车辆转向管柱的溃缩力可变的溃缩机构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于转向管柱的溃缩力可变的溃缩机构，转向管柱的外套管具有同轴地布置的不可相对转动的内管和外管，外管在外侧至少部分地包围内管，溃缩机构包括：带有可伸展的插销的电磁阀；固定在外管的端部上的溃缩导向盒；固定在内管上并且以过盈配合的方式嵌入到设置在外管端部上的溃缩开口中的溃缩挡块；以及依次交替地布置的多个溃缩片和隔片。其中，电磁阀固定在溃缩导向盒上，插销被配置成能够插入到插销孔中，溃缩片和隔片具有相同的形状并且在与溃缩导向盒上的插销孔对齐的位置处分别具有与插销孔形状相同的穿孔，插销能够由电磁阀产生的磁力致动并且朝向溃缩片和隔片的穿孔伸展。

Collapsing mechanism with variable collapsing force for vehicle steering column

【技术实现步骤摘要】
车辆转向管柱的溃缩力可变的溃缩机构
本专利技术涉及用于汽车工业领域中的车辆转向系统，尤其是涉及一种用于车辆的转向管柱的溃缩力可变的溃缩机构。
技术介绍
车辆转向系统是用来改变或保持车辆行驶或倒退方向的一系列组件的组合。其中一个重要的组件是转向管柱，所述转向管柱设置在车辆的方向盘和车身之间，其主要作用是将驾驶员施加到方向盘上的转向力传递到转向传动轴上进而传递到转向横拉杆上，从而改变车辆行驶方向。所述转向管柱主要包括同轴地布置的外套管和转向轴。其中，所述外套管紧固在车身上；所述转向轴穿过所述外套管且可转动地支承在所述外套管的内壁上，所述转向轴的一端与方向盘相连，而另一端通过万向节与转向传动轴相连。同时，转向管柱也是车辆的一种重要的安全装置，其外套管通常由同轴布置的、不可相对转动的外管和内管构成。当车辆发生碰撞时，驾驶员、尤其是未系安全带的驾驶员可能会朝方向盘方向撞击，驾驶员的头部或胸部容易与方向盘发生碰撞，由此产生的力会使转向管柱的外套管向下溃缩，此时外套管的外管与内管之间的相互摩擦和相互挤压变形将产生溃缩力，进而起到吸能的作用，由此减轻驾驶员的受伤程度。但是，这种溃缩结构一旦成型，则整个车辆运行过程中能够产生的溃缩力是一定的。因此，现有产品的转向管柱的溃缩结构一旦被制成，那么在碰撞过程中产生的溃缩力、吸收的能量都是恒定的。但是，现实生活中车辆发生碰撞的时候，事故的种类、车辆的速度是随机的，转向管柱往往不能根据实际发生的碰撞提供不同的溃缩力或者不同的吸能量。
技术实现思路
针对转向管柱的根据现有技术的溃缩结构的上述缺点，本专利技术的目的在于提供一种能够提供大范围的溃缩力并且能够自动应对不同的碰撞工况而产生不同的、可控的溃缩力的溃缩机构，其同时能够增加转向管柱的溃缩稳定性。该目的通过根据本专利技术的一种溃缩力可变的溃缩机构来实现，其设置在车辆的转向管柱的外套管上，所述外套管具有同轴地布置的、不可相对转动的内管和外管，所述外管在外侧至少部分地包围所述内管。所述溃缩机构包括：带有可伸展的插销的电磁阀，所述电磁阀被配置成能够根据从车辆控制器接收到的信号控制所述插销的伸展量；固定在所述外管的、邻近所述内管的端部上的溃缩导向盒，该溃缩导向盒构造成具有U型板形状的中空结构，在所述溃缩导向盒上设有与可伸展的插销形状匹配的插销孔；溃缩挡块，所述溃缩挡块固定在所述内管上并且以过盈配合的方式嵌入到设置在外管端部上的溃缩开口中；以及依次交替地布置的多个溃缩片和隔片，其设置在所述溃缩导向盒的内部，并且所述溃缩片和隔片的一端与所述溃缩挡块相接触。其中，所述电磁阀固定在所述溃缩导向盒上，可伸展的所述插销被配置成能够插入到所述插销孔中，并且其中，所述溃缩片和隔片具有相同的形状并且在与所述溃缩导向盒上的插销孔对齐的位置处分别具有与所述插销孔形状相同的穿孔，所述插销能够由所述电磁阀产生的磁力致动并且朝向所述溃缩片和隔片的穿孔伸展。对于配设有根据本专利技术的溃缩力可变的溃缩机构的转向管柱来说，当车辆发生碰撞时，驾驶员撞击到方向盘，方向盘受到冲击向转向管柱施加轴向力，转向管柱、尤其是外套管开始溃缩。