CN104416115A - 用于车辆转向装置的中间轴的花键成形方法 - Google Patents

用于车辆转向装置的中间轴的花键成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明能够简单实现在中间轴的端部形成有断差的花键的形成作业，以使其与万向节的万向节叉部位进行装配。本发明的用于转向装置的中间轴的花键成形方法，包括：在中间轴的一端形成一侧具有开口的槽状的接头部的步骤；在所述接头部的内部插入棒状的核心轴的一部分的步骤；在插入有所述核心轴的一部分的接头部的外侧向内侧形成有花键的金属模具板牙的内部进入的过程中，由外侧传递加压力而使所述接头部的外周面上形成花键的步骤。

Description

用于车辆转向装置的中间轴的花键成形方法
技术领域
本发明涉及一种用于车辆转向装置的中间轴的花键成形方法，特别是涉及一种对于为使汽车中间轴和万向节之间的花键结合而在中间轴的端部能够容易成形具有断差（）的花键而进行改善的转向装置用中间轴的花键成形方法。
背景技术
普通车辆转向装置包括：转向盘，该转向盘由驾驶员的回转操作而产生转向力；转向柱，围绕在转向盘的转向轴而调节转向盘的角度；中间轴（Intermediate shaft），该中间轴利用转向齿轮传递转向盘的转向力。
中间轴设置在能产生回转力的转向盘及转向柱等组成的立柱组件（column module）与使车轮运作的变速箱及悬架等组成的底盘模块（chassismodule）之间。
另外，中间轴具有如下构造：通过万向节连接于转向齿轮侧的实心轴（Solid shaft）与中空管状轴（以下简称中空轴）结合成相互能够按轴线方向相对移动的构造，中空轴通过万向节连接于转向柱侧的转向轴。当然，中空轴和实心轴的设置位置也可以是与上述位置相反。即，实心轴可与转向柱侧的转向轴连接，中空轴可以连接在转向齿轮侧。
所述中空轴与实心轴通过花键结合，以能够相互沿轴线方向相对移动，从而能够传递回转力及减震。
涉及现有用于转向装置的中间轴的现行技术有：如韩国注册实用新型公报注册号第20-0296938号“中间轴的结合构造”（注册日期：2002.11.22）所述，安装有万向节叉（yoke）部的轴管（tube）的顶端与中间轴的一端用花键结合，将防脱离盖覆盖在由结合部形成的端口，以协助附加结合能力，防脱离盖进行拆分制造，接头突起部及导槽在两个顶端按长度方向形成并相互连接以使底端与顶端的截面积不同。
涉及现有用于转向装置的中间轴的加工的现行技术有：如韩国公开专利公报公开号第10-2013-0027696号“汽车转向装置用花键轴的加工装置”（公开日：2013.03.18）所述，包括：车架装置；设置在车架装置以支撑待加工的花键轴的下端的第一支撑单元；支撑花键轴的上端部并驱动升降的第二支撑单元；夹紧花键轴上端和下端之间的外侧以防止震动的夹紧单元（clampingunit）；支撑用于加工花键轴的加工工具并能上下移动的可动垫块（block）；用于升降移动所述可动垫块的主驱动部；根据所述花键轴的长度调节所述第二支撑单元及可动垫块高度的高度调节单元；及确定所述花键轴的装配位置的轴装配位置确定部。
中间轴由实心轴或中空轴构成，具有如下结合方式：轴的一端结合为轴管一端的内部，其轴的另一端和轴管的另一端分别压入万向节的万向节叉部位后焊接成一体。
但是，先利用压入方式装配，然后通过焊接等现有方式与万向节叉连接的中间轴构成为同一直径的棒状，因此，其具有如下限制：即使在外周面形成花键也只能采用通常的花键结合方式的构造，不能通过填缝（calking）与万向节叉进行挤压。
专利文献
（专利文献1）韩国注册实用新型公报注册号第20-0296938号“中间轴的结合构造”（注册日期：2002.11.22）
（专利文献2）韩国公开专利公报公开号第10-2013-0027696号“汽车转向装置用花键轴的加工装置”（公开日期：2013.03.18）
发明内容
为了解决上述各种问题，本发明的目的在于，提供一种改善的用于转向装置中间轴的花键成形方法，该方法能够容易在中间轴端部周围形成接头部，该接头部具有中空状的断差并在外周面形成有花键，以使其与万向节的万向节叉进行装配。
为实现上述目的，本发明的用于转向装置的中间轴的花键成形方法，其特征在于，包括：在中间轴一端形成具有内部空间的由槽状构成的接头部的步骤；在所述接头部的内部插入核心轴的步骤；在插入核心轴的所述接头部的外侧向内部形成有花键部的金属模具板牙内部进入的过程中，由外侧传递加压力而在所述接头部的外周面上形成花键的步骤。
本发明具有如下优点：在中间轴的与万向节叉结合的端部外周面上，能够容易形成具有断差的花键结构，以提高其与万向节叉的装配性。
由此，本发明通过包括一端具有中空的且外周面直径具有断差的花键构造的接头部，具有与万向节叉结合后，接头部的内侧通过填缝作业的各部位挤压而使中间轴和万向节叉牢固结合的优点。
