一种十六齿花键转向中间轴的制作方法

1.本实用新型属于转向中间轴技术领域，涉及一种十六齿花键转向中间轴。


背景技术：

2.在机动车辆中，转向中间轴是连接转向器与转向管柱之间的媒介，通过转向中间轴来传递运动和操作力。目前，由于液压/电动助力对涡轮蜗杆刚性要求非常高，因此对转向中间轴的刚性要求也特别高。现有的转向中间轴主要为十齿花键转向中间轴和十八齿花键转向中间轴。其中，十齿花键转向中间轴的工作扭矩一般为10-30n
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m，强度及刚度较差，一般只适用于微型、小型车，多用于液压助力转向系统；而十八齿花键转向中间轴的工作扭矩为60-120n
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m，其强度及刚度优于十齿花键转向中间轴，适用于中高级、suv等车型，多用于电动助力转向系统。
3.然而，十八齿花键转向中间轴一般需要根据客户对成本的要求来选用，若与十齿花键转向中间轴一样选用国产材料，则其滑动部位配合力一致性较差，影响产品的滑动性能，进而影响产品的使用寿命；若采用进口材质，虽然保证了产品滑动部位配合力的一致性，但成本又明显增加。因此，十八齿花键转向中间轴的应用受到限制。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种十六齿花键转向中间轴，其滑动性能好，且具有一定的刚性及强度。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种十六齿花键转向中间轴，该转向中间轴包括十六齿花键轴、十六齿花键管、第一万向节机构及第二万向节机构，所述的十六齿花键轴的一端插设在十六齿花键管内，并与十六齿花键管滑动接触，另一端与第一万向节机构相连，所述的十六齿花键管的内侧与十六齿花键轴之间设有尼龙层，所述的十六齿花键管的一端与十六齿花键轴之间设有橡胶垫圈密封机构，另一端与第二万向节机构相连。
7.进一步地，所述的尼龙层套设在十六齿花键轴的侧面，所述的尼龙层的内侧与十六齿花键轴固定连接，外侧与十六齿花键管滑动接触。
8.进一步地，所述的十六齿花键轴的侧面设有尼龙层卡槽，所述的尼龙层的内侧设有与尼龙层卡槽相适配的尼龙层凸起。通过尼龙层卡槽与尼龙层凸起的配合，将尼龙层固定套设在十六齿花键轴上。
9.进一步地，所述的尼龙层的轴向长度为十六齿花键管轴向长度的60％-80％，保证十六齿花键轴的一端能在十六齿花键管内沿轴向在一定范围内来回滑动。
10.进一步地，所述的橡胶垫圈密封机构包括设置在十六齿花键管端部的橡胶垫圈以及套设在十六齿花键管端部并与橡胶垫圈相适配的固定套。橡胶垫圈用于保证十六齿花键管端部与十六齿花键轴之间的密封性，防止灰尘等杂物进入十六齿花键管内影响滑动性能。固定套用于将橡胶垫圈固定在十六齿花键管端部。
11.进一步地，所述的橡胶垫圈与十六齿花键管的端部相接触，并且所述的橡胶垫圈的内侧面与十六齿花键轴的侧面滑动接触，即十六齿花键管的端部与十六齿花键轴之间通过橡胶垫圈形成动密封。
12.进一步地，所述的固定套包括固定部以及与固定部相连的限位部，所述的固定部套设在十六齿花键管的外部，并与十六齿花键管固定连接，所述的橡胶垫圈位于十六齿花键管的端部与限位部之间。橡胶垫圈被夹紧固定在十六齿花键管的端部与限位部之间。
13.进一步地，所述的十六齿花键管的外侧面开设有固定套卡槽，所述的固定部的内侧面设有与固定套卡槽相适配的固定套凸起。通过固定套卡槽与固定套凸起的配合，将固定套固定在十六齿花键管上。
14.进一步地，所述的橡胶垫圈的内径小于尼龙层的外径，避免十六齿花键轴完全拔脱出十六齿花键管。
15.进一步地，所述的第一万向节机构包括包括第一十字轴承以及相互交叉设置并分别与第一十字轴承相连的第一节叉及第二节叉，所述的第一节叉上设有第一螺栓，所述的第二节叉与十六齿花键轴的端部相连；所述的第二万向节机构包括包括第二十字轴承以及相互交叉设置并分别与第二十字轴承相连的第三节叉及第四节叉，所述的第四节叉上设有第二螺栓，所述的第三节叉与十六齿花键管的端部相连。节叉呈u型，每个十字轴承与两个相互垂直交叉的节叉组成一个可转动的万向节机构。
16.本实用新型在装配时，将第二节叉先与十六齿花键轴连接，然后再与第一十字轴承和第一节叉连接；将第三节叉先与十六齿花键管连接，然后再与第二十字轴承和第四节叉连接；将固定套与橡胶垫圈依次套在十六齿花键轴上，之后将十六齿花键轴的一端插入十六齿花键管内，之后利用橡胶皮搋将固定套压向十六齿花键管，并使固定套凸起卡在固定套卡槽上，进而组装完成，得到一种具有密封性、可滑动的十六齿花键转向中间轴。其中，固定套及橡胶垫圈的配合使用，能达到密封防尘作用，防止灰尘等杂物影响滑动性能。
