CN108150558B - 汽车传动轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车传动轴，包括万向节叉、传动轴管、中心轴和偏心轴；其中，万向节叉的一端设置第一法兰，第一法兰上设置有第一中心孔，第一中心孔的侧壁上开设有半圆形环槽；中心轴能沿传动轴管的轴向方向移动，中心轴上沿径向贯穿有穿孔，穿孔中安装有弹簧和两钢球，两钢球位于穿孔的两端，弹簧的两端分别抵压在两钢球上，且两钢球伸出穿孔的部分嵌入半圆形环槽中。由于中心轴和偏心轴可以在传动轴管中移动，满足了变速器与驱动轴的输入端之间的相对位置变化的需求，偏心轴可以将变速器的输出动力传递至驱动轴的输入轴端。确保了扭矩可靠传递，并且采用钢球和弹簧相配合将中心轴固定的方式，简化了结构复杂程度，提高了传动效率。

Description

汽车传动轴

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种汽车传动轴。

背景技术

汽车传动轴是汽车传动系统中连接变速器与驱动桥之间的重要部件，其连接在动力单元的变速器和驱动轴的输入轴之间，主要用于将变速器的输出动力传递至驱动轴的输入轴。根据来自路面的冲击或车辆的运转状态等不同，变速器与驱动轴的输入轴之间的相对位置会发生变化，因此要求传动轴既能传递扭矩，还要长度可伸缩以满足变速器与驱动轴的输入轴之间的相对位置变化的要求。

在现有技术中，汽车传动轴大多采用双十字轴式万向节汽车传动轴，即通过前后两个十字轴式万向节及滑动花键副来保证传动轴传递扭矩和长度、角度变化量。

这种结构经分析和使用有如下不足之处：其一是十字轴式万向节为不等速传动万向节，在转动的过程中产生转速波动，由于滑动花键连接存在齿间侧隙，从而产生冲击和噪声；其二是由于在扭矩传递过程中花键需相对滑动，产生滑动阻力，降低效率，同时造成滑动花键副的磨损，从而加大冲击和噪声。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车传动轴，以解决上述问题，确保扭矩可靠传递的前提下，降低前后传动轴的扭转间隙，减少噪音的产生，降低滑动阻力，提高传动效率，简化传递动力的结构。

本发明提供的汽车传动轴，包括：

万向节叉，所述万向节叉的一端设置第一法兰，所述第一法兰上沿轴向贯穿有第一中心孔和第一偏心孔，所述第一中心孔位于所述第一法兰的中部，所述第一偏心孔分布在与所述第一中心孔共圆心的圆周上；所述第一中心孔的侧壁上开设有半圆形环槽；

传动轴管，所述传动轴管的一端设置第二法兰，所述第二法兰上沿轴向贯穿有第二中心孔和第二偏心孔，所述第二中心孔位于所述第二法兰的中部，所述第二偏心孔分布在与所述第二中心孔共圆心的圆周上；

中心轴，所述中心轴的一端固定于所述第一法兰上，另一端依次穿过所述第一中心孔和所述第二中心孔，并延伸至所述传动轴管中；且所述中心轴能沿所述传动轴管的轴向方向移动；所述中心轴上沿径向贯穿有穿孔，所述穿孔中安装有弹簧和两钢球，两所述钢球位于所述穿孔的两端，所述弹簧的两端分别抵压在两所述钢球上，且两所述钢球伸出所述穿孔的部分嵌入所述半圆形环槽中；

偏心轴，所述偏心轴的一端固定于所述第一偏心孔中，另一端穿过所述第二偏心孔延伸至所述传动轴管中；且所述偏心轴能沿所述传动轴管的轴向方向移动。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述第二中心孔中安装有第一衬套，所述第一衬套沿所述传动轴管的轴向方向延伸，所述第一衬套套设于所述中心轴上，且与所述中心轴间隙配合；

所述第二偏心孔中安装有第二衬套，所述第二衬套沿所述传动轴管的轴向方向延伸，所述第二衬套套设在所述偏心轴上，且与所述偏心轴间隙配合。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述第一衬套和所述第二衬套均为尼龙衬套。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述中心轴上设置有限位段；

