一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法与流程

本发明涉及一种装配工具，尤其涉及一种应用于汽车转向系统的钢球导轨式中间轴加工装配时用的夹持器具。

背景技术：

目前，在汽车转向系统的试制装配过程中，要求对中间轴进行手工试制装配。传统的旧式中间轴，其加工方式多为花键式加注塑，但由于中间轴在运作时均为滑动摩擦，因此很难保证较小的滑移力和配合间隙，而如果想要减小滑移力，除了与旧式中间轴的材质有关以外，旧式中间轴由于其加工工艺和结构上上的问题会导致配合间隙变大，使得汽车转向系统在转向时存在噪音。

而为了解决旧式中间轴想要减小滑移力却导致配合间隙变大的问题，现有技术下采用了一种新型的钢球导轨式中间轴，这种钢球导轨式中间轴弥补了以上缺点，实现了既能保持较小的滑移力，又能保持较小的配合间隙，所以能有效地降低转向系统的转向噪音。

然而，经过现场装配工人以及试验工作人员的长时间操作和参数比较，由于钢球导轨式中间轴的结构远比传统的旧式中间轴复杂，而且钢球导轨式中间轴的主要结构中包括弹簧片、钢珠轨道和钢珠这些需要精确定位的装配件，所以，对手工试制装配的要求很高，普通的操作工人难以满足装配要求，虽然现在也存在一些转向系统的中间轴手工装配用的工装夹具，但这些工装夹具要么操作繁琐不便，装配工时较长，要么精确度较差，效率低，整体上并不适用钢球导轨式中间轴的装配领域，导致了现有技术下的钢球导轨式中间轴的产品试制成本较高，无法满足日益增长的汽车转向系统的研发试制要求。

技术实现要素：

为了解决现有技术下的钢球导轨式中间轴的结构上的问题，使其对手工试制装配的要求高，普通的操作工人难以满足装配要求，且现有的转向系统的中间轴手工装配用的工装夹具操作繁琐不便，装配工时较长，精确度较差，效率低，无法满足钢球导 轨式中间轴的装配需求，导致了产品试制成本较高，无法满足日益增长的汽车转向系统的研发试制要求的问题，本发明提供了一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法，通过重新设计的装配用夹具结构以及采用该装配用夹具的装配方法，可以满足转向系统中间轴的装配要求，缩短了装配工时，提高了中间轴装配精度和效率，而且本发明的装置部分装拆方便，易于操作，降低操作者的劳动量，另外，本发明可以通过调整夹爪的进退量和更换不同部件，使本发明适用于不同类型的钢球导轨式中间轴产品，提高了通用性，大大降低了产品的试制成本。本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法的具体结构和实施步骤如下所述：

一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，包括设置在支架的支架平台上的装配底座，其特征在于：

所述的装配底座的底座导轨上设置有一中间轴装配用夹具组件，该中间轴装配用夹具组件被设置在装配底座一侧的总进手轮控制展开或合拢；

所述的中间轴装配用夹具组件将钢球导轨式中间轴的待装配位置夹持在夹具组件中心，钢珠通过中间轴装配用夹具组件装入钢球导轨式中间轴的由弹簧片辅助定位的钢珠轨道之间，下转向轴与上转向轴套接形成一整体式的钢球导轨式中间轴。

根据本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，其特征在于，所述的中间轴装配用夹具组件包括三个夹持组件，这三个夹持组件尺寸相等，且呈120°圆周均布,各个夹持组件的夹持工作部位均指向圆心，各个夹持组件均由总进手轮控制同步展开或合拢，将钢球导轨式中间轴夹持或放松。

此处设计目的在于，总进手轮可以实现三个夹持组件的同进同退，操作简便，定位准确。

根据本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，其特征在于，所述的夹持组件包括上夹头、上夹头固定夹爪、上夹头移动夹爪、分进手轮、夹头连接件、下夹头和下夹头弹性夹爪，其中，上夹头为块状结构，其指向圆心的夹持工作部位处的一端的上端设置有上夹头固定夹爪，在该上夹头固定夹爪的下部设置有上夹头移动夹爪，上夹头固定夹爪和上夹头移动夹爪的夹爪工作面的轮廓与钢珠轨道的轨道形状相同，上夹头移动夹爪贯通上夹头的块体内部与设置在上夹头另一端的分进手轮连接，上夹头的下部通过夹头连接件与下夹头的上部连接成一体，而在下夹头的指向圆心的夹持工作部位处的一端设置有下夹头弹性夹爪，即，下夹头弹性夹爪的设置位置在上夹头移动夹爪的下方，下夹头弹性夹爪与上夹头固定夹爪和上夹头移动夹爪均指向同一方向。

