專利名稱：車輛轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收系統(tǒng)，更具體而言，涉及這樣 的車輛轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，其通過在現(xiàn)有巻邊板(curlingplate)上附加 巻邊板導(dǎo)向器(guide)從而使得巻邊板可以有效地吸收沖擊。 (b)相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的說明 15 通常，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計用于把由駕駛者產(chǎn)生的扭矩傳送給車輪。轉(zhuǎn)
向系統(tǒng)包括安裝在駕駛席附近的方向盤，連接到方向盤的轉(zhuǎn)向軸，和 安裝在轉(zhuǎn)向軸周圍用以支撐轉(zhuǎn)向軸的管。
如果碰撞，轉(zhuǎn)向柱經(jīng)由容器(capsule)的成型力(molding force)、內(nèi) 外管之間的摩擦力和方向盤的變形來吸收沖擊，從而減少對駕駛員的 20 傷害。
圖1是車輛轉(zhuǎn)向柱傳統(tǒng)沖擊吸收系統(tǒng)的立體圖。
圖2是在其上安裝有電動機的車輛轉(zhuǎn)向柱另一傳統(tǒng)沖擊吸收系統(tǒng)。
如圖1和2所示，當(dāng)產(chǎn)生如箭頭方向所示外部沖擊時，傳統(tǒng)轉(zhuǎn)向
柱首先使用安裝在安裝板上的容器109， 209的成型力吸收沖擊。此外， 25通過內(nèi)管103， 203和外管101， 203之間的摩擦力來實現(xiàn)次級沖擊吸收。
然而，上述傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向柱很難設(shè)計，這是因為需要調(diào)整成型容器 的數(shù)量和厚度以設(shè)置容器的成型力。此外，調(diào)整內(nèi)外管之間摩擦力的 設(shè)計更改將是不經(jīng)濟的。 30 此外，因為安裝板被分成上安裝板105， 205和下安裝板107， 207，
所以當(dāng)車輛空載或高速行駛時發(fā)生方向盤搖擺。此外，因為下安裝板
107， 207的結(jié)構(gòu)脆弱，其在裝配過程中容易變形。
在圖2所示電動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向柱中，電動機的存在不僅顯著 增加方向盤的搖擺，而且由于轉(zhuǎn)向柱可折疊部分被減小，從而吸收沖
5 擊能量可用空間的量也被減小。
上述信息在背景技術(shù)中的披露僅僅是幫助增強對發(fā)明背景的理
解，因此其可能包含這樣的信息該信息并未構(gòu)成被該國內(nèi)本領(lǐng)域普
通技術(shù)人員所掌握的現(xiàn)有技術(shù)信息。
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明致力于提供車輛轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，其優(yōu)點在于通過附 加覆蓋巻邊板的巻邊板導(dǎo)向器從而允許巻邊板有效吸收由車輛碰撞所 產(chǎn)生的沖擊。
本發(fā)明的一個例示性實施方案提供轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，其包括 15安裝板，外管，上端軸，和下端軸，沖擊吸收系統(tǒng)包括在安裝板上形 成的安裝板孔，布置在安裝板孔上垂直于轉(zhuǎn)向柱軸向方向的巻邊板銷， 連接到外管的橫向支架，橫向支架上形成的橫向支架孔， 一端固定在 外管和橫向支架之間的巻邊板，該外管穿過安裝板孔并與轉(zhuǎn)向柱軸向 平行地布置在安裝板和橫向支架之間、并包裹巻邊板銷，覆蓋安裝板 20和橫向支架之間巻邊板并連接到橫向支架的巻邊板導(dǎo)向器，在安裝板 上形成并布置在與轉(zhuǎn)向柱的軸向平行方向的安裝板槽，和將巻邊板導(dǎo) 向器固定到橫向支架、且如果發(fā)生碰撞則沿著安裝板槽移動的巻邊導(dǎo) 向器連接部。
巻邊導(dǎo)向器連接部可以包括螺栓。 25 巻邊導(dǎo)向器連接部可以進一步包括插入在螺栓和安裝板之間的墊 圈。
安裝板可以整體式形成為一塊。
沖擊吸收系統(tǒng)可以進一步包括由橫向支架在橫向支架與安裝板接 觸區(qū)域以U形切割而形成并被彎曲以與安裝板接觸的橫向支架連接 30 部，以及從安裝板的一部分延伸出來并彎曲覆蓋橫向支架連接部的安 裝板連接部。
上端軸和下端軸通過花鍵結(jié)構(gòu)彼此連接。
