一種轉(zhuǎn)向管柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種轉(zhuǎn)向管柱，包括套管組件、手柄組件、下支架和兩個軸承，所述套管組件從外向內(nèi)依次包括外套管、塑料管和內(nèi)套管，所述外套管和所述內(nèi)套管均由金屬制成，所述外套管的內(nèi)端與所述塑料管之間為過盈配合，所述手柄組件夾持在所述外套管的外壁上，所述塑料管的內(nèi)端與所述內(nèi)套管之間通過超聲波焊接，焊接后所述塑料管與所述內(nèi)套管之間能夠相對滑動，所述外套管上對應(yīng)所述塑料管的區(qū)域開設(shè)有通孔，所述塑料管上對應(yīng)所述通孔的位置形成焊接區(qū)域，所述焊接區(qū)域位于所述塑料管的上半部分的兩端，所述焊接區(qū)域的壁厚小于所述塑料管其他部分的壁厚。本實用新型的轉(zhuǎn)向管柱容易控制和調(diào)節(jié)，焊接區(qū)域的變形更均勻，不容易影響到其他部分。
【專利說明】一種轉(zhuǎn)向管柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及汽車方向控制系統(tǒng)，尤其涉及一種轉(zhuǎn)向管柱。

【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)向管柱通常包括套管組件和手柄組件,套管組件包括第一套管、塑料管和第二套管，塑料管套設(shè)在第一套管與第二套管之間。手柄組件具有調(diào)節(jié)手柄，用以調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱的長度。當(dāng)調(diào)節(jié)手柄松開時，第二套管可以沿第一套管滑動，進而調(diào)節(jié)第一套管與第二套管之間的距離，從而起到調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向管柱長度的作用。當(dāng)調(diào)節(jié)手柄夾緊時，第一套管與第二套管之間的距離鎖定，保持固定的長度。
[0003]現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向管柱中，第一套管、塑料管與第二套管之間均為過盈配合。第一套管與塑料管之間，塑料管與第二套管之間均需要考慮公差配合的問題，需要保證四個公差。四個公差較難同時保證，并且如果其中一個不能精確設(shè)定時，套管組件的配合就會出現(xiàn)問題。如果過緊，調(diào)節(jié)時需要較大的力，較難調(diào)整。如果過松，套管組件不容易夾緊，容易松動。
[0004]因此，有必要設(shè)計一種容易控制套管組件的公差配合的轉(zhuǎn)向管柱。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種容易控制套管組件的公差配合的轉(zhuǎn)向管柱。
[0006]本實用新型的技術(shù)方案提供一種轉(zhuǎn)向管柱，包括套管組件、手柄組件、下支架和兩個軸承，所述套管組件從外向內(nèi)依次包括外套管、塑料管和內(nèi)套管，所述外套管和所述內(nèi)套管的外端均安裝有一所述軸承，所述內(nèi)套管的外端還安裝有所述下支架，所述下支架上開設(shè)有安裝孔，所述外套管和所述內(nèi)套管均由金屬制成，所述外套管的內(nèi)端與所述塑料管之間為過盈配合，所述手柄組件夾持在所述外套管的外壁上，所述塑料管的內(nèi)端與所述內(nèi)套管之間通過超聲波焊接，焊接后所述塑料管與所述內(nèi)套管之間能夠相對滑動，所述外套管上對應(yīng)所述塑料管的區(qū)域開設(shè)有通孔，所述通孔用于插入超聲波焊接工具，所述通孔設(shè)有兩組，每組所述通孔位于所述外套管上對應(yīng)所述塑料管的兩端的位置，每組所述通孔有至少兩個，
[0007]所述塑料管上對應(yīng)所述通孔的位置形成焊接區(qū)域，所述焊接區(qū)域位于所述塑料管的上半部分的兩端，所述焊接區(qū)域的壁厚小于所述塑料管其他部分的壁厚。
[0008]優(yōu)選地，所述塑料管的下半部分上沿豎直方向?qū)?yīng)所述通孔的位置上形成凸部，所述凸部與所述內(nèi)套管間隙配合。
[0009]優(yōu)選地，所述塑料管的下半部分開設(shè)有槽口，所述槽口將所述凸部分割成四個。
