CN113212537A - 一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，包括转向柱下节叉和安全卡夹，所述转向柱下节叉由矩形槽、左侧面大孔，右侧面小孔和U形槽组成，所述安全卡夹由装配卡簧、防松簧片和导向斜面组成。本发明转向柱下节叉使用U形槽结构与转向机输入轴配合连接，增加安全卡夹保护装置，提高连接的可靠性和安全性，避免特殊情况下转向柱与转向机连接的断开造成的车辆方向失控给人员带来的伤害，具备防松脱功能，稳定可靠；对现有的转向***产品的适配性好，在整车生产线装配过程中，可快速识别转向柱下轴和转向机输入轴装配相位角，具备装配防错功能，同时可快速拧紧锁紧螺母，提高总成装配效率，产品制造成本低廉，适用于汽车。

Description

一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构

技术领域

本发明涉及转向轴技术领域，具体为一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构。

背景技术

汽车在行驶过程中，驾驶员必须在任何情况下能够对整车进行转向操控。因此，转向***机械传动设计必须稳定可靠。

通常地，转向柱总成下轴下节叉与转向机输入轴连接。转向柱下节叉一般设置为开口花键，与转向机输入轴花键配合后，再使用螺栓锁紧转向柱下节叉花键开口。

这种传动结构不易快速识别转向***相位角。花键的配合间隙取决于下节叉开口的强度和螺栓的拧紧力度，如果配合间隙异常，颠簸路面等特殊工况下易产生抖动和异响，此外，在螺栓断裂或螺母脱落等意外情况下，可能会由于整车行驶中的振动使转向柱下轴轴向滑动而导致花键连接断开，使驾驶员失去方向控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，包括转向柱下节叉和安全卡夹，所述安全卡夹卡接于转向柱下节叉外表面。

所述转向柱下节叉由矩形槽、侧面大孔、U形槽、和侧面小孔组成，所述矩形槽对称开设于转向柱下节叉的外表面左右两侧，所述侧面大孔开设于转向柱下节叉的外表面左侧，所述U形槽开设于转向柱下节叉的内表面，所述侧面小孔开设于转向柱下节叉的外表面右侧。

优选的，所述安全卡夹由装配卡簧、防松簧片和导向斜面组成，所述装配卡簧开设于安全卡夹的外表面，所述防松簧片开设于安全卡夹的右侧，所述导向斜面开设于防松簧片的顶部，所述安全卡夹通过其相对两侧的突出装配卡簧卡扣在转向柱下节叉外廓的矩形槽内，使安全卡夹的防松簧片处于侧面大孔上部空间位置。

优选的，所述U形槽的内部卡接有转向机输入轴，所述转向机输入轴包括轴头扁方、长凹槽和末端台阶，所述转向机输入轴通过轴头扁方嵌入U形槽内，U形槽下端面与转向机输入轴的末段台阶形成轴向装配限位。

优选的，所述轴头扁方开设于转向机输入轴的侧面，所述长凹槽开设于转向机输入轴的正面顶部，所述末端台阶开设于轴头扁方的底部。

优选的，所述长凹槽的内部卡接有异形锁紧螺栓，所述异形锁紧螺栓包括螺头、锥形凸起和螺纹，在异形锁紧螺栓进入装配位后，锥形凸起与转向机输入轴外侧长凹槽形成配合，限制异形锁紧螺栓的轴向转动，可免螺头夹持拧紧锁紧螺母，同时约束转向机输入轴在转向柱下节叉中的装配连接。

优选的，所述螺头开设于异形锁紧螺栓的左侧，所述螺头为圆形，所述锥形凸起对称开设于异形锁紧螺栓的螺杆本体，所述螺纹开设于螺杆本体端部，所述锥形凸起与转向机输入轴外表面的长凹槽形成装配，异形锁紧螺母与U形槽侧面大孔装配过程中，挤开防松簧片头部设有导向斜面进入装配位，异形锁紧螺栓进入装配位后，防松簧片头部设有导向斜面由于弹性变形恢复初始位置，处于异形锁紧螺栓圆形螺头底面上部空间，阻止异形锁紧螺栓退出装配位。

