CN116476908B - 一种转向管柱吸能装置及其应用的车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转向管柱吸能装置及其应用的车辆，其中吸能装置包括包括有安装板和拉脱块，安装板上的第一注塑孔与拉脱块上的第二注塑孔组合形成与注塑销适配的柱形孔，安装板上的安装槽侧壁设有侧向滑槽，拉脱块的侧边设有与侧向滑槽滑动配合的凸台，凸台与侧向滑槽围合形成用于成型出成型件的空腔，且安装板和/或拉脱块上具有将柱形孔与空腔连通的流道，在注射形成注塑销时，熔料通过流道进入到空腔中注塑形成成型件。本发明提供一种转向管柱吸能装置，其通过在作为嵌件的安装板与拉脱块之间设置用于形成成型件的空腔，在注塑成型注塑销的同时形成成型件，成型件用于增加安装板与拉脱块之间的连接强度，以此达到调整溃缩力峰值的功能。
Description
技术领域
本发明涉及汽车碰撞安全技术领域领域，更具体地说，涉及一种转向管柱吸能装置及其应用的车辆。
背景技术
随着汽车消费的普及，汽车安全事故不断增加，对汽车安全的要求也越来越高。当高速行驶的汽车与低速或静止的物体相撞时，汽车会受到较大的减速度。根据牛顿定律，驾驶员由于惯性而向前运动，导致头部和胸部撞击方向盘。这种冲击力通过方向盘传递到转向管柱，反过来对驾驶员的头部和胸部产生反向冲击力，从而对人体造成伤害。
为了增强汽车的被动安全性，现在许多汽车都配备了吸能装置的转向管柱。在车辆正面遭受猛烈碰撞时，驾驶员和方向盘会发生二次碰撞，这个时候吸能装置会溃缩，并吸收部分撞击能量，以保护驾驶员的安全。最常见的转向管柱吸能装置一般采用注塑拉脱块的形式，即利用注塑销将拉脱块与安装板连接。发生碰撞时，拉脱块与安装板发生相对移动，使得注塑销被拉断将部分碰撞能量转化为热能和形变能，从而对二次碰撞产生缓冲作用，减轻驾驶员和乘客的冲击力。
由于各国人种、饮食习惯和经济水平的不同，不同国家的国民平均体重存在差异。例如，世界上最重和最轻的国家之间的平均体重差异可以超过30公斤。同样，即使以相同的行驶速度行驶，不同国家的驾驶员也会产生不同的惯性。因此，对于不同的出口国家，其转向管柱吸能装置的溃缩力峰值有所不同。目前的技术通常通过调整注塑销的尺寸、形状等结构参数来调整溃缩力峰值，这也需要相应地修改用于成型注塑销的模具型腔结构，从而增加了生产成本。
发明内容
本发明旨在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出了一种转向管柱吸能装置。
本发明还提出了一种应用了上述转向管柱吸能装置的车辆。
本发明所采取的技术方案是：提供一种转向管柱吸能装置，包括有安装板和拉脱块，所述安装板上的第一注塑孔与所述拉脱块上的第二注塑孔组合形成与注塑销适配的柱形孔，所述安装板上的安装槽侧壁设有侧向滑槽，所述拉脱块的侧边设有与所述侧向滑槽滑动配合的凸台，所述凸台与所述侧向滑槽围合形成用于成型出成型件的空腔，且所述安装板和/或所述拉脱块上具有将所述柱形孔与所述空腔连通的流道，在注射形成所述注塑销时，熔料通过所述流道进入到空腔中注塑形成所述成型件。
采用以上结构后，第一注射孔与第二注塑孔组合形成与注塑销适配的柱形孔，在注塑销注塑成型的过程中，安装板与拉脱块需要作为嵌件置入模具中。在上述结构中，安装板、注塑销和拉脱块组合形成基础的转向管柱吸能结构。成型件以及安装板和拉脱块上用于成型出成型件的相应结构的增加，用于增加安装板与拉脱块之间的连接强度，以此达到调整溃缩力峰值的功能。其优点在于，只需调整嵌件的结构即可实现在同一注塑模具下 成型出不同溃缩力峰值的吸能装置，提高了模具的通配性，降低模具成本。
