專利名稱：一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車轉(zhuǎn)向裝置，更具體的說，它涉及一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿中有一種是采用螺紋連接方式將構(gòu)成轉(zhuǎn)向橫拉桿的直桿體和接頭桿連接起來的，市場常反應(yīng)采用此種連接方式的車型會出現(xiàn)轉(zhuǎn)向橫拉桿斷裂的情況，調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，斷裂的橫拉桿桿直桿體上向端部螺紋過渡處附近明顯彎曲變形，斷口呈現(xiàn)明顯疲勞斷裂痕跡，據(jù)此分析，轉(zhuǎn)向橫拉桿在推動車輪偏轉(zhuǎn)時會受較大壓力，而轉(zhuǎn)向橫拉桿上螺紋向桿身過渡處抗彎強度最弱，在轉(zhuǎn)向橫拉桿受擠壓時最易發(fā)生彎曲，但由于發(fā)生彎曲的部位位于直桿體端部，緊靠接頭桿，而接頭桿本身就是彎曲的，發(fā)生彎曲的部位緊鄰接頭桿的自身彎曲，視覺上極易形成延續(xù)、融合的錯覺，不易辨別，因而往往就忽視了轉(zhuǎn)向橫拉桿螺紋附近的彎曲，導(dǎo)致彎曲部位在反復(fù)受壓后彎曲形變愈加嚴(yán)重，產(chǎn)生機械疲勞，出現(xiàn)裂紋，進(jìn)而裂紋逐漸延伸直至最終發(fā)生斷裂，使轉(zhuǎn)向系統(tǒng)失效，造成很大的行車安全隱患，因此，很有必要采取一些改進(jìn)措施，除加強對轉(zhuǎn)向橫拉桿的保護(hù)外，還需方便及時地觀察轉(zhuǎn)向橫拉桿的形變情況，避免因累積應(yīng)力的損害而造成結(jié)構(gòu)破壞，進(jìn)而引起安全事故。公開號為CN202320489U的實用新型于2012年7月11日公開了一種新型的轉(zhuǎn)向橫拉桿，包括接頭總成和桿身，所述的接頭總成包括鉚合接頭總成和可調(diào)接頭總成；所述桿身的一端與鉚合接頭總成鉚合連接；所述桿身的另一端與可調(diào)接頭總成可拆卸連接，且在連接處設(shè)有調(diào)整裝置。該實用新型改進(jìn)了轉(zhuǎn)向橫拉桿的結(jié)構(gòu)，可解決現(xiàn)有外形為彎形桿的轉(zhuǎn)向橫拉桿存在的汽車調(diào)整前束困難的問題。但是該實用新型沒有就如何及時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向橫拉桿的過度形變以便盡早避免發(fā)生疲勞斷裂而提供解決方案。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿螺紋連接部易發(fā)生隱蔽的彎曲形變并累積發(fā)展至疲勞斷裂的缺陷，本發(fā)明提供了一種可方便地察看彎曲形變情況以便及早處理的汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，包括直桿體和接頭桿，直桿體一端與接頭桿一端螺紋連接，直桿體另一端通過球頭與轉(zhuǎn)向臂的轉(zhuǎn)向齒條連接，接頭桿另一端與車輪轉(zhuǎn)向節(jié)連接，直桿體上設(shè)有直徑縮小的縮頸段。觀察發(fā)現(xiàn)，在汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿長期工作后，會因頻繁的端部擠壓而在螺紋到直桿體的過渡部發(fā)生彎曲形變，由于直桿體上的螺紋位于直桿體端部，在直桿體彎曲時，位于彎曲點一側(cè)的螺紋連接部長度較短，且與接頭桿旋合連接，與彎曲點另一側(cè)的直桿體構(gòu)成的夾角不易明顯看出，因此人們往往會誤認(rèn)為轉(zhuǎn)向橫拉桿的彎曲形變情況尚不嚴(yán)重，結(jié)果就忽視了可能早已存在的隱患，因而未能及時采取措施進(jìn)行維護(hù)，最終造成嚴(yán)重后果。本發(fā)明中的縮頸段實際是一種弱化結(jié)構(gòu)，縮頸段的抗彎強度比轉(zhuǎn)向橫拉桿其它位置更弱，當(dāng)轉(zhuǎn)向橫拉桿因長期受擠壓發(fā)生彎曲時，首先從縮頸段開始彎曲，由于縮頸段位于轉(zhuǎn)向橫拉桿中部的桿身上，縮頸段兩側(cè)的直桿體部分都有一定長度，即使以肉眼觀察也比較容易看出縮頸段兩側(cè)直桿體部分構(gòu)成的夾角，因而轉(zhuǎn)向橫拉桿的彎曲易于察覺，為此在日常維護(hù)保養(yǎng)時就會引起車主或維修人員的警覺，及時更換或維修，做到早發(fā)現(xiàn)早解決，避免因轉(zhuǎn)向橫拉桿斷裂而突發(fā)事故，確保行車安全。作為優(yōu)選，縮頸段的中心至直桿體球頭中心的距離與直桿體長度的比值為0.66至0.72。