專利名稱：一種新型的轉(zhuǎn)向管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是設(shè)計一種新型的轉(zhuǎn)向管柱。
背景技術(shù)：
汽車轉(zhuǎn)向管柱是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要組成部分，轉(zhuǎn)向管住的設(shè)計必須滿足一定的操作舒適型和安全性，而評價舒適性能的指標(biāo)為轉(zhuǎn)向管柱的剛度、頻率特性，評價安全性能的指標(biāo)為管柱碰撞潰縮時的潰縮性能。傳統(tǒng)的四向可調(diào)的轉(zhuǎn)向管柱中，鎖緊機構(gòu)一般是采用U型支架的平面壓緊連接在四方支架上面的塑料墊片，在螺栓受到預(yù)緊力時，實現(xiàn)U型支架與四方支架的夾緊連接，但是需要很大的壓力才能夾緊。當(dāng)施加螺栓預(yù)緊力時，由于夾緊墊片與四方支架之間的摩擦力有限，不能防止U型支架與四方支架之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)四方支架受到的外力超過U型支架與四方支架之間的摩擦扭矩時，使得U型支架與四方支架之間發(fā)生傾翻，導(dǎo)致轉(zhuǎn)向管柱的潰縮性能波動非常大，安全性能不佳。如果轉(zhuǎn)向管柱的NVH性能不好，駕駛員在汽車行駛時，會感覺到連接轉(zhuǎn)向管柱的方向盤振動非常明顯，從而嚴(yán)重影響操作的舒適性。為提高轉(zhuǎn)向管住的操作舒適性，就需要增加轉(zhuǎn)向管住的固有頻率，從而避開共振區(qū)域。根據(jù)機械系統(tǒng)的固有頻率計算公式
= ^ ，式中力系統(tǒng)的固有頻率，k為系統(tǒng)的等效剛度，m為系統(tǒng)的等效質(zhì)量，由公式
可知，提高系統(tǒng)的等1剛度，就提高轉(zhuǎn)向管柱的振動固有頻率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)向管柱，將槽配合連接取代原有的平面連接，更好的防止傾翻，從而防止轉(zhuǎn)向管柱潰縮時發(fā)生傾翻，增大各個零件之間的連接面積，從而提高轉(zhuǎn)向管柱的剛度和頻率特性。為實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種新型的轉(zhuǎn)向管柱，包括夾緊墊片、U型支架、四方支架、 凸輪墊片、螺栓，其特征在于u型支架內(nèi)側(cè)左右兩邊的弧形槽嵌套夾緊墊片外側(cè)的弧形凸臺，夾緊墊片內(nèi)側(cè)的梯形槽嵌套四方支架左右兩側(cè)面，U型支架外側(cè)一邊的弧形槽嵌套凸輪墊片內(nèi)側(cè)的凹槽，螺栓依次通過凸輪墊片、U型支架、夾緊墊片、四方支架從U型支架的一側(cè)貫穿至U型支架的另一側(cè)。所述的U型支架的左右兩側(cè)面的內(nèi)壁分別縱向設(shè)有向外凸起的弧形槽，弧形槽中間設(shè)有兩端呈半圓形的長方孔。所述的夾緊墊片的內(nèi)側(cè)設(shè)有梯形槽，梯形槽內(nèi)側(cè)中央橫向設(shè)有兩端呈半圓形的長方凸臺，夾緊墊片的外側(cè)中央豎向設(shè)有弧形凸臺，長方凸臺中央設(shè)有孔并貫穿至弧形凸臺， 夾緊墊片上下兩端面設(shè)有折角。所述的四方支架是在橫臥的八邊形筒的上端面沿軸向中央剖開并向外彎曲，八邊形筒的左右兩側(cè)面上分別設(shè)有滑槽，所述的滑槽為兩端呈半圓形的長方槽。所述的凸輪墊片內(nèi)側(cè)中央垂直向設(shè)有凹槽，凹槽的中央設(shè)有通孔，凸輪墊片的外側(cè)面左右兩邊的中央位置分別設(shè)有方形槽。一種防止轉(zhuǎn)向管柱潰縮時發(fā)生傾翻的方法，U型支架與四方支架之間只能沿著U 型支架的長方孔運動，沿著四方支架的滑槽做直線運動，四方支架左右兩側(cè)面與其兩側(cè)的夾緊墊片內(nèi)側(cè)的梯形槽配合，夾緊墊片外側(cè)的弧形凸臺嵌入U型支架的弧形槽內(nèi)，凸輪墊片內(nèi)側(cè)的凹槽與U型支架外側(cè)的弧形槽配合，防止轉(zhuǎn)向管柱潰縮時U型支架與四方支架之間發(fā)生傾翻。