本發(fā)明的另一個例示性實施方案提供轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，其包 括安裝板，外管，上端軸，以及下端軸，該沖擊吸收系統(tǒng)包括在安裝 板上形成的安裝板孔，布置在安裝板孔上垂直于轉(zhuǎn)向柱軸向方向的巻 5邊板銷，連接到外管的橫向支架，橫向支架上形成的橫向支架孔，一 端固定在外管和橫向支架之間的巻邊板，該外管穿過安裝板孔并與轉(zhuǎn) 向柱軸向平行地布置在安裝板和橫向支架之間、并包裹巻邊板銷，覆 蓋安裝板和橫向支架之間巻邊板并連接到橫向支架的巻邊板導(dǎo)向器， 在安裝板上形成并布置在與轉(zhuǎn)向柱的軸向平行方向的安裝板槽，將巻 10邊板導(dǎo)向器固定到橫向支架、且在車輛發(fā)生碰撞時沿著安裝板槽移動 的巻邊導(dǎo)向器連接部，以及安裝在轉(zhuǎn)向柱上的電動機。 巻邊導(dǎo)向器連接部可以包括螺栓。
巻邊導(dǎo)向器連接部可以進一步包括插入在螺栓和安裝板之間的墊圈。
15 安裝板可以整體式形成為一塊。
沖擊吸收系統(tǒng)可以進一步包括由橫向支架在橫向支架與安裝板接 觸區(qū)域以U形切割而形成并被彎曲而與安裝板接觸的橫向支架連接 部，以及從安裝板的一部分延伸出來并彎曲覆蓋橫向支架連接部的安 裝板連接部。
20 上端軸和下端軸通過花鍵結(jié)構(gòu)彼此連接。


圖1是車輛轉(zhuǎn)向柱傳統(tǒng)沖擊吸收系統(tǒng)的立體圖。
圖2是在其上安裝有電動機的車輛轉(zhuǎn)向柱另一傳統(tǒng)沖擊吸收系統(tǒng)。
25 圖3是按照本發(fā)明的一個例示性實施方案的車輛轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收
系統(tǒng)的立體圖。
圖4是圖3中的巻邊板的連接部的局部放大立體圖。
圖5是顯示圖4的安裝板被拆掉時的狀況的局部放大立體圖。
圖6是顯示圖5的巻邊板導(dǎo)向器被拆掉時的狀況的局部放大立體
30 圖。
圖7是顯示當(dāng)從圖3的底部觀察時，安裝板和橫向支架的連接部
的局部放大立體圖。
圖8是按照本發(fā)明示的一個例性實施方案的車輛帶電動機的轉(zhuǎn)向 柱沖擊吸收系統(tǒng)的立體圖。
圖9是顯示按照本發(fā)明的一個例示性實施方案的上端軸和下端軸 5 的連接的示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的例示性實施方案參照附圖在下文詳細(xì)說明。
圖3是按照本發(fā)明的一個例示性實施方案的車輛轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收 10系統(tǒng)的立體圖，而圖8是按照本發(fā)明的一個例示性實施方案的車輛帶 電動機的轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)的立體圖。
圖4是圖3中的巻邊板的連接部的局部放大立體圖。 圖5是顯示圖4的安裝板被拆掉時的狀況的局部放大立體圖。 圖6是顯示當(dāng)圖5的巻邊板導(dǎo)向器被拆掉時的狀況的局部擴大立 15 體圖。
首先，將通過參照附圖4， 5和6來說明巻邊板和巻邊板導(dǎo)向器的
連接部。
轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)包括安裝板，外管，上端軸，和下端軸。安 裝板311具有安裝板孔313。 20 巻邊板銷323以垂直于轉(zhuǎn)向柱軸向的方向布置在安裝板孔313的上方。
橫向支架331連接到外管301。外管301和橫向支架331在車輛碰 撞中一體地共同移動。
橫向支架331具有橫向支架孔333。 25 巻邊板351的一端固定到外管301和橫向支架331之間。巻邊板
351穿過橫向支架孔333和安裝板孔313并且包裹巻邊板銷323。更準(zhǔn) 確地說，巻邊板351途經(jīng)安裝板313。巻邊板351與轉(zhuǎn)向柱的軸向平行 地布置在安裝板311和橫向支架331之間。
巻邊板導(dǎo)向器353覆蓋巻邊板351，巻邊板導(dǎo)向器353在安裝板 3031 1和橫向支架331之間連接到橫向支架331。當(dāng)巻邊板351在車輛碰 撞中折疊時，巻邊板導(dǎo)向器353使得巻邊板351能夠提供均勻的摩擦
力，從而能穩(wěn)定地折疊。
在安裝板311上形成安裝板槽315，該安裝板槽在與轉(zhuǎn)向柱軸向平 行的方向延伸。
巻邊板導(dǎo)向器353和橫向支架331都通過一個巻邊導(dǎo)向器連接部 5而被固定。如果發(fā)生碰撞，巻邊導(dǎo)向器連接部沿著安裝板槽315移動。 巻邊導(dǎo)向器包括螺栓319。在此情況下，可以通過調(diào)整螺栓319 的松緊度來調(diào)整沖擊吸收的量。
巻邊導(dǎo)向器連接部可以進一步包括介于螺栓319和安裝板311之 間的墊圈321。 io 安裝板311整體式形成為一塊。
