本公开总体上涉及一种转向轴组件，更具体而言涉及具有抗拉开特征部的转向轴组件。
背景技术：
转向柱组件可包括轴组件，该轴组件具有被接纳在另一个轴之内的至少一个轴。在轴组件的这些轴的至少一个上形成有成角度的桩柱(stake，支柱)，以防止这些轴中的一个轴从另一个轴脱离。这些成角度的桩柱可产生可能增大击打力度并增大拖阻力(drag)的干涉条件。
因此，需要一种能抑制这种干涉条件且不影响击打力度的桩柱。
技术实现要素：
根据本公开的一个实施例，提供了一种转向轴组件。该转向轴组件包括外轴、内轴和桩柱。该外轴具有在外轴第一端与外轴第二端之间延伸的外轴内表面和外轴外表面。该外轴内表面限定一内花键部，该内花键部具有从外轴第一端朝向外轴第二端延伸的多个细齿。该内轴沿一纵轴线至少部分地被接纳在外轴内。该内轴具有在内轴第一端与内轴第二端之间延伸的内轴外表面。该桩柱轴向地延伸入该外轴第一端中。当内轴相对于该外轴移动时该桩柱与内轴相隔开，并且该桩柱被设置为抵抗被施加到该外轴和该内轴的一预定的轴向分离载荷。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种制造转向轴组件的方法。该方法包括将具有内轴外表面的一内轴沿一纵轴线至少部分地插入到具有外轴内表面的一外轴，该外轴内表面设有多个细齿。该方法还包括：将该内轴和该外轴放置到具有桩固工具(staking tool)的一工具中，该桩固工具设有桩固特征部；将一桩柱与该外轴的多个细齿中的一个齿的基部对准；以及使用桩固特征部将该桩柱轴向地压入到外轴第一端中至一预定深度。
根据本公开的再一个实施例，提供了一种转向轴组件，该转向轴组件包括外轴和内轴，该外轴具有设有多个细齿的外轴内表面，该内轴被构造为插入到该外轴中。该转向轴组件是通过如下方法来组装的，所述方法包括：将该外轴放置到一工具中，该工具包括设有桩固特征部和底部特征部(bottoming feature)的桩固工具。该方法还包括将一桩柱与靠近所述多个细齿中的一个齿的基部的外轴第一端对准；以及使用该桩固特征部将一桩柱轴向地压入到该外轴第一端至一预定深度。
这些和其它优点及特征将通过下文结合附图的描述而变得更为显而易见。
附图说明
主题内容(其被视为本发明)被特别指出并在本文所附的权利要求书中被明确地请求保护。从下文结合附图的详细描述中，本发明的前述及其它的优点及特征是显而易见的，在附图中：
图1是转向轴组件的侧视图；
图2是转向轴组件的部分立体图；
图3是转向轴组件的端视图；
图4是转向轴组件的一部分的部分截面图；以及
图5是制造或组装转向轴组件的示例性方法。
具体实施方式
现在参照附图，其中将参照多个特定实施例来描述(而非限制)本发明，应理解的是，本公开所披露的这些实施例仅是示例性的，本公开可通过不同的且可选的形式来具体实现。附图不必是按比例绘制的，一些特征可能被夸大显示或被最小化以示出特定部件的细节。因此，本文所披露的具体结构和功能性细节不应被解释为限制，而仅是作为一种有代表性的基础来教授本领域技术人员以各种不同方式来应用本公开。
参照图1和图2，转向轴组件10包括外轴12、内轴14和桩柱16。
外轴12为大致管形的本体，其具有外轴外表面20和与之相对设置的外轴内表面22。外轴外表面20和外轴内表面22均在外轴第一端24和外轴第二端26之间延伸，该外轴第二端与外轴第一端24相对设置。
外轴内表面22限定了从外轴第一端24朝向外轴第二端26延伸的一内花键部28。内花键部28包括多个细齿30，这些细齿具有从齿的基部到齿的顶端(tip，尖端)测量的、小于1mm的齿高th，如图3中所示。
外轴第二端26包括轭部(yoke)或附接构件32，其被设置为将外轴12的外轴第二端26连接到转向组件的其它部件。
