專利名稱：四向調節吸能汽車轉向柱的制作方法
技術領域：
本發明涉及汽車轉向柱技術領域，特別涉及一種四向調節吸能汽車轉向柱。
背景技術：
眾所周知，車輛發生碰撞后，運動速度瞬間發生很大的變化，而車內乘員由于慣性會繼續前沖，與車內前方的堅硬物如方向盤、儀表板等發生碰撞，即二次碰撞，而二次碰撞往往是乘員受傷的主要原因，一般要求轉向柱具有潰縮功能。一般的四向調節轉向管柱，因整車布置下的空間限制，轉向管柱的V2點(上萬向 節中心點)很多是要求固定的，則轉向管柱需固定，但為了實現軸向調節，需將轉向管柱分段，其中一段固定，另一段可滑移，中間再設置兩段間的連接及可滑移機構，此種結構零件及加工工藝較復雜，裝配要求較高，從而成本較高。如果整車空間足夠，能滿足需求的調節距離，讓V2點可以活動，則轉向管柱就可以實現整體的軸向滑移，那么轉向管柱就可以設計成一段式結構，便可以避免結構零件及加工工藝較復雜，裝配要求較高，成本較高的缺陷。因此，如何在轉向管柱設計為一段式后，解決四向調節和潰縮的問題，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。
發明內容
有鑒于此，本發明提供了一種四向調節吸能汽車轉向柱，以在轉向管柱設計為一段式后，解決四向調節和潰縮的問題。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案一種四向調節吸能汽車轉向柱，包括一體式結構的管柱體，其內孔中設有一體式結構的轉向軸；設置于所述管柱體上的鉸接支座，所述鉸接支座上開設有沿所述管柱體的軸向延伸第一滑槽；通過鉸接銷軸與所述鉸接支座相連的下支架，所述鉸接銷軸穿過所述下支架和所
述第一滑槽；設置于所述管柱體上的固定座，所述固定座上開設有沿所述管柱體的軸向延伸第
二滑槽；通過調節銷軸與所述固定座相連的上支架，所述調節銷軸穿過所述上支架和所述
第二滑槽；設置于所述管柱體上的吸能支架，所述吸能支架上開設有沿所述管柱體的軸向延伸，且與所述第一滑槽連通的吸能槽，所述吸能槽與所述鉸接銷軸過盈配合。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，還包括套設于所述鉸接銷軸上，且位于所述第一滑槽內的塑料滑塊。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，所述塑料滑塊上設有位于所述第一滑槽外的限位板。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，還包括套設于所述調節銷軸上，且位于所述第二滑槽內的塑料滑套。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，所述調節銷軸的一端設有鎖緊螺母，另一端設有調節手柄，所述調節手柄和所述上支架上設有可相互嚙合的調節凸輪。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，所述調節凸輪包括
固定于所述調節銷軸上第一凸輪，所述第一凸輪靠近所述上支架的端面上設有凸輪結構；固定于所述上支架上第二凸輪，所述第二凸輪遠離所述上支架的端面上設有與所述第一凸輪的凸輪結構可嚙合的凸輪結構。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，還包括固定于所述鉸接銷軸上的波形墊圈。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，所述波形墊圈設置于所述鉸接銷軸的一端，所述鉸接銷軸的另一端設有鎖緊螺母。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，所述鉸接銷軸和所述調節銷軸均為螺栓。優選地，在上述四向調節吸能汽車轉向柱中，所述固定座和所述鉸接支座均焊接在所述管柱體上。從上述的技術方案可以看出，本發明提供的四向調節吸能汽車轉向柱，為一段式的、V2點可移動的轉向管柱，結構簡單，成本較低。本發明可通過鉸接銷軸實現轉動，通過第一滑槽和第二滑槽實現管柱體的軸向調節，鉸接銷軸與吸能槽的尺寸過盈實現潰縮吸能。當車輛受到來自前方的撞擊時，管柱體受到二次碰撞，上安裝點處脫出，撞擊能量未釋放完，管柱體繼續發生軸向位移向下移動，此時鉸接銷軸進入吸能槽。鉸接銷軸和吸能槽間為過盈配合尺寸，于是產生一個較大的摩擦力，管柱體在特定的范圍內繼續平穩軸向位移，進而完全吸收殘余撞擊能量。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱的結構示意圖；圖2為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱的局部結構示意圖；圖3為本發明實施例提供的拆掉上下支架后的四向調節吸能汽車轉向柱的局部結構示意圖；圖4為本發明實施例提供的另一角度的四向調節吸能汽車轉向柱的結構示意圖；圖5為本發明實施例提供的調節凸輪的結構示意圖；圖6為本發明實施例提供的波形墊圈的結構示意圖；圖7為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱橫截面的剖視圖8為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱的吸能機架處的局部放大圖。
