CN106640996A - 伸缩型万向节、驱动轴总成和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车领域，提供一种伸缩型万向节、驱动轴总成和汽车。本发明所述的伸缩型万向节包括主动轴、连接于所述主动轴一端的三销架组件、从动轴和连接于所述从动轴的一端的滑套，所述三销架组件包括三销架，所述三销架包括三个销轴，所述三销架组件还包括分别套设在所述三个销轴的端部的三个球环，所述三销架组件配合套入所述滑套内并且三个所述球环能够分别沿所述滑套内的相对应的滑道滑动，其中，所述三个销轴的端部均形成为球形或者球形的一部分，以使得所述销轴与所述球环形成球铰结构。本发明的伸缩型万向节能够获得更大的摆动角度、更好的扭矩传递效果和更简单可靠的结构。

Description

伸缩型万向节、驱动轴总成和汽车

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种伸缩型万向节、一种驱动轴总成和一种汽车。

背景技术

对于用于汽车的驱动轴总成中的伸缩型万向节，现有的结构大体包括：主动轴、连接于所述主动轴一端的三销架组件、从动轴和连接于所述从动轴的一端的滑套，三销架组件包括三销架，三销架包括三个销轴，三销架组件还包括分别套设在三个销轴端部的三个球环，三销架组件配合套入滑套内并且三个球环能够分别沿滑套内的相对应的滑道滑动；其中，三销架的销轴的与球环之间通过滚针轴承连接，为柱面配合，连接运动副为滑动副，在大角度摆动时球环相对于三销架发生运动变化，进而造成球环与滑套之间的轴向派生力增加，使得伸缩型万向节在扭矩传递过程中产生振动噪声问题，与此同时由于其结构上三销架与球环连接运动副为滑动副，球环仅能沿着三销架的销轴的轴线移动，无法实现摆动功能，从而限制了万向节的最大摆角，并且，这种需要借助滚针轴承的结构零组件较多，装配工艺复杂，万向节在大摆角工作时，等速性能差，扭矩传递效率低。

随着人们对汽车通过性的要求不断提升，SUV车型底盘也在不断提高，且对车辆转弯半径需求越来越小，上述的现有伸缩型万向节最大工作摆角为22.5°，已经不能满足汽车大角度转向及车轮跳动需求，即高底盘、大行程SUV悬架跳动结构的运动极限要求超过了传统的驱动轴移动节的功能；且在大角度布置工作时三球销式万向节的不等速性表现尤为明显，从而引起传动系统振动噪声等问题，为满足整车驱动轴大角度布置的NVH性能和大行程悬架、小转弯半径的需求，需要设计一种新型的伸缩型万向节结构，以消除或降低现有结构的不足，更好的满足整车设计布置开发。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种伸缩型万向节，以获得更大的摆动角度、更好的扭矩传递效果和更简单可靠的结构。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种伸缩型万向节，所述伸缩型万向节包括主动轴、连接于所述主动轴一端的三销架组件、从动轴和连接于所述从动轴的一端的滑套，所述三销架组件包括三销架，所述三销架包括三个销轴，所述三销架组件还包括分别套设在所述三个销轴的端部的三个球环，所述三销架组件配合套入所述滑套内并且三个所述球环能够分别沿所述滑套内的相对应的滑道滑动，其中，所述三个销轴的端部均形成为球形或者球形的一部分，以使得所述销轴与所述球环形成球铰结构。

进一步的，所述三销架组件还包括减磨隔振套，所述减磨隔振套夹设在所述销轴的端部与所述球环之间并且所述减磨隔振套由具有润滑作用的材料制成。

进一步的，所述减磨隔振套由尼龙制成。

进一步的，所述减磨隔振具有用于容纳所述销轴的端部的内腔并且所述内腔的一端打开形成用于接收所述销轴的端部的开口，所述减磨隔振套包括沿周向间隔形成的沿轴向延伸的多个贯通槽，以使得所述开口能够向外弹性扩张以使得所述销轴的端部能够通过外力挤入或拔出所述内腔。

