CN108061093A - 一种安全性高的汽车十字轴 - Google Patents

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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C5/00—Crossheads; Constructions of connecting-rod heads or piston-rod connections rigid with crossheads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B21/00—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/10—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts
    • F16B21/12—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings by separate parts with locking-pins or split-pins thrust into holes

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Abstract

本发明提供了一种安全性高的汽车十字轴，包括十字轴本体和贯穿设置在十字轴本体中的输入轴，十字轴本体内侧设有固定头和若干个凹槽，凹槽外绕设有线圈，凹槽内还设有卡笋，输入轴外侧面上设有一与固定头相配合的固定槽，固定头内设有开关机构，所述的开关机构、线圈以及设置在外部的电源形成串联回路；本发明将十字轴轴头上的压力转移到固定头上，当固定头受力过大出现断裂时，卡笋在强大洛伦兹力的作用下离开凹槽卡住输入轴，从而重新连接起输入轴和十字轴本体，在一定程度上恢复动力传输，保证车辆的可控性，提高安全性能。

Description

一种安全性高的汽车十字轴
技术领域
本发明涉及汽车零配件领域，具体涉及一种具有高安全性能的汽车十字轴。
背景技术
十字轴，又称十字节，是由不同形状的轴体及自轴体的四个方向延伸出的与轴承相连的、形状一致的轴头组成，十字轴是实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，它是汽车驱动系统的万向传动装置的“关节”部件。
十字轴作为汽车驱动系统的一部分，其受力时间长，在汽车变速过程中受力不均匀，因此很容易出现损坏，严重时甚至发生轴头断裂的情况，导致汽车传动失灵，极大的影响行驶安全性；现有的汽车十字轴不均有安全防护装置，在出现十字轴断裂等情况时很容易造成安全事故，因此需要一种安全性能更强的汽车十字轴。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种安全性高的汽车十字轴，用以解决现有的汽车十字轴在面对受损、断裂等情况时没有相应的针对性防护装置，因此面对意外情况时容易出现安全事故的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种安全性高的汽车十字轴，包括十字轴本体和贯穿设置在十字轴本体中的输入轴，所述十字轴本体为圆环形，其外侧沿径向设有呈十字状的轴头，十字轴本体内侧设有一个向内凸出并沿输入轴轴向设置的固定头，还包括若干个沿周向设置在十字轴本体内侧的凹槽，所述凹槽凹陷方向沿十字轴本体的径向方向且凹槽外绕设有线圈，凹槽内还设有卡笋；
所述输入轴外侧面上设有一与固定头相配合的固定槽，使得固定头紧密的卡设在固定槽中；
所述的固定头内设有开关机构，所述的开关机构、线圈以及设置在外部的电源形成串联回路，当固定头完好时，该回路断开，当固定头受损断裂时，该回路闭合，且回路闭合时线圈产生产生朝向十字轴本体内部的洛伦兹力。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过固定头与固定槽相互配合将输入轴与十字轴本体之间进行固定，将十字轴轴头上的压力转移到固定头上，当固定头受力过大出现断裂时，卡笋在强大洛伦兹力的作用下离开凹槽卡住输入轴，从而重新连接起输入轴和十字轴本体，在一定程度上恢复动力传输，保证车辆的可控性，提高安全性能；
2、本发明通过开关机构来自动控制回路的断开与接通，从而在十字轴受损时自动接通电源，将卡笋顶出到输入轴上，其反应时间短，简单可靠，可有效保障本发明的使用效果。
附图说明
图1为本发明的截面示意图；
图2为本发明图1中A部分的放大示意图；
图3为本发明开关机构的结构示意图；
图4为本发明卡笋的示意图；
图中：1十字轴本体、2输入轴、11固定头、12凹槽、13线圈、14卡笋、21固定槽、111空腔、112装液管、113导电胶体、114电极片、115导线、141防滑胶垫。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
