一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱，屬汽車轉向系統【技術領域】。該汽車轉向管柱；包括轉向軸總成、上柱管總成、下柱管總成、支架總成和調節鎖緊裝置。轉向軸總成上套裝有上柱管總成和下柱管總成，上柱管總成和下柱管總成之間過盈連接，上柱管總成和下柱管總成上安裝有支架總成，支架總成的一端通過調節鎖緊裝置與上柱管總成連接，另一端通過鎖緊螺栓與下柱管總成連接。該汽車轉向管柱易加工，可裝配性強，實現了汽車轉向管柱角度、高度可調的功能，以及較長行程范圍內的吸能功能，解決了現有汽車轉向管柱固有頻率低，行車操縱手感差，吸能力不穩定、一致性較差以及吸能距離較小的問題，進而提高了行車安全性能。
【專利說明】—種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱，屬汽車轉向系統【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前國內四向可調式轉向管柱多采用兩段式柱管間隙配合結構，以及上安裝支架注塑結構實現轉向管柱的吸能功能。這樣在汽車發生碰撞時，方向盤承受的外力通過轉向軸與柱管傳遞至上安裝支架注塑結構，當碰撞沖擊力大于上安裝支架注塑結構的吸能力時轉向管柱實現潰縮功能，起到防護駕駛員的作用；但其存在的問題有:
1、轉向管柱固有頻率低，行車操縱手感差。由于采用兩段式柱管間隙配合結構，管柱剛度較差，致使轉向管柱固有頻率低，在行車過程中會感覺到方向盤的抖動，影響駕駛操作舒適性。
[0003]2、吸能力不穩定、一致性較差。由于采用上安裝支架注塑結構來實現潰縮功能，注塑結構的產品質量直接影響吸能性能。由于上安裝支架板厚制造精度與拉脫鎖V型槽配合尺寸、拉脫鎖孔徑大小及尺寸的一致性、注塑材料性能、設備穩定性及注塑加工參數(注塑壓力、注塑時間等)等綜合因素影響造成注塑后的吸能力不穩定，一致性差，從而導致轉向管柱總成吸能力效果不佳。
[0004]3、吸能距離較小。由于柱管采用兩段式間隙配合，下柱管采用固定式結構，柱管配合可滑移行程即為潰縮行程。由于整車布局影響，上、下安裝支架距離較小，致使轉向管柱吸能距離較小。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于:提供一種易加工、可裝配性強，具有角度、高度可調式的特點，且潰縮行程長，能實現分級潰縮功能，從而提高行車安全性能的具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱。
[0006]本發明的技術方案是:
一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱；包括轉向軸總成、上柱管總成、下柱管總成、支架總成和調節鎖緊裝置；轉向軸總成由開口節叉、十字軸、中間軸和上轉向軸構成，中間軸和上轉向軸上分別安裝有十字軸和開口節叉，中間軸和上轉向軸之間通過十字軸和開口節叉活動連接；其特征在于:轉向軸總成的上轉向軸上套裝有上柱管總成和下柱管總成，上柱管總成和下柱管總成之間過盈連接，上柱管總成和下柱管總成上安裝有支架總成，支架總成的一端通過調節鎖緊裝置與上柱管總成連接，支架總成的另一端通過鎖緊螺栓與下柱管總成連接。
[0007]所述的上柱管總成由上柱管、線束支架、柱管支架、點火鎖鎖座和深溝球軸承A構成，上柱管的上表面一側安裝有線束支架，線束支架下方的上柱管下表面安裝有柱管支架，柱管支架上對稱設置有裝配滑槽，柱管支架一側的上柱管上設置有點火鎖鎖座，上柱管一端的端口內裝有深溝球軸承A，上柱管另一端端口內的圓周上均布有連接鍵。
[0008]所述的下柱管總成由下柱管、下柱管支架和深溝球軸承B構成，下柱管的一端對稱安裝有下柱管支架，下柱管一端的端口內裝有深溝球軸承B,下柱管另一端的圓周外表面均布有與連接鍵對應的連接鍵槽；下柱管支架上對稱設置有裝配孔。
