CN107725623A - 一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成 - Google Patents

一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，包括：前轴，端部形成有球座，所述球座的端面中心处凹进形成容纳空间；后轴，端部形成有球头，所述球头收容于所述容纳空间内；所述容纳空间的侧壁形成缺口，所述缺口活动装配有侧盖，所述侧盖的外壁面与所述球座的外壁面配合形成半球面，所述侧盖的内壁面与所述容纳空间的内壁面配合形成与所述球头的外轮廓面相匹配的内轮廓面。与现有技术相比，本发明通过设置球头与球座的配合方式，实现前轴和后轴的转动扭矩的传递，同时在球座上形成缺口，以便于球头装配入容纳空间内，本发明结构简单，体积小，重量轻，转动转角大，传动平稳，寿命长，能很好的满足转向传动轴的万向连接要求。

Description

一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成
技术领域
本发明涉及汽车零部件技术领域，特别是一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成。
背景技术
目前，汽车转向传动轴为了满足方向盘与转向器输入轴的连接，需要改变转向传动轴的方向，为此通常采用万向节连接，由于球笼式等等速万向节结构复杂，成本较高，转向传动轴通常采用结构相对简单的十字轴万向节进行连接。
传统的万向节是由两个节叉和十字轴组成，十字轴的应用使万向节的转动角度小，工作不够平稳，运转时寿命短等缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，以解决现有技术中的汽车转向传动轴采用十字轴万向节连接，造成的万向节的转动角度小，工作不够平稳，运转时寿命短等技术问题。
本发明提供了一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，包括：
前轴，端部形成有球座，所述球座的端面中心处凹进形成容纳空间；
后轴，端部形成有球头，所述球头收容于所述容纳空间内；
所述容纳空间的侧壁形成缺口，所述缺口活动装配有侧盖，所述侧盖的外壁面与所述球座的外壁面配合形成半球面，所述侧盖的内壁面与所述容纳空间的内壁面配合形成与所述球头的外轮廓面相匹配的内轮廓面。
如上所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其中，优选的是，所述缺口的内壁凹设有第一凹槽，所述侧盖的边沿凹设有与所述第一凹槽相对的第二凹槽，所以第一凹槽和第二凹槽配合形成用于固定密封条的夹持间隙。
如上所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其中，优选的是，所述容纳空间的轴向截面为敞口的圆形结构，所述容纳空间的径向截面为腰型结构，所述腰型结构的最远端的间距等于所述圆形结构的直径；所述球头包括柱形段和连接于柱形段两端的半球段，所述半球段的直径等于所述腰型结构的最大宽度，所述球头的最远端的间距等于所述圆形结构的直径。
如上所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其中，优选的是，所述球座的背离所述前轴的端面凹进形成锥面，所述容纳空间的开口形成于所述锥面的底部。
如上所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其中，优选的是，还包括有密封罩，所述密封罩的中心处设有供后轴穿过的贯通孔，所述密封罩包括分别位于两端的用于和所述球座外壁面配合的大直径端部、用于和后轴轴杆配合的小直径端部。
如上所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其中，优选的是，所述大直径端部与所述球座外壁面之间、所述小直径端部与所述后轴轴杆之间均为过盈配合。
如上所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其中，优选的是，所述贯通孔的内壁凹设有环形卡槽，所述后轴的外圆周面上凸设有与所述环形卡槽匹配的环形卡块，所述密封罩的罩体内壁紧密贴合于所述球座的外壁。
