專利名稱：一種電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸。
背景技術(shù)：
依據(jù)國家對汽車安全性能的強制性規(guī)定，轉(zhuǎn)向管柱和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須具備吸能和在碰撞時有潰縮功能以保證駕駛員的安全。EPS電動助力轉(zhuǎn)向管柱在設(shè)計過程中，都按此規(guī)定進行了吸能潰縮式設(shè)計。目前這種設(shè)計方法全部采用輸入軸上部為母體，輸入軸下部為公體，輸入軸上部直接和汽車方向盤連接，和方向盤連接部位存在錐度以便花鍵和螺栓鎖緊。即輸入軸上部的吸能潰縮部份為內(nèi)花鍵或內(nèi)扁孔，輸入軸下部為外花鍵或外扁方。如國知局公開的一種新型輸入軸上下部聯(lián)接結(jié)構(gòu)專利號201020517918. O，包 括輸入軸下部、輸入軸上部和注塑件，在本實用新型中，中間連接的注塑件放棄了環(huán)狀結(jié)構(gòu)，而采用一直通孔結(jié)構(gòu)，從輸入軸上部直接貫通輸入軸下部來連接輸入軸上部和輸入軸下部。這種結(jié)構(gòu)的輸入軸上部是套在輸入軸下部上的。這種通用和傳統(tǒng)的設(shè)計方法給輸入軸上部的加工和制造工藝帶來了很大的難度，提高了制造成本，還存在嚴重的質(zhì)量隱患。按傳統(tǒng)的設(shè)計輸入軸上部采用內(nèi)花鍵或內(nèi)扁方，其材料必須用管料，所以通常有兩種加工方法一、采用高頻縮管和冷擠壓縮管工藝；二、采用旋鍛壓工藝加工成型。前者成本稍低，但多次的縮管造成材料金相變異，容易產(chǎn)生裂紋，還可能由于輸入軸上部的軸承檔位的加工以及螺紋、花鍵處的加工與饋管軸向的錯位導(dǎo)致壁厚不均勻，達不到規(guī)定的靜扭扭矩的技術(shù)要求，存在質(zhì)量隱患。而后者旋鍛壓加工設(shè)備昂貴，很多生產(chǎn)廠家不具備加工條件，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高，同時還存在熱處理過程中的質(zhì)量隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種結(jié)構(gòu)強度高的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸。本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)一種電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，包括輸入軸上部和輸入軸下部，所述的輸入軸上部一端能與汽車方向盤相連接，所述的輸入軸下部一端能固定在車體上，其特征在于，所述的輸入軸下部另一端端面沿軸心線方向開設(shè)有通孔，所述的輸入軸上部另一端能夠插入輸入軸下部的通孔內(nèi)且在兩者之間設(shè)有使輸入軸下部與輸入軸上部能軸向滑動配合但周向鎖定的連接結(jié)構(gòu)。輸入軸下部為母體，輸入軸上部為公體，輸入軸上部的一端插入輸入軸下部的通孔內(nèi)并能沿著軸向滑動，達到吸能潰縮的功能；輸入軸上部插入輸入軸下部后連接結(jié)構(gòu)使兩者周向鎖定，實現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動的目的。由于輸入軸上部需要加工軸承檔位、外螺紋和外花鍵，所以改成公體后不需要使用管材作為原料，提高了輸入軸上、下部的同軸度，降低了輸入軸上部的制造成本，杜絕了原結(jié)構(gòu)存在的裂紋或壁厚不均的質(zhì)量隱患，增強了輸入軸的整體結(jié)構(gòu)強度。[0008]在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在輸入軸上部一端的外花鍵和設(shè)在輸入軸下部通孔內(nèi)的內(nèi)花鍵，所述的外花鍵與內(nèi)花鍵相匹配。輸入軸上部具有外花鍵，輸入軸下部具有內(nèi)花鍵，兩者相配合實現(xiàn)周向同步轉(zhuǎn)動、軸向可相對滑動的功能。在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述外花鍵上具有若干段軸向間隔均布的環(huán)形凹槽。外花鍵太長，軸向移動時容易與內(nèi)花鍵相卡住，設(shè)置環(huán)形凹槽后減少外花鍵與內(nèi)花鍵的接觸面積，兩者相對軸向滑動時阻力減少，滑動配合更容易。在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在輸入軸上部一端的外扁方和輸入軸下部通孔的開口段為內(nèi)扁孔，所述的外扁方與內(nèi)扁孔相匹配。外扁方和內(nèi)扁孔的結(jié)構(gòu)加工成型簡單，易配合。