專利名稱：用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構的制作方法
技術領域：
本實用新型是關于一種汽車發生碰撞時的防傷機構。
背景技術：
為達到國家有關安全標準方面的規定“汽車以48km/h的速度正面與其他物體碰撞試驗中，轉向管柱和轉向軸的后移量不得大于127mm。在臺架試驗中，用于人體模型軀干以6.7m/s的速度碰撞轉向盤時，其軸向力不得超過11350N”，大部分轉向系內設計并安裝有能防止或減輕駕駛員受傷的機構。汽車上大多數應用的防傷機構在各類汽車書籍和手冊上均有介紹，如現在廣泛使用的人民出版社的《汽車工程手冊》設計篇中就對轉向系中防傷機構有較為全面的收集和介紹。
現有防傷機構設置于轉向軸上，因此該轉向軸必須分成兩段，這樣就增加了制造和安裝的難度和成本；另外這些防傷機構大多數只能防止汽車發生碰撞時方向盤不向后移，不能防止由于某種原因駕駛員相對方向盤移動時可能發生的碰撞危險。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一結構簡單、制造容易且能有效防止駕駛員相對方向盤移動時與方向盤發生碰撞危險的防傷機構。
本實用新型的目的是這樣實現的該用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，包括用以與汽車管柱固接的管柱安裝座、變形件及用以將管柱安裝座固定在汽車車身上的第一緊固件，變形件包括基體及自該基體一側緣彎折延伸且可受力時發生變形的過渡壁，該基體與管柱安裝座通過第二緊固件固接，該過渡壁與第一緊固件彈性接觸，且第一緊固件位于過渡壁相對第一緊固件運動時的運動軌跡上。
所述的管柱安裝座上固定有兩個變形件，該兩變形件之間形成一倒置Y型縮口通道，第一緊固件位于該倒置Y型縮口通道的喇叭狀開口中并與該兩變形件彈性接觸。
所述的管柱安裝座具有兩個，其固定安裝在管柱兩側，各個管柱安裝座上均固定有兩個變形件。
所述的變形件還包括自基體另兩側緣一體彎折延伸且相互平行的第一、第二側壁，管柱安裝座具有兩個側壁及連接該兩側壁底端并固定在車身上的底壁，兩個變形件分別固定在兩側壁上，且變形件的第一、第二側壁夾住側壁。
所述的管柱安裝座的側壁具有面向車身的第一表面，其底壁具有用以與車身固接的第二表面，第一表面位于第二表面的上方，且變形件的第一、第二側壁的厚度小于或等于第一、第二表面間的高度差。
所述的管柱安裝座的兩側壁和底壁之間形成一U型安裝槽，第一緊固件的端部置于該U型安裝槽中。
所述的變形件的第一、第二側壁上均設有條形安裝孔，管柱安裝座對應該條形安裝孔位置設有螺紋安裝孔，該條形安裝孔的長度大于螺紋安裝孔的直徑，該第二緊固件與螺紋安裝孔螺紋配合且其頭端置于條形安裝孔中。
所述的第一緊固件的底端伸出管柱安裝座的第一表面，并位于汽車車身表面的上方。
與現有技術相比，本實用新型具有如下優點1)由于防傷機構可安裝于管柱與車身的連接處，而不是現有的安裝于傳動軸上，所以簡化了機構，且該防傷機構僅包括管柱安裝座、變形件和緊固件，所以結構極其簡單，成本低廉，制造容易，變形件發生破壞后更換也非常方便；2)通過變形件的設置，使變形件在受到第一緊固件的擠壓力時會發生變形而產生位移，所以可以有效防止駕駛員相對方向盤移動時與方向盤發生碰撞而造成傷害的危險。
圖1至圖3是本實用新型的三視圖。
圖4是圖1中A所指處的局部放大圖。
圖5是圖3中B所指處的局部放大圖。
圖6及圖7分別是本實用新型的變形件的兩個視圖。
圖8是變形件的立體圖。
圖9及圖10是管柱安裝座的兩個視圖。
