CN106402179A - 传动轴及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传动轴及具有其的车辆，所述传动轴包括：内轴套管和外轴套管，所述外轴套管通过齿形结构套设在所述内轴套管外以使所述内轴套管与所述外轴套管在转动方向上联动，其中所述齿形结构包括设在所述内轴套管上的第一齿形结构和设在所述外轴套管上的第二齿形结构。本发明所述的传动轴可传递的扭矩上限得到极大提升，传动轴对高转速的传递更加可靠，且安全性好。

Description

传动轴及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，特别涉及一种传动轴及具有该传动轴的车辆。

背景技术

车辆NVH(振动、噪声、舒适性)性能已成为影响车辆品质的重要因素之一。传动轴作为车辆的动力传递部件，对舒适性、整车噪声品质有着至关重要的影响。现有的内外套管式的传动轴仅靠摩擦力传动，无法实现大扭矩和高转速的传递，且传动轴的经常异常振动，为解决振动问题常采用的方法为增加减振器；为提升车辆碰撞时的安全性，目前各大整车厂都对传动轴要求有溃缩功能。

现有技术方案对于减震和溃缩的解决都是分开考虑的。减震器一般都是采用质量块和橡胶组成，体积大、重量大，加装后不仅占用底盘空间，而且对于乘员空间也有一定影响。现有的溃缩结构都是利用轴管变径实现的，虽然起到溃缩功能，但是对于粗轴管部分的利用不充分，白白浪费了底盘有限的布置空间。由此，加装减震器和溃缩结构后对车辆的油耗和驾乘空间都有影响，存在改进空间。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种传动轴，以提高传动轴可传递的扭矩的上限。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种传动轴，包括：内轴套管和外轴套管，所述外轴套管通过齿形结构套设在所述内轴套管外以使所述内轴套管与所述外轴套管在转动方向上联动，其中所述齿形结构包括设在所述内轴套管上的第一齿形结构和设在所述外轴套管上的第二齿形结构。

进一步地，所述齿形结构构造为渐开线齿形。

进一步地，所述第一齿形结构和第二齿形结构之间夹设有橡胶件。

进一步地，所述橡胶件的内表面与所述第一齿形结构硫化成一体且所述橡胶件的外表面与所述第二齿形结构硫化为一体。

进一步地，所述内轴套管的远离所述外轴套管的一端构造为外轴套管吸能结构；所述外轴套管的远离所述内轴套管的一端构造为内轴套管吸能结构。

进一步地，所述外轴套管吸能结构和所述内轴套管吸能结构均构造为缩口结构。

进一步地，所述内轴套管包括内轴平滑段，所述内轴平滑段设在所述内轴套管的缩口结构与所述第一齿形结构之间；所述外轴套管包括外轴平滑段，所述第二齿形结构设在所述外轴套管的缩口结构与所述外轴平滑段之间，所述外轴平滑段套设在所述内轴平滑段外。

进一步地，所述内轴平滑段的外径大于所述第一齿形结构的外径，所述外轴平滑段的外径大于所述第二齿形结构的外径。

相对于现有技术，本发明所述的传动轴具有以下优势：

(1)本发明所述的传动轴通过采用齿形结构连接内轴套管和外轴套管，传动轴可传递的扭矩上限得到极大提升，传动轴对高转速的传递更加可靠，且在传动轴发生碰撞时，齿形结构可以发生较大位移的溃缩，吸收碰撞的能量，提升安全性。

(2)本发明所述的传动轴通过在内轴套管和外轴套管之间夹设橡胶件，可以吸收扭矩传递过程中的振动能量，提升传动轴传动的平稳性，降低传动轴的振动噪音。

(3)本发明所述的传动轴通过设置缩口结构，在发生碰撞时，缩口结构均可以发生溃缩以吸能，提升安全性。

本发明的另一目的在于提出一种车辆，以提升车辆的NVH性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆，包括上述任一种传动轴。

进一步的，所述车辆还包括两个万向节，所述内轴套管的远离所述外轴套管的一端构造为外轴套管吸能结构；所述外轴套管的远离所述内轴套管的一端构造为内轴套管吸能结构；所述外轴套管吸能结构和所述内轴套管吸能结构均构造为缩口结构，所述外轴套管吸能结构与所述两个万向节中的其中一个焊接相连，所述内轴套管吸能结构与所述两个万向节中的另一个焊接相连。

所述车辆与上述传动轴相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的传动轴的剖视图(示出了第一万向节与第二万向节)；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的剖视图；

图4为本发明实施例所述的传动轴的爆炸图(示出了第一万向节与第二万向节)。

附图标记说明：

100-传动轴，110-内轴套管，111-第一齿形结构，112-内轴套管吸能结构，113-内轴平滑段，120-外轴套管，121-第二齿形结构，122-外轴套管吸能结构，123-外轴平滑段，130-橡胶件，210-第一万向节，220-第二万向节。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

首选参照附图详细描述根据本发明实施例的传动轴100。

图1-图4所示，传动轴100包括内轴套管110和外轴套管120，外轴套管120通过齿形结构套设在内轴套管110外以使内轴套管110与外轴套管120在转动方向上联动，其中齿形结构包括设在内轴套管110上的第一齿形结构111和设在外轴套管120上的第二齿形结构121。