在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的內(nèi)扁孔的壁厚為3mm-6mm。壁厚的內(nèi)扁孔結(jié)構(gòu)足夠牢固，車、拉工藝加工時不容易發(fā)生斷裂。在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的輸入軸上部采用40Cr鋼實心材料制成。輸入軸上部為實心，結(jié)構(gòu)強度大，加工方法可采用普通的車、磨、滾銑工藝，加工工藝簡單，省卻了復(fù)雜的所管、旋鍛壓工藝，降低了制造難度和成本，消除了因原管材加工成型工藝所造成的裂紋和壁厚不均的質(zhì)量隱患。在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的輸入軸下部采用45號精拉鋼管制成。45號精拉鋼管來源廣，加工方法普及率大，可采用普通的拉、車工藝就能成型，降低了制造成本，保證了輸入軸下部的精度和技術(shù)要求。在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的輸入軸上部設(shè)有具有錐度的軸承檔位。軸承檔位用于固定軸承，輸入軸上部為實心材料后，加工錐度時不考慮壁厚問題，所以加工變得比較簡單，消除了因管材的輸入軸上部在加工時與饋管軸向錯位導(dǎo)致壁厚不均的問題，提高了輸入軸上部的結(jié)構(gòu)強度。在上述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的輸入軸上部具有與方向盤相連接的外螺紋。方向盤與輸入軸上部通過外螺紋連接固定，輸入軸上部為實心材料后，加工輸入軸上部的外螺紋不考慮壁厚問題，所以加工變得比較簡單，消除了因管材的輸入軸上部在加工時與饋管軸向位錯導(dǎo)致壁厚不均的問題，提高了輸入軸上部的結(jié)構(gòu)強度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸克服了原先本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)偏見，將輸入軸上部改為公體，輸入軸下部改為母體，從而改善了加工工藝，降低了輸入軸上、下部的制造成本。從根本上杜絕了原輸入軸上部存在的裂紋和壁厚不勻的質(zhì)量隱患，增強了輸入軸的整體結(jié)構(gòu)強度。同時也提高了輸入軸上、下部的同軸度，滿足總成的技術(shù)要求。
圖I是實施例一的輸入軸上部的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實施例一的輸入軸下部的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實施例二的輸入軸上部與輸入軸下部裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是實施例二的輸入軸下部的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I、輸入軸上部；2、輸入軸下部；3、外花鍵；4、內(nèi)花鍵；5、外扁方；6、內(nèi)扁孔；7、環(huán)形凹槽；8、軸承檔位；9、外螺紋；10、通孔。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。實施例一如圖I、圖2所示，本電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸包括輸入軸上部I和輸入軸下部2，輸入軸上部I與汽車方向盤相連接，輸入軸下部2固定在車體上。輸入軸下部2 —端軸向上開設(shè)有通孔10，輸入軸上部I 一端能夠插入輸入軸下部2的通孔10內(nèi)且在兩者之間設(shè)有使輸入軸下部2與輸入軸上部I能軸向滑動配合但周向鎖定的連接結(jié)構(gòu)。具體來說，連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在輸入軸上部I 一端的外花鍵3和設(shè)在輸入軸下部2通孔10內(nèi)的內(nèi)花鍵4，外花鍵3與內(nèi)花鍵4相匹配。外花鍵3上具有若干段軸向間隔均布 的環(huán)形凹槽7，本實施例的環(huán)形凹槽7有兩個，將整個外花鍵3分成三等份。輸入軸上部I采用40Cr鋼實心材料制成，實心材料使得加工工藝得到大幅度改善，消除了加工中出現(xiàn)的壁厚不均的隱患。輸入軸上部I還設(shè)有具有錐度的軸承檔位8以及與方向盤相連接的外螺紋9，如果輸入軸上部I為管材，那么加工軸承檔位8和外螺紋9時容易出現(xiàn)軸向的錯位而導(dǎo)致壁厚不均，影響了輸入軸的質(zhì)量。輸入軸下部2采用45號精拉鋼管制成，加工方法采用普通的拉、車工藝，相比復(fù)雜的所管、旋鍛壓工藝，降低了制造成本，同時精度也能得到保證。實施例二如圖3、圖4所示，實施例二與實施例一的區(qū)別在于連接結(jié)構(gòu)的不同，實施例二的連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在輸入軸上部I 一端的外扁方5和輸入軸下部2通孔10的開口段為內(nèi)扁孔
