一种滑移压溃一体式转向管柱及汽车的制作方法

1.本发明属于汽车技术领域，更具体地，涉及一种滑移压溃一体式转向管柱及汽车。


背景技术：

2.随着新技术的应用，汽车上功能越来越多，而功能集成一体化势在必行。
3.转向管柱作为转向系统的重要部件，其功能众多，各结构都是基于需要满足的功能进行设计开发，其中影响顾客操作舒适性的管柱调节力和影响碰撞安全的管柱压溃特性都是管柱的重要功能。轴向调节时内外管的配合对轴向调节力有很大影响，而现在的设计都是内外管之间基本脱开，配合状态差别较大，影响调节手感。而管柱压溃峰值主要是通过镶块里面的注塑条的压溃提供峰值压溃力，而注塑受温度，压力，注塑材料批次差异都有影响，需要每次注塑时进行调试，尽管如此每次压溃结果差异较大，需加大公差范围保证合格率。现有管柱调节时，先松开手柄，管柱内外管脱开，外管与安装支架贴合，由于管柱内外管、管柱外管与支架左右配合不均匀，导致管柱调节时手感不顺畅；管柱压溃吸能结构主要为注塑提供峰值力，因注塑工艺影响，导致压溃力控制公差较大。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种滑移压溃一体式转向管柱及汽车，该转向管柱通过滚针的设置优化内外管柱之间的滑动配合，改善操作手感，并且通过内管滚道槽的槽壁上设置的凸起部与滚针的配合，实现滑移压溃一体式的设计，提高吸能效果和汽车的安全性。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种滑移压溃一体式转向管柱，该转向管柱包括：
6.内管，所述内管的外周上设置有内管滚道槽，所述内管滚道槽的槽壁上设置有凸起部；
7.外管，所述外管的内周上设置有外管滚道槽，所述外管滚道槽能够与所述内管滚道槽相配合形成容纳腔；
8.滚针，活动设置在所述容纳腔内，所述滚针与所述凸起部干涉并能够在受到的推力达到设定值时将所述凸起部压溃。
9.可选地，所述凸起部设置在所述滚针的两端，所述凸起部与所述滚针之间留有滑动间隙。
10.可选地，所述凸起部沿所述内管滚道槽的中心线对称设置在所述内管滚道槽的槽壁上。
11.可选地，所述外管滚道槽的一端设置有与所述外管滚道槽连通的滑移槽，所述外管滚道槽的槽壁通过渐缩的第一倒角与所述滑移槽的槽壁连接。
12.可选地，所述滚针靠近所述第一倒角的一端设置有第二倒角，所述第二倒角与所述第一倒角相配合。
13.可选地，所述容纳腔设置有多个。
14.可选地，所述凸起部呈倒刺状。
15.可选地，所述凸起部的一侧设置有凹槽，所述凸起部的体积大于所述凹槽的容积。
16.可选地，所述设定值为压溃力峰值。
17.本发明还提供一种汽车，包括上述的滑移压溃一体式转向管柱。
18.本发明提供一种滑移压溃一体式转向管柱及汽车，其有益效果在于：
19.1、该转向管柱通过滚针的设置优化内外管柱之间的滑动配合，实现管柱内外管的良好配合，改善操作手感；
20.2、该转向管柱通过内管滚道槽的槽壁上设置的凸起部与滚针的配合，实现滑移压溃一体式的设计，提高吸能效果和汽车的安全性；
21.3、该转向管柱方便通过对凸起部的设计确保该转向管柱具有稳定的峰值压溃力和稳定滑移力。
22.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
23.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
