CN101434260B - 万向接头 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种万向接头，此万向接头包括具有中空形状的套筒；滑动轴衬，插置于套筒中；以及轴杆，通过滑动轴衬来组合于套筒，其中滑动轴衬包括动力传动部，动力传动部配置于滑动轴衬的周面上，并位于一轴向上，动力传动部具有插梢、支撑部及弹性部。插梢分别位于动力传动部的中间，支撑部支撑于每一插梢的两端，弹性部是沿着滑动轴衬的周面来配置，并间隔于动力传动部，且具有C形截面，弹性部在轴向上的一部分是被削除。因此，本发明可改善万向接头的强度与刚性，即使万向接头被扭转，藉以减少因擦伤与压力等所造成的组装间隙与噪音。

Description

万向接头 

技术领域

本发明涉及一种万向接头，特别是涉及一种万向接头的设有动力传动部的滑动轴衬。 

背景技术

在车辆的转向装置中，若驾驶者朝一预定方向转动方向盘，连接于方向盘的转向轴则对应地转动。此转向轴传动转动力至齿轮箱，齿轮箱包括齿条齿轮式(rack-pinion)齿轮，并通过万向接头。此时，齿轮箱转换此转向轴的转动运动成通过此齿条齿轮式齿轮的线性运动，藉以传动至齿杆，齿杆可传动力量至连接车轮转向节的拉杆，藉以改变车辆的行驶方向。 

更具体地，位于转向轴与齿轮箱之间的轴杆具有一结构，其输入杆和输出杆是以预定角度来相互连接，且未位于相同的方向轴上。这是由于典型的轴杆组合结构无法传动动力，因此，需使用万向接头来达到转向轴可倾斜一预定角度的结构。 

图1是现有万向接头的分解透视图，图2是现有滑动轴衬(slip bush)的透视图。 

如图所示，连接于转向轴来传动转动运动至齿轮箱的万向接头100包括轴管110和轴杆120，此轴杆120结构可通过滑动轴衬130来插入轴管110中。

轴管110具有内周面，其被加工成适当的形状，藉以平顺地导引滑动轴衬130的具有C形截面的弹性部140，以及实体部150，其中弹性部140和实体部150是延着轴管110的内周面来形成。因此，当轴管110接触于滑动轴衬130的外周面时，轴管110可组合于滑动轴衬130。 

再者，轴杆120的一侧外周面是对应于弹性部140和实体部150的形状来加工成适当的形状，藉以插置于滑动轴衬130中。因此，当轴杆120接触于滑动轴衬130的内周面时，轴杆120可组合于滑动轴衬130。 

确切而言，在万向接头100中，当设有此滑动轴衬130时，轴管110和轴杆120可允许万向接头100的长度在一轴向上延长或收缩，藉以吸收由车轮传来的冲击，并改善组合效果。此组合结构可吸收反向冲击，其是由于车辆行驶于不平路面而作用于车轮上的冲击所导致，且当万向接头100组合于转向轴与齿轮箱时，此组合结构组可在一轴向上滑动。 

通常，此滑动轴衬130是以塑料材料所制成，并具有圆筒形状，且滑动轴衬130具有三个弹性部140和三个实体部150，其交替地设置并相互距离一间隔。 

实体部150是呈圆柱状，其一半部分为半圆柱状，而形成于滑动轴衬130的外周面上。而实体部150的另一半部分为半圆柱状，而对称地形成于滑动轴衬130的内周面上。 

再者，弹性部140是对称地沿着滑动轴衬130的外、内周面来形成，弹性部140具有内部中空的圆筒状，且其位于滑动轴衬130的外周面上的一预设部分是沿着长轴方向被切除，因而弹性部140的横截面可呈C形。 

确切而言，在现有滑动轴衬130的结构中，当轴杆120滑入于轴管110中，且在施加扭转力矩或转动力矩的状态下，此实体部150接触于轴管110 的内周面，以增加实体部150与轴管110之间的滑动摩擦力。因此，滑动轴衬130的结构可确保扭转刚性。 