下面將描述安裝板和橫向支架。
圖8是按照本發(fā)明的一個例示性實施方案的安裝板311和橫向支 架331的連接部的局部放大立體圖。
參照圖8，在橫向支架331與安裝板311相接觸的區(qū)域，橫向支架 15331被局部地切割為U形從而形成橫向支架連接部335。橫向支架連接 部335被彎曲以使其與安裝板311相接觸。
自安裝板311延伸出來一個安裝板連接部317，且該安裝板連接部 317被彎曲以覆蓋橫向支架連接部335并與之緊密接觸。
一旦車輛發(fā)生碰撞，安裝板連接部317和橫向支架連接部335首 20先吸收車輛碰撞所產(chǎn)生的沖擊。安裝板連接部317和橫向支架連接部 335的接合力根據(jù)安裝板連接部317的彎曲程度而確定。
圖9是顯示按照本發(fā)明的一個例示性實施方案的上端軸和下端軸 的連接的示意圖。
如圖9所示，上端軸和下端軸的連接部501形成為花鍵結(jié)構(gòu)。 25 在現(xiàn)有技術(shù)中，上端軸和下端軸通過軸銷彼此連接。從而，由車
輛碰撞產(chǎn)生的沖擊被吸收同時也會使軸銷斷裂。然而，在本發(fā)明中， 因為沖擊被巻邊板所吸收，所以上端軸和下端軸可以通過花鍵結(jié)構(gòu)彼 此連接。
如前所述，所闡明的例子中本發(fā)明的理念被應(yīng)用到通常的轉(zhuǎn)向柱 30沖擊吸收系統(tǒng)。然而，本發(fā)明的理念也可以應(yīng)用到電動機驅(qū)動的動力 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
圖8闡明了電動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)。
電動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(Motor Driven Power Steering system, MDPS)除安裝的電動機471之外與通常的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)在主要部件上 是相同的。如圖8所圖示，上管401，安裝板411，安裝板槽415，螺 5 栓419，墊圈421，巻邊板銷423，以及橫向支架431與上文所述的那 些部件所起的作用相同。
電動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向柱存在的設(shè)計難題是電動機471縮小了 轉(zhuǎn)向柱的可折疊區(qū)域而且很難改變管的直徑。當(dāng)上述沖擊吸收系統(tǒng)被 應(yīng)用到電動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)時，與使用管的摩擦力或使用軸銷 10的情況相比，其設(shè)計的改變更為容易也更為經(jīng)濟。
根據(jù)本發(fā)明的車輛轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)具有下列效果
1) 應(yīng)用了巻邊板和巻邊板導(dǎo)向器，因而巻邊板均勻折疊以在車輛 碰撞中提供穩(wěn)定的摩擦力，從而保護駕駛員免于受傷害。
2) 因為螺栓被應(yīng)用到導(dǎo)向器連接部，沖擊吸收量容易調(diào)整。
15 3)安裝板整體式形成為一塊，因此轉(zhuǎn)向柱的剛性獲得改善。該剛
性當(dāng)車輛空載或高速行駛時防止方向盤的搖擺。
4) 連接部用于將橫向支架連接到安裝板，導(dǎo)致車輛碰撞中沖擊的 分散。
5) 當(dāng)應(yīng)用巻邊板和巻邊板導(dǎo)向器時，上端軸和下端軸的連接用花 20鍵結(jié)構(gòu)完成，從而易于改變設(shè)計。
6) 當(dāng)沖擊吸收系統(tǒng)應(yīng)用于電動機驅(qū)動的動力轉(zhuǎn)向柱時，其中，由 于電動機的存在，可折疊的部分被縮短并且很難改變管的直徑，本發(fā) 明的上述效果能進一步提高。
按照本發(fā)明，因為車輛轉(zhuǎn)向柱的沖擊吸收系統(tǒng)用巻邊板而不用成 25 型銷，軸銷，以及管之間的摩擦力吸收車輛碰撞中所產(chǎn)生的沖擊，所 以生產(chǎn)成本可以減少，而且很容易根據(jù)車輛的規(guī)格來改變設(shè)計。
盡管本發(fā)明已經(jīng)通過當(dāng)前被認(rèn)為是具有可操作性的例示性實施方 案加以闡明，然而應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于所披露的實施方案，與 此相反，本發(fā)明覆蓋各種包含在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的變形和等同布置.
