CN116329919B - 商用车电动助力转向器主轴组件装配工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，包括底座、设置于底座上且用于安装输出轴的过渡定位套、用于对扭杆施加使其一端压装在输出轴上的压力的第一压力组件、用于对输入轴施加使其压装在扭杆另一端的压力的第二压力组件和设置于底座上且用于对输出轴进行定位的定位组件。本发明的商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，便于控制输入轴与输出轴的轴向间隙以及输入轴扁方与输出轴扁槽的左右对中，可以实现快速压装，提高压装质量和生产效率。

Description

商用车电动助力转向器主轴组件装配工装

技术领域

本发明属于车辆转向系统技术领域，具体地说，本发明涉及一种商用车电动助力转向器主轴组件装配工装。

背景技术

主轴组件(主轴总成)是电动转向器中的重要组件，主轴组件一般由输入轴、输出轴、扭杆和定位销组成，主轴组件在电动助力转向器中起着十分重要的作用。

由于主轴组件压装精度和质量要求比较高，其压装精度和质量的好坏直接影响电动转向器的性能。

现有主轴组件的装配是通过压装设备完成的，主要是采用两头压装定位销固定连接的方式，在其压装过程中压装效果和压装质量并不是很理想，有些压装好的主轴组件在其机械对中检测时，达不到预期的合格率要求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，目的是主轴组件的装配质量。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，包括底座、设置于底座上且用于安装输出轴的过渡定位套、用于对扭杆施加使其一端压装在输出轴上的压力的第一压力组件、用于对输入轴施加使其压装在扭杆另一端的压力的第二压力组件和设置于底座上且用于对输出轴进行定位的定位组件。

所述第一压力组件包括过渡导向压套和设置于过渡导向压套内且用于对扭杆进行定位的定位导向压套，在使用时，将过渡导向压套放置于所述底座上。

所述第二压力组件包括用于对输入轴施加压力的定位导向套、用于对输入轴进行限位的限位块和用于使输入轴固定在定位导向套上的第一锁止机构，限位块和第一锁止机构设置于定位导向套上。

所述第一锁止机构包括第一锁紧手柄、设置于第一锁紧手柄上的第一锁紧螺栓和设置于第一锁紧螺栓上且用于与输入轴相接触的第一定位销。

所述第一锁紧螺栓与所述定位导向套为螺纹连接。

所述定位组件包括定位块、固定座、设置于固定座上且用于控制定位块进行移动的滑移机构和设置于固定座上且用于使输出轴固定在所述过渡定位套上的第二锁止机构。

所述第二锁止机构包括第二锁紧手柄、设置于第二锁紧手柄上的第二锁紧螺栓和设置于第二锁紧螺栓上且用于与输出轴相接触的第二定位销。

所述第二锁紧螺栓与所述固定座为螺纹连接。

所述滑移机构包括可移动的设置于所述固定座上的拉杆和套设于拉杆上的弹性元件，所述定位块设置于拉杆上且弹性元件夹在定位块与所述固定座之间。

所述滑移机构还包括设置于所述拉杆上的旋转手柄。

本发明的商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，便于控制输入轴与输出轴的轴向间隙以及输入轴扁方与输出轴扁槽的左右对中，可以实现快速压装，提高压装质量和生产效率。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明的压装工装安装至压机内轴测图；

图2是本发明的压装工装轴测图；

图3是产品压装工装爆炸图；

图4是扭杆5-A端压入输出轴剖视图；

图5是扭杆5-B端压入输入轴剖视图；

图中标记为：

1、M4×12内六角螺栓；2、过渡导向压套；3、定位导向压套；4、输入轴；5、扭杆；6、底座；7、过渡定位套；8、轴套；9、输出轴；10、定位导向套；11、第一定位销；12、第一锁紧螺栓；13、第一锁紧手柄；14、限位块；15、固定座；16、第二定位销；17、定位块；18、弹性元件；19、第二锁紧螺栓；20、第三定位销；21、拉杆；22、旋转手柄；23、第二锁紧手柄；24、M6×60内六角螺栓。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

需要说明的是，在下述的实施方式中，所述的“第一”和“第二”并不代表结构和/或功能上的绝对区分关系，也不代表先后的执行顺序，而仅仅是为了描述的方便。

如图1至图5所示，本发明提供了一种商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，包括用于安装在压机上的底座6、设置于底座6上且用于安装输出轴9的过渡定位套7、用于对扭杆5施加使其一端压装在输出轴9上的压力的第一压力组件、用于对输入轴4施加使其压装在扭杆5另一端的压力的第二压力组件和设置于底座6上且用于对输出轴9进行定位的定位组件。

