CN109667884A - 一种汽车传动轴扭转减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车传动轴扭转减振器，包括扭转减振器本体，其特征是：扭转减振器本体包括与传动轴配合连接的主动法兰、前部与该主动法兰配合的从动法兰、与从动法兰的后部配合且与主动法兰紧固连接的支撑法兰；主动法兰、从动法兰和支撑法兰同轴设置，且从动法兰与主动法兰和支撑法兰均为轴向间隙配合；从动法兰的中部及后部内设有内花键，主减速器小齿轮轴与从动法兰的内花键配合。其能够抵抗传动轴夹角带来的附加弯矩，有效抵抗万向节引起的倾覆作用，适应传动轴与后桥夹角较大的情况；能够提高传动的平顺性；能够缓和后桥齿轮冲击、减小噪声，又能保证车辆正常行驶时的动力传递。

Description

一种汽车传动轴扭转减振器

技术领域

本发明涉及汽车传动系统，具体涉及一种汽车传动轴扭转减振器。

背景技术

随着汽车技术的发展，用户对汽车振动噪声关注越来越高。对于后驱车辆，传动轴和后桥是传动系统关键零部件，后桥主减速器小齿轮前端连接传动轴，在换挡或者急加速、急减速工况，传动轴扭矩发生突变，后桥主减速器小齿轮与大齿轮之间会产生碰撞甚至多次反复碰撞现象，碰撞传递至车内会产生很大的噪声与冲击振动。解决这一问题，需要在后桥主减速器小齿轮轴与传动轴之间增加够缓和冲击的柔性连接装置。目前汽车上主要以挠性联轴器为主；对于独立式后桥，由于后桥与传动轴之间的夹角可以在设计过程中就做的很小，后桥自身跳动量小，传统的挠性联轴器通过扭转刚度的合理设计，可以满足该类传动系统的需求。对于整体式后桥，传统的挠性联轴器只安装在变速器输出轴与传动轴之间，而不布置在传动轴与后桥之间；原因是在汽车行驶过程中，后桥运动复杂，会在上下方向、前后方向有很大的位移量，传动轴与后桥小齿轮之间的夹角变化很大，难以维持在一个较小的值；当传动轴与后桥夹角过大时，如果继续采用传统的挠性联轴器，会使联轴器产生倾覆变形，同时带来高阶振动，恶化车内地板、座椅振动及车内噪声。因此，需要设计一种适用于传动轴与后桥夹角较大的扭转减振器。

发明内容

本发明的目的是提供一种汽车传动轴扭转减振器，其能够抵抗传动轴夹角带来的附加弯矩，有效抵抗万向节引起的倾覆作用，适应传动轴与后桥夹角较大的情况；能够提高传动的平顺性；能够缓和后桥齿轮冲击、减小噪声，又能保证车辆正常行驶时的动力传递。

本发明所述的一种汽车传动轴扭转减振器，包括设在传动轴与主减速器小齿轮轴之间并与两者配合连接的扭转减振器本体，其特征是：所述扭转减振器本体包括与传动轴配合连接的主动法兰、前部与该主动法兰配合的从动法兰、与所述从动法兰的后部配合且与所述主动法兰紧固连接的支撑法兰；所述主动法兰、从动法兰和支撑法兰同轴设置，且所述从动法兰与所述主动法兰和支撑法兰均为轴向间隙配合；所述从动法兰的中部及后部内设有内花键，所述主减速器小齿轮轴与所述从动法兰的内花键配合。

进一步，所述主动法兰和支撑法兰的中部均设有轴孔，且所述主动法兰和支撑法兰上沿轴向均对应设有多个沉台孔；所述从动法兰上配合有多个套管，该套管与所述主动法兰和支撑法兰上的沉台孔一一对应，且其前端通过主动法兰上沉台孔的沉台面限位、后端通过支撑法兰上沉台孔的沉台面限位；所述从动法兰的前部具有与所述主动法兰轴孔配合的前轴管、后部具有与所述支撑法兰轴孔配合的后轴管，螺栓穿过所述主动法兰上的沉台孔、从动法兰上的套管、支撑法兰上的沉台孔与螺母紧固连接；所述内花键设在所述从动法兰的中部及后轴管内。

