CN111491850A

CN111491850A - 没有焊缝的动力转向支撑元件的上部部件的生产

Info

Publication number: CN111491850A
Application number: CN201880078329.6A
Authority: CN
Inventors: 克莱芒·蒂万; 菲利浦·肖夫拉特
Original assignee: JTEKT Europe SAS
Current assignee: JTEKT Europe SAS
Priority date: 2017-12-04
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-08-04
Also published as: FR3074470B1; WO2019110893A1; FR3074470A1; US20200385049A1; JP2021505462A; DE112018006198T5; BR112020010813A2

Abstract

本发明涉及一种由平板组成的部件(1)，所述部件用于被折叠以形成车辆的动力转向支撑元件的上部部件(2、3、4)，所述部件包括：‑至少一个附接区域(11、111、211)，其用于将上部部件(2、3、4)附接到车辆底盘；‑至少一个延伸区域(29、28、113、214、215)，其用于在垂直于所述附接区域(11、111、211)在其中延伸的平面的平面中定位；‑以及至少一个折叠区域(16、17、18、19、20、21、212、219、217、221)。

Description

没有焊缝的动力转向支撑元件的上部部件的生产

技术领域

本发明涉及用于机动车辆的动力转向装置的领域，并且更具体地涉及转向柱的支撑元件的上部部件。

背景技术

动力转向的转向柱的作用是将由驾驶员施加在转向盘上的扭矩传递至齿条，以便使车辆的车轮转动。

更具体而言，转向柱是一组机械部件，其布置成将转向盘连接到安装在中间轴上的辅助马达。

转向柱允许转向盘沿着转向柱的纵向轴线在深度上被调节，并且允许转向盘在高度上被调节。

所述转向柱具体包括一组两个的中空同轴管，即外管和内管，二者互锁为一个在另一个内，使得所述外管至少部分地覆盖所述内管。上管和内管中的一个滑动到另一个中，使得管的沿着纵向轴线(即，沿着转向柱的纵向轴线)的总长度在最大调节长度与最小调节长度之间变化。两个调节长度允许转向盘在深度上被调节。

转向柱1'在外管的水平处通过支撑元件2'、3'保持到车辆的框架，如在图1中可以看到的。

一般而言，支撑元件2'、3'包括至少一个固定的上部部件2'，其连接到相对于上部部件2可移动的下部部件3'。

下部部件3'支撑外管1'，并且允许转向盘在深度和高度上被调节。

上部部件2'的制造包括：

制造固定板的步骤，所述固定板包括至少一个大致扁平的区域，所述至少一个大致扁平的区域包括旨在将上部部件2'固定到车辆的框架的至少一个通孔；

制造设置有基座的保持镫形件(stirrup)的步骤，其两个平行的边通过两个穿孔的伸长部延伸，以形成U形；

产生熔敷焊道的步骤，以便将镫形件的基座的每一边固定在固定板上。

产生熔敷焊道的步骤确保固定板上的保持镫形件相对于在正常条件下和在碰撞情况中施加在上部部件上的力的机械强度和刚度。

熔敷焊道的产生导致保持镫形件的伸长部的变形，使得伸长部不再能够平行，并且穿孔不再能够对准。因此，将下部部件3'固定到上部部件2'变得困难，甚至在一些情况下变得不可能。

更进一步，产生熔敷焊道的步骤是在生产线上执行的最长的步骤中的一个。

发明内容

本发明旨在通过提出以下由平板组成的部件弥补上述缺点中的全部或一部分，所述部件用于被折叠以形成车辆的动力转向的支撑元件的上部部件，所述部件包括：

至少一个固定区域，其用于将所述上部部件固定到所述车辆的框架；

至少一个伸长区域，其用于在垂直于所述固定区域在其中延伸的平面的平面中定位；

以及至少一个折叠区域。

因此，用于被折叠以形成用于车辆的动力转向的支撑元件的上部部件的部件包括所有必要的区域，所述区域一方面用于经由固定区域将部件固定到车辆的框架，而另一方面用于保持可移动的下部部件。

在折叠之前，部件大致是扁平的，也就是说，部件的所有区域大致处于相同的平面中，所述平面随后被限定为固定区域的平面。在一种实施例中，部件可以具有凸台(boss)类型的变形。

