CN103925302A - 车辆驱动轴的轴杆装置、驱动轴总成、减震方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车辆驱动轴的轴杆装置，包括滑移端轴杆(1)，该滑移端轴杆(1)用于与滑移端万向节连接；固定端轴杆(2)，该固定端轴杆(2)用于与固定端万向节连接，所述固定端轴杆(2)与所述滑移端轴杆(1)可拆卸地连接，所述滑移端轴杆(1)和所述固定端轴杆(2)之间设置有能够缓冲轴向振动的减震件，通过该轴杆装置，能够有效地缓冲、吸收轴向方向的震动，提高了该驱动轴总成的NVH性能，并且便于拆卸、维修。
Description
技术领域
本发明涉及车辆驱动轴技术领域，具体地，涉及一种车辆驱动轴的轴杆装置、具有该轴杆装置的车辆驱动轴总成、以及车辆驱动轴总成的减震方法。
背景技术
随着人们生活质量的提高以及汽车的不断普及，消费者对汽车的认知度不断提高，同时对汽车的各项性能例如车辆的传动系统的NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能、售后维修的便利性等要求也不断提高。
驱动轴总成作为汽车传动系统主要的传递扭矩的零部件，到目前为止，其大部分采用两段万向节中间设有连接万向节的轴杆，由于处于车轮端的万向节(即固定端万向节)在驱动过程中需要其转向作用，而处于变速箱端的万向节(即滑移端万向节)在路面不平的情况下才产生滑移，这两个万向节是需要维修和更换的部件。
中国专利文献CN101245817B公开了一种可方便快速拆卸的驱动轴总成，包括有中间轴，设置在中间轴一端的固定端万向节和设置在中间轴另一端的滑移端万向节，中间轴分为左、右半轴，左右半轴之间通过联接器可拆卸连接，从而在固定端万向节损坏时，可以方便地拆卸连接固定端万向节的半轴以及万向节进行更换，提高了时间效率和降低时间成本。
然而，该专利文献的驱动轴总成在实际使用中，虽然能够方便地拆卸更换维修，但驱动轴的振动、噪声比较大，从而严重影响了驱动轴总成的NVH性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种车辆驱动轴的轴杆装置，该轴杆装置能够有效地吸收轴杆装置沿轴线方向的震动，提高驱动轴总成的NVH性能，并且便于拆装维修。
为了实现上述目的，本发明提供了一种车辆驱动轴的轴杆装置，包括：滑移端轴杆，该滑移端轴杆用于与滑移端万向节连接；固定端轴杆，该固定端轴杆用于与固定端万向节连接，所述固定端轴杆与所述滑移端轴杆可拆卸地连接，所述滑移端轴杆和所述固定端轴杆之间设置有能够缓冲轴向振动的减震件。
优选地，所述固定端轴杆和所述滑移端轴杆中的一者上设置有轴向盲孔，所述固定端轴杆和所述滑移端轴杆中的另一者上设置有通过台阶部形成的轴向突出轴，该轴向突出轴可滑移地装配在所述轴向盲孔内，并且所述轴向突出轴的长度小于所述滑移端万向节的滑移距离。
优选地，所述减震件包括减震垫圈，该减震垫圈套装在所述轴向突出轴上并位于所述轴向盲孔端口处端面和所述台阶部朝向所述端面的环状面之间。
优选地，所述减震件包括减震弹簧，该减震弹簧在所述轴向盲孔内被所述轴向突出轴压紧于所述轴向盲孔的底部。
通过上述技术方案，车辆在运行过程中，由于悬架运动将引起滑移端万向节在轴向方向上滑移，使轴杆装置产生沿轴线方向的震动，由于减震件例如减震垫圈和/减震弹簧的作用，从而能够有效的缓冲、吸收所产生的震动，提高驱动轴总成NVH性能，同时，由于所述固定端轴杆与所述滑移端轴杆可拆卸地连接，从而便于该轴杆装置拆装维修。
此外，本发明还提供一种车辆驱动轴总成，包括滑移端万向节，该滑移端万向节用于与变速器连接；固定端万向节，该固定端万向节用于与车轮毂连接；该车辆驱动轴总成还包括以上所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其中，所述滑移端万向节与所述滑移端轴杆连接，所述固定端万向节与所述固定端轴杆连接。
