CN106812823B - 用于驱动轴的护套、驱动轴和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆驱动轴技术领域，提供一种用于驱动轴的护套、驱动轴和车辆。所述用于驱动轴的护套具有整体轴向延伸的套壁，所述套壁设置有轴向延伸的螺旋弹簧，以能够有效吸收扭矩传递和运动过程中驱动轴由于径向间隙和轴向间隙产生的冲击力及异响噪声，以显著提升车辆的性能。

Description

用于驱动轴的护套、驱动轴和车辆

技术领域

本发明涉及车辆驱动轴技术领域，特别涉及一种用于驱动轴的护套、一种具有这种护套的驱动轴、以及一种车辆。

背景技术

随着人们对车辆行驶系统及NVH性能的要求越来越高，车辆底盘的各零部件性能设计也在不断的提升改进。已知地，驱动轴是车辆动力传动系统和NVH性能优化提升过程中不可忽视的零部件。驱动轴通常包括设计为六滚珠型固定节型等速万向节(以下简称固定节)、三球销式可伸缩型等速万向节(以下简称移动节)和轴杆，其中，固定节与车轮端连接，移动节与变速器端连接，驱动轴将变速器输出扭矩通过移动节、轴杆、固定节及其之间连接花键传递给车轮。由于驱动轴与车轮及变速器的连接部分、以及驱动轴本身各组件之间均存在零部件设计及制造公差，使得各个部件之间径向存在较大的扭转间隙，且轴向也存在窜动间隙，在动载荷扭矩传递或零部件磨损后间隙增加，导致系统NVH性能大大降低。

另外，现有的驱动轴结构中，轴杆的两端分别通过锥形结构的橡胶护套与各自对应的固定节和移动节连接，橡胶护套的两端通过夹箍进行紧固，并且橡胶护套的套壁形成为波纹状。这样，由于橡胶材质热变形量大，例如在移动节的内部腔体压力控制不良的情形下，易造成腔体内部压力过大或过小，从而引起轴杆和腔体内伸缩组件在拉伸过程中存在护套凹瘪或压力过大使得护套破裂的风险，另外，这种护套在实际装配过程中，易出现伸缩组件脱离球笼壳体的问题，在脱离和恢复原状过程中，存在对护套的挤压或损坏，引起护套的早期失效或磨损，另外，现有结构的护套材质仅设计为橡胶材质，抗外界损伤能力较弱，例如在恶劣路面石击条件下行驶易造成护套破损而产生漏油问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于驱动轴的护套，以能够有效吸收扭矩传递和运动过程中驱动轴由于径向间隙和轴向间隙产生的冲击力及异响噪声，以显著提升车辆的性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于驱动轴的护套，所述护套具有整体轴向延伸的套壁，所述套壁设置有轴向延伸的螺旋弹簧。

相对于现有技术，本发明所述的孔位检测装置具有以下优势：

由于护套的套壁设置有轴向延伸的螺旋弹簧，这样，通过该螺旋弹簧，在实际的初始装配后，例如，具备这种螺旋弹簧的护套的一端连接于轴杆，另一端连接于移动节后，该螺旋弹簧的自由伸缩长度与移动节内的三球销的零点位置相同或接近，由于在伸缩过程中均存在弹簧阻力，从而消除了三销轴组件脱离移动节(球笼壳体)的问题，同时也能够确保三球销的零点位置的准确定位，避免由于该零点位置不准而引起的产品装车后球笼壳体内部腔体压力过大或过小问题，例如在压力过小时，会导致护套易出现凹瘪，压力过大时可能造成护套破裂，而本发明的护套设置有螺旋弹簧，则能够显著地提升护套的忍耐性，例如抗外界冲击性能。另外，设置有螺旋弹簧的护套通过该螺旋弹簧，还能够有效吸收扭矩传递和运动过程中驱动轴由于径向间隙和轴向间隙产生的冲击力及异响噪声，以显著提升车辆的性能。