附图说明
图1是为了成形根据本发明的转向装置用中间轴的花键成形器具的分解立体图。
图2是表示适用于本发明的中间轴的正面图。
图3是图2的立体图。
图4是适用于本发明的核心轴的立体图。
图5是本发明的金属模具板牙的立体图。
图6是表示以向本发明的接头部内插入核心轴一部分的状态进入金属模具板牙之前的状态图。
图7是表示在本发明的接头部的外周面周围成形花键的状态的截面图。
图8是表示根据本发明的成形方法成形有花键的中间轴的立体图。
图9a及图9b是根据本发明制造的中间轴与万向节叉结合前和结合后的立体图。
具体实施方式
本发明可以在实心轴或中空轴等中间轴端部形成有断差的花键，以使其与万向节的万向节叉部位装配，从而不使用焊接就能使中间轴与万向节叉坚固地结合。
参照图1至图8，根据本发明的用于转向装置的中间轴的花键成形方法，包括：在构成中间轴的中间轴100的一端形成具有开口的槽状接头部110的步骤；将棒状核心轴200的一部分插入所述接头部110的内部的步骤；将插入有核心轴200一部分的所述接头部110的外侧向内含花键部310的金属模具板牙300内部进入过程中，由外侧传递加压力而在所述接头部110的外周面上形成花键115的步骤。
更具体地，如图2所示，中间轴的一端部形成有具有中空的接头部110，该接头部110比其他部位的外径更大，另一端部的外周面上形成有齿状105结构。
如图3所示，接头部110具有形成为上、下部位内径相互有断差的台阶部112的构造。
即，以台阶部112为基准，使位于台阶部112下侧的、接头部110下端的下端内径部110a有断差地形成为比位于台阶部112上侧的、接头部110上端的上端内径部110b更窄的接头部110的内径，如图3所示，使接头部110的下端内径部110a的直径l1形成为小于接头部110的上端内径部110b的直径l2。
这是为了使核心轴200的直径与接头部110的下端内径部110a的直径相同，使核心轴200插入接头部110进行插入接合时，接头部110的上端内径部110b与核心轴200之间形成间隙，而该间隙是为了在与金属模具板牙300的加压过程中以台阶部112为基准，赋予接头部110的上端部与下端部的外径变化的空间。即，在以后工序中能够使接头部110的上端部的外径形成有比接头部110的下端部的外径缩小的小径部120。
参照图4，核心轴200构成为比接头部110的长度更长的棒状。
图5是金属模具板牙300的斜视图，在中央形成有上下连通的通孔305，在通孔的内周面上形成有花键部310结构。
另外，通孔305的下部的内径比上部的内径更大，接头部110进入该通孔305的下部，在上部内径312与下部内径314之间的中间部位形成倾斜面。
由于金属模具板牙300的下部内径314和上部内径312的差异，接头部110的端部进入金属模具板牙300的过程中，使接头部110上端部的外径小于接头部110下端部的外径，从而在接头部110上端部形成缩小接头部110的端部外径的小径部120。
利用所述构成要素，本发明的中间轴的花键成形方法，如图6所示，在中间轴一端成形的接头部110形成有使下端内径部110a窄于上端内径部110b，将棒状核心轴200的一部分插入成形的接头部110内部以进行插入结合。
接着，使插入有核心轴200的中间轴的接头部110进入金属模具板牙300的通孔305，使接头部110的外周面形成花键。
此时，核心轴200具有防止中空形态的接头部110在通过金属模具板牙300成形过程中过度变形的功能。
可以利用压力机传递加压力的方式，使所述中间轴的端部进入金属模具板牙300的通孔305。
由此，如图7及图8所示，在接头部110进入金属模具板牙300的通孔305内的过程中，通过形成在通孔305内周面的花键部310，在接头部110的外周面周围成形花键115，在该花键115的形成过程中，由于金属模具板牙300下部内径314和上部内径312的差异，使接头部110的上端部的外径小于接头部110的下端部的外径，并使接头部110的上端部形成缩小接头部110的端部外径的小径部120。虽然小径部120与接头部110的下端部内径相同，但形成有比接头部110的下端部外径小的花键。
如图9a所示，小径部120具有提高与万向节叉20结合的装配性的优点。
接头部110的花键由锯齿形的齿轮齿沿垂直方向形成，将中间轴100的接头部110插入到万向节叉20的形成有花键的槽21中，使接头部110与万向节叉20通过花键结合。
如图9b所示，通过挤压接头部110的小径部120内侧的填缝作业，使中间轴与万向节叉20牢固地结合。
因此，本发明具有如下优点：在中间轴端部的与万向节叉结合的外周面容易形成有断差的花键结构，提高其与万向节叉的装配性，由此，本发明通过在一端部形成中空且外周面直径具有断差的花键结构的接头部110，与万向节叉的花键结合时，接头部110内通过填缝作业的各部位挤压，能够结合成具有防止脱离优点的结构。

