專利名稱：一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)及連接方法
一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)及連接方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，特別是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)及連接方法。
背景技術(shù)：
扭桿作為液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心零件之一，其裝配的質(zhì)量直接影響轉(zhuǎn)向器的性能及汽車的安全，屬重點(diǎn)控制的工序。
然而，目前轉(zhuǎn)向器扭桿的裝配通常是采用花鍵過盈壓裝固定，即將帶花鍵的扭桿壓入外軸的光孔內(nèi)，花鍵壓入后回轉(zhuǎn)方向連接可靠，在便用中因振動沖擊有松動的可能，一但松動軸向就有脫出的可能，扭桿脫出汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)將失靈，汽車將不能可靠轉(zhuǎn)向，極其危險(xiǎn)。
中國專利其公開號CN200948815Y提供了一種“汽車動力轉(zhuǎn)向器”，它包括動力缸體、控制閥體、扭桿、輸入軸、端蓋、轉(zhuǎn)向螺桿、轉(zhuǎn)向螺母、轉(zhuǎn)向搖臂軸、轉(zhuǎn)向搖臂、側(cè)蓋、側(cè)蓋軟油封等。轉(zhuǎn)向螺母與轉(zhuǎn)向螺桿裝配，轉(zhuǎn)向螺母裝入動力缸體中，轉(zhuǎn)向螺桿一端與控制閥體裝配，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)向螺桿內(nèi)孔六個油槽為制造成本低，加工效率高的數(shù)控分度異型油槽；輸入軸連接扭桿，扭桿端頭與轉(zhuǎn)向螺桿裝配，其間的密封采用間隙密封。側(cè)蓋與轉(zhuǎn)向搖臂軸裝配，其間的密封采用側(cè)蓋軟油封與0型密封圈加擋圈的組合密封，側(cè)蓋固定在動力缸體內(nèi)孔一側(cè)，其間的外圓密封采用更安全的雙0型密封圈密封。上述專利中扭桿通過插銷與轉(zhuǎn)向螺桿相聯(lián)，這種連接方法中插銷易脫落，其連接穩(wěn)定性不高。
現(xiàn)有的其它轉(zhuǎn)向器扭桿也都存在著類似的問題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的第一個目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性高的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另外一個目的是提供一種實(shí)施方便、連接簡單的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸連接結(jié)構(gòu)的連接方法。
本發(fā)明的第一個目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)，扭桿的一端為連接端，外軸上具有連接孔，其特征在于，所述扭桿連接端具有花鍵，所述外軸的連接孔處具有與花鍵相匹配的花鍵槽，所述扭桿的硬度大于外軸的硬度，所述花鍵與花鍵槽配合使扭桿與外軸周向固定。
在上述汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)中，所述扭桿中部靠近于花鍵處具有柱狀的鉚合柱，所述連接孔端口處具有尺寸較大的且與鉚合柱相匹配的鉚合部，上述鉚合柱與鉚合部配合使扭桿與外軸軸向固定。
花鍵與花鍵槽配合使扭桿與外軸之間周向固定，鉚合柱與鉚合部配合是扭桿與外軸軸向固定。這樣使得扭桿與外軸之間能穩(wěn)定可靠的傳遞扭矩。
在上述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)中，所述花鍵端部具有呈錐度的導(dǎo)入部。
壓裝過程中，通過導(dǎo)入部使得花鍵能順利的插入外軸的連接孔。
在上述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)中，所述的導(dǎo)入部為花鍵端部的倒角。
本發(fā)明還提供了上述連接結(jié)構(gòu)的連接方法，該方法包括以下步驟
A、壓接對扭桿或外軸施加壓力，將硬度較高的扭桿與硬度較低的外軸連接，連接孔孔徑小于連接端花鍵大徑，扭桿上的花鍵壓入連接孔過程中，花鍵在連接孔處擠壓出與花鍵相配合的花鍵槽；
B、鉚接扭桿中部靠近于花鍵處的鉚合柱直徑比連接孔孔徑大，繼續(xù)對扭桿或外軸施加壓力使扭桿繼續(xù)往外軸連接孔內(nèi)壓入，鉚合柱將連接孔端口處壓出的花鍵槽部分?jǐn)D入連接孔中，將連接孔端口處花鍵槽填平，并使扭桿鉚合柱與外軸的連接孔處鉚接。
