一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条制造技术

一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，包括齿条本体，齿条本体为扁平板状，其一端端部的齿条本体中间位置开设有垂直贯通齿条本体的铆钉定位孔，通过将铆钉旋入该铆钉定位孔的方式将齿条本体与转向管柱连接；齿条本体的中段位置开设有两处内凹的倒圆弧角，这两处倒圆弧角分别开设在齿条本体的两侧，且两处圆弧倒角位置对应；齿条本体的另一端则开设有弹性齿组件，该弹性齿组件的上部与移动凸轮接触，而弹性齿组件的下部则与转向管柱啮合。本实用新型专利技术可以满足转向管柱的装配夹紧过程中的受力弹性变形；本实用新型专利技术最大应力和最大应变大大下降，有效地承受轴向碰撞工况下的轴向载荷，从而保证了碰撞溃缩过程中齿条具有足够强度而不发生失效破坏。

An Axial Adjusting Spring Rack for Automotive Steering Pipe

【技术实现步骤摘要】
一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条
本技术涉及装配用零部件领域，尤其涉及一种应用于汽车转向管柱的轴向调节弹簧齿条。
技术介绍
目前，各种汽车均使用了汽车转向管柱来传递方向盘的扭矩，而汽车发生碰撞时，汽车转向管柱通过克服上、下柱管之间摩擦力和吸能带发生变形及碰撞溃缩来实现吸收碰撞能量，从而保护驾驶者的人身安全。现有技术下的转向管柱在进行轴向调节装配时，由于受到汽车空间布局的限制，其轴向弹簧齿条与吸能带被设计成焊接在一起的样式，并通过铆钉将轴向弹簧齿条与下柱管进行连接。在转向管柱的装配夹紧过程中，移动凸轮推动连接的轴向弹簧齿条的舌型键发生弹性变形，使其与上柱管形成齿与齿相互啮合的结构，从而保证夹紧后的上、下柱管之间不能发生相对运动。然而，经常现场装配人员长时间的操作反馈以及各种实验数据显示，现有技术下的轴向弹簧齿条为了在夹紧过程中发生弹性变形，其结构上在齿条根部开设了方形通孔，这个设计虽然可以为弹性变形提供了方便，但是在实际的碰撞溃缩过程中，由于齿条根部的方形通孔和退刀槽处受力产生应力集中，而发生强度失效破坏的现象，造成轴向弹簧齿条从上柱管中滑脱，因此导致吸能带不能受力变形，整个转向管柱不能达到吸收能量的作用，从而无法保护驾驶者的人身安全。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术根据轴向弹簧齿条在碰撞溃缩过程中的受力变形情况，重新设计了轴向调节弹簧齿条的结构，该设计不仅满足夹紧过程中的受力弹性变形，而且保证溃缩过程中齿条具有足够强度而不发生失效破坏。本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其具体结构如下所述：一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，包括齿条本体，其特征在于：所述的齿条本体为扁平板状，其一端端部的齿条本体中间位置开设有垂直贯通齿条本体的铆钉定位孔，通过将铆钉旋入该铆钉定位孔的方式将齿条本体与转向管柱连接；所述的齿条本体的中段位置开设有两处内凹的倒圆弧角，这两处倒圆弧角分别开设在齿条本体的两侧，且两处圆弧倒角位置对应；通过设计倒圆弧角使齿条根部细化。所述的齿条本体的另一端则开设有弹性齿组件，该弹性齿组件的上部与移动凸轮接触，而弹性齿组件的下部则与转向管柱啮合。根据本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其特征在于，所述的弹性齿组件包括凸台、锁紧齿和展开式折弯，其中，凸台为长条状，凸台设置在齿条本体平滑的上部的中间位置，该凸台的一段开设有凸台斜面，凸台的另一段则为扁长方体状，锁紧齿设置于齿条本体的下部，锁紧齿共有4～6对，呈等间隔顺序设置在齿条本体的两侧，而展开式折弯则设置在齿条本体中段的倒圆弧角与锁紧齿根部之间的位置。本技术在原齿条3对齿的基础上增加1～3对锁紧齿，这样可以保证弹簧齿条不会从上柱管中滑脱。根据本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其特征在于，所述的凸台其设置方向与齿条本体一致，即凸台的凸台斜面的开设方向正对了齿条本体的端部。根据本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其特征在于，所述的凸台与移动凸轮接触，通过移动凸轮对凸台及整个弹性齿组件施力，使锁紧齿与转向管柱的齿面啮合。根据本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其特征在于，所述的展开式折弯其具体为向齿条本体外侧展开30°～45°的垂直护板结构。为了避免齿条加工产生退刀槽，故设计在齿条本体中段的倒圆弧角与锁紧齿根部(锁紧齿根部即为靠近齿条本体中段的最后一对齿条)之间的位置采用折弯设计使用本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条获得了如下有益效果：1.本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条,可以满足转向管柱的装配夹紧过程中的受力弹性变形；2.本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其最大应力和最大应变大大下降，可以有效地承受轴向碰撞工况下的轴向载荷，从而保证了碰撞溃缩过程中齿条具有足够强度而不发生失效破坏。