具體實施方式請參閱圖1至圖10，本實用新型用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構包括管柱安裝座4、U型變形件5、安裝座固定螺栓螺母3、8及變形件固定螺栓6。
請結合參閱圖9及圖10，管柱安裝座4具有兩個，其對稱固定安裝于管柱2兩側，該安裝方式可采用現有的焊接方式。管柱安裝座4為帶U型安裝槽41的長方形鋼板，其包括兩平行的側壁42及連接該兩側壁42的底壁43，U型安裝槽41即形成于該底壁43和兩側壁42之間，該側壁42較薄，底壁43較厚，該側壁42面向車身的第一表面421和底壁43面向車身的第二表面431之間存在高度差。該管柱安裝座4安裝時，底壁43的第二表面431安裝在汽車的車身1上，側壁42的第一表面421與車身1表面11平行并位于車身1表面上方一定高度，側壁42與方向盤7接近，且U型安裝槽41的開口朝向方向盤7，該U型安裝槽41的長度根據碰撞吸能大小或緩沖長度而定。另外，兩側壁42上均設有兩個螺紋安裝孔422。
請結合參閱圖6至圖8，U型變形件5為鋁片，其為三面彎折的槽形結構。該U型變形件5包括基體51、過渡壁52及相互平行的第一、第二側壁53、54。過渡壁52在受到擠壓力時會產生變形和位移，其自該基體51的一橫向側緣一體彎折延伸，該過渡壁52的高度和彎折角度均較小。第一、第二側壁53、54分別自該基體51的兩縱向側緣一體彎折延伸，該彎折角度接近90度，使該變形件5形成U型截面，且該第一、第二側壁53、54的長度略小于管柱安裝座4的U型安裝槽41的長度。另外，該第一、第二側壁53、54均設有兩個條形安裝孔531，用以與管柱安裝座4的U型安裝槽的螺紋孔配合，且該條形安裝孔531的長度大于螺紋安裝孔421的直徑，其用以防止因過渡壁52的制造誤差和與螺栓3的安裝誤差而使變形件5無法完全對應上而設置的，條形安裝孔531的長度可根據最大誤差范圍而定。本實施方式中，過渡壁的高度和彎折角度，及條形安裝孔531與基體51之間的距離都影響該防傷機構的最大碰撞力。
變形件固定螺栓6為標準全螺紋螺栓，共有4個，其用以把變形件5牢固的安裝在管柱安裝座4上，且該螺栓6旋緊后，螺栓6面向車身的下端面需位于車身1表面上方而不能觸及車身1表面11，但必須超過管柱安裝座4側壁42的第一表面421一定長度。
安裝座固定螺栓螺母3、8也為汽車用標準螺栓螺母，螺栓3的螺紋的外徑需小于管柱安裝座的U型安裝槽41半圓部分的直徑，具體大小須與變形件5、管柱安裝座4的U型安裝槽41配合；螺母8須有一部分旋緊于變形件5上，螺栓的預緊力大小也影響最大碰撞力。
該防傷機構的安裝過程如下管柱安裝座4與管柱2安裝好后，安裝座固定螺栓3從車身插入安裝座4的U型安裝槽41中，且螺母8待擰緊；兩個U型變形件5從U型安裝槽41的開口處插入并分別包住管柱安裝座4的兩側壁42，此時變形件5的基體51需要離U型安裝槽的內側有一定的距離以保證變形件5有變形的空間，另外插入時變形件5的過渡壁52需指向安裝座固定螺栓3，使過渡壁52壓緊螺栓3，此時兩變形件5的兩基體51與兩過渡壁形成倒置的Y型縮口通道9，固定螺栓3即置于該Y型縮口通道9的喇叭形開口中；然后分別固定變形件5和旋緊安裝座螺母8，安裝結束。
該防傷機構的工作原理如下，當發生碰撞且碰撞力達到一定大小時，管柱2連同管柱安裝座4在碰撞力的作用下相對車身1(也即相當固定螺栓3)產生相對運動趨勢，管柱安裝座4首先克服螺母8的預緊力，然后兩變形件形成的Y形縮口通道9與連接車身的螺栓3發生擠壓變形，而使過渡壁52產生位移，同時吸收能量，吸能大小為碰撞力與位移之積。由此可知碰撞力大小取決于Y形縮口通道相對于螺栓3的大小、變形件的厚度、變形件5U基體與管柱安裝座內側的距離(即變形件在安裝座上的安裝位置)和螺母8預緊力的大小，合適選擇碰撞力大小和變形位移可有效保護發生碰撞時的駕駛員。