此处设计目的在于，上夹头安装的上夹头固定夹爪和上夹头移动夹爪，其夹爪工作面的轮廓与钢珠轨道的轨道形状相同，此设计不仅增加了钢珠轨道的接触面，还避免了轨道装反的情况，使钢珠轨道的安装更加准确方便，而下夹头弹性夹爪的作用是对上转向轴有固定作用，在装钢珠时固定更加可靠，此外，在上转向轴套入下转向轴时，不需要把中间轴装配用夹具组件进行翻转，只需直接放松上夹头移动夹爪，然后再将上转向轴套入下转向轴，最后夹紧即可(此处应注意，钢球导轨式中间轴在实际装配时为倒置，即位于上部的是下转向轴，而位于下部的则是上转向轴)，本发明的这种装配方式大大提高了装配效率。

根据本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，其特征在于，所述的上夹头固定夹爪开设有从上至下斜向贯穿整个上夹头固定夹爪的钢珠通道，该钢珠通道的直径由待装入钢球导轨式中间轴的钢珠的直径大小决定，且该上夹头固定夹爪为可拆卸式的结构，根据不同的待装入的钢珠的直径和不同类型的钢球导轨式中间轴可更换不同直径的钢珠通道的上夹头固定夹爪。

此处设计目的在于，上夹头固定夹爪的这种设计结构，使得本发明可以通过调整夹爪的进退量和不同类型的上夹头固定夹爪，可使得本发明适用于不同类型的钢球导轨式中间轴产品，提高了通用性，大大降低了产品的试制成本。

根据本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，其特征在于，所述的上夹头移动夹爪由分进手轮控制进退，将上夹头移动夹爪与上夹头固定夹爪对齐并贴合钢球导轨式中间轴的钢珠轨道。

此处设计目的在于，结合上述的上夹头固定夹爪开设的钢珠通道的结构设计，为了保证上夹头固定夹爪的夹持工作部位处能紧贴钢珠轨道，保证良好的紧贴接触效果，故钢珠通道设计为从上至下斜向贯穿整个上夹头固定夹爪，即，该通道不能开设在夹持工作部位所在的夹爪侧面。

一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配方法，基于上述的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，其具体步骤如下所述：

1)使用前确认整个支架、支架平台、装配底座和中间轴装配用夹具组件处于垂直状态；

2)反向转动总进手轮使中间轴装配用夹具组件的三个夹持组件同步后退，接着将由六根钢珠导轨两两组成的三条钢珠轨道对准三个夹持组件的各个上夹头固定夹爪的夹爪工作面，并将钢珠轨道吸附在带磁性的夹爪工作面上，然后正向转动分进手轮，使上夹头移动夹爪前进，并使上夹头移动夹爪的夹爪工作面与上夹头固定夹爪的夹爪 工作面对齐，由于上夹头移动夹爪与上夹头固定夹爪的夹爪工作面的轮廓与钢珠轨道的轨道形状相同，故此处的上夹头移动夹爪的夹爪工作面紧贴于钢珠轨道；

3)将下转向轴的待装配端从中间轴装配用夹具组件的上方放入，下转向轴的待装配端与钢珠轨道的相应位置对准后，正向转动总进手轮使中间轴装配用夹具组件的三个夹持组件同步前进，将钢珠轨道与下转向轴夹紧，此时应保证钢球轨道处于钢球待装入的工作角度，且弹簧片应完全置于下转向轴和钢球轨道之间的空间，不允许有弹簧片露于外部，否则会影响钢珠的正常滚动，导致卡滞；

4)再次反向转动分进手轮使上夹头移动夹爪后退，将上转向轴从下转向轴的待装配端的下方套接入下转向轴，应确认上转向轴紧贴上夹头，转向轴的钢珠待装入处应与上夹头固定夹爪开设的钢珠通道对齐，然后正向转动分进手轮将上转向轴夹紧，此时下夹头上设置的下夹头弹性夹爪也发挥作用，使上、下转向轴相对位置固定；

5)通过上夹头固定夹爪开设的钢珠通道用钢珠锥子依次将钢珠沿着该钢珠通道装入转向轴中，确认钢珠装配数量完毕后，反向转动总进手轮即可将装配完毕的钢球导轨式中间轴整个取出，至此装配工序结束。