然而，在现有的滑动轴衬130中，实体部150是一体成型于滑动轴衬130上。因此，当滑动轴衬130滑动且扭转力矩施予轴杆120上，实体部150的全部外周面保持接触于轴管110的状态。因此，滑动摩擦力增加，而相对于扭转刚性的安全系数则可能减少。 

在现有的滑动轴衬130中，滑动轴衬130的实体部150承受大部分在扭转力矩传动于轴管110和轴杆120之间的过程中的负荷。因此，当强大的扭力在短时间内施予滑动轴衬130上时，滑动轴衬130的实体部150可能断裂，其是由于滑动轴衬130的材料是相同于实体部150的材料。如此，自然无法进行转向操作，而产生关于车辆安全性的严重问题。 

若使用现有的滑动轴衬130，当具有扭力的冲击施予万向接头100上时，滑动轴衬130的实体部150与轴管110的内周面之间的滑动摩擦力增加。因此，随着实体部150被磨耗，实体部150与轴管110之间的间隙增加，因而产生不预期的噪音。 

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种万向接头的滑动轴衬，配置于其周面上，并位于一轴向上，且具有插梢、支撑部及弹性部。插梢分别位于动力传动部的中间，支撑部支撑于每一插梢的两端，具有C形截面的弹性部是沿着滑动轴衬的周面来配置，并间隔于动力传动部，且弹性部在组合此滑动轴衬时为被压缩的状态，因而可改善万向接头的强度与刚性，即使万向接头被扭转， 藉以减少因擦伤与压力等所造成的组装间隙与噪音。 

本发明的目的之二在于提供一种万向接头，其包括具有中空形状的套筒；滑动轴衬，插置于套筒中；以及轴杆，通过滑动轴衬来组合于套筒，其中滑动轴衬包括动力传动部，动力传动部配置于滑动轴衬的周面上，并位于一轴向上，动力传动部具有插梢、支撑部及弹性部。插梢分别位于动力传动部的中间，支撑部支撑于每一插梢的两端，弹性部是沿着滑动轴衬的周面来配置，并间隔于动力传动部，且具有C形截面，弹性部在轴向上的一部分是被削除。 

本发明的万向接头可改善万向接头的强度与刚性，即使万向接头被扭转，藉以减少因擦伤与压力等所造成的组装间隙与噪音。 

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下： 

附图说明

图1是现有万向接头的分解透视图； 

图2是现有滑动轴衬的透视图； 

图3显示依据本发明的第一实施例的万向接头的分解透视图； 

图4是显示依据本发明的第一实施例的万向接头的滑动轴衬的透视图； 

图5是显示依据本发明的第一实施例的万向接头的剖面图； 

图6a和图6b是显示依据本发明的第一实施例的的滑动轴衬的插有插梢的动力传动部的局部示意图； 

图7是显示依据本发明的第二实施例的万向接头的分解透视图； 

图8是显示依据本发明的第二实施例的万向接头的滑动轴衬的透视图；以及

图9是显示依据本发明的第二实施例的的滑动轴衬的插有插梢的动力传动部的剖面图。 

具体实施方式

以下将特举出本发明一系列实施例与其对应图式来加以说明，在以下说明和图式中，相同标号是用以表示相同或相似的单元，故相同或相似单元的说明不再赘述。再者，已知功能或构造的详细说明在此不再赘述，以避免模糊本发明的主要标的。 

图3是显示依据本发明的第一实施例的万向接头的分解透视图。 

本发明的第一实施例的万向接头200包括轴杆210，其插置于滑动轴衬240中，以及套筒220，其呈中空，用以容设插有轴杆210的滑动轴衬240。 

轴杆210具有一端，其连接于转向轴(未绘示)，而轴杆210的另一端具有第一组合凹部230，而沿着其外周面来形成。在实施例中，至少二个第一组合凹部230沿着轴杆210的另一端的外周面来形成，藉以接触于形成于滑动轴衬240的周面上的弹性部250与动力传动部。然而，第一组合凹部230的数目并不限于二个，而可根据弹性部250与动力传动部形成于滑动轴衬240上的数目来决定。 