更进一步，部件形成在单个壁中，所述单个壁可以由金属制成。

部件的每个区域布置成至少部分地与邻近区域接触。

根据本发明的特性，所述部件包括多个固定区域。

根据本发明的特性，所述部件包括两个伸长区域。

根据本发明的特性，两个伸长区域设置在固定区域的任一边上。

根据本发明的特性，所述部件包括多个折叠区域。

根据本发明的特性，所述至少一个固定区域包括至少一个通孔。

因此，通过将螺钉类型的元件插入在通孔中而将固定区域固定到车辆的框架。

根据本发明的特性，所述至少一个固定区域包括多个通孔。

根据本发明的特性，所述至少一个固定区域具有大致矩形的形状。

根据本发明的特性，所述至少一个伸长区域包括至少一个通孔。

因此，通过将连杆插入到通孔中，伸长区域可以保持下部部件。

根据本发明的特性，所述伸长区域的至少一个通孔具有长形形状或圆形形状。

因此，下部部件的位置可以相对于上部元件的位置变化，以便允许调节转向盘的高度。

根据本发明的特性，所述至少一个折叠区域具有大致笔直的直线的形状。

因此，便于根据折叠区域使第一区域相对于第二区域折叠。

根据本发明的特性，所述至少一个折叠区域定位在所述至少一个固定区域的边缘上。

因此，伸长区域可相对于固定区域折叠以定位在例如90°的角度处。

根据本发明的特性，所述部件还包括至少一个保持区域。

所述保持区域用于在折叠所述部件之后相对于固定区域保持伸长区域的位置。

因此，保持区域确保了与固定区域相关的伸长区域相对于在正常条件下和在碰撞情况中施加在上部部件上的力的机械强度和刚度。

根据本发明的特性，所述部件包括多个保持区域。

根据本发明的特性，所述至少一个保持区域用于在折叠所述部件之后定位为与固定区域接触。

根据本发明的特性，所述至少一个保持区域具有小于5cm²、优选小于1cm²的区域。

因此，保持区域可借助于电阻焊接、熔敷焊道、铆接或夹紧(clinching)固定。

根据本发明的特性，所述至少一个保持区域具有大致矩形的形状。

根据本发明的特性，折叠区域定位在所述至少一个保持区域的边缘上。

因此，保持区域允许将伸长区域保持在垂直于固定区域平面的平面中。

本发明还涉及用于制造动力转向的支撑元件的上部部件的方法，所述方法包括：

在板材中切割根据权利要求1至10中任一项所述的部件的步骤；

在至少一个折叠区域的水平处折叠所述部件的步骤。

在可以是金属片材的板材中切割所述部件的步骤通过使用激光、水射流或空气射流、浸没式等离子体(submerged plasma)、HD等离子体实施。切割步骤也可以通过分割(detailing)、通过使用中空的钻孔机或通过切割锯实施。