进一步地，所述套壁上形成有轴向延伸的螺旋槽，所述螺旋弹簧对应地嵌入所述螺旋槽内。

进一步地，所述螺旋弹簧整体容纳在所述套壁内；或者，所述螺旋弹簧套接在所述套壁的内表面上。

进一步地，所述螺旋弹簧的弹性刚度设置为非线性变化的弹性刚度。

进一步地，所述套壁包括圆柱段和圆锥段，其中，所述圆锥段的小端口和所述圆柱段一体连接。

进一步地，所述螺旋弹簧包括设置在所述圆柱段上的柱形弹簧段和设置在所述圆锥段上的锥形弹簧段，且所述柱形弹簧段和所述锥形弹簧段形成为一体。

进一步地，所述套壁两端的内表面上形成有用于装配连接的内螺纹段。

进一步地，所述护套为橡塑材质。

另外，本发明还提供一种驱动轴，所述驱动轴包括轴杆、用于与变速器端连接的移动节、和用于与车轮端连接的固定节，其中，所述轴杆的两端分别设置有以上所述的用于驱动轴的护套，其中，所述轴杆的一个端部在轴向方向穿过其对应的所述护套并装配在所述移动节内以能够摆动和轴向伸缩，所述轴杆的一个端部对应的所述护套的一端连接于所述轴杆，所述护套的另一端连接于所述移动节的外周面；所述轴杆的另一个端部在轴向方向穿过其对应的所述护套并装配在所述固定节内，并且所述轴杆的另一个端部对应的所述护套的一端连接于所述轴杆，所述护套的另一端连接于所述固定节的外周面。

如上所述的，通过本发明的护套，由于螺旋弹簧，驱动轴系统在扭矩传递和运动过程中由于径向间隙和轴向间隙产生的冲击力及异响噪声能够显著地降低或消除，从而显著地提升车辆的性能。

此外，本发明还提供一种车辆，所述车辆设置有以上所述的驱动轴。

如上所述的，通过本发明的驱动轴，车辆的NVH性能得到了显著提升。

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为本发明实施例提供的用于驱动轴的护套的立体结构示意图；

图2为图1的护套的剖视结构示意图，显示了其内部的螺旋弹簧；

图3为本发明实施例提供的驱动轴的局部结构示意图，显示了驱动轴通过本发明的护套与移动节连接的结构。

附图标记说明：

1-护套，2-套壁，3-螺旋弹簧，4-螺旋槽，5-圆柱段，6-圆锥段，7-柱形弹簧段，8-锥形弹簧段，9-内螺纹段，10-轴杆，11-移动节，12-螺旋波谷。

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。

图1和2显示了本发明实施例提供的用于驱动轴的护套。如图1和2所示，本发明的护套1具有整体轴向延伸的套壁2，护套1可以和现有的驱动轴护套相同，同时，本发明提供的护套1的套壁2则设置有轴向延伸的螺旋弹簧3。

这样，通过该技术方案，由于护套1的套壁2设置有轴向延伸的螺旋弹簧3，这样，通过该螺旋弹簧3，实际应用中，在初始装配后，例如，具备这种螺旋弹簧3的护套1的一端连接于轴杆10，另一端连接于移动节11后，该螺旋弹簧3的自由伸缩长度与移动节11内的三球销的零点位置相同或接近，由于在伸缩过程中均存在弹簧阻力，从而消除了三销轴组件脱离移动节(球笼壳体)的问题，也即是，能够保证或约束三销轴伸缩组件与球笼壳体的配合初始位置，消除了人为装配过程中伸缩组件脱离球笼壳体的风险，并避免由于三销轴伸缩组件的零点位置不准而引起的产品装车后球笼壳体内部腔体压力过大或过小问题，例如在压力过小时，会导致护套1易出现凹瘪，压力过大时可能造成护套破裂，而本发明的护套1设置有螺旋弹簧3，则能够显著地提升护套1的忍耐性，例如抗外界冲击性能。另外，设置有螺旋弹簧3的护套1通过该螺旋弹簧3的轴向预紧力和径向预紧力，还能够有效吸收扭矩传递和运动过程中驱动轴由于径向间隙和轴向间隙产生的冲击力及异响噪声，以显著提升车辆的性能。

进一步地，例如在轴杆10和移动节11通过护套1连接时，由于轴杆10能够相对于移动节11轴向移动和在一定角度范围内摆动，因此，为了提高护套1的耐久性，优选地，如图2所示，护套1的套壁2上形成有轴向延伸的螺旋槽4，螺旋弹簧3对应地嵌入螺旋槽4内。套壁2可以形成为螺旋套，该螺旋套的套壁形成有螺旋槽4，而螺旋槽4之间则形成为螺旋波谷12，同时，螺旋槽4和螺旋弹簧3的螺旋方向和螺旋角度以及螺旋数量对应相同，这样，轴杆10轴向移动时，螺旋弹簧3和螺旋形的套壁2则能够同时顺应地压缩或拉伸，使得螺旋槽4和螺旋波谷12之间并不产生干涉，当轴杆10摆动时，螺旋弹簧3和螺旋形的套壁2也能够在螺旋方向上转动或回位，从而在提高护套1的耐久性的同时，能够更进一步地吸收消除由于各个部件之间的径向间隙和轴向间隙产生的冲击力以及异响噪声。