套筒220具有内周面，其形状是对应于滑动轴衬240的外周面形状，藉以使具有第一组合凹部230的轴杆210，以及组合于此轴杆210的滑动轴衬240可插置于此套筒220内。特别地，为了允许弹性部250、滑动轴衬240的支撑部260，以及插置并支撑于支撑部260中间的插梢270可平顺地插入套筒220内，套筒220设有多个第二组合凹部280，其形状对应于滑动轴衬240的外周面形状。

图4是显示依据本发明的第一实施例的万向接头的滑动轴衬的透视图，图5是显示依据本发明的第一实施例的万向接头的剖面图，以及图6a和图6b是显示依据本发明的第一实施例的的滑动轴衬的插有插梢的动力传动部的局部示意图。 

如图所示，本发明的第一实施例的滑动轴衬240位于轴杆210与套筒220之间。滑动轴衬240是以塑料材料所制成，藉以当轴杆210在套筒220内缩进及伸出时，提供适当的摩擦力于轴杆210与套筒220之间。且滑动轴衬240可传动方向盘(未绘示)所产生的转动力于轴杆210在套筒220之间，并可吸收车辆行驶时车轮所传来的反向冲击负荷(kick-back load)，因而改善转向效果。 

滑动轴衬240为中空圆筒状，多个具有C形截面的弹性部250是沿着滑动轴衬240的周面来形成，用以被压缩来组合套筒220，其中这些弹性部250之间相互距离一预设间隔。且支撑部260是形成于这些弹性部250之间，并具有多个插梢270，其插置并被支撑于支撑部260之间。当扭力施予万向接头200来产生扭转时，这些插梢270是接触于套筒220的内周面(亦即第二组合凹部280)。滑动轴衬240的长度可根据轴杆210的第一组合凹部230的长度来改变。 

再者，每一弹性部250在突出于滑动轴衬240的外周面上，且位于长轴方向上的预设部分是被切除，因而形成具有C形截面的弹性部250。当滑动轴衬240插置于套筒220内时，这些弹性部250是被压缩，以插置于套筒220内。因此，这些具有C形截面的弹性部25在万向接头200被扭转时可被撑大，以减少组装间隙，因而可减少噪音。 

三个具有C形截面的弹性部250可形成于滑动轴衬240的周面上，并位于一轴向上，然而这些弹性部250的数目并不限于三个。再者，亦可形成至 少一弹性部250于滑动轴衬240上，以减少万向接头200被扭转时的噪音。 

又，这些动力传动部是设置于这些具有C形截面的弹性部250之间，并与这些弹性部250是重复地或连续地沿着滑动轴衬240的周面来配置。每一动力传动部包括支撑部260和插梢270，支撑部260是用以支撑插梢270。这些支撑部260是形成于滑动轴衬240的两端，并具有插置孔262，用以插设插梢270。 

如此，插梢270的两端是分别插置于这些支撑部260的插置孔262。因此，当万向接头200被扭转时，插梢270的外周面是接触于套筒220的内周面(亦即第二组合凹部280)及轴杆210的外周面(亦即第一组合凹部230)，以改善万向接头200的强度和刚性。 

插梢270的两端是插置并固定于这些支撑部260的插置孔262，每一固定部274是形成于插梢270的两端，藉以使插梢270可平顺地插置并固定于这些支撑部260。如图6a所示，固定部274是利用削尖加工来削除部分厚度，藉以使固定部274具有适当的形状来插置于支撑部260。特别地，如图6b所示，固定部274可具有半圆形截面的半球形，以来插置于支撑部260。 

支撑部260的插置孔262的形状是对应于插梢270的固定部274形状，用以插置插梢270的固定部274，因而可允许固定部274有效地插置于支撑部260，并增大支撑部260与插梢270之间的固定力。 

每一削尖部272是形成于插梢270的两端，并具有预定长度的削尖状或锥状。因此，当轴杆210插置于套筒220时，可利用插梢270来避免形成于轴杆210的一侧的第一组合凹部230被插梢270的两端所磨损，并可减少第一组合凹部230被插梢270的两端所擦伤。因此，可减少轴杆210与套筒220之间的间隙，进而减少轴杆210与套筒220之间的噪音。

再者，相似于弹性部250，三个插梢270可形成于滑动轴衬240的一轴向上，然而这些插梢270的数目并不限于三个。再者，亦可形成至少一插梢270于滑动轴衬240上，以增加万向接头200的强度与刚性。 

