一种用于汽车转向系统的密封卡圈技术方案

本发明专利技术公开了一种用于汽车转向系统的密封卡圈，涉及汽车转向系统领域，所述卡圈为弹性开口环，所述卡圈用于卡紧汽车转向系统中的防尘橡胶圈，所述卡圈在未扩展时为椭圆形，所述椭圆形的长轴尺寸和短轴尺寸均可调节，所述卡圈沿其宽度方向绕制，所述卡圈包括第一尾端和第二尾端，在未扩展时，所述第一尾端和所述第二尾端设置成在宽度方向上相互重叠，重叠位置与所述椭圆形长轴的端点形成窗口。本发明专利技术通过使卡圈在工况下处于比较完美的圆形，从而在全周向范围内的张紧力均匀；同时，通过特殊处理的圆弧形尾端处于适当位置，既不向内抠紧卡圈，割坏橡胶件，又不向外突出太多，提高球头产品的寿命。

A seal ring for automobile steering system

The invention discloses a seal ring for automobile steering system, which relates to the field of automobile steering system. The ring is an elastic opening ring, and the ring is used for a dustproof rubber ring in a car steering system. The ring is elliptical when it is not extended, and the elliptical long axis size and the short axis size can be adjusted. The card ring is made around the width direction, which includes the first tail end and the second tail end. When not extended, the first end and the second tail are set to overlap each other in the width direction, and the overlap position forms a window with the end point of the ellipse long axis. By making the circle in a perfect circle in the working condition, the tension force is uniform in the whole circumference range; at the same time, the circular arc tail end of the special treatment is in the proper position, neither tight clamping ring, cutting rubber piece, nor outgoing too much to lift the life of the high ball head product.

