CN104108416A - 汽车的转向系统 - Google Patents

Abstract

一种汽车的转向系统，可以包括安装支架、盒体以及至少一个模塑支撑件，其中，所述安装支架具有支撑转向柱并与汽车车体接触的凸缘部分，以及形成在所述凸缘部分处并朝向所述凸缘部分的一侧开口的开孔；所述盒体滑动式地联接到所述开孔并且适合于在其受到冲击时从所述开孔分离；所述至少一个模塑支撑件固定所述盒体和所述凸缘部分，并且适合于在其受到冲击时从所述盒体或所述凸缘部分剪切掉。

Description

汽车的转向系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年4月18日提交的韩国专利申请第10-2013-0042770号的优先权，该申请的全部内容结合于此，用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种汽车的转向系统。更具体而言，本发明涉及一种汽车转向柱的转向系统，其在受到外部冲击时，由于在轴向立即收缩的结果能够提高稳定性。

背景技术

通常，汽车的转向系统用于根据驾驶员的意图改变汽车的移动方向。转向系统包括转向操纵设备、转向齿轮箱以及转向拉杆设备，其中所述转向操纵设备包括转向轮和转向柱，所述转向齿轮箱改变从所述转向操纵设备传递的转向力的方向并增加扭矩，所述转向拉杆设备将所述转向齿轮箱的转向力传递至两个轮。

近来，转向系统能够根据驾驶员的身高和体型执行用于改变转向轮的位置和角度的伸缩功能和倾斜功能。伸缩设备通过根据驾驶员的体型伸长或缩短转向柱的长度来调节在转向轮和驾驶员之间的距离。倾斜设备根据驾驶员的体型或位置调节转向轮的角度。

转向系统被固定至汽车车体，并且包括支撑转向柱的安装支架。安装支架设置有会被强烈冲击破坏的盒体。因此，当汽车突然刹车或与另一辆汽车碰撞时盒体被破坏，转向柱在轴向收缩并且保护驾驶员。

然而，根据常规的转向系统，由于在汽车碰撞中转向柱的横向变形导致转向柱在轴向上不能充分收缩，因此可能增加伤害驾驶员的风险。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种汽车的转向系统，其具有通过在轴向上促进转向柱的收缩而提高稳定性的优点。

在本发明的一个方面，汽车的转向系统可以包括安装支架、盒体以及至少一个模塑支撑件，其中，所述安装支架具有支撑转向柱并与汽车车体接触的凸缘部分，以及形成在所述凸缘部分处并朝向所述凸缘部分的一侧开口的开孔；所述盒体滑动式地联接到所述开孔并且适合于在其受到冲击时从所述开孔分离；所述模塑支撑件固定所述盒体和所述凸缘部分，并且适合于在其受到冲击时从所述盒体或所述凸缘部分剪切掉。

在利用熔融树脂填充在所述盒体和所述凸缘部分之间的空间后，通过凝固熔融树脂来形成所述至少一个模塑支撑件。

沿着所述开孔的两侧设置一对模塑支撑件，所述盒体配置成在所述开孔的两侧上滑动。

沿着所述开孔的一侧在所述凸缘部分处使用于容纳所述熔融树脂的至少一个阶梯部分凹陷，所述盒体配置成在所述开孔的一侧上滑动。

第一插入孔形成在所述至少一个阶梯部分上并且连接至所述至少一个阶梯部分，并且所述第一插入孔适合于容纳所述熔融树脂。

所述至少一个模塑支撑件可以包括对应于所述至少一个阶梯部分的第一支撑部分以及对应于所述第一插入孔的第二支撑部分。

第二注入孔形成在与所述凸缘部分接触的一部分的盒体处，并且所述熔融树脂经由所述第二注入孔注入。

通过凝固填充所述第二注入孔的熔融树脂来形成模塑销钉，并且所述模塑销钉将所述盒体固定至所述模塑支撑件并适合于通过冲击而被剪切掉。

在所述开孔的两侧之间的距离朝向所述一侧变得更宽。

所述开孔的两侧形成大约8°至12°的角度。

所述盒体可以包括滑动槽，以滑动式地将所述至少一个模塑支撑件容纳在其中。

在本发明的另一个方面，汽车的转向系统可以包括安装支架、盒体、至少一个模塑支撑件以及至少一个模塑销钉，其中，所述安装支架具有与汽车车体接触的凸缘部分，以及形成在所述凸缘部分处并朝向所述凸缘部分的一侧开口的开孔；所述盒体滑动式地联接到所述开孔并且适合于在受到冲击时从所述开孔分离；所述至少一个模塑支撑件固定所述盒体和所述凸缘部分，并且适合于在受到冲击时从所述盒体或所述凸缘部分剪切掉；所述至少一个模塑销钉将所述模塑支撑件固定至所述盒体并适合于通过冲击而被剪切掉。