所述偏心轴上设置有限位槽，所述限位段卡入所述限位槽中，以限制所述偏心轴的轴向移动。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，还包括保护套，所述保护套的一端套设于所述万向节叉设有所述第一法兰的一端，另一端套设于所述传动轴管设有所述第二法兰的一端。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述万向节叉上开设有固定环槽，所述固定环槽中安装有密封圈，所述密封圈与所述保护套过盈配合。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述密封圈的材质为橡胶。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述第一偏心孔的数量为三个，且三个所述第一偏心孔两两之间成120度夹角。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述第二偏心孔的数量为三个，且三个所述第二偏心孔两两之间成120度夹角。

如上所述的汽车传动轴，其中，优选的是，所述偏心轴的数量为三个。

本发明提供的汽车传动轴，包括万向节叉、传动轴管、中心轴和偏心轴；其中，万向节叉的一端设置第一法兰，第一法兰上设置有第一中心孔，第一中心孔的周围设置有第一偏心孔，第一中心孔的侧壁上开设有半圆形环槽；传动轴管的一端设置有第二法兰，第二法兰上设置有第二中心孔，第二中心孔的周围设置有第二偏心孔。中心轴的一端固定于第一法兰上，另一端依次穿过第一中心孔和第二中心孔，并延伸至传动轴管中；且中心轴能沿传动轴管的轴向方向移动，中心轴上沿径向贯穿有穿孔，穿孔中安装有弹簧和两钢球，两钢球位于穿孔的两端，弹簧的两端分别抵压在两钢球上，且两钢球伸出穿孔的部分嵌入半圆形环槽中。

由于中心轴和偏心轴分别可以在第二中心孔和第二偏心孔中移动，满足了变速器与驱动轴的输入端之间的相对位置变化的需求，偏心轴的一端固定于第一偏心孔中，另一端穿过第二偏心孔延伸至传动轴管中；且偏心轴能沿传动轴管的轴向方向移动。其中，中心轴起到导向的作用，可以确保万向节叉和传动轴管同心，而偏心轴可以将变速器的输出动力传递至驱动轴的输入轴端。确保了扭矩可靠传递，并且采用钢球和弹簧相配合将中心轴固定的方式，其结构相较于传统的采用螺栓等紧固件的方式，简化了结构复杂程度，提高了传动效率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的汽车传动轴的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的汽车传动轴的轴向剖视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为图2的B-B剖视图；

图5为本发明实施例提供的汽车传动轴的万向节叉的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的汽车传动轴的传动轴管的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的汽车传动轴的中心轴的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的汽车传动轴的偏心轴的结构示意图。

附图标记说明：

10-万向节叉 11-第一法兰 12-第一中心孔

121-半圆形环槽 13-第一偏心孔 14-固定环槽

15-密封圈 20-传动轴管 21-第二法兰

22-第二中心孔 23-第二偏心孔 30-中心轴

31-限位段 33-穿孔 34-弹簧

35-钢球 40-偏心轴 41-限位槽

50-第一衬套 60-第二衬套 70-保护套

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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8所示，本发明实施例提供的汽车传动轴，包括万向节叉10、传动轴管20、中心轴30和偏心轴40。

其中，万向节叉10的一端设置第一法兰11，第一法兰11沿轴向贯穿有第一中心孔12和第一偏心孔13；第一中心孔12位于第一法兰11的中部，第一偏心孔13分布在与第一中心孔12共圆心的圆周上；第一中心孔12的侧壁上开设有半圆形环槽121；传动轴管20的一端设置有第二法兰21，第二法兰21上沿轴向贯穿有第二中心孔22和第二偏心孔23，第二中心孔22位于第二法兰21的中部，第二偏心孔23分布在与第二中心孔22共圆心的圆周上。

中心轴30的一端固定于第一法兰11上，另一端依次穿过第一中心孔12和第二中心孔22，并延伸至传动轴管20中；且中心轴30能沿传动轴管20的轴向方向移动。中心轴30上沿径向贯穿有穿孔33，穿孔33中安装有弹簧34和两钢球35，两钢球35位于穿孔33的两端，弹簧34的两端分别抵压在两钢球35上，且两钢球35伸出穿孔33的部分嵌入半圆形环槽121中。偏心轴40的一端固定于第一偏心孔13中，另一端穿过第二偏心孔23延伸至传动轴管20中；且偏心轴40能沿传动轴管20的轴向方向移动。

