專利名稱：轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車安全防護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
正面碰撞是發(fā)生碰撞事故最頻繁的碰撞形式。在正面碰撞被動安全開發(fā)中，轉(zhuǎn)向管柱是正面碰撞乘員保護(hù)約束系統(tǒng)的重要組成部分。在碰撞中，通過產(chǎn)生合理的壓潰力和壓潰距離緩沖對乘員胸部和頭部的沖擊。壓潰過程中，轉(zhuǎn)向柱的壓潰吸能結(jié)構(gòu)發(fā)生塑性變形，吸收碰撞能量，降低胸部和頭部的傷害值，起到保護(hù)乘員的作用。在中國專利號為2012200177474、授權(quán)公告日為2012年9月5號、名稱為“汽車轉(zhuǎn)向管柱總成”，中國專利號為2011203410550、授權(quán)公告日為2012年5月30號、名稱為“汽車可控潰縮轉(zhuǎn)向管柱總成”，中國專利申請?zhí)枮?010101666079
公開日為2011年11月9日、名稱為“吸能轉(zhuǎn)向管柱裝置及含有該裝置的車輛”，中國專利號為201010257089
公開日為2010年12月29日、名稱為“轉(zhuǎn)向管柱的壓潰吸能機構(gòu)”等專利文件中都公開了各種不同的轉(zhuǎn)向管柱壓潰形式?，F(xiàn)有轉(zhuǎn)向管柱的壓潰形式都是采用連接銷剪斷吸能、內(nèi)外套筒摩擦吸能、U形鋼片變形吸能等方式。現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱壓潰方式普片存在以下不足:都是通過駕駛員對轉(zhuǎn)向盤產(chǎn)生撞擊后所產(chǎn)生的沿轉(zhuǎn)向柱的軸向力去迫使轉(zhuǎn)向柱軸向潰縮，而對不是沿轉(zhuǎn)向柱軸向的力則不產(chǎn)生響應(yīng)且非軸向力等于設(shè)定值時即使軸向力達(dá)到使得值也不會產(chǎn)生響應(yīng)，但碰撞過程中人體同方向盤之間的撞擊力的方向是隨機的、并非一定沿著轉(zhuǎn)向管柱的軸向，因此會產(chǎn)生駕駛?cè)藛T受到了沖擊而轉(zhuǎn)向管柱不能壓潰或壓潰不充分的現(xiàn)象，故不能可靠地對駕駛員進(jìn)行保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種能可靠地對駕駛員進(jìn)行安全防護(hù)的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱壓潰系統(tǒng)不能可靠地對駕駛員進(jìn)行保護(hù)的問題。以上技術(shù)問題是通過下列技術(shù)方案解決的:一種轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向柱和可控式壓潰助力裝置，所述轉(zhuǎn)向柱設(shè)有壓潰結(jié)構(gòu)，所述可控式壓潰助力裝置包括電連接在一起的控制單元、用于檢測駕駛員同方向盤之間的撞擊力的壓力傳感器、DAB完全展開時刻獲取單元和執(zhí)行機構(gòu)，所述控制單元用于在DAB完全展開時刻起如果壓力傳感器檢測到駕駛員同方向盤之間的撞擊力有大于設(shè)定值的情況時使執(zhí)行機構(gòu)將壓潰結(jié)構(gòu)壓潰?！癉AB”是駕駛員安全氣囊模塊的意思。通過撞擊力以判斷駕駛員同方向盤的撞擊嚴(yán)重程度，通過DAB完全展開來判斷車輛是否受到碰撞，如果DAB完全展開且壓力傳感器檢測到撞擊力達(dá)到設(shè)定的值，表不車輛受到了撞擊且駕駛員同方向盤產(chǎn)生了撞擊但對方向盤的撞擊力沒有可靠地將壓潰結(jié)構(gòu)壓潰，此時控制單元控制執(zhí)行機構(gòu)去將壓潰機構(gòu)壓潰，確保了只要車輛產(chǎn)生碰撞且駕駛員同方向盤產(chǎn)生撞擊而受到損害前都能將壓潰結(jié)構(gòu)壓潰，安全防護(hù)時的可靠性好且可控性好。作為優(yōu)選，所述DAB完全展開時刻獲取單元根據(jù)DAB點爆時刻加上DAB完全展開所需的時間獲取DAB完全展開時刻。