沿着所述开孔的一侧在所述凸缘部分处使至少一个阶梯部分凹陷，所述盒体适合于在所述开孔的一侧上滑动，并且在利用熔融树脂填充所述阶梯部分之后，通过凝固所述熔融树脂来形成所述至少一个模塑支撑件。

连接到所述至少一个阶梯部分并且容纳所述熔融树脂的第一插入孔形成在所述至少一个阶梯部分上。

所述至少一个模塑支撑件可以包括对应于所述至少一个阶梯部分的第一支撑部分以及对应于所述第一插入孔的第二支撑部分。

第二注入孔形成在与所述凸缘部分接触的一部分的盒体处，并且所述熔融树脂经由所述第二注入孔注入。

通过凝固填充所述第二注入孔的熔融树脂来形成所述模塑销钉。

在所述开孔的两侧之间的距离朝向所述一侧变得更宽，并且其中所述开孔的两侧形成大约8°至12°的角度。

所述盒体可以包括滑动槽以滑动式地将所述至少一个模塑支撑件容纳在其中。

本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为具有从安装支架拆卸的盒体的根据本发明的各个示例性实施方案的汽车的转向系统的示意图。

图2为在本发明的各个示例性实施方案中与盒体联接的安装支架的立体图。

图3为根据本发明的各个示例性实施方案的安装支架的立体图。

图4为在本发明的各个示例性实施方案中离开安装支架的盒体的立体图。

图5为示出当外部冲击施加至转向系统时负荷变化的曲线图。

图6为根据本发明的各个示例性实施方案的汽车的转向系统的示意图。

图7为在本发明的各个示例性实施方案中与盒体联接的安装支架的立体图。

图8为根据本发明的各个示例性实施方案的安装支架的立体图。

图9为在本发明的各个示例性实施方案中离开安装支架的盒体的立体图。

应当了解，所附附图并不一定是按比例绘制的，其显示了说明本发明基本原理的各种特征的略微简化的表示。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记表示本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

接下来，将参照所附附图对根据本发明的示例性实施方案的汽车的转向系统进行具体描述。

图1为具有从安装支架拆卸的盒体的根据本发明的各个示例性实施方案的汽车的转向系统的示意图。图2为在本发明的各个示例性实施方案中与盒体联接的安装支架的立体图。图3为根据本发明的各个示例性实施方案的安装支架的立体图。图4为在本发明的各个示例性实施方案中离开安装支架的盒体的立体图。图5为示出当外部冲击施加至转向系统时负荷变化的图表。

参照图1至图4，根据本发明的各个示例性实施方案的汽车的转向系统10包括转向柱12、安装支架20、盒体30、模塑支撑件40以及模塑销钉43。

安装支架20配置成环绕转向柱12，并且倾斜支架21形成在安装支架20的一侧。与汽车车体接触的一对凸缘部分22形成在环绕转向柱12的一部分的安装支架20的两侧。朝向一侧开口的开孔24形成在每一个凸缘部分22处。开孔24的两侧形成大约8°至12°的角度，以便使盒体30离开开孔24，并且在开孔24的两侧之间的距离朝向所述一侧变得更宽。例如，开孔24的两侧可以形成10°的角度。

一对阶梯部分26沿着开孔24的两个侧表面形成在凸缘部分22处，盒体30能够在开孔24的两个侧表面上滑动。阶梯部分26填充有熔融树脂。每个阶梯部分26形成在靠近开孔24的两侧的凸缘部分22的上表面和内表面处。也即，参照图3，阶梯部分26形成为“”形。阶梯部分26可以形成在开孔24的两个侧表面的部分或整个长度处。

在本文中，多个插入孔28可以形成在凸缘部分22的每一个阶梯部分26处。插入孔28连接到对应的阶梯部分26，并且一部分的熔融树脂注入插入孔28中。插入孔28形成为与彼此分开预先确定的距离。例如，两个插入孔28形成在每一个阶梯部分26处，并且两个插入孔28设置成沿着盒体30的滑动方向彼此分开。