24.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种滑移压溃一体式转向管柱的主视结构示意图。
25.图2示出了图1的侧视结构示意图。
26.图3示出了图1的放大结构示意图。
27.图4示出了图1的放大结构示意图。
28.图5示出了根据本发明的一个实施例的一种滑移压溃一体式转向管柱的配合状态剖视结构示意图。
29.图6示出了根据本发明的一个实施例的一种滑移压溃一体式转向管柱的第一倒角与第二倒角的配合结构示意图。
30.图7示出了根据本发明的一个实施例的一种滑移压溃一体式转向管柱的外管的结构示意图。
31.附图标记说明：
32.1、内管；2、内管滚道槽；3、凸起部；4、外管；5、外管滚道槽；6、滚针；7、滑移槽；8、凹槽。
具体实施方式
33.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
34.本发明提供一种滑移压溃一体式转向管柱，该转向管柱包括：
35.内管，内管的外周上设置有内管滚道槽，内管滚道槽的槽壁上设置有凸起部；
36.外管，外管的内周上设置有外管滚道槽，外管滚道槽能够与内管滚道槽相配合形成容纳腔；
37.滚针，活动设置在容纳腔内，滚针与凸起部干涉并能够在受到的推力达到设定值时将凸起部压溃。
38.具体的，现有管柱压溃结构大多为注塑条剪切产生最大压溃力，注塑时受注塑温度、材料特性、注塑孔尺寸、保温时间、注塑压力等参数影响，导致压溃力峰值公差较大(
±
750n)，因此无利于产品一致性管控，必须压溃(破坏)才能实际检测；本发明提供的转向管柱通过在内管与外管之间设置滚针，优化内管与外管之间的滑动配合状态，提供顺滑手感，提高顾客满意度，并且通过滚针对凸起部的压溃，提高压溃力峰值和平稳压溃力的精度，对于压溃力的设计，通过模具或机加工保证凸起部的结构尺寸精度即可保证压溃力峰值和平稳压溃力的准确性和一致性，方便结构尺寸设计、减小压溃力控制公差，为准确评估碰撞结果提供支持，进而达到最优碰撞结果，提高整车安全碰撞得分，提高车辆的安全性能。
39.可选地，凸起部设置在滚针的两端，凸起部与滚针之间留有滑动间隙。
40.具体的，处于发生碰撞时外管推动滚针的移动路径下游的凸起部能够与滚针干涉并在滚针受到的推力达到设定值时将该凸起部压溃，获得压溃力峰值，而处于发生碰撞时外管推动滚针的移动路径上游的凸起部能够在无碰撞时对滚针进行限位，使得滚针始终处于这两个凸起部之间，避免在转向管柱正常调节时滚针出现大幅度的窜动。
41.可选地，凸起部沿内管滚道槽的中心线对称设置在内管滚道槽的槽壁上。
42.具体的，采用沿内管滚道槽中心线对称设置的凸起部，可以在滚针压溃凸起部时保证同一滚针在容纳腔内的两侧的受力较为均衡，避免滚针在压溃凸起部时出现偏出。
43.可选地，外管滚道槽的一端设置有与外管滚道槽连通的滑移槽，外管滚道槽的槽壁通过渐缩的第一倒角与滑移槽的槽壁连接。
44.具体的，滑移槽的内部空间小于外管滚道槽的内部空间，在滚针压溃凸起部并且完全滑过压溃后的凸起部之后，滚针到达内管滚道槽的端部，此时由于碰撞的吸能过程仍在进行，滚针就被挤入滑移槽内，滚针与滑移槽的相对滑动仍产生稳定滑移力，可以继续维持碰撞的吸能。
45.在其它示例中，滑移槽也可以设置在内管滚道槽的端部，同样在滚针压溃凸起部并且完全滑过压溃后的凸起部之后，滚针到达内管滚道槽与滑移槽的交界处，时由于碰撞的吸能过程仍在进行，滚针就被挤入滑移槽内，滚针与滑移槽的相对滑动仍产生稳定滑移力，可以继续维持碰撞的吸能。
46.可选地，滚针靠近第一倒角的一端设置有第二倒角，第二倒角与第一倒角相配合。