内轴14可以是实心轴或空心轴，具有在内轴第一端42与内轴第二端44之间延伸的内轴外表面40。内轴第一端42可具有第一直径，而内轴第二端44可具有小于第一直径的第二直径，使得内轴第一端42可相对于内轴第二端44外展(flared)，如图4中所示。
内轴外表面40限定了从内轴第一端42朝向内轴第二端44延伸的外花键部46。外花键部46包括多个齿，这些齿可以是细齿(具有在齿的基部与齿的顶端之间测量的、小于或等于1mm的齿高)，或者可以是粗齿(具有在齿的基部与齿的顶端之间测量的、大于1mm的齿高)。内轴第二端44包括另一轭部(yoke)或另一附接构件48，其被设置为将内轴14的内轴第二端44连接到转向组件的其它部件。
内轴14沿一纵轴线A至少部分地被接纳在外轴12内。内轴14被设置为沿纵轴线A相对于外轴12可伸缩，且该内轴被设置为与外轴12一起旋转。内轴第一端42至少部分地被外轴第一端24接纳，使得内轴14的外花键部46与外轴12的内花键部28接合。
参照图1和图2，桩柱16轴向地延伸入外轴第一端24中，并且朝向外轴第二端26轴向地延伸。桩柱16至少部分地延伸穿过外轴内表面22并且朝向外轴外表面20径向地延伸。桩柱16在径向上被设置成更为靠近外轴内表面22和外轴外表面20。桩柱16朝向内轴14径向地延伸超过外轴内表面22。
桩柱16轴向地延伸一预定深度d至外轴12中。所述预定深度d等于桩固工具的顶端与桩固工具的底部特征部之间的距离。桩柱16被设置为与外轴第一端24基本齐平，如图2中所示。在至少一个实施例中，桩柱16轴向地延伸入外轴第一端24中，使得桩柱16在轴向上被设置在外轴第一端24的下方。换言之，在从外轴第二端26朝向外轴第一端24延伸的方向上，桩柱16未轴向延伸得超出外轴第一端24。
参照图2和图3，桩柱16具有大致呈矩形的横截面，然而桩柱16可具有至少能够跨过所述多个细齿30中的一个齿以及所述多个细齿30中的相邻齿之间的间隔52的任何横截面形状。桩柱16的矩形的横截面具有一宽度w以及一高度h。在至少一个实施例中，桩柱16的宽度w可大于高度h。在至少一个实施例中，桩柱16的宽度w可大致等于桩柱16的高度h。
桩柱16跨过或延伸跨越(extend across，横贯)所述多个细齿30中的一个齿的宽度以及限定在所述多个细齿30中的相邻齿之间的间隔52。在至少一个实施例中，桩柱16被设置在所述多个细齿30的相邻齿之间。
桩柱16大致呈矩形并且延伸入限定于外轴12内的矩形袋部60中。矩形袋部60为朝向内轴外表面40开放的一端开放的袋部。桩柱16朝向内轴外表面40延伸穿过矩形袋部60的开放端。
参照图2、图3和图4，矩形袋部60包括第一壁62、第二壁64、第三壁66和第四壁68。第一壁62和第二壁64从外轴内表面22朝向外轴外表面20径向地延伸。第一壁62和第二壁64从外轴第一端24朝向外轴第二端26轴向地延伸。第三壁66在第一壁62的端部与第二壁64的端部之间延伸。第三壁66径向地设置在外轴内表面22与外轴外表面20之间。第四壁68在轴向上与外轴第一端24分开所述预定深度d。第四壁68在第一壁62、第二壁64和第三壁66之间延伸。
桩柱16被设置为用以抵抗被施加于外轴12和内轴14的至少一者上的预定的轴向分离载荷，以使得该桩柱16为用于转向轴组件10的抗拉开特征部。例如，在转向轴组件10处于完全延伸的位置(如图4中所示)时，桩柱16可与内轴第一端42的花键部干涉以阻止或抵抗内轴14与外轴12分离或从外轴被拉开，直至达到预定的轴向分离载荷为止。
桩柱16被轴向地桩固，同时使沿外轴12的长度从桩柱16的轴向变形最小化。最小化的轴向变形阻止桩柱16与内轴外表面40接合，使得在转向轴组件10的伸缩操作期间当内轴14相对于外轴12移动时，桩柱16与内轴14相隔开。
参照图5，一种制造或组装转向轴组件10的示例性方法，用以使用桩固工具来控制桩柱16的轴向桩固以阻止桩柱16接触内轴14，该桩固工具具有位于底部特征部中的桩固特征部。
