一种车用转向节及车辆的制作方法

1.本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种车用转向节及车辆。


背景技术：

2.随着汽车工业的发展越来越成熟，伴随着全球经济不断发展和人们出行需求的增加，汽车已经成为不可或缺的交通工具；汽车给人们的出行带来了很多便利，也给汽车的消费市场带来了空前的机会，家庭用车数量得到了前所未有的增长，而且反向推动了汽车工业的进一步发展。但同时带来的问题也很明显，交通事故的数量也不断的增加，尤其是车辆发生前部小范围重叠碰撞事故时，汽车发生严重的碰撞变形，乘员舱较大的变形严重挤压了乘员生存空间，导致车内乘员发生严重的碰撞伤害，甚至死亡。
3.传统碰撞设计策略，汽车进行前部25％重叠小偏置碰撞时，转向节结构是依靠碰撞门槛后而发生断裂，实现碰撞力的卸载，因此门槛结构需要足够强，一方面支撑转向节的碰撞断裂，另一方面门槛结构需要维持其较小的碰撞变形，这样的门槛结构在复杂的高速碰撞中出现不可预判的严重变形，压缩乘员的生存空间。cn110510000a公开了一种用于道路车辆的前轮毂组件断开装置，该装置被构造成在spoc期间促进前轮毂组件从车身结构的断开和向外移动，在小重叠碰撞时，前轮毂组件的转向节朝向转向节断裂器移位并与转向节断裂器碰撞，使得转向节断裂器使转向节断裂并使转向节从前轮毂组件的轮毂断开。
4.当汽车发生小偏置碰撞时，设计不合理的碰撞结构会因碰撞力传递不畅、碰撞力卸载不及时和碰撞能量吸收不充分，造成乘员舱结构变形过大，导致碰撞后的乘员舱的生存空间严重不足，进而导致了乘员受到较大程度的伤害。
5.基于现有技术存在的缺点，急需研究一种车用转向节及车辆，来解决上述问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明的提供了一种车用转向节及车辆，本发明通过设置弱化部，并在弱化部上设置圆弧部和缺口，使得车用转向节在发生碰撞时，车用转向节在弱化部位置处被车辆的转向拉杆拉断，这有效降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
7.本发明公开了一种车用转向节，包括连接部、弱化部、第一定位部和第二定位部；
8.所述弱化部和所述第二定位部均设置在所述连接部上，所述第一定位部用于与车辆的转向拉杆连接，所述第二定位部用于与车辆的前悬置架连接；
9.所述弱化部的一端与所述连接部固定连接，所述弱化部的另一端与所述第一定位部固定连接，所述弱化部包括至少一个缺口和至少一个圆弧部，所述圆弧部设置在所述弱化部与所述第一定位部的连接位置处，且所述缺口设置在所述圆弧部上，以使车辆在发生碰撞时所述车辆的转向拉杆拉断所述弱化部。
10.进一步地，所述圆弧部的数量为两个，两个圆弧部相对设置在所述弱化部的两侧。
11.进一步地，所述弱化部包括第一连接面、第二连接面和第三连接面；
12.所述第一连接面的一端与所述第二连接面的一端连接，所述第二连接面的另一端与所述第三连接面连接；
13.且所述第一连接面、所述第二连接面和所述第三连接面均与所述第一定位部的侧壁连接；
14.所述第二连接面上设置有第一安装孔，车辆的制动盘通过所述第一安装孔与所述弱化部连接。
15.进一步地，一个所述圆弧部设置在所述第一连接面上，且所述圆弧部设置在所述第一连接面与所述第一定位部的侧壁连接位置处；
16.另一个所述圆弧部设置在所述第三连接面上，且所述圆弧部设置在所述第三连接面与所述第一定位部的侧壁连接位置处。
17.进一步地，所述第一连接面与所述连接部连接位置的长度为第一长度，所述第一长度与设置在所述第一连接面上的圆弧部的长度相等；
18.所述第三连接面与所述连接部连接位置的长度为第二长度，所述第二长度与设置在所述第三连接面上的圆弧部的长度相等。
19.进一步地，所述弱化部还包括第四连接面，所述第四连接面与所述第二连接面相对设置，且所述第四连接面分别与所述第一连接面和所述第三连接面连接；