根据本发明的一个实施例，所述成型件包括多个间隔设置的结合齿。
根据本发明的一个实施例，所述侧向滑槽的槽底设有第一成型槽，和/或所述凸台上具有第二成型槽；结合齿与第二成型槽的配合，能够增加安装板与拉脱块之间的结合力。
根据本发明的一个实施例，所述侧向滑槽或所述凸台可拆卸地连接有插片，所述插片将所述空腔间隔开以形成多个相互独立的空间，部分所述空间内的所述第二成型槽通过所述流道与所述柱形孔连通，余下的部分空间内的所述第二成型槽通过所述插片与所述流道隔开；隔板的设置用于将空腔间隔开，以使形成结合齿数量不同的多种方案，结合齿数量的不同，安装板与拉脱块之间的结合力随之发生变化，对应的吸能装置的溃缩力峰值也有所不同。
根据本发明的一个实施例，所述侧向滑槽的槽底设有与所述第一注塑孔连通的第一流道；第一流道即设置在安装板上的流道，熔料通过第一流道进入到空腔中注塑成型成型件。
根据本发明的一个实施例，所述侧向滑槽的槽底设有第一进料槽，所述第一进料槽沿所述侧向滑槽的长度方向设置，通过所述第一进料槽将所述第一成型槽与所述第一流道连通；侧向滑槽的长度方向即为安装板与拉脱块产生相对运动的方向，第一进料槽的设置能够成型出第一连接条，第一连接条形成于结合齿表面并串联多个结合齿，且第一连接条与结合齿的连接处强度最低，当产生碰撞时，由该结合处产生断裂，第一连接条留存在安装板上，结合齿留存在拉脱块上，以此实现安装板与拉脱块之间的脱离。
根据本发明的一个实施例，所述凸台对应于所述第一流道位置设有进流槽，所述进流槽通过所述凸台上的第二进料槽将多个所述第一成型槽连通；同理，第二进料槽沿凸台的长度方向设置，凸台的长度方向即为安装板与拉脱块产生相对运动的方向，第二进料槽的设置能够成型出第二连接条，第二连接条形成于结合齿表面并串联多个结合齿，且第二连接条与结合齿的连接处强度最低，当产生碰撞时，由该结合处产生断裂，第二连接条留存在拉脱块上，结合齿留存在安装板上，以此实现安装板与拉脱块之间的脱离。
根据本发明的一个实施例，所述成型件还包括呈长条形的基体，多个所述结合齿沿所述基体的长度方向分布在基体朝向所述拉脱块一侧的表面上；成型件的主体结构由基体和结合齿组成，结合齿与基体之间的连接处强度最低，当产生碰撞时，由该结合处产生断裂，基体留存在安装板上，结合处留存在拉脱块上。
根据本发明的一个实施例，所述凸台上具有与所述侧向滑槽槽底相抵的抵接凸起。
一种车辆，包括有上述任一所述的转向管吸能装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1中吸能装置的立体图；
图2为本发明实施例1中吸能装置的主视图；
图3为本发明实施例1中安装板的立体图；
图4为图3中A处的局部放大图；
图5为本发明实施例1中拉脱块的透视图；
图6为本发明实施例1中拉脱块的立体图；
图7为本发明实施例1中成型件的立体图；
图8为本发明实施例2中拉脱块的立体图；
图9为本发明实施例2中安装板的立体图；
图10为图9中B处的局部放大图；
图11为本发明实施例2中成型件的立体图；
图12为本发明实施例3中成型件的立体图；
图13为图12中C处的局部放大图；
图14为本发明实施例3中部分成型件的立体图；
图15为本发明实施例3中另一拉脱块的透视图；
图16为本发明实施例1-3以及传统吸能装置的溃缩力曲线对比图。
图中标号说明：
1、安装板；2、拉脱块；3、转向管柱；4、插片；5、成型件；
11、安装槽；12、第一注塑孔；13、侧向滑槽；14、第一流道；15、第一进料槽；16、第一成型槽；
