一种带限扭结构的转向管柱的制作方法

本实用新型关于一种带限扭结构的转向管柱。

背景技术：

汽车转向系统是为了帮助车辆实现转向功能的，其由依次连接的方向盘、转向管柱和转向器组成。驾驶员施加转向力在方向盘上，转向力通过转向管柱传递给转向器，拉动转向轮实现转向功能。根据法规要求，整车需具备防盗要求，其中一项为转向机构锁止系统，即转向管柱上必须提供锁孔，当点火锁的钥匙拔出时，点火锁的锁舌伸出与管柱上的锁孔相配合，达到锁止的效果。

管柱防盗原理如下：点火锁安装在转向管柱外套管上成为一体，外套管通过上下轴承与芯轴相配合，从而实现点火锁和芯轴锁套之间的相对转动。点火锁具备锁舌，当钥匙拔出和插入时，可实现锁舌的伸出和缩回，当锁舌伸出时，锁舌伸入锁套的锁止槽中，此时通过锁舌和锁套的配合，使方向盘无法转动，实现锁止和防盗功能。当钥匙插入打入ON档时，锁舌缩回，取消锁止，方向盘可自由转动。

现有的管柱锁止结构锁套直接与芯轴焊接在一起，当方向盘转动管柱芯轴时，相当于芯轴和锁套一起转动，通过锁止槽和点火锁锁舌的相对运动达到锁止效果，当转动的力较大时，锁止槽和点火锁配合的面易发生咬合，从而增大点火锁与锁止槽之间的摩擦力，当钥匙插入点火锁易出现需要重新回转方向才可弹出锁舌，或者锁舌无法弹出的现象，造成顾客抱怨以及产品故障。

技术实现要素：

本实用新型提供一种带限扭结构的转向管柱，其包括：芯轴，位于所述芯轴外部的外套管，以及位于所述芯轴和所述外套管之间的限扭结构，其中：所述限扭结构包括：紧固套，所述紧固套位于所述芯轴的外壁上并与所述芯轴相过盈配合；和锁止套，所述锁止套位于所述紧固套的外壁上并与所述紧固套相啮合，且所述锁止套的外壁上具有与锁舌相锁止配合的锁止槽。

该新型带限扭结构的转向管柱，通过在锁止套和芯轴中间增加一个紧固套可提供一种带限扭的转向管柱，通过对于紧固套的设计，可以调节转动扭矩的限制值。

附图说明

图1为本实用新型爆炸图；

图2为锁止套示意图；和

图3为紧固套示意图。

附图标记：芯轴1，外套管2，紧固套3，锁止套4，锁止槽5，凸起6，上轴承7，下轴承8，开孔9。

具体实施方式

如图1至3所示，本实用新型提供一种带限扭结构的转向管柱，其包括：芯轴1，位于所述芯轴1外部的外套管2，以及位于所述芯轴1和所述外套管2之间的限扭结构，其中：所述限扭结构包括：紧固套3，所述紧固套3位于所述芯轴1的外壁上并与所述芯轴1相过盈配合；和锁止套4，所述锁止套4位于所述紧固套3的外壁上并与所述紧固套3相啮合，且所述锁止套4的外壁上具有与锁舌相锁止配合的锁止槽5。

该新型带限扭结构的转向管柱，通过在锁止套和芯轴中间增加一个紧固套可提供一种带限扭的转向管柱，且通过对于紧固套的设计，可以调节转动扭矩的限制值。

作为进一步的改进，如图3所示，所述紧固套3为具有轴向缺口的弹性圆柱环，且所述紧固套3的外壁上具有沿圆周均匀分布的多条相互平行且沿轴向延伸的凸起6。

作为进一步的改进，如图3所示，在所述紧固套3的外壁中部具有间隔所述凸起6的光滑圆柱壁。

作为进一步的改进，如图3所示，所述紧固套3的内壁具有与所述凸起6对应的凹槽。

作为进一步的改进，如图2所示，所述锁止槽5具有多条且沿所述锁止套4的外壁圆周均匀分布。

作为进一步的改进，所述紧固套3的内径在自由状态下的直径为所述芯轴1的直径的90％～92％。

作为进一步的改进，所述锁止套4的内径与所述紧固套3的外径之差小于所述凸起6的厚度。

作为进一步的改进，所述锁止套4的内径为27毫米，所述紧固套3的外径为26.24毫米，所述凸起6的厚度为1毫米。

作为进一步的改进，所述芯轴1具有上轴承7和下轴承8，所述外套管2经所述上轴承7和所述下轴承8与所述芯轴1转动连接，且所述外套管2具有与所述锁止套4相对应的开孔9。

在本实用新型的优选实施例中，如图1至3所示，外套管2通过上下轴承装配在芯轴1上，可实现外套管2和芯轴1的相对转动。紧固套3是一个经过热处理的弹性圆环并具有缺口，内外侧表面的硬度较高。其在自然放松状态下内径为芯轴外部直径的92％，并通过过盈配合套在芯轴上。经安装后，紧固套3的缺口为张开受力状态，由于芯轴1未经过处理，表面硬度较低，紧固套3硬度较高，因此在受力状态下，两个件会发生一定程度的咬合。例如芯轴未处理，表面硬度≤HRC 28，紧固套热处理后，表面硬度为HRC 50±4，锁止套内表面调制处理硬度HRC 50±4。

在安装上紧固套3后，锁止套可通过工装压装在紧固套3外壁，锁止套4内表面也经过调制处理，其表面硬度与紧固套3相同，紧固套3与锁止套4的尺寸关系是：所述锁止套4的内径与所述紧固套3的外径之差小于所述凸起6的厚度。例如所述锁止套4的内径为27毫米，所述紧固套3的外径为26.24毫米，所述凸起6的厚度为1毫米。

在本实用新型的优选实施例的限扭的工作原理为：当转动方向盘时，由于锁止套对于锁舌的限制，管柱无法转动，实现锁止的效果。但是当时扭矩达到设计的限值时，芯轴1与紧固套3内表面由于咬合摩擦力较大无法转动，由于相互间的表面硬度差异和相互配合间隙，芯轴1转动的扭矩可克服紧固套3和锁止套4之间的摩擦力使二者产生相对转动，从而达到对锁舌的保护作用。通过调整所述锁止套4的内径、所述紧固套3的外径、所述凸起6的厚度三者的关系以及表面硬度可以调整扭矩限值，满足不同的法规要求。当锁止功能作用时，此时若转动方向盘的力过大时，限扭结构可产生相互转动，限制锁舌和锁止槽之间的作用力，从而保护锁舌，保证点火锁功能的正常实现。

应了解本实用新型所要保护的范围不限于非限制性实施方案，应了解非限制性实施方案仅仅作为实例进行说明。本申请所要要求的实质的保护范围更体现于独立权利要求提供的范围，以及其从属权利要求。