不同的DAB的完全展開所需的時間都是已知的，而DAB點爆時刻獲取結(jié)構(gòu)和技術(shù)都是已知的，故通過本技術(shù)方案的方式獲取DAB完全展開時刻時快捷可靠。本發(fā)明還包括壓力傳遞套，所述壓力傳遞套包括感應(yīng)部和設(shè)置在感應(yīng)部的傳遞管，感應(yīng)部包括里層和柔性外層，里層和外層之間形成同傳遞管相連通的腔體，所述腔體和傳遞管內(nèi)填充滿液體，所述壓力傳感器的感應(yīng)頭位于所述傳遞管內(nèi)，所述感應(yīng)部套設(shè)在轉(zhuǎn)向盤上。因力為矢量，該設(shè)計使得無論以怎樣的方向的力去撞擊轉(zhuǎn)向盤時，只需要一個壓力傳感器即能感知力的值。能方便地檢測到力。當(dāng)然將多個壓力傳感器朝不同的方向布置在轉(zhuǎn)向盤上的方式也能感知，但結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和安裝接線時會十分不便。作為優(yōu)選，所述壓力傳感器固定在所述轉(zhuǎn)向柱上。壓力傳感器不容易被碰撞到而損壞，可靠性好。作為另一優(yōu)選，本發(fā)明還包括護(hù)胸和頭箍，所述護(hù)胸和頭箍上都設(shè)有所述壓力傳感器。既以便捷的方式解決了壓力傳感器的安裝問題，同時護(hù)胸和頭箍又能進(jìn)一步對駕駛員起到安全防護(hù)作用。作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)向柱包括上段和下段，所述壓潰結(jié)構(gòu)為氣脹桿，氣脹桿設(shè)有氣口，所述上段通過所述氣脹桿支撐在所述下段上，所述執(zhí)行機構(gòu)包括設(shè)置于所述氣口的電動閥。使用過程中，通過開啟電動閥，使氣脹桿扁掉的方式來實現(xiàn)轉(zhuǎn)向柱的軸向壓潰。轉(zhuǎn)向柱壓潰后通過重新對氣脹桿進(jìn)行充氣而使得轉(zhuǎn)向柱復(fù)原，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向柱的可逆式壓潰。安全防護(hù)成本低。作為優(yōu)選，所述上段和下段之間設(shè)有若干對相互配套的扭力桿和插孔，所述扭力桿穿設(shè)在所述插孔內(nèi)，所述扭力桿沿轉(zhuǎn)向柱的軸向延伸，所述扭力桿沿軸向柱的周向分布；所述扭力桿和插孔二者，一者設(shè)置與所述下段、另一者設(shè)置于所述上段。轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)向盤時，轉(zhuǎn)向盤帶動上段轉(zhuǎn)動，上段帶動扭力桿轉(zhuǎn)動，扭力桿帶動插孔轉(zhuǎn)動，插孔帶動下段轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)扭矩由轉(zhuǎn)向盤傳遞給下段，能夠克服氣脹桿傳遞扭矩的實時性較差的不足。作為優(yōu)選，所述氣脹桿內(nèi)的氣體為氧氣。使得產(chǎn)生碰撞事故時，駕駛艙內(nèi)有足夠的氧氣，在車輛碰撞而導(dǎo)致?lián)Q風(fēng)系統(tǒng)損壞門窗無法開啟時不會產(chǎn)生駕駛艙缺氧而導(dǎo)致的駕駛員窒息現(xiàn)象。作為另一優(yōu)選，所述壓潰結(jié)構(gòu)包括吸能塊和套設(shè)在所述轉(zhuǎn)向柱上的轉(zhuǎn)向柱安裝架，所述吸能塊將轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向柱安裝架固定在一起，所述執(zhí)行單元包括電機和通過所述電機驅(qū)動的用于頂斷所述吸能塊的頂桿。使用時，轉(zhuǎn)向柱通過轉(zhuǎn)向柱安裝架固定在車架上。吸能塊斷裂后則轉(zhuǎn)向柱安裝架失去對轉(zhuǎn)向柱的固定作用，轉(zhuǎn)向柱相對于轉(zhuǎn)向柱安裝架作相對運動而實現(xiàn)潰縮。