插梢270的外径是小于套筒220的每一第二组合凹部280的内径以及轴杆210的第一组合凹部230，因此，在正常操作下，插梢270并未接触于套筒220的第二组合凹部280，且当万向接头200被扭转时，插梢270可接触于套筒220的第二组合凹部280，以改善万向接头200的强度与刚性。 

此外，设置于滑动轴衬240的周面上的插梢270可由具有抗磨损性的高碳刚等材料所制成，藉以当轴杆210插置于套筒220内并施予扭力于万向接头200上时，可提供预定的摩擦力与高扭转刚性。然插梢270的材料并不限于此，插梢270亦可由任何其它在接触于套筒220的第二组合凹部280以及轴杆210的第一组合凹部230时，可提供适当摩擦力与有效强度的材料所制成。 

如此，滑动轴衬240可插入套筒220中，且滑动轴衬240的周面上的多个弹性部250可被压缩。因此，即使万向接头200扭转时，仍可利用压缩具有C形截面的弹性部250的弹力来减少因擦伤与压力所造成的组装间隙与噪音。再者，由于插梢270与第二组合凹部280之间保持着适当间隔，因而使插梢270未接触于第二组合凹部280，进而未经常产生摩擦力。然而，当万向接头200扭转，且轴杆210与套筒220相互伸缩时，设置滑动轴衬240上的插梢270是接触于套筒220的内周面，以产生适当的摩擦力，而可改善万向接头200的强度与刚性。 

图7是显示依据本发明的第二实施例的万向接头的分解透视图，图8是显示依据本发明的第二实施例的万向接头的滑动轴衬的透视图，以及图9是 显示依据本发明的第二实施例的的滑动轴衬的插有插梢的动力传动部的剖面图。 

在本发明的第二实施例中，除了插梢270是插设于支撑部260中，其它结构是相似于第一实施例的结构，因此，以下关于相似于第一实施例的组件及功能的详细叙述将不再赘述。本发明的第二实施例的滑动轴衬240位于轴杆210与套筒220之间。滑动轴衬240是以塑料材料所制成，藉以当轴杆210在套筒220内缩进及伸出时，提供适当的摩擦力于轴杆210与套筒220之间。且滑动轴衬240可传动方向盘(未绘示)所产生的转动力于轴杆210在套筒220之间，并可吸收车辆行驶时车轮所传来的反向冲击负荷，因而改善转向效果。 

滑动轴衬240为中空圆筒状，多个具有C形截面的弹性部250是沿着滑动轴衬240的周面来形成，用以被压缩来组合套筒220，其中这些弹性部250之间相互距离一预设间隔。且支撑部260是形成于这些弹性部250之间，并具有多个插梢270，其插置并被支撑于支撑部260之间。当扭力施予万向接头200来产生扭转时，这些插梢270是接触于套筒220的内周面(亦即第二组合凹部280)。滑动轴衬240的长度可根据轴杆210的第一组合凹部230的长度来改变。 

在以塑料材料来制造滑动轴衬240的过程中，插梢270可配置于滑动轴衬240的模具中，并对应于动力传动部的位置以及在其长轴上的扭转程度，因而插梢270可利用射出成型方式来一体形成于滑动轴衬240上，藉以使插梢270可完全地固定于支撑部260中。 

此时，如图9所示，插梢270的两端是被准确地加工成倾斜及削尖状，以允许塑料材料可平顺地流动，而进行射出成型，并可避免插梢270由支撑部260之中脱落。标号276是表示一核组件，其是由模具所形成，用以固定 插梢270。 

再者，插梢270的直径是优选地略大于支撑部260的直径，且插梢270位于支撑部260之间的一预设部分是暴露于滑动轴衬240的外周面与内周面，藉以使插梢270的暴露部分接触于轴杆210的第一组合凹部230，并与套筒220的第二组合凹部280之间具有间隔。 

