CN105299027A - 传动轴的轴管、溃缩式传动轴及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传动轴的轴管，所述轴管包括中间的粗部和两端的细部，以及位于所述粗部与所述细部之间的过渡部，在轴向方向上，所述过渡部的管壁强度低于所述粗部的管壁强度和所述细部的管壁强度。本发明还提供了一种溃缩式传动轴、一种前置后驱式汽车。本发明能够避免碰撞发生时传动轴变形对乘员产生伤害。

Description

传动轴的轴管、溃缩式传动轴及汽车

技术领域

本发明涉及汽车传动系统，具体涉及传动轴的轴管、溃缩式传动轴及汽车。

背景技术

传动轴主要功能是将变速箱的转速和扭矩传递给驱动桥，以驱动车辆行驶。在前置后驱式汽车的前置发动机、后置驱动桥的布置中，传动轴贯穿车辆前后。如果车辆发生正面碰撞，后驱动桥在惯性力的作用下，仍会继续往前运动；而发动机、变速箱因为碰撞，不能继续往前运动。这样情况下，在变速箱和后驱动桥之间的传动轴就会受到后驱动桥的惯性力挤压。

在以上的碰撞情况下，传动轴会出现不规则的变形。很大可能地，传动轴的轴管会出现弯曲变形，顶起车辆地板，对乘员造成额外伤害。

现有技术一中的传动轴如图1所示，整根轴管01为等直径管。现有技术二中的传动轴如图2所示，轴管02具有缩口03，但缩口03的主要功能是实现轴管02与两端的节叉河花键轴的配合，一般是由粗部开始逐渐收缩，并无明显的细部，并且在收缩过程中强度变化不大。

在以上两种传动轴中，轴管1与轴管2在轴向方向上刚度较大，无法解决发生碰撞时轴管弯曲变形伤害乘员的问题。

发明内容

本发明的目的是解决碰撞时传动轴的轴管弯曲变形伤害乘员的问题，为此本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种传动轴的轴管，所述轴管包括中间的粗部和两端的细部，以及位于所述粗部与所述细部之间的过渡部，在轴向方向上，所述过渡部的管壁强度低于所述粗部的管壁强度和所述细部的管壁强度。

作为优选，所述过渡部的管壁厚度低于所述粗部的管壁厚度和所述细部的管壁厚度。

作为优选，所述粗部、所述细部、所述过渡部的管壁厚度相等，同时满足以下关系式：

(D2-D1)≥7t，

其中D2为所述粗部的直径，D1为所述细部的直径，t为管壁厚度。

作为优选，所述细部的长度L满足以下关系式：

D2≥L≥D1。

一种溃缩式传动轴，所述溃缩式传动轴采用如上所述的轴管。

一种汽车，所述汽车的前置发动机与后置驱动桥之间采用如上所述的溃缩式传动轴传动。

本发明中的轴管中具有明显的粗部与细部，而且两者之间的过渡部被弱化，这样在碰撞发生时，传动轴在较大的轴向冲击力作用下，过渡部发生塑性变形，进而拉伸断裂，细部插入粗部中，避免轴管发生弯曲变形，从而避免了对乘员的额外伤害。

进一步地，本发明的实施例利用等壁厚的轴管，通过具体尺寸比的限制确保过渡部的弱化效果，而无需额外加工步骤，因此在获得良好的溃缩效果的同时降低轴管的加工难度。

附图说明

图1是现有技术一的传动轴的主视图；

图2是现有技术二的传动轴的主视图；

图3是本发明的实施例的传动轴的主视图；

图4是本发明的实施例的轴管的局部放大图；

图5是本发明的实施例的轴管产生塑性变形的局部放大图；

图6是本发明的实施例的轴管产生断裂的局部放大图。

附图标记说明：01、轴管，02、轴管，03、缩口，04、轴管，1、细部，2、过渡部，3、粗部。

具体实施方式

参考图3，在本实施例的传动轴中，轴管04明显呈现中间粗两端细的形状特征，细部与粗部相比具备一定的长度比，这与图2中的缩口03不同。

参考图4，轴管04包括中间的粗部3和两端的细部1，以及位于粗部3与细部1之间的过渡部2。图4采用的是省略画法，只画出了一端的细部1。细部1的长度标记为L、直径标记为D1，粗部3的直径标记为D2，轴管03的管壁厚度标记为t。从图4可见，轴管04为一个变截面管状件。在轴管04的轴向方向上，过渡部2的管壁强度要求低于粗部3的管壁强度和细部1的管壁强度，这能够通过多种结构或者加工方法实现：

一种是对过渡部2进行机加工使其强度变弱，但这将增加工序；

一种是在挤压成型过程中使得过渡部2的管壁厚度低于粗部3的管壁厚度和细部1的管壁厚度，但这将需要精确控制挤压力的变化，对挤压工艺及模具提出更高要求，但不会增加工序，因此是优选方案；

一种是在不同的位置采用不同特性的材料，但对于管状件来说一般会采用同材质材料制造，变材质制造将使制造过程异常困难；

还有一种如图4所示的结构中，粗部3、细部1、过渡部2的管壁厚度t相等，同时限定其尺寸满足以下关系式：

(D2-D1)≥7t，

也就是说，粗部3与细部1的直径差要远远大于壁厚，而且，细部1的长度L满足以下关系式：

D2≥L≥D1。

这样，轴管04在挤压成型过程中无需提高挤压工艺要求和设备要求，仅依靠尺寸比的限制来获得过渡部2的相对弱化效果，因此是优选方案。

参考图5和图6，汽车的前置发动机与后置驱动桥之间采用的传动轴具有轴管04后，则在碰撞发生时，传动轴在较大的轴向冲击力作用下，过渡部2发生如图5所示的塑性变形，进而发生如图6所示的拉伸断裂，细部1侵入粗部3中，因此传动轴具有了溃缩能力，避免轴管04发生径向弯曲变形，从而避免了对乘员的额外伤害。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对本实施例进行等效替换或者变型，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (6)

1.一种传动轴的轴管，其特征在于，所述轴管包括中间的粗部和两端的细部，以及位于所述粗部与所述细部之间的过渡部，在轴向方向上，所述过渡部的管壁强度低于所述粗部的管壁强度和所述细部的管壁强度。

2.根据权利要求1所述的传动轴的轴管，其特征在于，所述过渡部的管壁厚度低于所述粗部的管壁厚度和所述细部的管壁厚度。

3.根据权利要求1所述的传动轴的轴管，其特征在于，所述粗部、所述细部、所述过渡部的管壁厚度相等，同时满足以下关系式：

(D2-D1)≥7t，

其中D2为所述粗部的直径，D1为所述细部的直径，t为管壁厚度。

4.根据权利要求2所述的传动轴的轴管，其特征在于，所述细部的长度L满足以下关系式：

D2≥L≥D1。

5.一种溃缩式传动轴，其特征在于，所述溃缩式传动轴采用如权利要求1至4中的任一项所述的轴管。

6.一种汽车，其特征在于，所述汽车的前置发动机与后置驱动桥之间采用如权利要求5所述的溃缩式传动轴传动。