优选的，所述螺纹的外表面螺纹连接有锁紧螺母，所述锁紧螺母为防松螺母，所述锁紧螺母为内嵌尼龙圈结构防松螺母，所述锁紧螺母与异形锁紧螺栓拧紧配合。

优选的，所述装配卡簧两侧相对向内突起，所述装配卡簧装配于转向柱下节叉外表面的矩形槽内，所述防松簧片向外侧延伸至转向柱下节叉外表面的大孔顶部，所述异形锁紧螺栓的螺纹部分断裂或锁紧螺母松脱等异常情况下，安全卡夹的防松簧片仍能约束异形锁紧螺栓处于连接结构装配位置，维持转向柱下节叉和转向机输入轴的连接,并会由于连接配合的松动产生行驶异响。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.该新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，使用新结构转向柱下节叉与转向机输入轴连接配合，在此基础上增加安全卡夹，防止在锁紧螺栓断裂或锁紧螺母脱拉等意外情况下转向柱下轴与转向机输入轴的连接断开，具备防松脱功能，可以在整车生产线装配过程中，快速识别转向柱下轴和转向机输入轴装配相位角，具备装配防错功能，异形锁紧螺栓进入装配位后其锥形凸起与转向机输入轴配合，使其自带轴向转动限位，对异形锁紧螺栓，可免螺头夹持直接拧紧锁紧螺母，提高总成装配效率，且制造成本低廉，连接稳定可靠，具有推广意义。

2.该新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，异形锁紧螺母与U形槽侧面大孔装配过程中，挤开防松簧片头部设有导向斜面进入装配位。异形锁紧螺栓进入装配位后，防松簧片头部设有导向斜面由于弹性变形恢复初始位置，处于异形锁紧螺栓圆形螺头底面上部空间，阻止异形锁紧螺栓退出装配位。

3.该新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，所述异形锁紧螺栓的螺纹部分断裂或锁紧螺母松脱等异常情况下，安全卡夹的防松簧片仍能约束异形锁紧螺栓处于连接结构装配位置，维持转向柱下节叉和转向机输入轴的连接,并会由于连接配合的松动产生行驶异响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体装配图；

图2为本发明的转向柱下节叉正视图；

图3为本发明的转向柱下节叉侧视图；

图4为本发明的安全卡夹立体图；

图5为本发明的转向机输入轴正视图；

图6为本发明的转向机输入轴侧视图；

图7为本发明的异形锁进螺栓立体图。

图中：1、转向柱下节叉；12、矩形槽；13、侧面大孔；14、U形槽、15侧面小孔；2、安全卡夹；21、装配卡簧；22、防松簧片；23、导向斜面；3、转向机输入轴；31、轴头扁方；32、长凹槽；33、末端台阶；4、异形锁紧螺栓；41、螺头；42、螺杆；43、锥形凸起；44、螺纹；5、锁紧螺母。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，包括转向柱下节叉1和安全卡夹2，安全卡夹2卡接装配于转向柱下节叉1外表面，转向柱下节叉1由矩形槽12、右侧面大孔13、左侧面小孔15和U形槽14组成，矩形槽12对称开设于转向柱下节叉1的外表面左右两侧，侧面大孔13开设于转向柱下节叉1的外表面右侧，U形槽14开设于转向柱下节叉1的内表面，安全卡夹2通过其相对两侧的突出装配卡簧21卡扣在转向柱下节叉1外廓的矩形槽12内，使安全卡夹2的防松簧片22处于侧面大孔13上部空间位置，转向机输入轴3通过轴头扁方31嵌入U形槽14内，U形槽14下端面与转向机输入轴3的末端台阶33形成轴向装配限位。

安全卡夹2由装配卡簧21、防松簧片22和导向斜面23组成，装配卡簧21对称开设于安全卡夹2的左右两侧外表面，防松簧片22开设于安全卡夹2的右侧，导向斜面23固定连接于防松簧片22的顶部，装配卡簧21两侧相对向内突起，装配卡簧21装配于转向柱下节叉1外表面两侧对称开设的矩形槽12内，防松簧片22向外侧延伸至转向柱下节叉1外表面的侧面大孔13顶部，U形槽14的内部卡接有转向机输入轴3，转向机输入轴3包括轴头扁方31、长凹槽32和末端台阶33，轴头扁方31开设于转向机输入轴3的侧面，长凹槽32开设于转向机输入轴3的正面顶部，末端台阶33开设于轴头扁方31的底部。

