[发明专利]滚珠压溃吸能型转向柱

说明书

技术领域

本发明属于汽车转向系统，特别涉及一种汽车用滚珠压溃吸能型转向柱。

背景技术

当汽车发生碰撞时，对驾驶员造成主要威胁的是汽车方向盘和转向柱。汽车受正面碰撞时的能量使其前部发生塑性变形，位于汽车前部的转向柱与转向轴在碰撞力的作用下向后即驾驶员胸部方向运动，这称作首次碰撞。这种碰撞的能量是通过转向柱前端的转向下轴总成吸能式结构予以吸收，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，在汽车发生碰撞时，驾驶员受惯性的影响有冲向方向盘的运动，称作二次碰撞。驾驶员本身的运动能一部分由汽车安全约束装置如安全带分可约束和不可约束两种、气囊等加以吸收，另一部分会直接传递给方向盘和转向柱系统。这部分能量也要通过方向盘及转向柱系统予以吸收，以防止超出人体承受能力而伤害驾驶员。这种除了能满足转向柱常规的功能外，并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转向柱称为吸能式转向柱。

传统的吸能式转向柱一种是在上柱筒和下柱筒连接部位压铆8点，通过铆点来固定上、下柱筒，该铆点会在受冲击时溃缩来吸收由二次碰撞产生的冲击能量。这种传统的铆点式吸能转向柱在发生碰撞时，受到的径向力大于设计的收缩载荷后会压溃，但是在压溃过程中会产生很大的偏置载荷，在原来收缩载荷的基础上增加了2000N左右。吸收二次碰撞的冲击能量有限，不容易控制，并对二次碰撞产生增加的偏置载荷根本无法控制。对国内部分采用不可约束安全带的汽车，容易对驾驶员的胸部产生很严重伤害，在国家“CANCP”强制碰撞要求的情况下，无法通过“三星”以上的认证。

另一种为在下柱筒上压四根筋，通过凸筋来固定上下柱筒，并起到支撑作用。当汽车发生碰撞时，通过凸筋与上柱筒内表面的相对滑动，达到吸收碰撞能量的目的，从而消除碰撞力。这种凸筋式吸能转向柱在发生碰撞时，受到的径向力大于设计的收缩载荷后会压溃，但是在压溃过程中会产生很大的偏置载荷，在原来收缩载荷的基础上增加了2000N左右。吸收二次碰撞的冲击能量有限，且收缩载荷波动大、不容易控制，并对二次碰撞产生增加的偏置载荷根本无法控制。对国内部分采用不可约束安全带的汽车，容易对驾驶员的胸部产生很严重伤害，在国家“CANCP”强制碰撞要求的情况下，同样无法通过“三星”以上的认证。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的吸能式转向柱吸收二次碰撞的冲击载荷过大，且收缩载荷不容易控制的缺点。提供一种能有效吸收二次碰撞冲击能量并且收缩载荷容易控制的转向柱吸能装置。

一种吸能式转向柱包括上柱筒1、下柱筒2和滚珠滑套3，上柱筒1与下柱筒2套装在一起，且上柱筒1和下柱筒2之间为可轴向移动的配合。其中，所述上柱筒1和下柱筒2之间的套装处有环形空腔4，该环形空腔4由上柱筒1和下柱筒2之间的配合间隙组成，滚珠滑套3装在上柱筒1和下柱筒2之间的配合间隙中。

由于本发明提供的吸能转向柱中的吸能装置采用滚珠滑套3，滚珠滑套3的收缩载荷非常容易控制和调节，吸收冲击能量的效果明显。此外，上柱筒1和下柱筒2连接处由上柱筒1内表面和下柱筒2外表面空间部分形成环形腔室4，用于放置滚珠滑套。

附图说明

图1是本发明提供的滚珠压溃吸能型转向柱的部分剖面图

图2是本发明提供的滚珠压溃吸能型转向柱的吸能装置-滚珠滑套的示意图

其中1上柱筒、2下柱筒、3滚珠滑套、4环形腔室、5滚珠、6滑套。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施方式作详细说明

如图1所示，本发明提供的吸能式转向柱包括上柱筒1、下柱筒2和滚珠滑套3，上柱筒1与下柱筒2套装在一起，其中，所述上柱筒1和下柱筒2的套装处有环形腔室4，该环形腔室4由上柱筒1套装处的内表面与下柱筒2套装处的外表面间隙部分组成；滚珠滑套3装在上柱筒1内表面和下柱筒2外表面形成的环形腔室4中。

由于本发明提供的吸能转向柱的滚珠滑套3收缩载荷非常容易控制和调节，吸收冲击能量的效果明显。此外，上柱筒1和下柱筒2连接处由上柱筒1内表面和下柱筒2外表面空间部分形成环形腔室4，用于放置滚珠滑套3。滚珠滑套3将上柱筒1和下柱筒2连接起来形成过盈配合。

滚珠滑套3安装于环形腔室4中，起到连接上柱筒1和下柱筒2的作用，保证实现连接作用的优选方式为滚珠滑套3的一端与上柱筒1套装处的内表面环形部分36个点过盈配合，另一端与下柱筒2套装处的外表面环形部分36个点过盈配合。