一种系统优化转向时钟弹簧异响设计方法_杜雨恒.pdf
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1、汽车电器2023年第2期一种系统优化转向时钟弹簧异响设计方法杜雨恒,王子军,李志刚,郑岩,方丽琴,柳甲东(一汽奔腾轿车有限公司奔腾开发院,吉林 长春130012)【摘要】在转向过程中驾驶室内时钟弹簧异响是一个在市面很多车型普遍存在且多发的问题,而问题的根本原因不仅仅是单一零件的设计失误,更是一个系统的问题,仅仅通过系统内零件各自的设计优化,很难从根本上避免异响的发生。本文从系统内各零件匹配设计入手,选取了对时钟弹簧异响影响最大的 3 个零件间的匹配设计方向,提出相应的优化方案及建议,通过对近年各车型的生产、售后问题持续跟踪,来验证各匹配方案的优缺点,并证明推荐方案的可实施性和有效性。【关键词】
2、时钟弹簧异响;方向盘与时钟弹簧匹配;时钟弹簧与组合开关匹配;组合开关与转向柱匹配中图分类号:U463.6文献标志码:A文章编号:1003-8639(2023)02-0069-03A Method for Optimum Design of Steering Clock Spring NoiseDU Yu-heng,WANG Zi-jun,LI Zhi-gang,ZHENG Yan,FANG Li-qin,LIU Jia-dong(Research Center,FAW Car Co.,Ltd.,Changchun 130012,China)【Abstract】In the process of
3、 steering,the abnormal sound of the clock spring in the drivers cab is a commonand frequently problem in many models in the market.The root cause of the problem is not only the design error ofa single part,but also a system problem.It is difficult to avoid the occurrence of abnormal sound simply thr
4、oughthe design optimization of the parts in the system.Starting with the matching design of each part in the system,thematching design direction ofthe three parts which the most influence abnormal sound of clock spring is selected,and puts forward the corresponding optimization project and suggestio
5、ns.Through the continuous tracking of theproduction and after-sales problems of various models in recent years,the advantages and disadvantages of eachmatching scheme,and the implementation and effectiveness of the recommended scheme are verified.【Key words】abnormal sound of the clock spring;steerin
6、g wheel matches the clock spring;clock spring matchesthe combination switch;combination switch matches the steering column收稿日期:2022-07-22随着汽车普及以及用户对舒适性、静谧性要求的提升,驾驶室内的异常噪声越来越让用户难以忍受。对于主机厂来说,就需要对常发的一些噪声进行重点关注和消除设计。在驾驶室内诸多异响中,转向系统时钟弹簧异响较为常见且发生频次较高。转向时钟弹簧异响系统模型一般包含方向盘及方向盘开关、主驾驶安全气囊、时钟弹簧、角度传感器、组合开关、转向管柱、
7、转向柱护罩等。转向系统整体的安装形式:方向盘通过花键及螺母固定在转向柱上;方向盘开关、主驾驶安全气囊卡接固定在方向盘上;组合开关通过螺丝、螺栓等固定在转向柱支架上;时钟弹簧通过螺丝或者卡子固定在组合开关上;角度传感器通过螺丝固定在组合开关或时钟弹簧上;转向柱护罩通过螺丝固定在组合开关和转向柱上。一般各主机厂对时钟弹簧单个零件的转动噪声、振动噪声都有比较严苛的要求,正常的时钟弹簧工作不会引起用户的关注。转向时钟弹簧异响一般都是时钟弹簧受到挤压变形后转动产生的异响。转向系统内各零件间的装配方式、匹配公差设置都会直接影响时钟弹簧的工作环境。下文介绍一下异响排查过程中发现的3个关键零件间的各类匹配方式
8、及匹配公差推荐值。1方向盘与时钟弹簧匹配及驱动优化在转向系统异响分析中,方向盘安装后对时钟弹簧的挤压是多数异响的直接原因。方向盘与时钟弹簧结构匹配及驱动,主要包含如下几类形式:方向盘孔与时钟弹簧柱配合、方向盘花键外侧凸起与时钟弹簧凹槽配合、方向盘花键外侧凹槽与中转支架矛型配合。1.1方向盘孔与时钟弹簧柱配合在方向盘骨架上开出圆孔或长圆孔,与时钟弹簧上盖上的驱动柱配合,驱动柱一般为12个,驱动示意如图1所示。一般在驱动柱的外面套一层硅胶的套,硅胶套有横纹和竖纹两种形式,横纹较厚且硬,竖纹较薄且软,如图2所示。作者简介杜雨恒,男,工程师,从事汽车开关的开发设计工作。图1驱动示意图Innovatio
9、n reform/创新改革69DOI:10.13273/ki.qcdq.2023.02.013Auto electric parts No.02,2023采用单驱动柱与方向盘骨架长圆孔配合、竖纹硅胶套匹配形式。长圆孔长边为时钟弹簧径向方向,能有效吸收系统内各零件偏心量及装配累计径向的公差;驱动柱的硅胶套起高约1mm的竖纹,与骨架圆孔设置单边0.15mm左右的干涉量,这样能有效减少方向盘快速换向时时钟弹簧的晃动量,同时还能吸收系统内各零件偏心量及装配累计径向的公差。1.2方向盘花键凸起与时钟弹簧凹槽配合方向盘花键外轮廓增加的凸起,与时钟弹簧内圈的凹槽配合,匹配示意如图3所示。可以在时钟弹簧凹槽与
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