同时车辆控制器向电磁阀输送致动信号，电磁阀根据接收到的具体信号(碰撞工况)控制可伸展的插销的伸展量，从而使所述插销朝向溃缩片和隔片运动。当所述插销未插入任何溃缩片的穿孔中时，转向管柱的外套管的溃缩力仅靠外管和内管之间的摩擦力产生；当所述插销插入至少一个溃缩片的穿孔中时，所述外管带动电磁阀、溃缩导向盒、进而经由插销带动溃缩片一起向下运动，此时不仅外管和内管之间产生摩擦力，而且溃缩片与溃缩挡块之间会发生相对运动，由于两者之间是过盈配合，其相对运动会产生材料变形，这种材料变形的阻力和内外管摩擦力共同组成外套管的溃缩力。通过电磁阀控制不同数量的溃缩片参与溃缩，可以给转向管柱的外套管提供可变的溃缩力。借助于根据本专利技术的溃缩结构，可提供的溃缩力范围大，通过调整溃缩片的材料、宽度、数量，可以产生不同的溃缩力，满足不同车型的要求。另外，能够通过车辆控制器向电磁阀发送反映不同安全条件的控制信号，比如像驾驶员是否系安全带、车速、碰撞位置等，从而使电磁阀根据所输入的控制信号产生不同大小的致动力来控制插销的伸展长度，进而控制参与溃缩的溃缩片的数量，产生最适合当下实际情况的溃缩力，对驾驶员产生更好的保护。此外，根据本专利技术设有溃缩导向盒，这样能更好地引导转向管柱的溃缩方向，增加转向管柱溃缩时的稳定性。根据本专利技术的一种优选的技术方案，在所述溃缩导向盒中设有三个溃缩片和两个隔片。在这种技术方案中，插销的伸展长度分四档：一档不插入任何溃缩片，此时转向管柱的溃缩力仅靠内外管的摩擦力产生；二档插销插入最上面的溃缩片；三档插销插入两个溃缩片；四档插销插入三个溃缩片，插入的溃缩片越多则产生的溃缩力越大。当然可以根据实际情况配置溃缩片和隔片的数量，只要溃缩片和隔片交替放置，这都落入到本专利技术的保护范围中。根据本专利技术，所述电磁阀通过可拆卸的紧固件、优选螺栓固定在所述溃缩导向盒的上表面上并且在所述溃缩导向盒内部设有沿所述溃缩导向盒的至少一部分长度延伸的支承片，所述溃缩片和隔片依次交替地平放在所述支承片上。所述支承片为所述溃缩片和隔片提供了稳定的支撑，增加转向管柱溃缩时的稳定性。根据本专利技术的另一种技术方案，可伸展的所述插销能够伸展穿过全部溃缩片和隔片的穿孔，直至到达所述支承片。此时所述溃缩机构能够提供溃缩力峰值，使转向管柱的外套管产生最大程度的溃缩。根据本专利技术优选地，在所述电磁阀上设有线缆接头，所述线缆接头包括信号接头和电气接头，通过所述信号接头和电气接头能够分别给所述电磁阀提供控制信号以及供电。根据本专利技术优选地，所述溃缩挡块通过焊接方式或粘接方式紧固在所述内管上，并且所述溃缩导向盒通过焊接方式或粘接方式紧固在所述外管上。当然通过本
中任何合理的连接方式将溃缩挡块与所述内管连接以及将所述溃缩导向盒与所述外管连接，都落入到本专利技术的保护范围中。根据本专利技术优选地所述溃缩片由例如像钢、铜、铝合金、塑料等塑性材料构成并且所述隔片由例如像尼龙、橡胶等柔性材料构成。当然采用本
中任何合理的材料来制造所述溃缩片和隔片，都落入到本专利技术的保护范围中。根据本专利技术，多个所述溃缩片可以具有相同的厚度，也可以具有彼此不同的厚度。本领域技术人员可根据实际需要选择各个溃缩片的厚度，这都在本专利技术的保护范围中。根据本专利技术，当所述转向管柱发生溃缩时，如果驾驶员未系安全带，则所述电磁阀会产生比驾驶员系安全带时更大的磁力致动可伸展的所述插销。由于在车辆碰撞发生时，未系安全带的驾驶员相对于系安全带的驾驶员通常会受到更严重的撞击或者说伤害，因此根据本专利技术的溃缩机构特别针对未系安全带的驾驶员提供更大的溃缩力，以便能够吸收更多的撞击能量。根据本专利技术的另一种优选的技术方案，在所述溃缩片和隔片的与所述溃缩挡块相邻的一端掏制出细长的空隙，该空隙的宽度略小于所述溃缩挡块的宽度，从而在所述溃缩片朝向所述溃缩挡块运动时，在所述溃缩片与所述溃缩挡块之间形成过盈量。