[0010]優(yōu)選地，所述焊接區(qū)域占所述塑料管圓周的1/4。
[0011]優(yōu)選地，所述焊接區(qū)域的寬度為10-20mm。
[0012]優(yōu)選地，所述塑料管位于所述外套管與所述內(nèi)套管的重合區(qū)域。
[0013]優(yōu)選地，所述塑料管由POM材料制成。
[0014]優(yōu)選地，每組所述通孔有三個。
[0015]采用上述技術(shù)方案后，具有如下有益效果:由于內(nèi)套管與塑料管之間通過超聲波焊接，焊接后內(nèi)套管與塑料管緊密配合，裝配時僅需要考慮塑料管與外套管之間的公差配合，使得轉(zhuǎn)向管柱容易控制和調(diào)節(jié)。另外，由于焊接區(qū)域的壁厚較薄，焊接時焊接區(qū)域的變形更均勻，不容易影響到其他部分。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型一實施例中轉(zhuǎn)向管柱的立體圖；
[0017]圖2是本實用新型一實施例中轉(zhuǎn)向管柱的爆炸圖；
[0018]圖3是本實用新型一實施例中轉(zhuǎn)向管柱中套管組件的分解圖；
[0019]圖4是本實用新型一實施例中轉(zhuǎn)向管柱的剖視圖；
[0020]圖5是本實用新型一實施例中轉(zhuǎn)向管柱的局部剖視圖；
[0021]圖6是本實用新型一實施例中轉(zhuǎn)向管柱的塑料管的立體圖；
[0022]圖7是本實用新型一實施例中轉(zhuǎn)向管柱的塑料管的側(cè)視圖；
[0023]圖8是圖7中A-A處的截面圖。
[0024]附圖標(biāo)記對照表:
[0025]1-套管組件2-手柄組件 3-超聲波焊接工具
[0026]4-下支架11-外套管12-塑料管
[0027]13-內(nèi)套管41-安裝孔111-通孔
[0028]121-焊接區(qū)域 122-凸部123-槽口

【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖來進一步說明本實用新型的【具體實施方式】。
[0030]如圖1-2所示，轉(zhuǎn)向管柱包括套管組件1、手柄組件2、下支架4和兩個軸承5，套管組件I從外向內(nèi)依次包括外套管11、塑料管12和內(nèi)套管13，外套管11和內(nèi)套管13的外端均安裝有一軸承5，內(nèi)套管13的外端還安裝有下支架4，下支架4上開設(shè)有安裝孔41，外套管11和內(nèi)套管13均由金屬制成，外套管11的內(nèi)端與塑料管12之間為過盈配合，手柄組件2夾持在外套管11的外壁上，塑料管12的內(nèi)端與內(nèi)套管13之間通過超聲波焊接，焊接后塑料管12與內(nèi)套管13之間能夠相對滑動，外套管11上對應(yīng)塑料管12的區(qū)域開設(shè)有通孔111，通孔111用于插入超聲波焊接工具3，通孔111設(shè)有兩組，每組通孔111位于外套管11上對應(yīng)塑料管12的兩端的位置，每組通孔111有兩個，塑料管12上對應(yīng)通孔111的位置形成焊接區(qū)域121，焊接區(qū)域121位于塑料管12的上半部分的兩端，焊接區(qū)域121的壁厚小于塑料管12其他部分的壁厚。
[0031]安裝套管組件11時，首先將塑料管12插入到外套管11的內(nèi)端(即外套管11的左側(cè)端)中，外套管11與塑料管12之間為過盈配合。本實施例中，塑料管12完全插入到外套管11的內(nèi)壁中。如圖4-5所示,塑料管12的左側(cè)邊緣與外套管11的左側(cè)邊緣平齊。
[0032]然后，將內(nèi)套管13插入到塑料管12中，內(nèi)套管13與塑料管12之間此時為間隙配合。本實施例中，如圖4所示，內(nèi)套管13的內(nèi)端(即內(nèi)套管13的右側(cè)端)插入到塑料管12中，內(nèi)套管13的右側(cè)邊緣越過了塑料管12的右側(cè)邊緣，插入到了外套管11中。這樣，塑料管12位于外套管11與內(nèi)套管13之間的,并且位于外套管11與內(nèi)套管13重合的區(qū)域。