具体地说，如图3所示，商用车电动助力转向器主轴组件包括输入轴4、输出轴9、轴套8和扭杆5，扭杆5的第一端和第二端均设置外花键，轴套8套设于扭杆5上且轴套8位于扭杆5和输出轴9之间，扭杆5的第一端的外花键嵌入输出轴9的光孔中且与输出轴9为过盈配合，扭杆5的第二端的外花键嵌入输入轴4的光孔中且与输入轴4为过盈配合。考虑到需对产品结构以及压装方式进行改进，不在使用定位销来连接固定输入轴4、输出轴9和扭杆5组装，而是将扭杆5一端外圆与输入轴4内孔和扭杆5另一端外圆与输出轴9内孔都按过盈连接压装；同时，还需保证输入轴4与输出轴9的轴向间隙以及输入轴4端部的扁方结构与输出轴9端部的扁槽的左右对中，再将扭杆5与输入轴4、输出轴9进行压装。输入轴4端部设置的扁方结构插入到输出轴9端部设置的扁槽中，扁槽为在输出轴9的端面设置的凹槽，与现有主轴组件的结构不同，因此需要设计一种用于主轴组件压装的工装，来控制输入轴4与输出轴9的轴向间隙以及输入轴4的扁方结构与输出轴9的扁槽的左右对中，以提高压装质量。输入轴4端部设置的扁方结构具有两个相平行的第一接触面，第一接触面为与输入轴4的轴线相平行的平面，输入轴4的轴线位于两个第一接触面之间，输出轴9的扁槽中具有两个相平行的第二接触面，第二接触面为与输出轴9的轴线相平行的平面，输出轴9的轴线位于两个第二接触面之间。扁方结构插入扁槽中后，两个第一接触面位于两个第二接触面之间且两个第一接触面分别与两个第二接触面相接触。

如图2至图4所示，第一压力组件包括过渡导向压套2和设置于过渡导向压套2内且用于对扭杆5进行定位的定位导向压套3，定位导向压套3的中心处设置让扭杆5的第二端插入的定位孔。过渡导向压套2为一端开口、另一端封闭且内部中空的圆柱体，定位导向压套3位于过渡导向压套2的内腔体中且定位导向压套3通过M4×12内六角螺栓1固定安装在过渡导向压套2的封闭端，定位导向压套3与过渡导向压套2为同轴设置。在使用时，将过渡导向压套2放置于底座6上，过渡导向压套2处于竖直状态，过渡导向压套2位于过渡定位套7的上方且两者同轴，输出轴9呈竖直状态放置在过渡定位套7上，输出轴9与过渡定位套7同轴，将扭杆5的第一端插入输出轴9上后，在将第一压力组件安装在底座6上，使扭杆5的第二端插入定位导向压套3的定位孔中，同时保证扭杆5的第二端在过渡导向压套2的定位孔底面贴平固定。不使用时，可以将第一压力组件从底座6上取下。

如图2、图3和图5所示，第二压力组件包括用于对输入轴4施加压力的定位导向套10、用于对输入轴4进行限位的限位块14和用于使输入轴4固定在定位导向套10上的第一锁止机构，限位块14和第一锁止机构设置于定位导向套10上。限位块14需手动固定安装在定位导向套10的定位槽内，限位块14位于第一锁止机构的下方，限位块14的端部设置让输入轴4嵌入的定位槽。定位导向套10为两端开口且内部中空的圆柱体，在使用时，扭杆5与输出轴9完成装配后，将第二压力组件放置于底座6上，定位导向套10处于竖直状态，定位导向套10位于过渡定位套7的上方且两者同轴，输入轴4呈竖直状态放置在定位导向套10的中心孔中，输出轴9与输入轴4和扭杆5同轴，输入轴4套在扭杆5上。不使用时，可以将第二压力组件从底座6上取下。