使用本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法获得了如下有益效果：

1.本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法，通过重新设计的装配用夹具结构以及采用该装配用夹具的装配方法，可以满足转向系统中间轴的装配要求，缩短了装配工时，提高了中间轴装配精度和效率；

2.本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法，其装置部分装拆方便，易于操作，降低操作者的劳动量；

3.本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法，根据不同的待装入的钢珠的直径和不同类型的钢球导轨式中间轴可更换不同直径的钢珠通道的上夹头固定夹爪，可使本发明适用于不同类型的钢球导轨式中间轴产品，提高了通用性，大大降低了产品的试制成本。

附图说明

图1为本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法的装置部分的整体结构和实施示意图；

图2为本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法的中间轴装配用夹具组件的具体结构示意图；

图3为本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法的夹持组件的上夹头及相关零部件的具体结构示意图；

图4为本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法的钢球导轨式中间轴的钢珠装配位置示意图；

图5为本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法的钢球导轨式中间轴的钢珠装配位置的A-A向剖面图。

图中：1-支架，1a-支架平台，2-装配底座，2a-底座导轨，3-总进手轮，4-钢球导轨式中间轴，4a-钢珠，4b-弹簧片，4c-钢珠轨道，4d-下转向轴，4e-上转向轴，A-中间轴装配用夹具组件，B-夹持组件，B1-上夹头，B2-上夹头固定夹爪，B21-钢珠通道，B3-上夹头移动夹爪，B4-分进手轮，B5-夹头连接件，B6-下夹头，B7-下夹头弹性夹爪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法做进一步的描述。

实施例

如图1至图5所示，一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，包括设置在支架1的支架平台1a上的装配底座2，装配底座的底座导轨2a上设置有一中间轴装配用夹具组件A，该中间轴装配用夹具组件被设置在装配底座2一侧的总进手轮3控制展开或合拢；

中间轴装配用夹具组件A将钢球导轨式中间轴4的待装配位置夹持在夹具组件中心，钢珠4a通过中间轴装配用夹具组件装入钢球导轨式中间轴的由弹簧片4b辅助定位的钢珠轨道4c之间，下转向轴4d与上转向轴4e套接形成一整体式的钢球导轨式中间轴。

如图2所示，中间轴装配用夹具组件A包括三个夹持组件B，这三个夹持组件尺寸相等，且呈120°圆周均布,各个夹持组件的夹持工作部位均指向圆心，各个夹持组件均由总进手轮3控制同步展开或合拢，将钢球导轨式中间轴4夹持或放松。

总进手轮可以实现三个夹持组件的同进同退，操作简便。

如图3所示，夹持组件B包括上夹头B1、上夹头固定夹爪B2、上夹头移动夹爪B3、分进手轮B4、夹头连接件B5、下夹头B6和下夹头弹性夹爪B7，其中，上夹头为块状结构，其指向圆心的夹持工作部位处的一端的上端设置有上夹头固定夹爪，在该 上夹头固定夹爪的下部设置有上夹头移动夹爪，上夹头固定夹爪和上夹头移动夹爪的夹爪工作面的轮廓与钢珠轨道4c的轨道形状相同，上夹头移动夹爪贯通上夹头的块体内部与设置在上夹头另一端的分进手轮连接，上夹头的下部通过夹头连接件与下夹头的上部连接成一体，而在下夹头的指向圆心的夹持工作部位处的一端设置有下夹头弹性夹爪，即，下夹头弹性夹爪的设置位置在上夹头移动夹爪的下方，下夹头弹性夹爪与上夹头固定夹爪和上夹头移动夹爪均指向同一方向。

如图3所示，上夹头B1安装的上夹头固定夹爪B2和上夹头移动夹爪B3，其夹爪工作面的轮廓与钢珠轨道4c的轨道形状相同，此设计不仅增加了钢珠轨道的接触面，还避免了轨道装反的情况，使钢珠轨道的安装更加准确方便，而下夹头弹性夹爪B7的作用是对上转向轴有固定作用，在装钢珠时固定更加可靠，此外，在上转向轴4e套入下转向轴4d时，不需要把中间轴装配用夹具组件进行翻转，只需直接放松上夹头移动夹爪，然后再将上转向轴套入下转向轴，最后夹紧即可(此处应注意，钢球导轨式中间轴在实际装配时为倒置，即位于上部的是下转向轴，而位于下部的则是上转向轴)，本发明的这种装配方式大大提高了装配效率。