进一步，所述从动法兰上设有多个通孔，每个通孔内均配合连接有减振橡胶；所述套管与所述减振橡胶的中部配合。

进一步，所述减振橡胶上沿所述从动法兰的轴向设有多个弧形通孔。

进一步，所述弧形通孔为两个，并相对于所述套管对称设置。

进一步，所述减振橡胶通过硫化的方式与从动法兰和套管连接。

进一步，所述主动法兰的前面具有凸台，该凸台上设有螺纹孔，螺栓穿过所述传动轴与所述主动法兰上的螺纹孔配合连接。

本发明有益的技术效果：

由于扭转减振器本体包括与传动轴配合连接的主动法兰、前部与该主动法兰配合的从动法兰、与从动法兰后部配合且与主动法兰紧固连接的支撑法兰，从动法兰与主动法兰和支撑法兰均为轴向间隙配合，保证了主动法兰与支撑法兰构成的主动部件与从动法兰之间相对稳定、且能够自由相对转动，抵抗了传动轴夹角带来的附加弯矩，有效的抵抗了万向节引起的倾覆，适应传动轴与后桥夹角较大的情况；由于套管通过减振橡胶连接在从动法兰上，在主动法兰和支撑法兰构成的主动部件与从动法兰之间起到了柔性连接作用，提高了传动的平顺性；由于在减振橡胶上沿所述从动法兰的轴向设有多个弧形通孔，既缓和了后桥齿轮冲击、减小了噪声，又保证了车辆正常行驶时的动力传递。

附图说明

图1是本发明的结构示意图之一；

图2是本发明的结构示意图之二；

图3是图1的爆炸图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是主动法兰的结构示意图；

图6是从动法兰的结构示意图；

图7是支撑法兰的结构示意图；

图8是本发明与传动轴和主减速器小齿轮轴的连接结构示意图；

图9是本发明承载扭矩与减振橡胶变形角度的关系示意图。

图中：1-扭转减振器本体，2-主动法兰，3-从动法兰，4-支撑法兰，5-套管，6-螺栓，7-螺母，8-沉台孔，9-传动轴，10-主减速器小齿轮轴，

21-凸台，22-螺纹孔，

31-前轴管，32-后轴管，33-内花键，34-减振橡胶，35-弧形通孔

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做详细说明。

参见图1至图8所示的一种汽车传动轴扭转减振器，包括设在传动轴9与主减速器小齿轮轴10之间并与两者配合连接的扭转减振器本体1，其特征是：所述扭转减振器本体1包括与传动轴9配合连接的主动法兰2、前部与该主动法兰2配合的从动法兰3、与所述从动法兰3的后部配合且与所述主动法兰2紧固连接的支撑法兰4；所述主动法兰2、从动法兰3和支撑法兰4同轴设置，且所述从动法兰3与所述主动法兰2和支撑法兰4均为轴向间隙配合；所述从动法兰3的中部及后部内设有内花键33，所述主减速器小齿轮轴10与所述从动法兰3的内花键33配合。主动法兰2与传动轴9末端的万向节叉连接，主减速器小齿轮轴10与从动法兰3的内花键33配合。在传动轴与后桥夹角较大的情况下，传动轴的十字轴万向传递结构会产生附加弯矩，会对万向节叉的支撑部件产生倾覆作用。由于扭转减振器本体1中主动法兰2与从动法兰3之间通过轴向定位，支撑法兰4与从动法兰3之间通过轴向定位；且主动法兰2与支撑法兰4紧固连接后，构成一个刚性的主动部件，该主动部件与从动法兰3之间轴向间隙配合，不会夹紧从动法兰3，保证主动部件与从动法兰3之间相对稳定、且能够自由相对转动。能够抵抗传动轴夹角带来的附加弯矩，有效抵抗万向节引起的倾覆作用，适应传动轴与后桥夹角较大的情况。