作為優(yōu)選，所述吸能塊為環(huán)形，所述頂桿為管狀結(jié)構(gòu)，所述吸能塊和頂桿都套設(shè)在所述轉(zhuǎn)向柱上，所述吸能塊設(shè)有沿吸能塊周向延伸的導(dǎo)引槽，所述頂桿設(shè)有同所述導(dǎo)引槽對齊的環(huán)形刃?？煽厥綁簼⒅ρb置壓潰吸能塊時的可靠性好。本發(fā)明具有下述優(yōu)點:通過設(shè)計可控式壓潰助力裝置來對壓塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓潰，使得轉(zhuǎn)向管柱壓塊時的可控性、可靠性好；可控式壓潰助力裝置根據(jù)DAB的動作和方向盤所收的沖擊力兩個條件來判斷碰撞的嚴(yán)重程度以決定是否需要將壓潰結(jié)構(gòu)壓潰，既能避免非碰撞事故而導(dǎo)致的壓力傳感器檢測到的力大于設(shè)定值而導(dǎo)致的將壓潰結(jié)構(gòu)誤壓潰的現(xiàn)象、又能避免雖然DAB展開而駕駛員沒有同轉(zhuǎn)向盤產(chǎn)生碰撞擠壓時產(chǎn)生將壓潰結(jié)構(gòu)誤壓潰的現(xiàn)象，能正確地將壓潰結(jié)構(gòu)壓潰，能夠有效地降低安全防護(hù)成本；不同車型之間通過在控制軟件中更改DAB展開時間、乘員對方向盤的撞擊力的設(shè)定值，可以實現(xiàn)同一轉(zhuǎn)向管柱在不同車型上通用，通用性好。


圖1為本發(fā)明實施例一的示意圖。圖2為本發(fā)明實施例二的示意圖。圖3為本發(fā)明實施例三的示意圖。圖中:轉(zhuǎn)向柱1、上段11、連接耳111、扭力桿112、下段12、凸緣121、插孔122、卡槽13、壓潰結(jié)構(gòu)2、吸能塊21、導(dǎo)引槽211、轉(zhuǎn)向柱安裝架22、氣口 23、轉(zhuǎn)向盤3、輪緣31、輻條32、壓力傳遞套4、感應(yīng)部41、里層411、外層422、腔體423、傳遞管42、可控式壓潰助力裝置5、控制單元51、壓力傳感器52、壓力傳感器的感應(yīng)頭521、DAB完全展開時刻獲取單元53、執(zhí)行機構(gòu)54、電機541、電機的動力輸出軸5411、偏心輪5412、頂桿542、刃5421、驅(qū)動桿5422、頭箍6、護(hù)胸7。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。實施例一，參見圖1，一種轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向柱1、壓潰結(jié)構(gòu)2、轉(zhuǎn)向盤3、壓力傳遞套4和可控式壓潰助力裝置5。轉(zhuǎn)向柱I包括上段11和下段12。上段11通過壓潰結(jié)構(gòu)2支撐在下段12上。上段11的周面上設(shè)有四個連接耳111。每一個連接耳111上固接有一根扭力桿112。扭力桿112沿轉(zhuǎn)向柱I的軸向延伸。扭力桿112沿軸向柱I的周向分布。下段12上設(shè)有徑向凸起的凸緣121。凸緣121上設(shè)有四個插孔122。插孔122沿上下方向貫通凸緣121。四根扭力桿112的下端一一對應(yīng)地穿設(shè)在四個插孔122內(nèi)。壓潰結(jié)構(gòu)2為氣脹桿。氣脹桿設(shè)有氣口 23。氣脹桿內(nèi)的氣體為氧氣。轉(zhuǎn)向盤3包括輪緣31和輻條32。輪緣31通過輻條32同上段11連接在一起。壓力傳遞套4包括感應(yīng)部41和設(shè)置在感應(yīng)部的傳遞管42。感應(yīng)部41包括里層411和柔性外層422。里層411和外層412之間形成同傳遞管42相連通的腔體423。腔體423和傳遞管42內(nèi)填充滿液體。填充在腔體423和傳遞管42內(nèi)的液體為硅油。感應(yīng)部41套設(shè)在轉(zhuǎn)向盤3上。感應(yīng)部41覆蓋住轉(zhuǎn)向盤3的整個上端面和周面?？煽厥綁簼⒅ρb置5包括電連接在一起的控制單元51、壓力傳感器52、DAB完全展開時刻獲取單元53和執(zhí)行機構(gòu)54。壓力傳感器52安裝在上段11上且位于轉(zhuǎn)向盤3的下方。