如图2、图3和图5所示，第一锁止机构包括第一锁紧手柄13、设置于第一锁紧手柄13上的第一锁紧螺栓12和设置于第一锁紧螺栓12上且用于与输入轴4相接触的第一定位销11。第一锁紧螺栓12固定设置在第一锁紧手柄13上，第一锁紧螺栓12与定位导向套10为螺纹连接，定位导向套10上设置内螺纹孔，第一锁紧螺栓12的轴线与定位导向套10的轴线相垂直，第一锁紧手柄13位于定位导向套10的外侧。在使用时，通过转动第一锁紧手柄13，第一锁紧手柄13带动第一锁紧螺栓12转动，第一锁紧螺栓12带动第一定位销11伸入定位导向套10的中心孔中，直至第一定位销11与位于定位导向套10的中心孔中的输入轴4相接触，第一定位销11对输入轴4施加沿径向的压力，使输入轴4固定在定位导向套10的中心孔中。在装配完成后，旋松第一锁紧螺栓12，使第一定位销11与输入轴4分离，然后可以使主轴组件与定位导向套10分离。在实际压装时，定位导向套10是固定输入轴4轴向和径向窜动，第一锁止机构是锁定输入轴4轴向旋转和窜动；并且通过限位块14能够快速有效的控制输入轴4扁方结构左右对中，这种定位和锁止机构简单且容易操作。

如图2至图5所示，定位组件位于第一锁止机构的下方，定位组件包括定位块17、固定座15、设置于固定座15上且用于控制定位块17进行移动的滑移机构和设置于固定座15上且用于使输出轴9固定在过渡定位套7上的第二锁止机构，固定座15通过两个M6×60内六角螺栓24固定安装在底座6上，第二锁止机构位于滑移机构的下方，滑移机构是用于控制定位块17与输出轴9接触和分离，定位块17用于对输出轴9进行定位，在定位块17对输出轴9定位后，通过第二锁止机构将输出轴9固定在过渡定位套7上。

如图4和图5所示，第二锁止机构包括第二锁紧手柄23、设置于第二锁紧手柄23上的第二锁紧螺栓19和设置于第二锁紧螺栓19上且用于与输出轴9相接触的第二定位销16。第二锁紧螺栓19固定设置在第二锁紧手柄23上，第二锁紧螺栓19与底座6为螺纹连接，底座6上设置内螺纹孔，第二锁紧螺栓19的轴线与第一锁紧螺栓12的轴线相垂直，第二锁紧手柄23位于固定座15的外侧，固定座15位于底座6和第二锁紧手柄23之间，第二锁紧螺栓19穿过固定座15，过渡定位套7的侧壁上设置让第二定位销16穿过的通孔。在使用时，通过转动第二锁紧手柄23，第二锁紧手柄23带动第二锁紧螺栓19转动，第二锁紧螺栓19带动第二定位销16伸入过渡定位套7的中心孔中，直至第二定位销16与位于过渡定位套7的中心孔中的输出轴9相接触，第二定位销16对输出轴9施加沿径向的压力，使输出轴9固定在过渡定位套7的中心孔中。在装配完成后，旋松第二锁紧螺栓19，使第二定位销16与输出轴9分离，然后可以使主轴组件与过渡定位套7分离。在实际压装时，定位导向套10是固定输入轴4轴向和径向窜动，第一锁止机构是锁定输入轴4轴向旋转和窜动；并且通过限位块14能够快速有效的控制输入轴4扁方结构左右对中，这种定位和锁止机构简单且容易操作。

如图4和图5所示，滑移机构包括可移动的设置于固定座15上的拉杆21、套设于拉杆21上的弹性元件18和安装在拉杆21上的第三定位销20，定位块17设置于拉杆21上且弹性元件18夹在定位块17与固定座15之间，弹性元件18用于定位块17施加使其朝向靠近输出轴9的位置处移动的弹性作用力，第三定位销20用于设置在拉杆21中控制定位块17在固定座15内移动距离调节开关作用，底座6的侧部设置让定位块17穿过的通道。拉杆21的长度与第二锁紧螺栓19的长度相平行，定位块17为固定设置在拉杆21的长度方向上的一端，拉杆21的长度方向上的另一端设置旋转手柄22，拉杆21穿过固定座15，固定座15对拉杆21起到导向作用，旋转手柄22和定位块17分别位于固定座15的相对两侧。

在实际压装时，输出轴9固定在过渡定位套7内时：

①通过滑移机构中的定位块17能过快速有效的控制输出轴9扁槽两边左右对中；

②通过第二锁止机构中的第二定位销16锁紧输出轴9径向窜动和旋转；

③在第二锁止机构完成锁紧输出轴9后，通过调节滑移机构中设置在拉杆21上的旋转手柄22，向外拉出第三定位销20并穿过固定座15外部旋转卡住固定，使定位块17脱开输出轴9，方便下一步压装。