所述主动法兰2和支撑法兰4的中部均设有轴孔，且所述主动法兰2和支撑法兰4上沿轴向均对应设有多个沉台孔8；所述从动法兰3上配合有多个套管5，该套管5与所述主动法兰2和支撑法兰4上的沉台孔一一对应，且其前端通过主动法兰2上沉台孔8的沉台面限位、后端通过支撑法兰4上沉台孔8的沉台面限位；所述从动法兰3的前部具有与所述主动法兰2轴孔配合的前轴管31、后部具有与所述支撑法兰4轴孔配合的后轴管32，螺栓6穿过所述主动法兰2上的沉台孔、从动法兰3上的套管5、支撑法兰4上的沉台孔与螺母7紧固连接；所述内花键33设在所述从动法兰3的中部及后轴管32内。主动法兰2和支撑法兰4与从动法兰3均为间隙配合；套管5中部与从动法兰3配合、前端与主动法兰2上沉台孔8的沉台面紧贴、后端与支撑法兰4上沉台孔8的沉台面紧贴，能够使得套管5定位准确；套管5中心距主动法兰2上沉台孔沉台面的距离决定限位从动法兰3与主动法兰2的轴向间隙，套管5中心距支撑法兰4上沉台孔沉台面的距离决定从动法兰3与支撑法兰4的轴向间隙。螺栓6、螺母7将主动法兰2与支撑法兰4紧固连接。

所述从动法兰3上设有多个通孔，每个通孔内均配合连接有减振橡胶34；所述套管5与所述减振橡胶34的中部配合。减振橡胶34能够在主动法兰2和支撑法兰4构成的主动部件与从动法兰3之间起到柔性连接作用，能够提高传动的平顺性。

所述减振橡胶34上沿所述从动法兰3的轴向设有多个弧形通孔35。弧形通孔35能够使得减振橡胶34在小变形下有小的刚度，在大变形下有大的刚度。既能够缓和后桥齿轮冲击，又能保证车辆正常行驶时的动力传递。

所述弧形通孔35为两个，并相对于所述套管5对称设置。

所述减振橡胶34通过硫化的方式与从动法兰3和套管5连接。硫化的方式能够使得减振橡胶34与从动法兰3和套管5连接可靠。

所述主动法兰2的前面具有凸台21，该凸台21上设有螺纹孔22，连接螺栓穿过所述传动轴9与所述主动法兰2上的螺纹孔22配合连接。

本实施例中，主动法兰2的边缘分布有四个沉台孔8，主动法兰2前面的凸台21上设有四个螺纹孔22，传动轴9末端的万向节叉通过四个连接螺栓与主动法兰2上的四个螺纹孔22一一对应配合。从动法兰3上通孔的个数为四个，均布置在动法兰3的边缘部位，且该通孔为扇形孔，每个扇形孔的中部均布置有一个套管5，减振橡胶34通过硫化的方式将从动法兰3与套管5连接在一起；从动法兰3前轴管31的内径大于内花键的大径，后桥小齿轮轴的外花键与从动法兰3的内花键配合后，前端通过螺母紧固连接。支撑法兰4的边缘部位布置有四个沉台孔8，支撑法兰4上的沉台孔、从动法兰3上的套管5、主动法兰2上的沉台孔均对应设置。每个减振橡胶34上弧形通孔35的个数为两个，与套管5同轴心线并相对于套管5对称布置。

根据不同的需求主动法兰2沉台孔和螺纹孔22的个数、每个减振橡胶34上弧形通孔35的个数和弧长可以进行具体的选择；主动法兰2沉台孔的个数可以是三个、五个等，主动法兰2螺纹孔22的个数可以是三个、五个等，每个减振橡胶34上弧形通孔35的个数可以是三个、五个等，其可以任意组合从而构成不同的实施例。