根据本发明的特性，折叠步骤包括在折叠区域的水平处在两个平面之间形成0°至180°之间的角度。

优选地，折叠步骤包括在折叠区域的水平处在两个平面之间形成大致等于90°的角度。

因此，伸长区域定位在垂直于固定区域的平面的平面中。

根据本发明的特性，所述制造方法包括将至少一个保持区域保持在至少一个固定区域上的步骤。

因此，保持区域固定在固定区域上。

根据本发明的特性，所述保持步骤可通过以下方式实施：电阻焊接、熔敷焊道、铆接、夹紧、压接、钎焊、钎焊焊接接头、激光焊接。

因此，保持步骤在装配线上快速地被实施。

附图说明

通过以下描述，将更好地理解本发明，所述描述涉及根据本发明的若干实施例，通过非限制性示例给出，并参考附图进行解释，其中：

图1是现有技术的支撑元件和转向柱的图示；

图2是根据本发明的第一实施例的支撑元件的透视图；

图3是根据本发明的第一实施例的支撑元件的底部透视图；

图4是根据本发明的第一实施例的支撑元件的底视图；

图5是根据本发明的第一实施例的支撑元件的顶视图；

图6是旨在在折叠步骤之后形成根据本发明的第一实施例的支撑元件的部件的图示；

图7是根据本发明的第二实施例的支撑元件的透视图；

图8是根据本发明的第二实施例的支撑元件的底部透视图；

图9是根据本发明的第二实施例的支撑元件的顶视图；

图10是根据本发明的第二实施例的支撑元件的底视图；

图11是根据本发明的第三实施例的支撑元件的透视图；

图12是根据本发明的第三实施例的支撑元件的透视图；

图13是根据本发明的第三实施例的支撑元件的顶视图；

图14是根据本发明的第三实施例的支撑元件的底视图。

具体实施方式

图6示出了根据本发明的第一实施例的在切割步骤之后并且在折叠步骤之前产生的部件1。部件1是扁平的，并且包括大致矩形的固定区域11，也就是说，具有平行于第二长边14的第一长边13以及彼此平行的两个短边。固定区域11包括沿固定区域11的伸长方向定位在固定区域11的每个端部处的两个通孔12。

部件1进一步包括第一伸长区域29和第二伸长区域28，每个伸长区域包括长形通孔22、23。两个伸长区域28、29具有大致相同的形状。

第一伸长区域29通过第一折叠区域18与第一保持区域30隔开。第一保持区域30具有1cm²的大致矩形的形状，并且定位为面向固定区域11的第一长边13，但不与其接触。

第一伸长区域29还通过第二折叠区域17与第一边缘区域26隔开。第一边缘区域26具有大致细长的形状并且包括通孔25。

第一边缘区域26通过第三折叠区域16与固定区域11隔开，使得第三折叠区域16垂直于第二折叠区域17。因此，固定区域11和第一伸长区域29定位在第一边缘区域26的两个垂直的边上。

第二伸长区域28通过第四折叠区域21与第二保持区域31隔开。第二保持区域31具有1cm²的大致矩形的形状，并且定位为面向固定区域11的第二长边14，但不与其接触。为此，固定区域11包括在第二长边14上的与第二保持区域31的形状互补的形状的凹部15。因此，固定区域11定位在两个伸长区域28、29之间。

第二伸长区域28还通过第五折叠区域20与第二边缘区域27隔开。第二边缘区域27具有大致三角形的形状并且包括通孔24。

第二边缘区域27通过第六折叠区域19与固定区域11隔开，使得第六折叠区域19垂直于第五折叠区域20。因此，固定区域11和第二伸长区域28定位在第二边缘区域27的两个垂直的边上。

在折叠步骤期间，部件1定形状为产生用于动力转向的支撑元件的上部部件2。

折叠步骤包括在折叠区域16、17、18、19、20、21的水平处形成90°的角度。

因此，当部件1在第三折叠区域16的水平处折叠时，第一边缘区域26沿着固定区域11的第一长边13在垂直于固定区域11的平面中延伸。

当部件1在第二折叠区域17的水平处折叠时，第一伸长区域29处于垂直于第一边缘区域26且垂直于固定区域11的平面中。第一伸长区域29的伸长平面横向地切分固定区域11的伸长平面和第一边缘区域26的伸长平面。

第一保持区域30定位在固定区域11的伸长平面中，并且通过在第一折叠区域18的水平处折叠部件1而与所述固定区域11接触。

以同样的方式，当部件1在第六折叠区域19的水平处折叠时，第二边缘区域27沿着固定区域11的第二长边14在垂直于固定区域11的平面中延伸。

当部件1在第五折叠区域20的水平处折叠时，第二伸长区域28处于在垂直于第二边缘区域27且垂直于固定区域11的平面中。第二伸长区域28的伸长平面横向地切分固定区域11的伸长平面和第二边缘区域27的伸长平面。

第二保持区域31定位在固定区域11的伸长平面中，并且通过在第四折叠区域21的水平处折叠部件1而与所述固定区域11接触。

最后，实施保持步骤，在该保持步骤期间，通过定位夹具使第一保持区域30和第二保持区域31固定在固定区域11上，以便进行电阻焊接。

因此，最初扁平的部件1形成支撑元件的上部部件2，如在图2、3、4和5中可以看到的，而不需要产生熔敷焊道。

图7、8、9和10示出了支撑元件的上部部件3的第二实施例。上部部件3的第二实施例使用与第一实施例的部件1大致相同的部件，其中第二伸长区域28、第二保持区域31和第二边缘区域27被去除。