一对滑动槽34形成在盒体30的两个侧表面处。开孔24的两侧可滑动地插入该对滑动槽34中。因此，盒体30可滑动地联接到开孔24。此外，接合孔32形成在盒体30处，使得盒体30通过插入接合孔32中的紧固构件联接到汽车车体。而且，多个注入孔31形成在与凸缘部分22接触的一部分的盒体30处。多个注入孔31设置成沿着盒体30的滑动方向与彼此分开预先确定的距离。熔融树脂倒入多个注入孔31中，以便填充阶梯部分26。在本示例性实施方案中，每个注入孔31的直径可以为1.1mm，但是并不受限于此。注入孔31的直径与模塑销钉43的直径相同。此外，根据本示例性实施方案的注入孔31的直径小于常规注入孔的直径。

同时，通过凝固经由注入孔31供应至阶梯部分26的熔融树脂来形成模塑支撑件40。也即，在盒体30联接到安装支架20的状态下，熔融树脂经由注入孔31供应至阶梯部分26。之后，熔融树脂在阶梯部分26处凝固，并且形成模塑支撑件40。比如塑料的合成树脂可以用作熔融材料。一对模塑支撑件40分别设置在开孔24的两侧，盒体30能够在开孔24的两侧上滑动。每个模塑支撑件40包括对应于阶梯部分26的第一支撑部分41以及对应于每个插入孔28的第二支撑部分42。为了更好的理解，图1示出了根据本示例性实施方案的模塑支撑件40从盒体30和安装支架20分离。然而，由于熔融树脂得以供应至阶梯部分26并且实际上在盒体30联接到安装支架20的状态下凝固，因此模塑支撑件40整体地联接到盒体30和凸缘部分22。模塑支撑件40在正常状态下利用凸缘部分22固定盒体30，但是在汽车碰撞中通过外部冲击而从盒体30和凸缘部分22剪切掉。

每一个模塑销钉43都通过凝固插入每个注入孔31中的熔融树脂而形成，并且具有销钉形状。模塑销钉43整体地联接到盒体30和模塑支撑件40。因此，模塑销钉43在正常状态下利用模塑支撑件40固定盒体30，但是在汽车碰撞中通过外部冲击而从盒体30和模塑支撑件40剪切掉。

将具体描述根据本发明的各个示例性实施方案的模塑支撑件40的制造方法。

首先，盒体30滑动并插入安装支架20的开孔24中。

之后，熔融树脂经由盒体30的注入孔31进行供应，并且填充进阶梯部分26和插入孔28。在利用熔融树脂填充阶梯部分26和插入孔28之后，也利用熔融树脂填充注入孔31。

之后，熔融树脂在阶梯部分26和插入孔28内凝固，以便形成模塑支撑件40。此外，熔融树脂在注入孔31内凝固，以便形成模塑销钉43。

如果熔融树脂凝固，则盒体30和安装支架20的凸缘部分22彼此固定。

如果发生汽车碰撞或在该状态下外部冲击施加至转向系统10，则模塑销钉43首先被破坏，然后模塑支撑件40被剪切掉。因此，盒体30开始离开安装支架20的凸缘部分22。随着盒体30的离开，转向柱12在轴向（竖直方向）收缩。

在此时，由于模塑销钉43的直径小于常规模塑销钉的直径，因此与常规模塑销钉相比，模塑销钉43的临界剪应力将减小。也即，由于模塑销钉43可能容易被较小的力破坏，因此盒体30能够更快地离开。

尽管模塑销钉43的直径减小，但是在汽车行驶时，能够通过模塑支撑件40来充分确保盒体30和安装支架20的固定力。此外，由于模塑支撑件40能够被预先确定的冲击负荷剪切，因此盒体30能够离开。

同时，图5示出了根据本发明的示例性实施方案的施加至常规转向柱的负荷（B）和施加至转向柱12的负荷（A）。此处，在图5中，横轴表示在轴向方向上转向柱12的收缩距离，并且纵轴表示施加至转向柱12的横向负荷。而施加至常规转向柱12的负荷快速地减小，根据本实施方案的施加至转向柱12的负荷通过模塑支撑件40而逐渐地减小。