可以理解的，内轴套管110上设有第一齿形结构111，外轴套管120上设有第二齿形结构121，外轴套管120套设在内轴套管110外且使第二齿形结构121与第一齿形结构111配合连接，这样可以实现外轴套管120与内轴套管110在转动方向上的联动，外轴套管120与内轴套管110在转动方向上相对静止，由此，可实现的扭矩的传递。

根据本发明实施例的传动轴100，通过采用齿形结构连接内轴套管110和外轴套管120，由于齿形结构的轮齿和齿槽的相互挤压，传动轴100可传递的扭矩的上限得到极大提升，传动轴100对高转速的传递更加可靠，且在传动轴100发生碰撞时，齿形结构可以发生较大位移的溃缩，吸收碰撞的能量，提升安全性。

下面以外轴套管120为输入端，内轴套管110为输出端为例对本发明作进一步地说明。

可选地，齿形结构可以构造为渐开线齿形，换言之，相互配合的第一齿形结构111与第二齿形结构121可以均构造为渐开线齿形。由此，齿形结构的磨损少，可提升传动轴100的耐用性，传动轴100的传动过程更平稳且噪音小。

在本发明的一些优选实施例中，内轴套管110的第一齿形结构111和外轴套管120的第二齿形结构121之间可以夹设有吸振件以吸收扭矩传递过程中的振动能量，降低传动轴100的振动和噪音。下面以吸振件为橡胶件130为例作进一步的说明，当然吸振件不局限于橡胶件130。

优选地，如图1-图4所示，内轴套管110的第一齿形结构111和外轴套管120的第二齿形结构121之间可以夹设有橡胶件130，换言之，橡胶件130可以构造为套管状，橡胶件130可以套设在内轴套管110的第一齿形结构111外，外轴套管120的第二齿形结构121可以套设在橡胶件130外。

橡胶件130具有阻尼吸能的特性，传动轴100的振动主要来源于第一齿形结构111和第二齿形结构121的接触部分，通过在第一齿形结构111和第二齿形结构121之间夹设橡胶件130可以吸收扭矩传递过程中的振动能量，提升传动轴100传动的平稳性，降低传动轴100的振动噪音。

可以理解的是，在转动方向上内轴套管110与外轴套管120相对静止，由此，在转动方向上橡胶件130相对于内轴套管110与外轴套管120也相对静止。

具体地，橡胶件130的内表面可以与内轴套管110的第一齿形结构111硫化成一体，且橡胶件130的外表面可以与外轴套管120的第二齿形结构121硫化为一体。

通过硫化处理，可以方便地将橡胶件130与内轴套管110和外轴套管120固定连接，且可以改善橡胶件130的机械性能，从而优化传动轴100的传动性能。同时，在发生碰撞时，橡胶件130可以受力(吸能)断开与内轴套管110及外轴套管120之间的硫化连接，实现内轴套管110与外轴套管120的轴向移动，从而可以起到缓冲作用，提升安全性。

如图1和图4所示，内轴套管110的远离外轴套管120的一端可以构造为外轴套管吸能结构122，外轴套管120的远离内轴套管110的一端可以构造为内轴套管吸能结构112。换言之，传动轴100的两端可以均设有吸能结构，在发生碰撞时，吸能结构可以吸收碰撞产生的部分能量，提升安全性。

下面以吸能结构为缩口结构为例对本发明作进一步地说明，当然，吸能结构不局限于缩口结构，可以为车辆安全领域常见的各种吸能结构。

具体地，如图1和图4所示，外轴套管吸能结构122可以构造为缩口结构，内轴套管吸能结构112也可以构造为缩口结构。可以理解的是，在发生碰撞时，外轴套管120与内轴套管110上的缩口结构均可以发生溃缩以吸能，提升安全性。

在本发明的一个具体示例中，如图1和图4所示，内轴套管110可以包括内轴平滑段113，内轴平滑段113可以设在内轴套管110的缩口结构与内轴套管110的第一齿形结构111之间，换言之，内轴套管110的缩口结构为内轴套管110的输出端，内轴套管110的缩口结构与内轴平滑段113相连，内轴平滑段113与第一齿形结构111相连，第一齿形结构111为内轴套管110的输入端。

如图1和图4所示，外轴套管120可以包括外轴平滑段123，外轴套管120的第二齿形结构121可以设在外轴套管120的缩口结构与外轴平滑段123之间，换言之，外轴套管120的缩口结构可以为外轴套管120的输入端，外轴套管120的缩口结构与第二齿形结构121相连，第二齿形结构121与外轴平滑段123相连。

第二齿形结构121套设在第一齿形结构111外，外轴平滑段123可以套设在内轴平滑段113外。由此，有利于外轴套管120与内轴套管110的连接，且在碰撞时，有利于外轴套管120与内轴套管110发生轴向移动以吸能。