21、侧边；22、凸台；23、第二成型槽；24、进流槽；25、第二进料槽；26、插槽；27、抵接凸起；28、第二注塑孔；
28a、第二流道；
51、基体；52、结合齿；53、第一连接条；54、第二连接条；55、进流块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1-7所示，在本实施例中公开了提供一种转向管柱3吸能装置，包括有安装板1和拉脱块2，所述安装板1上的第一注塑孔12与所述拉脱块2上的第二注塑孔28组合形成与注塑销适配的柱形孔，所述安装板1上的安装槽11侧壁设有侧向滑槽13，所述拉脱块2的侧边21设有与所述侧向滑槽13滑动配合的凸台22，所述凸台22与所述侧向滑槽13围合形成用于成型出成型件5的空腔，且所述安装板1和/或所述拉脱块2上具有将所述柱形孔与所述空腔连通的流道，在注射形成所述注塑销时，熔料通过所述流道进入到空腔中注塑形成所述成型件5。
结合图1-3所示，转向管柱3安装在安装板1上，两个拉脱块2对称安装在安装板1上的安装槽11上。其中安装板1上单个安装槽11的两侧对称设有四个第一注塑孔12，对应的在拉脱块2上设有四个第二注塑孔28。拉脱块2安装在安装板1上的预安装位置后，第一注塑孔12和第二注塑孔28组合形成柱形孔。将由安装板1与拉脱块2组成的整体作为嵌件置入模具中，注塑成型注塑销，此为传统吸能装置的基本结构。
进一步的，在安装槽11两侧侧壁均开设有侧向滑槽13，对应的，在拉脱块2侧边21具有与侧向滑槽13滑动配合的凸台22。所述成型件5包括四个间隔设置的结合齿52，所述凸台22上具有四个第二成型槽23。
进一步的，结合图4-6所示，在本实施例中，所述侧向滑槽13的槽底设有与所述第一注塑孔12连通的第一流道14，所述侧向滑槽13的槽底设有第一进料槽15，所述第一进料槽15沿所述侧向滑槽13的长度方向设置，通过所述第一进料槽15将所述第二成型槽23与所述第一流道14连通。
进一步的，结合图7所述，在本实施例中，侧向滑槽13上开设有两条第一流道14，两条第一流道14分别与两个第一注塑孔12连通。当拉脱块2安装在安装板1上的预安装位置后，凸台22表面与侧向滑槽13的槽底表面相抵，第二成型槽23与侧向滑槽13的槽底合围形成用于成型结合齿52的空腔，成型件5的主体结构由第一连接条53和结合齿52组成。第一进料槽15与凸台22表面合围形成的通道将多个用于成型成型件5的空腔串联起来件。第一进料槽15的设置，以形成第一连接条53结构，第一连接条53形成于结合齿52表面并串联多个结合齿52，第一连接条53与结合齿52的连接处强度最低，当产生碰撞时，由该结合处产生断裂，结合齿52留存在第二成型槽23中。
结合图4所示，所述侧向滑槽13可拆卸地连接有插片4，所述插片4将所述空腔间隔开以形成多个相互独立的空间，部分所述空间内的所述第二成型槽23通过所述流道与所述柱形孔连通，余下的部分空间内的所述第二成型槽23通过所述插片4与所述流道隔开。
进一步的，在本实施例中，侧向滑槽13的槽底设有插槽26，插片4插入插槽26后截断第一进料槽15，使得沿熔料流道方向插片4后侧的空间无法进入熔料，即无法成型得到结合齿52结构。结合图7所示，在本实施例中，拉脱块2单侧的成型件5具有两个结合齿52。
实施例2
如图8-11所示，在本实施例中公开了提供一种转向管柱3吸能装置，包括有安装板1和拉脱块2，所述安装板1上的第一注塑孔12与所述拉脱块2上的第二注塑孔28组合形成与注塑销适配的柱形孔，所述安装板1上的安装槽11侧壁设有侧向滑槽13，所述拉脱块2的侧边21设有与所述侧向滑槽13滑动配合的凸台22，所述凸台22与所述侧向滑槽13围合形成用于成型出成型件5的空腔，且所述安装板1和/或所述拉脱块2上具有将所述柱形孔与所述空腔连通的流道，在注射形成所述注塑销时，熔料通过所述流道进入到空腔中注塑形成所述成型件5。