通过设置所述空隙节省了溃缩片和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于车辆的转向管柱的溃缩力可变的溃缩机构，其中，转向管柱的外套管(100)具有同轴地布置的、不可相对转动的内管(7)和外管(8)，所述外管(8)在外侧至少部分地包围所述内管(7)，其特征在于，所述溃缩机构(20)包括：/n带有可伸展的插销(13)的电磁阀(1)，所述电磁阀(1)被配置成能够根据从车辆控制器接收到的信号控制所述插销(13)的伸展量；/n固定在所述外管(8)的、邻近所述内管(7)的端部上的溃缩导向盒(3)，该溃缩导向盒构造成具有U型板(9)形状的中空结构，在所述溃缩导向盒(3)上设有与可伸展的插销(13)形状匹配的插销孔(14)；/n溃缩挡块(6)，所述溃缩挡块固定在所述内管(7)上并且以过盈配合的方式嵌入到设置在外管端部上的溃缩开口(11)中；以及/n依次交替地布置的多个溃缩片(4)和隔片(5)，其设置在所述溃缩导向盒(3)的内部，并且所述溃缩片(4)和隔片(5)的一端与所述溃缩挡块(6)相接触，/n其中，所述电磁阀(1)固定在所述溃缩导向盒(3)上，可伸展的所述插销(13)被配置成能够插入到所述插销孔(14)中，/n并且其中，所述溃缩片(4)和隔片(5)具有相同的形状并且在与所述溃缩导向盒(3)上的插销孔(14)对齐的位置处分别具有与所述插销孔(14)形状相同的穿孔(16)，所述插销能够由所述电磁阀(1)产生的磁力致动并且朝向所述溃缩片(4)和隔片(5)的穿孔(16)伸展。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于车辆的转向管柱的溃缩力可变的溃缩机构，其中，转向管柱的外套管(100)具有同轴地布置的、不可相对转动的内管(7)和外管(8)，所述外管(8)在外侧至少部分地包围所述内管(7)，其特征在于，所述溃缩机构(20)包括：
带有可伸展的插销(13)的电磁阀(1)，所述电磁阀(1)被配置成能够根据从车辆控制器接收到的信号控制所述插销(13)的伸展量；
固定在所述外管(8)的、邻近所述内管(7)的端部上的溃缩导向盒(3)，该溃缩导向盒构造成具有U型板(9)形状的中空结构，在所述溃缩导向盒(3)上设有与可伸展的插销(13)形状匹配的插销孔(14)；
溃缩挡块(6)，所述溃缩挡块固定在所述内管(7)上并且以过盈配合的方式嵌入到设置在外管端部上的溃缩开口(11)中；以及
依次交替地布置的多个溃缩片(4)和隔片(5)，其设置在所述溃缩导向盒(3)的内部，并且所述溃缩片(4)和隔片(5)的一端与所述溃缩挡块(6)相接触，
其中，所述电磁阀(1)固定在所述溃缩导向盒(3)上，可伸展的所述插销(13)被配置成能够插入到所述插销孔(14)中，
并且其中，所述溃缩片(4)和隔片(5)具有相同的形状并且在与所述溃缩导向盒(3)上的插销孔(14)对齐的位置处分别具有与所述插销孔(14)形状相同的穿孔(16)，所述插销能够由所述电磁阀(1)产生的磁力致动并且朝向所述溃缩片(4)和隔片(5)的穿孔(16)伸展。


2.按照权利要求1所述的溃缩机构，其特征在于，所述电磁阀(1)通过可拆卸的紧固件(2)固定在所述溃缩导向盒(3)的上表面上。


3.按照权利要求2所述的溃缩机构，其特征在于，在所述溃缩导向盒(3)内部设有沿所述溃缩导向盒(3)的至少一部分长度延伸的支承片(10)，所述溃缩片(4)和隔片(5)依次交替地平放在所述支承片(10)上。


4.按照权利要求3所述的溃缩机构，其特征在于，可伸展的所述插销(13)能够伸展穿过至少一个所述溃缩片(4)的穿孔(16)。


5.按照权利要求3所述的溃缩机构，其特征在于，可伸展的所述插销(13)能够伸展穿过全部溃缩片(4)和隔片(5)的穿孔(16)，直至到达所述支承片(10)。


6.按照权利要求1至5中任一项所述的溃缩机构，其特征在于，在所述溃缩导向盒(3)中设有三个溃缩片(4)和两个隔片(5)。

【专利技术属性】
技术研发人员：李让书，黄君，吴绍传，杨玉峰，吴涛，罗诚，
申请(专利权)人：观致汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32