[0009]所述的支架總成由鎖緊支架、支撐架、連接安裝板、鎖緊螺釘和鎖緊墊片構成；支撐架一端兩側對稱設置有帶有安裝孔的安裝板，安裝板之間的支撐架上對稱設置有潰縮滑槽，潰縮滑槽上表面的支撐架上裝有鎖緊墊片，潰縮滑槽下表面的支撐架上裝有鎖緊支架，鎖緊支架由鎖緊螺釘穿過潰縮滑槽與鎖緊墊片固定連接，支撐架另一端的上表面焊裝有連接安裝板，連接安裝板上設置有安裝孔，連接安裝板下方的支撐架上對稱設置有連接滑槽；所述的鎖緊支架呈“ U ”字狀，鎖緊支架上對稱設置有裝配口。
[0010]所述的調節鎖緊裝置由連接軸、鎖緊塊、操作手柄、鎖緊螺母和曲柄構成，曲柄的一端裝有操作手柄，曲柄的另一端通過鎖緊螺母安裝有連接軸，連接軸的端頭設置有裝配方板，鄰近曲柄的連接軸上裝有鎖緊塊。
[0011]本發明與現有技術相比的有益效果在于:
該具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱結構簡單、易加工，可裝配性強，實現了汽車轉向管柱角度、高度可調的功能，以及實現了較長行程范圍內的吸能功能，且吸能力穩定，一致性好，固有頻率高，提高了操縱手感，避免了現有汽車轉向管柱固有頻率低，行車操縱手感差，吸能力不穩定、一致性較差以及吸能距離較小的問題，進而提高了行車安全性能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2為本發明的轉向軸總成的結構示意圖；
圖3為本發明的上柱管總成的結構示意圖；
圖4為本發明的下柱管總成的結構示意圖；
圖5為本發明的支架總成的俯視結構示意圖；
圖6為本發明的支架總成的仰視結構示意圖；
圖7為本發明的調節鎖緊裝置的結構示意圖。
[0013]圖中:1、轉向軸總成，2、上柱管總成，3、下柱管總成，4、支架總成，5、調節鎖緊裝置，6、開口節叉，7、十字軸，8、中間軸，9、上轉向軸，10、上柱管，11、線束支架，12、柱管支架，13、點火鎖鎖座，14、深溝球軸承A，15、裝配滑槽，16、下柱管，17、下柱管支架，18、深溝球軸承B，19、連接鍵槽，20、裝配孔，21、鎖緊支架，22、支撐架，23、連接安裝板，24、鎖緊螺釘，25、鎖緊墊片，26、安裝孔，27、安裝板，28、潰縮滑槽，29、裝配口，30、裝配方板，31、連接滑槽，32、連接軸，33、鎖緊塊，34、操作手柄，35、鎖緊螺母，36、曲柄。
【具體實施方式】
[0014]該具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱包括轉向軸總成1、上柱管總成2、下柱管總成3、支架總成4和調節鎖緊裝置5 (參見附圖1)。轉向軸總成I由開口節叉6、十字軸7、中間軸8和上轉向軸9構成，中間軸8和上轉向軸9上分別安裝有十字軸7和開口節叉6，中間軸8和上轉向軸9之間通過十字軸7和開口節叉6活動連接(參見附圖2)。[0015]轉向軸總成I的上轉向軸9上套裝有上柱管總成2和下柱管總成3。上柱管總成2由上柱管10、線束支架11、柱管支架12、點火鎖鎖座13和深溝球軸承A14構成。上柱管10的上表面一側安裝有線束支架11，線束支架11下方的上柱管10下表面安裝有柱管支架12，柱管支架12上對稱設置有裝配滑槽15，柱管支架12 —側的上柱管10上設置有點火鎖鎖座13，上柱管10 —端的端口內裝有深溝球軸承A14，上柱管10另一端端口內的圓周上均布有連接鍵(圖中未示)(參見附圖3)。
[0016]下柱管總成3由下柱管16、下柱管支架17和深溝球軸承B18構成，下柱管16的一端對稱安裝有下柱管支架17，下柱管支架17之間、下柱管16 —端的端口內裝有深溝球軸承B18，下柱管16另一端的圓周外表面均布有與連接鍵對應的連接鍵槽19 ;下柱管支架17上對稱設置有裝配孔20 (參見附圖4)。