其中，由于中心轴30和偏心轴40分别可以在第二中心孔22和第二偏心孔23中移动，满足了变速器与驱动轴的输入端之间的相对位置变化的需求。中心轴30使用固定在万向节叉10上，主要起到导向的作用，可以确保万向节叉10和传动轴管20同心，而偏心轴40可以将变速器的输出动力传递至驱动轴的输入轴端。确保了扭矩可靠传递，并且采用钢球35和弹簧34相配合将中心轴30固定的方式，其结构相较于传统的采用螺栓等紧固件的方式，简化了结构复杂程度，提高了传动效率。

进一步地，第二中心孔22中安装有第一衬套50，第一衬套50沿传动轴管20的轴向方向延伸，第一衬套50套设于中心轴30上，且与中心轴30间隙配合；第二偏心孔23中安装有第二衬套60，第二衬套60沿传动轴管20的轴向方向延伸，第二衬套60套设在偏心轴40上，且与偏心轴40间隙配合。

优选地，第一衬套50和第二衬套60均为尼龙衬套，尼龙衬套具有摩擦阻力小，耐磨耐震等特点，因此无需使用润滑系统，降低了制造和使用费用，提高了传动效率。

而具体地，偏心轴40可以通过下述方式进行固定，请参考图2，可见，中心轴30上设置有限位段31；偏心轴40上设置有限位槽41，限位段31卡入限位槽41中，以限制偏心轴40的轴向移动。安装时，将偏心轴40插入第一偏心孔13中之后，将中心轴30插入第一中心孔12中，并使得限位段31卡在限位槽41上，具体地，限位段31卡在限位槽41远离万向节叉10的一侧上，从而将偏心轴40进行限位和固定。避免了使用螺栓34等传统的紧固件，简化了安装结构，节省了成本。

优选地，限位段31为直径大于中心轴30的环状凸起，而限位槽41为开设在偏心轴40的径向方向的弧形凹槽。

进一步地，万向节叉10上开设有固定环槽14，固定环槽14中安装有密封圈15，密封圈15与保护套70过盈配合。还包括保护套70，保护套70的一端套设于万向节叉10设有第一法兰11的一端，另一端套设于传动轴管20设有第二法兰21的一端。优选地，密封圈15的材质为橡胶材质。

为了进行密封，将密封圈15安装在固定环槽14中；将保护套70套设在第一法兰11上，整个汽车传动轴中，密封圈15和保护套70能够防尘防水，避免灰尘和雨水等异物进入。

优选地，为了保持系统结构稳定，使力的传递较为平稳，第一偏心孔13的数量为三个，三个第一偏心孔13以第一中心孔12为中心的圆周分布，且三个第一偏心孔13两两之间成120度夹角。

那么相对应地，第二偏心孔23的数量为三个，三个第二偏心孔23以第二中心孔22为中心的圆周分布，且三个第二偏心孔23两两之间成120度夹角。

同样地，偏心轴40的数量为三个。每一个偏心轴40对应一个第一偏心孔13和一个第二偏心孔23。

安装时，将弹簧34和钢球35嵌入穿孔33中，并在穿孔33的开口的两端分别进行冲铆，以使两个钢球35不能脱出穿孔33；再将偏心轴40的限位槽41间隔120度夹角的卡到中心轴30的限位段31上；然后将中心轴30和偏心轴40一起压入万向节叉10中，具体地，将中心轴30插入第一中心孔12中，将偏心轴插入第一偏心孔13中，压入过程中，确保两钢球35嵌入万向节叉10的半圆形环槽121中；再将密封圈15套设在万向节叉10的固定环槽14上，将保护套70套设在第一法兰11上；接着将中心轴30和偏心轴40分别插入第一衬套50和第二衬套60中，安装完成。

整个汽车传动轴中，密封圈15和保护套70能够防尘防水，避免灰尘和雨水等异物进入。由于中心轴30和偏心轴40分别可以在第一衬套50和第二衬套60中移动，而第一衬套50和第二衬套60又安装在传动轴管20上，因此，万向节叉10和传动轴管20之间的之间的相对位置可以变化，从而满足使用要求。

其中，中心轴30固定在万向节叉10上，主要起到导向的作用，可以确保万向节叉10和传动轴管20同心，而三个偏心轴40可以将变速器的输出动力传递至驱动轴的输入轴端。

由于三个圆周分布的偏心轴40与第二衬套60的内孔的间隙较小，并且该间隙相对于传统的滑动花键连接的齿侧间隙到传动轴旋转中心的距离大得多，因此该间隙产生的扭转角度很小，可以大大降低由于传动轴转动过程中的转速波动所产生的冲击和噪声。另外，由于第二衬套60具有摩擦阻力小，耐磨耐震等特点，因此无需使用润滑系统，降低了制造和使用费用，提高了传动效率。

