CN107776650A - 一种汽车转向传动轴球型万向节总成 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车转向传动轴球型万向节总成，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，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；后轴，端部形成有球头，所述球头收容于所述容纳空间内，所述球头包括柱形段和一体成型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。与现有技术相比，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

一种汽车转向传动轴球型万向节总成
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别是一种汽车转向传动轴球型万向节总成。
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汽车转向传动轴球型万向节总成，以解决现有技术中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。
本发明提供了一种汽车转向传动轴球型万向节总成，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，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；
后轴，端部形成有球头，所述球头收容于所述容纳空间内，所述球头包括柱形段和一体成型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。
如上所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其中，优选的是，所述球座包括相对设置的上球座和下球座，所述下球座与所述前轴同轴固定连接，所述上球座可拆装的贴合于所述下球座上，所述圆形结构的圆心落于所述上球座与所述下球座的分界面上。
如上所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其中，优选的是，所述下球座的周向均布有多个螺纹孔，所述上球座朝向所述下球座的一端端面周向均布有多个盲孔，多个所述螺纹孔和多个所述盲孔一一对应，固定螺钉穿过所述螺纹孔和所述盲孔后固定。
如上所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，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。
如上所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，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。
如上所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，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。
如上所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其中，优选的是，所述密封罩的罩体末端延伸过所述上球座和所述下球座的分界面。
如上所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，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。
与现有技术相比，本发明通过球头和球座的配合，很好的满足了转向传动轴的万向连接要求，同时结构简单，体积小，重量轻，转动转角大，传动平稳，寿命长。
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是上球座的轴测图；
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-柱形段，7-半球段，8-上球座，9-下球座，10-螺纹孔，11-盲孔，12-固定螺钉，13-密封罩，14-贯通孔，15-环形卡槽，16-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汽车转向传动轴球型万向节总成，包括：
前轴1，端部形成有球座2，所述球座2的外轮廓面为半球形，所述球座2的端面中心处凹进形成容纳空间3，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；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，所述球头5包括柱形段6和一体成型于柱形段6两端的半球段7，所述后轴3连接于所述柱形段5的中部，所述柱形段端面与所述半球段的最大直径端吻合，所述半球段7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7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7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7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7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。
本万向节总成结构简单，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。
为了实现球头5与球座2的连接，所述球座2设为分体式结构，具体地，所述球座2包括相对设置的上球座8和下球座9，所述下球座9与所述前轴1同轴固定连接，优选为一体铸造成型，所述上球座8可拆装的贴合于所述下球座9上，为提高密封效果，所述圆形结构的圆心落于所述上球座8与所述下球座9的分界面上。
所述上球座8和所述下球座9的固定方式有很多，例如铆接、焊接或者螺纹连接等，为了拆装方便，本实施例选用螺纹连接方式，具体地，所述下球座9的周向均布有多个螺纹孔10，所述上球座8朝向所述下球座9的一端端面周向均布有多个盲孔11，多个所述螺纹孔10和多个所述盲孔11一一对应，固定螺钉12穿过所述螺纹孔10和所述盲孔11后固定。本实施例优选为螺纹孔10和盲孔11均设有两个，对称设置，以避免开过多孔降低球座2强度。
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13，所述密封罩13为倒扣的碗状结构，其内腔的内轮廓面和所述球座的外轮廓面相匹配，由于球座的外轮廓面为半球形，所以密封罩的内腔也设为半球形，所述密封罩13的中心处设有供后轴4穿过的贯通孔14，所述密封罩13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14的内壁凹设有环形卡槽15，所述后轴4的外圆周面上凸设有与所述环形卡槽15匹配的环形卡块16，所述密封罩13的罩体内壁紧密贴合于所述球座2的外壁，为了提高密封效果，所述密封罩13的罩体末端延伸过所述上球座8和所述下球座9的分界面。
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，由于所述密封罩13的罩体内壁紧密贴合于所述球座2的外壁，所述密封罩13的罩体末端延伸过所述上球座8和所述下球座9的分界面，随着后轴4转动，密封罩13的内壁面在球座2的外壁面上滑动，利用密封罩13的弹性起到了很好的密封、防尘作用。
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，所述容纳空间3的开口形成于所述锥面的底部。
装配时，首先将后轴4的球头5插入下球座9的容纳空间3中，使上球座8的接合面与下球座9的接合面对齐，再用固定螺钉12从前轴1的螺纹孔10中穿入后拧入上球座8的盲孔11中，将上球座8与下球座9固定到一起，完成前轴1与后轴4的装配，最后将密封罩13套入后轴4，使密封罩13的环形卡槽15卡到上后轴4的环形卡块16上，密封罩13的罩体内壁套到球座2的外壁上，完成本万向节总成的安装。
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)

1.一种汽车转向传动轴球型万向节总成，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)，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；
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，所述球头(5)包括柱形段(6)和一体成型于柱形段(6)两端的半球段(7)，所述半球段(7)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。
2.根据权利要求1所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其特征在于：所述球座(2)包括相对设置的上球座(8)和下球座(9)，所述下球座(9)与所述前轴(1)同轴固定连接，所述上球座(8)可拆装的贴合于所述下球座(9)上，所述圆形结构的圆心落于所述上球座(8)与所述下球座(9)的分界面上。
3.根据权利要求2所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其特征在于：所述下球座(9)的周向均布有多个螺纹孔(10)，所述上球座(8)朝向所述下球座(9)的一端端面周向均布有多个盲孔(11)，多个所述螺纹孔(10)和多个所述盲孔(11)一一对应，固定螺钉(12)穿过所述螺纹孔(10)和所述盲孔(11)后固定。
4.根据权利要求1所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其特征在于：还包括有密封罩(13)，所述密封罩(13)的中心处设有供后轴(4)穿过的贯通孔(14)，所述密封罩(13)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。
5.根据权利要求4所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，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。
6.根据权利要求4所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其特征在于：所述贯通孔(14)的内壁凹设有环形卡槽(15)，所述后轴的外圆周面上凸设有与所述环形卡槽(15)匹配的环形卡块(16)，所述密封罩(13)的罩体内壁紧密贴合于所述球座(12)的外壁。
7.根据权利要求4所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，其特征在于：所述密封罩(13)的罩体末端延伸过所述上球座(8)和所述下球座(9)的分界面。
8.根据权利要求1所述的汽车转向传动轴球型万向节总成，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，所述容纳空间(3)的开口形成于所述锥面的底部。
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