此外，本发明还提供一种车辆驱动轴总成的减震方法，所述车辆驱动轴总成包括滑移端万向节和固定端万向节以及以上所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其中，车辆的悬架运动引起所述滑移端万向节在轴向方向上滑移，所述轴杆装置产生沿所述轴向方向的震动，所述轴杆装置的减震件缓冲吸收所述轴向方向的震动。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明具体实施方式提供的车辆驱动轴的轴杆装置的结构示意图；
图2是图1中的滑移端轴杆的结构示意图；
图3是图1中的固定端轴杆的结构示意图；
图4是图1中的卡销的结构示意图。
附图标记说明
1 滑移端轴杆 2 固定端轴杆
3 谐振块 4 谐振块固定面
5 谐振块卡箍紧固区 6 卡箍
7 轴向盲孔 8 轴向突出轴
9 减震垫圈 10 端面
11 环状面 12 减震弹簧
13 沉孔 14a 第一承扭面
14b 第二承扭面 15 通孔
16 沉槽 17 卡销预紧弹簧
18 卡销 19 挡台
20 导入槽 22 卡销引导槽
23 卡位孔 24 台阶部
161 空腔部 162 开口部
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明提供了一种车辆驱动轴的轴杆装置，包括：滑移端轴杆1，该滑移端轴杆1用于与滑移端万向节连接；固定端轴杆2，该固定端轴杆2用于与固定端万向节连接，所述固定端轴杆2与所述滑移端轴杆1可拆卸地连接，所述滑移端轴杆1和所述固定端轴杆2之间设置有能够缓冲轴向振动的减震件。
这样，车辆在运行过程中，由于悬架运动将引起滑移端万向节(图中未显示)在轴向方向上滑移，使轴杆装置产生沿轴线方向的震动，由于减震件例如如下文详细说明的减震垫圈和/减震弹簧的作用，从而能够有效的吸收所产生的震动，提高驱动轴总成NVH性能，同时，由于所述固定端轴杆与所述滑移端轴杆可拆卸地连接，从而便于该轴杆装置拆装维修。
在所述固定端轴杆2与所述滑移端轴杆1的一种结构中，具体地，如图1、2和3所示，所述固定端轴杆2和所述滑移端轴杆1中的一者上设置有轴向盲孔7，所述固定端轴杆2和所述滑移端轴杆1中的另一者上设置有通过台阶部24形成的轴向突出轴8，该轴向突出轴8可滑移地装配在所述轴向盲孔7内，并且所述轴向突出轴8的长度小于所述滑移端万向节的滑移距离。这样，当所述固定端轴杆2与所述滑移端轴杆1需要拆卸时，仅需要将轴向突出轴8从轴向盲孔7内滑出即可，同时，由于轴向突出轴8的长度小于所述滑移端万向节的滑移距离，从而使得在所述滑移端万向节的滑移距离范围内，即可容易地将轴向突出轴8从轴向盲孔7中滑出，更便于拆卸该轴杆装置。
进一步，如图1所示，所述减震件包括减震垫圈9，该减震垫圈9套装在所述轴向突出轴8上并位于所述轴向盲孔7端口处端面10和所述台阶部24朝向所述端面10的环状面11之间，也就是，减震垫圈安装于轴向突出轴8与滑移端轴杆的相互配合处。
所述减震垫圈9为由弹性材料例如橡胶制得的部件。
进一步地，所述减震件包括减震弹簧12，该减震弹簧12在所述轴向盲孔7内被所述轴向突出轴8压紧于所述轴向盲孔7的底部，这样，通过该减震弹簧12或者减震弹簧12与减震垫圈9的共同作用，能够有效地吸收轴杆装置在轴向方向上的振动，提高车辆的整体NVH性能。
更进一步地，如图1所示，所述减震弹簧12为锥形弹簧，而所述轴向突出轴8的端面上形成有沉孔13，该锥形弹簧12的小端抵靠在所述沉孔13内，所述锥形弹簧12的大端抵靠在所述轴向盲孔7的底部，这样，就能够将该锥形弹簧可靠地保持在轴向盲孔7内，使其在轴杆装置旋转时不发生晃动，同时，所述定端轴杆2和所述滑移端轴杆1在分离时，滑移端轴杆1将在该锥形弹簧12的作用下，能够快速地从轴向盲孔7中滑出。