為便于一目了然地觀察轉(zhuǎn)向橫拉桿的彎曲形變情況，縮頸段的位置應(yīng)處于轉(zhuǎn)向橫拉桿的中部，原則上，如果縮頸段處于轉(zhuǎn)向橫拉桿直桿體正中央，而且發(fā)生彎曲后的彎曲點也處于轉(zhuǎn)向橫拉桿直桿體正中央，這樣的效果是最理想的，但實際使用的轉(zhuǎn)向橫拉桿直桿體形狀往往并不是完全勻直，而是呈帶有一處甚至多處臺階的階梯軸結(jié)構(gòu)，越靠近轉(zhuǎn)向臂越粗，這種階梯軸結(jié)構(gòu)對于轉(zhuǎn)向傳動而言是最為合理的，因此為確保最佳轉(zhuǎn)向傳動效果，不改變階梯軸結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的，縮頸段的位置也要稍微偏離直桿體中央位置?？s頸段的中心至直桿體球頭中心的距離與直桿體長度的比值保持在0.66至0.72這個范圍內(nèi)，就可以在保留直桿體必要基本結(jié)構(gòu)的同時合理地安排縮頸段的位置。作為優(yōu)選，縮頸段的長度與直桿體長度的比值為0.06至0.13。試驗中發(fā)現(xiàn)，縮頸段的長度若太短則轉(zhuǎn)向橫拉桿直桿體的彎曲點仍然靠近螺紋，達(dá)不到轉(zhuǎn)移彎曲點的效果；而縮頸段的長度若太長，又會使縮頸段抗彎強度太低，轉(zhuǎn)向橫拉桿直桿體過于容易彎曲，有損于轉(zhuǎn)向橫拉桿的基本功能。圖2為通過試驗獲取的，現(xiàn)用的一款轉(zhuǎn)向橫拉桿在相同位置處設(shè)置相同直徑但不同長度的縮頸段后，在同等壓力作用下發(fā)生彎曲時各處變形程度的曲線圖，從中可看出不同長度的縮頸段會使彎曲點落在不同的位置上，如果縮頸段 長度設(shè)置不當(dāng)，有可能起不到轉(zhuǎn)移彎曲點的作用，還有可能使轉(zhuǎn)向橫拉桿太易變形，強度無法保證。把縮頸段的長度與直桿體長度的比值控制在0.06至0.13之間，可以較好地兼顧彎曲點轉(zhuǎn)移效果和縮頸段抗彎強度。作為優(yōu)選，縮頸段的直徑與直桿體上跟縮頸段毗連部分直徑的比值為0.83至
0.88。縮頸段是通過縮小直徑取得弱化效果，但縮頸段的直徑若太小，又會導(dǎo)致縮頸段缺少正常工作所需的必要強度，即使轉(zhuǎn)向橫拉桿兩端所受擠壓不太大也足以使直桿體發(fā)生拱曲，以致轉(zhuǎn)向控制的效能降低，轉(zhuǎn)向橫拉桿工作壽命縮短，試驗發(fā)現(xiàn)，縮頸段的直徑與轉(zhuǎn)向橫拉桿直徑的比值為0.83至0.88時，既易于順利地實現(xiàn)彎曲點轉(zhuǎn)移，又能將轉(zhuǎn)向橫拉桿的耐壓力的損失控制到最小程度。本發(fā)明的有益效果是:
便于及時發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)向橫拉桿斷裂的安全隱患。本發(fā)明通過設(shè)置弱化結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)向橫拉桿的彎曲形變部位從隱蔽的部位轉(zhuǎn)移到顯眼的位置上，便于及時了解轉(zhuǎn)向橫拉桿使用過程中的疲勞程度，從而及時采取防范措施消除隱患，避免隱患持續(xù)發(fā)展引發(fā)嚴(yán)重安全事故。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意 圖2為一種通過試驗獲取的帶不同長度縮頸段的轉(zhuǎn)向橫拉桿在發(fā)生彎曲時桿上各處變形量的曲線圖。圖中，1-縮頸段，2-直桿體，3-接頭桿，4-球頭。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實施例1:
如圖1所不，一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，包括直桿體2和接頭桿3,直桿體2 —端設(shè)有外螺紋，接頭桿3 —端設(shè)有內(nèi)螺紋，直桿體2和接頭桿3通過螺紋連接成一體，直桿體2另一端一體成型地設(shè)有球頭4，球頭4與轉(zhuǎn)向臂的轉(zhuǎn)向齒條連接，接頭桿3的另一端則與車輪轉(zhuǎn)向節(jié)連接鉸接。直桿體2從球頭4至螺紋端面總長度為224mm。直桿體2又包括順序相連的內(nèi)段、中段和外段三部分，相鄰各段之間存在臺階，球頭4位于內(nèi)段上，內(nèi)段直徑為13mm，內(nèi)螺紋位于外端上，外段直徑為19mm，在所述的中段上設(shè)有直徑縮小的縮頸段1，縮頸段I整體處于中段范圍內(nèi)，也即與縮頸段I兩端毗連的均為中段的一部分，中段的直徑為14.1mm,縮頸段I的長度為15mm，縮頸段I的直徑為12mm。