如上所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其中，优选的是，所述缺口为U型结构。
与现有技术相比，本发明通过设置球头与球座的配合方式，实现前轴和后轴的转动扭矩的传递，同时在球座上形成缺口，以便于球头装配入容纳空间内，本发明结构简单，体积小，重量轻，转动转角大，传动平稳，寿命长，能很好的满足转向传动轴的万向连接要求。
附图说明
图1是本发明的剖视图；
图2是图1的A-A向视图；
图3是前轴的轴测图；
图4是侧盖的轴测图；
图5是密封罩的轴测图；
图6是后轴的轴测图；
图7是本发明的整体结构的轴测图。
附图标记说明：1-前轴，2-球座，3-容纳空间，4-后轴，5-球头，6-缺口，7-侧盖，8-第一凹槽，9-第二凹槽，10-密封条，11-柱形段，12-半球段，13-锥面，14-密封罩，15-贯通孔，16-环形卡槽，17-环形卡块。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
如图1至图7所示，本发明的实施例提供了一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，包括：
前轴1，端部形成有球座2，所述球座2为半球体结构，所述前轴1同轴连接于所述球座2的球面端，优选为一体化铸造成型，所述球座2的端面中心处凹进形成容纳空间3。
后轴4，端部形成有球头5，所述球头5收容于所述容纳空间3内。
所述容纳空间3的侧壁形成缺口6，所述缺口6活动装配有侧盖7，所述侧盖7的外壁面与所述球座2的外壁面配合形成光滑的半球面，所述侧盖7的内壁面与所述容纳空间3的内壁面配合形成与所述球头5的外轮廓面相匹配的内轮廓面。
上述实施例通过设置球头5与球座2的配合方式，实现前轴1和后轴4的转动扭矩的传递，本发明结构简单，体积小，重量轻，转动转角大，传动平稳，寿命长，能很好的满足转向传动轴的万向连接要求。
通过设置缺口6，可方便球头5装配入容纳空间3内，起始状态下，缺口6敞口，通过侧壁的缺口6，将球头5收容于容纳空间3后，装上侧盖7，完成装配。
进一步地，所述侧盖7与所述缺口6的固定形式为，所述缺口6的内壁凹设有第一凹槽8，所述侧盖7的边沿凹设有与所述第一凹槽8相对的第二凹槽9，所以第一凹槽8和第二凹槽9配合形成用于固定密封条10的夹持间隙。在球头5收容于所述容纳空间3后，将密封条10放入侧盖7的第二凹槽9中，对齐缺口6的第一凹槽8，将密封条10和侧盖7一道压入缺口6中，实现侧盖7的固定和密封。通过密封条10的装配方式，装配过程简单便捷，密封效果好，定位准确，固定牢靠。
进一步地，所述缺口6为U型结构，以利于密封条10的装配。
所述容纳空间3的轴向截面为敞口的圆形结构，所述容纳空间3的径向截面为腰型结构，所述腰型结构的最远端的间距等于所述圆形结构的直径；所述球头5包括柱形段11和连接于柱形段11两端的半球段12，所述半球段12的直径等于所述腰型结构的最大宽度，所述球头5的最远端的间距等于所述圆形结构的直径。这样球头5装配到容纳空间3时，所述球头5的两端半球段12的圆心连线恰好经过所述圆形结构的圆心，球头5的两端半球段12的端面与所述容纳空间3的内壁接触。
首先定义后轴4的延伸方向为Z方向，腰型结构的长度方向为X方向，腰型结构的宽度方向为Y方向，球头5两端的半球段12在容纳空间3中可以绕球头5的X方向轴线自由旋转，同时球头5绕Y方向轴线旋转的旋转半径与圆形结构的半径相同，因此球头5两端的半球段12在容纳空间3中可以绕球头5的Y方向轴线自由旋转，使该转向传动轴球型万向节可以实现前轴1和后轴4之间在成一定的夹角状态下的万向连接，同时由于球头5的与Z方向轴线垂直的断面与容纳空间3对应的断面相同，使前轴1和后轴4之间无法绕Z方向轴线相对转动，从而实现前轴1和后轴4之间的转动扭矩的传递。
为避免对前轴1和后轴4的转动造成干涉，所述球座2的背离所述前轴1的端面凹进形成锥面13，所述容纳空间3的开口形成于所述锥面13的底部。
为了对球头5和球座2的接头处进行密封、防止灰尘进入，还包括有密封罩14，所述密封罩14设为倒扣的碗状结构，所述密封罩14的腔体为与所述球座2的外部轮廓相匹配的半球体，所述密封罩14的中心处设有供后轴4穿过的贯通孔15，所述密封罩14包括分别位于两端的用于和所述球座2外壁面配合的大直径端部、用于和后轴4轴杆配合的小直径端部。
为了增加密封性，优选的方式是，所述大直径端部与所述球座2外壁面之间、所述小直径端部与所述后轴4轴杆之间均为过盈配合。