在本实施例中，弹性元件18为圆柱螺旋弹簧且为压缩弹簧。

上述结构的商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，其使用方法如下：

第一步：将压装工装组装完成后，安装至压机底座6中心位置，用螺栓固定锁紧；

第二步：首先，将输出轴9和轴套8装配后形成的组件安装至底座6中过渡定位套7内固定位置；然后，将扭杆5的第一端插入输出轴9要压入孔口部一端，再将第一压力组件放入底座6内，同时保证扭杆5的第二端与过渡导向压套2的定位孔的顶面贴合固定；最后，通过压机上装有压头的下压气缸，下压气缸提供压力，压头与过渡导向压套2的顶面相接触，压头向下移动，对第一压力组件施加向下的压力，第一压力组件对扭杆5施加向下的压力，力传感器记录扭杆5的第一端与输出轴9之间的压入力，按下压装开关等待压装完毕即可(此道步骤表示扭杆55-A端压装过程)；

第三步：首先，取下第一压力组件，手动旋转松开滑移机构，通过向外推拉定位块17并通过固定座15内部，使定位块17进入底座6内，手动旋转已经压好扭杆5的输出轴9，直至定位块17与输出轴9上的扁槽对齐，输出轴9的上端嵌入定位块17的定位槽中后，输出轴9被定位块17完全固定卡住不动；然后操作第二锁止机构锁紧固定输出轴9，第二定位销16与输出轴9相接触，阻止输出轴9转动；最后手动向底座6外拉动滑移机构，使定位块17与输出轴9分离，滑移机构复位(此道步骤主要是保证输出轴9的扁槽左右对中固定过程)；

第四步：首先，将输入轴4安装至定第二压力组件中固定位置，用限位块14控制输入轴4的扁方结构实现对中，然后操作第一锁止机构锁紧固定输入轴4，第一定位销11与输入轴4相接触，阻止输入轴4转动；然后，将安装有输入轴4的第二压力组件安装至底座6上，使输入轴4套在扭杆5上；最后，压机的压头下压，压头与定位导向套10的顶面相接触，压头向下移动，对第二压力组件施加向下的压力，第二压力组件对输入轴4施加向下的压力，力传感器记录扭杆5的第二端与输入轴4之间的压入力，按下压装开关等待压装完毕即可(此道步骤主要是保证输入轴4的扁方结构对中固定和扭杆5第二端的压装过程)；

第五步：主轴组件压装完毕后，先取下第二压力组件；然后，手动取出压装好的主轴组件；最后，将统一压装好的主轴组件送至对中检测专机进行机械对中检测即可。

上述结构的商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，具有如下的优点：

1、本主轴组件装配工装制作成本较低、压装速度快和稳定性好，实际一次压装合格率能够达到95％左右，提高了生产效率及产品压装合格率；

2、在压装过程中，本主轴组件装配工装能有效的控制输入轴4、扭杆5和输出轴9三者之间的形位尺寸、对称度、压入深度和压入力的要求；

3、本主轴组件装配工装部分组件适用后期多种型号主轴组件装配使用，工装通用性强，有利于节约成本和后期精益生产规划。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，其特征在于：包括底座、设置于底座上且用于安装输出轴的过渡定位套、用于对扭杆施加使其一端压装在输出轴上的压力的第一压力组件、用于对输入轴施加使其压装在扭杆另一端的压力的第二压力组件和设置于底座上且用于对输出轴进行定位的定位组件；

所述第一压力组件包括过渡导向压套和设置于过渡导向压套内且用于对扭杆进行定位的定位导向压套，在使用时，将过渡导向压套放置于所述底座上；

所述第二压力组件包括用于对输入轴施加压力的定位导向套、用于对输入轴进行限位的限位块和用于使输入轴固定在定位导向套上的第一锁止机构，限位块和第一锁止机构设置于定位导向套上；

所述定位组件位于第一锁止机构的下方，定位组件包括定位块、固定座、设置于固定座上且用于控制定位块进行移动的滑移机构和设置于固定座上且用于使输出轴固定在所述过渡定位套上的第二锁止机构；第二锁止机构位于滑移机构的下方，在定位块对输出轴定位后，通过第二锁止机构将输出轴固定在过渡定位套上；