一種提高轉(zhuǎn)向管柱剛度和頻率性能的方法，U型支架與四方支架之間只能沿著U 型支架的長方孔運動，沿著四方支架的滑槽做直線運動，四方支架左右兩側(cè)面與其兩側(cè)的夾緊墊片內(nèi)側(cè)的梯形槽配合，夾緊墊片外側(cè)的弧形凸臺嵌入U型支架的弧形槽內(nèi)，凸輪墊片內(nèi)側(cè)的凹槽與U型支架外側(cè)的弧形槽配合，層層夾緊配合，增大鎖緊面積，更好的進行鎖緊，使四方支架與U型支架之間的連接更加結(jié)實，提高轉(zhuǎn)向管柱的剛度，提高轉(zhuǎn)向管柱的頻率性能。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用了新型鎖緊機構(gòu)的U型支架、夾緊墊片、四方支架及凸輪墊片，使得零件與零件之間的配合接觸面積增大，加大了鎖緊效果，這樣當(dāng)螺栓受到施加螺栓擰緊力時，U型支架、夾緊墊片、四方支架能很好的壓緊連接，同時由原來的平面加緊連接方式改為現(xiàn)在的平面和斜面同時加緊連接，增大接觸面積，使四方支架與U型支架之間的連接更加結(jié)實，提高轉(zhuǎn)向管柱的等效剛度，從而提高轉(zhuǎn)向管柱的頻率特性。同時U型支架與四方支架之間只能沿著U型支架的長方孔運動，沿著四方支架的滑槽做直線運動，四方支架左右兩側(cè)面與其兩側(cè)的夾緊墊片內(nèi)側(cè)的梯形槽配合，夾緊墊片外側(cè)的弧形凸臺嵌入 U型支架的弧形槽內(nèi)，凸輪墊片內(nèi)側(cè)的凹槽與U型支架外側(cè)的弧形槽配合，這樣當(dāng)四方支架受到傾翻力矩時，由于夾緊墊片的阻礙作用，使得防止U型支架與四方支架之間發(fā)生傾翻。


圖1為原轉(zhuǎn)向管柱的夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)立體圖。圖2為原轉(zhuǎn)向管柱的夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)剖視圖。圖3為本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)立體圖。圖4為本發(fā)明的轉(zhuǎn)向管柱夾緊機構(gòu)結(jié)構(gòu)剖視圖。圖5為U型支架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為夾緊墊片的結(jié)構(gòu)主視圖。圖7為夾緊墊片的結(jié)構(gòu)后視圖。圖8為四方支架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為凸輪墊片的結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為凸輪墊片的主視圖。圖11為凸輪墊片的后視圖。參見圖3至圖11，1為U型支架，2為夾緊墊片，3為四方支架，4為凸輪墊片，5為螺栓，6為弧形槽，7為長方孔，8為梯形槽，9為長方凸臺，10為弧形凸臺，11為孔，12為折角，13為滑槽，14為凹槽，15為通孔，16為方形槽。
具體實施方式
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明做進一步的說明。如圖1，圖2所示，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向管柱夾緊機構(gòu)中，U型支架、夾緊墊片、四方支架的連接都是通過平面連接，U型支架的平面壓緊連接在四方支架上面的塑料墊片，從而實現(xiàn)U型支架與四方支架的夾緊連接，但是需要很大的壓力才能夾緊，當(dāng)施加螺栓預(yù)緊力時，由于夾緊墊片與四方支架之間的摩擦力有限，不能防止U型支架與四方支架之間發(fā)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)四方支架受到的外力超過U型支架與四方支架之間的摩擦扭矩時，容易使得U型支架與四方支架之間發(fā)生傾翻。