；21、第一溃缩滑块；211、第一过盈配合部；212、让位槽；22、第一溃缩吸能件；221、摩擦配合段；222、穿设段；223、弧形段；224、第一连接段；30、转向管柱支架；40、连接销；60、辅助溃缩组件；61、第二溃缩滑块；611、第二过盈配合部；62、第二溃缩吸能件；621、辅助配合段；622、第二连接段。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1-图2所示的一种转向管柱溃缩机构，包括：与转向管柱连接的壳体10，以及与所述壳体10滑动配合的主溃缩组件20；所述主溃缩组件20包括第一溃缩滑块21，以及与所述第一溃缩滑块21和所述壳体10均配合，且用于溃缩吸能的第一溃缩吸能件22；所述第一溃缩吸能件22包括摩擦配合段221、穿设段222以及呈弧形弯曲的弧形段223；所述摩擦配合段221设于所述第一溃缩滑块21与所述壳体10之间，所述穿设段222穿设于所述壳体10上，所述摩擦配合段221与所述穿设段222通过所述弧形段223连接。并且，所述弧形段223位于转向管柱的溃缩方向上。

本实施方式的转向管柱溃缩机构的结构简单紧凑，空间利用率高，集成度高，通过滑移实现溃缩并吸收能量，溃缩力波动范围小，也无断裂发生。具体地，本实施方式在使用时，将壳体10和主溃缩组件20与转向管柱支架连接，且将转向管柱支架固定在仪表板横梁上，从而间接固定了壳体10和主溃缩组件20。当发生碰撞后，车辆减速度极大，在惯性作用下，驾驶员会继续向前快速冲击，碰撞方向盘，方向盘受到人体冲击后，会推动与转向管柱连接的壳体10沿轴线向下移动，即溃缩方向沿轴线向下，而转向管柱支架固定在仪表板横梁上不发生位移，此时第一溃缩滑块21与转向管柱支架保持相对静止，即第一溃缩滑块21、第一溃缩吸能件22沿所述壳体10发生相对运动；又由于所述摩擦配合段221设于所述第一溃缩滑块21与所述壳体10之间，故而发生的相对运动在三者之间产生的摩擦力实现一部分溃缩吸能；并且，由于穿设段222通过弧形段223与摩擦配合段221连接，故而当壳体10朝着溃缩方向移动时，壳体10在溃缩方向上推动弧形段223产生拉伸形变，进一步实现溃缩吸能。本实施方式在整个溃缩过程中，利用相对摩擦及拉伸形变实现溃缩吸能，溃缩时不产生多余的运动，且除去第一溃缩吸能件22外，其他部位不发生失效形变，也无断裂发生，溃缩力波动范围小，产品一致性高。并且，所述穿设段222穿设于所述壳体10内还具有一定的限位导向作用。

本实施方式所述摩擦配合段221和穿设段222互相平行，从而使得弧形段223被拉伸时的吸能效果更好。

如图3-图4所示，本实施方式所述壳体10上设有用于镶嵌所述摩擦配合段221的镶嵌槽11，所述第一溃缩滑块21上设有与所述摩擦配合段221滑动配合的第一过盈配合部211；所述摩擦配合段221在所述第一过盈配合部211处与所述壳体10及第一溃缩滑块21过盈配合。所述镶嵌槽11沿所述壳体10的溃缩方向设置，从而所述镶嵌槽11也起到一定的导向作用。并且所述第一过盈配合部211在未受到冲击时，保证了第一溃缩滑块21以及壳体10的相对固定，当冲击后的初始溃缩时，则壳体10、第一溃缩滑块21以及摩擦配合段221在过盈配合处松脱，壳体10与第一溃缩滑块21产生相对运动，且壳体10在溃缩方向上推动弧形段223产生拉伸形变。具体地，所述第一过盈配合部211为凸起于所述第一溃缩滑块21的凸块，且所述凸块内设有用于配合且与所述摩擦配合段过盈配合的凹槽。

