[发明专利]汽车转向柱缓冲系统及其汽车

说明书

本发明公开了一种汽车转向柱缓冲系统及其汽车，其中缓冲系统包括转向柱和转向柱管，所述转向柱的两端分别与方向盘和转动器传动连接，所述转向柱中段通过安装轴承转动内套于转向柱管内，所述转向柱管中间内壁设置有用于对所述安装轴承轴向限位的弹性限位机构，所述转向柱的下段还设置有用于对轴向下滑的安装轴承起阻尼缓冲的阻尼缓冲机构；限位和缓冲相对独立，有效提高缓冲效率，大大提高抵御事故的安全性能，保障驾驶员的安全，并且可重复使用；通过将阻尼缓冲机构设置磁流变液缓冲机构，且控制器通过实时冲量控制磁流变液缓冲机构进行适应性缓冲，大大提高缓冲的效率，进一步提高驾驶的安全性。

技术领域

本发明涉及汽车安全领域，具体涉及汽车转向柱缓冲系统及其汽车。

背景技术

转向轴是连接转向盘和转向器的传动件，转向柱管固定在车身上，转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。汽车除要求装有吸能式转向盘外，还要求转向柱管必须装备能够缓和冲击的吸能装置。转向轴和转向柱管吸能装置的基本工作原理是：当转向轴受到巨大冲击而产生轴向位移时，通过转向柱管或支架产生塑性变形、转向轴产生错位等方式，吸收冲击能量。

现有的吸收冲击能量的方式主要有三种：1、转向轴错位缓冲；2、转向轴错位和支架变形缓冲，汽车转向柱管吸能装置的工作原理是：发生碰撞时，转向器向后移动，下转向传动轴插入上转向传动轴的孔中，上转向传动轴被压扁，吸收了冲击能量。此外，转向柱管通过支架和U形金属板固定在仪表板上。当驾驶员身体撞击转向盘后，转向管柱和支架将从仪表板上脱离下来向前移动。这时，一端固定在仪表板上而另一端固定在支架上的U形金属板就会产生扭曲变形并吸收冲击能量。3、转向柱管变形吸收冲击能量并缓冲，如果汽车上装用了网格状或波纹管式转向柱管吸能装置，当发生猛烈撞车导致人体冲撞转向盘时，网格部分或波纹管部分将被压缩产生塑性变形，吸收冲击能量。而上述方式缓冲系统缓冲效率低，安全性差，并且不可重复使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种汽车转向柱缓冲系统及其汽车，能够有效提高缓冲效率，大大提高抵御事故的安全性能，保障驾驶员的安全，并且可重复使用。

本发明的一种汽车转向柱缓冲系统，包括转向柱和转向柱管，所述转向柱的两端分别与方向盘和转动器传动连接，所述转向柱中段通过安装轴承转动内套于转向柱管内，所述转向柱管中间内壁设置有用于对所述安装轴承轴向限位的弹性限位机构，所述转向柱的下段还设置有用于对轴向下滑的安装轴承起阻尼缓冲的阻尼缓冲机构。

进一步，所述阻尼缓冲机构为磁流变缓冲机构，还包括控制器和压力传感器，所述压力传感器设置于驾驶座垫下用于检测驾驶员上半身重力，所述控制器的输入端分别与压力传感器的输出端和汽车速度表的输出端电连接，控制器的输出端与磁流变缓冲机构的输入端电连接，所述控制器根据压力传感器检测的驾驶员上半身重力和汽车速度表检测的实时速度计算驾驶员上半身实时冲量，并根据该实时冲量控制磁流变缓冲机构。

进一步，所述弹性限位机构包括沿径向开设于转向柱管内侧壁的安装孔和安装于安装孔内的弹性限位组件，所述弹性限位组件包括位于安装孔内端的限位滚珠、固定安装孔外端的堵头和弹顶于限位滚珠和堵头之间的柱状弹簧，所述安装孔的内端口半径小于限位滚珠的半径，所述限位滚珠部分外露于安装孔且限位滚珠外露部分用于对安装轴承形成轴向限位。

进一步，所述堵头通过螺纹内套于安装孔外端口。

进一步，所述安装孔和弹性限位组件为多组且分别沿转向柱管内圆的周向均匀分布。