滚珠压溃吸能型转向柱制造技术

一种滚珠压溃吸能型转向柱由上柱筒（１）、下柱筒（２）和滚珠滑套（３）组成。上柱筒（１）和下柱筒（２）套装在一起，且上柱筒（１）和下柱筒（２）之间为轴向移动的配合。其中，所述上柱筒（１）和下柱筒（２）之间的套装处有环形空腔室（４），该环形空腔室（４）由上柱筒（１）和下柱筒（２）之间的配合间隙构成；滚珠滑套（３）装在上柱筒（１）和下柱筒（２）之间的配合间隙中。这种滚珠压溃吸能型转向柱收缩载荷非常容易控制和调节，吸收冲击能量的效果明显。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车转向系统，特别涉及一种汽车用滚珠压溃吸能型转向柱。
技术介绍
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縮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縮载荷后会压溃，但是在压溃过程中会产生很大的偏置载荷，在原来收縮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縮载荷后会压溃，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—次碰撞的冲击能量有限，且收縮载荷波动大、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"C認CP"强制碰撞要求的情况下，同样无法通过"三星"以上的认证。
技术实现思路
本专利技术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，且收縮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縮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。由于本专利技术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和下杵筒2连接处由上柱筒1内表面和下柱筒2外表面空间部分 成环形腔室4，用于放置滚珠滑套。附图说明图1是本专利技术提供的滚珠压溃吸能型转向柱的部分剖面图图2是本专利技术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。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的优选实施方式作详细说明如图1所示，本专利技术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。由于本专利技术提供的吸能转向柱的滚珠滑套3收縮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。如图2所示，滚珠滑套3由钢球51/8〃数量36颗和滑套6组成，滑套6外径为4>38. 25-4)38. 3mm，内径为4> 33. 5_ 4> 33. 55mm。因为钢球5能承受较大的冲击载荷，并且尺寸适中。滚珠滑套3不仅在受力的情况下可以通过滚珠滑动 缓冲压力，并且由于同时与上柱筒1内表面和下柱筒2外表面过盈配合，可以实现上柱筒1和下柱筒2连接处的固定作用。为了保证装配之后的转向柱足够牢固，上述滚珠滑套3的长度在环形腔室4 中的保有量不低于60ram，滚珠滑套3上的1/8"钢球5的外径与环形腔室4的 内表面过盈配合；与环形腔室4的外表面同样过盈配合。这样上柱筒1和下柱 筒2被滚珠滑套3紧紧连接在一起，避免转向柱产生轴向窜动，影响转向柱的质量。转向柱是通过转向轴总成实现操纵方向的部件，在圆周方向上，上柱筒1 与下柱筒2是相对固定的，上柱筒1和下柱筒2之间是只可以沿轴线方向移动 的配合。因此在优选的情况下，下柱筒2和上柱筒1之间为光滑的环形腔室4 结构。这种结构既可以保证装入滚珠滑套3后的收縮载荷及二次冲击产生的偏 置载荷得到有效控制，又能实现在二次冲击载荷下上柱筒1和下柱筒2在轴线 方向上的平稳、自由移动。滚珠滑套3安装在环形腔室4中，起到连接上柱筒1和下柱筒2以及受到 冲击变形缓冲的两个作用，应满足既有强度，又有韧性的要求。因此优选的情 况下，所述滚珠滑套3的钢球5为1/8〃前后各两组，每组8颗共36颗，按力 学要求前后对称分布；滑套外径4>38. 25-4)38. 3mm，内径小33. 5-々33. 55mm， 长度》60mm，滚珠滑套3装配钢球5后的内径4>32.45-d)32.47mm。这样滚珠滑 套3既有足够强度固定上柱筒1和下柱筒2，又不会由于强度过大而在受到冲击 时产生破裂，起不到缓冲作用。滚珠滑套3的滑套6材料为本领域常用的聚酰胺HG2-868-1976。钢球5应 满足GB/T308-2002的技术要求。下面结合图1、图2说明滚珠压溃吸能型转向柱的工作过程。如图l、图2所示，滚珠压溃吸能型转向柱包括上柱筒l、下柱筒2和滚珠滑套3;上柱筒1内表面与下柱筒2外表面为光滑圆柱体，上柱筒1套装在下柱筒2上，形成环形腔室4， 二者内外表面与滚珠滑套3上的1/8〃钢球5过盈配 合。如图l、图2所示，滚珠滑套3为钢球51/8〃数量36颗和滑套6组成。滑 套6外径为d)38. 25-4)38. 3咖，内径为4> 33. 5-4) 33. 55mni，套装在上柱筒1内 表面和下柱筒2外表面上，并位于环形腔室4中。在滚珠滑套3装入环形腔室4 中后，滚珠滑套3上的1/8〃钢球5上端与上柱筒1内表面过盈配合，下端与下 柱筒2外表面过盈配合，将上柱筒1和下柱筒2支撑住。装配转向柱时，先将滚珠滑套3套在上柱筒1内表面上，然后将下柱筒2 外表面装入滚珠滑套3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚珠压溃吸能型转向柱包括上柱筒（１）、下柱筒（２）和滚珠滑套（３），其特征是在上柱筒（１）与下柱筒（２）之间套装有一个滚珠滑套（３），滚珠滑套（３）的外表面与上柱筒（１）的内表面过盈配合；滚珠滑套（３）的内表面与下柱筒（２）的外表面过盈配合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张尚渝，颜显海，黄家夫，
申请(专利权)人：重庆长风机器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：85[]