[0033]最后，利用超聲波焊接將塑料管12與內(nèi)套管13焊接起來。超聲波焊接將塑料管12的焊接點處融化，融化后的塑料填充內(nèi)套管13與塑料管12之間的間隙，因此焊接后塑料管12與內(nèi)套管13緊密配合，并可以相對滑動。當(dāng)松開手柄組件2的調(diào)節(jié)手柄時，塑料管12與內(nèi)套管13之間相對滑動，來調(diào)節(jié)套管組件I的長度，此時塑料管12與外套管11是相對靜止的，即外套管11與塑料管12 —起相對于內(nèi)套管13滑動。由于塑料管12插入到外套管11中后，會發(fā)生輕微的壓縮變形。內(nèi)套管13再插入到塑料管12中，內(nèi)套管13與塑料管12之間的間隙較小，超聲波焊接后，融化后的塑料填充物的厚度即可以保證塑料管12與內(nèi)套管12之間的緊密配合，又可以相對滑動。如果塑料管12在插入外套管11之前，與內(nèi)套管13焊接。塑料管12還沒有發(fā)生輕微的壓縮變形，塑料管12與內(nèi)套管13之間的間隙較大，焊接后的塑料填充物的厚度也較厚。此后，塑料管12再插入到外套管11時，塑料管12與外套管11過盈配合，較厚的塑料填充物使塑料管12與內(nèi)套管13之間可能為過盈配合，導(dǎo)致塑料管12與內(nèi)套管13之間不能相對滑動。
[0034]這里所述的套管組件I的長度，是相對于套管組件I安裝到車身后的方位來說的。轉(zhuǎn)向管柱整體固定安裝于汽車橫梁上，其一端與方向盤連接，另一端與轉(zhuǎn)向機連接，轉(zhuǎn)向管柱將方向盤的轉(zhuǎn)動傳遞到轉(zhuǎn)向機，進而控制汽車輪胎轉(zhuǎn)向。因此，轉(zhuǎn)向管柱安裝到汽車橫梁后，大致位于30度水平向上傾斜方向上，本實用新型提供的附圖中，轉(zhuǎn)向器調(diào)節(jié)裝置都是橫向放置的，套管組件I沿圖中的橫向方向調(diào)節(jié)，實際上調(diào)節(jié)的是套管組件I的長度。
[0035]由于塑料管12與內(nèi)套管13通過超聲波焊接固定在一起，只有塑料管12與外套管11之間為過盈配合。因此，只需要設(shè)計塑料管12的外壁與外套管11的內(nèi)壁之間的公差配合。也就是只需要考慮兩個尺寸的公差。與【背景技術(shù)】中的需要考慮四個尺寸的公差相比，本實用新型較易控制，穩(wěn)定性較高，不容易出現(xiàn)過松或過緊的情況。
[0036]超聲波焊接是通過超聲波發(fā)生器將50/60赫茲電流轉(zhuǎn)換成15、20、30或40KHz電能。被轉(zhuǎn)換的高頻電能通過換能器再次被轉(zhuǎn)換成為同等頻率的機械運動，隨后機械運動通過一套可以改變振幅的變幅桿裝置傳遞到焊頭。焊頭將接收到的振動能量傳遞到待焊接工件的接合部，在該區(qū)域，振動能量被通過摩擦方式轉(zhuǎn)換成熱能，將塑料熔化。超聲波不僅可以被用來焊接硬熱塑性塑料，還可以加工織物和薄膜。本實施例中，如圖3-5所示，外套管11上對應(yīng)塑料管12的區(qū)域開設(shè)有通孔111，通孔111用于插入超聲波焊接工具3。超聲波焊接工具3從外套管11的外部插入，與塑料管12的外壁接觸。由于超聲波塑料焊接需要超聲波焊接工具3與塑料件直接接觸，因此本實施例中需要設(shè)置用于插入超聲波焊接工具3的通孔111。每個通孔111對應(yīng)一個焊接點，如圖5-6所示，圖中121表示焊接區(qū)域。
[0037]此外，由于焊接區(qū)域121的對應(yīng)與通孔111的位置，并且焊接區(qū)域121的壁厚小于塑料管12其他部分的壁厚。當(dāng)超聲波焊接工具3插入到通孔111中進行焊接時，焊接區(qū)域121開始融化變形，變形后的焊接區(qū)域121填充了其與內(nèi)套管13之間的間隙，形成緊密配合。由于焊接區(qū)域121的壁厚較薄，焊接區(qū)域121在變形時，不容易影響到其周圍的區(qū)域，不會導(dǎo)致周圍的塑料管12發(fā)生變形，使變形更加均勻，可控。
[0038]本實施例中，如圖6-8所示，塑料管12的下半部分上沿豎直方向?qū)?yīng)通孔111的位置上形成凸部122，凸部122與內(nèi)套管13間隙配合。凸部122的壁厚大于周圍其他部分的壁厚。凸部122與通孔111和焊接區(qū)域121對應(yīng)，凸部122作為焊接前，與內(nèi)套管13的預(yù)安裝結(jié)構(gòu)，與內(nèi)套管13接觸定位。
[0039]較佳地，如圖6和圖8所示，塑料管12的下半部分開設(shè)有槽口 123，槽口 123將凸部122分割成四個。如果沒有槽口 123，凸部122為兩長條形，長條形的凸部122與內(nèi)套管
13之間的接觸為線接觸，實際接觸點和接觸面積較難控制。而將凸部122分割成四個后，凸部122與內(nèi)套管13之間為點接觸，更各易控制，更加穩(wěn)定。
