专利名称：一种汽车转向横拉杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车转向装置，更具体的说，它涉及一种汽车转向横拉杆。
背景技术：
现有的汽车转向横拉杆中有一种是采用螺纹连接方式将构成转向横拉杆的直杆体和接头杆连接起来的，市场常反应采用此种连接方式的车型会出现转向横拉杆断裂的情况，调查后发现，断裂的横拉杆杆直杆体上向端部螺纹过渡处附近明显弯曲变形，断口呈现明显疲劳断裂痕迹，据此分析，转向横拉杆在推动车轮偏转时会受较大压力，而转向横拉杆上螺纹向杆身过渡处抗弯强度最弱，在转向横拉杆受挤压时最易发生弯曲，但由于发生弯曲的部位位于直杆体端部，紧靠接头杆，而接头杆本身就是弯曲的，发生弯曲的部位紧邻接头杆的自身弯曲，视觉上极易形成延续、融合的错觉，不易辨别，因而往往就忽视了转向横拉杆螺纹附近的弯曲，导致弯曲部位在反复受压后弯曲形变愈加严重，产生机械疲劳，出现裂纹，进而裂纹逐渐延伸直至最终发生断裂，使转向系统失效，造成很大的行车安全隐患，因此，很有必要采取一些改进措施，除加强对转向横拉杆的保护外，还需方便及时地观察转向横拉杆的形变情况，避免因累积应力的损害而造成结构破坏，进而引起安全事故。公开号为CN202320489U的实用新型于2012年7月11日公开了一种新型的转向横拉杆，包括接头总成和杆身，所述的接头总成包括铆合接头总成和可调接头总成；所述杆身的一端与铆合接头总成铆合连接；所述杆身的另一端与可调接头总成可拆卸连接，且在连接处设有调整装置。该实用新型改进了转向横拉杆的结构，可解决现有外形为弯形杆的转向横拉杆存在的汽车调整前束困难的问题。但是该实用新型没有就如何及时发现转向横拉杆的过度形变以便尽早避免发生疲劳断裂而提供解决方案。
发明内容
为了克服现有的汽车转向横拉杆螺纹连接部易发生隐蔽的弯曲形变并累积发展至疲劳断裂的缺陷，本发明提供了一种可方便地察看弯曲形变情况以便及早处理的汽车转向横拉杆。本发明的技术方案是:一种汽车转向横拉杆，包括直杆体和接头杆，直杆体一端与接头杆一端螺纹连接，直杆体另一端通过球头与转向臂的转向齿条连接，接头杆另一端与车轮转向节连接，直杆体上设有直径缩小的缩颈段。观察发现，在汽车转向横拉杆长期工作后，会因频繁的端部挤压而在螺纹到直杆体的过渡部发生弯曲形变，由于直杆体上的螺纹位于直杆体端部，在直杆体弯曲时，位于弯曲点一侧的螺纹连接部长度较短，且与接头杆旋合连接，与弯曲点另一侧的直杆体构成的夹角不易明显看出，因此人们往往会误认为转向横拉杆的弯曲形变情况尚不严重，结果就忽视了可能早已存在的隐患，因而未能及时采取措施进行维护，最终造成严重后果。本发明中的缩颈段实际是一种弱化结构，缩颈段的抗弯强度比转向横拉杆其它位置更弱，当转向横拉杆因长期受挤压发生弯曲时，首先从缩颈段开始弯曲，由于缩颈段位于转向横拉杆中部的杆身上，缩颈段两侧的直杆体部分都有一定长度，即使以肉眼观察也比较容易看出缩颈段两侧直杆体部分构成的夹角，因而转向横拉杆的弯曲易于察觉，为此在日常维护保养时就会引起车主或维修人员的警觉，及时更换或维修，做到早发现早解决，避免因转向横拉杆断裂而突发事故，确保行车安全。作为优选，缩颈段的中心至直杆体球头中心的距离与直杆体长度的比值为0.66至0.72。