CN108001520A - 一种三段式转向齿条及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三段式转向齿条，其特征在于，其包括第一杆状构件以及第一杆状构件两端分别设置的第二杆状构件，所述第一杆状构件作为齿条的功能元件具有至少一个可以把旋转运动转化成平移运动的元件，尤其是用来啮合旋转运动机构的齿部，所述第二杆状构件上具有连接第一杆状构件中连接端部的空腔，第一杆状构件中连接端部伸入空腔中通过连接件的插销配合与第二杆状构件固定。本发明提供的三段式转向齿条，由三段式设计，即中间设置用来啮合旋转运动机构的齿部采用钢制，两端设置有采用铝合金制备第二杆状构件，二者之间采用插销配合进行固定，不仅连接紧密，重量轻，而且拆卸方便，在齿部磨损严重后可以直接对中间进行更换。

Description

一种三段式转向齿条及其制备方法

技术领域

本发明涉及汽车转向零件领域，具体涉及一种三段式转向齿条及其制备方法。

背景技术

齿轮齿条式转向器，一般由转向齿轮、转向齿条、壳体和预紧力调整装置等组成。转向齿轮通过轴承支承在壳体内，转向齿轮的一端与转向轴连接，将驾驶员的转向操纵力输入，另一端与转向齿条直接啮合，形成一对传动副，并通过转向齿条传动，带动横拉杆，使转向节转动。为保证齿轮齿条无间隙啮合，补偿弹簧产生的压紧力通过压板 将转向齿轮和转向齿条压靠在一起。弹簧的预紧力可以通过调整螺柱进行调整。

而转向齿条的功能：汽车上的转向齿条用于将由转向齿轮输入的力传递到转向横拉杆上，带动车轮运动。现有微型车的转向齿轮采用钢制齿齿条，钢制齿条过沉，不利于整车轻量化的思路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的三段式转向齿条，通过改变其结构来降低齿条的重量，同时确保齿条的使用寿命，并且优化齿条的制备方法，提供齿条的制备效率和良品率。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三段式转向齿条，其特征在于，其包括第一杆状构件以及第一杆状构件两端分别设置的第二杆状构件，所述第一杆状构件作为齿条的功能元件具有至少一个可以把旋转运动转化成平移运动的元件，尤其是用来啮合旋转运动机构的齿部，所述第二杆状构件上具有连接第一杆状构件中连接端部的空腔，第一杆状构件中连接端部伸入空腔中通过连接件的插销配合与第二杆状构件固定。本发明提供的三段式转向齿条，由三段式设计，即中间设置用来啮合旋转运动机构的齿部采用钢制，两端设置有采用铝合金制备第二杆状构件，二者之间采用插销配合进行固定，不仅连接紧密，重量轻，而且拆卸方便，在齿部磨损严重后可以直接对中间进行更换。

根据本发明一个实施例的三段式转向齿条可进一步设置为所述所述连接件包括插销及插销孔，所述插销孔分别布置在第一杆状构件中连接端部和第二杆状构件的端部，插销孔贯穿连接端部伸入第二杆状构件***销孔竖直贯穿，且所述插销和插销孔之间过盈连接。插销及插销孔的过盈连接，增加转向齿条结构的稳定性。

根据本发明又一个实施例的三段式转向齿条可进一步设置为所述第二杆状构件采用铝合金制备而成，且所述空腔贯穿整个第二杆状构件使得第二杆状构件为中空杆。铝合金制备的中空杆结构强度稳定，重量轻。

根据本发明又一个实施例的三段式转向齿条可进一步设置为所述第一杆状构件与其齿部为一体式结构且由钢制而成，而所述第二杆状构件的空腔与第一杆状构件中连接端部之间采用螺纹连接。第一杆状构件与其齿部为一体式结构制造方便，重量稍重。