进一步的，所述球环沿轴向的一端打开以用于接收所述减磨隔振套，所述减磨隔振套压装套入到所述球环内。

进一步的，所述球环的外表面形成为球面的一部分，并且能够与相应的所述滑道的内壁相配合。

进一步的，所述三销架的三个销轴的轴线位于同一平面内，相邻所述销轴的轴线之间的夹角为120°，并且所述三个销轴具有相同的形状和尺寸，与三个所述销轴分别配合的所述三个球环也具有相同的形状和尺寸。

进一步的，在所述三销架的旋转中心形成有通孔，所述主动轴的所述一端穿过所述通孔与所述三销架连接。

本发明还提供了一种驱动轴总成，所述驱动轴总成设置有本发明的伸缩型万向节。

本发明还提供了一种汽车，所述汽车设置有本发明的驱动轴总成。

在本发明中，三销架的三个销轴的端部均形成为球形或者球形的一部分，以使得所述销轴与所述球环形成球铰结构，在这种情况下，将三销架的销轴与球环配合设计为球球配合，增加了球环与三销架之间运动自由度，具体地，三销架上的销轴与球环可实现万向摆动和轴向转动功能，在主动轴的轴线相对于从动轴和滑套的轴线摆动一定角度时，主动轴能够带动三销架摆动，由于球环只能在滑套的滑道内滑动和转动，使得三销架上的三个销轴与球环实现摆动，球环与滑套的滑道实现滚动，由于球环与三销架的销轴为万向连接结构，从而实现增大摆动角度的功能，并有效降低了大摆角工作时轴向滑阻，等速性能好，扭矩传递效率高。

通过将三销架的销轴与球环设计为球球配合的形式，无需再使用现有技术中所使用的滚针轴承等，不仅简化了伸缩型万向节的结果，降低了伸缩型万向节制造工艺的复杂性，还能够有效消除滚针轴承等零组件引起的失效异响问题，并提升了产品可靠性和耐久性。

通过本发明的这种改进伸缩型万向节的结构的方式来获得主动轴与从动轴之间的较大摆动角度，相比于现有的在整车大摆角布置设计来说，可以有效降低诱发的轴向派生力，由于不再使用滚阻结构可以降低摩擦生热，因而使得本发明的伸缩型万向节具有更耐久的使用寿命，同时还实现了与整车驱动轴大角度布置设计的NVH性能匹配。

本发明的其它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

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伸缩型万向节的分解示意图；

图2为图1中的伸缩型万向节的减磨隔振套的放大图；

图3为图1中的伸缩型万向节的三销架的放大图；

图4为图1中的伸缩型万向节在摆动角度为0°时的示意图；

图5为图1中的伸缩型万向节在摆动角度为最大摆动角度时的示意图

附图标记说明：

1-主动轴，2-滑套，3-三销架，4-球环，5-减磨隔振套，6-内腔，7-贯通槽，8-通孔，9-从动轴，10-滑道，11-护套，12-连接环，13-轴向挡圈。

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。

其中，本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

本发明提供了一种伸缩型万向节，所述伸缩型万向节包括主动轴1、连接于所述主动轴1一端的三销架组件、从动轴9和连接于所述从动轴9的一端的滑套2，所述三销架组件包括三销架3，所述三销架3包括三个销轴，所述三销架组件还包括分别套设在所述三个销轴的端部的三个球环4，所述三销架组件配合套入所述滑套2内并且三个所述球环4能够分别沿所述滑套2内的相对应的滑道10滑动，其中，所述三个销轴的端部均形成为球形或者球形的一部分，以使得所述销轴与所述球环4形成球铰结构。

