转向管柱的下安装组件的制作方法

本实用新型涉及汽车转向管柱领域，尤其涉及一种转向管柱的下安装组件。

背景技术：

参见图1，对于一些低成本的设计，简单的刚性轴结构的下安装组件仅包括空心轴1′和下支架2′，下支架2′与空心轴1′之间焊接，焊缝3′与空心轴1′的中心轴线相互平行。当转动调节转向柱时，下支架2′靠近中心轴线的区域将被强制变形。

参见图2，通常情况下，我们需要使用柔性轴结构的下安装组件用于转向柱。这种下安装组件包括在空心轴1〞、两个塑料固定夹2〞和下支架3〞，并且通常下支架3〞与内管4〞焊接在一起，空心轴1〞和塑料固定夹2〞通过基准孔安装到下支架3〞上，塑料固定夹2〞位于空心轴1〞和下支架3〞之间。当转动调节转向柱时，下支架3〞固定于汽车的CCB支架5〞上，并沿着空心轴1〞的中心轴线旋转。

如图3所示，图3中为柔性轴结构的转向管柱与CCB支架连接的安装部。

对于转向管柱来说，如果使用刚性轴结构实现转动调节功能，施加在转向管柱上的转动调节的力将过大，并且不容易保证稳定性。

如图4所示，如果使用带有塑料固定夹2〞的柔性轴结构实现转动调节功能，由于塑料固定夹2〞位于下支架3〞与空心轴1〞之间的空隙中。当空心轴1〞用螺栓压装连接到汽车的CCB支架5〞上后，塑料固定夹2〞与CCB支架5〞之间会有一个小间隙6〞，沿中心轴线旋转时需要这个小间隙6〞。虽然该小间隙6〞非常小，但是由于该小间隙6〞位于水平方向(即中心轴线方向)上，在水平方向上的频率和刚度将会受到影响。同时，由于塑料固定夹2〞由塑料制成的，在大负荷的情况下容易发生微小弹性变形，竖直方向上的频率和刚度也会受到较小的影响。

因此，有必要设计一种在中心轴线方向上没有间隙，稳定性较高、频率和刚度能得到改善的转向管柱的下安装组件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在中心轴线方向上没有间隙，稳定性较高、频率和刚度能得到改善的转向管柱的下安装组件。

本实用新型的技术方案提供一种转向管柱的下安装组件，包括安装座、球轴承和空心轴；

所述安装座安装在所述转向管柱的内管上，所述安装座沿所述空心轴的中心轴线方向开设有安装孔；

所述球轴承固定在所述安装座的所述安装孔中；

所述空心轴固定安装在所述球轴承中。

进一步地，所述安装座由钢板制成，所述安装座焊接在所述内管上，所述安装座与所述内管之间的焊缝沿所述转向管柱的长度方向布置。

进一步地，所述下安装组件还包括下支架，所述下支架焊接在所述内管上，所述下支架与所述内管之间的焊缝沿所述转向管柱的长度方向布置；

所述安装座由铝合金压铸而成，所述安装座通过螺栓螺母与所述下支架连接。

进一步地，所述安装座与所述下支架通过两组所述螺栓螺母进行连接，其中一组所述螺栓螺母沿与所述中心轴线平行的方向布置，另一组所述螺栓螺母沿垂直与所述中心轴线的方向布置。

进一步地，所述球轴承包括外环和内环，所述外环与所述安装孔过盈配合，所述内环与所述空心轴过盈配合。

进一步地，所述安装座的所述安装孔中设有向内凸起的第一限位肩部，所述第一限位肩部用于限制所述球轴承的所述外环的一侧。

进一步地，所述安装座上下压多个凸点，所述凸点用于限制所述球轴承的所述外环的另一侧。

进一步地，所述空心轴上向外凸起的第二限位肩部，所述第二限位肩部用于限制所述球轴承的所述内环的一侧。

进一步地，所述空心轴上还开设有卡槽，所述下安装组件还包括卡簧，所述卡簧安装到所述卡槽中用于限制所述球轴承的所述内环的另一侧。

进一步地，所述卡簧为开口扁环弹片，或线圈。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

本实用新型由于空心轴与球轴承固定连接，球轴承与安装座固定连接，整个下安装组件沿中心轴线的方向没有间隙，稳定性较高、频率和刚度能得到改善。

附图说明

图1是现有的带有刚性轴结构的下安装组件的转向管柱的立体图；

图2是现有的带有柔性轴机构的下安装组件的转向管柱的立体图；

图3是图2的俯视图；

图4是图2中下安装组件的剖视图；

图5是本实用新型第一种实施例中转向管柱的立体图；

图6是本实用新型第一种实施例中转向管柱的下安装组件的爆炸图；

图7是本实用新型第二种实施例中转向管柱的立体图；

图8是本实用新型第二种实施例中转向管柱的下安装组件的爆炸图。

附图标记对照表：

1′-空心轴 2′-下支架 3′-焊缝

1〞-空心轴 2〞-塑料固定夹 3〞-下支架

4〞-内管 5〞-CCB支架 6〞-小间隙

100-下安装组件 200-内管

1-安装座 2-球轴承 3-空心轴

4-下支架 5-螺栓 6-螺母

7-卡簧 11-安装孔 12-焊缝

13-第一限位肩部 21-外环 22-内环

31-第二限位肩部 32-卡槽 41-焊缝

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图5-6所示，为本实用新型第一种实施例中包括下安装组件的转向管柱的结构示意图。