此处需要说明的是，本发明的减震件并不限于以上所述的减震垫圈和/或减震弹簧，本领域技术人员需要理解的是，减震件也可以为其他能够实现在所述轴向方向上缓冲并吸收震动的结构形式。
为了在轴杆装置旋转时能够可靠地传递动力，轴向突出轴8需要和轴向盲孔7形成可靠良好的配合，如图2和3所示，所述轴向突出轴8的外周面上设置有沿轴向平行延伸的第一承扭面14a，相应地，所述轴向盲孔7的内壁上对应地设置有沿轴向平行延伸的第二承扭面14b，该第二承扭面14b与所述第一承扭面14a彼此相贴地配合，以可靠稳定地传动力矩。此外，轴向突出轴8的外径尺寸需要保证驱动轴具有足够的强度，以传递动力。
为了实现滑移端轴杆1和固定端轴杆2之间的可拆卸连接以及锁定定位，本发明采用了卡销18的结构形式，但需要理解的是，本发明并不限于此，并且本发明也可以为其他能够实现滑移端轴杆1和固定端轴杆2的锁定定位并可拆卸连接的其他结构形式。
在卡销的结构形式中，具体地，如图1-4所示，所述轴向盲孔7的壁上形成有通孔15，且所述轴向盲孔7的内壁上形成有从所述通孔15延伸到所述轴向盲孔7开口处的卡销引导槽22；和卡销18可沿径向方向移动地限制于设置在所述轴向突出轴8上的沉槽16中，而在所述卡销18的最低压缩位置，该卡销18不干涉所述滑移端轴杆1和固定端轴杆2之间的滑动，在所述卡销18的最高伸出位置，所述卡销18的顶端位于所述通孔15内并与所述通孔15之间设置有间隙。
这样，滑移端轴杆1和固定端轴杆2需要分离时，使卡销18处于最低压缩位置，轴向突出轴8在外力或者在减震弹簧12的作用下能够方便地从轴向盲孔7中滑出，以对驱动轴总成进行维修更换，而当滑移端轴杆1和固定端轴杆2需要连接锁定时，使卡销18处于最低压缩位置，轴向突出轴8将滑入到轴向盲孔7内，卡销18也将处于其最高伸出位置，并且其卡销的顶端将位于通孔15内，已将滑移端轴杆1和固定端轴杆2锁定定位，并防止相互之间产生轴向移动，同时，由于卡销18的顶端，也就是卡销18位于通孔15内的部分与通孔15之间形成有间隙，这样，当悬架运动引起滑移端万向节轴向滑移时并使轴杆装置沿轴向震动时，通过所述间隙，所述减震件将能够有效地缓冲并吸收所述轴向的震动。
此外，由于设置有从所述通孔15延伸到所述轴向盲孔7开口处的卡销引导槽22，能够便于卡销18从轴向盲孔7中滑出，具体如图3所示的结构，这样，卡销的顶端能够与引导槽22的轮廓相匹配，从而更便于卡销沿着卡销引导槽22容易地从轴向盲孔中滑出。
进一步，为了便于卡销18的伸缩运动，优选地，如图1所示，所述卡销18通过卡销预紧弹簧17设置在所述轴向突出轴8上的所述沉槽16中，这样，卡销将在卡销预紧弹簧17的作用下处于其最高伸出位置。
如图1和4所示，为了使卡销预紧弹簧17不发生偏移，卡销18的底端也就是与卡销预紧弹簧17接触的端面上形成有卡位孔23，这样，卡销预紧弹簧17的一端将卡在该卡位孔23内，而另一端将抵触在沉槽16的底面上。
更进一步地，在卡销与沉槽配合的一种结构形式中，具体如图1-4所示，所述沉槽16包括空腔部161和与该空腔部连通的开口部162，该开口部162的直径小于所述空腔部161的直径，以在开口部162处形成用于阻挡卡销从沉槽中弹出的阻挡缘，所述开口部162的内周面上设置有沿该沉槽16径向方向延伸的导入槽20；所述卡销18包括圆柱形的本体181以及在所述该本体181底端的外周面上形成且与所述导入槽20对应的挡台19，所述本体181的直径稍小于或等于所述开口部的直径，所述挡台19的最大旋转直径稍小于或等于所述空腔部161的直径。空腔部161为圆孔形状。