如此，每一削尖部272是形成于插梢270的两端，并具有预定长度的削尖且平顺的形状。因此，当轴杆210插置于套筒220时，可利用插梢270来避免形成于轴杆210的一侧的第一组合凹部230被插梢270的两端所磨损，并可减少第一组合凹部230被插梢270的两端所擦伤。因此，可减少轴杆210与套筒220之间的间隙，进而减少轴杆210与套筒220之间的噪音。 

再者，相似于弹性部250，三个插梢270可优选地形成于滑动轴衬240的一轴向上，然而这些插梢270的数目并不限于三个。再者，亦可形成至少一插梢270于滑动轴衬240上，以增加万向接头200的强度与刚性。 

插梢270的外径是小于套筒220的第二组合凹部280的内径，在预定角度下，插梢270会接触于套筒220。因此，在正常操作下，插梢270并未接触于套筒220的第二组合凹部280。且仅当万向接头200被扭转时，插梢270才可接触于套筒220的第二组合凹部280，以改善万向接头200的强度与刚性。 

此外，设置于滑动轴衬240的周面上的插梢270可由具有抗磨损性的高碳刚等材料所制成，藉以当轴杆210插置于套筒220内并施予扭力于万向接头200上时，可提供预定的摩擦力与高扭转刚性。然插梢270的材料并不限于此，插梢270亦可由任何其它在接触于套筒220的第二组合凹部280以及轴杆210的第一组合凹部230时，可提供适当摩擦力与有效强度的材料所制 成。 

再者，为了改善滑动平滑性和耐久性，滑动轴衬240的整体外周面或内周面上可形成(如涂布)有润滑层，某些材料，例如铁氟龙(Teflon)可用以形成此润滑层。此使用的材料可在射出成型完成来形成硬化。 

如此，本实施例的滑动轴衬240可插入套筒220中，且滑动轴衬240的周面上的多个弹性部250可被压缩。因此，即使万向接头200扭转时，仍可利用压缩具有C形截面的弹性部250的弹力来减少因擦伤与压力所造成的组装间隙与噪音。再者，由于插梢270与第二组合凹部280之间保持着适当间隔，因而使插梢270未接触于第二组合凹部280，进而未经常产生摩擦力。然而，当万向接头200扭转，且轴杆210与套筒220相互伸缩时，设置滑动轴衬240上的插梢270是接触于套筒220的内周面，以产生适当的摩擦力，而可改善万向接头200的强度与刚性。 

由上述本发明的实施例可知，此滑动轴衬包括沿着其周面所形成的动力传动部、插梢插设于其中、以及相互间隔于动力传动部的弹性部，其在组合此滑动轴衬时为被压缩的状态。因此，本发明可改善万向接头的强度与刚性，即使万向接头被扭转，藉以减少因擦伤与压力等所造成的组装间隙与噪音。 

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但该优选实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰。 

Claims (6)

1.一种动力传动结构，其特征在于所述动力传动结构包括：

套筒，具有中空形状；

滑动轴衬，插置于所述套筒中；以及

轴杆，通过所述滑动轴衬来组合于所述套筒，其中所述滑动轴衬包括动力传动部，所述动力传动部配置于所述滑动轴衬的周面上并位于一轴向上，所述动力传动部具有插梢和支撑部，所述插梢分别位于所述动力传动部的中间，所述支撑部支撑于所述插梢的两端，于所述插梢的两端形成有削尖部；所述滑动轴衬进一步包括弹性部，所述弹性部沿着所述滑动轴衬的周面配置并间隔于所述动力传动部，并且所述弹性部在所述轴向上的一部分被削除而具有C形截面。

2.根据权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于：插置孔形成于所述支撑部上，并位于所述滑动轴衬的两端，且固定部形成于所述插梢的两端，用以插置于所述支撑部的所述插置孔。

3.根据权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于：具有所述插梢的所述动力传动部的数目为至少一个，且所述动力传动部是沿着所述滑动轴衬的周面来配置，并相互间隔。

4.根据权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于：具有C形截面的所述弹性部的数目为至少一个，且所述弹性部是沿着所述滑动轴衬的周面来配置，并相互间隔。

5.根据权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于：所述插梢是利用射出成型方式配置在所述滑动轴衬上并被支撑于所述支撑部之间。

6.根据权利要求1所述的动力传动结构，其特征在于：所述滑动轴衬形成有润滑层。

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