[实用新型]一种汽车转向柱吸能结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及汽车零部件领域，尤其涉及一种汽车转向柱吸能结构。

背景技术

当汽车发生正面碰撞时，碰撞能量使汽车的前部发生塑性变形。位于汽车前部的转向柱及转向轴在碰撞力的作用下要向后即驾驶员的胸部方向运动。这种运动的能量应通过转向柱以机械的方式予以吸收，防止或减少其直接作用于驾驶员身上，造成人身伤害。另一方面，在汽车发生正面碰撞时，驾驶员受惯性的影响有冲向转向盘的运动。驾驶员本身的运动能量一部分由约束装置如安全带、气囊等加以吸收，另一部分传递给转向盘和转向柱系统。这部分能量也要通过转向盘及转向柱系统予以吸收，以防止超出人体承受能力的碰撞力伤害驾驶员。除了能满足转向柱常规的功能外，在汽车发生正面碰撞时，能够有效地吸收碰撞能量，防止或减少碰撞能量伤害驾驶员的结构称为汽车转向柱的吸能结构。因此，汽车上除要求安装吸能式转向盘之外，还要求转向柱必须安装能够缓和冲击的吸能装置。

转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱固定在车身上，转向轴从转向柱中穿过，支承在转向柱内的轴承和衬套上。转向轴与转向柱上安装的吸能装置的基本工作原理如下：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱或其支架产生塑性变形、转向错位等方式吸收冲击能量。目前有以下三种吸收冲击能量的方式：第一，转向轴错位缓冲，适合于转向轴分为上转向轴和下转向轴的汽车，当汽车发生正面碰撞时，转向轴的上转向轴和下转向轴错位，使得下转向轴向前即驾驶员的反方向运动，以防止伤害驾驶员；第二，转向轴错位和支架变形缓冲，适合于转向轴分为上转向轴和下转向轴并且转向柱上设置有吸能板4的汽车，当汽车发生正面碰撞时，转向器向后移动，下转向轴插入中空的上转向轴中，上转向轴被压扁，吸收了冲击能量，另一方面，转向柱通过支架和U形金属板(充当吸能板4)固定在仪表板上，当驾驶员身体撞击转向盘后，转向柱和支架从仪表板上脱落并向前移动，而一端固定在仪表板上且另一端固定在支架上的U形金属板会产生扭曲变形并吸收冲击能量；第三，转向柱变形吸收冲击能量并缓冲，适合于汽车上安装网格状或波纹管式转向柱吸能装置的汽车，当汽车发生正面碰撞而导致人体冲撞转向盘时，网格状或波纹管式转向柱的网格部分或波纹管部分将被压缩而产生塑性变形，从而吸收冲击能量。

目前，在上述第二种吸收冲击能量方式中，支架与吸能板4要满足吸能板4上的4个孔位与支架上的4个孔位同轴度的要求，才能将尼龙材料注入到吸能板4和支架上的4个孔位中，以进行连接。一方面，这种生产工艺很难保证产品的一致性，另一方面，由于产品一致性差，导致吸能结构的溃缩力即吸能性在500～5000N之间，因而，溃缩力大小的控制范围不合理，吸能结构的性能不稳定，使得当车辆发生正面碰撞时，如果溃缩力太大或太小时，存在吸能结构失效的风险，给驾驶员带来伤害。

因此，需要一种性能稳定、能够确保有效的转向柱吸能结构。

实用新型内容

本实用新型提供了一种汽车转向柱吸能结构，其特征在于，包括安装在转向柱1上的转向柱小支架和安装于车前横梁7上的转向柱大支架2，转向柱小支架与转向柱大支架2位置对应设置，转向柱小支架上安装至少两个位于转向柱两侧的吸能机构；吸能机构包括转向柱小支架底部设有的连接板301以及吸能板4；吸能板4上设有槽口，连接板7插设于槽口内；吸能板4上穿装有限位导向杆5和6；限位导向杆5和6从吸能板4一侧穿入，贯穿连接板7，经由吸能板4另一侧穿出，最后与转向柱大支架2穿装连接；转向柱大支架2和转向柱小支架可沿限位导向杆5和6作对向滑动。

进一步地，吸能板4具有第一片、第二片和连接第一片和第二片的连接片，第一片与第二片相对设置，且连接片为圆滑过渡弧面板。

进一步地，吸能板4为U形吸能板。

进一步地，U形吸能板安装成口朝下，使得当汽车发生碰撞时，能够引导连接板7向下运动。

进一步地，限位导向杆5和6具有第一帽和第二帽。

进一步地，吸能板4为铆钉。

进一步地，吸能板4上穿装至少两个铆钉：上铆钉5和下铆钉6，且上铆钉5的直径比下铆钉6的直径大，上铆钉5和下铆钉6配合使用，上铆钉5使得连接板301、转向柱大支架2和吸能板4刚性连接，下铆钉6使得在汽车发生碰撞时，防止吸能板4绕上铆钉5转动。

进一步地，转向柱小支架包括连接板301和U形套件302，该U形套件上设置有螺孔并通过螺栓与所述转向柱连接。

进一步地，转向柱大支架2上设置有螺孔并通过螺栓与车前横梁7连接。

本实用新型的有益效果为：