在本发明中，三销架3的三个销轴的端部均形成为球形或者球形的一部分，以使得所述销轴与所述球环4形成球铰结构，在这种情况下，将三销架3的销轴与球环4配合设计为球球配合，增加了球环4与三销架3之间运动自由度，具体地，三销架3上的销轴与球环4可实现万向摆动和轴向转动功能，在主动轴1的轴线相对于从动轴9和滑套2的轴线摆动一定角度时，主动轴1能够带动三销架3摆动，由于球环4只能在滑套2的滑道10内滑动和转动，使得三销架3上的三个销轴与球环4实现摆动，球环4与滑套2的滑道10实现滚动，由于球环4与三销架3的销轴为万向连接结构，从而实现增大摆动角度的功能，并有效降低了大摆角工作时轴向滑阻，等速性能好，扭矩传递效率高。

通过将三销架3的销轴与球环4设计为球球配合的形式，无需再使用现有技术中所使用的滚针轴承等，不仅简化了伸缩型万向节的结果，降低了伸缩型万向节制造工艺的复杂性，还能够有效消除滚针轴承等零组件引起的失效异响问题，并提升了产品可靠性和耐久性。

通过本发明的这种改进伸缩型万向节的结构的方式来获得主动轴1与从动轴9之间的较大摆动角度，相比于现有的在整车大摆角布置设计来说，可以有效降低诱发的轴向派生力，由于不再使用滚阻结构可以降低摩擦生热，因而使得本发明的伸缩型万向节具有更耐久的使用寿命，同时还实现了与整车驱动轴大角度布置设计的NVH性能匹配。

优选地，所述三销架组件还包括减磨隔振套5，所述减磨隔振套5夹设在所述销轴的端部与所述球环4之间并且所述减磨隔振套5由具有润滑作用的材料制成。

在三销架3的销轴与球环4之间增设减磨隔振套5能够有效降低球环4相对于三销架3之间的相对运动(摆动和转动)阻力，增加减磨效果，并且在动载荷扭矩传递过程中，吸收扭矩不平衡产生的振动能量和各零组件间隙造成的冲击声，降低了传动系统间隙或动载荷引起冲击噪声等问题。

作为一种选择，所述减磨隔振套5由尼龙制成，尼龙兼具润滑、耐磨和减振的效果。

另外，在图示的优选实施例中，参见图1和图2，所述减磨隔振套5具有用于容纳所述销轴的端部的内腔6并且所述内腔6的一端打开形成用于接收所述销轴的端部的开口，所述减磨隔振套5包括沿周向间隔形成的沿轴向延伸的多个贯通槽7(贯通槽7贯通减磨隔振套5的侧壁)，以使得所述开口能够向外弹性扩张以使得所述销轴的端部能够通过外力挤入或拔出所述内腔6。这种结构的减磨隔振套5能够方便并且牢固地套设到所述销轴上。其中，所述减磨隔振套5的所述内腔6具有与所述销轴的端部配合的形状。

另外，作为球环4的优选结构，所述球环4沿轴向的一端打开以用于接收所述减磨隔振套5，所述减磨隔振套5压装套入到所述球环4内。

将球环4与减磨隔振套5(可以为过渡配合)以及减磨隔振套5与三销架3的销轴均设计为压装配合，增强结构连接可靠性，有效防止球环4与三销架3脱离，避免球环4脱离三销架3引起的功能失效问题，进一步提高了扭矩传递的可靠性能。

并且，所述球环4的外表面可以形成为球面的一部分，并且能够与相应的所述滑道10的内壁相配合。

此外，参见图1和图3，所述三销架3的三个销轴的轴线位于同一平面内，相邻所述销轴的轴线之间的夹角为120°，并且所述三个销轴具有相同的形状和尺寸，与三个所述销轴分别配合的所述三个球环4也具有相同的形状和尺寸。