如圖3，圖4所示，在新型結(jié)構(gòu)中，U型支架1內(nèi)側(cè)左右兩邊的弧形槽6的形狀與夾緊墊片2外側(cè)的弧形凸臺10的形狀相配合，并相互嵌套，夾緊墊片2內(nèi)側(cè)的梯形槽8嵌套四方支架3左右兩側(cè)面，夾緊墊片2內(nèi)側(cè)的長方凸臺9穿入四方支架3左右兩側(cè)的滑槽13 內(nèi)，U型支架1外側(cè)一邊的弧形槽6的形狀與凸輪墊片4內(nèi)側(cè)的凹槽14的形狀相配合，并相互嵌套，螺栓5依次通過凸輪墊片4、U型支架1、夾緊墊片2、四方支架3從U型支架1的一側(cè)貫穿至U型支架1的另一側(cè)。如圖5所示，所述的U型支架1的左右兩側(cè)面的內(nèi)壁分別縱向設(shè)有向外凸起的弧形槽6，弧形槽6中間設(shè)有兩端呈半圓形的長方孔7。如圖6，圖7所示，所述的夾緊墊片2的內(nèi)側(cè)設(shè)有梯形槽8，梯形槽8內(nèi)側(cè)中央橫向設(shè)有兩端呈半圓形的長方凸臺9，夾緊墊片2的外側(cè)中央豎向設(shè)有弧形凸臺10，長方凸臺9 中央設(shè)有孔11并貫穿至弧形凸臺10，夾緊墊片2上下兩端面設(shè)有折角12。如圖8所示，所述的四方支架3是在橫臥的八邊形筒的上端面沿軸向中央剖開并向外彎曲，八邊形筒的左右兩側(cè)面上分別設(shè)有滑槽13，所述的滑槽13為兩端呈半圓形的長方槽。如圖9至圖11所示，所述的凸輪墊片4內(nèi)側(cè)中央垂直向設(shè)有凹槽14，凹槽14的中央設(shè)有通孔15，凸輪墊片4的外側(cè)面左右兩邊的中央位置分別設(shè)有方形槽16。
在轉(zhuǎn)向管柱中，新型的U型支架1與四方支架3之間只能沿著U型支架1的長方孔7 運動，沿著四方支架3的滑槽13做直線運動，四方支架3左右兩側(cè)面與其兩側(cè)的夾緊墊片 2內(nèi)側(cè)的梯形槽8配合，夾緊墊片2外側(cè)的弧形凸臺10嵌入U型支架1的弧形槽6內(nèi)，凸輪墊片4內(nèi)側(cè)的凹槽14與U型支架1外側(cè)的弧形槽6配合，這樣當(dāng)四方支架受到傾翻力矩時，由于夾緊墊片2的阻礙作用，從而防止轉(zhuǎn)向管柱潰縮時U型支架1與四方支架3之間發(fā)生傾翻；同時原轉(zhuǎn)向管柱夾緊機構(gòu)的零件與零件之間的夾緊連接方式由原來的平面配合接觸改為現(xiàn)在的平面和斜面同時配合接觸，增大了零件與零件之間的配合接觸面積，加大了鎖緊效果，這樣當(dāng)螺栓5受到施加螺栓擰緊力時，U型支架1、夾緊墊片2、四方支架3能很好的壓緊連接，使四方支架3與U型支架1之間的連接更加結(jié)實，提高轉(zhuǎn)向管柱的等效剛度， 從而提高轉(zhuǎn)向管柱的頻率特性。
權(quán)利要求
1.一種新型的轉(zhuǎn)向管柱，包括夾緊墊片、U型支架、四方支架、凸輪墊片、螺栓，其特征在于u型支架(1)內(nèi)側(cè)左右兩邊的弧形槽(6)嵌套夾緊墊片(2)外側(cè)的弧形凸臺(10)，夾緊墊片(2)內(nèi)側(cè)的梯形槽(8)嵌套四方支架(3)左右兩側(cè)面，U型支架(1)外側(cè)一邊的弧形槽(6)嵌套凸輪墊片(4)內(nèi)側(cè)的凹槽(14)，螺栓(5)依次通過凸輪墊片(4)、U型支架(1)、 夾緊墊片(2)、四方支架(3)從U型支架(1)的一側(cè)貫穿至U型支架(1)的另一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于所述的U型支架(1)的左右兩側(cè)面的內(nèi)壁分別縱向設(shè)有向外凸起的弧形槽(6)，弧形槽(6)中間設(shè)有兩端呈半圓形的長方孔(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于所述的夾緊墊片(2)的內(nèi)側(cè)設(shè)有梯形槽(8)，梯形槽(8)內(nèi)側(cè)中央橫向設(shè)有兩端呈半圓形的長方凸臺(9)，夾緊墊片 (2)的外側(cè)中央豎向設(shè)有弧形凸臺(10)，長方凸臺(9)中央設(shè)有孔(11)并貫穿至弧形凸臺 (10)，夾緊墊片(2)上下兩端面設(shè)有折角(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于所述的四方支架(3)是在橫臥的八邊形筒的上端面沿軸向中央剖開并向外彎曲，八邊形筒的左右兩側(cè)面上分別設(shè)有滑槽(13)，所述的滑槽(13)為兩端呈半圓形的長方槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于所述的凸輪墊片(4)內(nèi)側(cè)中央垂直向設(shè)有凹槽(14)，凹槽(14)的中央設(shè)有通孔(15)，凸輪墊片(4)的外側(cè)面左右兩邊的中央位置分別設(shè)有方形槽(16)。
6.一種防止轉(zhuǎn)向管柱潰縮時發(fā)生傾翻的方法，其特征在于按權(quán)利要求1至5中所述的部件進行描述，U型支架(1)與四方支架(3)之間只能沿著U型支架(1)的長方孔(7)運動， 沿著四方支架(3 )的滑槽(13 )做直線運動，四方支架(3 )左右兩側(cè)面與其兩側(cè)的夾緊墊片 (2)內(nèi)側(cè)的梯形槽(8)配合，夾緊墊片(2)外側(cè)的弧形凸臺(10)嵌入U型支架(1)的弧形槽 (6)內(nèi)，凸輪墊片(4)內(nèi)側(cè)的凹槽(14)與U型支架(1)外側(cè)的弧形槽(6)配合，防止轉(zhuǎn)向管柱潰縮時U型支架(1)與四方支架(3 )之間發(fā)生傾翻。
7.一種提高轉(zhuǎn)向管柱剛度和頻率性能的方法，其特征在于按權(quán)利要求1至5中所述的部件進行描述，U型支架(1)與四方支架(3)之間只能沿著U型支架(1)的長方孔(7)運動， 沿著四方支架(3)的滑槽(13)做直線運動，四方支架(3)左右兩側(cè)面與其兩側(cè)的夾緊墊片 (2)內(nèi)側(cè)的梯形槽(8)配合，夾緊墊片(2)外側(cè)的弧形凸臺(10)嵌入U型支架(1)的弧形槽 (6)內(nèi)，凸輪墊片(4)內(nèi)側(cè)的凹槽(14)與U型支架(1)外側(cè)的弧形槽(6)配合，層層夾緊配合，增大鎖緊面積，更好的進行鎖緊，使四方支架(3)與U型支架(1)之間的連接更加結(jié)實， 提高轉(zhuǎn)向管柱的剛度，提高轉(zhuǎn)向管柱的頻率性能。
全文摘要
本發(fā)明涉及機械技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是設(shè)計一種新型的轉(zhuǎn)向管柱。一種新型的轉(zhuǎn)向管柱，包括夾緊墊片、U型支架、四方支架、凸輪墊片、螺栓，其特征在于U型支架內(nèi)側(cè)左右兩邊的弧形槽嵌套夾緊墊片外側(cè)的弧形凸臺，夾緊墊片內(nèi)側(cè)的梯形槽嵌套四方支架左右兩側(cè)面，U型支架外側(cè)一邊的弧形槽嵌套凸輪墊片內(nèi)側(cè)的凹槽，螺栓依次通過凸輪墊片、U型支架、夾緊墊片、四方支架從U型支架的一側(cè)貫穿至U型支架的另一側(cè)。同現(xiàn)有技術(shù)相比，采用了新型鎖緊機構(gòu)的U型支架、夾緊墊片、四方支架及凸輪墊片，使得零件與零件之間的配合接觸面積增大，加大了鎖緊效果，防止U型支架與四方支架之間發(fā)生傾翻。
文檔編號B62D1/19GK102424067SQ201110346470
公開日2012年4月25日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者左建令, 胡桃華, 陳海明 申請人:上海采埃孚轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有限公司