为便于一目了然地观察转向横拉杆的弯曲形变情况，缩颈段的位置应处于转向横拉杆的中部，原则上，如果缩颈段处于转向横拉杆直杆体正中央，而且发生弯曲后的弯曲点也处于转向横拉杆直杆体正中央，这样的效果是最理想的，但实际使用的转向横拉杆直杆体形状往往并不是完全匀直，而是呈带有一处甚至多处台阶的阶梯轴结构，越靠近转向臂越粗，这种阶梯轴结构对于转向传动而言是最为合理的，因此为确保最佳转向传动效果，不改变阶梯轴结构，相应的，缩颈段的位置也要稍微偏离直杆体中央位置。缩颈段的中心至直杆体球头中心的距离与直杆体长度的比值保持在0.66至0.72这个范围内，就可以在保留直杆体必要基本结构的同时合理地安排缩颈段的位置。作为优选，缩颈段的长度与直杆体长度的比值为0.06至0.13。试验中发现，缩颈段的长度若太短则转向横拉杆直杆体的弯曲点仍然靠近螺纹，达不到转移弯曲点的效果；而缩颈段的长度若太长，又会使缩颈段抗弯强度太低，转向横拉杆直杆体过于容易弯曲，有损于转向横拉杆的基本功能。图2为通过试验获取的，现用的一款转向横拉杆在相同位置处设置相同直径但不同长度的缩颈段后，在同等压力作用下发生弯曲时各处变形程度的曲线图，从中可看出不同长度的缩颈段会使弯曲点落在不同的位置上，如果缩颈段 长度设置不当，有可能起不到转移弯曲点的作用，还有可能使转向横拉杆太易变形，强度无法保证。把缩颈段的长度与直杆体长度的比值控制在0.06至0.13之间，可以较好地兼顾弯曲点转移效果和缩颈段抗弯强度。作为优选，缩颈段的直径与直杆体上跟缩颈段毗连部分直径的比值为0.83至
0.88。缩颈段是通过缩小直径取得弱化效果，但缩颈段的直径若太小，又会导致缩颈段缺少正常工作所需的必要强度，即使转向横拉杆两端所受挤压不太大也足以使直杆体发生拱曲，以致转向控制的效能降低，转向横拉杆工作寿命缩短，试验发现，缩颈段的直径与转向横拉杆直径的比值为0.83至0.88时，既易于顺利地实现弯曲点转移，又能将转向横拉杆的耐压力的损失控制到最小程度。本发明的有益效果是:
便于及时发现转向横拉杆断裂的安全隐患。本发明通过设置弱化结构使转向横拉杆的弯曲形变部位从隐蔽的部位转移到显眼的位置上，便于及时了解转向横拉杆使用过程中的疲劳程度，从而及时采取防范措施消除隐患，避免隐患持续发展引发严重安全事故。
图1为本发明的一种结构示意 图2为一种通过试验获取的带不同长度缩颈段的转向横拉杆在发生弯曲时杆上各处变形量的曲线图。图中，1-缩颈段，2-直杆体，3-接头杆，4-球头。
具体实施例方式下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1:
如图1所不，一种汽车转向横拉杆，包括直杆体2和接头杆3,直杆体2 —端设有外螺纹，接头杆3 —端设有内螺纹，直杆体2和接头杆3通过螺纹连接成一体，直杆体2另一端一体成型地设有球头4，球头4与转向臂的转向齿条连接，接头杆3的另一端则与车轮转向节连接铰接。直杆体2从球头4至螺纹端面总长度为224mm。直杆体2又包括顺序相连的内段、中段和外段三部分，相邻各段之间存在台阶，球头4位于内段上，内段直径为13mm，内螺纹位于外端上，外段直径为19mm，在所述的中段上设有直径缩小的缩颈段1，缩颈段I整体处于中段范围内，也即与缩颈段I两端毗连的均为中段的一部分，中段的直径为14.1mm,缩颈段I的长度为15mm，缩颈段I的直径为12mm。缩颈段I的长度与直杆体2总长的比值约为0.07，缩颈段I的中心至直杆体2球头中心的距离与直杆体2长度的比值约为0.71，缩颈段I的直径与直杆体上跟缩颈段I毗连部分，即直杆体2的中段直径的比值约为0.85。