这样，在卡销与沉槽装配时，将卡销的挡台19对准导入槽20并压缩卡销预紧弹簧17，当挡台19通过开口部162进入到空腔部161后，由于所述挡台19的最大旋转直径稍小于或等于所述空腔部161的直径，旋转卡销18，使挡台19与导入槽20形成错位，同时，卡销将在卡销预紧弹簧的作用下向上弹起并且挡台19将抵靠在开口部162上，也就是阻挡缘上。
进一步，如图1所示，所述卡销18的顶端为半球形结构，可以便于在压下时，从轴向盲孔7中滑出并沿着卡销引导槽22滑移。
此外，如图1所示，本发明的轴杆装置还包括位于所述固定端轴杆2和所述滑移端轴杆1的连接处，并装配在所述固定端轴杆2和所述滑移端轴杆1上的谐振块3。
这样，该谐振块3能够用于调整整个驱动轴总成的模态，改善驱动轴总成的NVH性能，谐振块3的固有频率根据对应的驱动轴本身的模态进行确定，同时，该谐振块3的位置可根据驱动轴总成的具体模态进行轴向调整。车辆在运行过程中，由于万向节的特性驱动轴将会产生弯振，而在谐振块和减震件例如减震垫圈二者的共同作用之下，可以有效地减低驱动轴的弯振现象。
进一步，在谐振块3的一种安装结构中，所述固定端轴杆2和所述滑移端轴杆1上分别设置有谐振块固定面4，并且所述固定端轴杆2或所述滑移端轴杆1上设置有谐振块卡箍紧固区5，所述谐振块3装配在所述谐振块固定面4上并通过位于所述谐振块卡箍紧固区5上的卡箍6卡紧，卡箍6能够位于谐振块3上的凹槽内，以将谐振块与所述轴杆卡紧，防止谐振块在轴杆上发生轴向窜动。
这样，本发明的轴杆装置在车辆的运动过程中，能够有效地缓冲、吸收驱动轴轴杆沿着轴向方向产生的震动，改善并提高车辆的NVH性能。同时，在维护需要拆除驱动轴总成时，首先拆下谐振块，然后按下卡销，在滑移端万向节的滑移量和减震弹簧的推力作用下，滑移端轴杆向内端滑移，使固定端轴杆与滑移端轴杆自动分离，驱动轴总成内端即可由整车上拆下。
此外，本发明提供的车辆驱动轴总成，包括滑移端万向节，该滑移端万向节用于与变速器连接；固定端万向节，该固定端万向节用于与车轮毂连接；以及以上所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其中，所述滑移端万向节与所述滑移端轴杆1连接，所述固定端万向节与所述固定端轴杆2连接。
通过该轴杆装置，能够有效地缓冲、吸收轴向方向的震动，提高了该驱动轴总成的NVH性能。
此外，本发明提供的车辆驱动轴总成的减震方法中，所述车辆驱动轴总成包括滑移端万向节和固定端万向节以及以上所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其中，车辆的悬架运动引起所述滑移端万向节轴向滑移，所述轴杆装置产生沿所述轴向方向的震动，所述轴杆装置的减震件缓冲吸收所述轴向方向的震动。
进一步，所述减震件为减震垫圈和/或减震弹簧。
通过该减震方法，能够使驱动轴总成有效地缓冲、吸收轴向方向的震动，提高了该驱动轴总成的NVH性能。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种车辆驱动轴的轴杆装置，包括：
滑移端轴杆(1)，该滑移端轴杆(1)用于与滑移端万向节连接；
固定端轴杆(2)，该固定端轴杆(2)用于与固定端万向节连接，所述固定端轴杆(2)与所述滑移端轴杆(1)可拆卸地连接，其特征在于，
所述滑移端轴杆(1)和所述固定端轴杆(2)之间设置有能够缓冲轴向振动的减震件。
2.根据权利要求1所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其特征在于，所述固定端轴杆(2)和所述滑移端轴杆(1)中的一者上设置有轴向盲孔(7)，所述固定端轴杆(2)和所述滑移端轴杆(1)中的另一者上设置有通过台阶部(24)形成的轴向突出轴(8)，该轴向突出轴(8)可滑移地装配在所述轴向盲孔(7)内，并且所述轴向突出轴(8)的长度小于所述滑移端万向节的滑移距离。