本連接方法中采用自壓、自鉚的方式。扭桿連接端花鍵壓入外軸的連接孔過程中， 因扭桿硬度比外軸高，扭桿的花鍵相當(dāng)于一擠壓模，連接端被擠壓入連接孔內(nèi)，扭桿的花鍵在外軸連接孔的孔表面壓出花鍵槽，從而使扭桿與外軸形成牢固的過盈配合并周向固定， 可靠傳遞扭矩。
同時(shí)，外軸的連接孔表面被壓出花鍵槽，當(dāng)扭桿繼續(xù)往外軸連接孔內(nèi)壓入時(shí)，由于鉚合柱直徑比連接孔孔徑大，因此，扭桿花鍵后面的光圓部分的鉚合柱又把連接孔內(nèi)壓出的花鍵槽處的部分?jǐn)D入連接孔中，花鍵槽被填平，使得連接孔端口處形成與鉚合柱相匹配的鉚合部。通過花鍵和鉚合柱使得扭桿與外軸周向和軸向均得到固定。
在上述汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接方法中，所述扭桿連接端端部具有呈錐度的導(dǎo)入部，在步驟A中導(dǎo)入部首先壓入外軸連接孔處。
導(dǎo)入部使得扭桿連接端能順暢壓入外軸連接孔處，同時(shí)也便于下個步驟中對外軸連接孔處的擠壓成型。
在上述汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接方法中，所述步驟B后鉚合柱外端與外軸連接孔端口處平齊。
這樣的結(jié)構(gòu)使得連接后的扭桿與外軸結(jié)構(gòu)緊湊。
在上述汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接方法中，所述步驟B中鉚合柱外徑與花鍵大徑尺寸相同或略大。
這樣的結(jié)構(gòu)使得鉚合柱與外軸能牢固的周向固定。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)，由于只是將扭桿壓入外軸即可完成安裝，因此，結(jié)構(gòu)簡單，工藝要求低，對孔及扭桿的加工精度比其他結(jié)構(gòu)要求低。
同時(shí)，通過花鍵和鉚合使得扭桿與外軸周向以及軸向均得到固定，裝配牢固可靠， 穩(wěn)定性高。


圖I是本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是沿圖I中的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)中花鍵壓入連接孔處的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是沿圖3中的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)中外軸的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是沿圖5中的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)中扭桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)中扭桿的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，I、扭桿；la、花鍵；lb、鉚合柱；lc、導(dǎo)入部；2、外軸；2a、連接孔；2b、鉚合部。
具體實(shí)施方式
如圖I和圖2所示，本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿I的一端為連接端，外軸2上具有連接孔2a。本連接結(jié)構(gòu)中扭桿I連接端外側(cè)具有花鍵la。外軸2的連接孔2a處具有與花鍵Ia 相匹配的花鍵槽，扭桿I的硬度大于外軸2的硬度，花鍵Ia與花鍵槽配合使扭桿I與外軸 2過盈配合。
本實(shí)施例中，花鍵Ia端部具有呈錐度的導(dǎo)入部lc，導(dǎo)入部Ic為花鍵Ia端部的倒角。
扭桿I中部靠近于花鍵Ia處具有柱狀的鉚合柱lb，連接孔2a端口處具有尺寸較大的且與鉚合柱Ib相匹配的鉚合部2b，鉚合柱Ib壓于鉚合部2b處使扭桿I與外軸2軸向固定。
花鍵Ia與花鍵槽配合使扭桿I與外軸2之間周向固定,鉚合柱Ib與鉚合部2b配合是扭桿I與外軸2軸向固定?？梢钥闯?，扭桿I與外軸2即周向固定又軸向固定,從而使得扭桿I與外軸2牢牢的連接，兩者能可靠的傳遞扭矩。
如圖3-圖8所示，本發(fā)明還提供了上述連接結(jié)構(gòu)的連接方法，該方法包括以下步驟
A、壓接對扭桿I或外軸2施加壓力，將硬度較高的扭桿I與硬度較低的外軸2連接，連接孔2a孔徑小于花鍵Ia大徑，扭桿I連接端插入連接孔2a過程中，導(dǎo)入部首先壓入外軸連接孔處，導(dǎo)入部使得扭桿連接端能順暢壓入外軸連接孔處。然后，連接端處的花鍵在連接孔處擠壓出與花鍵相配合的花鍵槽。
B、鉚接扭桿中部靠近于花鍵處的鉚合柱直徑比連接孔孔徑大，繼續(xù)對扭桿或外軸施加壓力使扭桿繼續(xù)往外軸連接孔內(nèi)壓入時(shí)，鉚合柱將連接孔端口處壓出的花鍵槽部分?jǐn)D入連接孔中，連接孔端口處花鍵槽填平，并使扭桿鉚合柱與外軸的連接孔處鉚接。在該步驟中鉚合柱外端與外軸連接孔端口處平齊，同時(shí)，步驟B中鉚合柱外徑與花鍵大徑尺寸相同或略大。
