CN105443596B - 一种万向连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种万向连接结构，包括第一半轴、第二半轴和万向节，第一半轴和第二半轴分别与万向节铰接在一起，第一连接件具有底盘、处于底盘一侧的一对第一叉耳，和处于底盘另一侧的一对第二叉耳，另一盘面上凸设有一对相对设置的第二叉耳，第二连接件具有安装板，处于安装板一面上的安装圆柱头和另一面上的一对第三叉耳，安装圆柱头可转动安装在两第一叉耳上，第二半轴的第二圆柱头与第一销轴一同伸入安装在两第三叉耳上，第一半轴的第一圆柱头与第二销轴一同伸入安装在两第二叉耳上。与现有技术相比，其可单独将半轴直接拆下更换，无需将整个半轴总成拆卸下来，更换操作简易，并具有整体结构紧凑，拆装简易，零部件少的优点。

Description

一种万向连接结构

技术领域

本发明涉及一种车辆驱动桥，特别涉及一种万向连接结构。

背景技术

现有的各种汽车、工程车、装载机及特种车辆的车辆驱动桥半轴的连接总成可满足车辆行驶中的驱动及方向转弯的角度，现有的车辆驱动桥半轴总成，如图1所示，其结构一般包括两半轴和供两半轴相连接用的万向节，此万向节包括通过半连接轴100铰接在一起的第一连接关节101和第二连接关节102，第一连接关节101和第二连接关节102外侧分别铰接有两半轴200，第一连接关节101与第二连接关节102的结构相同，其分别具有两组轴向线相互垂直，用于穿设连接销轴的穿孔1011、1012、1021、1022，半连接轴100上设有两个轴向线相互垂直，用于穿设连接销轴300的穿孔1001、1002。此种万向节结构，因相对设置的两穿孔之间的间距远小于连接销轴300的长度，则其一半轴200与第一连接关节101的连接，另一半轴200与第二连接关节102的连接安装方式均是先将半轴伸入连接关节的一对穿孔内，然后再连接销轴300沿穿孔的轴向线方向依次插入穿孔、半轴及穿孔内，最后再将滚针轴承400装在销轴300外并处于穿孔内即可实现半轴的安装，在安装时为了保证半轴安装的牢固性，则在销轴300的安装一般采用专用的液压销轴装配机来安装，而使用时半轴的使用寿命较短，需经常更换，这就使半轴更换时需将整个半轴总成拆卸下来，到液压专利用装配机上更换，或者送至生产厂商处进行更换，更换操作麻烦，同时，第一连接关节与第二连接关节之间需通过一半连接轴进行连接，使半轴总成的安装需采用四根连接销轴300，造成半轴总成的整体体积大、拆装繁琐、零部件多等缺陷。

有鉴于此，本发明人对上述缺陷进行深入研究，遂于本案产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种万向连接结构，其可单独将半轴直接拆下更换，无需将整个半轴总成拆卸下来，更换操作简易，并具有整体结构紧凑，拆装简易，零部件少的优点。