可选地，如图1所示，内轴平滑段113的外径可以大于内轴套管110的第一齿形结构111的外径，外轴平滑段123的外径可以大于外轴套管120的第二齿形结构121的外径。由此，有利于第一齿形结构111与第二齿形结构121的定位，且在发生碰撞时，内轴平滑段113与第一齿形结构111之间相当于存在一个缩口结构，外轴平滑段123与第二齿形结构121之间相当于存在一个缩口结构，有助于传动轴100的溃缩吸能。

综上所述，根据本发明实施例的传动轴100，内轴套管110和外轴套管120之间通过渐开线齿形结构连接，且在内轴套管110的第一齿形结构111和外轴套管120的第二齿形结构121之间硫化有橡胶件130，在外轴套管120的输入端与内轴套管110的输出端均设置缩口结构。由此，传动轴100可传递的扭矩上限得到极大提升，传动轴100对高转速的传递更加可靠，橡胶件130可以吸收扭矩传递过程中的振动能量，以提升传动轴100传动的平稳性，降低传动轴100的振动噪音。在传动轴100发生碰撞时，缩口结构和齿形结构可以提供较大位移的溃缩，橡胶件130受力(吸能)断开与内轴套管110及外轴套管120之间的硫化连接，实现内轴套管110与外轴套管120的轴向移动，从而可以起到缓冲作用，提升安全性。

也就是说，根据本发明实施例的传动轴100，可以同时实现减振和溃缩功能，且可以实现大扭矩、高转速的传动，传动轴100的工作平稳性好，工作噪音低，平衡品质高，且结构简单，装配工艺方便，质量轻，易实现工程化。

下面描述根据本发明实施例的车辆，如图1-图4所示，根据本发明实施例的车辆包括上述实施例描述的任一种传动轴100。

根据本发明实施例的车辆，车辆的传动轴100工作平稳，噪音低，整车的NVH性能得以提升，安全性能高。

可选地，如图1和图4所示，车辆还可以包括两个万向节，内轴套管110的远离外轴套管120的一端构造为外轴套管吸能结构122，外轴套管120的远离内轴套管110的一端构造为内轴套管吸能结构112，外轴套管吸能结构122和内轴套管吸能结构112可以均构造为缩口结构，外轴套管吸能结构122与两个万向节中的其中一个焊接相连，内轴套管吸能结构112与两个万向节中的另一个焊接相连，为了描述方便两个万向节分别定义为第一万向节210和第二万向节220。

换言之，内轴套管110的缩口结构可以与第一万向节210焊接相连，外轴套管120的缩口结构可以与第二万向节220焊接相连。在车辆发生碰撞时，内轴套管110的缩口结构和外轴套管120的缩口结构可以发生溃缩以吸收碰撞的能量，车辆的安全性能高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种传动轴(100)，其特征在于，包括：

内轴套管(110)和外轴套管(120)，所述外轴套管(120)通过齿形结构套设在所述内轴套管(110)外以使所述内轴套管(110)与所述外轴套管(120)在转动方向上联动，其中所述齿形结构包括设在所述内轴套管(110)上的第一齿形结构(111)和设在所述外轴套管(120)上的第二齿形结构(121)。

2.根据权利要求1所述的传动轴(100)，其特征在于，所述齿形结构构造为渐开线齿形。

3.根据权利要求1或2所述的传动轴(100)，其特征在于，所述第一齿形结构(111)和第二齿形结构(121)之间夹设有橡胶件(130)。

4.根据权利要求3所述的传动轴(100)，其特征在于，所述橡胶件(130)的内表面与所述第一齿形结构(111)硫化成一体且所述橡胶件(130)的外表面与所述第二齿形结构(121)硫化为一体。

5.根据权利要求1所述的传动轴(100)，其特征在于，所述内轴套管(110)的远离所述外轴套管(120)的一端构造为外轴套管吸能结构(122)；

所述外轴套管(120)的远离所述内轴套管(110)的一端构造为内轴套管吸能结构(112)。

6.根据权利要求5所述的传动轴(100)，其特征在于，所述外轴套管吸能结构(122)和所述内轴套管吸能结构(112)均构造为缩口结构。

7.根据权利要求6所述的传动轴(100)，其特征在于，所述内轴套管(110)包括内轴平滑段(113)，所述内轴平滑段(113)设在所述内轴套管(110)的缩口结构与所述第一齿形结构(111)之间；

所述外轴套管(120)包括外轴平滑段(123)，所述第二齿形结构(121)设在所述外轴套管(120)的缩口结构与所述外轴平滑段(123)之间，所述外轴平滑段(123)套设在所述内轴平滑段(113)外。

8.根据权利要求7所述的传动轴(100)，其特征在于，所述内轴平滑段(113)的外径大于所述第一齿形结构(111)的外径，所述外轴平滑段(123)的外径大于所述第二齿形结构(121)的外径。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的传动轴(100)。

10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，所述传动轴(100)为根据权利要求6中所述的传动轴(100)，

所述车辆还包括两个万向节，所述外轴套管吸能结构(122)与所述两个万向节中的其中一个焊接相连，所述内轴套管吸能结构(112)与所述两个万向节中的另一个焊接相连。