20.所述第四连接面上设置有用于加强所述第一定位部轴向强度的加强筋，所述加强筋在所述第四连接面上围绕形成一个弱化槽，所述弱化槽用于降低所述弱化部的强度。
21.进一步地，所述第一连接面为圆弧凹面，且圆弧凹面的朝向与所述圆弧部的朝向相同，所述第二连接面为平面。
22.进一步地，所述连接部上设置有第二安装孔，车辆的传动轴穿过所述第二安装孔，以使得所述车辆的传动轴与所述连接部连接。
23.进一步地，所述缺口的数量为两个，每个所述圆弧部上均设置有一个缺口，且所述缺口为正方形、梯形或圆弧形。
24.本发明另一方面还保护一种车辆，包括车辆的转向拉杆、车辆的前悬置架、车辆的传动轴和如上所述的车用转向节；
25.所述车辆的转向拉杆、所述车辆的前悬置架和所述车辆的传动轴分别与所述车用转向节固定连接。
26.实施本发明实施例，具有如下有益效果：
27.1.本发明通过设置弱化部，并在弱化部上设置圆弧部和缺口，使得车用转向节在发生碰撞时，车用转向节在弱化部位置处被车辆的转向拉杆拉断，这有效降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
28.2.本发明的车用转向节满足车辆要求的强度的基础上，通过设置圆弧部、缺口和加强筋等断裂诱导特征，使得车用转向节更容易在弱化部的位置处发生断裂，这能够进一步降低车身门槛结构的碰撞压力，也降低了车身门槛结构的设计重量和成本，还能够缩短研发周期，降低开发成本。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明的技术方案，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。显而易见地，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，还能够根据这些附图获得其它附图。
30.图1为本实施例第一角度下所述车用转向节的结构图；
31.图2为本实施例第二角度下所述车用转向节的结构图；
32.图3为本实施例第三角度下所述车用转向节的结构图；
33.图4为本实施例第四角度下所述车用转向节的结构图。
34.其中，图中附图标记对应为：
[0035]1‑
连接部；2
‑
弱化部；3
‑
第一定位部；4
‑
第二定位部；5
‑
第三定位部；11
‑
第二安装孔；21
‑
圆弧部；22
‑
缺口；23
‑
第一连接面；24
‑
第二连接面；25
‑
第三连接面；26
‑
弱化槽；27
‑
加强筋；241
‑
第一安装孔。
具体实施方式
[0036]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0037]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元；并且说明书中的第一角度、第二角度、第三角度和第四角度只是为了区分车用转向节不同角度下的视图，并无其他含义，也不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0038]
现有技术存在以下缺点：传统碰撞设计策略，汽车进行前部25％重叠小偏置碰撞时，转向节结构是依靠碰撞门槛后而发生断裂，实现碰撞力的卸载，因此门槛结构需要足够强，一方面支撑转向节的碰撞断裂，另一方面门槛结构需要维持其较小的碰撞变形，这样的门槛结构在复杂的高速碰撞中出现不可预判的严重变形，压缩乘员的生存空间。当汽车发生小偏置碰撞时，设计不合理的碰撞结构会因碰撞力传递不畅、碰撞力卸载不及时和碰撞能量吸收不充分，造成乘员舱结构变形过大，导致碰撞后的乘员舱的生存空间严重不足，进而导致了乘员受到较大程度的伤害。
[0039]
针对现有技术的缺陷，本发明通过设置弱化部，并在弱化部上设置圆弧部和缺口，使得车用转向节在发生碰撞时，车用转向节在弱化部位置处被车辆的转向拉杆拉断，这有效降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间；且车用转向节满足车辆要求的强度的基础上，通过设置圆弧部、缺口和加强筋等断裂诱导特征，使得车用转向节更容易在弱化部的位置处发生断裂，这能够进一步降低车身门槛结构的碰撞压力，也降低了车身门槛结构的设计重量和成本，还能够缩短研发周期，降低开发成本。
