CN104192204A - 一种自转向车轴 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种自转向车轴，能够通过车身重力实现车轴的自动回正。本发明实施例中的自转向车轴包括两个轴头、轴管、拉杆和助力回正机构，两个轴头活动连接在拉杆两端，轴管通过助力回正机构与两个轴头活动连接，其中，助力回正机构包括：芯轴、相互啮合的上波形垫圈与下波形垫圈；当车辆转弯时，轴管与轴头将产生相对旋转，导致上波形垫圈与下波形垫圈之间产生旋转位移，波峰与波峰相对而彼此分离，迫使轴管与芯轴向上移动。在车辆转弯期间，轴管始终受到车辆本身的重量载荷，而具备向下位移的趋势，即会带动上波形垫圈与下波形垫圈啮合，即完成轴头回正动作。

Description

一种自转向车轴

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其涉及一种自转向车轴。

背景技术

目前汽车市场上主流的自转向车轴各种各样，如整轴焊接在可旋转的悬架上，悬架焊接在汽车大梁上，通过悬架实现自转向的。但大多数自转向车轴自转向机构复杂，或存在一定的弊端。

请参阅图1，现有的自转轴利用弹簧的弹力实现车轴的自动回正，弹簧连接在轴头与轴管之间，即在车轴转向时引起弹簧产生形变，形变产生的拉力能够驱使车轴回正，但这种设计弊端较多，一方面弹簧容易与气室等零部件干涉，一方面自转轴能力在弹簧失效后会完全失效。

发明内容

本发明实施例提供了一种自转向车轴，能够通过车身重力实现车轴的自动回正，解决了使用弹簧弹力实现车轴回正时，装置因弹簧失效而无法工作的问题。

本发明实施例提供了一种自转向车轴，具体包括：

两个轴头、轴管、拉杆和助力回正机构；

两个轴头活动连接在拉杆两端；

轴管通过助力回正机构与两个轴头活动连接；

助力回正机构包括：

芯轴、相互啮合的上波形垫圈与下波形垫圈；

上波形垫圈安装在轴管端轴孔的下端面；

下波形垫圈安装在轴头的第二轴孔的上端面；

芯轴依次穿过轴头的第一轴孔、轴管端轴孔、上波形垫圈、下波形垫圈、和第二轴孔，并与轴管固定连接，使轴头能够在芯轴上自由转动。

可选的，

助力回正机构还包括第一弹性件；

第一弹性件套装在芯轴上，且填充于轴管端轴孔的上端面与第一轴孔的下端面之间。

可选的，

助力回正机构还包括：

第二弹性件和两枚盖板；

盖板分别安装在第一轴孔的上端面以及第二轴孔的下端面；

所述第二弹性件填充于所述盖板与所述芯轴的上端面之间。

可选的，

盖板通过螺栓分别安装在第一轴孔的上端面以及第二轴孔的下端面。

可选的，

第一弹性件为碟形弹簧。

可选的，

第二弹性件为弹簧。

可选的，

轴管上设有若干挡块，用于保护轴头。

助力回正机构还包括两支轴套，且套装在芯轴上，分别置于第一轴孔与第二轴孔内。

可选的，

轴套为铜套。

可选的，

上波形垫圈通过3根定位销固定安装在轴管端轴孔的下端面；

下波形垫圈通过3根定位销安装在轴头的第二轴孔的上端面。

可选的，

助力回正机构还包括密封圈，密封圈填充于芯轴与盖板之间。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中的自转向车轴包括两个轴头、轴管、拉杆和助力回正机构，其中，两个轴头活动连接在拉杆两端，轴管通过助力回正机构与两个轴头活动连接，助力回正机构包括：芯轴、相互啮合的上波形垫圈与下波形垫圈，上波形垫圈安装在轴管端轴孔的下端面，下波形垫圈安装在轴头的第二轴孔的上端面，芯轴依次穿过轴头的第一轴孔、轴管端轴孔、上波形垫圈、下波形垫圈、和第二轴孔，并与轴管固定连接，使轴头能够在芯轴上自由转动。当车辆直线行驶时，助力回正机构处于正常状态，上波形垫圈与下波形垫圈相互啮合；当车辆转弯时，轴管与轴头将产生相对旋转，导致上波形垫圈与下波形垫圈之间产生旋转位移，波峰与波峰相对而彼此分离，迫使轴管与芯轴向上移动。在车辆转弯期间，轴管始终受到车辆本身的重量载荷，而具备向下位移的趋势，即会带动上波形垫圈与下波形垫圈啮合，即完成轴头回正动作。

