[實(shí)用新型]一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220385159.6
• 申請(qǐng)日: 2012-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202728316U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭劍峰;馬寅初
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江金峰汽車(chē)零部件制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B62D1/16
• 分類(lèi)號(hào): B62D1/16
• 代理公司: 臺(tái)州市方圓專(zhuān)利事務(wù)所 33107
• 代理人: 張智平

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸。

背景技術(shù)

依據(jù)國(guó)家對(duì)汽車(chē)安全性能的強(qiáng)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(shí)有潰縮功能以保證駕駛員的安全。EPS電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向管柱在設(shè)計(jì)過(guò)程中，都按此規(guī)定進(jìn)行了吸能潰縮式設(shè)計(jì)。目前這種設(shè)計(jì)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(chē)方向盤(pán)連接，和方向盤(pán)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(guó)知局公開(kāi)的一種新型輸入軸上下部聯(lián)接結(jié)構(gòu)【專(zhuān)利號(hào)：201020517918.0】,包括輸入軸下部、輸入軸上部和注塑件,在本實(shí)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(lái)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(jì)方法給輸入軸上部的加工和制造工藝帶來(lái)了很大的難度，提高了制造成本，還存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患。按傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(cuò)位導(dǎo)致壁厚不均勻，達(dá)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(chǎng)家不具備加工條件，導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高，同時(shí)還存在熱處理過(guò)程中的質(zhì)量隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問(wèn)題，提出了一種結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸。

本實(shí)用新型的目的可通過(guò)下列技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種電動(dòng)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(chē)方向盤(pán)相連接，所述的輸入軸下部一端能固定在車(chē)體上，其特征在于，所述的輸入軸下部另一端端面沿軸心線(xiàn)方向開(kāi)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(dòng)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(dòng)，達(dá)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(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動(dòng)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(qiáng)了輸入軸的整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

在上述的電動(dòng)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(shí)現(xiàn)周向同步轉(zhuǎn)動(dòng)、軸向可相對(duì)滑動(dòng)的功能。

在上述的電動(dòng)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(zhǎng)，軸向移動(dòng)時(shí)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(duì)軸向滑動(dòng)時(shí)阻力減少，滑動(dòng)配合更容易。

在上述的電動(dòng)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(kāi)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(jiǎn)單，易配合。

在上述的電動(dòng)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。3mm-6mm壁厚的內(nèi)扁孔結(jié)構(gòu)足夠牢固，車(chē)、拉工藝加工時(shí)不容易發(fā)生斷裂。

在上述的電動(dòng)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(shí)心材料制成。輸入軸上部為實(shí)心，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大，加工方法可采用普通的車(chē)、磨、滾銑工藝，加工工藝簡(jiǎn)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(dòng)助力轉(zhuǎn)向管柱的輸入軸中，所述的輸入軸下部采用45號(hào)精拉鋼管制成。45號(hào)精拉鋼管來(lái)源廣，加工方法普及率大，可采用普通的拉、車(chē)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(dòng)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(shí)心材料后，加工錐度時(shí)不考慮壁厚問(wèn)題，所以加工變得比較簡(jiǎn)單，消除了因管材的輸入軸上部在加工時(shí)與饋管軸向錯(cuò)位導(dǎo)致壁厚不均的問(wèn)題，提高了輸入軸上部的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。