[0040]
实施例1
[0041]
参见附图1～图4，本实施例提供了一种车用转向节，包括连接部1、弱化部2、第一定位部3和第二定位部4；
[0042]
所述弱化部2和所述第二定位部4均设置在所述连接部1上，所述第一定位部3用于与车辆的转向拉杆连接，所述第二定位部4用于与车辆的前悬置架连接；
[0043]
所述弱化部2的一端与所述连接部1固定连接，所述弱化部2的另一端与所述第一定位部3固定连接，所述弱化部2包括至少一个缺口22和至少一个圆弧部21，所述圆弧部21设置在所述弱化部2与所述第一定位部3的连接位置处，且所述缺口22设置在所述圆弧部21上，以使车辆在发生碰撞时所述车辆的转向拉杆拉断所述弱化部2。
[0044]
需要说明的是：本实施例中在车辆受到碰撞时，所述车辆的转向拉杆在车辆门槛碰撞到所述车用转向节前，拉断所述第一定位部3与所述连接部1之间的所述弱化部2，有效降低车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间；本实施例具体通过设置弱化部2，并在弱化部2上设置圆弧部21和缺口22，使得车用转向节在发生碰撞时，车用转向节在弱化部2位置处被车辆的转向拉杆拉断，这有效降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0045]
还需要说明的是：本实施例中，设计一种车用转向节，并将其用于前部25％重叠小偏置碰撞工况开发的车辆，所述车用转向节可以不依靠碰撞车身门槛结构，也能够实现断裂；并且车用转向节满足车辆要求的强度的基础上，通过设置圆弧部21、缺口22和加强筋27等断裂诱导特征，使得车用转向节更容易在弱化部2的位置处发生断裂，这能够进一步降低车身门槛结构的碰撞压力，也降低了车身门槛结构的设计重量和成本，还能够缩短研发周期，降低开发成本。
[0046]
更需要说明的是：在本实施例中综合考虑了车辆的转向拉杆、车用转向节和车身门槛结构的碰撞变形，设计了合理的车用转向节结构，有效降低车身门槛碰撞要求，提升了前部25％重叠小偏置碰撞试验中乘员舱结构的完整性；有效的利用车辆的转向拉杆对车用转向节的弱化部2作用，在车用转向节碰撞到车身门槛之前，将车用转向节横向拉断，车轮横向脱离整车，实现碰撞力的卸载，降低车身结构强度的碰撞强度要求，为后期研发的众多车型提供十分有效的前部25％重叠小偏置碰撞开发策略。
[0047]
还需要说明的是：设置所述圆弧部21能够使得所述第一连接面23与所述第一定位部3之间存在明显的高度差，可以保证断裂截面保留在所述圆弧部21以内的区域。
[0048]
具体地，所述车用转向节还包括第三定位部5，所述第一定位部3、所述第二定位部4和所述第三定位部5在所述连接部1上设成三角形布置。
[0049]
优选地，所述圆弧部21的数量为两个，两个圆弧部21相对设置在所述弱化部2的两侧。
[0050]
在一些可能的实施例中，所述圆弧部21的数量为一个，一个所述圆弧部21设置在所述第一连接面23或所述第三连接面25上，所述缺口22数量不进行限定，只要保证所述弱化部2易于断裂即可；可见只设置一个所述圆弧部21，使得车用转向节的结构相对简单，生产成本低；仅通过一个所述圆弧部21就能满足所述车用转向节的强度，同时又容易在车辆发生碰撞时，所述车辆的转向拉杆拉断所述弱化部2。
[0051]
具体地，一个所述缺口22可以看成设置在所述第一连接面23、所述第二连接面24
和所述定位部3表面的交汇位置；另一个所述缺口22可以看成设置在所述第三连接面25、所述第二连接面24和所述定位部3表面的交汇位置；所述缺口的形状还可取决与制动盘安装点所占车用转向节平面空间。
[0052]
