针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱及汽车方向盘总成的制作方法

本发明涉及汽车零部件制造，尤其是涉及一种针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱及汽车方向盘总成。

背景技术：

1、转向管柱是连接车辆方向盘与转向器的机构，用以传递它们之间的转矩，转向管柱的柱管安装在车身上，转向管柱的转向轴从转向柱管中穿过，支承在柱管内的轴承和衬套上。管柱下轴承为滚针轴承，柱管为铁皮冲压件，转向管柱加工工艺包括柱管镗轴承孔、焊接调整支架及其余支架，其中产品在经过焊接时，柱管与支架焊接处要施加两条焊缝进行焊接，由于非对称焊接工艺使得产品在焊接发热，熔深过程中产生单侧应力变形，导致轴承孔变形呈现出椭圆状态，焊接后的轴承孔一般有0.2左右的椭圆度，其内径失圆，与转向轴轴套配合，在失圆点位存在间隙，基于此工件安装的产品合格率低，易出现故障，容易报废。

2、现有技术是在柱管轴承孔增加一道整形工艺，将内孔尺寸整形至图纸范围内，但该工艺并不能将完全避免出现上述的椭圆度，仍然会在柱管轴承孔处产生0.05的椭圆度，该椭圆度会导致车辆在颠簸路面行驶时，转向轴晃动量大，轴套与轴承及柱管存在的微小间隙的点位会产生摩擦碰撞异响，让驾驶员体验感差。但若将所有内孔失圆的柱管报废处理，生产合格率会大大降低，生产成本会大大增加，且生产效率大大下降。此外若将柱管铁皮件材料优化为铸铝件，可以解决其内孔失圆度问题，但是其材料成本及零件重量会增加，对成本控制和轻量化不利。

技术实现思路

1、本发明旨在至少改善现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出了一种针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱及汽车方向盘总成。

2、根据本发明第一方面实施例的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其中，包括：

3、转向柱主体；

4、转向柱管，所述转向柱管具有失圆的柱管孔，所述柱管孔与所述转向柱主体之间存有间隙；

5、安装在所述间隙处的调节型滚针轴承，所述调节型滚针轴承包括轴承转动主体以及内部的轴承转动芯，所述轴承转动主体外壁套设有橡胶外圈，所述橡胶外圈外壁与所述柱管孔内壁直接接触。

6、根据本发明实施例的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，在现有转向管柱生产工艺上进行改良，在不增加重量及成本的情况下，通过在失圆的柱管孔与转向柱主体之间间隙处安装带有橡胶外圈的调节型滚针轴承，填补了失圆点的间隙，吸收振动能量，消除了因失圆导致摩擦噪声，并以此来解决车辆在颠簸路面行驶时，转向管柱轴承位置晃荡异响问题。不仅生产效率没有受到影响，而且能够直接消除现有工艺中存在的噪声源。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述橡胶外圈包括橡胶外圈主体、开口部、凸起部、限制底环，所述开口部和所述限制底环分设于所述外圈主体两侧，所述限制底环通孔尺寸小于开口部开口尺寸，所述外圈主体表面分布有若干凸起部，通过橡胶外圈填补大径处的部分间隙，阻隔所述柱管孔与所述转向柱主体之间因相对运动产生的碰撞摩擦噪声，消除噪声。

8、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述开口部设有螺纹连接部，所述螺纹连接部与金属外套骨架螺纹适配连接，保证调节型滚针轴承压入失圆的柱管孔后，橡胶外圈与柱管铆压固定时不会受损。

9、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述凸起部呈阵列分布，便于在柱管孔与转向柱主体相对运动时与柱管孔各处接触，避免产生噪音。

10、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述橡胶外圈的拉伸强度不小于11mpa，断裂伸长率不小于150%，便于在所述橡胶外圈与所述柱管孔直接接触时具有良好的减震拉伸性能，减少噪音的同时提高轻卡转向管柱的使用寿命。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述橡胶外圈的邵氏硬度范围为75ha～85ha，使得橡胶圈在轴承与转向柱管之间起良好的支撑、减震作用，使得本发明能够更好的应对颠簸路面工况，进一步提升行驶过程中的降噪效果。

12、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述限制底环内壁与所述橡胶外圈主体内壁连接处设有呈弧形内凹的接触面，使得橡胶外圈与轴承转动主体的轴套端部连接贴合更紧密，避免橡胶外圈连接不可靠发生扭曲错位造成损伤。

13、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述凸起部为长条形、环形或由若干圆点组成的条状中的任一种，可针对不同地形使用的车型挑选安装适宜的调节型滚针轴承，适应性广。

14、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述轴承转动主体包括轴套、外圈以及安装在轴套和外圈之间的轴承转动芯，所述轴套边缘部倒角处理，便于与橡胶外圈连接更为紧密，减少机械振动，所述轴承转动芯包括安装在轴套上的保持架和滚针，所述滚针分设于所述保持架上的安装槽内，便于组装调节型滚针轴承。

15、在第一方面的一种可能的实现方式中，所述外圈开设有斜形缺口，整体呈未封闭的圆环状，便于在颠簸路面行驶时吸收失圆处柱管孔与转向柱主体挤压调节型滚针轴承的部分能量，避免调节型滚针轴承压溃变形，进一步磨损橡胶外圈，减弱降噪效果甚至导致无法进行降噪。

16、根据本发明第二方面实施例的汽车方向盘总成，其中包括如上述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱。

17、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，所述开口部（3502）设有螺纹连接部（3505），所述螺纹连接部（3505）与金属外套骨架（360）螺纹适配连接。

3.根据权利要求1所述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，所述凸起部（3503）呈阵列分布。

4.根据权利要求1所述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，所述橡胶外圈（350）的拉伸强度不小于11mpa，断裂伸长率不小于150%。

5.根据权利要求1所述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，所述限制底环（3504）内壁与所述橡胶外圈主体（3501）内壁连接处设有呈弧形内凹的接触面（3506）。

6.根据权利要求3所述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，所述凸起部（3503）为长条形、环形或由若干圆点组成的条状中的任一种。

7.根据权利要求1所述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，所述轴承转动主体包括轴套（310）、外圈（340）以及安装在轴套（310）和外圈（340）之间的轴承转动芯，所述轴套（310）边缘部倒角处理，所述轴承转动芯包括安装在轴套（310）上的保持架（330）和滚针（320），所述滚针（320）分设于所述保持架（330）上的安装槽内。

8.根据权利要求7所述的针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱，其特征在于，所述外圈（340）开设有斜形缺口，整体呈未封闭的圆环状。

9.一种汽车方向盘总成，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱。

技术总结
本发明涉及汽车零部件制造技术领域，尤其是涉及一种针对颠簸路面行驶降噪的轻卡转向管柱及汽车方向盘总成，具体包括：具有失圆的柱管孔的转向柱管，柱管孔与转向柱主体之间存有间隙；以及安装在间隙处的调节型滚针轴承，调节型滚针轴承的轴承转动主体外壁套设有橡胶外圈，橡胶外圈外壁与柱管孔内壁直接接触。本发明在现有转向管柱生产工艺上进行改良，通过在失圆的柱管孔与转向柱主体之间间隙处安装带有橡胶外圈的调节型滚针轴承，填补了失圆点的间隙，吸收振动能量，消除了因失圆导致摩擦噪声，并以此来解决车辆在颠簸路面行驶时，转向管柱轴承位置晃荡异响问题。

技术研发人员：黄雪娇,丁爱峰,陈移凤,刘斌
受保护的技术使用者：江铃汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16