当然，螺旋槽4和螺旋波谷12的数量N可以根据实际需求来选择，优选地，数量N为5≤N≤15。

另外，在本发明的用于驱动轴的护套，螺旋弹簧3可以通过多种结构形式设置在套壁2上。例如，在一种结构中，螺旋弹簧3整体容纳在套壁2内，例如，护套1可以采用橡塑材质，同时，在护套1的成型过程中，螺旋弹簧3则一体注塑到套壁2内，也就是，螺旋弹簧3完全嵌套在套壁2内；又或者，在其他结构中，螺旋弹簧3可以套接在套壁2的内表面上，例如，护套1可以为橡胶材质或橡塑材质，而螺旋弹簧3则套接在套壁2的内部，使得螺旋弹簧3的两端分别与套壁2的两端向抵接定位。

更进一步地，本发明的用于驱动轴的护套1中，螺旋弹簧3的弹性刚度设置为非线性变化的弹性刚度，这样，例如，随着移动节11内的伸缩组件的滑动行程，螺旋弹簧3将产生不同作用的吸能效果，比如，车辆在动载荷恶劣路面行驶过程中，当滑移量变大，冲击载荷也会变大，相应地，螺旋弹簧的缓冲力也相应增加，从而能够更好地吸收径向和轴向冲击。

另外，相对于现有技术的护套，本发明的用于驱动轴的护套整体采用更优选的非锥形结构形式，即护套1的套壁2包括圆柱段5和圆锥段6，其中，圆锥段6的小端口和圆柱段5一体连接，这样，圆柱段5可以和轴杆10连接定位，而圆锥段6的大端口则例如可以和移动节11连接定位，从而，一方面更能够满足驱动轴的移动节11在摆角过程中螺旋槽4与螺旋波谷12的运动挤压设计要求，提高护套1的高速耐久性能，另一方面降低空间边界尺寸，提升了与整车设计可行性。

相应地，在此基础上，螺旋弹簧3则对应地包括设置在圆柱段5上的柱形弹簧段7和设置在圆锥段6上的锥形弹簧段8，且柱形弹簧段7和锥形弹簧段8形成为一体，例如，在注塑或硫化来形成包括圆柱段5和圆锥段6的护套1时，可将一体的包括有锥形弹簧段8和柱形弹簧段7的螺旋弹簧3一体注塑或硫化到护套1的套壁2内，这样，通过柱形和锥形的护套1和螺旋弹簧3的这种结构，能够满足护套1的耐久性能和动载荷冲击力的变化需求。

另外，相比于现有采用卡箍的紧固定位形式，在以上所述的任一基础上，本发明的用于驱动轴的护套1中，更优选地，套壁2两端的内表面上形成有用于装配连接的内螺纹段9，这样，护套1通过其两端的内螺纹段9分别与轴杆10和移动节11连接，从而减少了移动节11的回转空间，提升了护套1与整车布置的可行性，消除了现有技术中采用卡箍所带来的弊端。

当然，护套1两端的内螺纹段9的螺纹旋向可以相同，从而使得轴杆10和移动节11或固定节的螺旋方向相反。更优选地，为了便于成型加工并便于装置，护套1两端的内螺纹段9的螺纹旋向相反，另外，根据需求，内外螺纹配合处可以增加螺纹密封胶。

例如，在现有技术中，护套与轴杆和球笼壳体靠不同大小的夹箍来夹紧，线体工艺无法有效保证夹紧力或易出现夹箍松脱问题，使得密封性无法有效地保证，导致车辆高速行驶过程中存在甩油的风险，且工艺装配和售后维修性较差。而在本发明中，通过内螺纹段9，解决了护套1与轴杆10、球笼壳体依靠不同大小尺寸的夹箍来夹紧，以及由于夹紧失效，密封不良、夹紧力不足引起的油脂泄露问题，并降低了线体工艺的复杂性。

此外，如上所述的，本发明的用于驱动轴的护套1中，由于设置有螺旋弹簧3，因此，护套1的材质可以为橡塑材质，也可以为橡胶材质，但优选地，护套1设置为橡塑材质，这样，橡塑本身具备轴向阻尼效果，并同时配合螺旋弹簧3具备的轴向刚度及预紧力，可以有效地实现以下效果：a)能够消除或降低轴向间隙，吸收冲击能力；b)能够平衡并缓冲吸收动载荷冲击力，抵消部分滑移阻力；c)由于螺旋弹簧3初始位置设计有一定轴向预紧力，有效保证了移动节11内的伸缩组件处于移动节11(球笼壳体)内部，防止伸缩组件从球笼壳体内脱出而引起的弊端。另外，橡塑材质的护套1也能够增加护套的抗外界冲击能力，例如在恶劣路况下抗石击的能力和环境抵抗能力。此外，由于螺旋弹簧3具备扭转刚度，配合橡塑的阻尼效果，能够消除或降低动载荷过程中扭转间隙产生的冲力和异响等噪声问题。