具体地，本实施方式所述第一溃缩滑块21为矩形滑块，加工简单，成本低，所述第一溃缩吸能件22为“几”字型钢丝。从而所述第一溃缩吸能件22包括两段摩擦配合段221、两段穿设段222，两段弧形段223以及第一连接段224，即所述第一溃缩吸能件22的两侧均设有摩擦配合段221、穿设段222以及弧形段223，加强溃缩吸能效果，且两侧结构均在摩擦配合段221的端部通过第一连接段224连接，形成“几”字型结构。所述“几”字型钢丝围绕所述矩形滑块的外周设置，且所述第一连接段224紧贴所述矩形滑块的一侧短边设置，且所述第一连接段224所在侧为与溃缩方向相反的方向，从而在溃缩滑移过程中，第一溃缩滑块21对所述第一溃缩吸能件22也起到限位作用，避免第一溃缩吸能件22整体跟随壳体10一起位移而导致弧形段223无法被拉伸的情况。并且，本实施方式所述第一过盈配合部211设于所述第一溃缩滑块21的侧边两端。

本实施方式所述壳体10上设有用于使所述弧形段223产生拉伸形变的抵推部12，所述抵推部12位于所述弧形段223的弧心所在侧。当转向管柱受到冲击带动壳体10移动时，抵推部12向弧形段223位移，并推动弧形段223发生拉伸形变。具体地，所述抵推部12为圆弧凸起状，且所述圆弧凸起状的圆弧弧度与所述弧形段223的弯曲弧度匹配，利于推动弧形段223拉伸变形。

如图5所示，本实施方式还包括转向管柱支架30，所述转向管柱支架30与所述壳体10及第一溃缩滑块21通过连接销40连接，且所述第一溃缩滑块21上设有穿设所述连接销40的让位槽212。

如图6所示，本实施方式还包括与所述壳体10滑动配合的辅助溃缩组件60；所述辅助溃缩组件60和所述主溃缩组件20分别设于转向管柱的两相对侧。所述辅助溃缩组件60辅助主溃缩组件20溃缩吸能。

具体地，所述辅助溃缩组件60包括第二溃缩滑块61，以及与所述第二溃缩滑块61和所述壳体10均配合，且用于辅助溃缩吸能的第二溃缩吸能件62；所述第二溃缩吸能件62至少包括设于所述第二溃缩滑块61和所述壳体10之间的辅助配合段621，所述第二溃缩滑块61上设有与所述辅助配合段621滑动配合的第二过盈配合部611；所述辅助配合段621在所述第二过盈配合部611处与所述壳体10及第二溃缩滑块61过盈配合。所述第二溃缩滑块61与所述第一溃缩滑块21结构相似，所述第二过盈配合部611与所述第一过盈配合部211结构相似。即所述辅助配合段621与摩擦配合段221的作用和结构相同，起到限位导向作用。

如图7所示，本实施方式所述第二溃缩吸能件62为“匚”字型钢丝。从而所述第二溃缩吸能件62包括两段互相平行设置的辅助配合段621以及第二连接段622，两段所述辅助配合段621分别位于第二溃缩滑块61的两相对侧，且两段所述辅助配合段621的端部通过第二连接段622连接。所述第二溃缩吸能件62围绕所述第二溃缩滑块61的外周设置，且所述第二连接段622紧贴所述第二溃缩滑块61的一侧短边设置，且所述第二连接段622所在侧为与溃缩方向相反的方向，从而在溃缩滑移过程中，第二溃缩滑块61对所述第二溃缩吸能件62也起到限位作用。在其他实施方式中，也可将第二溃缩吸能件62设置为如第一溃缩吸能件22结构相同。

本实施方式还提供一种汽车，包括转向管柱以及如上述任一项所述的转向管柱溃缩机构，所述转向管柱溃缩机构与所述转向管柱配合。本实施方式的汽车采用上述转向管柱溃缩机构，结构简单紧凑，空间利用率高，集成度高，通过滑移实现溃缩并吸收能量，溃缩力波动范围小，也无断裂发生。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。