进一步的，本实施例与实施例1不同之处在于，本实施例中将第一进料槽15转移至凸台22上以形成第二进料槽25。本实施例中将第二成型槽23转移至安装槽11的槽底位置以形成第一成型槽16。结合图11所示，成型件5的主体结构由第二连接条54、结合齿52和进流块55组成，其中进流块55于进料槽适配。第二连接条54形成于结合齿52表面并串联多个结合齿52，且第二连接条54与结合齿52的连接处强度最低，当产生碰撞时，由该结合处产生断裂，结合齿52留存在第一成型槽16中。
具体地，结合图8所示，所述凸台22对应于所述第一流道14位置设有进流槽24，所述进流槽24通过所述凸台22上的第二进料槽25将多个所述第一成型槽16连通，第二进料槽25沿凸台22的长度方向设置，凸台22的长度方向即为安装板1与拉脱块2产生相对运动的方向，第二进料槽25的设置用于形成第二连接条54，第二连接条54能够增加成型件5与拉脱块2之间的结合力。
进一步的，结合图9-10所述，在本实施例中，侧向滑槽13上开设有两条第一流道14，两条第一流道14分别与两个第一注塑孔12连通。当拉脱块2安装在安装板1上的预安装位置后，凸台22表面与侧向滑槽13的槽底表面相抵，第一成型槽16与凸台22表面合围形成用于成型结合齿52的空腔。第二进料槽25与侧向滑槽13的槽底合围形成的通道用于成型第二连接条54，第二连接条54将多个结合齿52串联起来，熔料通过该通道进入到空腔中冷却形成成型件5。
结合图4所示，所述凸台22可拆卸地连接有插片4，所述插片4将所述空腔间隔开以形成多个相互独立的空间，所述空间内的所述第一成型槽16通过所述第一流道14与所述柱形孔连通，余下的部分空间内的所述第一成型槽16通过所述插片4与所述流道隔开。
进一步的，在本实施例中，侧凸台22表面设有插槽26，插片4插入插槽26后截断第二进料槽25，使得沿熔料流道方向插片4后侧的空间无法进入熔料，即无法成型得到结合齿52结构。结合图11所示，在本实施例中，拉脱块2单侧的成型件5具有四个结合齿52。
实施例3
如图12-15所示，在本实施例中公开了提供一种转向管柱3吸能装置，包括有安装板1和拉脱块2，所述安装板1上的第一注塑孔12与所述拉脱块2上的第二注塑孔28组合形成与注塑销适配的柱形孔，所述安装板1上的安装槽11侧壁设有侧向滑槽13，所述拉脱块2的侧边21设有与所述侧向滑槽13滑动配合的凸台22，所述凸台22与所述侧向滑槽13围合形成用于成型出成型件5的空腔，且所述安装板1和/或所述拉脱块2上具有将所述柱形孔与所述空腔连通的流道，在注射形成所述注塑销时，熔料通过所述流道进入到空腔中注塑形成所述成型件5。所述成型件5还包括呈长条形的基体51，多个所述结合齿52沿所述基体51的长度方向分布在基体51朝向所述拉脱块2一侧的表面上。
进一步的，所述凸台22上具有与所述侧向滑槽13槽底相抵的抵接凸起27，凸台22除却抵接凸起27部分与侧向滑槽13合围形成用于成型基体51的空间。
进一步的，本实施例与实施例1不同之处在于，本实施例中将基体51取代实施例1中的第一进料槽15。成型件5的主体结构由基体51和结合齿52组成，结合齿52与基体51之间的连接处强度最低，当产生碰撞时，由该结合处产生断裂，基体51留存在安装板1上，结合处留存在拉脱块2上。结合图16所示，在结合齿52的数量相同的前提下，由于基体51与结合齿52的结合处的截面积大于实施例2中结合齿52与连接条结合处的截面积，溃缩力峰值有所提升。