17.本实用新型在应用时，将第一节叉连接转向器，第四节叉连接转向管柱，并分别通过第一螺栓、第二螺栓固定。转向管柱随着方向盘上下伸缩调节，推动十六齿花键轴与十六齿花键管相对滑动实现伸缩运动，进而完成汽车方向盘的高度调整。
18.与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
19.1)本实用新型在现有的十齿花键转向中间轴和十八齿花键转向中间轴的基础上，提供了一种新的转向中间轴类型，其工作扭矩为30-80n
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m，适用于中级车型，可用于液压/电动助力转向系统，不仅滑动性能好，且具有一定的刚性及强度，同时可选用国产材料，成本较低；
20.2)十六齿花键轴、十六齿花键管与尼龙层构成转向中间轴的滑动机构，可消除底盘车身震动，尼龙层原材料可选为颗粒状尼龙，采用注塑工艺将尼龙包裹到十六齿花键轴上，并可用模具控制尼龙层包裹后的形状和尺寸。此外，尼龙层还具有隔音效果，防止转向过程中产生噪音。
附图说明
21.图1为本实用新型的轴向截面结构示意图；
22.图2为图1中a-a截面的结构示意图；
23.图3为本实用新型的三维分解结构示意图；
24.图中标记说明：
25.1—第一螺栓、2—第一节叉、3—第一十字轴承、4—第二节叉、5—十六齿花键轴、6—固定套、7—橡胶垫圈、8—尼龙层、9—十六齿花键管、10—第三节叉、11—第二十字轴承、12—第四节叉、13—第二螺栓。
具体实施方式
26.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
27.实施例：
28.如图1、图2、图3所示的一种十六齿花键转向中间轴，包括十六齿花键轴5、十六齿花键管9、第一万向节机构及第二万向节机构，十六齿花键轴5的一端插设在十六齿花键管9内，并与十六齿花键管9滑动接触，另一端与第一万向节机构相连，十六齿花键管9的内侧与十六齿花键轴5之间设有尼龙层8，十六齿花键管9的一端与十六齿花键轴5之间设有橡胶垫圈密封机构，另一端与第二万向节机构相连。
29.其中，尼龙层8套设在十六齿花键轴5的侧面，尼龙层8的内侧与十六齿花键轴5固定连接，外侧与十六齿花键管9滑动接触。十六齿花键轴5的侧面设有尼龙层卡槽，尼龙层8的内侧设有与尼龙层卡槽相适配的尼龙层凸起。尼龙层8的轴向长度为十六齿花键管9轴向长度的60％-80％。
30.橡胶垫圈密封机构包括设置在十六齿花键管9端部的橡胶垫圈7以及套设在十六齿花键管9端部并与橡胶垫圈7相适配的固定套6。橡胶垫圈7与十六齿花键管9的端部相接触，并且橡胶垫圈7的内侧面与十六齿花键轴5的侧面滑动接触。固定套6包括固定部以及与固定部相连的限位部，固定部套设在十六齿花键管9的外部，并与十六齿花键管9固定连接，橡胶垫圈7位于十六齿花键管9的端部与限位部之间。十六齿花键管9的外侧面开设有固定套卡槽，固定部的内侧面设有与固定套卡槽相适配的固定套凸起。橡胶垫圈7的内径小于尼龙层8的外径。
31.第一万向节机构包括包括第一十字轴承3以及相互交叉设置并分别与第一十字轴承3相连的第一节叉2及第二节叉4，第一节叉2上设有第一螺栓1，第二节叉4与十六齿花键轴5的端部相连；第二万向节机构包括包括第二十字轴承11以及相互交叉设置并分别与第二十字轴承11相连的第三节叉10及第四节叉12，第四节叉12上设有第二螺栓13，第三节叉10与十六齿花键管9的端部相连。
32.在装配时，将第二节叉4先与十六齿花键轴5连接，然后再与第一十字轴承3和第一节叉2连接；将第三节叉10先与十六齿花键管9连接，然后再与第二十字轴承11和第四节叉12连接；将固定套6与橡胶垫圈7依次套在十六齿花键轴5上，之后将十六齿花键轴5的一端插入十六齿花键管9内，之后利用橡胶皮搋将固定套6压向十六齿花键管9，并使固定套凸起卡在固定套卡槽上，进而组装完成，得到一种具有密封性、可滑动的十六齿花键转向中间轴。其中，固定套6及橡胶垫圈7的配合使用，能达到密封防尘作用，防止灰尘等杂物影响滑动性能。
33.在应用时，将第一节叉2连接转向器，第四节叉12连接转向管柱，并分别通过第一螺栓1、第二螺栓13固定。转向管柱随着方向盘上下伸缩调节，推动十六齿花键轴5与十六齿花键管9相对滑动实现伸缩运动，进而完成汽车方向盘的高度调整。
34.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。