附图说明

图1为现有技术中一种自转向车轴结构图；

图2为本发明中一种自转向车轴实施例的结构示意图；

图3为本发明中助理回正机构结构剖视图；

图4为本发明中助理回正机构结构没有运作时的结构图；

图5是本发明中助理回正机构结构运作中的结构图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种自转向车轴，能够通过车身重力实现车轴的自动回正，解决了使用弹簧弹力实现车轴回正时，装置因弹簧失效而无法工作的问题。

请参阅图2和图3，本发明实施例提供了一种自转向车轴，具体包括：

轴头21、轴头22、轴管1、拉杆3和助力回正机构4，轴头21与轴头22分别活动连接在拉杆3两端，轴管1通过助力回正机构4与两个轴头活动连接。本领域技术人员可以理解的是两个轴头对称安装，下面以其中轴头21为例说明其他组成部分的连接关系。

助力回正机构4包括：

芯轴5、相互啮合的上波形垫圈61与下波形垫圈62；

上波形垫圈61安装在轴管端轴孔11的下端面；

下波形垫圈62安装在轴头21的第二轴孔212的上端面；

上波形垫圈可以通过3根定位销固定安装在轴管端轴孔的下端面，下波形垫圈可以通过3根定位销安装在轴头的第二轴孔的上端面。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解用3根固定销固定安装只是固定安装的一种，在此对固定安装具体方式和用于安装的附加组件数量不作限定。

芯轴5依次穿过轴头21的第一轴孔211、轴管端轴孔11、上波形垫圈61、下波形垫圈62、和第二轴孔212，并与轴管1固定连接，使轴头21能够在芯轴5上自由转动。

需要说明的是，芯轴5与轴管1固定连接，在具体工艺上可以对芯轴5与轴管1采用采取过盈配合设计，为紧配合的一种，即采取特殊工具或特殊工艺将芯轴5植入轴管端轴孔11中后使两者何为一体。本领域技术人员可以理解为，芯轴5直径可以与轴管端轴孔11孔径近似，先对芯轴5进行制冷处理，使其直径缩短后插入轴管端轴孔11，待芯轴5恢复原状后便与轴管1成为一体。

在本实施例中，当车辆直线行驶时，助力回正机构处于正常状态，上波形垫圈61与下波形垫圈62相互啮合；当车辆转弯时，轴管1与轴头21将产生相对旋转，导致上波形垫圈61与下波形垫圈62之间产生旋转位移，波峰与波峰相对而彼此分离，迫使轴管1与芯轴5向上移动。在车辆转弯期间，轴管1始终受到车辆本身的重量载荷，而具备向下位移的趋势，即会带动上波形垫圈61与下波形垫圈62啮合，即完成轴头21回正动作。轴头21通过连杆3带动轴头22同步回正。由于本发明中的自转向车轴能够通过车身重力实现车轴的自动回正，无需利用弹簧弹力实现车轴回正，从而解决了使用弹簧弹力实现车轴回正时，装置因弹簧失效而无法工作的问题。

本发明实施例提供的一种自转向车轴中，其助力回正机构4还包括第一弹性件7，该第一弹性件7套装在芯轴5上，且填充于轴管端轴孔11的上端面与第一轴孔211的下端面之间。

上述第一弹性件7可以为碟形弹簧，需要说明的是，本领域技术人员可以理解的是第一弹性件7可以起到防止轴管1与轴头21相对运动时发生强烈碰撞而导致损坏，因此该第一弹性件7可以为其他达到此功能的填充物，在此不作具体限定。

助力回正机构进一步包括：

第二弹性件8和盖板9与盖板10；

盖板9与盖板10分别安装在第一轴孔211的上端面以及第二轴孔212的下端面；第二弹性件8填充于盖板9与芯轴5的上端面之间。第二弹性件8可以为弹簧。盖板通过螺栓分别安装在第一轴孔的上端面以及第二轴孔的下端面。