3.根据权利要求2所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其特征在于，所述减震件包括减震垫圈(9)，该减震垫圈(9)套装在所述轴向突出轴(8)上并位于所述轴向盲孔(7)端口处端面(10)和所述台阶部(24)朝向所述端面(10)的环状面(11)之间。
4.根据权利要求2或3所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其特征在于，所述减震件包括减震弹簧(12)，该减震弹簧(12)在所述轴向盲孔(7)内被所述轴向突出轴(8)压紧于所述轴向盲孔(7)的底部。
5.根据权利要求2所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其特征在于，所述轴向突出轴(8)的外周面上设置有沿轴向平行延伸的第一承扭面(14a)，所述轴向盲孔(7)的内壁上对应地设置有沿轴向平行延伸的第二承扭面(14b)，该第二承扭面(14b)与所述第一承扭面(14a)彼此相贴地配合。
6.根据权利要求2所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其特征在于，
所述轴向盲孔(7)的壁上形成有通孔(15)，且所述轴向盲孔(7)的内壁上形成有从所述通孔(15)延伸到所述轴向盲孔(7)开口处的卡销引导槽(22)；和
卡销(18)，该卡销(18)可沿径向方向移动地限制于设置在所述轴向突出轴(8)上的沉槽(16)中，在所述卡销(18)的最低压缩位置，该卡销(18)不干涉所述滑移端轴杆(1)和固定端轴杆(2)之间的滑动，在所述卡销(18)的最高伸出位置，所述卡销(18)的顶端位于所述通孔(15)内并与所述通孔(15)之间设置有间隙。
7.根据权利要求6所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其特征在于，
所述沉槽(16)包括空腔部(161)和与该空腔部连通的开口部(162)，该开口部(162)的直径小于所述空腔部(161)的直径，所述开口部(162)的内周面上设置有沿该沉槽(16)径向方向延伸的导入槽(20)；
所述卡销(18)包括圆柱形的本体(181)以及在所述该本体(181)底端的外周面上形成且与所述导入槽(20)对应的挡台(19)，所述本体(181)的直径稍小于或等于所述开口部的直径，所述挡台(19)的最大旋转直径稍小于或等于所述空腔部(161)的直径。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其特征在于，所述固定端轴杆(2)和所述滑移端轴杆(1)上分别设置有谐振块固定面(4)，并且所述固定端轴杆(2)或所述滑移端轴杆(1)上设置有谐振块卡箍紧固区(5)，所述谐振块固定面(4)上装配有谐振块(3)，所述谐振块(3)通过位于所述谐振块卡箍紧固区(5)上的卡箍(6)卡紧。
9.一种车辆驱动轴总成，包括
滑移端万向节，该滑移端万向节用于与变速器连接；
固定端万向节，该固定端万向节用于与车轮毂连接；其特征在于，
还包括权利要求1-8中任意一项所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其中，所述滑移端万向节与所述滑移端轴杆(1)连接，所述固定端万向节与所述固定端轴杆(2)连接。
10.一种车辆驱动轴总成的减震方法，其特征在于，所述车辆驱动轴总成包括滑移端万向节和固定端万向节以及权利要求1-8中任意一项所述的车辆驱动轴的轴杆装置，其中，车辆的悬架运动引起所述滑移端万向节在轴向方向上滑移，所述轴杆装置产生沿所述轴向方向的震动，所述轴杆装置的所述减震件缓冲吸收所述轴向方向的震动。
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