实施例1：
如图1-4所示，本发明提出了一种安全性高的汽车十字轴，包括十字轴本体1和贯穿设置在十字轴本体1中的输入轴2，由输入轴2提供动力带动十字轴本体1转动。
其中十字轴本体1为圆环形，其外侧沿径向设有呈十字状的轴头，十字轴本体1内侧设有一个向内凸出并沿输入轴2轴向设置的固定头11，该固定头11的长度与十字轴本体1的宽度相配合，从而保证其结构强度；还包括若干个沿周向设置在十字轴本体1内侧的凹槽12，所述凹槽12均匀分布在十字轴本体1内侧，且凹槽12数量为2～4个，本实施例中设有3个凹槽12，凹槽12的凹陷方向沿十字轴本体1的径向方向，且凹槽12外绕设有线圈13，凹槽12内还设有卡笋14，线圈13缠绕方向为朝向内侧的逆时针方向，根据右手定则，沿线圈13缠绕方向的电流对线圈13内的铁磁体卡笋14产生朝向内部的洛伦兹力，从而将卡笋14压紧在输入轴2表面，起到连接输入轴2与十字轴本体1的作用。
相应的，输入轴2外侧面上设有一与固定头11相配合的固定槽21，使得固定头11紧密的卡设在固定槽21中，此时输入轴2通过固定头11与固定槽21的配合将动力传递给十字轴本体1，从而带动轴头上连接的其他装置。
固定头11内设有开关机构，所述的开关机构、线圈13以及设置在外部的电源形成串联回路，当固定头11完好时，该回路断开，当固定头11受损断裂时，该回路闭合，且回路闭合时线圈13产生产生朝向十字轴本体1内部的洛伦兹力。本实施例优选的方案中，开关机构包括设置在固定头11内部的条形空腔111和固定设置在空腔111内的装液管112，所述空腔111和装液管112的一半埋入十字轴本体1的圆环部分中，另一半则位于固定头11内部，装液管112为硬质刚性容器，受力过大时则会破碎，因此装液管112与空腔111之间填充有防震海绵，避免在十字轴正常工作时碰碎装液管112，装液管112内密封有导电胶体113，当装液管112破碎时，其内部的导电胶体113填充并粘附在空腔111中；空腔111内还设有分别通过导线115与电源两极相连的两块电极片114，两块电极片114互不接触，因此回路处于断开状态。
本实施例优选的方案中，卡笋14靠近输入轴2一端的端面上设有防滑胶垫141来增加摩擦力，该防滑胶垫141表面为圆弧形，其弧度与卡笋14所对的输入轴2表面弧度相配合，从而提高卡笋14外端面与输入轴2的接触面积，进一步增大卡笋14与输入轴2之间的作用力，提高卡紧效果。
本发明在工作时，若十字轴正常运行，装液管112在防震海绵的保护下不会破碎，其内部的导电胶体113保持密封，从而保持回路的断开；当十字轴出现损伤，并导致固定头11断裂时，固定头11内部的装液管112也随之破碎，使得导电胶体113填充到空腔111中，并将两块电极片114连通，进而使得整个回路闭合，电流从线圈13中通过时在线圈13内部产生朝向输入轴2的洛伦兹力，将卡笋14顶出并压紧在输入轴2表面，在防滑胶垫141的作用下，3根卡笋14一起配合将输入轴2和十字轴本体1继续连接在一起，维持动力的传输，保证了汽车的可控性，避免安全事故的发生。
所述所述的最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种安全性高的汽车十字轴，其特征在于：包括十字轴本体和贯穿设置在十字轴本体中的输入轴，所述十字轴本体为圆环形，其外侧沿径向设有呈十字状的轴头，十字轴本体内侧设有一个向内凸出并沿输入轴轴向设置的固定头，还包括若干个沿周向设置在十字轴本体内侧的凹槽，所述凹槽凹陷方向沿十字轴本体的径向方向且凹槽外绕设有线圈，凹槽内还设有卡笋；
所述输入轴外侧面上设有一与固定头相配合的固定槽，使得固定头紧密的卡设在固定槽中；
所述的固定头内设有开关机构，所述的开关机构、线圈以及设置在外部的电源形成串联回路，当固定头完好时，该回路断开，当固定头受损断裂时，该回路闭合，且回路闭合时线圈产生产生朝向十字轴本体内部的洛伦兹力。
2.如权利要求1所述的一种安全性高的汽车十字轴，其特征在于：所述开关机构包括设置在固定头内部的条形空腔和固定设置在空腔内的装液管，所述空腔和装液管的一半埋入十字轴本体的圆环部分中，装液管内密封有导电胶体；空腔内还设有分别通过导线与电源两极相连的两块互不接触的电极片。
3.如权利要求1所述的一种安全性高的汽车十字轴，其特征在于：所述卡笋靠近输入轴一端的端面上设有防滑胶垫，所述防滑胶垫表面为圆弧形，其弧度与卡笋所对的输入轴表面弧度相配合。
4.如权利要求2所述的一种安全性高的汽车十字轴，其特征在于：所述装液管与空腔之间还填充有防震海绵。
5.如权利要求1所述的一种安全性高的汽车十字轴，其特征在于：所述凹槽沿周向均匀分布在十字轴本体内侧，且凹槽数量为2～4个。
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