需要说明的是，第二弹性件8的一端填充于芯轴5的沉孔内，便于固定第二弹性件8。

助力回正机构进一步包括轴套111和轴套112，且套装在芯轴5上，分别置于第一轴孔211与第二轴孔212内。轴套为铜套，需要说明的是轴套起到防止芯轴5和第一轴孔211与第二轴孔212内壁摩擦而损坏，因此轴套材质不作具体限定，质地坚硬、耐磨材料为优选。

助力回正机构还包括密封圈12，密封圈填充于芯轴与盖板之间。

在本实施例中，当车辆直线行驶时，助力回正机构处于正常状态，上波形垫圈61与下波形垫圈62相互啮合；当车辆转弯时，轴管1与轴头21将产生相对旋转，导致上波形垫圈61与下波形垫圈62之间产生旋转位移，波峰与波峰相对而彼此分离，迫使轴管1与芯轴5向上移动。在车辆转弯期间，轴管1始终受到车辆本身的重量载荷，而具备向下位移的趋势，即会带动上波形垫圈61与下波形垫圈62啮合，即完成轴头21回正动作。轴头21通过连杆3带动轴头22同步回正。由于本发明中的自转向车轴能够通过车身重力实现车轴的自动回正，无需利用弹簧弹力实现车轴回正，从而解决了使用弹簧弹力实现车轴回正时，装置因弹簧失效而无法工作的问题。

需要说明的是为防止轴头21与轴管1相对旋转时发生碰撞，可以在轴管1上设置若干挡块13，挡块13的材质可以是橡胶或是其他质地较软的物质，使用质地较硬的也可以，在此不作具体限定。轴头22一端可以对称安装若干挡块。

请参阅图2、图4和图5，本领域技术人员可以理解，当轴头21刚好被挡块13挡住的极限情况下，第一弹性件7受压缩后高度为a’(第一弹性件7正常时长度为a)，上、下波形垫圈啮合后高度为b’(上、下波形垫圈啮合时高度为b)，即第一弹性件7压缩量为a-a’，上波形垫圈61与下波形垫圈62分离后抬高尺寸为b’-b。尺寸相等，a-a’＝b’-b。此时波形垫圈转角为20°。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置可以通过其它的方式实现。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自转向车轴，其特征在于，包括： 

两个轴头、轴管、拉杆和助力回正机构； 

所述两个轴头活动连接在所述拉杆两端； 

所述轴管通过所述助力回正机构与所述两个轴头活动连接； 

所述助力回正机构包括： 

芯轴、相互啮合的上波形垫圈与下波形垫圈； 

所述上波形垫圈安装在轴管端轴孔的下端面； 

所述下波形垫圈安装在所述轴头的第二轴孔的上端面； 

所述芯轴依次穿过所述轴头的第一轴孔、所述轴管端轴孔、所述上波形垫圈、所述下波形垫圈、和所述第二轴孔，并与所述轴管固定连接，使所述轴头能够在所述芯轴上自由转动。 

2.根据权利要求1所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述助力回正机构还包括第一弹性件； 

所述第一弹性件套装在所述芯轴上，且填充于所述轴管端轴孔的上端面与所述第一轴孔的下端面之间。 

3.根据权利要求2所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述助力回正机构还包括： 

第二弹性件和两枚盖板； 

所述盖板分别安装在所述第一轴孔的上端面以及所述第二轴孔的下端面； 

所述第二弹性件填充于所述盖板与所述芯轴的上端面之间。 

4.根据权利要求3所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述盖板通过螺栓分别安装在所述第一轴孔的上端面以及所述第二轴孔的下端面。 

5.根据权利要求2所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述第一弹性件为碟形弹簧。 

6.根据权利要求3所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述第二弹性件为弹簧。 

7.根据权利要求1至6中任一项所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述轴管上设有若干挡块，用于保护所述轴头。 

所述助力回正机构还包括两支轴套，且套装在所述芯轴上，分别置于所述第一轴孔与所述第二轴孔内。 

8.根据权利要去7所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述轴套为铜套。 

9.根据权利要求1至6中任一项所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述上波形垫圈通过3根定位销固定安装在轴管端轴孔的下端面； 

所述下波形垫圈通过3根定位销安装在所述轴头的第二轴孔的上端面。 

10.根据权利要求1至6所述的自转向车轴，其特征在于， 

所述助力回正机构还包括密封圈，所述密封圈填充于所述芯轴与所述盖板之间。