在另一些可能的实施例中，所述圆弧部21的数量为4个；即所述第一连接面23、所述第二连接面24、所述第三连接面25和所述第四连接面上均设置有一个所述圆弧部21，所述圆弧部21均设置在靠近所述第一定位部3的一侧，且与所述第一定位部3连接；所述弱化部2的四个连接面均设置一个所述圆弧部21，使得所述弱化部2在被所述车辆的转向拉杆拉动时更容易被拉断，更利于降低车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0053]
具体地，所述圆弧部21的半径根据车辆的实际情况设置，在此对其不进行限定。
[0054]
在本实施例中，所述圆弧部21的半径为8mm，使得保证所述第一定位部3的轴向强度的同时减弱所述弱化部2的抗弯强度，使车用转向节保证自身功能的前提下，更容易断裂，进而减缓车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0055]
在其他可能实施例中，所述圆弧部21为s型，所述圆弧部21设置在所述弱化部2的中部，使得所述弱化部2能够在所述圆弧部21处断裂。
[0056]
具体地，当s型所述圆弧部21的数量为至少一个，当所述圆弧部21的数量为多个时，多个s型所述圆弧部21的朝向相同，即所述弱化部2能够更容易断裂；设置s型圆弧部21便于所述弱化部2被所述车辆的转向拉杆拉断，降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0057]
优选地，所述弱化部2包括第一连接面23、第二连接面24和第三连接面25；
[0058]
所述第一连接面23的一端与所述第二连接面24的一端连接，所述第二连接面24的另一端与所述第三连接面25连接；
[0059]
且所述第一连接面23、所述第二连接面24和所述第三连接面25均与所述第一定位部3的侧壁连接；
[0060]
所述第二连接面24上设置有第一安装孔241，车辆的制动盘通过所述第一安装孔241与所述弱化部2连接。
[0061]
在一些可能的实施例中，所述第一连接面23上设置有至少一个弱化槽，所述弱化槽的数量不进行限定，只要保证车辆要求的车用转向节强度即可；设置弱化槽使得所述弱化部2便于被所述车辆的转向拉杆拉断，降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0062]
优选地，一个所述圆弧部21设置在所述第一连接面23上，且所述圆弧部21设置在所述第一连接面23与所述第一定位部3的侧壁连接位置处；
[0063]
另一个所述圆弧部21设置在所述第三连接面25上，且所述圆弧部21设置在所述第三连接面25与所述第一定位部3的侧壁连接位置处；本实施例中的车用转向节与传统的转向节结构相比，碰撞断裂变形更容易控制，改变了长期以来转向节的碰撞结构弱化和疲劳耐久性能的冲突；在相对的第一连接面23和第三连接面25上分别设置一个所述圆弧部21，且两个所述圆弧部21的弱化方向相同，使得所述弱化部2便于被所述车辆的转向拉杆拉断，降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0064]
优选地，所述第一连接面23与所述连接部1连接位置的长度为第一长度，所述第一
长度与设置在所述第一连接面23上的圆弧部21的长度相等；
[0065]
所述第三连接面25与所述连接部1连接位置的长度为第二长度，所述第二长度与设置在所述第三连接面25上的圆弧部21的长度相等。
[0066]
优选地，所述弱化部2还包括第四连接面，所述第四连接面与所述第二连接面24相对设置，且所述第四连接面分别与所述第一连接面23和所述第三连接面25连接；
[0067]
所述第四连接面上设置有用于加强所述第一定位部3轴向强度的加强筋27，所述加强筋27在所述第四连接面上围绕形成一个弱化槽26，所述弱化槽26用于降低所述弱化部2的强度。
[0068]
具体地，所述加强筋27数量为两个，两个所述加强筋27在所述第四连接面上围绕形成一个弱化槽26。
[0069]