因此，根据第二实施例的上部部件3包括单个固定区域111、单个保持区域112、单个伸长区域113和单个边缘区域114。

图11、12、13和14示出了支撑元件的上部部件4的第三实施例。在该实施例中，大致矩形的固定区域211包括定位在固定区域211的第一长边213的中心处的单个折叠区域212。第一伸长区域214和第二伸长区域215各自通过折叠区域217与相同的中心区域216连接。

伸长区域214、215中的每个通过折叠区域219连接到边缘区域218。

每个边缘区域218通过折叠区域221连接到保持区域220。

因此，两个保持区域220处于在固定区域211的伸长平面中。

根据前述实施例中任一个所述的支撑元件的上部部件2、3、4被提供为借助于插入在固定板11、111、211的通孔12中的螺钉类型的伸长部固定到机动车辆的框架。

更进一步，支撑元件的下部部件通过将轴引入到伸长区域29、28、113、215、214的长形孔23、22中而钩接到上部部件2、3、4。

最后，存在于支撑元件的上部部件2的边缘区域26、27上的通孔24、25用于固定弹簧，从而允许当驾驶员在行进过程中调节转向柱时将转向柱保持在所谓的“高”位置。

当然，本发明并不局限于在附图中描述和示出的实施例。在背离本发明的保护范围的情况下，修改仍然是可能的，特别是从各种元件的构成的角度或者通过技术等同物的替换。

Claims

1.一种由平板构成的部件(1)，所述部件用于被折叠以形成车辆的动力转向的支撑元件的上部部件(2、3、4)，其特征在于，所述部件包括：

-至少一个固定区域(11、111、211)，其用于将所述上部部件(2、3、4)固定到所述车辆的框架；

-至少一个伸长区域(29、28、113、214、215)，其用于在垂直于所述固定区域(11、111、211)在其中延伸的平面的平面中定位；

-以及至少一个折叠区域(16、17、18、19、20、21、212、219、217、221)。

2.根据权利要求1所述的部件(1)，其特征在于，所述至少一个固定区域(11、111、211)包括至少一个通孔(12)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的部件(1)，其特征在于，所述至少一个固定区域(11、111、211)具有大致矩形的形状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的部件(1)，其特征在于，所述至少一个伸长区域(29、28、113、214、215)包括至少一个通孔(24、25)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的部件(1)，其特征在于，所述至少一个折叠区域(16、17、18、19、20、21、212、219、217、221)具有大致笔直的直线的形状。

6.根据前述权利要求中任一项所述的部件(1)，其特征在于，所述至少一个折叠区域(16、19、212)定位在所述至少一个固定区域(11、111、211)的边缘上。

7.根据前述权利要求中任一项所述的部件(1)，其特征在于，所述部件进一步包括至少一个保持区域(30、31、112、220)。

8.根据权利要求7所述的部件(1)，其特征在于，所述至少一个保持区域(30、31、112、220)具有小于5cm²、优选小于1cm²的区域。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的部件(1)，其特征在于，所述至少一个保持区域(30、31、112、220)具有大致矩形的形状。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的部件(1)，其特征在于，折叠区域(18、21、221)定位在所述至少一个保持区域(30、31、112、220)的边缘上。

11.一种用于制造动力转向系统的支撑元件的上部部件(2、3、4)的方法，所述方法包括：

-在板材中切割根据权利要求1至10中任一项所述的部件(1)的步骤；

-在至少一个折叠区域(16、17、18、19、20、21、212、219、217、221)的水平处折叠所述部件(1)的步骤。

12.根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于，折叠步骤包括在折叠区域(16、17、18、19、20、21、212、219、217、221)的水平处在两个平面之间形成0°至180°之间的角度。

13.根据权利要求11或12中任一项所述的制造方法，其特征在于，包括将至少一个保持区域(30、31、112、220)保持在所述至少一个固定区域(11、111、211)上的步骤。

14.根据权利要求13所述的制造方法，其特征在于，保持步骤能通过以下方式实施：电阻焊接、熔敷焊道、铆接、夹紧、压接、钎焊、钎焊焊接接头、激光焊接。