縮頸段I的長度與直桿體2總長的比值約為0.07，縮頸段I的中心至直桿體2球頭中心的距離與直桿體2長度的比值約為0.71，縮頸段I的直徑與直桿體上跟縮頸段I毗連部分，即直桿體2的中段直徑的比值約為0.85。在對具有上述參數(shù)的轉(zhuǎn)向橫拉桿進(jìn)行破壞性試驗后發(fā)現(xiàn)，轉(zhuǎn)向橫拉桿發(fā)生形變彎曲時，彎曲點的位置位于縮頸段I范圍內(nèi)，符合預(yù)期設(shè)計，雖然測試表明，本實施例中的轉(zhuǎn)向橫拉桿與不設(shè)縮頸段I的原型汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿相比，作為反映轉(zhuǎn)向橫拉桿耐壓強度的性能參數(shù)一耐壓力有所降低，但耐壓力僅比原型低6.31%，而正常情況下，轉(zhuǎn)向橫拉桿實際工作過程中的受力遠(yuǎn)小于耐壓力，因此本實施例中的轉(zhuǎn)向橫拉桿的工作性能變化不明顯，而在長期工作后轉(zhuǎn)向橫拉桿發(fā)生不可逆彎曲時，彎曲部正好處于縮頸段I上，縮頸段I兩側(cè)有較長的直桿體2直線區(qū)段可以構(gòu)成夾角，凸顯彎曲程度，加強視覺分辨效果，引起車主或車輛養(yǎng)護(hù)人員的重視，從而及時更換轉(zhuǎn)向橫拉桿，消除安全隱患。實施例2:
一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，縮頸段I的長度為30mm，縮頸段I的直徑為12.2mm，縮頸段I的長度與直桿體2總長的比值約為0.13，縮頸段I的中心至直桿體2縮頸段I的中心至直桿體2球頭中心的距離與直桿體2長度的比值約為0.67，縮頸段I的直徑與直桿體上跟縮頸段I毗連部分，即直桿體2的中段直徑的比值約為0.87。其余同實施例1。本實施例中的轉(zhuǎn)向橫拉桿在發(fā)生不可逆彎曲時，彎曲部也處于縮頸段I內(nèi)，與不設(shè)縮頸段I的原型轉(zhuǎn)向橫拉桿相比，耐壓力較低，但在正常情況下仍能正常執(zhí)行轉(zhuǎn)向功能。實施例3:
一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，縮頸段I的長度為20mm，縮頸段I的直徑為12mm，縮頸段I的長度與直桿體2總長的比值約為0.09，縮 頸段I的中心至直桿體2縮頸段I的中心至直桿體2球頭中心的距離與直桿體2長度的比值約為0.70。其余同實施例1。
權(quán)利要求
1.一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，包括直桿體(2)和接頭桿(3),直桿體(2) —端與接頭桿(3)一端螺紋連接，直桿體(2)另一端通過球頭與轉(zhuǎn)向臂的轉(zhuǎn)向齒條連接，接頭桿(3)另一端與車輪轉(zhuǎn)向節(jié)連接，其特征是直桿體(2 )上設(shè)有直徑縮小的縮頸段(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，其特征是縮頸段(I)的中心至直桿體(2)球頭中心的距離與直桿體(2)長度的比值為O. 66至O. 72。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，其特征是縮頸段(I)的長度與直桿體(2)長度的比值為O. 07至O. 13。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，其特征是縮頸段(I)的直徑與直桿體(2)上跟縮頸段(I)毗連部分直徑的比值為O. 83至O. 88。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種汽車轉(zhuǎn)向橫拉桿，包括直桿體和接頭桿，直桿體一端與接頭桿一端螺紋連接，直桿體另一端通過球頭與轉(zhuǎn)向臂的轉(zhuǎn)向齒條連接，接頭桿另一端與車輪轉(zhuǎn)向節(jié)連接，直桿體上設(shè)有直徑縮小的縮頸段。本發(fā)明通過設(shè)置弱化結(jié)構(gòu)使轉(zhuǎn)向橫拉桿的彎曲形變部位從隱蔽的部位轉(zhuǎn)移到顯眼的位置上，便于及時了解轉(zhuǎn)向橫拉桿使用過程中的疲勞程度，從而及時采取防范措施消除隱患，避免隱患持續(xù)發(fā)展引發(fā)嚴(yán)重安全事故。
文檔編號B62D7/20GK103253302SQ20131005516
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月21日
發(fā)明者李永生, 門永新, 韓淼龍, 楊萍, 陳勇, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團(tuán)有限公司