根据本发明又一个实施例的三段式转向齿条可进一步设置为所述第一杆状构件由碳纤维材料制备而成，而用来啮合旋转运动机构的齿部由钢制备，齿部与第一杆状构件之间采用胶合。第一杆状构件与其齿部为分体式的结构，第一杆状构件由碳纤维材质制备，重量更轻，同时在齿部磨损严重后，可以直接更换齿部，但是制备较一体式的更加复杂。

根据本发明又一个实施例的三段式转向齿条可进一步设置为所述第二杆状构件的空腔与第一杆状构件中连接端部之间采用胶合。

根据本发明另一个目的在于提供该三段式转向齿条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备第二杆状构件胚件，按照设计尺寸选取铝制中空杆两根；

S2、制备第一杆状构件胚件，按照设计尺寸选取钢制杆状构件，利用切削设备对钢制杆状构件两端进行切削处理，使其形成与铝制中空杆内径匹配的连接端部，同时在制杆状构件中位置进行滚齿加工形成齿部，经过热处理、整直处理；

S3、刻纹，对第一杆状构件中连接端部和第二杆状构件的空腔内进行刻纹处理，确保二者的螺纹连接；

S3、钻孔，将两个第二杆状构件分别与第一杆状构件两端的连接端部之间螺纹连接，然后对第二杆状构件与第一杆状构件连接处进行钻孔处理，接着；

S4、研磨，将第二杆状构件与第一杆状构件拆开进行四面研磨处理；

S5、组装，取研磨后第二杆状构件与第一杆状构件进行螺纹连接，然后向插销孔中***与插销孔相匹配且过盈连接的插销。

根据本发明另一个目的在于提供该三段式转向齿条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备第二杆状构件胚件，按照设计尺寸选取铝制中空杆两根；

S2、制备第一杆状构件的齿部，按照设计尺寸选取钢制齿条；

S3、制备第一杆状构件的胚件，采用碳纤维材质制备能够承受9.8-20kN的拉力的杆体，且其外径与铝制中空杆的内径一致；

S4、第二杆状构件粘接预处理，采用1.2±0.05mm凹槽刀对第二杆状构件连接端的空腔进行刻槽处理；

S5、齿部粘接预处理，采用切削设备对第一杆状构件外部切削出与齿部结构对应的槽体，然后1.2±0.05mm凹槽刀对齿部底面进行刻槽处理；

S6、粘接处理，第一杆状构件的连接端部外壁及槽体底面进行打磨处理，然后将DP460胶水涂覆在第二杆状构件内壁和齿部底面，接着将第一杆状构件两端分别***涂覆好的第二杆状构件，然后将涂覆好的齿部放置入槽体中，并避免第二杆状构件分别与第一杆状构件间隙间产生气泡，然后将粘接后的第一杆状构件放入恒温箱中，控制温度在37±0.5℃，保持6-8h；

S7、加固，取出粘接好的第一杆状构件，在第一杆状构件与第二杆状构件连接处进行钻孔处理，然后向插销孔中***与插销孔相匹配且过盈连接的插销。

根据本发明又一个实施例的该三段式转向齿条的制备方法可进一步设置为所述第一杆状构件由碳纤维制备成亮光杆体。

附图说明

图1为本发明提供实施例1中三段式转向齿条的组装示意图；

图2为本发明提供的三段式转向齿条的组装剖视图；

图3为本发明提供实施例2中三段式转向齿条的组装示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

该三段式转向齿条，其特征在于，其包括第一杆状构件1以及第一杆状构件1两端分别设置的第二杆状构件2，所述第一杆状构件1作为齿条的功能元件具有至少一个可以把旋转运动转化成平移运动的元件，尤其是用来啮合旋转运动机构的齿部3，所述第二杆状构件2上具有连接第一杆状构件1中连接端部11的空腔21，第一杆状构件1中连接端部11伸入空腔21中通过连接件的插销41配合与第二杆状构件2固定。