在所述三销架3的旋转中心形成有通孔8，所述主动轴1的所述一端穿过所述通孔8与所述三销架3连接。作为一种选择，在所述通孔8的内表面和所述主动轴1的外表面上可以配合地分别设置有花键，主动轴1与三销架3通过所述花键连接，并且还设置有轴向挡圈13套设在主动轴1上用于对三销架3进行轴向限位。

本实施方式的伸缩型万向节还可以包括套设在主动轴1上的护套11，所述护套11可以与滑套2通过大夹箍进行夹紧密封、与轴杆8通过小夹箍进行夹紧密封，并且本实施方式的伸缩型万向节还可以包括用于连接从动轴9和变速器半轴齿轮的连接环12，所述连接环12与从动轴9上设置的卡簧槽配合以将从动轴9与变速器半轴齿轮进行连接限位。

图1所示实施例的伸缩型万向节可以实现主动轴1相对于从动轴9最大摆动角度32°，相较于现有的22.5°来说明显增大，能够满足整车大行程悬架和小转弯半径设计要求。

本发明还提供了一种驱动轴总成，所述驱动轴总成设置有本发明所述的伸缩型万向节。

另外，本发明还提供了一种汽车，所述汽车设置有本发明所述的驱动轴总成。

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)

1.一种伸缩型万向节，所述伸缩型万向节包括主动轴(1)、连接于所述主动轴(1)一端的三销架组件、从动轴(9)和连接于所述从动轴(9)的一端的滑套(2)，所述三销架组件包括三销架(3)，所述三销架(3)包括三个销轴，所述三销架组件还包括分别套设在所述三个销轴的端部的三个球环(4)，所述三销架组件配合套入所述滑套(2)内并且三个所述球环(4)能够分别沿所述滑套(2)内的相对应的滑道(10)滑动，其特征在于，所述三个销轴的端部均形成为球形或者球形的一部分，以使得所述销轴与所述球环(4)形成球铰结构。

2.根据权利要求1所述的伸缩型万向节，其特征在于，所述三销架组件还包括减磨隔振套(5)，所述减磨隔振套(5)夹设在所述销轴的端部与所述球环(4)之间并且所述减磨隔振套(5)由具有润滑作用的材料制成。

3.根据权利要求2所述的伸缩型万向节，其特征在于，所述减磨隔振套(5)由尼龙制成。

4.根据权利要求2所述的伸缩型万向节，其特征在于，所述减磨隔振套(5)具有用于容纳所述销轴的端部的内腔(6)并且所述内腔(6)的一端打开形成用于接收所述销轴的端部的开口，所述减磨隔振套(5)包括沿周向间隔形成的沿轴向延伸的多个贯通槽(7)，以使得所述开口能够向外弹性扩张以使得所述销轴的端部能够通过外力挤入或拔出所述内腔(6)。

5.根据权利要求2所述的伸缩型万向节，其特征在于，所述球环(4)沿轴向的一端打开以用于接收所述减磨隔振套(5)，所述减磨隔振套(5)压装套入到所述球环(4)内。

6.根据权利要求1所述的伸缩型万向节，其特征在于，所述球环(4)的外表面形成为球面的一部分，并且能够与相应的所述滑道(10)的内壁相配合。

7.根据权利要求1所述的伸缩型万向节，其特征在于，所述三销架(3)的三个销轴的轴线位于同一平面内，相邻所述销轴的轴线之间的夹角为120°，并且所述三个销轴具有相同的形状和尺寸，与三个所述销轴分别配合的所述三个球环(4)也具有相同的形状和尺寸。

8.根据权利要求7所述的伸缩型万向节，其特征在于，在所述三销架(3)的旋转中心形成有通孔(8)，所述主动轴(1)的所述一端穿过所述通孔(8)与所述三销架(3)连接。

9.一种驱动轴总成，其特征在于，所述驱动轴总成设置有权利要求1-8中任意一项所述的伸缩型万向节。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车设置有权利要求9所述的驱动轴总成。