47.具体的，第一倒角与第二倒角贴合时既能传递一定大小的力，也能在受力达到一定值的时候起到导向作用，使得滚针能够被压入滑移槽内，进行产生较大滑移力的相对滑动，进而起到吸能作用。
48.可选地，容纳腔设置有多个。
49.具体的，每个容纳腔内设置一个滚针，这样在碰撞时，多个滚针同时进行压溃吸能和滑移吸能，碰撞传递过来的力被多个滚针均分。
50.可选地，凸起部呈倒刺状。
51.具体的，当滚针从一个方向压动凸起部时的力大于从另一个方向压动凸起部的
力。
52.可选地，凸起部的一侧设置有凹槽，凸起部的体积大于凹槽的容积。
53.具体的，滚针在压溃凸起部的时候，在压溃力峰值时将凸起部压溃，凸起部的一部分进入凹槽内，另一部分仍然外露，使得滚针在继续滑动的时候内管与外管之间仍然保持由滚针与外露的凸起部形成的平稳压溃力。
54.可选地，设定值为压溃力峰值。
55.具体的，为产生满足技术要求的压溃力，可以案子如下设计思路设计：
56.1、最大压溃力：
57.1.1、通过设计凸起部的大小，满足最大压溃力要求；
58.1.2、如最大压溃力要求较大，可以设计多个滚针，平分最大压溃力；
59.2、稳定压溃力：
60.2.1、设计凸起部压溃后仍然凸出于内管滚道槽壁的体积的大小(如设计凹槽的大小或深浅)，满足平稳压溃力要求；
61.2.2设计滑移槽的大小，满足平稳压溃力要求。
62.本发明还提供一种汽车，包括上述的滑移压溃一体式转向管柱。
63.实施例
64.如图1至图7所示，本发明提供一种滑移压溃一体式转向管柱，该转向管柱包括：
65.内管1，内管1的外周上设置有内管滚道槽2，内管滚道槽2的槽壁上设置有凸起部3；
66.外管4，外管4的内周上设置有外管滚道槽5，外管滚道槽5能够与内管滚道槽2相配合形成容纳腔；
67.滚针6，活动设置在容纳腔内，滚针6与凸起部3干涉并能够在受到的推力达到设定值时将凸起部3压溃。
68.在本实施例中，凸起部3设置在滚针6的两端，凸起部3与滚针6之间留有滑动间隙。
69.在本实施例中，凸起部3沿内管滚道槽2的中心线对称设置在内管滚道槽2的槽壁上。
70.在本实施例中，外管滚道槽5的一端设置有与外管滚道槽5连通的滑移槽7，外管滚道槽5的槽壁通过渐缩的第一倒角与滑移槽7的槽壁连接。
71.在本实施例中，滚针6靠近第一倒角的一端设置有第二倒角，第二倒角与第一倒角相配合。
72.在本实施例中，容纳腔设置有多个。
73.在本实施例中，凸起部3呈倒刺状。
74.在本实施例中，凸起部3的一侧设置有凹槽8，凸起部的体积大于凹槽的容积。
75.在本实施例中，设定值为压溃力峰值。
76.本发明还提供一种汽车，包括上述的滑移压溃一体式转向管柱。
77.综上，本发明提供的滑移压溃一体式转向管柱使用时，以汽车发生碰撞时为例：在汽车碰撞发生时，外管4沿内管1轴向移动，当外管4上的第一倒角的表面顶住滚针6上的第二倒角的表面时，外管4推动和滚针6 沿容纳腔滑移，当滚针6压过凸起部3时产生最大压溃力，即为压溃力峰值；然后外管4和滚针6继续往下滑移，凸起部3被压入凹槽8后，滚针6 与
凸起部3外露于凹槽8的部分之间产生稳定滑移力，即为平稳压溃力；当滚针6与凸起部3脱离后，滚针6进入滑移槽7，由于滑移槽7内部空间相比于内管滚道槽2有所缩小，滚针6与滑移槽7的槽壁之间仍产生稳定滑移力，在如上过程中该转向管柱产生压溃吸能功能。
78.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。