在方框100处，提供外轴12和内轴14。在方框102处，将内轴14插入外轴12内或插入到该外轴中。
在方框104处，将内轴14和外轴12放置到一工具(例如模具罐(die pot))中，该工具具有桩固工具和底部特征部。桩固工具被构造为冲压机(punch)或销(pin)，其将桩柱16压入到外轴第一端24中至少直到当达到所述预定深度d时底部特征部接合外轴第一端24为止，并分配所述工具被施加的载荷。
在方框106处，将桩柱16与外轴12的一部分(该部分诸如为所述多个细齿30中的一个齿的基部或设置在所述多个细齿30的相邻齿之间的间隔52中的至少一者)对准。在方框108处，该工具利用桩固工具朝向所述预定深度d轴向地按压桩柱16。
在方框110处，该方法监控与将桩柱16按压到外轴12中有关的多个物理特性或物理参数。该方法所监控的所述多个物理特性或物理参数可包括：桩柱16朝向所述预定深度的移位；过载力或压载荷；底部特征部与外轴第一端24的接合；以及压载荷变化率。
监控桩柱16相对于外轴第一端24进入到外轴12中的总移位，使得该方法能够确定桩柱16是否被损坏；桩固工具是否被损坏或磨耗；或者桩柱16是否被过度压入/驱入外轴12，以防止外轴12的变形。
监控由工具施加的压载荷，使得该方法能够确定桩柱16是否可能被过度按压或按压不足。该方法确定压载荷是否处于一可接受的范围内或者未超出一阈值压载荷，以确保桩柱16被充分地按压到所述预定深度d。在至少一个实施例中，该方法监控该工具是否已施加了一过载力。过载力可以是大于阈值压载荷的力，其可导致桩柱16的过压。响应于压载荷力大于阈值压载荷的情况，该方法可停止按压桩柱16。
监控底部特征部与外轴第一端24的接合，使得该方法能够确定桩柱16是否已被按压到所述预定深度d，和/或阻止该工具进一步按压桩柱16。如果桩柱16的移位等于所述预定深度d，则底部特征部接合外轴第一端24，或者如果桩柱16的移位不等于所述预定深度d，则桩柱可能被破坏，可能需要更换桩固工具，或者工具有误。响应于底部特征部接合外轴第一端24并且桩柱16的移位不等于所述预定深度d的情况，该方法可停止按压桩柱16。
监控压载荷变化率使得该方法能够确定在桩柱16未达到所述预定深度d的情况下，由该工具施加的载荷是否急剧增大。压载荷变化率大于阈值变化率可能表示桩柱16缺失、桩柱16与桩固工具之间未对准，或者桩柱16损坏。响应于压载荷变化率大于阈值压载荷变化率的情况，该方法可停止按压桩柱16。
在方框112处，该方法确定桩柱16的预定深度是否达到、过载力是否未被超过、底部特征部是否接合外轴第一端24、压载荷是否处于可接受的范围内、以及压载荷变化率是否处于可接受的范围内。响应于所有上述的物理特性或物理参数被满足的情况(例如桩柱16达到所述预定深度、底部特征部与外轴第一端24接合、压载荷处于预定压载荷范围内，且压载荷变化率处于预定压载荷变化率范围内)，则桩柱16是可接受的，且该方法可停止按压桩柱16。响应于上述的物理特性或物理参数中至少一者未被满足的情况(例如桩柱16未达到所述预定深度并且底部特征部与外轴第一端24接合、压载荷并未处于预定压载荷范围内，以及压载荷变化率未处于预定压载荷变化率范围内)，该方法继续进行至方框114。
在方框114处，该方法停止按压桩柱，并且在方框116处，输出一警报以显示未被满足的特定物理特性或物理参数的表示。
虽然仅结合有限数量的实施例详细描述了本公开，但应当容易理解的是，本公开不局限于所公开的这些实施例。相反，本发明能够被修改为囊括迄今并未描述但与本公开的精神和范围相对应的任何数量的变化、变更、替代或等同设置。此外，虽然已描述了本发明的各种实施例，但应理解的是，本公开的各方案可以仅包括所描述的这些实施例中的某些实施例或所描述的实施例的各种组合。因此，本公开不应被视为受限于前文的描述。