附图说明图1为本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条具体结构示意图；图中：1-齿条本体，1a-铆钉定位孔，2-倒圆弧角，A-弹性齿组件，A1-凸台，A1a-凸台斜面，A2-锁紧齿，A3-展开式折弯。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条做进一步的描述。实施例如图1所示，一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，包括齿条本体1，齿条本体为扁平板状，其一端端部的齿条本体中间位置开设有垂直贯通齿条本体的铆钉定位孔1a，通过将铆钉旋入该铆钉定位孔的方式将齿条本体与转向管柱连接；齿条本体1的中段位置开设有两处内凹的倒圆弧角2，这两处倒圆弧角分别开设在齿条本体的两侧，且两处圆弧倒角位置对应；齿条本体1的另一端则开设有弹性齿组件A，该弹性齿组件的上部与移动凸轮接触，而弹性齿组件的下部则与转向管柱啮合。弹性齿组件A包括凸台A1、锁紧齿A2和展开式折弯A3，其中，凸台为长条状，凸台设置在齿条本体1平滑的上部的中间位置，该凸台的一段开设有凸台斜面A1a，凸台的另一段则为扁长方体状，锁紧齿设置于齿条本体的下部，锁紧齿共有4～6对，呈等间隔顺序设置在齿条本体的两侧，而展开式折弯则设置在齿条本体中段的倒圆弧角2与锁紧齿根部之间的位置。本实施例中，锁紧齿为4对，保证弹簧齿条不会从上柱管中滑脱。一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其特征在于，所述的凸台A1其设置方向与齿条本体1一致，即凸台的凸台斜面A1a的开设方向正对了齿条本体的端部。凸台A1与移动凸轮接触，通过移动凸轮对凸台及整个弹性齿组件A施力，使锁紧齿A2与转向管柱的齿面啮合。展开式折弯A3其具体为向齿条本体1外侧展开30°～45°的垂直护板结构。为了避免齿条加工产生退刀槽，故设计在齿条本体中段的倒圆弧角与锁紧齿根部(锁紧齿根部即为靠近齿条本体中段的最后一对齿条)之间的位置采用折弯设计，本实施例中，展开式折弯为向齿条本体外侧展开30°的垂直护板结构，应注意，展开式折弯可根据实际情况改变造型，如弧状护板结构的展开式折弯，如实际安装受限，亦可去除该展开式折弯。本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条以某管柱受到碰撞工况下较大轴向载荷为例，对新旧轴向弹簧齿条进行有限元分析。新旧轴向弹簧齿条所受最大应力和应变值。对比分析可知，本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条的最大应力从2890MPa降到1300MPa，而最大应变则从21.2％降至0.4％。综上所述，本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条可以有效地承受轴向碰撞工况下的较大轴向载荷。本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条,可以满足转向管柱的装配夹紧过程中的受力弹性变形；且本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，其最大应力和最大应变大大下降，可以有效地承受轴向碰撞工况下的轴向载荷，从而保证了碰撞溃缩过程中齿条具有足够强度而不发生失效破坏。本技术的一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条适用于各种轴向调节弹簧齿条与转向管柱的装配领域。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，包括齿条本体(1)，其特征在于：所述的齿条本体(1)为扁平板状，其一端端部的齿条本体中间位置开设有垂直贯通齿条本体的铆钉定位孔(1a)，通过将铆钉旋入该铆钉定位孔的方式将齿条本体与转向管柱连接；所述的齿条本体(1)的中段位置开设有两处内凹的倒圆弧角(2)，这两处倒圆弧角分别开设在齿条本体的两侧，且两处圆弧倒角位置对应；所述的齿条本体(1)的另一端则开设有弹性齿组件(A)，该弹性齿组件的上部与移动凸轮接触，而弹性齿组件的下部则与转向管柱啮合；所述的弹性齿组件(A)包括凸台(A1)、锁紧齿(A2)和展开式折弯(A3)，其中，凸台为长条状，凸台设置在齿条本体(1)平滑的上部的中间位置，该凸台的一段开设有凸台斜面(A1a)，凸台的另一段则为扁长方体状，锁紧齿设置于齿条本体的下部，锁紧齿共有4～6对，呈等间隔顺序设置在齿条本体的两侧，而展开式折弯则设置在齿条本体中段的倒圆弧角(2)与锁紧齿根部之间的位置。

【技术特征摘要】
1.一种汽车转向管柱用轴向调节弹簧齿条，包括齿条本体(1)，其特征在于：所述的齿条本体(1)为扁平板状，其一端端部的齿条本体中间位置开设有垂直贯通齿条本体的铆钉定位孔(1a)，通过将铆钉旋入该铆钉定位孔的方式将齿条本体与转向管柱连接；所述的齿条本体(1)的中段位置开设有两处内凹的倒圆弧角(2)，这两处倒圆弧角分别开设在齿条本体的两侧，且两处圆弧倒角位置对应；所述的齿条本体(1)的另一端则开设有弹性齿组件(A)，该弹性齿组件的上部与移动凸轮接触，而弹性齿组件的下部则与转向管柱啮合；所述的弹性齿组件(A)包括凸台(A1)、锁紧齿(A2)和展开式折弯(A3)，其中，凸台为长条状，凸台设置在齿条本体(1)平滑的上部的中间位置，该凸台的一段开设有凸台斜面(A1a)，凸台的另一段则为扁长...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪兵兵，张保东，沈杰希，
申请(专利权)人：博世华域转向系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31