第一锁止机构包括第一锁紧手柄、设置于第一锁紧手柄上的第一锁紧螺栓和设置于第一锁紧螺栓上且用于与输入轴相接触的第一定位销；第一锁紧螺栓固定设置在第一锁紧手柄上，第一锁紧螺栓与定位导向套为螺纹连接，定位导向套上设置内螺纹孔，第一锁紧螺栓的轴线与定位导向套的轴线相垂直，第一锁紧手柄位于定位导向套的外侧；在使用时，通过转动第一锁紧手柄，第一锁紧手柄带动第一锁紧螺栓转动，第一锁紧螺栓带动第一定位销伸入定位导向套的中心孔中，直至第一定位销与位于定位导向套的中心孔中的输入轴相接触，第一定位销对输入轴施加沿径向的压力，使输入轴固定在定位导向套的中心孔中；在装配完成后，旋松第一锁紧螺栓，使第一定位销与输入轴分离，然后使主轴组件与定位导向套分离；

第二锁止机构包括第二锁紧手柄、设置于第二锁紧手柄上的第二锁紧螺栓和设置于第二锁紧螺栓上且用于与输出轴相接触的第二定位销；第二锁紧螺栓固定设置在第二锁紧手柄上，第二锁紧螺栓与底座为螺纹连接，底座上设置内螺纹孔，第二锁紧螺栓的轴线与第一锁紧螺栓的轴线相垂直，第二锁紧手柄位于固定座的外侧，固定座位于底座和第二锁紧手柄之间，第二锁紧螺栓穿过固定座，过渡定位套的侧壁上设置让第二定位销穿过的通孔；在使用时，通过转动第二锁紧手柄，第二锁紧手柄带动第二锁紧螺栓转动，第二锁紧螺栓带动第二定位销伸入过渡定位套的中心孔中，直至第二定位销与位于过渡定位套的中心孔中的输出轴相接触，第二定位销对输出轴施加沿径向的压力，使输出轴固定在过渡定位套的中心孔中；在装配完成后，旋松第二锁紧螺栓，使第二定位销与输出轴分离，然后使主轴组件与过渡定位套分离；

滑移机构包括可移动的设置于固定座上的拉杆、套设于拉杆上的弹性元件和安装在拉杆上的第三定位销，定位块设置于拉杆上且弹性元件夹在定位块与固定座之间，弹性元件用于定位块施加使其朝向靠近输出轴的位置处移动的弹性作用力，第三定位销用于设置在拉杆中控制定位块在固定座内移动距离调节开关作用，底座的侧部设置让定位块穿过的通道；拉杆的长度与第二锁紧螺栓的长度相平行，定位块为固定设置在拉杆的长度方向上的一端，拉杆的长度方向上的另一端设置旋转手柄，拉杆穿过固定座，固定座对拉杆起到导向作用，旋转手柄和定位块分别位于固定座的相对两侧；

所述商用车电动助力转向器主轴组件装配工装的使用方法如下：

第一步：将压装工装组装完成后，安装至压机底座中心位置；

第二步：首先，将输出轴和轴套装配后形成的组件安装至底座中过渡定位套内固定位置；然后，将扭杆的第一端插入输出轴要压入孔口部一端，再将第一压力组件放入底座内，同时保证扭杆的第二端与过渡导向压套的定位孔的顶面贴合固定；最后，通过压机上装有压头的下压气缸，下压气缸提供压力，压头与过渡导向压套的顶面相接触，压头向下移动，对第一压力组件施加向下的压力，第一压力组件对扭杆施加向下的压力，按下压装开关等待压装完毕即可；

第三步：首先，取下第一压力组件，手动旋转松开滑移机构，通过向外推拉定位块并通过固定座内部，使定位块进入底座内，手动旋转已经压好扭杆的输出轴，直至定位块与输出轴上的扁槽对齐，输出轴的上端嵌入定位块的定位槽中后，输出轴被定位块完全固定卡住不动；然后操作第二锁止机构锁紧固定输出轴，第二定位销与输出轴相接触，阻止输出轴转动；最后手动向底座外拉动滑移机构，使定位块与输出轴分离，滑移机构复位；

第四步：首先，将输入轴安装至定第二压力组件中固定位置，用限位块控制输入轴的扁方结构实现对中，然后操作第一锁止机构锁紧固定输入轴，第一定位销与输入轴相接触，阻止输入轴转动；然后，将安装有输入轴的第二压力组件安装至底座上，使输入轴套在扭杆上；最后，压机的压头下压，压头与定位导向套的顶面相接触，压头向下移动，对第二压力组件施加向下的压力，第二压力组件对输入轴施加向下的压力，按下压装开关等待压装完毕即可；

第五步：主轴组件压装完毕后，先取下第二压力组件；然后，手动取出压装好的主轴组件。

2.根据权利要求1所述的商用车电动助力转向器主轴组件装配工装，其特征在于：所述弹性元件为圆柱螺旋弹簧且为压缩弹簧。