具體實施例方式本發明公開了一種四向調節吸能汽車轉向柱，以在轉向管柱設計為一段式后，解決四向調節和潰縮的問題。下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。請參閱圖I、圖2和圖8，圖I為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱的結構示意圖，圖2為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱的局部結構示意圖，圖8 為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱的吸能機架處的局部放大圖。本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱，包括管柱體8、鉸接支座4、下支架I、固定座6、上支架2和吸能支架15。其中，管柱體8為一體式結構，其內孔中設有一體式結構的轉向軸9，實現傳遞扭矩從而進行轉向的功能。鉸接支座4設置于管柱體8上，鉸接支座4上開設有沿管柱體8的軸向延伸第一滑槽。下支架I通過鉸接銷軸5與鉸接支座4相連，鉸接銷軸5穿過下支架I和第一滑槽，管柱體8可沿鉸接銷軸5轉動，并且鉸接銷軸5還可沿第一滑槽滑動。固定座6設置于管柱體8上，固定座6上開設有沿管柱體8的軸向延伸第二滑槽。上支架2通過調節銷軸7與固定座6相連，調節銷軸7穿過上支架2和第二滑槽，使得管柱體8可沿軸向調整。吸能支架15設置于管柱體8上，吸能支架15上開設有沿管柱體8的軸向延伸，且與第一滑槽連通的吸能槽，吸能槽與鉸接銷軸5過盈配合。本發明提供的四向調節吸能汽車轉向柱，為一段式的、V2點3可移動的轉向管柱，結構簡單，成本較低。本發明可通過鉸接銷軸5實現轉動，通過第一滑槽和第二滑槽實現管柱體8的軸向調節，鉸接銷軸5與吸能槽的尺寸過盈實現潰縮吸能。當車輛受到來自前方的撞擊時，管柱體8受到二次碰撞,上安裝點處脫出，撞擊能量未釋放完，管柱體8繼續發生軸向位移向下移動，此時鉸接銷軸5進入吸能槽。鉸接銷軸5和吸能槽間為過盈配合尺寸，于是產生一個較大的摩擦力，管柱體8在特定的范圍內繼續平穩軸向位移，進而完全吸收殘余撞擊能量。請參閱圖3，圖3為本發明實施例提供的拆掉上下支架后的四向調節吸能汽車轉向柱的局部結構示意圖。為了避免鉸接銷軸5和鉸接支架4，以及調節銷軸7和固定座6間調節時相互滑動產生金屬摩擦聲，及滑動到極限位置產生的金屬撞擊聲，于是在相互之間設置了塑料隔斷件塑料滑塊10和塑料滑套11。即本發明實施例還可包括套設于鉸接銷軸5上，且位于第一滑槽內的塑料滑塊10，套設于調節銷軸7上，且位于第二滑槽內的塑料滑套11。本發明實施例通過在鉸接銷軸5上設置塑料滑塊10，使得與第一滑槽直接接觸的為塑料滑塊10，而并非為金屬件，因此避免了鉸接銷軸5和鉸接支架4相對移動時產生金屬摩擦聲。同理，本發明實施例通過在調節銷軸7上設置塑料滑套11，使得與第二滑槽直接接觸的為塑料滑套11，而并非為金屬件，因此避免了調節銷軸7和固定座6相對移動時產生金
屬摩擦聲。在本發明一具體實施例中，塑料滑塊10上設有位于第一滑槽外的限位板，以便于塑料滑塊10安裝到位，并防止塑料滑塊10脫出第一滑槽。請參閱圖4-圖6，圖4為本發明實施例提供的另一角度的四向調節吸能汽車轉向柱的結構示意圖，圖5為本發明實施例提供的調節凸輪的結構示意圖，圖6為本發明實施例提供的波形墊圈的結構示意圖 。管柱體8為了能夠滑動調節，則零件間是有間隙的。塑料滑塊10和鉸接支架4間，塑料滑塊10和鉸接銷軸5間，塑料滑套11和固定座6間，塑料滑套11和調節銷軸7間，以及上支架2和固定座6間，下支架I和塑料滑塊10間都是有間隙的，為了避免這些件間的總體間隙過大導致在行車過程中振動產生噪音，除了將零件間的尺寸設計在一個合理的工藝范圍內之外，還必須有消除這些間隙的結構。于是，調節銷軸7的一端設有鎖緊螺母，另一端設有調節手柄，調節手柄和上支架2上設有相互配合的調節凸輪13。調節機構中的調節凸輪13在鎖緊嚙合后產生一個升程，將串聯于調節銷軸7上的零件夾緊使其發生彈性變形，從而消除了零件間的間隙。在本發明一具體實施例中，調節凸輪13包括第一凸輪132和第二凸輪131。其中，第一凸輪132固定于調節銷軸7上，第一凸輪132靠近上支架2的端面上設有凸輪結構。第二凸輪131固定于上支架2上，第二凸輪131遠離上支架2的端面上設有與第一凸輪132的凸輪結構可嚙合的凸輪結構。在第一凸輪132和第二凸輪131相互轉動時，會發生鎖緊和放松兩個狀態，并在鎖緊嚙合后產生一個升程，將串聯于調節銷軸7上的零件夾緊使其發生彈性變形，從而消除了零件間的間隙。另外，在下支架I處，因要保證滑動的同時其滑動力不能過大，所以設置了在較小力下即可產生彈性變形的波形墊圈12，即本發明還包括固定于鉸接銷軸5上的波形墊圈12。請參閱圖7，圖7為本發明實施例提供的四向調節吸能汽車轉向柱橫截面的剖視圖。在進行零件尺寸鏈設計計算時，保證波形墊圈12高度上有一個壓縮量。波形墊圈12設置于鉸接銷軸5的一端，鉸接銷軸5的另一端設有鎖緊螺母14，裝配時，將鉸接銷軸5使用鎖緊螺母14與下支架I進行螺紋緊固聯接，鉸接銷軸5產生軸向位移，鉸接銷軸5上的臺階壓迫波形墊圈12使其產生彈性變形壓縮，從而產生軸向力壓緊下支架I與塑料滑塊10消除間隙。在本發明一具體實施例中，鉸接銷軸5和調節銷軸7均為螺栓。固定座5、吸能支架15和鉸接支座4均焊接在管柱體8上。本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