结合图15所示，在拉脱块2上设有第二流道28a，第二流道28a将第二注塑孔28与进流槽24连通。
结合图16所示，图中横坐标为溃缩距离(mm)，纵坐标为人体所承受的碰撞力，即为溃缩力(KN)。结合实施例1和2可以看出，随着结合齿52数量的增加，断裂处截面积总和的增加，溃缩力峰值有所提升。同理，结合实施例3和传统溃缩曲线可以得出，成型件5的增设能够有效地提高溃缩力峰值。成型件5以及安装板1和/或拉脱块2上用于成型出成型件5的相应结构的增加，即成型件5以及连接条和进流块55的增加，能够提升安装板1与拉脱块2之间的连接强度，以此达到调整溃缩力峰值的目的。
在另一实施例中公开了一种车辆，包括有实施例1中所述的转向管吸能装置。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (5)
1.一种转向管柱吸能装置，包括有安装板和拉脱块，所述安装板上的第一注塑孔与所述拉脱块上的第二注塑孔组合形成与注塑销适配的柱形孔，其特征在于：所述安装板上的安装槽侧壁设有侧向滑槽，所述拉脱块的侧边设有与所述侧向滑槽滑动配合的凸台，所述凸台与所述侧向滑槽围合形成用于成型出成型件的空腔，且所述安装板和/或所述拉脱块上具有将所述柱形孔与所述空腔连通的流道，在注射形成所述注塑销时，熔料通过所述流道进入到空腔中注塑形成所述成型件；
所述成型件包括多个间隔设置的结合齿；
所述侧向滑槽的槽底设有第一成型槽，和/或所述凸台上具有第二成型槽；
所述侧向滑槽或所述凸台可拆卸地连接有插片，所述插片将所述空腔间隔开以形成多个相互独立的空间，部分所述空间内的所述第一成型槽或第二成型槽通过所述流道与所述柱形孔连通，余下的部分空间内的第一成型槽或所述第二成型槽通过所述插片与所述流道隔开。
2.根据权利要求1所述的一种转向管柱吸能装置，其特征在于：所述侧向滑槽的槽底设有与所述第一注塑孔连通的第一流道。
3.根据权利要求2所述的一种转向管柱吸能装置，其特征在于：所述侧向滑槽的槽底设有第一进料槽，所述第一进料槽沿所述侧向滑槽的长度方向设置，通过所述第一进料槽将所述第一成型槽与所述第一流道连通。
4.根据权利要求2所述的一种转向管柱吸能装置，其特征在于：所述凸台对应于所述第一流道位置设有进流槽，所述进流槽通过所述凸台上的第二进料槽将多个所述第一成型槽连通。
5.一种车辆，其特征在于：包括有权利要求1-4任一所述的转向管柱吸能装置。
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| KR19990029724U (ko) * | 1997-12-29 | 1999-07-26 | 정몽규 | 조향칼럼의 충격흡수장치 |
| KR20050122039A (ko) * | 2004-06-23 | 2005-12-28 | 주식회사 만도 | 마운팅 브라켓의 충격흡수를 위한 캡슐 구조 |
| CN201619599U (zh) * | 2010-01-28 | 2010-11-03 | 比亚迪股份有限公司 | 一种汽车转向管柱吸能装置 |
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2023
- 2023-05-17 CN CN202310571246.3A patent/CN116476908B/zh active Active
Patent Citations (6)
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