根据本发明的示例性实施方案，由于在盒体30离开时通过模塑支撑件40维持剩余负荷，因此防止了施加至转向柱12的负荷快速地减小。

参照图5，当冲击负荷通过外部冲击施加至转向系统10时，或者当发生汽车碰撞时，随着盒体30的离开，横向负荷施加至转向柱12。在这种情况下，在较强的横向负荷施加至转向柱12之后，根据常规技术的施加至转向柱12的横向负荷快速地减小（请参照图5中的“B”）。因此，转向柱12的横向位移增加。因而对于转向柱12来说难以在竖直方向上收缩。

相比之下，当横向负荷施加至转向柱12时，当盒体30滑动并离开时，根据本发明的示例性实施方案的施加至转向柱12的横向负荷逐渐地减少（请参照图5中的“A”），这是因为剪应力是通过模塑支撑件40而得以维持。因此，可以最小化转向柱12的横向位移。

如上所述，当模塑销钉43的直径被最小化而使得模塑销钉43容易受到破坏并且施加至转向柱12的初始负荷得以减小时，除了模塑销钉43以外设置了模塑支撑件40，使得模塑支撑件40通常受到破坏并且施加至转向柱12的负荷并不是快速地减小，而是逐渐地减小。因此，转向柱12的横向位移可以最小化，并且转向柱12可以在竖直方向上平滑地收缩。

此外，根据本发明的各个示例性实施方案，由于模塑支撑件40包括通过在阶梯部分26内填充熔融树脂而形成的第一支撑部分41以及通过在插入孔28内填充熔融树脂而形成的第二支撑部分42，因此将模塑支撑件40以更严格的方式固定至安装支架20。因此，可以有效地维持剩余负荷。

图6为根据本发明的各个示例性实施方案的汽车的转向系统的示意图。图7为在本发明的各个示例性实施方案中与盒体联接的安装支架的立体图。图8为根据本发明的各个示例性实施方案的安装支架的立体图。图9为在本发明的各个示例性实施方案中离开安装支架的盒体的立体图。

参照图6至图9，根据本发明的各个示例性实施方案的汽车的转向系统包括转向柱112、安装支架120、盒体130、模塑支撑件140以及模塑销钉143。此外，用于容纳熔融树脂的阶梯部分126形成在安装支架120的凸缘部分122处。然而，与本发明的各个示例性实施方案相反，在本发明的各个示例性实施方案中，多个插入孔并不形成在阶梯部分126处。

由于根据本发明的各个示例性实施方案的转向柱112、安装支架120、凸缘部分122、盒体130、模塑支撑件140以及模塑销钉143与根据本发明的各个示例性实施方案的那些是相同的或者相对应的，因此将省略其具体描述。

当模塑销钉143的直径被最小化而使得模塑销钉143容易受到破坏并且施加至转向柱112的初始负荷减小时，根据本发明的各个示例性实施方案，除了模塑销钉143以外设置了模塑支撑件140，使得模塑支撑件140通常受到破坏并且施加至转向柱112的负荷并不是快速地减小，而是逐渐地减小。因此，转向柱112的横向位移可以被最小化，并且转向柱112可以在竖直方向上平滑地收缩。

此外，参照图6，模塑支撑件126的形状得以简化。因此，可以容易地制造模塑支撑件126。

由于除了模塑销钉以外还设置了用于固定安装支架和盒体的模塑支撑件，因此根据本发明的各个示例性实施方案，当发生汽车碰撞并且盒体离开时可以通过模塑支撑件维持剩余负荷。因此，可以防止施加至转向柱的负荷快速地减少。此外，转向柱的横向位移可以被最小化，并且转向柱可以在竖直方向上平滑地收缩。

此外，在汽车行驶时，即使模塑销钉的直径被最小化，也可以通过模塑支撑件充分地确保盒体和安装支架的固定力。此外，可以通过最小化模塑销钉的直径来减小初始施加至转向柱的负荷。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (20)