壓力傳感器的感應(yīng)頭521位于傳遞管42內(nèi)。DAB完全展開時刻獲取單元53通過DAB點爆時刻獲取機構(gòu)(該機構(gòu)為現(xiàn)有機構(gòu))獲取DAB點爆時刻后加上DAB完全展開所需的時間后得出DAB完全展開時刻。執(zhí)行機構(gòu)32為安裝在氣口 23上的電動閥。本發(fā)明的壓潰過程為:DAB完全展開時刻獲取單元53將DAB的展開狀態(tài)信息傳遞給控制單元51 ;當(dāng)駕駛員撞擊到外層412時，該碰撞力經(jīng)腔體413內(nèi)的液體傳動給壓力傳感器52，壓力傳感器52將檢測到的壓力反饋給控制單元51 ;當(dāng)控制單元51獲知DAB完全展開且壓力傳感器52檢測到的壓力大于設(shè)定值時，執(zhí)行機構(gòu)54動作即壓力閥開啟、使得壓潰結(jié)構(gòu)2壓潰即氣脹桿泄氣扁掉，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向柱I的潰縮。實施例二，參見圖2，同實施例一的不同之處為:壓潰結(jié)構(gòu)2包括吸能塊21和套設(shè)在轉(zhuǎn)向柱I上的轉(zhuǎn)向柱安裝架22。吸能塊21為環(huán)形。轉(zhuǎn)向管柱I上設(shè)有卡槽13。吸能塊21通過套設(shè)在轉(zhuǎn)向柱I且徑向內(nèi)端卡在卡槽13內(nèi)的方式將轉(zhuǎn)向柱I和轉(zhuǎn)向柱安裝架22固定在一起。吸能塊21的上端面上設(shè)有沿吸能塊周向延伸的導(dǎo)引槽211。執(zhí)行機構(gòu)54包括電機541和頂桿542。電機的動力輸出軸5411上安裝有偏心輪5412。頂桿542為管狀結(jié)構(gòu)且套設(shè)在轉(zhuǎn)向柱I上。頂桿542的下端設(shè)有環(huán)形刃5421。環(huán)形刃5421同引導(dǎo)槽211對齊。頂桿542的側(cè)面設(shè)有驅(qū)動桿5422。偏心輪5412抵接在驅(qū)動桿5422上。執(zhí)行機構(gòu)使壓潰結(jié)構(gòu)壓潰的動作過程為:使用時，轉(zhuǎn)向柱安裝架22同儀表板橫梁固定在一起，電機541轉(zhuǎn)動，電機的動力輸出軸5411帶動偏心輪5412轉(zhuǎn)動，偏心輪5412下壓驅(qū)動桿5422，驅(qū)動桿5422帶動頂桿542下移，刃5421切向?qū)б?11使得吸能塊21壓斷，轉(zhuǎn)向柱安裝架22失去對轉(zhuǎn)向柱I的軸向固定左右，轉(zhuǎn)向柱I可以相對于轉(zhuǎn)向柱安裝架22軸向移動從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)向柱的潰縮。實施例三，參見圖3，同實施例一的不同之處為:沒有設(shè)置壓力傳遞套。還包括護(hù)胸7和頭箍6。護(hù)胸7和頭箍6上都設(shè)有壓力傳感器52。駕駛過程中，駕駛員佩戴上護(hù)胸7和頭箍6。頭箍6上的壓力傳感器52位于額頭上，產(chǎn)生碰撞事故時，無論駕駛員的頭部還是胸部撞擊到轉(zhuǎn)向盤3，都能將撞擊力反饋給控制單元。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向柱，所述轉(zhuǎn)向柱設(shè)有壓潰結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括可控式壓潰助力裝置，所述可控式壓潰助力裝置包括電連接在一起的控制單元、用于檢測駕駛員同方向盤之間的撞擊力的壓力傳感器、DAB完全展開時刻獲取單元和執(zhí)行機構(gòu)，所述控制單元用于在DAB完全展開時刻起如果壓力傳感器檢測到駕駛員同方向盤之間的撞擊力有大于設(shè)定值的情況時使執(zhí)行機構(gòu)將壓潰結(jié)構(gòu)壓潰。