所述所述连接件包括插销41及插销41孔4，所述插销41孔4分别布置在第一杆状构件1中连接端部11和第二杆状构件2的端部，插销41孔4贯穿连接端部11伸入第二杆状构件2***销41孔4竖直贯穿，且所述插销41和插销41孔4之间过盈连接。

所述第二杆状构件2采用铝合金制备而成，且所述空腔21贯穿整个第二杆状构件2使得第二杆状构件2为中空杆。

实施例1

所述第一杆状构件1与其齿部3为一体式结构且由钢制而成，而所述第二杆状构件2的空腔21与第一杆状构件1中连接端部11之间采用螺纹连接。

该三段式转向齿条的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备第二杆状构件2胚件，按照设计尺寸选取铝制中空杆两根；

S2、制备第一杆状构件1胚件，按照设计尺寸选取钢制杆状构件，利用切削设备对钢制杆状构件两端进行切削处理，使其形成与铝制中空杆内径匹配的连接端部11，同时在制杆状构件中位置进行滚齿加工形成齿部3，经过热处理、整直处理；

S3、刻纹，对第一杆状构件1中连接端部11和第二杆状构件2的空腔21内进行刻纹处理，确保二者的螺纹连接；

S3、钻孔，将两个第二杆状构件2分别与第一杆状构件1两端的连接端部11之间螺纹连接，然后对第二杆状构件2与第一杆状构件1连接处进行钻孔处理，接着；

S4、研磨，将第二杆状构件2与第一杆状构件1拆开进行四面研磨处理；

S5、组装，取研磨后第二杆状构件2与第一杆状构件1进行螺纹连接，然后向插销41孔4中***与插销41孔4相匹配且过盈连接的插销41。

实施例2

所述第一杆状构件1由碳纤维材料制备而成，而用来啮合旋转运动机构的齿部3由钢制备，齿部3与第一杆状构件1之间采用胶合。所述第二杆状构件2的空腔21与第一杆状构件1中连接端部11之间采用胶合。所述第一杆状构件1由碳纤维制备成亮光杆体。

该三段式转向齿条的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备第二杆状构件2胚件，按照设计尺寸选取铝制中空杆两根；

S2、制备第一杆状构件1的齿部3，按照设计尺寸选取钢制齿条；

S3、制备第一杆状构件1的胚件，采用碳纤维材质制备能够承受9.8-20kN的拉力的杆体，且其外径与铝制中空杆的内径一致；

S4、第二杆状构件2粘接预处理，采用1.2±0.05mm凹槽刀对第二杆状构件2连接端的空腔21进行刻槽处理；

S5、齿部3粘接预处理，采用切削设备对第一杆状构件1外部切削出与齿部3结构对应的槽体12，然后1.2±0.05mm凹槽刀对齿部3底面进行刻槽处理；

S6、粘接处理，第一杆状构件1的连接端部11外壁及槽体12底面进行打磨处理，然后将DP460胶水涂覆在第二杆状构件2内壁和齿部3底面，接着将第一杆状构件1两端分别***涂覆好的第二杆状构件2，然后将涂覆好的齿部3放置入槽体12中，并避免第二杆状构件2分别与第一杆状构件1间隙间产生气泡，然后将粘接后的第一杆状构件1放入恒温箱中，控制温度在37±0.5℃，保持6-8h；

S7、加固，取出粘接好的第一杆状构件1，在第一杆状构件1与第二杆状构件2连接处进行钻孔处理，然后向插销41孔4中***与插销41孔4相匹配且过盈连接的插销41。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种三段式转向齿条，其特征在于，其包括第一杆状构件以及第一杆状构件两端分别设置的第二杆状构件，所述第一杆状构件作为齿条的功能元件具有至少一个可以把旋转运动转化成平移运动的元件，尤其是用来啮合旋转运动机构的齿部，所述第二杆状构件上具有连接第一杆状构件中连接端部的空腔，第一杆状构件中连接端部伸入空腔中通过连接件的插销配合与第二杆状构件固定。