[0040]較佳地，焊接區(qū)域121占塑料管12圓周的1/4。
[0041]較佳地，焊接區(qū)域121的寬度為10_20mm。這里所述的寬度的方向沿塑料管12的軸線的方向。
[0042]較佳地，為了增強塑料管12與內(nèi)套管13的連接強度，每組通孔111可以有三個以上；此外，還可以在對應(yīng)塑料管12的中部設(shè)置一組通孔111。
[0043]較佳地，塑料管12由POM材料制成。聚甲醛學(xué)名:聚氧化聚甲醛(簡稱Ρ0Μ)，又稱賽鋼、特鋼。它是以甲醛等為原料聚合所得。POM-H(聚甲醛均聚物)，POM-C(聚甲醛共聚物)是高密度、高結(jié)晶度的熱塑性工程塑料。具有良好的物理、機械和化學(xué)性能，尤其是有優(yōu)異的耐摩擦性能。聚甲醛是一種無側(cè)鏈高密度結(jié)晶性聚合物，具有優(yōu)異的綜合性能。聚甲醛是一種表面光滑，有光澤的硬而致密的材料，淡黃或白色，可在-40-100°C溫度范圍內(nèi)長期使用。它的耐磨性和自潤滑性也比絕大多數(shù)工程塑料優(yōu)越，又有良好的耐油，耐過氧化物性能。本實施例使用POM材料，主要是利用了 POM材料的耐磨性和自潤滑性能，塑料管12與內(nèi)套管13緊密配合后，有利于套管組件I的長度調(diào)節(jié)，有利于減小長度調(diào)節(jié)力。
[0044]以上所述的僅是本實用新型的原理和較佳的實施例。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本實用新型原理的基礎(chǔ)上，還可以做出若干其它變型，也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種轉(zhuǎn)向管柱，包括套管組件、手柄組件、下支架和兩個軸承，所述套管組件從外向內(nèi)依次包括外套管、塑料管和內(nèi)套管，所述外套管和所述內(nèi)套管的外端均安裝有一所述軸承，所述內(nèi)套管的外端還安裝有所述下支架，所述下支架上開設(shè)有安裝孔，所述外套管和所述內(nèi)套管均由金屬制成，所述外套管的內(nèi)端與所述塑料管之間為過盈配合，所述手柄組件夾持在所述外套管的外壁上，所述塑料管的內(nèi)端與所述內(nèi)套管之間通過超聲波焊接，焊接后所述塑料管與所述內(nèi)套管之間能夠相對滑動，所述外套管上對應(yīng)所述塑料管的區(qū)域開設(shè)有通孔，所述通孔用于插入超聲波焊接工具，所述通孔設(shè)有兩組，每組所述通孔位于所述外套管上對應(yīng)所述塑料管的兩端的位置，每組所述通孔有至少兩個，其特征在于， 所述塑料管上對應(yīng)所述通孔的位置形成焊接區(qū)域，所述焊接區(qū)域位于所述塑料管的上半部分的兩端，所述焊接區(qū)域的壁厚小于所述塑料管其他部分的壁厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述塑料管的下半部分上沿豎直方向?qū)?yīng)所述通孔的位置上形成凸部，所述凸部與所述內(nèi)套管間隙配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述塑料管的下半部分開設(shè)有槽口，所述槽口將所述凸部分割成四個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述焊接區(qū)域占所述塑料管圓周的1/4。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述焊接區(qū)域的寬度為10-20mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述塑料管位于所述外套管與所述內(nèi)套管的重合區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，所述塑料管由POM材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向管柱，其特征在于，每組所述通孔有三個。
【文檔編號】B62D1/185GK203996397SQ201420407149
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月22日
【發(fā)明者】西羅尼默斯·施尼策爾, 麥克斯·奧德利, 李明輝, 薛政杰 申請人:蒂森克虜伯富奧汽車轉(zhuǎn)向柱(長春)有限公司