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，所述DAB完全展開時刻獲取單元根據(jù)DAB點爆時刻加上DAB完全展開所需的時間獲取DAB完全展開時刻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓力傳遞套，所述壓力傳遞套包括感應(yīng)部和設(shè)置在感應(yīng)部的傳遞管，感應(yīng)部包括里層和柔性外層，里層和外層之間形成同傳遞管相連通的腔體，所述腔體和傳遞管內(nèi)填充滿液體，所述壓力傳感器的感應(yīng)頭位于所述傳遞管內(nèi)，所述感應(yīng)部套設(shè)在轉(zhuǎn)向盤上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力傳感器固定在所述轉(zhuǎn)向柱上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，還包括護(hù)胸和頭箍，所述護(hù)胸和頭箍上都設(shè)有所述壓力傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向柱包括上段和下段，所述壓潰結(jié)構(gòu)為氣脹桿，氣脹桿設(shè)有氣口，所述上段通過所述氣脹桿支撐在所述下段上，所述執(zhí)行機構(gòu)包括設(shè)置于所述氣口的電動閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，所述上段和下段之間設(shè)有若干對相互配套的扭力桿和插孔，所述扭力桿穿設(shè)在所述插孔內(nèi)，所述扭力桿沿轉(zhuǎn)向柱的軸向延伸，所述扭力桿沿軸向柱的周向分布；所述扭力桿和插孔二者，一者設(shè)置與所述下段、另一者設(shè)置于所述上段。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，所述氣脹桿內(nèi)的氣體為氧氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，所述壓潰結(jié)構(gòu)包括吸能塊和套設(shè)在所述轉(zhuǎn)向柱上的轉(zhuǎn)向柱安裝架，所述吸能塊將轉(zhuǎn)向柱和轉(zhuǎn)向柱安裝架固定在一起，所述執(zhí)行單元包括電機和通過所述電機驅(qū)動的用于頂斷所述吸能塊的頂桿。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，其特征在于，所述吸能塊為環(huán)形，所述頂桿為管狀結(jié)構(gòu)，所述吸能塊和頂桿都套設(shè)在所述轉(zhuǎn)向柱上，所述吸能塊設(shè)有沿吸能塊周向延伸的導(dǎo)引槽，所述頂桿設(shè)有同所述導(dǎo)引槽對齊的環(huán)形刃。
全文摘要
本發(fā)明涉及汽車安全防護(hù)領(lǐng)域。一種轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向柱和可控式壓潰助力裝置，所述轉(zhuǎn)向柱設(shè)有壓潰結(jié)構(gòu)，所述可控式壓潰助力裝置包括電連接在一起的控制單元、用于檢測駕駛員同方向盤之間的撞擊力的壓力傳感器、DAB完全展開時刻獲取單元和執(zhí)行機構(gòu)，所述控制單元用于在DAB完全展開時刻起如果壓力傳感器檢測到駕駛員同方向盤之間的撞擊力有大于設(shè)定值的情況時使執(zhí)行機構(gòu)將壓潰結(jié)構(gòu)壓潰。本發(fā)明提供了一種能可靠地對駕駛員進(jìn)行安全防護(hù)的轉(zhuǎn)向柱壓潰系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱壓潰系統(tǒng)不能可靠地對駕駛員進(jìn)行保護(hù)的問題。
文檔編號B62D1/19GK103192866SQ20131000409
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月7日
發(fā)明者管立君, 祁洪娟, 王純, 劉衛(wèi)國, 周大永, 潘之杰, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司