长凹槽32的内部卡接有异形锁紧螺栓4，异形锁紧螺栓4包括螺头41、螺杆42、锥形凸起43和螺纹44，螺头41开设于异形锁紧螺栓4的左侧，螺头41为圆形，锥形凸起43对称开设于异形锁紧螺栓4的螺杆42本体，螺纹44开设于异形锁紧螺栓4的螺杆42本体端部的外表面，锥形凸起43与转向机输入轴3外表面的长凹槽32形成装配，螺纹44的外表面螺纹连接有锁紧螺母5，锁紧螺母5为防松螺母，锁紧螺母5与异形锁紧螺栓4拧紧配合，锥形凸起43与转向机输入轴3外表面的长凹槽32形成装配，锁紧螺母4与U形槽14的侧面大孔13装配过程中，挤开防松簧片22头部设有的导向斜面23进入装配位，异形锁紧螺栓4进入装配位后，防松簧片22头部设有导向斜面23由于弹性变形恢复初始位置，处于异形锁紧螺栓4圆形螺头41底面上部空间，阻止异形锁紧螺栓4退出装配位，异形锁紧螺栓4的螺纹44部分断裂或锁紧螺母5松脱等异常情况下，安全卡夹2的防松簧片22仍能约束异形锁紧螺栓4处于连接结构装配位置，维持转向柱下节叉1和转向机输入轴3的连接,并会由于连接配合的松动产生行驶异响。

在使用时，异形锁紧螺栓4进入装配位后，防松簧片22头部设有导向斜面23由于弹性变形恢复初始位置，处于异形锁紧螺栓4圆形螺头41底面上部空间，阻止异形锁紧螺栓4退出装配位，在异形锁紧螺栓4断裂或锁紧螺母5脱落等意外情况下，保证异形锁紧螺栓4不会从装配位脱落，从而保证转向柱下节叉1与转向机输入轴3不会由于整车行驶中的振动使转向柱下节叉1下轴轴向滑动而导致花键连接断开，进而保证驾驶员不会失去方向控制，异形锁紧螺栓4的螺纹端断裂或锁紧螺母5脱落等意外将导致转向柱下节叉1与转向机输入轴3的连接配合松动，进而在车辆行驶过程中产生产生松旷噪音，警示驾驶员进行安全检查，及时恢复正常连接。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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 (8)

1.一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，包括转向柱下节叉(1)和安全卡夹(2)，其特征在于：所述安全卡夹(2)卡接于转向柱下节叉(1)外表面；

所述转向柱下节叉(1)由矩形槽(12)、左侧面大孔(13)、U形槽(14)和右侧面小孔(15)组成，所述矩形槽(12)对称开设于转向柱下节叉(1)的外表面左右两侧，所述侧面大孔(13)开设于转向柱下节叉(1)的外表面左侧，所述U形槽(14)开设于转向柱下节叉(1)的外表面，所述侧面小孔(15)开设于转向柱下节叉(1)的外表面右侧。

2.根据权利要求1所述的一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，其特征在于：所述安全卡夹(2)由装配卡簧(21)、防松簧片(22)和导向斜面(23)组成，所述装配卡簧(21)对称开设于安全卡夹(2)的外表面左右两侧，所述防松簧片(22)固定安装于安全卡夹(2)的左侧，所述导向斜面(23)开设于防松簧片(22)的顶部。

3.根据权利要求1所述的一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，其特征在于：所述U形槽(14)的内部卡接有转向机输入轴(3)，所述转向机输入轴(3)包括轴头扁方(31)、长凹槽(32)和末端台阶(33)。

4.根据权利要求3所述的一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，其特征在于：所述轴头扁方(31)对称开设于转向机输入轴(3)的左右两侧，所述长凹槽(32)开设于转向机输入轴(3)的正面顶部，所述末端台阶(33)开设于轴头扁方(31)的底部。

5.根据权利要求3所述的一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，其特征在于：所述长凹槽(32)的内部卡接有异形锁紧螺栓(4)，所述异形锁紧螺栓(4)包括螺头(41)、螺杆(42)、锥形凸起(43)和螺纹(44)。

6.根据权利要求5所述的一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，其特征在于：所述螺头(41)于开设异形锁紧螺栓(4)的左侧，所述螺头(41)为圆形，所述锥形凸起(43)对称开设于异形锁紧螺栓(4)的螺杆(42)本体，所述螺纹(44)开设于异形锁紧螺栓(4)的螺杆(42)端部外表面，所述锥形凸起(43)与转向机输入轴(3)外表面的长凹槽(32)形成装配。

7.根据权利要求5所述的一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，其特征在于：所述螺纹(44)的外表面螺纹连接有锁紧螺母(5)，所述锁紧螺母(5)为防松螺母，所述锁紧螺母(5)与异形锁紧螺栓(4)拧紧配合。

8.根据权利要求2所述的一种新型转向柱下节叉和转向机输入轴连接机构，其特征在于：所述装配卡簧(21)两侧对称分布，相对向内突起，所述装配卡簧(21)装配于转向柱下节叉(1)外表左右面的矩形槽(12)内，所述防松簧片(22)向外侧延伸至转向柱下节叉(1)外表面的侧面大孔(13)顶部。

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