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，它包括安裝板，外管，上端軸，以及下端軸，該沖擊吸收系統(tǒng)包括在安裝板上形成的安裝板孔；以垂直于轉(zhuǎn)向柱軸向的方向布置在安裝板孔上方的卷邊板銷；與外管連接的橫向支架；在橫向支架上形成的橫向支架孔；一端固定在外管和橫向支架之間的卷邊板，該外管穿過安裝板孔并且與轉(zhuǎn)向柱的軸向平行地布置在安裝板和橫向支架之間，同時包裹卷邊板銷；覆蓋安裝板和橫向支架之間的卷邊板并且連接到橫向支架的卷邊板導(dǎo)向器；在安裝板上形成且布置在與轉(zhuǎn)向柱的軸向平行的方向的安裝板槽；以及卷邊導(dǎo)向器連接部，它將卷邊板導(dǎo)向器固定到橫向支架、并當(dāng)發(fā)生碰撞時沿著安裝板槽移動。
2. 如權(quán)利要求1所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中巻邊導(dǎo)向器連接部包 20 括螺栓。
3. 如權(quán)利要求2所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中巻邊導(dǎo)向器連接部進 一步包括介于螺栓和安裝板之間的墊圈。
4.如權(quán)利要求1所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中安裝板整體式形成為一塊。
5.如權(quán)利要求1所述的沖擊吸收系統(tǒng)，進一步包括 橫向支架連接部，其由橫向支架與安裝板接觸區(qū)域的橫向支架的 30—部分切割為U形而形成，并將其彎曲使之與安裝板接觸；以及安裝板連接部，其延伸自安裝板的一部分，并被彎曲使之覆蓋橫 向支架連接部。
6. 如權(quán)利要求1所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中上端軸和下端軸通過 花鍵結(jié)構(gòu)彼此連接在一起。
7. —種轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，它包括安裝板，外管，上端軸，以 及下端軸，該沖擊吸收系統(tǒng)包括在安裝板上形成的安裝板孔；以垂直于轉(zhuǎn)向柱軸向的方向布置在安裝板孔上方的巻邊板銷；與外管連接的橫向支架；在橫向支架上形成的橫向支架孔；一端固定在外管和橫向支架之間的巻邊板，該外管穿過安裝板孔 并且與轉(zhuǎn)向柱的軸向平行地布置在安裝板和橫向支架之間，同時包裹 巻邊板銷；覆蓋安裝板和橫向支架之間的巻邊板并且連接到橫向支架的巻邊 板導(dǎo)向器；安裝板槽，其沿著轉(zhuǎn)向柱的軸向形成于安裝板上； 巻邊導(dǎo)向器連接部，它將巻邊板導(dǎo)向器固定到橫向支架、并當(dāng)發(fā) 生車輛碰撞時沿著安裝板槽移動；以及 連接到轉(zhuǎn)向柱的電動機。
8. 如權(quán)利要求7所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中巻邊導(dǎo)向器連接部包 括螺栓。
9. 如權(quán)利要求8所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中巻邊導(dǎo)向器連接部進 一步包括介于螺栓和安裝板之間的墊圈。
10. 如權(quán)利要求7所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中安裝板整體式形成為一塊。
11. 如權(quán)利要求7所述的沖擊吸收系統(tǒng)，進一步包括 橫向支架連接部，其由橫向支架與安裝板接觸區(qū)域的橫向支架的 一部分切割為U形而形成，并將其彎曲使之與安裝板接觸；以及安裝板連接部，其延伸自安裝板的一部分，并被彎曲使之覆蓋橫 向支架連接部。
12.如權(quán)利要求7所述的沖擊吸收系統(tǒng)，其中上端軸和下端軸通過 花鍵結(jié)構(gòu)彼此連接在一起。
全文摘要
本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，其包括安裝板，外管，上端軸，和下端軸。本發(fā)明的一個例示性實施方案提供轉(zhuǎn)向柱沖擊吸收系統(tǒng)，其包括安裝板，外管，上端軸，和下端軸，沖擊吸收系統(tǒng)包括在安裝板上形成的安裝板孔，布置在安裝板孔上垂直于轉(zhuǎn)向柱軸向方向的卷邊板銷，連接到外管的橫向支架，橫向支架上形成的橫向支架孔，一端固定在外管和橫向支架之間的卷邊板，外管穿過安裝板孔且與轉(zhuǎn)向柱軸向平行地布置在安裝板和橫向支架之間、并包裹卷邊板銷，覆蓋安裝板和橫向支架之間卷邊板并連接到橫向支架的卷邊板導(dǎo)向器，在安裝板上形成并布置在與轉(zhuǎn)向柱的軸向平行方向的安裝板槽，以及將卷邊板導(dǎo)向器固定到橫向支架且如果發(fā)生碰撞則沿著安裝板槽移動的卷邊板連接部。
文檔編號B62D1/19GK101104416SQ200610168749
公開日2008年1月16日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者樸俊模, 趙英男 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社