本連接方法中采用自壓、自鉚的方式。扭桿連接端花鍵壓入外軸的連接孔過程中， 因扭桿硬度比外軸高，扭桿的花鍵相當(dāng)于一擠壓模，連接端被擠壓入連接孔內(nèi)，扭桿的花鍵在外軸連接孔的孔表面壓出花鍵槽，從而使扭桿與外軸形成牢固的過盈配合并周向固定， 可靠傳遞扭矩。
同時(shí)，外軸的連接孔表面被壓出花鍵槽，當(dāng)扭桿繼續(xù)往外軸連接孔內(nèi)壓入時(shí)，由于鉚合柱直徑比連接孔孔徑大，因此，扭桿花鍵后面的光圓部分的鉚合柱又把連接孔內(nèi)壓出的花鍵槽處的部分?jǐn)D入連接孔中，花鍵槽被填平，使得連接孔端口處形成與鉚合柱相匹配的鉚合部。通過花鍵和鉚合柱使得扭桿與外軸周向和軸向均得到固定。
權(quán)利要求
1.一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)，扭桿(I)的一端為連接端，外軸(2)上具有連接孔(2a)，其特征在于，所述扭桿(I)連接端具有花鍵(Ia)，所述外軸(2)的連接孔 (2a)處具有與花鍵(Ia)相匹配的花鍵槽，所述扭桿⑴的硬度大于外軸⑵的硬度，所述花鍵(Ia)與花鍵槽配合使扭桿(I)與外軸(2)周向固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述扭桿(I)中部靠近于花鍵(Ia)處具有柱狀的鉚合柱(Ib)，所述連接孔(2a)端口處具有尺寸較大的且與鉚合柱(Ib)相匹配的鉚合部(2b)，上述鉚合柱(Ib)與鉚合部(2b)配合使扭桿⑴與外軸⑵軸向固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連花鍵(Ia)端部具有呈錐度的導(dǎo)入部(lc)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的導(dǎo)入部(Ic)為花鍵(Ia)端部的倒角。
5.一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于，該方法包括一下步驟A、壓接對扭桿⑴或外軸⑵施加壓力，將硬度較高的扭桿⑴與硬度較低的外軸(2)連接，連接孔(2a)孔徑小于連接端花鍵(Ia)大徑，扭桿(I)上的花鍵(Ia)壓入連接孔 (2a)過程中，花鍵(Ia)在連接孔(2a)處擠壓出與花鍵(Ia)相配合的花鍵槽；B、鉚接扭桿⑴中部靠近于花鍵(Ia)處的鉚合柱(Ib)直徑比連接孔(2a)孔徑大， 繼續(xù)對扭桿⑴或外軸⑵施加壓力使扭桿⑴繼續(xù)往外軸⑵連接孔(2a)內(nèi)壓入，鉚合柱(Ib)將連接孔(2a)端口處壓出的花鍵槽部分?jǐn)D入連接孔(2a)中，將連接孔(2a)端口處花鍵槽填平，并使扭桿(I)鉚合柱(Ib)與外軸(2)的連接孔(2a)處鉚接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于，所述扭桿(I)連接端端部具有呈錐度的導(dǎo)入部(Ic)，在步驟A中導(dǎo)入部(Ic)首先壓入外軸⑵連接孔(2a)處。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于，所述步驟B后鉚合柱(Ib)外端與外軸(2)連接孔(2a)端口處平齊。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于，所述步驟B中鉚合柱(Ib)外徑與花鍵(Ia)大徑尺寸相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)的連接方法，其特征在于，所述步驟B中鉚合柱(Ib)外徑與花鍵(Ia)大徑尺寸略大。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)及連接方法，屬于機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的汽車動力轉(zhuǎn)向器中扭桿與轉(zhuǎn)向螺桿之間插銷易脫落、連接穩(wěn)定性不高的問題。本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)，扭桿的一端為連接端，外軸上具有連接孔，扭桿連接端具有花鍵，外軸的連接孔處具有與花鍵相匹配的花鍵槽，扭桿的硬度大于外軸的硬度，花鍵與花鍵槽配合使扭桿與外軸周向固定。本汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中扭桿與外軸的連接結(jié)構(gòu)及連接方法具有加工精度低、裝配牢固、連接穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B62D5/24GK102530069SQ20121004525
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者李孫建 申請人:臺州永安轉(zhuǎn)向器有限公司