当后桥小齿轮与大齿轮碰撞接触的瞬间，传动轴在惯性力矩的作用下，使主动法兰2与支撑法兰4构成的主动部件与从动法兰3之间产生小变形，此时由于套管5与从动法兰3之间的减振橡胶34连接区域较小，因此有较小的扭转刚度，小的扭转刚度保证了传动轴与后桥小齿轮更佳柔性的连接。当扭转减振器传递大的扭矩时，主动部件与从动法兰扭转变形较大，此时，一侧的近半环形的弧形通孔35被压死，减振橡胶34的连接区域变大，提供了大的扭转刚度，保证了传递大扭矩的功能。参见图9。

本说明书中前后方位参考的是汽车坐标方向。本发明能够抵抗传动轴夹角带来的附加弯曲扭矩，能够适应传动轴夹角较大的场合。减振橡胶的半环型开孔结构，使扭转减振器在后桥齿面冲击时仅提供较小的扭转刚度，能够缓和齿面冲击、减小噪声；在车辆正常行驶时，能够提供较大的扭转刚度；具有多级扭转刚度，兼顾降低齿轮碰撞及正常传递扭矩的需求。同时本发明具有外形紧凑、结构简单、性能可靠的优点。

Claims (7)

1.一种汽车传动轴扭转减振器，包括设在传动轴(9)与主减速器小齿轮轴(10)之间并与两者配合连接的扭转减振器本体(1)，其特征是：所述扭转减振器本体(1)包括与传动轴(9)配合连接的主动法兰(2)、前部与该主动法兰(2)配合的从动法兰(3)、与所述从动法兰(3)的后部配合且与所述主动法兰(2)紧固连接的支撑法兰(4)；所述主动法兰(2)、从动法兰(3)和支撑法兰(4)同轴设置，且所述从动法兰(3)与所述主动法兰(2)和支撑法兰(4)均为轴向间隙配合；所述从动法兰(3)的中部及后部内设有内花键(33)，所述主减速器小齿轮轴(10)与所述从动法兰(3)的内花键(33)配合。

2.根据权利要求1所述的汽车传动轴扭转减振器，其特征是：所述主动法兰(2)和支撑法兰(4)的中部均设有轴孔，且所述主动法兰(2)和支撑法兰(4)上沿轴向均对应设有多个沉台孔；所述从动法兰(3)上配合有多个套管(5)，该套管(5)与所述主动法兰(2)和支撑法兰(4)上的沉台孔一一对应，且其前端通过主动法兰(2)上沉台孔的沉台面限位、后端通过支撑法兰(4)上沉台孔的沉台面限位；所述从动法兰(3)的前部具有与所述主动法兰(2)轴孔配合的前轴管(31)、后部具有与所述支撑法兰(4)轴孔配合的后轴管(32)，螺栓(6)穿过所述主动法兰(2)上的沉台孔、从动法兰(3)上的套管(5)、支撑法兰(4)上的沉台孔与螺母(7)紧固连接；所述内花键(33)设在所述从动法兰(3)的中部及后轴管(32)内。

3.根据权利要求2所述的汽车传动轴扭转减振器，其特征是：所述从动法兰(3)上设有多个通孔，每个通孔内均配合连接有减振橡胶(34)；所述套管(5)与所述减振橡胶(34)的中部配合。

4.根据权利要求3所述的汽车传动轴扭转减振器，其特征是：所述减振橡胶(34)上沿所述从动法兰(3)的轴向设有多个弧形通孔(35)。

5.根据权利要求4所述的汽车传动轴扭转减振器，其特征是：所述弧形通孔(35)为两个，并相对于所述套管(5)对称设置。

6.根据权利要求3或4或5所述的汽车传动轴扭转减振器，其特征是：所述减振橡胶(34)通过硫化的方式与从动法兰(3)和套管(5)连接。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的汽车传动轴扭转减振器，其特征是：所述主动法兰(2)的前面具有凸台(21)，该凸台(21)上设有螺纹孔(22)，螺栓穿过所述传动轴(9)与所述主动法兰(2)上的螺纹孔(22)配合连接。