[0017]上柱管總成2和下柱管總成3之間通過下柱管16上的連接鍵槽19與上柱管10上的連接鍵配合過盈連接。上柱管總成2和下柱管總成3上安裝有支架總成4。支架總成4由鎖緊支架21、支撐架22、連接安裝板23、鎖緊螺釘24和鎖緊墊片25構成；支撐架22的一端兩側對稱設置有帶有安裝孔26的安裝板27，安裝板27之間的支撐架22上對稱設置有潰縮滑槽28，潰縮滑槽28上表面的支撐架22上裝有鎖緊墊片25，潰縮滑槽28下表面的支撐架22上裝有鎖緊支架21。鎖緊支架21呈“ U ”字狀，鎖緊支架21上對稱設置有裝配口29。鎖緊支架21由鎖緊螺釘24穿過潰縮滑槽28與鎖緊墊片25固定連接。支撐架22另一端的上表面焊裝有連接安裝板23，連接安裝板23上設置有安裝孔26，連接安裝板23下方的支撐架22上對稱設置有連接滑槽31 (參見附圖5—6)。
[0018]調節鎖緊裝置5由連接軸32、鎖緊塊33、操作手柄34、鎖緊螺母35和曲柄36構成。曲柄36的一端裝有操作手柄34，曲柄36的另一端通過鎖緊螺母35安裝有連接軸32，連接軸32的端頭設置有裝配方板30，鄰近曲柄36的連接軸32上裝有鎖緊塊33 (參見附圖7)。鎖緊塊33可繞連接軸32軸線旋轉。
[0019]支架總成4的一端通過調節鎖緊裝置5與上柱管總成2連接，支架總成4的另一端通過鎖緊螺栓與下柱管總成3連接。
[0020]該具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱的各部件具體組裝過程是，首先將上柱管總成2和下柱管總成3分別通過上柱管10和深溝球軸承A與下柱管16和深溝球軸承B18套裝于轉向軸總成I的上轉向軸9上，上柱管總成2和下柱管總成3之間通過下柱管16上的連接鍵槽19與上柱管10上的連接鍵配合過盈連接。然后將上柱管總成2的柱管支架12放置于支架總成4的鎖緊支架21內，并使柱管支架12的裝配滑槽15與鎖緊支架21的裝配口 29對齊，再將調節鎖緊裝置5的連接軸32穿入至裝配滑槽15和裝配口 29內，同時使連接軸32上的裝配方板30和鎖緊塊33分別位于鎖緊支架21兩側的裝配口 29內，從而完成上柱管總成2與支架總成4的連接。
[0021]上柱管總成2與支架總成4的組裝完成后，將下柱管總成3的下柱管支架17放置于支架總成4的連接滑槽31之間，并使下柱管支架17的裝配孔20與連接滑槽31對齊，再將鎖緊螺栓穿入至裝配孔20和連接滑槽31內，從而完成下柱管總成3與支架總成4的連接組裝。
[0022]該具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱通過支架總成4的安裝孔26固定安裝于車體上。工作過程中，當扳動操作手柄34使調節鎖緊裝置5鎖止時可有效保證該汽車轉向管柱的剛度，以保證行車的安全性和可靠性。當扳動操作手柄34使調節鎖緊裝置5打開后，在轉向軸總成I的軸徑上施加向上或向下的載荷，該汽車轉向管柱可在支架總成4鎖緊支架21的滑槽范圍內以鎖緊螺栓為旋轉點旋轉，實現該汽車轉向管柱的角度向上、向下的可調功能。同理，在轉向軸總成I的軸向施加向前或向后的載荷，上柱管總成2、下柱管總成3可同時沿裝配滑槽15和連接滑槽31實現向前、向后的高度可調功能。調節鎖緊裝置5的工作原理是通過操作手柄34帶動鎖緊塊33繞連接軸32軸線旋轉，通過鎖緊塊33兩配合面的凸緣機構來鎖緊與松開。既可實現轉向管柱的鎖緊功能，也可打開后順暢的實現角度、聞度可調功能。
[0023]在整車碰撞過程中，當施于上轉向軸9的外部載荷大于支架總成4的吸能力(鎖緊螺釘24鎖緊后，鎖緊墊片25與支撐架22的摩擦力，以及調節鎖緊裝置5的鎖緊保持力)時，支架總成4開始潰縮吸能，同時帶動下柱管總成3下移，當下柱管總成3位移到下極限位置時，上柱管總成2與下柱管總成3開始潰縮吸能，實現二級吸能功能。且吸能力穩定，一致性好，固有頻率高，提高了操縱手感，解決了現有汽車轉向管柱固有頻率低，行車操縱手感差，吸能力不穩定、一致性較差以及吸能距離較小的問題，進而提高了行車安全性能。
【權利要求】