6,外扁方5與內(nèi)扁孔6相匹配使兩者能軸向滑動而周向鎖定。內(nèi)扁孔6的壁厚為
本實施例壁厚采用5mm，保證內(nèi)扁孔6擁有足夠的強度。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了輸入軸上部I、輸入軸下部2、外花鍵3、內(nèi)花鍵4、外扁方5、內(nèi)扁孔6、環(huán)形凹槽7、軸承檔位8、外螺紋9、通孔10等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.一種電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，包括輸入軸上部(I)和輸入軸下部(2)，所述的輸入軸上部(I) 一端能與汽車方向盤相連接，所述的輸入軸下部(2) —端能固定在車體上，其特征在于，所述的輸入軸下部(2)另一端端面沿軸心線方向開設(shè)有通孔(10)，所述的輸入軸上部(I)另一端能夠插入輸入軸下部(2)的通孔(10)內(nèi)且在兩者之間設(shè)有使輸入軸下部(2)與輸入軸上部(I)能軸向滑動配合但周向鎖定的連接結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述的連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在輸入軸上部(I) 一端的外花鍵(3)和設(shè)在輸入軸下部(2)通孔(10)內(nèi)的內(nèi)花鍵(4)，所述的外花鍵(3)與內(nèi)花鍵(4)相匹配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述外花鍵(3)上具有若干段軸向間隔均布的環(huán)形凹槽(7 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述的連接結(jié)構(gòu)包括設(shè)在輸入軸上部(I) 一端的外扁方(5)和輸入軸下部(2)通孔(10)的開口段為內(nèi)扁孔(6)，所述的外扁方(5)與內(nèi)扁孔(6)相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述的內(nèi)扁孔(6)的壁厚為3mm-6mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4或5所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述的輸入軸上部(I)采用40Cr鋼實心材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述的輸入軸下部(2)采用45號精拉鋼管制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述的輸入軸上部(I)設(shè)有具有錐度的軸承檔位(8 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，其特征在于，所述的輸入軸上部(I)具有與方向盤相連接的外螺紋(9)。
專利摘要本實用新型提供了一種電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸，屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸存在嚴重的質(zhì)量隱患問題。本電動助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸包括輸入軸上部和輸入軸下部，輸入軸上部一端能與汽車方向盤相連接，輸入軸下部一端能固定在車體上，輸入軸下部另一端端面沿軸心線方向開設(shè)有通孔，輸入軸上部另一端能夠插入輸入軸下部的通孔內(nèi)且在兩者之間設(shè)有使輸入軸下部與輸入軸上部能軸向滑動配合但周向鎖定的連接結(jié)構(gòu)。輸入軸上部改成公體后不需要使用管材作為原料，提高了輸入軸上、下部的同軸度，降低了輸入軸上部的制造成本，杜絕了原結(jié)構(gòu)存在的裂紋或壁厚不均的質(zhì)量隱患，增強了輸入軸的整體結(jié)構(gòu)強度。
文檔編號B62D1/16GK202728316SQ201220385159
公開日2013年2月13日 申請日期2012年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月4日
發(fā)明者鄭劍峰, 馬寅初 申請人:浙江金峰汽車零部件制造有限公司