【技术实现步骤摘要】
一种用于汽车转向系统的密封卡圈
本专利技术涉及汽车转向系统领域，特别涉及一种用于汽车转向系统的密封卡圈。
技术介绍
汽车转向系统的作用是保证汽车在行驶过程中能适应道路改变行驶方向，或保持稳定的直线行驶。当驾驶员转动方向盘时，通过转向轴、转向万向节和传动轴，将转向转矩输入转向器。从转向盘到传动轴这一系列零部件称为转向操纵机构。转向摇臂、转向主拉杆、转向节臂、左/右梯形臂、转向横拉杆总称为转向传动机构。在转向传动机构上，例如稳定杆，转向横拉杆上，会有球头部件。球头部件是一个非常重要的零部件，它就像人体的膝盖一样，为底盘转向系统提供一个强有力的支点，起支撑作用，同时利用球型连接实现不同轴的动力传送，提供多角度的旋转，使得转向机构得以平顺转向，减少震动和实现平顺转向。球头部件由球头、卡槽、橡胶套和卡圈等零件组成，卡槽内有润滑脂，供球头旋转减少摩擦使用。同时，为了防止润滑脂干燥，以及车辆在行驶过程中导致卡槽内混入脏东西等异物，致球头卡死，无法旋转，需要在球头部件上固定一个防尘橡胶圈，而固定该橡胶圈的紧固装置就是卡圈。卡圈能够完美地紧固防尘橡胶圈，是球头部件高效稳定工作的前提条件之一。若卡圈无法很好地起到密封作用，则会严重影响球头部件的寿命，进而影响汽车底盘转向系统作用的发挥。基于以上的工作环境和功能要求，要求卡圈不能伤害与之配合的橡胶件，同时具有合适的卡紧力。目前市面上的卡圈主要存在以下缺点：在工况状态时，卡圈对防尘橡胶套的卡紧力不足，卡紧力不均匀，还会伤害橡胶件。因此，本领域的技术人员致力于开发一种卡紧力均匀且不易伤害橡胶件的卡圈。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种张紧力均匀，且卡圈既不向内抠紧卡圈，割坏橡胶件，又不向外突出太多，影响周边零件的密封卡圈，从而减少产生质量问题的频率，提高球头产品的寿命。为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于汽车转向系统的密封卡圈，所述卡圈在未扩展时为椭圆形，所述椭圆形的长轴尺寸和短轴尺寸均可调节，所述卡圈沿其宽度方向绕制，所述卡圈包括第一尾端和第二尾端，在未扩展时，所述第一尾端和所述第二尾端设置成在宽度方向上相互重叠，重叠位置与所述椭圆形长轴的端点形成窗口，与采用沿着钢丝厚度方向进行绕制形成的卡圈相比，沿宽度方向的绕制方式能够产生更大的卡紧力。进一步地，所述卡圈在未扩展时的窗口尺寸可调节，通过设置不同的窗口尺寸来控制卡圈在不同工况时产生的卡紧力。进一步地，所述卡圈在扩展时基本为圆形，所述卡圈在扩展时，所述第一尾端和所述第二尾端均与所述卡圈圆心位于同一平面，，所述卡圈与橡胶圈卡紧配合，保证在工况下卡圈处于比较完美的圆形，从而在全周向范围内的张紧力均匀。进一步地，所述窗口尺寸根据扩展时所述卡圈需要对橡胶圈施加的力进行调节。进一步地，所述卡圈的尾端为光滑圆弧形，通过特殊设计的模具，对绕制过程中的卡圈进行冲断，产生光滑的圆弧形卡圈尾端，避免了工况下卡圈尾端对橡胶件的划伤。进一步地，在所述卡圈扩展时，在所述卡圈扩展时，所述卡圈的第一尾端和第二尾端的内径切线分别与其在橡胶圈上投影的距离为X1和X2，X1和X2的值均大于零，因此卡圈的尾端不会向内抠紧卡圈，割坏橡胶件。进一步地，在所述卡圈扩展时，所述卡圈的第一尾端和第二尾端顶点之间距离为Y，Y的值大于零小于所述卡圈的直径，使卡圈的尾端不向外过度突出，影响周边零件。优选地，所述卡圈由自然成型的扁钢丝制成，与采用圆钢丝进行绕制形成的卡圈相比能够产生更大的卡紧力。进一步地，所述卡圈的边缘是光滑的圆弧形，卡圈的光滑边缘不会割坏橡胶件。进一步地，所述卡圈使用的扁钢丝的厚度大于其宽度。与现有技术相比，该专利技术的技术效果如下：1、针对卡圈在工况状态下卡紧力不足的问题，在设计卡圈时，考虑卡圈的工况，使得交货状态与工况状态的卡圈对比，能产生足够大的形变量，从而产生足够大的卡紧力；同时，采用扁钢丝制作卡圈，沿着宽度方向进行卡圈的绕制成型。2、针对卡圈在工况状态下卡紧力不均匀问题，在设计卡圈时，考虑卡圈的工况，交货状态卡圈未扩张时，为椭圆形，但卡圈在工作状态被扩展时，则处于圆形。3、针对卡圈在工况状态下伤害橡胶件的问题：把卡圈尾端做成光滑圆弧形，并采用边缘光滑倒圆角的扁钢生产卡圈；通过设计，保证卡圈在工况状态下，尾端不向内抠进，割破橡胶套。综上所述，本专利技术通过在设计生产过程中充分考虑工况，保证在工况下卡圈处于比较完美的圆形，从而在全周向范围内的张紧力均匀；同时，通过特殊处理的圆弧形尾端处于适当位置，既不向内抠紧卡圈，割坏橡胶件，又不向外突出太多，影响周边零件，减少了产生质量问题的频率，提高了球头产品的寿命。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的密封卡圈未扩展时，即交货状态下的正视图；图2是本专利技术的密封卡圈扩展时，即工况或装配状态下的正视图；图3是本专利技术的密封卡圈未扩展时的左视图；图4是本专利技术的密封卡圈未扩展时的所述卡圈尾端的放大图；图5是本专利技术的密封卡圈未扩展时的所述卡圈的立体图。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。如图1所示，一种用于汽车转向系统的密封卡圈在未扩展时，即在交货状态时，该密封卡圈为椭圆形，椭圆形的长轴尺寸A2和短轴尺寸A1均可调节，卡圈沿其宽度方向(图3所示的E方向)绕制，卡圈包括第一尾端和第二尾端，在未扩展时，第一尾端和第二尾端设置成在宽度方向上相互重叠，重叠位置与椭圆形长轴的端点形成窗口，该窗口尺寸可调节，窗口尺寸根据扩展时卡圈对橡胶圈施加的力的值进行调节。如图2所示，卡圈在扩展时，即在装配状态或工况状态下，卡圈基本为圆形，圆形的直径为D，卡圈在扩展时，第一尾端和第二尾端均与卡圈圆心位于同一平面，所述卡圈与橡胶圈卡紧配合，卡圈的第一尾端和第二尾端的内径切线分别与其在橡胶圈上投影的距离为X1和X2，X1和X2的值均大于零，X1和X2的值可以是相同的也可以是不同的，圈的第一尾端和第二尾端顶点之间距离为Y，Y的值大于零小于卡圈的直径。如图3所示，在交货状态，即卡圈未扩展时，从左侧看来，由于卡圈的单圈厚度为F，卡圈在顶部的整个厚度为2F，在窗口重叠位置以下，卡圈的第一端部和第二端部重叠而产生一定的倾斜角度，重叠部分侧视厚度为3F。如图4所示，卡圈的尾端为光滑圆弧形。如图5所示，卡圈由自然成型的扁钢丝制成，卡圈的边缘是光滑的圆弧形，卡圈的光滑边缘不会割坏橡胶件，卡圈使用的扁钢丝的厚度大于其宽度。卡圈尾端被做成光滑圆弧形，用边缘光滑倒圆角的扁钢制造卡圈，保证卡圈在工况状态下，尾端不向内抠进，割破橡胶套。以上详细描述了本专利技术的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本专利技术的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本
中技术人员依本专利技术的构思在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于汽车转向系统的密封卡圈，所述卡圈为弹性开口环，所述卡圈用于卡紧汽车转向系统中的防尘橡胶圈，其特征在于，所述卡圈在未扩展时为椭圆形，所述椭圆形的长轴尺寸和短轴尺寸均可调节，所述卡圈沿其宽度方向绕制，所述卡圈包括第一尾端和第二尾端，在未扩展时，所述第一尾端和所述第二尾端设置成在宽度方向上相互重叠，重叠位置与所述椭圆形长轴的端点形成窗口。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车转向系统的密封卡圈，所述卡圈为弹性开口环，所述卡圈用于卡紧汽车转向系统中的防尘橡胶圈，其特征在于，所述卡圈在未扩展时为椭圆形，所述椭圆形的长轴尺寸和短轴尺寸均可调节，所述卡圈沿其宽度方向绕制，所述卡圈包括第一尾端和第二尾端，在未扩展时，所述第一尾端和所述第二尾端设置成在宽度方向上相互重叠，重叠位置与所述椭圆形长轴的端点形成窗口。2.如权利要求1所述的密封卡圈，其特征在于，所述卡圈在未扩展时的窗口尺寸可调节。3.如权利要求1所述的密封卡圈，其特征在于，所述卡圈在扩展时基本为圆形，所述卡圈在扩展时，所述第一尾端和所述第二尾端均与所述卡圈圆心位于同一平面，所述卡圈与橡胶圈卡紧配合。4.如权利要求3所述的密封卡圈，其特征在于，所述窗口尺寸根据扩...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵春啸，张世文，吴少隆，
申请(专利权)人：太仓卡兰平汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32