本发明的技术方案是这样的：一种万向连接结构，包括第一半轴、第二半轴和万向节，第一半轴和第二半轴分别与万向节铰接在一起，该万向节包括有与第一半轴连接的第一连接件和第二半轴连接的第二连接件，第一半轴与第一连接件相连接的一端延伸设有横卧设置的第一圆柱头，此第一圆柱头的中心轴线与第一半轴的轴线相互垂直设置，第二半轴与第二连接件相连接的一端延伸设有横卧设置的第二圆柱头，第二圆柱头的中心轴线与第二半轴的轴线相互垂直设置；上述第一连接件具有底盘，上述底盘的其一盘面上凸设有一对相对设置的第一叉耳、另一盘面上凸设有一对相对设置的第二叉耳，两第一叉耳上开设有第一穿孔，两第二叉耳上开设有第二穿孔，两第一穿孔的中心连线与两第二穿孔的中心连线相垂直设置；上述第二连接件具有安装板，上述安装板的一面上一体成型有安装圆柱头、另一面凸设有一对相对设置的第三叉耳，两第三叉耳上开设有第三穿孔，上述安装圆柱头纵向所在的轴线与两第三穿孔的中心连线相垂直设置，并与两第二穿孔的中心连线相互平行设置，上述安装圆柱头的轴向两端可转动的处于两第一叉耳之间，且安装圆柱头的轴向两端端部分别对应转动安装于两第一穿孔内，两第三叉耳相对的对立面均为向外倾斜的第一倾斜面，两第一倾斜面构成由安装圆柱头向第三叉耳方向渐扩的喇叭造型，两第一倾斜面的倾斜角度为18-25度，上述第二圆柱头上安装有其两端端部对应穿出第二圆柱头两端端部外的第一销轴，上述第二圆柱头与第一销轴一同伸入两第三叉耳之间，且第一销轴的两端端部对应处于两第三安装穿孔内，并分别通过滚针轴承转动安装于两第三叉耳上；两第二叉耳相对的对立面均为向外倾斜的第二倾斜面，两第二倾斜面构成由第一叉耳向第二叉耳方向渐扩的喇叭造型，两第二倾斜面的倾斜角度为18-25度，上述第一圆柱头上安装有其两端端部对应穿出第一圆柱头两端端部外的第二销轴，上述第一圆柱头与第二销轴一同伸入两第二叉耳之间，且第二销轴的两端端部对应处于两第二安装穿孔内，并分别通过滚针轴承转动安装于两第二叉耳上。

上述底盘对应于安装圆柱头处凹有供安装圆柱头的局部部位活动容置于内的凹腔，上述凹腔的腔面与上述安装圆柱头处于凹腔内的部位的外侧壁之间具有间距，此凹腔的腔面为与安装圆柱头外侧面相匹配的弧面，上述安装圆柱头的外侧面上凹设有沿安装圆柱头的周向方向延伸的凹槽。

以安装圆柱头的轴心线的方向为上下方向，安装圆柱头处于安装板的左侧，第三叉耳处于安装板的右侧，第一叉耳处于底盘的右盘面上，两第一叉耳呈上下相对设置，第二叉耳处于底盘的左盘面上，两第二叉耳呈前后相对设置，且两上述第三叉耳处于安装圆柱头的前、后两侧外，上述安装板的前侧面为前倾斜面，上述安装板的后侧面为后倾斜面，上述前倾斜面与后倾斜面构成由左至右渐扩的喇叭造型，且上述前倾斜面与上述后倾斜面的夹角为95-105度。

上述安装板右侧面的上、下两侧沿分别延伸有处于两第三叉耳之间并与两第三叉耳连接在一起的加强侧围；上述底盘左盘面的上下两侧沿分别延伸设有处于两第二叉耳的上侧之间和两第二叉耳的下侧之间，并与两第二叉耳连接在一起的第一侧围和第二侧围。

上述第一侧围的上顶面及两第二叉耳的上顶面均呈倾斜的上倾斜面，上述第二侧围的下底面及两第二叉耳的下底面均呈倾斜的下倾斜面，上述上倾斜面与下倾斜面构成由左至右渐扩的喇叭造型，且上倾斜面与下倾斜面的夹角为95-105度。

上述底盘右盘面的前、后两侧沿处分别设有与两第一叉耳的前侧沿连接在一起及与两第一叉耳的后侧沿连接在一起的加强筋条，二加强筋条均为向外凹的弧形条，二加强筋条的弧形凹口相对设置。