为了进一步增加密封性，所述贯通孔15的内壁凹设有环形卡槽16，所述后轴4的外圆周面上凸设有与所述环形卡槽16匹配的环形卡块17，所述密封罩14的罩体内壁紧密贴合于所述球座2的外壁。
为了降低球头5与容纳空间3之间的摩擦力，在容纳空间3注入一部分润滑脂，由于侧盖7与缺口6之间通过密封条10密封，所述密封罩14的一端与环形卡块17紧密贴合，所述密封罩14的罩体内壁紧密贴合于所述球座2的外壁，随着后轴4转动，密封罩14的内壁面在球座2的外壁面上滑动，利用密封罩14的弹性起到了很好的密封、防尘作用。
本发明的装配过程为：首先将后轴4上的两端的半球段12轴线对齐前轴1，后轴4上的轴端对齐前轴1的球座2上的缺口6，插入容纳空间3的开口中，直到后轴4上的轴端进入前轴1的缺口6中，将后轴4绕其轴端轴线旋转90度将后轴4上的两端的半球段12进入球座2的容纳空间3中，再将后轴4绕其两端的半球段12轴线旋转90度，后轴4与前轴1在相互转角为0度至40度范围内都将实现互锁，后轴4的两端的半球段12将无法从前轴1的容纳空间3脱出，再将密封条10放入侧盖7的第二凹槽9中，对齐缺口6的第一凹槽8，将密封条10和侧盖7一道压入缺口6中，实现侧盖7的固定和密封，最后将密封罩14套入后轴4，使密封罩14的环形卡槽16卡到后轴4的环形卡块17上，密封罩14的内球面套到前轴1的球座2外球面上，完成本发明的装配。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于，包括：
前轴(1)，端部形成有球座(2)，所述球座(2)的端面中心处凹进形成容纳空间(3)；
后轴(4)，端部形成有球头(5)，所述球头(5)收容于所述容纳空间(3)内；
所述容纳空间(3)的侧壁形成缺口(6)，所述缺口(6)活动装配有侧盖(7)，所述侧盖(7)的外壁面与所述球座(2)的外壁面配合形成半球面，所述侧盖(7)的内壁面与所述容纳空间(3)的内壁面配合形成与所述球头(5)的外轮廓面相匹配的内轮廓面。
2.根据权利要求1所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于：所述缺口(6)的内壁凹设有第一凹槽(8)，所述侧盖(7)的边沿凹设有与所述第一凹槽(8)相对的第二凹槽(9)，所以第一凹槽(8)和第二凹槽(9)配合形成用于固定密封条(10)的夹持间隙。
3.根据权利要求1所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于：所述容纳空间(3)的轴向截面为敞口的圆形结构，所述容纳空间(3)的径向截面为腰型结构，所述腰型结构的最远端的间距等于所述圆形结构的直径；所述球头(5)包括柱形段(11)和连接于柱形段(11)两端的半球段(12)，所述半球段(12)的直径等于所述腰型结构的最大宽度，所述球头(5)的最远端的间距等于所述圆形结构的直径。
4.根据权利要求1所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于：所述球座(2)的背离所述前轴(1)的端面凹进形成锥面(13)，所述容纳空间(3)的开口形成于所述锥面(13)的底部。
5.根据权利要求1所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于：还包括有密封罩(14)，所述密封罩(14)的中心处设有供后轴(4)穿过的贯通孔(15)，所述密封罩(14)包括分别位于两端的用于和所述球座(2)外壁面配合的大直径端部、用于和后轴(4)轴杆配合的小直径端部。
6.根据权利要求5所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于：所述大直径端部与所述球座(2)外壁面之间、所述小直径端部与所述后轴(4)轴杆之间均为过盈配合。
7.根据权利要求5所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于：所述贯通孔(15)的内壁凹设有环形卡槽(16)，所述后轴(4)的外圆周面上凸设有与所述环形卡槽(16)匹配的环形卡块(17)，所述密封罩(14)的罩体内壁紧密贴合于所述球座(2)的外壁。
8.根据权利要求1所述的用于连接汽车转向传动轴的万向节总成，其特征在于：所述缺口为U型结构。
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