一种具有转向失效保护的电动助力式转向管柱的制作方法

本发明属于汽车底盘转向系统领域，具体涉及一种具有转向失效保护的电动助力式转向管柱。

背景技术：

随着汽车技术的快速发展以及人们对节能、环保要求越来越重视，电动助力式转向系统越来越普及。合资品牌汽车已经基本标配电动助力式转向系统，中国品牌汽车也在逐渐配置电动助力式转向系统，传统的液压助力式转向系统所占有的市场份额越来越少。而电动助力式转向系统中，电动助力式转向管柱由于占用空间小、布置容易、成本低，在所有的电动助力式转向系统中应用比例最大。

电动助力式转向管柱的输入轴与输出轴通过扭杆连接在一起，扭杆与输入轴、输出轴通过金属插销和过盈配合联接。大多数情况下，转向失效是不会发生的。但在特殊情况下，如金属销、扭杆由于自身质量问题或是疲劳极限条件下，扭杆与金属销存在断裂的可能性。而一旦扭杆与金属销发生断裂，转向不仅会失去助力，甚至会发生转向失效，可能会导致车毁人亡的惨剧。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种具有转向失效保护的电动助力式转向管柱，以避免内部扭杆或金属销发生断裂时转向失效的问题，保证行车安全。

本发明的具有转向失效保护的电动助力式转向管柱，包括下柱管，所述下柱管的内部设有转向输入轴，关键在于，所述下柱管上设有开孔，开孔处设有伸向内部的下柱管挂勾；所述转向输入轴的轴身上具有阶梯状的折弯部，所述下柱管挂勾位于所述折弯部的一侧。下柱管挂勾设于转向输入轴的轴身上的折弯部，可以对转向输入轴实行有效阻挡，防止转向输入轴轴向窜动。

进一步地，该转向管柱还包括与转向输入轴连接的转向输出轴；所述转向输入轴的内部设有扭杆，所述扭杆的一端通过固定销与转向输入轴固定连接，另一端通过过盈配合伸入所述转向输出轴的内部。通过扭杆和固定销，使转向输入轴和转向输出轴实现紧密连接配合，从而将方向盘的转力扭矩传递至转向输入轴，再由转向输入轴传递至转向输出轴。

进一步地，所述扭杆的杆部通过过盈配合套设在所述转向输入轴的内部。过盈配合使扭杆与转向输入轴的配合更为紧密。

进一步地，所述转向输入轴与转向输出轴的连接部为间隙配合。

进一步地，所述转向输入轴与转向输出轴具有角度差。为了使转向输入轴与转向输出轴之间形成一定的角度差，它们的连接部为间隙配合，使转向输入轴与转向输出轴的连接具有一定的灵活性。

进一步地，所述下柱管和下柱管挂勾为spht2材料。此种材料强度高，韧性好，具有良好的冲压性和可塑形性。

进一步地，所述下柱管挂勾在下柱管上一体成型。结构简单、成本低廉，方便于工业化实施。

本发明在现有的电动助力式转向管柱的下柱管上增加下柱管挂勾，当内部扭杆或金属销发生断裂时，可以有效地阻挡转向输入轴轴向窜动，进而阻碍转向输入轴从转向输出轴中脱出，提供第二道转向保护，保证驾驶员可以继续执行转向操作，保障驾驶员安全，避免交通事故的发生。

附图说明

图1是本发明的电动助力式转向管柱的位置示意图；

图2是本发明的电动助力式转向管柱的内部剖视图；

图3是本发明的电动助力式转向管柱的内部剖视放大示意图；

图4是本发明的电动助力式转向管柱的转向输入轴和转向输出轴的正视图；

图5是本发明的电动助力式转向管柱的转向输出轴的正视图；

图6是本发明的电动助力式转向管柱的下柱管位置示意图；

图7是本发明的电动助力式转向管柱的芯轴剖切图。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本发明的电动助力式转向管柱1属于汽车底盘转向系统，它通过与转速传感器、电机、ecu等连接，实现方向盘转向扭矩的有效传输。

如图2-5所示，本发明的电动助力式转向管柱1包括上柱管、下柱管3和壳体，下柱管3设于上柱管和壳体之间，下柱管3的内部设有转向输入轴6，转向输入轴6与壳体内部的转向输出轴7连接，转向输入轴6与转向输出轴7之间为了形成一定的角度差，它们的连接部为间隙配合；同时，转向输入轴6与转向输出轴7的内部通过扭杆4和固定销5实现装配连接，具体而言，扭杆4的杆部通过过盈配合套设在转向输入轴6的内部，扭杆4的一端通过固定销5与转向输入轴6固定连接，另一端通过过盈配合伸入转向输出轴7的内部。通过如此的连接结构，来自方向盘的转向扭矩传递至转向输入轴6，再通过扭杆4和固定销5的紧密配合，最终将方向盘的转向扭矩传递至转向输出轴7。

如图6、7所示，下柱管3上设有开孔，开孔处设有伸向内部的下柱管挂勾2，转向输入轴6的轴身上具有阶梯状的折弯部，下柱管挂勾2就位于折弯部趋向于方向盘方向的一侧。实际应用中，当扭杆4和固定销5万一发生断裂时，下柱管挂勾2可发挥其转向保护的作用，有效地阻挡转向输入轴6轴向窜动，进而阻碍转向输入轴6从转向输出轴7中脱出，从而保证驾驶员可以继续执行转向操作，保障驾驶员安全，避免交通事故的发生。

此外，本发明的下柱管3和下柱管挂勾2为spht2材料，此种材料强度高，韧性好，具有良好的冲压性和可塑形性，工业实现上只需在下柱管3上开一个u型切口，再将剩余部分推入下柱管3的内部，即可成型为下柱管挂钩2，结构简单、成本低廉，方便于工业化实施。

以上通过对所列实施方式的介绍，阐述了本发明的基本构思和基本原理。但本发明绝不限于上述所列实施方式。凡是基于本发明的技术方案所作的等同变化、改进及故意变劣等行为，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种具有转向失效保护的电动助力式转向管柱，包括下柱管，所述下柱管的内部设有转向输入轴，关键在于，所述下柱管上设有开孔，开孔处设有伸向内部的下柱管挂勾，所述转向输入轴的轴身上具有阶梯状的折弯部，所述下柱管挂勾位于所述折弯部的一侧；本发明在现有电动助力式转向管柱的下柱管上增加下柱管挂勾，当内部扭杆或金属销发生断裂时，可以有效地阻挡转向输入轴轴向窜动，进而阻碍转向输入轴从转向输出轴中脱出，提供第二道转向保护，保证驾驶员可以继续执行转向操作，保障驾驶员安全，避免交通事故的发生。

技术研发人员：黄建义;刘慧建;陶薛磊;翟超亚
受保护的技术使用者：奇瑞汽车股份有限公司
技术研发日：2017.06.21
技术公布日：2017.11.03