解决了传统汽车传动轴通过滑动花键连接，由于花键副存在齿间侧隙，从而产生冲击和噪声，以及由于在扭矩传递过程中花键需要相对滑动，产生滑动阻力，降低了传递效率，同时造成滑动花键副的磨损，从而加大冲击和噪声的问题。并且本发明实施例提供的汽车传动轴整体未采用传统的螺栓等紧固件，增加了传动可靠性和稳定性，降低了结构复杂程度。

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 (6)

1.一种汽车传动轴，其特征在于，包括：

万向节叉，所述万向节叉的一端设置第一法兰，所述第一法兰上沿轴向贯穿有第一中心孔和第一偏心孔，所述第一中心孔位于所述第一法兰的中部，所述第一偏心孔分布在与所述第一中心孔共圆心的圆周上；所述第一中心孔的侧壁上开设有半圆形环槽；

传动轴管，所述传动轴管的一端设置第二法兰，所述第二法兰上沿轴向贯穿有第二中心孔和第二偏心孔，所述第二中心孔位于所述第二法兰的中部，所述第二偏心孔分布在与所述第二中心孔共圆心的圆周上；

中心轴，所述中心轴的一端固定于所述第一法兰上，另一端依次穿过所述第一中心孔和所述第二中心孔，并延伸至所述传动轴管中；且所述中心轴能沿所述传动轴管的轴向方向移动；所述中心轴上沿径向贯穿有穿孔，所述穿孔中安装有弹簧和两钢球，两所述钢球位于所述穿孔的两端，所述弹簧的两端分别抵压在两所述钢球上，且两所述钢球伸出所述穿孔的部分嵌入所述半圆形环槽中；

偏心轴，所述偏心轴的一端固定于所述第一偏心孔中，另一端穿过所述第二偏心孔延伸至所述传动轴管中；且所述偏心轴能沿所述传动轴管的轴向方向移动；

所述第二中心孔中安装有第一衬套，所述第一衬套沿所述传动轴管的轴向方向延伸，所述第一衬套套设于所述中心轴上，且与所述中心轴间隙配合；

所述第二偏心孔中安装有第二衬套，所述第二衬套沿所述传动轴管的轴向方向延伸，所述第二衬套套设在所述偏心轴上，且与所述偏心轴间隙配合；

所述中心轴上设置有限位段；所述偏心轴上设置有限位槽，所述限位段卡入所述限位槽中，以限制所述偏心轴的轴向移动；

还包括保护套，所述保护套的一端套设于所述万向节叉设有所述第一法兰的一端，另一端套设于所述传动轴管设有所述第二法兰的一端；

所述万向节叉上开设有固定环槽，所述固定环槽中安装有密封圈，所述密封圈与所述保护套过盈配合；

安装时，将弹簧和钢球嵌入穿孔中，并在穿孔的开口的两端分别进行冲铆，以使两个钢球不能脱出穿孔；再将偏心轴的限位槽间隔120度夹角的卡到中心轴的限位段上；然后将中心轴和偏心轴一起压入万向节叉中，具体地，将中心轴插入第一中心孔中，将偏心轴插入第一偏心孔中，压入过程中，确保两钢球嵌入万向节叉的半圆形环槽中；再将密封圈套设在万向节叉的固定环槽上，将保护套套设在第一法兰上；接着将中心轴和偏心轴分别插入第一衬套和第二衬套中，安装完成。

2.根据权利要求1所述的汽车传动轴，其特征在于，所述第一衬套和所述第二衬套均为尼龙衬套。

3.根据权利要求1所述的汽车传动轴，其特征在于，所述密封圈的材质为橡胶。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车传动轴，其特征在于，所述第一偏心孔的数量为三个，且三个所述第一偏心孔两两之间成120度夹角。

5.根据权利要求4所述的汽车传动轴，其特征在于，所述第二偏心孔的数量为三个，且三个所述第二偏心孔两两之间成120度夹角。

6.根据权利要求5所述的汽车传动轴，其特征在于，所述偏心轴的数量为三个。

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