如图3所示，上夹头固定夹爪B2开设有从上至下斜向贯穿整个上夹头固定夹爪的钢珠通道B21，该钢珠通道的直径由待装入钢球导轨式中间轴4的钢珠4a的直径大小决定，且该上夹头固定夹爪为可拆卸式的结构，根据不同的待装入的钢珠的直径和不同类型的钢球导轨式中间轴可更换不同直径的钢珠通道的上夹头固定夹爪。

上夹头固定夹爪B2的这种设计结构，使得本发明可以通过调整夹爪的进退量和不同类型的上夹头固定夹爪，可使得本发明适用于不同类型的钢球导轨式中间轴产品，提高了通用性，大大降低了产品的试制成本。

上夹头移动夹爪B3由分进手轮B4控制进退，将上夹头移动夹爪与上夹头固定夹爪B2对齐并贴合钢球导轨式中间轴4的钢珠轨道4c。

结合上述的上夹头固定夹爪开设的钢珠通道的结构设计，为了保证上夹头固定夹爪的夹持工作部位处能紧贴钢珠轨道，保证良好的紧贴接触效果，故钢珠通道设计为从上至下斜向贯穿整个上夹头固定夹爪(如图3所示)，即，该通道不能开设在夹持工作部位所在的夹爪侧面。

一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配方法，基于上述的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具，其具体步骤如下所述：

1)使用前确认整个支架1、支架平台1a、装配底座2和中间轴装配用夹具组件A处于垂直状态；

2)反向转动总进手轮3使中间轴装配用夹具组件A的三个夹持组件B同步后退，接着将由六根钢珠导轨两两组成的三条钢珠轨道4c对准三个夹持组件的各个上夹头固定夹爪B2的夹爪工作面，并将钢珠轨道吸附在带磁性的夹爪工作面上，然后正向转动分进手轮B4，使上夹头移动夹爪B3前进，并使上夹头移动夹爪的夹爪工作面与上夹头固定夹爪的夹爪工作面对齐，由于上夹头移动夹爪与上夹头固定夹爪的夹爪工作面的轮廓与钢珠轨道的轨道形状相同，故此处的上夹头移动夹爪的夹爪工作面紧贴于钢珠轨道；

3)将下转向轴4d的待装配端从中间轴装配用夹具组件A的上方放入，下转向轴的待装配端与钢珠轨道的相应位置对准后，正向转动总进手轮3使中间轴装配用夹具组件A的三个夹持组件B同步前进，将钢珠轨道4c与下转向轴4d夹紧，此时应保证钢球轨道处于钢球待装入的工作角度，且弹簧片4b应完全置于下转向轴和钢球轨道之间的空间，不允许有弹簧片露于外部，否则会影响钢珠4a的正常滚动，导致卡滞；

4)再次反向转动分进手轮B4使上夹头移动夹爪B3后退，将上转向轴4e从下转向轴4d的待装配端的下方套接入下转向轴，应确认上转向轴紧贴上夹头B1，转向轴的钢珠待装入处应与上夹头固定夹爪B2开设的钢珠通道B21对齐，然后正向转动分进手轮将上转向轴夹紧，此时下夹头B6上设置的下夹头弹性夹爪B7也发挥作用，使上、下转向轴相对位置固定；

5)通过上夹头固定夹爪B2开设的钢珠通道B21用钢珠锥子依次将钢珠4a沿着该钢珠通道装入转向轴中，确认钢珠装配数量完毕后，反向转动总进手轮3即可将装配完毕的钢球导轨式中间轴整个取出，至此装配工序结束。

本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法，通过重新设计的装配用夹具结构以及采用该装配用夹具的装配方法，可以满足转向系统中间轴的装配要求，缩短了装配工时，提高了中间轴装配精度和效率。且本发明的装置部分装拆方便，易于操作，降低操作者的劳动量。另外，本发明根据不同的待装入的钢珠的直径和不同类型的钢球导轨式中间轴可更换不同直径的钢珠通道的上夹头固定夹爪，可使本发明适用于不同类型的钢球导轨式中间轴产品，提高了通用性，大大降低了产品的试制成本。

本发明的一种转向系统的钢球导轨式中间轴装配用夹具及装配方法，适用于各种汽车转向系统的钢球导轨式中间轴加工装配领域。