[发明专利]吸能式汽车转向轴

说明书

一、技术领域

本发明涉及汽车转向技术，具体是涉及一种吸能式汽车转向轴。

二、背景技术

近年来由于道路条件的改善及汽车车速的提高，汽车发生正面撞车的事故越来越多，由于车身、车架产生变形，导致转向轴、转向盘后移，同时人体受惯性作用向前冲，从而使驾驶员的胸部和头部可能撞到转向盘上而受伤，为减轻这种伤害急需采用一种能够吸收冲击能量的转向轴。

转向轴是汽车转向系统中的重要组成部分。转向轴的设计必须保证其能够可靠的传递扭矩，使方向盘位于符合驾驶员驾驶姿态的位置，为了在发生碰撞的时候能够吸收碰撞能量，保护驾驶员安全，因此需要在转向轴上进行吸能设计。

现有的转向轴吸能设计大都采用吸能管柱等，这些吸能管柱吸收碰撞能量主要依靠摩擦力消耗，或者通过剪切塑料销以及管柱断开后上下段的摩擦力来实现的，其消耗的能量有限，并且不能保证吸能均匀性。

三、发明内容

本发明的目的就是针对以上存在的缺陷，提供一种安全可靠且结构简单的吸能式汽车转向轴。

其技术方案是：吸能式汽车转向轴，包括上段转向轴、第一连接螺栓、第二连接螺栓、第三连接螺栓、第四连接螺栓、吸能胶垫、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、第三锁紧螺母、第四锁紧螺母、下段转向轴，其特征在于：上段转向轴、下段转向轴通过4个连接螺栓、4个锁紧螺母与吸能胶垫两端连接固定。

车辆在碰撞过程中，下段转向轴相对于上段转向轴运动，中间的吸能胶垫产生轴向压缩变形而吸收撞击能量，起到缓和冲击载荷的作用，并使转向盘的后移量大大减小。

本发明的有益效果如下：

1.车辆在正常行驶过程中，由于路面的不平度引起前轮胎的振动，然后传给转向器和下段转向轴，由下段转向轴和上段转向轴中间的吸能胶垫吸收了下段转向轴的振动能量，使下段转向轴的振动能量不能传至上段转向轴和转向盘，从而提高了行驶的舒适性。

2.车辆在正面碰撞过程中，碰撞能量传给下段转向轴，使位于车辆前部的下段转向轴相对于上段转向轴运动，中间的吸能胶垫产生轴向压缩变形而稳定的吸收撞击能量，起到缓和冲击载荷的作用，并使同上段转向轴连接的转向盘的后移量大大减小，防止或减少转向盘直接作用于驾驶员身上，避免造成人身伤害。

3.车辆在正面碰撞过程中，驾驶员受惯性的影响产生冲向转向盘的运动，驾驶员本身的运动能量传递给转向盘和上段转向轴，使位于后部的转向盘和上段转向轴相对于下段转向轴运动，这部分能量也要通过吸能胶垫的轴向压缩变形而有效稳定的予以吸收，防止或减少超出人体承受能力的碰撞力，避免造成人身伤害。

4.本发明吸能式汽车转向轴的结构简单，容易装配，成本低廉。车辆在正常行驶过程中，吸能胶垫吸收了下段转向轴的振动能量，使下段转向轴的振动能量不能传至上段转向轴和转向盘，提高了车辆行驶的舒适性。车辆在正面碰撞过程中，中间的吸能胶垫可以持续稳定的吸收下段转向轴的碰撞能量，防止或减少方向盘直接作用于驾驶员身上，避免造成人身伤害；也可以持续稳定的吸收由于惯性使驾驶员本身作用于转向盘和上段转向轴的运动能量，防止或减少了超出人体承受能力的碰撞力，避免造成人身伤害。以上使用吸能式汽车转向轴后，效果非常明显，提高了车辆行驶的舒适性和安全性。

四、附图说明

图1：本发明吸能式汽车转向轴主视图；

图2：吸能式汽车转向轴A向视图；

图3：吸能式汽车转向轴B向视图；

图4：上段转轴主视图；

图5：上段转轴俯视图；

图6：下段转轴主视图；

图7：下段转轴仰视图；

图8：吸能胶垫主视图；

图9：吸能胶垫俯视图。

图中，1：上段转向轴，11：上段螺纹连接部分，12：上段花键部分，13：上段锥体部分，14：上段主轴部分，15：上段固定座，151：第一固定孔，152：第二固定孔，21：第一连接螺栓，22：第二连接螺栓，23：第三连接螺栓，24：第四连接螺栓，3：吸能胶垫，31：第一通孔，32：第二通孔，33：第三通孔，34：第四通孔，41：第一锁紧螺母，42：第二锁紧螺母，43：第三锁紧螺母，44：第四锁紧螺母，5：下段转向轴，51：下段花键部分，52：下段主轴部分，53下段固定座，533：第三固定孔，534：第四固定孔。

五、具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与发明有关的构成。