1.一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱；包括轉向軸總成(I)、上柱管總成(2)、下柱管總成(3)、支架總成(4)和調節鎖緊裝置(5);轉向軸總成(I)由開口節叉(6)、十字軸(7 )、中間軸(8 )和上轉向軸(9 )構成，中間軸(8 )和上轉向軸(9 )上分別安裝有十字軸(7)和開口節叉(6)，中間軸(8)和上轉向軸(9)之間通過十字軸(7)和開口節叉(6)活動連接；其特征在于:轉向軸總成(I)的上轉向軸(9)上套裝有上柱管總成(2)和下柱管總成(3)，上柱管總成(2)和下柱管總成(3)之間過盈連接，上柱管總成(2)和下柱管總成(3)上安裝有支架總成(4)，支架總成(4)的一端通過調節鎖緊裝置(5)與上柱管總成(2)連接，支架總成(4)的另一端通過鎖緊螺栓與下柱管總成(3)連接。
2.根據權利要求1所述的一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱；其特征在于:所述的上柱管總成(2)由上柱管(10)、線束支架(11)、柱管支架(12)、點火鎖鎖座(13)和深溝球軸承A (14)構成，上柱管(10)的上表面一側安裝有線束支架(11)，線束支架(11)下方的上柱管(10)下表面安裝有柱管支架(12)，柱管支架(12)上對稱設置有裝配滑槽(15)，柱管支架(12) —側的上柱管(10)上設置有點火鎖鎖座(13),上柱管(10) —端的端口內裝有深溝球軸承A (14)，上柱管(10)另一端端口內的圓周上均布有連接鍵。
3.根據權利要求1所述的一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱；其特征在于:所述的下柱管總成(3)由下柱管(16)、下柱管支架(17)和深溝球軸承B (18)構成，下柱管(16)的一端對稱安裝有下柱管支架(17),下柱管(16) —端的端口內裝有深溝球軸承B(18)，下柱管(16)另一端的圓周外表面均布有與連接鍵對應的連接鍵槽(19);下柱管支架(17)上對稱設置有裝配孔(20)。
4.根據權利要求1所述的一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱；其特征在于:所述的支架總成(4)由鎖緊支架(21)、支撐架(22)、連接安裝板(23)、鎖緊螺釘(24)和鎖緊墊片(25)構成；支撐架(22)—端兩側對稱設置有帶有安裝孔(26)的安裝板(27)，安裝板(27 )之間的支撐架(22 )上對稱設置有潰縮滑槽(28 )，潰縮滑槽(28 )上表面的支撐架(22 )上裝有鎖緊墊片(25 )，潰縮滑槽(28 )下表面的支撐架(22 )上裝有鎖緊支架(21)，鎖緊支架(21)由鎖緊螺釘(24)穿過潰縮滑槽(28)與鎖緊墊片(25)固定連接，支撐架(22)另一端的上表面焊裝有連接安裝板(23 )，連接安裝板(23 )上設置有安裝孔(26 )，連接安裝板(23 )下方的支撐架(22)上對稱設置有連接滑槽(31);所述的鎖緊支架(21)呈“ U ”字狀，鎖緊支架(21)上對稱設置有裝配口( 29 )。
5.根據權利要求1所述的一種具有吸能功能的四向可調汽車轉向管柱；其特征在于:所述的調節鎖緊裝置(5)由連接軸(32)、鎖緊塊(33)、操作手柄(34)、鎖緊螺母(35)和曲柄(36)構成，曲柄(36)的一端裝有操作手柄，曲柄(36)的另一端通過鎖緊螺母(35)安裝有連接軸(32 )，連接軸(32 )的端頭設置有裝配方板(30 )，鄰近曲柄(36 )的連接軸上裝有鎖緊塊(33)。
【文檔編號】B62D1/19GK103625536SQ201310658391
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月9日 優先權日:2013年12月9日
【發明者】龍泉, 楊如龍 申請人:武漢捷隆汽車電動轉向系統有限公司