在对具有上述参数的转向横拉杆进行破坏性试验后发现，转向横拉杆发生形变弯曲时，弯曲点的位置位于缩颈段I范围内，符合预期设计，虽然测试表明，本实施例中的转向横拉杆与不设缩颈段I的原型汽车转向横拉杆相比，作为反映转向横拉杆耐压强度的性能参数一耐压力有所降低，但耐压力仅比原型低6.31%，而正常情况下，转向横拉杆实际工作过程中的受力远小于耐压力，因此本实施例中的转向横拉杆的工作性能变化不明显，而在长期工作后转向横拉杆发生不可逆弯曲时，弯曲部正好处于缩颈段I上，缩颈段I两侧有较长的直杆体2直线区段可以构成夹角，凸显弯曲程度，加强视觉分辨效果，引起车主或车辆养护人员的重视，从而及时更换转向横拉杆，消除安全隐患。实施例2:
一种汽车转向横拉杆，缩颈段I的长度为30mm，缩颈段I的直径为12.2mm，缩颈段I的长度与直杆体2总长的比值约为0.13，缩颈段I的中心至直杆体2缩颈段I的中心至直杆体2球头中心的距离与直杆体2长度的比值约为0.67，缩颈段I的直径与直杆体上跟缩颈段I毗连部分，即直杆体2的中段直径的比值约为0.87。其余同实施例1。本实施例中的转向横拉杆在发生不可逆弯曲时，弯曲部也处于缩颈段I内，与不设缩颈段I的原型转向横拉杆相比，耐压力较低，但在正常情况下仍能正常执行转向功能。实施例3:
一种汽车转向横拉杆，缩颈段I的长度为20mm，缩颈段I的直径为12mm，缩颈段I的长度与直杆体2总长的比值约为0.09，缩 颈段I的中心至直杆体2缩颈段I的中心至直杆体2球头中心的距离与直杆体2长度的比值约为0.70。其余同实施例1。
权利要求
1.一种汽车转向横拉杆，包括直杆体(2)和接头杆(3),直杆体(2) —端与接头杆(3)一端螺纹连接，直杆体(2)另一端通过球头与转向臂的转向齿条连接，接头杆(3)另一端与车轮转向节连接，其特征是直杆体(2 )上设有直径缩小的缩颈段(I)。
2.根据权利要求I所述的汽车转向横拉杆，其特征是缩颈段(I)的中心至直杆体(2)球头中心的距离与直杆体(2)长度的比值为O. 66至O. 72。
3.根据权利要求2所述的汽车转向横拉杆，其特征是缩颈段(I)的长度与直杆体(2)长度的比值为O. 07至O. 13。
4.根据权利要求I或2或3所述的汽车转向横拉杆，其特征是缩颈段(I)的直径与直杆体(2)上跟缩颈段(I)毗连部分直径的比值为O. 83至O. 88。
全文摘要
本发明公开了一种汽车转向横拉杆，包括直杆体和接头杆，直杆体一端与接头杆一端螺纹连接，直杆体另一端通过球头与转向臂的转向齿条连接，接头杆另一端与车轮转向节连接，直杆体上设有直径缩小的缩颈段。本发明通过设置弱化结构使转向横拉杆的弯曲形变部位从隐蔽的部位转移到显眼的位置上，便于及时了解转向横拉杆使用过程中的疲劳程度，从而及时采取防范措施消除隐患，避免隐患持续发展引发严重安全事故。
文档编号B62D7/20GK103253302SQ20131005516
公开日2013年8月21日 申请日期2013年2月21日 优先权日2013年2月21日
发明者李永生, 门永新, 韩淼龙, 杨萍, 陈勇, 赵福全 申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽车研究院有限公司, 浙江吉利控股集团有限公司