更进一步地，所述加强筋27用于加强所述第一定位部3轴向强度，所述弱化槽26能够在所述加强筋27保证所述第一定位部3的轴向强度的前提下，减弱所述弱化部2的抗弯强度，使得车用转向节在发生碰撞时，车用转向节在弱化部2位置处被车辆的转向拉杆拉断，这有效降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0070]
具体地，所述加强筋27的形状根据车用转向节的结构设定，只要所述加强筋能够保证所述第一定位部3的轴向强度的同时减弱所述弱化部2的抗弯强度即可，其具体形状和尺寸在此不进行限定。
[0071]
在一些可能的实施例中，将所述第一连接面23设置成圆弧凹面能够使其与相接的平面具有明显的平面高度差；再配合由所述加强筋27围绕形成的弱化槽26，且所述第一连接面23的任意截面均通过所述弱化槽26，使得在所述第一连接面23的任意截面上，都可能形成断裂截面的效果，减弱所述弱化部2的抗弯强度，使车用转向节更容易断裂。
[0072]
具体地，所述加强筋27为多个，多个所述加强筋27间隔设置。
[0073]
在一些可能的实施例中，所述第四连接面上设置有弱化孔，所述环形加强筋环绕在所述弱化孔。
[0074]
在另一些可能的实施例中，所述加强筋27为弧形结构，所述加强筋27至少部分呈弯曲状。
[0075]
优选地，所述第一连接面23为圆弧凹面，且圆弧凹面的朝向与所述圆弧部21的朝向相同，所述第二连接面24为平面。
[0076]
优选地，所述连接部1上设置有第二安装孔11，车辆的传动轴穿过所述第二安装孔11，以使得所述车辆的传动轴与所述连接部1连接。
[0077]
优选地，所述缺口22的数量为两个，每个所述圆弧部21上均设置有一个缺口22，且所述缺口22为正方形、梯形或圆弧形。
[0078]
在一些可能的实施例中，所述缺口22的数量为若干个，若干个所述缺口22间距均匀的设置在所述圆弧部21上；所述缺口22的数量不进行限定，只要保证车辆要求的车用转向节强度即可，具体缺口22的数量不进行限定。
[0079]
具体地，所述缺口22的长度不大于所述圆弧部21长度的30％，所述缺口22的长度根据实际情况进行设定，只要保障所述车用转向节的强度并易于断裂即可，在此不进行限定其长度。
[0080]
具体地，所述定位部3为圆柱形，每个所述圆弧部21均环绕在所述第一定位部3的
侧壁上。
[0081]
具体地，所述车用转向节为铝合金材质，本实施例中利用车辆的转向拉杆加载到车用转向节的圆弧部21、缺口22和加强筋27等断裂诱导特征上，沿断裂截面拉断铝合金材质的车用转向节，车轮横向脱离车辆，实现碰撞力的卸载，大大降低了车身门槛的碰撞强度要求和变形程度，最终实现增加乘员生存空间和乘员舱结构的碰撞完整性。
[0082]
在另一些可能的实施例中，所述车用转向节的材质还可为钢或塑料等。
[0083]
本发明另一方面还保护一种车辆，包括车辆的转向拉杆、车辆的前悬置架、车辆的传动轴和如上所述的车用转向节；
[0084]
所述车辆的转向拉杆、所述车辆的前悬置架和所述车辆的传动轴分别与所述车用转向节固定连接。
[0085]
具有所述车用转向节的车辆通过设置弱化部2，并在弱化部2上设置圆弧部21和缺口22，使得车用转向节在发生碰撞时，车用转向节在弱化部2位置处被车辆的转向拉杆拉断，这有效降低了车辆门槛碰撞变形程度，有效为驾乘人员提供充足的生存空间。
[0086]
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
[0087]
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本技术请求保护的范围。
[0088]
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征能够相互结合。
[0089]
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。