此外，本发明还提供一种驱动轴。图3显示该驱动轴的局部结构，并未显示轴杆10与固定节通过本发明的护套1连接的结构。具体地，如图3所示，本发明的驱动轴包括轴杆10、用于与变速器端连接的移动节11、和用于与车轮端连接的固定节，其中，轴杆10的两端分别设置有以上任一所述的用于驱动轴的护套1，其中，轴杆10的一个端部在轴向方向穿过其对应的护套1并装配在移动节11内以能够摆动和轴向伸缩，轴杆10的一个端部对应的护套1的一端连接于轴杆10，护套1的另一端连接于移动节11的外周面；同时，在另一端，轴杆10的另一个端部在轴向方向穿过其对应的护套1并装配在固定节内，并且轴杆10的另一个端部对应的护套1的一端连接于轴杆10，护套1的另一端连接于固定节的外周面。

这样，通过本发明的护套1，由于螺旋弹簧3，驱动轴系统在扭矩传递和运动过程中由于径向间隙和轴向间隙产生的冲击力及异响噪声能够显著地降低或消除，增强了车辆动力传递的均匀性和平稳性，从而显著地提升车辆的性能。

此外，本发明还提供一种车辆，所述车辆设置有以上所述的驱动轴。同理，如上所述的，通过本发明的驱动轴，车辆的NVH性能得到了显著提升。

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)

1.一种用于驱动轴的护套，所述护套(1)具有整体轴向延伸的套壁(2)，其特征在于，所述套壁(2)设置有轴向延伸的螺旋弹簧(3)，所述螺旋弹簧(3)的旋向绕着所述套壁(2)，并且所述螺旋弹簧(3)位于所述套壁(2)的轴向长度内。

2.根据权利要求1所述的用于驱动轴的护套，其特征在于，所述套壁(2)上形成有轴向延伸的螺旋槽(4)，所述螺旋弹簧(3)对应地嵌入所述螺旋槽(4)内。

3.根据权利要求1所述的用于驱动轴的护套，其特征在于，所述螺旋弹簧(3)整体容纳在所述套壁(2)内；或者，

所述螺旋弹簧(3)套接在所述套壁(2)的内表面上。

4.根据权利要求1所述的用于驱动轴的护套，其特征在于，所述螺旋弹簧(3)的弹性刚度设置为非线性变化的弹性刚度。

5.根据权利要求1所述的用于驱动轴的护套，其特征在于，所述套壁(2)包括圆柱段(5)和圆锥段(6)，其中，所述圆锥段(6)的小端口和所述圆柱段(5)一体连接。

6.根据权利要求5所述的用于驱动轴的护套，其特征在于，所述螺旋弹簧(3)包括设置在所述圆柱段(5)上的柱形弹簧段(7)和设置在所述圆锥段(6)上的锥形弹簧段(8)，且所述柱形弹簧段(7)和所述锥形弹簧段(8)形成为一体。

7.根据权利要求1所述的用于驱动轴的护套，其特征在于，所述套壁(2)两端的内表面上形成有用于装配连接的内螺纹段(9)。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的用于驱动轴的护套，其特征在于，所述护套(1)为橡塑材质。

9.一种驱动轴，包括轴杆(10)、用于与变速器端连接的移动节(11)、和用于与车轮端连接的固定节，其特征在于，所述轴杆(10)的两端分别设置有根据权利要求1-8中任意一项所述的用于驱动轴的护套，其中，

所述轴杆(10)的一个端部在轴向方向穿过其对应的所述护套(1)并装配在所述移动节(11)内以能够摆动和轴向伸缩，所述轴杆(10)的一个端部对应的所述护套(1)的一端连接于所述轴杆(10)，所述护套(1)的另一端连接于所述移动节(11)的外周面；

所述轴杆(10)的另一个端部在轴向方向穿过其对应的所述护套(1)并装配在所述固定节内，并且所述轴杆(10)的另一个端部对应的所述护套(1)的一端连接于所述轴杆(10)，所述护套(1)的另一端连接于所述固定节的外周面。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有根据权利要求9所述的驱动轴。