采用上述技术方案后，本发明的一种车辆驱动桥的连接总成，由于两第三叉耳相对的对立面和两第二叉耳相对的对立面均为向外倾斜的倾斜面，且倾斜面的倾斜角度为18-25度，这样，利用此倾斜面使用于半轴安装的销轴能够先与半轴装配后再通过倾斜放置的方式一同放入两叉耳之间，最后安装滚针轴承即可实现半轴与叉耳的安装，拆卸其一半轴时，只需将滚针轴承拆卸下来即可使半轴与销轴一同从叉耳上拆卸下来，无需将另一半轴连同万向节一同拆卸下来到液压专用机上更换或送至原厂更换，给半轴的更换带来极大方便，并简易，克服普遍存在的半轴无法单独拆卸下来的技术缺陷；同时，利用第二连接件上的安装圆柱头可实现第二连接件的万向转动，实现了三万向转动，避免现有的万向连接结构最多只能实现双万向转动的技术问题，且安装圆柱头处于两第一叉耳之间，使整个万向节的整体结构布局较为紧凑，缩小了万向节的整体体积，且整个结构只需采用三根销轴即可实现两半轴与万向节的连接，整体零部件少，拆装较为简易。

附图说明

图1为现有技术的半轴总成的结构示意图；

图2为为本发明的结构示意图；

图3为本发明另一角度的结构示意图；

图4为本发明中第一连接件的立体图；

图5为本发明中第二连接件的立体图。

具体实施方式

本发明的一种万向连接结构，如图2-5所示，包括第一半轴1、第二半轴2和万向节，第一半轴1和第二半轴2分别与万向节铰接在一起，该万向节包括有与第一半轴1连接的第一连接件3和第二半轴2连接的第二连接件4，以第一半轴1处于左侧，万向节处于中间，第二半轴2处于右侧，第一半轴1和第二半轴2的中心轴线呈左右方向延伸设置为例，第一半轴1的右端端部延伸设有横卧设置的第一圆柱头11，此第一圆柱头11的中心轴线与第一半轴1的轴线相互垂直设置，即第一圆柱头11的中心轴线方向沿前后方向延伸设置，第二半轴2的左端端部延伸设有横卧设置的第二圆柱头21，此第二圆柱头21的中心轴线与第二半轴2的轴线相互垂直设置，即第二圆柱头21的中心轴线方向沿前后方向延伸设置。

所述的第一连接件3具有底盘31，底盘31竖立设置，底盘31的右盘面上凸设有一对相对设置的第一叉耳32，两第一叉耳32呈上下相对间隔设置，两第一叉耳32上开设有第一穿孔321，两第一穿孔321相对设置，第一穿孔321的左侧延伸至底盘32的右盘面内，底盘32的左盘面上凸设有一对相对设置的第二叉耳33，两第二叉耳33上开设有第二穿孔331，两第二穿孔331相对设置，两第一穿孔321的中心连线与两第二穿孔331的中心连线相垂直设置，即两第二叉耳33呈前后相对设置，第二穿孔331的右侧延伸至底盘32的左盘面内。

所述的第二连接件4具有安装板41，安装板41的左侧面上一体成型有横卧设置的安装圆柱头42、安装圆柱头42竖立设置，即安装圆柱头42的中心轴线沿上下方向设置，安装圆柱头42可转动的处于两第一叉耳32之间，且安装圆柱头42的上下两端(即轴向两端)分别对应转动安装在两第一穿孔321内，具体的是，安装圆柱头42上开设有贯穿安装圆柱头42上下两端的穿孔，此穿孔内嵌装安装销轴5，且安装销轴5的两端端部对应伸出安装圆柱头42的两端端部外，安装销轴5的两端端部对应处于两第一穿孔321内，且安装销轴5的两端端部外安装有处于第一穿孔321内的滚针轴承(图中未画出)，此滚针轴承与第一叉耳32固定配合设置，即安装销轴5可绕着滚针轴承转动，即实现安装圆柱头42的转动安装。

