[发明专利]一种汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构及连接方法

说明书

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种汽车转向系统，特别是汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构及连接方法。

背景技术

扭杆作为液压转向系统及电动转向系统的核心零件之一，其装配的质量直接影响转向器的性能及汽车的安全，属重点控制的工序。

然而，目前转向器扭杆的装配通常是采用花键过盈压装固定，即将带花键的扭杆压入外轴的光孔内，花键压入后回转方向连接可靠，在便用中因振动冲击有松动的可能，一但松动轴向就有脱出的可能，扭杆脱出汽车转向系统将失灵，汽车将不能可靠转向，极其危险。

中国专利其公开号CN200948815Y提供了一种“汽车动力转向器”，它包括动力缸体、控制阀体、扭杆、输入轴、端盖、转向螺杆、转向螺母、转向摇臂轴、转向摇臂、侧盖、侧盖软油封等。转向螺母与转向螺杆装配，转向螺母装入动力缸体中，转向螺杆一端与控制阀体装配，其特点是转向螺杆内孔六个油槽为制造成本低，加工效率高的数控分度异型油槽；输入轴连接扭杆，扭杆端头与转向螺杆装配，其间的密封采用间隙密封。侧盖与转向摇臂轴装配，其间的密封采用侧盖软油封与O型密封圈加挡圈的组合密封，侧盖固定在动力缸体内孔一侧，其间的外圆密封采用更安全的双O型密封圈密封。上述专利中扭杆通过插销与转向螺杆相联，这种连接方法中插销易脱落，其连接稳定性不高。

现有的其它转向器扭杆也都存在着类似的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种的汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构。

本发明的第一个目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种结构简单、稳定性高的汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构。

本发明的另外一个目的是提供一种实施方便、连接简单的汽车转向系统中扭杆与外轴连接结构的连接方法。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：

一种汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构，扭杆的一端为连接端，外轴上具有连接孔，其特征在于，所述扭杆连接端具有花键，所述外轴的连接孔处具有与花键相匹配的花键槽，所述扭杆的硬度大于外轴的硬度，所述花键与花键槽配合使扭杆与外轴周向固定。

在上述汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构中，所述扭杆中部靠近于花键处具有柱状的铆合柱，所述连接孔端口处具有尺寸较大的且与铆合柱相匹配的铆合部，上述铆合柱与铆合部配合使扭杆与外轴轴向固定。

花键与花键槽配合使扭杆与外轴之间周向固定，铆合柱与铆合部配合是扭杆与外轴轴向固定。这样使得扭杆与外轴之间能稳定可靠的传递扭矩。

在上述的汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构中，所述花键端部具有呈锥度的导入部。

压装过程中，通过导入部使得花键能顺利的插入外轴的连接孔。

在上述的汽车转向系统中扭杆与外轴的连接结构中，所述的导入部为花键端部的倒角。

本发明还提供了上述连接结构的连接方法，该方法包括以下步骤：

A、压接：对扭杆或外轴施加压力，将硬度较高的扭杆与硬度较低的外轴连接，连接孔孔径小于连接端花键大径，扭杆上的花键压入连接孔过程中，花键在连接孔处挤压出与花键相配合的花键槽；

B、铆接：扭杆中部靠近于花键处的铆合柱直径比连接孔孔径大，继续对扭杆或外轴施加压力使扭杆继续往外轴连接孔内压入，铆合柱将连接孔端口处压出的花键槽部分挤入连接孔中，将连接孔端口处花键槽填平，并使扭杆铆合柱与外轴的连接孔处铆接。

本连接方法中采用自压、自铆的方式。扭杆连接端花键压入外轴的连接孔过程中，因扭杆硬度比外轴高，扭杆的花键相当于一挤压模，连接端被挤压入连接孔内，扭杆的花键在外轴连接孔的孔表面压出花键槽，从而使扭杆与外轴形成牢固的过盈配合并周向固定，可靠传递扭矩。

同时，外轴的连接孔表面被压出花键槽，当扭杆继续往外轴连接孔内压入时，由于铆合柱直径比连接孔孔径大，因此，扭杆花键后面的光圆部分的铆合柱又把连接孔内压出的花键槽处的部分挤入连接孔中，花键槽被填平，使得连接孔端口处形成与铆合柱相匹配的铆合部。通过花键和铆合柱使得扭杆与外轴周向和轴向均得到固定。

在上述汽车转向系统中扭杆与外轴的连接方法中，所述扭杆连接端端部具有呈锥度的导入部，在步骤A中导入部首先压入外轴连接孔处。

导入部使得扭杆连接端能顺畅压入外轴连接孔处，同时也便于下个步骤中对外轴连接孔处的挤压成型。

在上述汽车转向系统中扭杆与外轴的连接方法中，所述步骤B后铆合柱外端与外轴连接孔端口处平齐。