1.一种汽车的转向系统，包括：

安装支架，所述安装支架具有：

凸缘部分，所述凸缘部分支撑转向柱并与汽车车体接触；以及

开孔，所述开孔形成在所述凸缘部分处并朝向所述凸缘部分的一侧开口；

盒体，所述盒体滑动式地联接到所述开孔并且适合于在其受到冲击时从所述开孔分离；以及

至少一个模塑支撑件，所述至少一个模塑支撑件固定所述盒体和所述凸缘部分，并且适合于在其受到冲击时从所述盒体或所述凸缘部分剪切掉。

2.根据权利要求1所述的汽车的转向系统，其中在利用熔融树脂填充在所述盒体和所述凸缘部分之间的空间后，通过凝固所述熔融树脂来形成所述至少一个模塑支撑件。

3.根据权利要求1所述的汽车的转向系统，其中沿着所述开孔的两侧设置成一对模塑支撑件，所述盒体配置成在所述开孔的两侧上滑动。

4.根据权利要求1所述的汽车的转向系统，其中沿着所述开孔的一侧在所述凸缘部分处使用于容纳所述熔融树脂的至少一个阶梯部分凹陷，所述盒体配置成在所述开孔的一侧上滑动。

5.根据权利要求4所述的汽车的转向系统，其中第一插入孔形成在所述至少一个阶梯部分上并且连接至所述至少一个阶梯部分，并且所述第一插入孔适合于容纳所述熔融树脂。

6.根据权利要求5所述的汽车的转向系统，其中所述至少一个模塑支撑件包括对应于所述至少一个阶梯部分的第一支撑部分以及对应于所述第一插入孔的第二支撑部分。

7.根据权利要求1所述的汽车的转向系统，其中第二注入孔形成在与所述凸缘部分接触的一部分的盒体处，并且所述熔融树脂经由所述第二注入孔注入。

8.根据权利要求7所述的汽车的转向系统，其中通过凝固填充所述第二注入孔的熔融树脂来形成模塑销钉，并且所述模塑销钉将所述盒体固定至所述模塑支撑件并适合于通过冲击而被剪切掉。

9.根据权利要求1所述的汽车的转向系统，其中在所述开孔的两侧之间的距离朝向所述一侧变得更宽。

10.根据权利要求9所述的汽车的转向系统，其中所述开孔的两侧形成大约8°至12°的角度。

11.根据权利要求1所述的汽车的转向系统，其中所述盒体包括滑动槽以滑动式地将所述至少一个模塑支撑件容纳在其中。

12.一种汽车的转向系统，包括：

安装支架，所述安装支架具有：

凸缘部分，所述凸缘部分与汽车车体接触；以及

开孔，所述开孔形成在所述凸缘部分处并朝向所述凸缘部分的一侧开口；

盒体，所述盒体滑动式地联接到所述开孔并且适合于在受到冲击时从所述开孔分离；

至少一个模塑支撑件，所述至少一个模塑支撑件固定所述盒体和所述凸缘部分，并且适合于在受到冲击时从所述盒体或所述凸缘部分剪切掉；以及

至少一个模塑销钉，所述至少一个模塑销钉将所述模塑支撑件固定至所述盒体并适合于通过冲击而被剪切掉。

13.根据权利要求12所述的汽车的转向系统，其中沿着所述开孔的一侧在所述凸缘部分处使至少一个阶梯部分凹陷，所述盒体适合于在所述开孔的一侧上滑动，以及

其中在利用熔融树脂填充所述阶梯部分之后，通过凝固所述熔融树脂来形成所述至少一个模塑支撑件。

14.根据权利要求12所述的汽车的转向系统，其中连接到所述至少一个阶梯部分并且容纳所述熔融树脂的第一插入孔形成在所述至少一个阶梯部分上。

15.根据权利要求14所述的汽车的转向系统，其中所述至少一个模塑支撑件包括对应于所述至少一个阶梯部分的第一支撑部分以及对应于所述第一插入孔的第二支撑部分。

16.根据权利要求12所述的汽车的转向系统，其中第二注入孔形成在与所述凸缘部分接触的一部分的盒体处，并且所述熔融树脂经由所述第二注入孔注入。

17.根据权利要求16所述的汽车的转向系统，其中通过凝固填充所述第二注入孔的熔融树脂来形成所述模塑销钉。

18.根据权利要求12所述的汽车的转向系统，其中在所述开孔的两侧之间的距离朝向所述一侧变得更宽。

19.根据权利要求18所述的汽车的转向系统，其中所述开孔的两侧形成大约8°至12°的角度。

20.根据权利要求12所述的汽车的转向系统，其中所述盒体包括滑动槽以滑动式地将所述至少一个模塑支撑件容纳在其中。