所述安装板41的右侧面凸设有一对相对设置的第三叉耳43，两第三叉耳43上开设有第三穿孔431，两第三穿孔431相对设置，两第三穿孔431的中心连线与安装圆柱头42的中心轴线相互垂直设置，并与两第二穿孔的中心连线相互平行设置，即两第三叉耳43呈前后相对设置，两第三叉耳43相对的对立面均为向外倾斜的第一倾斜面432，两第一倾斜面432构成由左至右方向渐扩的喇叭造型，且两第一倾斜面432的倾斜角度为18-25度，第一倾斜面432的最佳倾斜角度为24度，此倾斜角度是指第一倾斜面与第二连接件4左右方向上的中心轴线之间的夹角，第二圆柱头21的两端转动安装在两第三叉耳43，即第二圆柱头21内安装有其两端端部对应伸出第二圆柱头21轴向两端端部外的第一销轴6，该第二圆柱头21与第一销轴6一同倾斜伸入两第三叉耳43之间，且第一销轴6的两端端部对应处于两第三安装穿孔431内，并分别通过滚针轴承(图中未示出)转动安装于两第三叉耳43上，即滚针轴承与第一销轴6转动配合，滚针轴承与第三叉耳43固定配合；而且，安装板41的上侧侧沿和下侧侧沿均向右延伸有处于两第三叉耳43之间，并与两第三叉耳43相连接在一起的加强侧围411，两加强侧围411对应处于两第三叉耳43的上侧沿左部之间和两第三叉耳43的下侧沿左部之间。

两第二叉耳33相对的对立面均为向外倾斜的第二倾斜面332，两第二倾斜面332构成由第一叉耳32向第二叉耳33方向(即由右至左方向)渐扩的喇叭造型，两第二倾斜面332的倾斜角度为18-25度，第二倾斜面的最佳倾斜角度为20度，此倾斜角度是指第二倾斜面与第一连接件3左右方向上的中心轴线之间的夹角，第一圆柱头11的两端转动安装在两第二叉耳33上，即第一圆柱头11内安装有其两端端部对应伸出第一圆柱头11轴向两端端部外的第二销轴7，该第一圆柱头11与第二销轴7一同倾斜伸入两第二叉耳33之间，且两第二销轴7的两端端部对应处于两第二安装穿孔331内，并分别通过滚针轴承(图中未示出)转动安装于两第二叉耳33上，即滚针轴承与第二销轴7转动配合，滚针轴承与第二叉耳33固定配合；而且，底盘31左盘面的上侧沿凸设有处于两第二叉耳33之间，并与第二叉耳33连接在一起的第一侧围333，底盘31左盘面的下侧沿凸设有处于两第二叉耳33之间的右部，并与第二叉耳33连接在一起的第二侧围334，即第一侧围333处于其一第二叉耳33的上侧右部与另一第二叉耳33的上侧右部之间，第二侧围334处于其一第二叉耳33的下侧右部与另一第二叉耳33的下侧右部之间。

本发明的一种车辆驱动桥的连接总成，具有如下有益效果：

一、由于两第二叉耳33相对的对立面和两第三叉耳43相对的对立面均呈向外倾斜的倾斜面，且倾斜面的倾斜角度为18-25度，这样，在保持原有半轴圆柱头和销轴的长度的情况下增大了两第二叉耳33之间和两第三叉耳43之间的伸入间距，使第一半轴1和第二半轴2时能够先将第一销轴6和第二销轴7对应先装入第一圆柱头11和第二圆柱头21内，然后再通过一侧倾斜的方式一同放入两叉耳之间，最后再将滚针轴承安装在叉耳上即可实现第一半轴或第二半轴的安装；若需拆卸其一半轴时，只需将该半轴所对应的两滚针轴承拆卸下来即可使第一半轴与第二销轴或者第二半轴与第一销轴一同从两第二叉耳上或两第三叉耳上拆卸下来，无需将另一半轴连同万向节一同拆卸下来至液压专用机处更换或者送至原厂更换，给半轴的更换带来极大方便，使半轴的更换操作简易，克服现有普遍存在的半轴与万向节无法直接单独分体拆卸下来的技术缺陷；同时通过加强侧围、第一侧围和第二侧围可弥补因两叉耳的间距变大而造成强度低的缺陷，从而保证第一连接件和第二连接件的整体强度不会下降并增强；另，第一销轴6和第二销轴7在万向节外安装，可使第一销轴与第二半轴的安装和第二销轴与第一半轴的安装更为牢固，方便，快捷；

二、利用第二连接件4上的安装圆柱头42可实现第二连接件4的万向转动安装，实现了除了第一半轴和第二半轴的万向转动外，还增加了第二连接件的万向转动，实现了三万向转动，避免现有的万向连接结构最多只能实现双万向转动的技术问题；