2.根据权利要求1所述一种三段式转向齿条，其特征在于，所述所述连接件包括插销及插销孔，所述插销孔分别布置在第一杆状构件中连接端部和第二杆状构件的端部，插销孔贯穿连接端部伸入第二杆状构件***销孔竖直贯穿，且所述插销和插销孔之间过盈连接。

3.根据权利要求2所述一种三段式转向齿条，其特征在于，所述第二杆状构件采用铝合金制备而成，且所述空腔贯穿整个第二杆状构件使得第二杆状构件为中空杆。

4.根据权利要求3所述一种三段式转向齿条，其特征在于，所述第一杆状构件与其齿部为一体式结构且由钢制而成，而所述第二杆状构件的空腔与第一杆状构件中连接端部之间采用螺纹连接。

5.根据权利要求3所述一种三段式转向齿条，其特征在于，所述第一杆状构件由碳纤维材料制备而成，而用来啮合旋转运动机构的齿部由钢制备，齿部与第一杆状构件之间采用胶合。

6.根据权利要求5所述一种三段式转向齿条，其特征在于，所述第二杆状构件的空腔与第一杆状构件中连接端部之间采用胶合。

7.根据权利要求3所述一种三段式转向齿条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备第二杆状构件胚件，按照设计尺寸选取铝制中空杆两根；

S2、制备第一杆状构件胚件，按照设计尺寸选取钢制杆状构件，利用切削设备对钢制杆状构件两端进行切削处理，使其形成与铝制中空杆内径匹配的连接端部，同时在制杆状构件中位置进行滚齿加工形成齿部，经过热处理、整直处理；

S3、刻纹，对第一杆状构件中连接端部和第二杆状构件的空腔内进行刻纹处理，确保二者的螺纹连接；

S3、钻孔，将两个第二杆状构件分别与第一杆状构件两端的连接端部之间螺纹连接，然后对第二杆状构件与第一杆状构件连接处进行钻孔处理，接着；

S4、研磨，将第二杆状构件与第一杆状构件拆开进行四面研磨处理；

S5、组装，取研磨后第二杆状构件与第一杆状构件进行螺纹连接，然后向插销孔中***与插销孔相匹配且过盈连接的插销。

8.根据权利要求6所述一种三段式转向齿条的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、制备第二杆状构件胚件，按照设计尺寸选取铝制中空杆两根；

S2、制备第一杆状构件的齿部，按照设计尺寸选取钢制齿条；

S3、制备第一杆状构件的胚件，采用碳纤维材质制备能够承受9.8-20kN的拉力的杆体，且其外径与铝制中空杆的内径一致；

S4、第二杆状构件粘接预处理，采用1.2±0.05mm凹槽刀对第二杆状构件连接端的空腔进行刻槽处理；

S5、齿部粘接预处理，采用切削设备对第一杆状构件外部切削出与齿部结构对应的槽体，然后1.2±0.05mm凹槽刀对齿部底面进行刻槽处理；

S6、粘接处理，第一杆状构件的连接端部外壁及槽体底面进行打磨处理，然后将DP460胶水涂覆在第二杆状构件内壁和齿部底面，接着将第一杆状构件两端分别***涂覆好的第二杆状构件，然后将涂覆好的齿部放置入槽体中，并避免第二杆状构件分别与第一杆状构件间隙间产生气泡，然后将粘接后的第一杆状构件放入恒温箱中，控制温度在37±0.5℃，保持6-8h；

S7、加固，取出粘接好的第一杆状构件，在第一杆状构件与第二杆状构件连接处进行钻孔处理，然后向插销孔中***与插销孔相匹配且过盈连接的插销。

9.根据权利要求8所述一种三段式转向齿条的制备方法，其特征在于，所述第一杆状构件由碳纤维制备成亮光杆体。