權利要求1.一種用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于包括用以與汽車管柱固接的管柱安裝座、變形件及用以將管柱安裝座固定在汽車車身上的第一緊固件，變形件包括基體及自該基體一側緣彎折延伸且可受力時發生變形的過渡壁，該基體與管柱安裝座通過第二緊固件固接，該過渡壁與第一緊固件彈性接觸，且第一緊固件位于過渡壁相對第一緊固件運動時的運動軌跡上。
2.如權利要求1所述的用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于所述的管柱安裝座上固定有兩個變形件，該兩變形件之間形成一倒置Y型縮口通道，第一緊固件位于該倒置Y型縮口通道的喇叭狀開口中并與該兩變形件彈性接觸。
3.如權利要求2所述的用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于所述的管柱安裝座具有兩個，其固定安裝在管柱兩側，各個管柱安裝座上均固定有兩個變形件。
4.如權利要求2或3所述的用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于所述的變形件還包括自基體另兩側緣一體彎折延伸且相互平行的第一、第二側壁，管柱安裝座具有兩個側壁及連接該兩側壁底端并固定在車身上的底壁，兩個變形件分別固定在兩側壁上，且變形件的第一、第二側壁夾住側壁。
5.如權利要求4所述的用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于所述的管柱安裝座的側壁具有面向車身的第一表面，其底壁具有用以與車身固接的第二表面，第一表面位于第二表面的上方，且變形件的第一、第二側壁的厚度小于或等于第一、第二表面間的高度差。
6.如權利要求4所述的用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于所述的管柱安裝座的兩側壁和底壁之間形成一U型安裝槽，第一緊固件的端部置于該U型安裝槽中。
7.如權利要求4所述的用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于所述的變形件的第一、第二側壁上均設有條形安裝孔，管柱安裝座對應該條形安裝孔位置設有螺紋安裝孔，該條形安裝孔的長度大于螺紋安裝孔的直徑，該第二緊固件與螺紋安裝孔螺紋配合且其頭端置于條形安裝孔中。
8.如權利要求4所述的用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，其特征在于所述的第一緊固件的底端伸出管柱安裝座的第一表面，并位于汽車車身表面的上方。
專利摘要本實用新型用于在駕駛員與方向盤碰撞時保護駕駛員的防傷機構，包括用以與汽車管柱固接的管柱安裝座、變形件及用以將管柱安裝座固定在汽車車身上的第一緊固件，變形件包括基體及自該基體一側緣彎折延伸且可受力時發生變形的過渡壁，該基體與管柱安裝座通過第二緊固件固接，該過渡壁與第一緊固件彈性接觸，且第一緊固件位于過渡壁相對第一緊固件運動時的運動軌跡上。。由于防傷機構可安裝于管柱與車身的連接處，而不是現有的安裝于傳動軸上，所以簡化了機構，且該防傷機構僅包括管柱安裝座、變形件和緊固件，所以結構極其簡單，成本低廉，制造容易，變形件發生破壞后更換也非常方便。
文檔編號B62D1/19GK2823082SQ200520035620
公開日2006年10月4日 申請日期2005年9月23日 優先權日2005年9月23日
發明者楊煥鳳 申請人:比亞迪股份有限公司