三、安装圆柱头42处于两第一叉耳32之间，使整个万向节的整体结构布局较为紧凑，缩小了万向节的整体体积，且整个结构只需采用三根销轴即可实现两半轴与万向节的连接，整体零部件少，拆装较为简易。

本发明中，该底盘31对应于安装圆柱头42处下凹有供安装圆柱头42的局部部位活动容置于内的凹腔311，凹腔311的腔面与安装圆柱头42处于凹腔311内部位的外侧壁之间具有间距，此凹腔31的腔面为与安装圆柱头42外侧面相匹配的弧面，利用此凹腔311一方面可使第一连接件与第二连接件连接后的整体体积更小，另一方面可使安装圆柱头42的转动较为顺畅；同时，该安装圆柱头42的外侧面上凹设有沿安装圆柱头42的周向方向延伸的凹槽421，利用此凹槽421使安装圆柱头42在凹腔311内的转动更为顺畅。

本发明中，两第三叉耳43处于安装圆柱头42的前、后两侧外，安装板41的前侧面为由安装圆柱头4向处于前侧的第三叉耳43的方向倾斜的前倾斜面412，安装板41的后侧面为由安装圆柱头42向处于后侧的第三叉耳43的方向倾斜的后倾斜面413，即前倾斜面412与后倾斜面413构成由左至右渐扩的喇叭造型，前倾斜面412与后倾斜面413的夹角为95-105度，最佳为100度，利用前、后倾斜面可增大第二连接件4的万向转动角度。

本发明中，第一侧围333的上顶面及两第二叉耳33的上顶面均呈倾斜的上倾斜面，第二侧围334的下底面及两第二叉耳的下底面均呈倾斜的下倾斜面，上倾斜面与下倾斜面构成由左至右渐扩的喇叭造型，且上倾斜面与下倾斜面的夹角为95-105度，最佳为100度，利用此第一侧围与第二侧围的倾斜面设置可在保证第一连接件的强度下不会使侧围的设置而增大第一连接件的外形体积。

本发明中，关于安装圆柱头与两第一叉耳的安装方式可采用第一圆柱头与第二叉耳及第二圆柱与第三叉耳的安装方式，即两第一叉耳相对的对立面同样呈向外倾斜的倾斜面；也可采用传统的安装方式，即不更改第一叉耳的形状，先将安装圆柱头伸入两第一叉耳之间，再将安装销轴5进行安装；因第二连接件的更换率较低，则对安装圆柱头与第一叉耳的安装方式不受限制。

本发明中，该底盘31的右盘面前侧沿位于两第一叉耳32的前侧左部之间和右盘面后侧沿位于两第一叉耳32的后侧左部之间均焊固连设有加强筋条34，两加强筋条34均为向外凹的弧形条，且两加强筋条34的弧形凹口相对设置，即处于前侧的加强筋条的弧形凹口朝后设置，处于后侧的加强筋条的弧形凹口朝前设置，这样，通过两加强筋条34能够起到分散两第一叉耳32的应力，使第一叉耳32不易受损，并利用加强筋条34的弧形特性使第一连接件在增加强度的情况下不会影响第二连接件的转动角度。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (6)