如图5所示，转向管柱的下安装组件100，包括安装座1、球轴承2和空心轴3；安装座1安装在转向管柱的内管200上，安装座1沿空心轴3的中心轴线L方向开设有安装孔11；球轴承2固定在安装座1的安装孔11中；空心轴3固定安装在球轴承2中。其中，球轴承具有足够的轴向和径向刚度。

由于空心轴3与球轴承2固定连接，球轴承2与安装座1固定连接，空心轴3的两端与外部的CCB支架连接，当转动调节转向管柱时，内管200带动安装座1转动，安装座1带动球轴承2的外环21转动，外环21相对于内环22转动，内环22不动，空心轴3也不动。由于下安装组件100沿中心轴线L的方向没有间隙，又由于没有塑料件，当承载大负荷时，不会发生大的变形，整个下安装组件的稳定性较高，转向管柱的频率和刚度能得到改善。

其中，安装座1由厚钢板制成，安装座1直接焊接在内管200上，安装座1与内管200之间的焊缝12沿转向管柱的长度方向布置。

由于采用厚钢板制成的安装座1可以直接与内管200焊接，结构简单，占用空间小。

如图6所示，球轴承2包括外环21和内环22，外环21与安装孔11过盈配合，内环22与空心轴3过盈配合。

由于外环21与安装孔11的内壁面过盈配合，因此球轴承2能够固定在安装座1上。又由于内环22与空心轴3的外壁面过盈配合，空心轴3能够固定在球轴承2上。

如图6所示，安装座1的安装孔11中设有向内凸起的第一限位肩部13，第一限位肩部13用于限制球轴承2的外环21的一侧。

第一限位肩部13可以为圆环形的台阶，也可以为沿安装孔11的内壁面分布的多个凸起。第一限位肩部13用于封挡球轴承2的外环21的一侧，限制球轴承2沿中心轴线L方向上的位置。

如图6所示，空心轴3上向外凸起的第二限位肩部31，第二限位肩部31用于限制球轴承2的内环22的一侧。

第二限位肩部31可以为向外凸起的圆弧形，还可以是向外凸起的多个凸部。第二限位肩部31用于封挡球轴承2的内环22的一侧，起到限制球轴承2沿中心轴线L方向上的位置的作用，同时也起到限制空心轴3沿中心轴线L方向上的位置的作用。

如图6所示，空心轴3上还开设有卡槽32，下安装组件还包括卡簧7，卡簧7安装到卡槽32中用于限制球轴承2的内环22的另一侧。

卡簧7用于封挡球轴承2的内环22的另一侧，与第二限位肩部31可以共同作用来限制球轴承2的位置，同时也限制了空心轴3的位置。

较佳的，可以不设置第二限位肩部31，可以是像另一侧一样，在第二限位肩部31的位置，设置为卡槽配卡簧的结构，即空心轴3上设有两个卡槽32。

本实施例中，如图6所示，卡簧7为开口扁环弹片，该开口扁环弹片具有一定弹性，可以弹性变形并回复到初始状态，为不封闭的圆环形，厚度较薄，呈扁平状。开口的两端分别设有通孔，安装卡簧7时，利用钳子穿过两个通孔，将卡簧7撑开，再将卡簧7放入到卡槽32中，松开钳子，卡簧7卡紧卡槽32。

较佳地，卡簧7还可以为线圈。线圈缠绕在卡槽32中，也能起到封挡球轴承2的作用。

如图7-8所示，为本实用新型第二种实施例中包括下安装组件的转向管柱的结构示意图。与第一种实施例相比，不同的是：增加了下支架4，并且安装座1的材料和结构不同，安装座1与内管200的连接方式也不相同。具体如下：

如图7-8所示，下安装组件还包括下支架4，下支架4焊接在内管200上，下支架4与内管200之间的焊缝41沿转向管柱的长度方向布置；安装座1由铝合金压铸而成，安装座1通过螺栓5、螺母6与下支架4连接。

该实施例中，安装座1并不直接与内管200焊接，而是先将下支架4与内管200焊接，然后通过螺栓5和螺母6与下支架4连接。

如图8所示，安装座1与下支架4通过两组螺栓螺母(5、6)进行连接，其中一组螺栓螺母(5、6)沿与中心轴线平行的方向布置，另一组螺栓螺母(5、6)沿垂直与中心轴线的方向布置。

沿与中心轴线平行的方向布置的一组螺栓螺母(5、6)用于防止下安装组件100沿中心轴线L左右晃动。沿垂直与中心轴线的方向布置的另一组螺栓螺母(5、6)用于防止下安装组件100转动。

可选地，安装座1上还可以下压多个凸点(图未示)，凸点用于限制球轴承2的外环21的另一侧。多个凸点可以与第一限位肩部13共同作用来限定球轴承2的外环21。

第二种实施例的其他部件和结构特点与第一种实施例基本相同，在此不再累述。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。