[发明专利]汽车转向中间轴滑动副结构

说明书

本发明涉及汽车转向轴技术领域，特别是涉及汽车转向中间轴滑动副结构，现有汽车转向中间轴滑动副注塑环齿变形较大并存在安全失效风险，汽车转向中间轴滑动副结构，包括花键轴和花键管，所述花键轴外部设置注塑体，所述花键轴外表面分布多个第一花键钢齿和第一滚道，所述环形槽表面设置滚花花键，所述花键管内壁设置与各第一花键钢齿相对应的第二花键钢齿和与第一滚道对应的第二滚道，所述注塑体为附着在花键轴环形槽表面及第一滚道表面的不连续结构，所述注塑体外表面分布有与花键管上第二滚道对应的第三滚道和注塑环齿，所述花键管及注塑体共同形成的封闭滚道槽内设置滚动件，安全性高、成本低，在汽车转向轴技术领域具有良好的发展前景。

技术领域

本发明涉及汽车转向轴技术领域，特别是涉及汽车转向中间轴滑动副结构。

背景技术

常见的转向中间轴滑动副有3种结构，分别为尼龙涂敷滑动副、注塑花键滑动副和钢球滑动副。

尼龙涂敷滑动副的特点是：滑动副由花键轴、花键管及附着在花键轴表面的尼龙涂层3部分构成，但滑动副工作时尼龙涂层全程参与摩擦，且随着作用扭矩的加大和作用时间的增长，尼龙涂层的磨损也相应加快，易产生早期异响，故不适用于高扭矩C-EPS应用；且由于尼龙涂层的存在，故滑动副的扭转刚度偏低，致使车辆转向灵敏性降低；导致滑动摩擦力不易控制，易造成客户装车抱怨。

注塑花键滑动副的特点是：滑动副由花键轴、花键管及在花键轴表面间隔分布的若干个（一般≥2个）注塑环齿部分构成，为保证注塑环在花键轴表面的附着性，一般在花键轴对应注塑环齿的环形部分的外表面设计有滚花花键；其工作原理为：花键轴和花键管的钢齿设计为间隙配合，注塑环齿跨径比花键轴钢齿跨径大，与花键管内花键形成过盈配合，二者装配时注塑环齿受挤压发生变形从而紧贴在花键管内花键表面并消除花键轴和花键管的物理间隙；滑动副传递扭矩时，首先由注塑环齿先受花键管内花键的挤压发生塑性变形并传递扭矩，随着作用扭矩的上升，注塑环齿变形逐渐加大并致使花键管内花键逐渐接触上花键轴外花键用以传递更大的扭矩载荷，整个加载过程中由于注塑环齿的存在，扭矩的传递平缓实现，不会导致钢齿机械撞击而发生异音；但注塑环需要通过注塑工艺实现，对注塑模具的精度要求高；为保证滑动副具有较高的整体扭转刚度，注塑环齿齿形一般设计较大，致使产品滑动力易偏高，进而导致主机厂工人作业强度增高，引起客户抱怨；滑动力平顺性不易控制，波动较大，客户体验感较差。

钢球滑动副的特点是：滑动副由花键轴、花键管及钢球3部分构成，为便于产线装配，钢球一般使用保持架进行预装配构成钢球保持架组件；其工作原理为：为减小摩擦，花键轴和花键管滚道均设计为桃形滚道，钢球位于其中形成4点接触式设计，在传递扭矩的同时实现滚动摩擦，从而可以让滑动副产生较小的滑动力，但滚道配合部存在钢球脱出或碎裂后无法有效传递扭矩的安全失效风险，存在本质设计缺陷；花键轴和花键管需进行热处理提高表面硬度，制造成本高；花键轴和花键管滚道需采用磨加工或精密冷挤压成形，前者制造成本高，生产效率低；后者需经过多道冷挤工艺才可成形，模具投入大，且维护成本高；钢球一般需要实行分组管理，成本上升。

现有的三种转向中间轴滑动副各有其优势但均存在不足之处，为解决现有的中间轴滑动副存在的缺陷，预设计新的汽车转向中间轴滑动副结构。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供汽车转向中间轴滑动副结构，解决现有汽车转向中间轴滑动副主要存在的注塑环齿变形较大以及现在钢球滑动副中存在的一旦钢球脱出就无法有效传递扭矩的安全失效风险的问题。