1.一种万向连接结构，包括第一半轴、第二半轴和万向节，第一半轴和第二半轴分别与万向节铰接在一起，该万向节包括有与第一半轴连接的第一连接件和第二半轴连接的第二连接件，第一半轴与第一连接件相连接的一端延伸设有横卧设置的第一圆柱头，此第一圆柱头的中心轴线与第一半轴的轴线相互垂直设置，第二半轴与第二连接件相连接的一端延伸设有横卧设置的第二圆柱头，第二圆柱头的中心轴线与第二半轴的轴线相互垂直设置；其特征在于：上述第一连接件具有底盘，上述底盘的其一盘面上凸设有一对相对设置的第一叉耳、另一盘面上凸设有一对相对设置的第二叉耳，两第一叉耳上开设有第一穿孔，两第二叉耳上开设有第二穿孔，两第一穿孔的中心连线与两第二穿孔的中心连线相垂直设置；上述第二连接件具有安装板，上述安装板的一面上一体成型有安装圆柱头、另一面凸设有一对相对设置的第三叉耳，两第三叉耳上开设有第三穿孔，上述安装圆柱头纵向所在的轴线与两第三穿孔的中心连线相垂直设置，并与两第二穿孔的中心连线相互平行设置，上述安装圆柱头的轴向两端可转动的处于两第一叉耳之间，且安装圆柱头的轴向两端端部分别对应转动安装于两第一穿孔内，两第三叉耳相对的对立面均为向外倾斜的第一倾斜面，两第一倾斜面构成由安装圆柱头向第三叉耳方向渐扩的喇叭造型，两第一倾斜面的倾斜角度为18-25度，上述第二圆柱头上安装有其两端端部对应穿出第二圆柱头两端端部外的第一销轴，上述第二圆柱头与第一销轴一同伸入两第三叉耳之间，且第一销轴的两端端部对应处于两第三安装穿孔内，并分别通过滚针轴承转动安装于两第三叉耳上；两第二叉耳相对的对立面均为向外倾斜的第二倾斜面，两第二倾斜面构成由第一叉耳向第二叉耳方向渐扩的喇叭造型，两第二倾斜面的倾斜角度为18-25度，上述第一圆柱头上安装有其两端端部对应穿出第一圆柱头两端端部外的第二销轴，上述第一圆柱头与第二销轴一同伸入两第二叉耳之间，且第二销轴的两端端部对应处于两第二安装穿孔内，并分别通过滚针轴承转动安装于两第二叉耳上。

2.根据权利要求1所述的一种万向连接结构，其特征在于：上述底盘对应于安装圆柱头处凹有供安装圆柱头的局部部位活动容置于内的凹腔，上述凹腔的腔面与上述安装圆柱头处于凹腔内的部位的外侧壁之间具有间距，此凹腔的腔面为与安装圆柱头外侧面相匹配的弧面，上述安装圆柱头的外侧面上凹设有沿安装圆柱头的周向方向延伸的凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种万向连接结构，其特征在于：以安装圆柱头的轴心线的方向为上下方向，安装圆柱头处于安装板的左侧，第三叉耳处于安装板的右侧，第一叉耳处于底盘的右盘面上，两第一叉耳呈上下相对设置，第二叉耳处于底盘的左盘面上，两第二叉耳呈前后相对设置，且两上述第三叉耳处于安装圆柱头的前、后两侧外，上述安装板的前侧面为前倾斜面，上述安装板的后侧面为后倾斜面，上述前倾斜面与后倾斜面构成由左至右渐扩的喇叭造型，且上述前倾斜面与上述后倾斜面的夹角为95-105度。

4.根据权利要求3所述的一种万向连接结构，其特征在于：上述安装板右侧面的上、下两侧沿分别延伸有处于两第三叉耳之间并与两第三叉耳连接在一起的加强侧围；上述底盘左盘面的上下两侧沿分别延伸设有处于两第二叉耳的上侧之间和两第二叉耳的下侧之间，并与两第二叉耳连接在一起的第一侧围和第二侧围。

5.根据权利要求4所述的一种万向连接结构，其特征在于：上述第一侧围的上顶面及两第二叉耳的上顶面均呈倾斜的上倾斜面，上述第二侧围的下底面及两第二叉耳的下底面均呈倾斜的下倾斜面，上述上倾斜面与下倾斜面构成由左至右渐扩的喇叭造型，且上倾斜面与下倾斜面的夹角为95-105度。

6.根据权利要求3所述的一种万向连接结构，其特征在于：上述底盘右盘面的前、后两侧沿处分别设有与两第一叉耳的前侧沿连接在一起及与两第一叉耳的后侧沿连接在一起的加强筋条，二加强筋条均为向外凹的弧形条，二加强筋条的弧形凹口相对设置。

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