Claims (6)

1.一种用于转向装置的中间轴的花键成形方法，其特征在于，该花键成形方法包括：
在中间轴（100）的一端形成具有内部空间的呈槽状结构的接头部（110）的步骤；
向所述接头部（110）的内部插入核心轴（200）的步骤；
在插入有所述核心轴（200）的所述接头部（110）的外侧向内部形成有花键部（310）的金属模具板牙（300）内部进入的过程中，通过所述外侧传递加压力而在所述接头部（110）的外周面上形成花键的步骤。
2.根据权利要求1所述的花键成形方法，其特征在于，在形成所述接头部（110）的步骤中，所述接头部（110）有断差地形成内径。
3.根据权利要求2所述的花键成形方法，其特征在于，所述金属模具板牙（300）形成为上侧的上部内径（312）窄于使所述接头部进入的入口侧的下部内径（314），以在所述接头部（110）的进入过程中，将有断差的所述接头部（110）的端部外径缩小，以形成为小径部。
4.根据权利要求1所述的花键成形方法，其特征在于，在形成所述接头部（110）的步骤中，所述接头部（110）有断差地形成内径，以使所述接头部（110）下端的下端内径部（110a）窄于接头部（110）上端的上端内径部（110b）。
5.根据权利要求4所述的花键成形方法，其特征在于，所述接头部（110）的下端内径部（110a）的直径（l1）与所述核心轴（200）的直径相同。
6.根据权利要求4或5所述的花键成形方法，其特征在于，所述金属模具板牙（300）形成为上侧的上部内径（312）更窄于使所述接头部（110）进入的入口侧的下部内径（314），以在所述接头部（110）的进入过程中，使所述接头部（110）的上端外径形成有比所述接头部（110）的下端外径缩小的小径部（120）。
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