[發明專利]汽車用轉向裝置的輸入軸及其制造方法

有效

• 申請號: 201110189634.2
• 申請日: 2011-07-07
• 公開（公告）號: CN102862020A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 金弘根
• 申請（專利權）人: 夢想科技股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21J5/06;B62D1/20
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 周艷玲;羅正云

技術領域

本發明涉及汽車用轉向裝置的輸入軸及其制造方法，尤其涉及將由上軸和下軸構成的輸入軸形成為一個單一體的汽車用轉向裝置的輸入軸及其制造方法。

背景技術

一般來講，輸入軸是其上部和下部分別與提供于汽車的方向盤(steering?wheel)和用于調節轉向相位角的萬向節(universal?joint)相連，從而可用較輕的轉向力使得汽車以正確的角度轉向的轉向裝置中的一種部件。

這種輸入軸由相互連接的上軸和下軸構成，上軸連接在方向盤，而下軸組裝在萬向節。

構成輸入軸的下軸其外側面形成有花鍵(spline)，并且與在內周部形成有與所述花鍵對應的鋸齒(serration)的萬向節相連，從而輸入軸可在萬向節中滑動工作而吸收沖擊。

對于這種輸入軸而言，分別單獨制造及加工上軸和下軸，并利用銷(pin)進行結合組裝。

圖1a是現有汽車用轉向裝置的輸入軸分解立體圖，圖1b是現有汽車用轉向裝置的輸入軸組裝狀態的立體圖。所述輸入軸由位于上部的上軸(Upper?shaft)1、位于下部的下軸(Lower?shaft)2以及用于連接上軸1和下軸2的銷3構成。

所述上軸1的下端部與下軸2的上端部以相對應的形狀加工，從而可通過嵌合方式將兩者組裝，在所述上軸1和下軸2相互組裝的部位分別形成有貫通孔4、5，從而可用于插入銷3。

銷3以過盈配合方式插入到貫通孔4、5，以維持上軸1和下軸2的組裝狀態。此時，為了在壓入銷3后得到強有力的連接，還可以通過滾花(knurling)加工在銷的表面形成劃痕(scratch)。

所述貫通孔4、5還可以在組裝上軸1和下軸2的狀態下，通過鉆孔機來形成。并且，在下軸2的下部形成用于和萬向節組裝的花鍵6。

如此將輸入軸分別以上軸1和下軸2制造的理由是，上軸1和下軸2的材質互不相同。

即，與方向盤相連的上軸1是受最大扭矩的部分，因此通過使用強度高的材料來確保駕駛員的安全并防止方向盤的錯誤工作。而下軸2為了降低成本而使用比上軸1便宜的其他材料，且以最小限度的加工工藝制造。

這種現有的輸入軸由于是將上軸1和下軸2用銷3來組裝的結構，因此結構強度低，且隨著時間的推移在連接的部位會產生松動，因此具有銷脫離的隱患。

如此，若上軸1和下軸2的連接部位產生松動或銷脫離現象，則在汽車運行中，由于不能順利調節方向或甚至不能調節方向而引發事故的可能性較高。

并且，由于需要分別制造上軸1和下軸2之后，形成貫通孔4、5來組裝銷3，因此作業過程繁瑣、制造時間長而降低生產效率。

為了簡化制造過程，也可以采用焊接上軸1和下軸2的方法，但是由于所述上軸1和下軸2由不同的材質構成，因此焊接效果不理想，且焊接時產生的熱會導致部件的特性發生變化而降低強度，從而具有降低產品的安全性及可靠性的缺陷。

發明內容

本發明是為了解決如上所述現有技術的問題而提出的，其目的在于提供一種上軸和下軸由一個單一體構成的汽車用轉向裝置的輸入軸及其制造方法。

本發明提供的汽車用轉向裝置的輸入軸制造方法，包括如下工序：鐓粗工序，將準備好的坯料插入到模具中，利用沖頭進行加壓塑性變形，以成形將成形為上軸的部分和將成形為下軸的部分；預成形工序，在上軸的上部預成形用于形成連接部的部分，以使所述上軸能夠組裝到汽車的方向盤上；擠壓工序，將所述預成形的部分成形為大致連接部的形狀；將所述被擠壓出的連接部成形為能夠組裝到方向盤上的形狀，同時為了能夠將輸入軸安裝到汽車底盤，在連接部與上軸之間成形凸緣的工序；在所述下軸上成形用于和萬向節組裝的花鍵的工序；切削工序，在連接部的上端部形成固定槽，以使所述連接部能夠固定到汽車的方向盤上，且在上軸及花鍵上分別形成槽。

完成所述切削工序后，對上軸和下軸還進行熱處理工序，而該熱處理工序是利用等離子體僅對上軸的一部分以及下軸進行熱處理。

并且，本發明提供的汽車用轉向裝置的輸入軸，由上部連接于方向盤的上軸，和一側連接于所述上軸的下部，另一側組裝到構成汽車轉向裝置的萬向節上的下軸構成，其中，所述上軸和下軸構成單一體且無連接部。

本發明的汽車用轉向裝置的輸入軸及其制造方法，通過在一個鍛造設備中一次性完成所有的工序來一體制造上軸和下軸，從而與現有技術相比可以提高產品的安全性及可靠性，并且能夠確保生產效率，且能夠節約成本。