權利要求
1.一種四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，包括 一體式結構的管柱體(8)，其內孔中設有一體式結構的轉向軸(9); 設置于所述管柱體(8)上的鉸接支座(4)，所述鉸接支座(4)上開設有沿所述管柱體(8)的軸向延伸第一滑槽； 通過鉸接銷軸(5)與所述鉸接支座(4)相連的下支架(I )，所述鉸接銷軸(5)穿過所述下支架(I)和所述第一滑槽； 設置于所述管柱體(8)上的固定座(6)，所述固定座(6)上開設有沿所述管柱體(8)的軸向延伸第二滑槽； 通過調節銷軸(7)與所述固定座(6)相連的上支架(2)，所述調節銷軸(7)穿過所述上支架(2)和所述第二滑槽； 設置于所述管柱體(8)上的吸能支架(15)，所述吸能支架(15)上開設有沿所述管柱體(8)的軸向延伸，且與所述第一滑槽連通的吸能槽，所述吸能槽與所述鉸接銷軸(5)過盈配八口 ο
2.如權利要求I所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，還包括套設于所述鉸接銷軸(5)上，且位于所述第一滑槽內的塑料滑塊(10)。
3.如權利要求2所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，所述塑料滑塊(10)上設有位于所述第一滑槽外的限位板。
4.如權利要求I所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，還包括套設于所述調節銷軸(7)上，且位于所述第二滑槽內的塑料滑套(11 )。
5.如權利要求1-4任一項所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，所述調節銷軸(7)的一端設有鎖緊螺母，另一端設有調節手柄，所述調節手柄和所述上支架(2)上設有可相互嚙合的調節凸輪(13)。
6.如權利要求5所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，所述調節凸輪(13)包括 固定于所述調節銷軸(7)上第一凸輪(132)，所述第一凸輪(132)靠近所述上支架(2)的端面上設有凸輪結構； 固定于所述上支架(2)上第二凸輪(131)，所述第二凸輪(131)遠離所述上支架(2)的端面上設有與所述第一凸輪(132)的凸輪結構配合的凸輪結構。
7.如權利要求5所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，還包括固定于所述鉸接銷軸(5 )上的波形墊圈(12 )。
8.如權利要求5所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，所述波形墊圈(12)設置于所述鉸接銷軸(5)的一端，所述鉸接銷軸(5)的另一端設有鎖緊螺母。
9.如權利要求1-4任一項所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，所述鉸接銷軸(5)和所述調節銷軸(7)均為螺栓。
10.如權利要求1-4任意一項所述的四向調節吸能汽車轉向柱，其特征在于，所述固定座(5 )和所述鉸接支座(4 )均焊接在所述管柱體(8 )上。
全文摘要
本發明公開了一種四向調節吸能汽車轉向柱，包括一體式結構的管柱體，其內孔中設有一體式結構的轉向軸；設置于管柱體上的鉸接支座，鉸接支座上開設有沿管柱體的軸向延伸第一滑槽；通過鉸接銷軸與鉸接支座相連的下支架，鉸接銷軸穿過下支架和第一滑槽；設置于管柱體上的固定座，固定座上開設有沿管柱體的軸向延伸第二滑槽；通過調節銷軸與固定座相連的上支架，調節銷軸穿過上支架和第二滑槽；設置于管柱體上的吸能支架，吸能支架上開設有沿管柱體的軸向延伸，且與第一滑槽連通的吸能槽，吸能槽與鉸接銷軸過盈配合。本發明提供的四向調節吸能汽車轉向柱，為一段式的、V2點可移動的轉向管柱，結構簡單，成本較低。
文檔編號B62D1/19GK102963415SQ20121051261
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月4日 優先權日2012年12月4日
發明者楊洪斌, 候小玉, 楊渝民, 劉勇, 嚴彬 申請人:四川綿陽三力股份有限公司